(57)【要約】【課題】発光素子を搭載する基板の該発光素子からの熱の分布が偏ることなくほぼ均一にすることができる両用灯具を提供する。【解決手段】車両に搭載され第1方向に光を照射する車両用灯具であって、基板と、前記基板の表面に搭載された３個以上の発光素子と、を有し、前記発光素子は、少なくとも、前記第１方向に交差する第２方向に平行な仮想線を底辺とし前記第１方向の仮想線上の点を頂角とする三角形の各頂点のそれぞれに配置され、前記基板は、前記第１方向と交差する各端部のうち、前記三角形の前記底辺の両端にそれぞれ配置される前記発光素子に近い端部が他の端部よりも車両の高さ方向に高くなるように傾斜されて配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面に搭載される３個以上の発光素子と、
前記基板の前記各発光素子が搭載される面に形成され、前記発光素子を電気的に接続させる複数の導体領域と、
前記導体領域の間にそれぞれ形成され、隣接する導体領域間を電気的に非導通状態にする非導通領域と、を有し、
前記発光素子は、少なくとも、第１方向に交差する第２方向に平行な仮想線を底辺とし前記第１方向の仮想線上の点を頂角とする三角形の各頂点のそれぞれに配置され、
前記非導通領域は、前記隣接する非導通領域間でそれぞれ形状が異なるように形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記非導通領域のうち一つが直線状に形成され、
前記一の非導通領域に隣接する非導通領域が折れ曲がり形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記基板は、前記第１方向と交差する各端部のうち、前記三角形の前記底辺の両端にそれぞれ配置される前記発光素子に近い端部が他の端部よりも車両の高さ方向に高くなるように傾斜されて配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記基板の前記各発光素子が搭載される面と反対側の面に形成され、前記複数の導体領域に対応する複数の導体領域と、
前記基板の前記発光素子が搭載される面と反対側の面に形成された導体領域を接続するスルーホールと、
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記導体領域は、前記基板の上面に形成された銅箔であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記基板の表面に前記発光素子ごとに設けられ各発光素子からの光を前記第１方向に反射させる複数のリフレクタを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用灯具において、複数の発光素子を光源とするものが知られるに至っている。
【０００３】
たとえば、下記特許文献１では、基板上に２個の発光素子を並列させて搭載し、これら発光素子の並列方向と直交する方向に光を照射させるように、それぞれの発光素子を別個に被うリフレクタを該基板上に配置させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-114275号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そして、発光素子を複数個用いて光源とする場合、光照射方向に交差する方向にそれぞれの発光素子を直線状に配置させることが考えられるが、これら発光素子を搭載する基板の該発光素子からの熱の分布が偏ってしまい均一にすることができないという不都合を有していた。
【０００６】
すなわち、各発光素子を直線状に配置させた場合、中央の発光素子の近傍において、それ自身が発生した熱の他に、他の２個の発光素子が発生した熱の影響をも受けざるを得ず、他の２個のそれぞれの発光素子の近傍よりも温度が高くなってしまう。
【０００７】
