JP2020013751A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の配光特性を得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。【解決手段】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基板と；前記基板の上に設けられた少なくとも１つの発光素子と；前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と；前記枠部の内側に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と；前記封止部の上に設けられた光学要素と；を具備している。前記光学要素の、前記基板側の端面には、前記基板側に向けて突出し、少なくともいずれかが前記枠部の内壁と接触する複数の第１の凸部が設けられている。【選択図】図４

Description

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。

ソケットと、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、を備えた車両用照明装置がある。発光モジュールは、基板と、基板の上に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）と、発光ダイオードを囲む枠部と、枠部の内側に設けられ、発光ダイオードを覆う封止部と、を有している。
一般的には、封止部は、透光性を有する樹脂を枠部の内側に充填することで形成される。この場合、封止部の、基板側とは反対側の端面が平坦面となっていると、光の取り出し効率が低くなるおそれがある。

そこで、封止部の、基板側とは反対側の端面を曲面とする技術が提案されている。しかしながら、単に、枠部の内側に供給した樹脂により曲面を形成すると、曲面の形状がばらついて、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。
そのため、金型によりレンズを形成し、枠部の内側であって、封止部の上にレンズを接合する技術が提案されている。しかしながら、枠部の内側にレンズを設ける場合には、枠部の開口と、レンズの周縁との間に隙間を設ける必要がある。そのため、レンズの位置がばらついて、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、封止部を形成するための樹脂が、枠部の開口と、レンズの周縁との間から漏れ出すおそれがある。漏れ出した樹脂がレンズの周縁に付着すると、レンズの光の出射面の形状が実質的に変化して、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。
そこで、所定の配光特性を得ることができる技術の開発が望まれていた。

特開２０１６−１９５０９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、所定の配光特性を得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。

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基板と；前記基板の上に設けられた少なくとも１つの発光素子と；前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と；前記枠部の内側に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と；前記封止部の上に設けられた光学要素と；を具備している。前記光学要素の、前記基板側の端面には、前記基板側に向けて突出し、少なくともいずれかが前記枠部の内壁と接触する複数の第１の凸部が設けられている。

本発明の実施形態によれば、所定の配光特性を得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。

本実施の形態に係る車両用照明装置を例示するための模式斜視図である。 図１における車両用照明装置のＡ−Ａ線断面図である。 比較例に係る光学要素を例示するための模式断面図である。 （ａ）は、光学要素および凸部を例示するための模式断面図である。（ｂ）は、光学要素および凸部を例示するための模式平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、光学要素および凸部を例示するための模式断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、光学要素および凸部を例示するための模式断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、光学要素および凸部を例示するための模式断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る凸部を例示するための模式平面図である。 他の実施形態に係る枠部を例示するための模式斜視図である。 車両用灯具を例示するための模式部分断面図である。

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。

（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、デイライトランニングランプ（ＤＲＬ；Daylight 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。

図１は、本実施の形態に係る車両用照明装置１を例示するための模式斜視図である。
図２は、図１における車両用照明装置１のＡ−Ａ線断面図である。
図１、図２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が設けられている。

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。
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られている。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側とは反対側の端面に開口する凹部１１ａを有する。凹部１１ａの底面１１ａ１には発光モジュール２０が設けられる。

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の角部が設けられる。装着部１１の周方向におけるスリット１１ｂの寸法（幅寸法）は、基板２１の角部の寸法よりも僅かに大きくなっている。そのため、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の位置決めができるようになっている。

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。

バヨネット１２は、装着部１１の外側面に設けられている。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と対峙している。バヨネット１２は、複数設けられている。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られる。バヨネット１２は、ツイストロックに用いられるものである。

フランジ１３は、板状を呈している。フランジ１３は、例えば、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の外方に位置している。

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られている。放熱フィン１４は、少なくとも１つ設けることができる。図１、図２に例示をしたソケット１０には複数の放熱フィンが設けられている。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。

また、ソケット１０には、コネクタ１０５を挿入する孔１０ｂが設けられている。孔１０ｂには、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が挿入される。そのため、孔１０ｂの断面形状は、シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５の断面形状に適合したものとなっている。

発光モジュール２０において発生した熱は、主に、装着部１１およびフランジ１３を介して放熱フィン１４に伝わる。放熱フィン１４に伝わった熱は、主に、放熱フィン１４から外部に放出される。そのため、ソケット１０は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。例えば、ソケット１０は、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。

