(57)【要約】【課題】平板状の金属製の回路基板を用いてコストの増大を抑制して放熱性を向上する。【解決手段】車両用灯具は、回路基板上に配置された光源と、光源からの光を所定の方向に反射させる反射面を有するリフレクタと、を備える。回路基板は、平板状の金属基板と、金属基板上に絶縁層を介して形成された回路パターンと、回路パターンを覆う絶縁保護層とを有する。リフレクタは、反射面を備える反射面形成部と、反射面形成部を支持する基部とを有し、基部は、金属基板と当接する当接面を有し、当接面を含む領域に金属蒸着膜を備える。つまり回路基板は、金属基板が金属蒸着膜を介して当接面に接することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に配置された光源と、
前記光源からの光を所定の方向に反射させる反射面を有するリフレクタと、を備え、
前記回路基板は、平板状の金属基板と、前記金属基板上に絶縁層を介して形成された回路パターンと、前記回路パターンを覆う絶縁保護層とを有し、
前記リフレクタは、前記反射面を備える反射面形成部と、前記反射面形成部を支持する基部とを有し、
前記基部は、前記金属基板と当接する当接面を有し、該当接面を含む領域に金属蒸着膜を備え、
前記回路基板は、前記金属基板の表面が前記当接面に接するように、前記リフレクタに取り付けられることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記金属蒸着膜は、前記基部において、前記当接面より広い範囲で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】
前記当接面は、前記基部に形成された凸状の当接部の表面として構成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフレクタを備えた車両用灯具に関し、特に、光源の配置された回路基板を用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、放熱部材上に取り付けられた光源を備えた車両用灯具が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１６３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような車両用灯具は、フィンを備えた放熱部材上に光源を配置することにより、光源において発生した熱を放熱部材を介して外部に放射している。
【０００５】
しかし、フィンを備えた放熱部材を用いることにより、車両用灯具が大型化する、重量が増加するという問題があった。
【０００６】
また、光源を配置する回路基板に平板状の金属製の回路基板を用いることも検討されるが、放熱性を向上するためには、回路基板の厚みやサイズを大きくすることが生じ、コストが増大するという問題があった。
【０００７】
そのため、平板状の金属製の回路基板を用いて、厚みやサイズの増大を抑制しつつ、高い放熱性を得たいという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決して、平板状の金属製の回路基板を用いた放熱性の高い車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用灯具は、回路基板上に配置された光源と、光源からの光を所定の方向に反射させる反射面を有するリフレクタと、を備える。回路基板は、平板状の金属基板と、金属基板上に絶縁層を介して形成された回路パターンと、回路パターンを覆う絶縁保護層とを有する。
リフレクタは、反射面を備える反射面形成部と、反射面形成部を支持する基部とを有し、基部は、金属基板と当接する当接面を有し、該当接面を含む領域に金属蒸着膜を備える。  回路基板は、光源搭載側と反対側に露出した金属基板表面が金属蒸着膜を介して当接面に接するように、リフレクタに取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両用灯具によれば、平板状の金属製の回路基板を用いて、コストの増大を抑制して放熱性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例の車両用灯具の概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
【図３】（ａ）本発明の実施例の車両用灯具の概略斜視図である。（ｂ）本発明の実施例の車両用灯具における白色光源近傍の概略断面図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例の車両用灯具の概略上面図である。（ｂ）本発明の実施例の車両用灯具の概略底面図である。