各発光素子を搭載する基板に上述のような熱の分布が生じる場合、中央の発光素子の寿命が、他の２個の発光素子の寿命よりも短くなってしまうという不都合を有する。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子を搭載する基板の該発光素子からの熱の分布が偏ることなくほぼ均一にすることができる両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、（１）本発明の車両用灯具は、基板と、前記基板の表面に搭載される３個以上の発光素子と、前記基板の前記各発光素子が搭載される面に形成され、前記発光素子を電気的に接続させる複数の導体領域と、
前記導体領域の間にそれぞれ形成され、隣接する導体領域間を電気的に非導通状態にする非導通領域と、を有し、前記発光素子は、少なくとも、第１方向に交差する第２方向に平行な仮想線を底辺とし前記第１方向の仮想線上の点を頂角とする三角形の各頂点のそれぞれに配置され、前記非導通領域は、前記隣接する非導通領域間でそれぞれ形状が異なるように形成されている。
【００１０】
（２）の発明は、上記（１）において、前記非導通領域のうち一つが直線状に形成され、前記一の非導通領域に隣接する非導通領域が折れ曲がり形状に形成されている。
（３）の発明は、上記（１）または（２）において、前記基板は、前記第１方向と交差する各端部のうち、前記三角形の前記底辺の両端にそれぞれ配置される前記発光素子に近い端部が他の端部よりも車両の高さ方向に高くなるように傾斜されて配置されている。
【００１１】
（４）の発明は、上記（１）〜（３）において、前記基板の前記各発光素子が搭載される面と反対側の面に形成され、前記複数の導体領域に対応する複数の導体領域と、前記基板の前記発光素子が搭載される面と反対側の面に形成された導体領域を接続するスルーホールと、を有する。
（５）の発明は、上記（１）〜（４）において、前記導体領域は、前記基板の上面に形成された銅箔で形成されている。
（６）の発明は、上記（１）〜（５）において、前記基板の表面に前記発光素子ごとに設けられ各発光素子からの光を前記第１方向に反射させる複数のリフレクタを備える。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成からなる車両用灯具によれば、発光素子を搭載する基板の該発光素子からの熱の分布が偏ることなくほぼ均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の車両用灯具の実施形態１を示す断面図である。
【図２】本発明の車両用灯具を構成する基板、発光素子、リフレクタを示す構成図である。
【図３】発光素子を搭載する基板に形成された配線層および導体領域を示す平面図である。
【図４】（ａ）は図３（ａ）のIV（ａ）−IV（ａ）の断面図、（ｂ）は図３（ａ）のIV（ｂ）−IV（ｂ）の断面図である。
【図５】（ａ）は実施形態１における基板面の熱の伝導の分布を示した図、（ｂ）は発光素子を直線状に配置させた場合の基板面の熱の伝導の分布を示した図である。
【図６】本発明の車両用灯具の実施形態２を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
（実施形態１）
図１は、本発明の車両用灯具の実施形態１を示す断面図である。図中ｘ、ｙ、ｚ方向は、それぞれ、車両の前方向、車両の幅方向、車両の高さ方向に一致づけて示している。
【００１５】
図１に示すように、車両用灯具１０は、ランプハウジング１２とこのランプハウジング１２の開口部１２Ａを閉塞する前面レンズ１３とで灯室１４が構成されている。この場合、ランプハウジング１２の開口部１２Ａの周縁には、前面レンズ１３の周縁部１３Ａを挿入させる溝部１５が形成され、この溝部１５に予め塗布されているシール材１６によって、ランプハウジング１２と前面レンズ１３との固着を図るとともに水分侵入を防止するシール性を確保できるようになっている。
【００１６】
車両用灯具１０の灯室１４内には、絶縁基板２０、発光素子２３、２４、２５、およびリフレクタ２７、２８、２９からなる光源ユニット１８が配置されている。すなわち、灯室１４の上部において絶縁基板２０が配置されている。この絶縁基板２０は、車両前方の端部２０Ｆにおいて低く、車両後方の端部２０Ｂにおいて高くなるように、傾斜して配置されている。
【００１７】