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、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、高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と無機材料からなるフィラーを含む。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からなるフィラーを混合させたものである。

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。
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。

給電部３０は、給電端子３１および絶縁部３２を有する。
給電端子３１は、棒状体とすることができる。給電端子３１は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。給電端子３１は、複数設けられている。複数の給電端子３１は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子３１は、絶縁部３２の内部に設けられている。絶縁部３２は、給電端子３１とソケット１０との間に設けられている。複数の給電端子３１は、絶縁部３２の内部を延び、絶縁部３２の発光モジュール２０側の端面、および絶縁部３２の放熱フィン１４側の端面から突出している。複数の給電端子３１の発光モジュール２０側の端部は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａと電気的および機械的に接続されている。すなわち、給電端子３１の一方の端部は、配線パターン２１ａと半田付けされている。複数の給電端子３１の放熱フィン１４側の端部は、孔１０ｂの内部に露出している。孔１０ｂの内部に露出する複数の給電端子３１には、コネクタ１０５が嵌め合わされる。給電端子３１は、導電性を有する。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。

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、アルミニウム合金などの金属や、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、絶縁部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られている。また、絶縁部３２は、複数の給電端子３１を保持する機能をも有する。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、酸化アルミニウムからなる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、絶縁部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。

絶縁部３２は、絶縁性を有している。絶縁部３２は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。
ここで、自動車に設けられる車両用照明装置１の場合には、使用環境の温度が、−４０℃〜８５℃となる。そのため、絶縁部３２の材料の熱膨張係数は、ソケット１０の材料の熱膨張係数となるべく近くなるようにすることが好ましい。この様にすれば、絶縁部３２とソケット１０との間に発生する熱応力を低減させることができる。例えば、絶縁部３２の材料は、ソケット１０に含まれる高熱伝導性樹脂としたり、この高熱伝導性樹脂に含まれる樹脂としたりすることができる。
絶縁部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。また、インサート成形法により、ソケット１０と、給電部３０とを一体成形することもできる。

伝熱部４０は、基板２１と、凹部１１ａの底面１１ａ１との間に設けられている。伝熱部４０は、接着部を介して凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられている。すなわち、伝熱部４０は、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着されている。伝熱部４０と凹部１１ａの底面１１ａ１とを接着する接着剤は、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。無機材料は、熱伝導率の高い材料（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）とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。

また、伝熱部４０は、インサート成形法により、凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込むこともできる。また、伝熱部４０は、熱伝導グリス（放熱グリス）からなる層を介して、凹部１１ａの底面１１ａ１に取り付けることもできる。熱伝導グリスの種類には特に限定はないが、例えば、変性シリコーンに、熱伝導率の高い材料（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）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。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。

伝熱部４０は、発光モジュール２０において発生した熱が、ソケット１０に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部４０は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部４０は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
なお、ソケット１０が金属から形成されたり、発光素子２２の発熱量が少なかったりした場合には、伝熱部４０を省くこともできる。

発光モジュール２０は、基板２１、発光素子２２、抵抗２３、制御素子２４、枠部２５、封止部２６、および光学要素２７を有する。
基板２１は、ソケット１０の一方の端部側に設けられている。基板２１は、接着部を介して伝熱部４０に設けられている。すなわち、基板２１は、伝熱部４０に接着されている。接着剤は、例えば、伝熱部４０と凹部１１ａの底面１１ａ１とを接着する接着剤と同じとすることができる。

基板２１は、板状を呈している。基板２１の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板２１の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板２１は、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。なお、金属板の表面を絶縁性材料で被覆する場合には、絶縁性材料は、有機材料からなるものであってもよいし、無機材料からなる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。

また、基板２１の表面には、配線パターン２１ａが設けられている。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ができる。配線パターン２１ａは、例えば、銀や銀合金から形成することができる。ただし、配線パターン２１ａの材料は、銀を主成分とする材料に限定されるわけではない。配線パターン２１ａは、例えば、銅を主成分とする材料などから形成することもできる。

発光素子２２は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。発光素子２２は、基板２１の上に設けられている。発光素子２２は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。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、少なくとも１つ設けることができる。複数の発光素子２２を設ける場合には、複数の発光素子２２を互いに直列接続することができる。また、発光素子２２は、抵抗２３と直列接続されている。