【図５】本発明の他の実施例の車両用灯具を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【実施例】
【００１３】
以下に、本発明の実施例に係る車両用灯具について、図１〜図４を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、「前方」「後方」との記載は、特に断りのない限り車両用灯具から見た方向を意味するものとする。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る車両用灯具１０の照射方向から見た平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。図３（ａ）は、本発明の実施例に係る車両用灯具１０の概略斜視図である。（ｂ）本発明の実施例の車両用灯具における白色光源近傍の概略断面図である。図４（ａ）は本発明の実施例の車両用灯具の概略上面図である。図４（ｂ）は、本発明の実施例の車両用灯具の概略底面図である。尚、図４（ａ）において、説明を容易とするため、上面に現れない後述する当接面３２２１ａの形成領域を点線にて示している。
この車両用灯具１０は、複数の光源１と、光源１を搭載する回路基板２と、リフレクタ３を含む光学系とを備え、ヘッドランプとして利用される。
【００１５】
光源１は、半導体発光素子などの発光素子１１を搭載したものを用いることができる。
光源１は、回路基板２上に搭載され、回路基板２に形成された回路パターン２３と導電性接合材（はんだ、Ａｇペーストなど）、導電ワイヤなどにより電気的に接続されている。
【００１６】
本実施例では、光源１として、半導体発光素子１１と蛍光体を含む波長変換層１２とを備えた白色光源を４つ用いた。
本実施例において白色光源１は、青色発光のＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップ１１と黄色発光のＹＡＧ蛍光体を含む波長変換層１２から構成されている。白色光源１は、ＬＥＤチップ１１からの発光が蛍光体を含む波長変換層１２を通過するように構成されており、ＬＥＤチップからの青色光と、ＬＥＤチップからの発光の一部を蛍光体により変換した黄色光との混合光により白色発光を得ている。
本実施例において、４つの光源は、それぞれの回路基板２上に搭載され、それぞれリフレクタ３に形成された開口３３を備えた収容部に固定されている。
【００１７】
回路基板２は、平板状の金属基板２１と、金属基板２１上に絶縁層を介して形成された回路パターン２３と、回路パターン２３を覆う絶縁保護層２４とを備える。
金属基板２１は、Ａｌ（アルミニウム）やＣｕ（銅）などの熱伝導性の高い金属から構成することができる。
回路パターン２３は、金属基板２１の一主面上に金属基板２１と適宜絶縁処理されて形成される。
絶縁保護層２４は、回路パターン２３および金属基板２１上に形成される。尚、絶縁保護層２４は、光源１を搭載する領域、光源１と電気的接続するための領域には形成されていない。
金属基板２１の裏面（光源を搭載する側と反対側の面）は、絶縁保護層２４は形成されておらず、露出している。
本実施例では、金属基板２１として一面にアルマイトからなる絶縁層２２の形成されたＡｌ基板を用い、絶縁層２２上に金属からなる回路パターン２３を形成し、樹脂からなるレジスト層を絶縁保護層２４として形成したものを回路基板２として用いた。回路基板２の裏面は金属基板２１の裏面が構成しており、すなわち裏面にＡｌが露出している。
【００１８】
回路基板２には、リフレクタ３と接合するため、リフレクタ側に形成された熱かしめピンおよび位置決めピンに対応する挿通孔２５、２６、およびねじ挿通孔２７が形成されている。
【００１９】
リフレクタ３は、湾曲した反射面形成部３１と、反射面形成部３１を支持する略平板状の基部３２とを有する。反射面形成部３１と基部３２とは一体的に形成されている。
【００２０】
リフレクタ２は、図２に示すように成形樹脂基体５上に、金属蒸着膜３１Ａ、３１Ｂ、３２１Ａ、３２２Ａが形成されている。金属蒸着膜３１Ａ、３１Ｂ、３２１Ａ、３２２Ａは、例えばＡｌやＡｇなどの反射率の高い金属からなる。
本実施例においては、Ａｌからなる金属蒸着膜３１Ａ、３１Ｂ、３２１Ａ、３２２Ａを形成した。
本実施例において、金属蒸着膜３１Ａ、３１Ｂ、３２１Ａ、３２２Ａは、図２において矢印にて示す範囲に形成されている。つまり、反射面形成部３１における反射面３１ａ、反射面と反対側の面、および、基部における反射面形成部側の面に形成されている。すなわち、金属蒸着膜は、反射面形成部３１における反射面３１ａに形成された金属蒸着膜３１Ａ、反射面と反対側の面に形成された金属蒸着膜３１Ｂ、および、基部３２における反射面形成部側の面に形成された金属蒸着膜３２１Ａ、３２２Ａから構成されている。
【００２１】