該絶縁基板２０の下面には、たとえば３個の発光素子２３、２４、２５が搭載され、それぞれの発光素子２３、２４、２５ごとに、該発光素子２３、２４、２５からの光を反射させて前面レンズ１３側に出射させるリフレクタ２７、２８、２９が配置されている。
【００１８】
図２（ｂ）は、前記絶縁基板２０を下面側から観た平面図である。なお、この図２（ｂ）のａ−ａ線における断面図は図２（ａ）で示され、図１において灯室１４内に配置された光源ユニット１８となっている。
【００１９】
絶縁基板２０において、車両前方の端部２０Ｆ側のほぼ中央に１個の発光素子２３が配置され、車両後方の端部２０Ｂ側の両脇に２個の発光素子２４、２５が配置されている。
【００２０】
換言すれば、発光素子２３、発光素子２４、および発光素子２５は、絶縁基板２０の車両後方（−ｘ方向）の端部２０Ｂの辺にほぼ平行な仮想線（図中一点鎖線Ｐで示す）を底辺（この方向を第１方向と称する場合がある）とし該底辺に交差し車両前方（図中ｘ方向：この方向を第２方向と称する場合がある）の仮想線（図中一点鎖線Ｑで示す）の点を頂角とする三角形を想定した場合、該三角形の各頂点のそれぞれに配置されるようになっている。
【００２１】
発光素子２３、発光素子２４、および発光素子２５は、それぞれ、ペレット状の半導体素子から構成され、絶縁基板２０に搭載された際には、光照射部が図中下方（図中ｚ方向）となるように配置される。
【００２２】
そして、絶縁基板２０の下面には、発光素子２３を被って該発光素子２３からの光を前面レンズ１３側へ反射させるリフレクタ２７、発光素子２４を被って該発光素子２４からの光を前面レンズ１３側へ反射させるリフレクタ２８、および発光素子２５を被って該発光素子２５からの光を前面レンズ１３側へ反射させるリフレクタ２９がそれぞれ配置されている。
【００２３】
これらリフレクタ２７、リフレクタ２８、リフレクタ２９は、それぞれ、放物面を基準とする反射面（楕円形等の反射面でも可）を有し、該反射面の焦点に発光素子２３、発光素子２４、発光素子２５を位置づけて配置されている。
【００２４】
図３（ａ）は、図２に示す絶縁基板２０において、絶縁基板２０に搭載された発光素子２３、発光素子２４、発光素子２５の電気的接続を図る配線層３０を示した図である。図２では、該配線層３０のパターンを明瞭に認識できるように図２（ｂ）に示したリフレクタ２７、リフレクタ２８、リフレクタ２９を省略して示している。
【００２５】
図３（ａ）において、絶縁基板２０の表面に形成される配線層３０は、広域に亘って形成されるたとえば４個の導体領域（第５導体領域３０１、第６導体領域３０２、第７導体領域３０３、第８導体領域３０４と称する）が近接して配置されている。これら各導体領域は、車両の幅方向（ｙ方向）に沿って並設され、隣接する他の導体領域とは、隙間によって形成される非導通領域Ｓ１〜Ｓ３によって電気的に非導通状態となっている。
非導通領域Ｓ１〜Ｓ３は、隣接する非導通領域間でそれぞれ形状が異なるように形成されており、非導通領域Ｓ２が直線状に形成され、一の非導通領域Ｓ２に隣接する非導通領域Ｓ１、Ｓ３が折れ曲がり形状に形成されている。非導通領域Ｓ１〜Ｓ３の形状を隣接する非導通領域間で異なるように形成することで導体領域の面積を等しくなるように確保することで、発光素子からの熱の分布が偏らないようにでき均一にすることができる。
【００２６】
そして、たとえば発光素子２５は、図３（ａ）のIV（ａ）−IV（ａ）の断面図である図４（ａ）に示すように、第１導体領域３０１と第２導体領域３０２の間の非導通領域Ｓ１を跨って配置され、該発光素子２５の下面に形成された一方の電極Ｔ１は第１導体領域３０１と接続され他方の電極Ｔ２は第２導体領域３０２と接続されている。同様に、図３（ａ）に示すように、発光素子２３は、第２導体領域３０２と第３導体領域３０３の間の非導通領域Ｓ２を跨って配置され、該発光素子２３の下面に形成された一方の電極Ｔ１は第２導体領域３０２と接続され他方の電極Ｔ２は第３導体領域３０３と接続されている。同様に、発光素子２４は、第３導体領域３０３と第４導体領域３０４の間の非導通領域Ｓ３を跨って配置され、該発光素子２４の下面に形成された一方の電極Ｔ１は第３導体領域３０３と接続され他方の電極Ｔ２は第４導体領域３０４と接続されている。なお、第１導体領域３０１、第２導体領域３０２、第３導体領域３０３、第４導体領域３０４は、それぞれ、たとえば銅箔によって形成されている。