発光素子２２は、チップ状の発光素子とすることができる。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。この様にすれば、狭い領域に多くの発光素子２２を設けることができる。そのため、発光モジュール２０の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を図ることができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、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、図２に例示をした発光素子２２は、上下電極型の発光素子である。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線２１ｂにより配線パターン２１ａと電気的に接続することができる。発光素子２２と配線パターン２１ａとは、例えば、ワイヤーボンディング法により電気的に接続することができる。フリップチップ型の発光素子２２は、配線パターン２１ａの上に直接実装することができる。

抵抗２３は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。抵抗２３は、基板２１の上に設けられている。抵抗２３は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。抵抗２３は、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器（酸化金属皮膜抵抗器）、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図１に例示をした抵抗２３は、膜状の抵抗器である。

膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗２３が膜状の抵抗器であれば、抵抗２３と基板２１との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗２３を一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗２３における抵抗値のばらつきを抑制することができる。

ここで、発光素子２２の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子２２から照射される光の明るさ（光束、輝度、光度、照度）にばらつきが生じる。そのため、発光素子２２から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、抵抗２３により、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。この場合、抵抗２３の抵抗値を変化させることで、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。

抵抗２３が表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子２２の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗２３を選択する。抵抗２３が膜状の抵抗器の場合には、抵抗２３の一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、抵抗２３にレーザ光を照射すれば抵抗２３の一部を容易に除去することができる。抵抗２３の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子２２の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。

制御素子２４は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。制御素子２４は、基板２１の上に設けられている。制御素子２４は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。制御素子２４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られている。制御素子２４は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子２４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に例示をした制御素子２４は、表面実装型のダイオードである。

その他、発光素子２２の断線の検出や、誤点灯防止などのために、プルダウン抵抗を設けることもできる。また、配線パターン２１ａや膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むものとすることができる。

枠部２５は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。枠部２５は、基板２１の上に設けられている。枠部２５は、基板２１に接着されている。枠部２５は、枠状を呈し、内側に発光素子２２が配置されるようになっている。例えば、枠部２５は、複数の発光素子２２を囲んでいる。枠部２５は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、ＰＥＴ、ナイロン（Nylon）、ＰＰ(polypropylene)、ＰＥ(polyethylene)、ＰＳ(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。

また、樹脂に酸化チタンなどの粒子を混合して、発光素子２２から出射した光に対する反射率を向上させることができる。なお、酸化チタンの粒子に限定されるわけではなく、発光素子２２から出射した光に対する反射率が高い材料からなる粒子を混合させるようにすればよい。また、枠部２５は、例えば、白色の樹脂から形成することもできる。

枠部２５の内壁は、基板２１から離れるに従い枠部２５の中心軸から離れる方向に傾斜する傾斜面とすることができる。発光素子２２から出射した光の一部は、枠部２５の内壁で反射されて、車両用照明装置１の前面側に向けて出射する。そのため、枠部２５の内壁が前述した傾斜面となっていれば、反射した光を車両用照明装置１の前面側に向けて出射するのが容易となる。
なお、枠部１２５の外壁は、基板２１の面に略垂直な面とすることができる。
すなわち、枠部２５は、封止部２６の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。

封止部２６は、枠部２５の内側に設けられている。封止部２６は、枠部２５の内側を覆うように設けられている。すなわち、封止部２６は、枠部２５の内側に設けられ、発光素子２２や配線２１ｂなどを覆っている。封止部２６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２６は、例えば、枠部２５の内側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、ディスペンサなどの液体定量吐出装置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２６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。

光学要素２７は、例えば、発光素子２２から出射した光の拡散、集光などを行う。図１、図２に例示をした光学要素２７は、凸レンズである。凸レンズである光学要素２７は、光を集光して、所定の配光特性が得られるようにする。なお、光学要素２７は、凸レンズに限定されるわけではなく、例えば、凹レンズなどであってもよい。ここでは一例として、光学要素２７が凸レンズである場合を例に挙げて説明する。