反射面形成部３１において、光源１からの光が照射される領域に形成された金属蒸着膜３１Ａが反射面３１ａを形成している。反射面３１ａは、放物面を形成し、光学系を形成する。反射面３１ａの焦線は、複数の白色光源が並ぶ線状とほぼ一致させて配置されている。つまり、リフレクタ３は、白色光源からの照射光を反射面形成部３１における反射面３１ａで車両前方へ照射する。
【００２２】
基部３２は、反射面形成部３１と一体的に構成され、反射面形成部３１を支持する。
基部３２には、光源の搭載された回路基板２が取り付けられる。
基部３２には、光源の搭載された回路基板２を挿入配置するための開口３３が形成されている。開口３３には、反射面形成部３１の端部が露出する構成となっている。
基部３２は、開口３３の前方側の前方基部３２１と開口３３の後方側の後方基部３２２とを有し、前方基部３２１に回路基板２の前方側、後方基部３２２に回路基板２の後方側が取り付けられる。
【００２３】
前方基部３２１には、位置決めピン３２１１、熱かしめピン３２１２が形成されている。回路基板２の前方側に形成された挿通孔２５に位置決めピン３２１１を挿通することにより、回路基板２とリフレクタ３とが位置決めされる。回路基板２の前方側に形成された挿通孔２６に熱かしめピン３２１２を挿通して、ピンの頭部を熱変形することにより、回路基板２に熱かしめされて、回路基板２とリフレクタ３とが位置決めされた状態で固定される。
後方基部３２２には、ねじ穴３２２２が形成されている。回路基板２の後方側に形成されたねじ挿通孔２７と共にねじ４が挿通されることにより回路基板２とリフレクタ３とが固定される。
【００２４】
前方基部３２１と後方基部３２２とは、相互に同一面上ではなく、前方基部３２１が後方基部３２２よりも反射面側に近い位置となるように形成されている。そのため、前方基部３２１は、回路基板の光源搭載側に固定され、後方基部３２２は回路基板２の光源搭載側と反対側に固定されている。
前方基部３２１が回路基板２の光源搭載側に固定されることにより、前方基部３２１に形成された熱かしめピン３２１２に、ヒートチップなどの工具を当て熱変形させる作業を容易とすることができる。
後方基部３２２が回路基板２の光源搭載側と反対側に固定されることにより、回路基板２における金属基板２１の表面と、後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａとを当接することができる。
【００２５】
基部３２においても、反射面形成部３１側の面に金属蒸着膜３２１Ａ、３２２Ａが形成されている。
前方基部３２１に形成された金属蒸着膜３２１Ａは、主として、車両用灯具を外部から観視した際に反射面３１ａと一体的な見栄えを形成している。
後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａは、回路基板裏面（光源搭載側と反対側の面）との当接面３２２１ａを形成する。当接面３２２１ａにおいて、金属蒸着膜３２２Ａと回路基板裏面とが接触されている。後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａで回路基板裏面との当接面３２２１ａを形成することにより、光源１から発生した熱を当接面３２２１ａにおいて金属基板２１から金属蒸着膜３２２Ａへの金属同士間の伝熱として効率よく伝熱するとともに、後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａへ拡散することができる。従って、後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａにより、放熱性を向上することができる。
特に、後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａは、回路基板２との当接領域のみならず、当接領域を含む当接領域より広い範囲に形成されている。そのため、当接領域に連続して形成された金属蒸着膜３２２Ａに熱が拡散され、当接領域以外の金属蒸着膜３２２Ａからも外部への放熱が行われる。
【００２６】
本実施例のように、後方基部３２２には、回路基板２の金属基板２１との当接面３２２１ａを形成するための凸状の当接部３２２１が形成されていることが好ましい（図２参照）。凸状の当接部３２２１の上面を当接面３２２１ａとして形成することにより、所定の面積の当接面３２２１ａを確実に形成することができるため、安定した放熱特性を得ることができる。
本実施例において、凸状の当接部３２２１は、矩形状の頂面を有し、４か所に形成されている。そのため、図４（ａ）に点線で示すように矩形状の当接面３２２１ａを形成している。
【００２７】