【００２７】
これにより、４個の導体領域３０１、３０２、３０３、３０４は、各発光素子２３、２４、２５を電気的に直列に接続させるための配線層として用いるとともに、各発光素子２３、２４、２５で発熱した熱を伝導かつ放熱させるようになっている。このことから、第１導体領域３０１、第２導体領域３０２、第３導体領域３０３、第４導体領域３０４の面積はできるだけ大きくすることによって、放熱の効果を向上させることができる。
【００２８】
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した絶縁基板２０を図中ｙ方向の回りに１８０°回転させた場合の裏面（発光素子２３、２４、２５の搭載面を表面とした場合）を示した図である。なお、図３（ｂ）において、絶縁基板２０の表面に搭載されている発光素子２３、２４、２５は点線で示している。
【００２９】
絶縁基板２０の裏面に形成される導体領域３１が形成され、この導体領域３１は、広域に亘って形成されるたとえば４個の導体領域（第５導体領域３１１、第６導体領域３１２、第７導体領域３１３、第８導体領域３１４と称する）が近接して配置されている。これら各導体領域３１１、３１２、３１３、３１４は、車両の幅方向（ｙ方向）に沿って並設され、隣接する他の導体領域とは、隙間によって形成される非導通領域Ｓ’１〜Ｓ’３よって電気的に非導通状態となっている。
非導通領域Ｓ’１〜Ｓ’３は、隣接する非導通領域間でそれぞれ形状が異なるように形成されており、非導通領域Ｓ’２が直線状に形成され、一の非導通領域Ｓ’２に隣接する非導通領域Ｓ’１、Ｓ’３が折れ曲がり形状に形成されている。非導通領域Ｓ’１〜Ｓ’３の形状を隣接する非導通領域間で異なるように形成することで導体領域の面積を等しくなるように確保することで、発光素子からの熱の分布が偏らないようにでき均一にすることができる。
【００３０】
そして、たとえば第５導体領域３１１は、図３（ｂ）のIV（ｂ）−IV（ｂ）線における断面である図４（ｂ）に示すように、絶縁基板２０に形成された複数（図では３個）のスルーホール２０Ｈを通して電気的に前記第１導体領域３０１と接続されている。同様に、第６導体領域３１２は、絶縁基板２０に形成された複数のスルーホール２０Ｈを通して電気的に第２導体領域３０２と接続されている。同様に、第７導体領域３１３は、絶縁基板２０に形成された複数のスルーホール２０Ｈを通して電気的に第３導体領域３０３と接続されている。同様に、第８導体領域３１４は、絶縁基板２０に形成された複数のスルーホール２０Ｈを通して電気的に第４導体領域３０４と接続されている。なお、第５導体領域３１１、第６導体領域３１２、第７導体領域３１３、第８導体領域３１４は、それぞれ、たとえば銅箔によって形成されている。これにより、絶縁基板２０において、発光素子２３、２４、２５が搭載された面とは反対側の面にも、放熱効果を大ならしめる効果を奏するようになる。
【００３１】
このように構成された車両用灯具において、各発光素子２３、２４、２５は直線上に配置されるのを回避できることから、中央の発光素子２３の近傍において、それ自身が発生した熱の他に、他の２個の発光素子２４、２５が発生した熱の影響を受け難くでき、各発光素子２３、２４、２５を搭載する基板の熱の分布をほぼ均一にすることができる。
【００３２】
図５（ａ）は、各発光素子２３、２４、２５からの熱の絶縁基板２０上の伝導を示した図で、発光素子２３からの熱の最大伝導距離を２３Ｋ、発光素子２４からの熱の最大伝導距離を２４Ｋ、発光素子２５からの熱の最大伝導距離を２５Ｋとした場合、これら最大伝導距離２３Ｋ、最大伝導距離２４Ｋ、最大伝導距離２５Ｋは、いずれも他の発光素子の搭載位置に至っていないことが判る。このため、各発光素子２３、２４、２５は、隣接する他の発光素子からの熱の影響を受け難くなる。
【００３３】