光学要素２７は、透光性材料から形成することができる。光学要素２７は、例えば、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などの透光性樹脂、ガラスなどから形成することができる。光学要素２７は、例えば、射出成形法やモールド成形法などにより形成することができる。
光学要素２７は、封止部２６の上に設けられている。光学要素２７の周縁の少なくとも一部は、枠部２５の基板２１側とは反対側の端面２５ａに設けることができる。光学要素２７は、封止部２６の端面２６ａ、および、枠部２５の端面２５ａの少なくともいずれかに接合することができる。

図３は、比較例に係る光学要素１２７を例示するための模式断面図である。
図３に示すように、比較例に係る光学要素１２７は、枠部２５の内側であって、封止部２６の、基板２１側とは反対側の端面２６ａの上に設けられている。
この場合、光学要素１２７の周縁を枠部２５の開口に嵌め合わせれば、光学要素１２７の位置決めを行うことができる。しかしながら、実際には、枠部２５および光学要素１２７の寸法には製造誤差があるので、光学要素１２７の周縁を枠部２５の開口に嵌め合わせるのは困難である。そのため、図３に示すように、光学要素１２７の周縁と、枠部２５の開口との間には隙間Ｓが設けられる。

ところが、隙間Ｓを設けると、図３に示すように、隙間Ｓの分だけ光学要素１２７の位置がばらつくおそれがある。また、封止部２６の端面２６ａの位置がばらついたり、端面２６ａが傾いたりして、光学要素１２７の位置がばらつくおそれもある。光学要素１２７の位置がばらつくと、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。また、硬化前の封止部２６の材料２６ｂが隙間Ｓを介して漏れ出すおそれがある。隙間Ｓを介して漏れ出た封止部２６の材料２６ｂが、光学要素１２７の周縁などに付着すると、光学要素１２７の光の出射面の形状が実質的に変化して、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。

図４（ａ）は、光学要素２７および凸部２７ａを例示するための模式断面図である。 図４（ｂ）は、光学要素２７および凸部２７ａを例示するための模式平面図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、光学要素２７は、封止部２６の上に設けられ、周縁の少なくとも一部が、枠部２５の基板２１側とは反対側の端面２５ａに設けられている。光学要素２７が枠部２５の端面２５ａに設けられていれば、光学要素２７が傾くのを抑制することができる。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、光学要素２７の周縁の少なくとも一部は、枠部２５の,基板２１側とは反対側の開口よりも外側にあればよい。例えば、平面視において（発光モジュール２０を上方から見て）、光学要素２７の周縁の少なくとも一部は、枠部２５の開口の位置にあればよい。また、平面視において、光学要素２７の周縁の少なくとも一部は、枠部２５の開口と外壁の間の位置にあってもよい。また、平面視において、光学要素２７の周縁の少なくとも一部は、枠部２５の外壁よりも外側の位置にあってもよい。
この場合、光学要素２７の周縁が枠部２５の開口よりも外側にあれば、光学要素２７の姿勢や位置を安定させたり、接合面積を増大させたりすることができる。

この場合、光学要素２７の周縁が枠部２５の開口よりも外側にあれば、光学要素２７の周縁に直接入射する光は僅かなものとなる。そのため、はみ出した材料２６ｂが、光学要素２７の周縁に付着したとしても、配光特性が変化するのを抑制することができる。
また、光学要素２７の周縁が枠部２５の外壁のよりも外側にあれば、枠部２５の外側にはみ出した材料２６ｂを基板２１側に流出させ易くなる。そのため、光学要素２７の周縁に材料２６ｂが付着するのを抑制することができる。

ここで、封止部２６を形成する際に、封止部２６の材料２６ｂを加熱する場合がある。この場合、材料２６ｂの上に光学要素２７を載せ、光学要素２７が載った状態で材料２６ｂを加熱する。材料２６ｂが加熱されると硬化が開始するが、材料２６ｂの膨張も生じることになる。材料２６ｂが膨張すると光学要素２７が持ち上げられ、基板２１の面に平行な方向における光学要素２７の位置がズレやすくなる。光学要素２７の位置がズレた状態で材料２６ｂの硬化が終了すると、所定の配光特性が得られなくなるおそれがある。