本発明の車両用灯具において、回路基板２の金属基板２１とリフレクタ３の金属蒸着膜（特に３２２Ａ）とが当接面３２２１ａにおいて接している。そのため、光源から発生した熱を当接面３２２１ａを介して金属蒸着膜（特に３２２Ａ）へ伝熱し、リフレクタ３に形成された金属蒸着膜（特に３２２Ａ）を外部への放熱に利用することができる。
また、リフレクタの金属蒸着膜（特に３２２Ａ）は、当接面３２２１ａのみならず、当接面の周囲領域にも形成されており、光源から発生した熱を当接面周囲領域の金属蒸着膜にも熱拡散して、効率よく放熱することができる。
さらに、リフレクタに凸状の当接部３２２１を形成して、当接部３２２１の凸面を当接面３２２１ａとすることにより、安定した放熱特性を得ることができる。
従って、本発明の車両用灯具によれば、光源において発生した熱を金属基板を介して放熱するのみならず、当接面を介して、リフレクタに形成された金属蒸着膜へ伝熱、拡散することにより放熱性を向上することができる。
そして、金属基板のサイズや厚みを大きくする、あるいはフィンを有するヒートシンクなどを用いる場合と比較してコストの増大を抑制して放熱性を向上することができる。
【００２８】
尚、本発明の車両用灯具は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは勿論である。
【００２９】
例えば、上記実施例においては、リフレクタの面精度の実情を考慮して、部分的に凸状の当接部により当接面を形成したが、金属基板と重なる領域全体が当接面となるように形成することができる。
【００３０】
例えば、上記実施例においては、当接部は、図４に点線で示すように、４か所に矩形状に形成したが、任意の形状、面積に形成することができ、一連に形成することもできる。
【００３１】
例えば、上記実施例においては、当接部は、図２に示すように一の回路基板に対して一箇所に形成したが、図５に示すように一の回路基板に対して複数箇所に形成してもよく、光源の近傍に形成してもよい。
【００３２】
例えば、上記実施例においては、車両用灯具としてヘッドランプで説明をしたが、フォグランプ、デイタイムランニングランプ、リヤコンビネーションランプなどの車両用灯具全般に適用することができる。
【００３３】
例えば、上記実施例においては、光学系としてリフレクタからなる光学系で説明したが、リフレクタと投影レンズを介するプロジェクタタイプの光学系にも適用することができる。
【００３４】
例えば、上記実施例においては、半導体発光素子としてＬＥＤチップを用いたが、ＬＥＤチップに代えてＬＤ（レーザーダイオード）チップを用いることができる。
【００３５】
例えば、上記実施例において、リフレクタは、成形樹脂基体５上に金属蒸着膜を積層した構造で説明したが、機能追加のため適宜な層を積層してもよく、例えばアンダーコート層、トップコート層などを設けてもよい。但し、この場合においても、少なくとも当接面は、金属材料から構成し、当接部において金属蒸着膜３２２Ａ上に金属材料以外の層は形成しない。そして、後方基部３２２に形成された金属蒸着膜３２２Ａ上には金属材料以外の層を形成しないことが好ましい。
【００３６】
例えば、上記実施例においては、半導体発光素子上に略均一な厚みの波長変換層が配置された白色光源を用いたが、蛍光体層の形状や位置を適宜変更可能である。例えば、半導体発光素子上にドーム状の波長変換層を配置した白色光源を用いてもよい。
【００３７】
例えば、上記実施例において、半導体発光素子として青色発光ＬＥＤチップ、蛍光体として黄色発光蛍光体を用いたが、半導体発光素子として紫外発光ＬＥＤチップ、蛍光体として青色発光蛍光体および黄色発光蛍光体を用いる構成としてもよい。
【００３８】
例えば、上記実施例において、光源を白色光源としたが、他の発光色の光源を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１：光源
１１：発光素子
１２：波長変換層
２：回路基板
２１：金属基板
２２：絶縁層
２３：回路パターン
２４：絶縁保護層
２５：位置決めピン挿通孔
２６：熱かしめピン挿通孔
２７：ねじ挿通孔
３：リフレクタ
３１：反射面形成部
３１ａ：反射面
３２：基部
３２１：前方基部
３２１１：位置決めピン
３２１２：熱かしめピン
３２２：後方基部
３２２１：当接部
３２２１ａ：当接面
３２２２：ねじ穴
３３：開口
３Ａ、３１Ａ、３１Ｂ、３２１Ａ、３２２Ａ：金属蒸着膜
４：ねじ
５：成形樹脂基体
１０：車両用灯具
【図１】
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【図２】
2015179641.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015179641.tif 000006
【図５】
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