これに対し、図５（ｂ）は、各発光素子２３、２４、２５を直線状に並設させた場合を示し、発光素子２３からの熱の最大伝導距離２３Ｋ、発光素子２４からの熱の最大伝導距離２４Ｋ、発光素子２５からの熱の最大伝導距離２５Ｋは、いずれも、隣接する他の発光素子の搭載位置に至っていることが判る。
【００３４】
そして、実施形態１の発光素子２３、２４、２５の配置において、中央の発光素子２３が両脇の発光素子２４、２５からの熱の影響を受けて発光素子２３近辺の温度が高くなり易いが、該２個の発光素子（発光素子２４，２５）が配置される側の絶縁基板２０Ｂが高くなっていることから、該２個の発光素子（発光素子２４，２５）から発生される熱が上方（発光素子２３と反対側）に対流しやすくなることにより、中央の発光素子２３が受ける熱の影響による温度上昇を抑制できる効果を奏する。
（実施形態２）
実施形態１では、絶縁基板２０の車両前方の端部において１個の発光素子２３を、車両後方の端部において２個の発光素子２４、２５を配置させ、該絶縁基板２０の車両前方の端部を低く、車両後方の端部を高くして傾斜させるように配置させたものである。
【００３５】
しかし、これに限らず、図２と対応づけて描いた図６に示すように、絶縁基板２０の車両前方の端部において２個の発光素子２４、２５を、車両後方の端部において１個の発光素子２３を配置させ、該絶縁基板２０の車両前方の端部２０Ｆを高く、車両後方の端部２０Ｂを低くして傾斜させるように配置させるようにしてもよい。同様の効果が得られるからである。
【００３６】
実施形態１および実施形態２は、いずれも、灯室１４の上部に絶縁基板２０を配置させ、該絶縁基板２０の下方に発光素子、リフレクタを配置させるようにしたものである。しかし、これに限定されることはなく、灯室１４の下部に絶縁基板を配置させ、該絶縁基板の上方に発光素子２３、２４、２５、リフレクタ２７、２８、２９を配置させるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００３７】
本実施形態によれば、光の照射方向に交差して３個の発光素子を基板に配置させ、この場合、中央の発光素子を他の２個の発光素子よりも前記光の照射方向の前方あるいは後方にずらして位置づけるとともに、非導通領域は、隣接する非導通領域間でそれぞれ形状が異なるように形成することにより、それぞれの導通領域の面積を同じような大きさにすることができる。
これにより、各発光素子は直線上に配置されるのを回避できることから、中央の発光素子の近傍において、それ自身が発生した熱の他に、他の２個の発光素子が発生した熱の影響を受け難くでき、各発光素子を搭載する基板の熱の分布をほぼ均一にすることができる。そして、中央の発光素子が両脇の発光素子からの熱の影響を受けて発光素子近辺の温度が高くなり易いが、該両脇の発光素子が配置される側の絶縁基板が高くなっていることから、該両脇の発光素子から発生される熱が上方に対流しやすくなることにより、中央の発光素子が受ける熱の影響による温度上昇を抑制できる効果を奏する。
【００３８】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、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。また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。
【符号の説明】
【００３９】
１０……車両用灯具、１２……ランプハウジング、１２Ａ……開口部、１３……前面レンズ、１３Ａ……周縁部、１４……灯室、１５……溝部、１６……シール材、１８……光源ユニット、２０……絶縁基板、２０Ｆ……車両前方の端部、２０Ｂ……車両後方の端部、２３、２４、２５……発光素子、２７、２８、２９……リフレクタ、３０……配線層、３１……導体領域、３０１……第１導体領域、３０２……第２導体領域、３０３……第３導体領域、３０４……第４導体領域、３１１……第５導体領域、３１２……第６導体領域、３１３……第７導体領域、３１４……第８導体領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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