そこで、本実施の形態に係る光学要素２７には、複数の凸部２７ａ（第１の凸部の一例に相当する）が設けられている。
図４（ｂ）に示すように、複数の凸部２７ａは、光学要素２７の、基板２１側の端面に設けられている。複数の凸部２７ａは、光学要素２７と一体に形成することができる。複数の凸部２７ａは、基板２１側に向けて突出している。複数の凸部２７ａの少なくともいずれかは、枠部２５の内壁と接触させることができる。複数の凸部２７ａと、枠部２５の内壁との間には僅かな隙間を設けることもできる。ただし、隙間が余り大きくなると、光学要素２７の位置ズレが大きくなるおそれがある。そのため、複数の凸部２７ａの少なくともいずれかが、枠部２５の内壁と接触するようにすることが好ましい。

凸部２７ａの数、形状、大きさ、配置などには特に限定がない。この場合、凸部２７ａが２つあれば、光学要素２７の位置ズレを抑制することができる。凸部２７ａの数を３つ以上とすれば、基板２１の面に平行な面内における光学要素２７の位置ズレを抑制するのが容易となる。

複数の凸部２７ａが設けられていれば、光学要素２７の位置ズレを抑制することができるので、所定の配光特性を得ることが容易となる。
また、複数の凸部２７ａにより光学要素２７の位置決めを行うことができるので、例えば、光学要素２７の中心軸が枠部２５の中心軸に重なるようにすることが容易となる。

図５（ａ）、（ｂ）は、光学要素２７、凸部２７ａ、および凸部２７ｂ（第２の凸部の一例に相当する）を例示するための模式断面図である。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、光学要素２７には、複数の凸部２７ａと、凸部２７ｂを設けることができる。凸部２７ｂは、基板２１側に向けて突出している。凸部２７ｂは、光学要素２７の、基板２１側の端面の中央領域に設けられている。凸部２７ｂは、複数の凸部２７ａの内側に設けられている。凸部２７ｂの中心軸は、光学要素２７の中心軸に重なるようにすることができる。凸部２７ｂは、光学要素２７および複数の凸部２７ａと一体に形成することができる。凸部２７ｂは、光学要素２７の周縁に向かうに従い厚みが漸減している。すなわち、凸部２７ｂの側面は傾斜している。図５（ａ）に示すように、凸部２７ｂの形状は球の一部とすることもできるし、図５（ｂ）に示すように、凸部２７ｂの形状は円錐とすることもできる。なお、凸部２７ｂの形状は例示をしたものに限定されるわけではなく、光学要素２７の周縁に向かうに従い厚みが漸減していればよい。例えば、凸部２７ｂの形状は、円錐台、角錐、角錐台などとすることもできる。

凸部２７ｂが設けられていれば、硬化前の封止部２６の材料２６ｂを枠部２５の外側に押し出すのが容易となる。そのため、光学要素２７を、硬化前の封止部２６の材料２６ｂに押し付けた際に、光学要素２７と材料２６ｂとの間に巻き込まれた空気が排出されやすくなる。また、発光素子２２や配線２１ｂに過大な圧力が作用するのを抑制することができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、光学要素２７、凸部２７ａ、および凸部２７ｃ（第３の凸部の一例に相当する）を例示するための模式断面図である。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、光学要素２７には、複数の凸部２７ａと、凸部２７ｃを設けることができる。凸部２７ｃは、枠部２５の外側に設けられている。凸部２７ｃは、光学要素２７の、基板２１側の端面の周縁領域に設けられている。凸部２７ｃは、複数の凸部２７ａの外側に設けられ、基板２１側に向けて突出している。凸部２７ｃの形状は、環状とすることができる。凸部２７ｃの中心軸は、光学要素２７の中心軸に重なるようにすることができる。凸部２７ｃは、光学要素２７および複数の凸部２７ａと一体に形成することができる。凸部２７ｃの内寸は、枠部２５の外寸よりも僅かに大きくすることができる。この様にすれば、枠部２５に対する光学要素２７の位置決めがさらに確実となる。

図６（ａ）に示すように、凸部２７ｃの形状を直筒状とすれば、光学要素２７の位置決めが容易となる。
図６（ｂ）に示すように、光学要素２７の周縁に向かうに従い、光学要素２７の中心軸に直交する方向における凸部２７ｃの内寸が増加するようにすれば、枠部２５の外側にはみ出した材料２６ｂを基板２１側に流出させ易くなる。そのため、光学要素２７の周縁に材料２６ｂが付着するのを抑制することができる。

図７（ａ）〜（ｃ）は、光学要素２７、凸部２７ａ、および凸部２７ｄ（第４の凸部の一例に相当する）を例示するための模式断面図である。
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、光学要素２７には、複数の凸部２７ａと、凸部２７ｄを設けることができる。凸部２７ｄは、光学要素２７の周縁に設けられている。凸部２７ｄは、光学要素２７の中心軸に略直交する方向に突出している。
凸部２７ｄの中心軸は、光学要素２７の中心軸に重なるようにすることができる。凸部２７ｄは、光学要素２７および複数の凸部２７ａと一体に形成することができる。凸部２７ｄの形状は、環状とすることができる。凸部２７ｄを設ければ、枠部２５の外側にはみ出した材料２６ｂを基板２１側に流出させ易くなる。また、光学要素２７の姿勢を安定させることができる。

図７（ｂ）に示すように、凸部２７ｄの基板２１側の面には凹部２７ｄ１を設けることができる。なお、凸部２７ｄの基板２１側の面に凸部を設けてもよい。
図７（ｃ）に示すように、凸部２７ｄの基板２１側の面は、傾斜面２７ｄ２とすることができる。なお、傾斜面は、図７（ｃ）に例示をしたものとは逆向きに傾斜していてもよい。
凹部２７ｄ１、凸部、傾斜面２７ｄ２が設けられていれば、枠部２５の外側にはみ出した材料２６ｂが、光学要素２７の周縁に回り込むのを抑制することができる。

図８（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る凸部２７ａを例示するための模式平面図である。
図８（ａ）に示すように、複数の凸部２７ａは、棒状を呈するものとすることができる。この場合、複数の凸部２７ａの断面形状には特に限定がない。複数の凸部２７ａの断面形状は、例えば、円、楕円、多角形などとすることができる。
図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、複数の凸部２７ａの断面形状は、枠部２５の内壁に沿った形状とすることができる。この場合、図８（ｂ）に示すように、複数の凸部２７ａの、枠部２５の内壁に沿った寸法をある程度長くすれば、光学要素２７の位置ズレ量が小さくなる。そのため、複数の凸部２７ａの数を少なくすることができる。
図８（ｃ）に示すように、複数の凸部２７ａの数を３つ以上とすれば、光学要素２７の位置ズレ量が小さくなる。そのため、複数の凸部２７ａの、枠部２５の内壁に沿った寸法を短くすることができる。
なお、複数の凸部２７ａの間隔は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。複数の凸部２７ａの大きさや形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
凸部２７ａと凸部２７ａの間は、材料２６ｂを流出させるための流路となる。そのため、凸部２７ａの数が多すぎたり、凸部２７ａが大きすぎたりすると、材料２６ｂに含まれている気泡が枠部２５の外部に排出されにくくなる。そのため、封止部２６の内部にボイドなどが発生するおそれがある。この場合、材料２６ｂの粘度、枠部２５の大きさ、枠部２５の形状などが変われば、気泡の排出状況も変化する。そのため、複数の凸部２７ａの数、形状、大きさ、配置などは、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することが好ましい。

図９は、他の実施形態に係る枠部１２５を例示するための模式斜視図である。
図９に示すように、枠部１２５の内壁は、基板２１の面に略垂直な面とすることができる。枠部１２５の外壁は、基板２１の面に略垂直な面とすることができる。例えば、枠部１２５は、直筒状を呈するものとすることができる。直筒状の枠部１２５とすれば、製造コストの低減や省スペース化を図ることができる。
枠部１２５の、基板２１側とは反対側の端面１２５ａには、溝１２５ｂを設けることができる。溝１２５ｂは、端面２５ａに開口し、枠部１２５の内壁と外壁との間を貫通している。溝１２５ｂは、少なくとも１つ設けられていればよい。溝１２５ｂを設ければ、余剰の材料２６ｂを枠部１２５の端面１２５ａよりも低い位置から枠部１２５の外側に排出させることができる。そのため、材料２６ｂが光学要素２７の周縁に付着するのを抑制することができる。
また、枠部１２５の内壁と外壁の間を貫通する孔１２５ｃを、端面１２５ａの近傍に設けることもできる。孔１２５ｃを設ければ、溝１２５ｂと同様の効果を享受することができる。
材料２６ｂの排出量は、材料２６ｂの粘度などにより変化する。そのため、溝１２５ｂおよび孔１２５ｃの数、形状、大きさ、配置などは、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することが好ましい。
また、溝１２５ｂおよび孔１２５ｃは、前述した枠部２５に設けることもできる。
また、前述した各要素、例えば、凸部２７ａ、凸部２７ｂ、凸部２７ｃ、凸部２７ｄ、凹部２７ｄ１、傾斜面２７ｄ２、溝１２５ｂ、孔１２５ｃなどは、適宜組み合わせることができる。

（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。

図１０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１０に示すように、車両用灯具１００には、車両用照明装置１、筐体１０１、カバー１０２、光学要素部１０３、シール部材１０４、およびコネクタ１０５が設けられている。

筐体１０１には車両用照明装置１が取り付けられる。筐体１０１は、装着部１１を保持する。筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。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が設けられている。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が挿入される凹部が設けられている。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。

車両用照明装置１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。

カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐようにして設けられている。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。

光学要素部１０３には、車両用照明装置１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。
例えば、図１０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。

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けられている。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。

車両用照明装置１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の内部空間が密閉される。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が、筐体１０１から脱離するのを抑制することができる。

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の端部に嵌め合わされる。コネクタ１０５には、図示しない電源などが電気的に接続されている。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とが電気的に接続される。
また、コネクタ１０５は、段差部分を有している。そして、シール部材１０５ａが、段差部分に取り付けられている。シール部材１０５ａは、孔１０ｂの内部に水が侵入するのを防ぐために設けられている。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、環状を呈するものとすることができる。シール部材１０５ａ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。コネクタ１０５は、例えば、接着剤などを用いてソケット１０側の要素に接合することもできる。

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。

１ 車両用照明装置、１０ ソケット、１１ 装着部、１２ バヨネット、１３ フランジ、１４ 放熱フィン、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２２ 発光素子、２５ 枠部、２５ａ 端面、２６ 封止部、２６ａ 端面、２６ｂ 材料、２７ 光学要素、２７ａ 凸部、２７ｂ 凸部、２７ｃ 凸部、２７ｄ 凸部、２７ｄ１ 凹部、２７ｄ２ 傾斜面、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体、１２５ 枠部、１２５ｂ 溝、１２５ｃ 孔

Claims (10)

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基板と；
   前記基板の上に設けられた少なくとも１つの発光素子と；
   前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と；
   前記枠部の内側に設けられ、前記発光素子を覆う封止部と；
   前記封止部の上に設けられた光学要素と；
   を具備し、
   前記光学要素の、前記基板側の端面には、前記基板側に向けて突出し、少なくともいずれかが前記枠部の内壁と接触する複数の第１の凸部が設けられている車両用照明装置。
2. 前記光学要素の周縁の少なくとも一部が、前記枠部の前記基板側とは反対側の端面に設けられている請求項１記載の車両用照明装置。
3. 平面視において、前記光学要素の周縁の少なくとも一部は、前記枠部の前記基板側とは反対側の開口の位置にある請求項２記載の車両用照明装置。
4. 平面視において、前記光学要素の周縁の少なくとも一部は、前記枠部の前記基板側とは反対側の開口と、外壁との間の位置にある請求項２記載の車両用照明装置。
5. 平面視において、前記光学要素の周縁の少なくとも一部は、前記枠部の外壁よりも外側の位置にある請求項２記載の車両用照明装置。
6. 前記光学要素の前記基板側の端面の、前記複数の第１の凸部の内側には、前記基板側に向けて突出する第２の凸部が設けられている請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
7. 前記光学要素の、前記基板側の端面の周縁領域には、前記基板側に向けて突出する第３の凸部が設けられている請求項５または６に記載の車両用照明装置。
8. 前記光学要素の周縁に設けられ、前記光学要素の中心軸に略直交する方向に突出する第４の凸部をさらに備えた請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
9. 前記枠部は、
   前記基板側とは反対側の端面に開口し、前記枠部の内壁と外壁との間を貫通する溝、および、
   前記端面の近傍に設けられ、前記枠部の内壁と外壁との間を貫通する孔の少なくともいずれかを有する請求項１〜８のいずれか１つに記載の車両用照明装置。
10. 請求項１〜９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。

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