特開 2022-175633 灯具ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022175633

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】灯具ユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/47 20180101AFI20221117BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20221117BHJP

   F21S 41/24 20180101ALI20221117BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20221117BHJP

   F21V 29/76 20150101ALI20221117BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20221117BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221117BHJP

【ＦＩ】

F21S45/47

F21S41/143

F21S41/24

F21V29/503

F21V29/76

F21W102:155

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021082224

(22)【出願日】2021-05-14

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099999

【弁理士】

【氏名又は名称】森山 隆

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 隆芳

(57)【要約】

【課題】投影レンズを備えた灯具ユニットにおいて、その配光機能を維持した上で灯具ユニットの構成簡素化を図る。
【解決手段】共通の基板２４に搭載された４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄと投影レンズ３０との間に導光体４０が配置された構成とする。その際、基板２４のユニット後方側に、ヒートシンク７０が基板２４と面接触した状態で配置された構成とする。その上で、ヒートシンク７０として、基板２４と面接触し得る形状を有する本体部７２と、本体部７２からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィン７４Ａと、本体部７２からユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィン７４Ｂとを備えた構成とする。これにより、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄで発生した熱を効率良く放散させるようにする。そしてこれにより、灯具ユニット１０の構成を複雑化することなく、その配光機能を維持する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するように構成された灯具ユニットにおいて、
上記光源と上記投影レンズとの間に、上記光源からの出射光を導光して上記投影レンズに入射させるように構成された導光体が配置されており、
上記光源は、共通の基板に搭載された複数の発光素子で構成されており、
上記基板のユニット後方側に、上記複数の発光素子で発生した熱を放散させるためのヒートシンクが、上記基板と面接触した状態で配置されており、
上記ヒートシンクは、上記基板と面接触し得る形状を有する本体部と、上記本体部からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィンと、上記本体部からユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィンとを備えている、ことを特徴とする灯具ユニット。

【請求項2】

上記基板は、ユニット正面視においてＴ字形に形成されており、
上記複数の第２放熱フィンは、上記基板における鉛直部分の左右両側に位置する状態で形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の灯具ユニット。

【請求項3】

上記複数の発光素子として、上記Ｔ字形の水平部分に配置された複数の第１発光素子と、上記Ｔ字形の鉛直部分に配置された少なくとも１つの第２発光素子とを備えており、
上記所要の配光パターンとして、上記複数の第１発光素子の点灯によってロービーム用配光パターンを形成するとともに、上記少なくとも１つの第２発光素子の追加点灯によってハイビーム用配光パターンを形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の灯具ユニット。

【請求項4】

上記基板は、上記ヒートシンクに対して機械的締結により固定されている、ことを特徴とする請求項１～３いずれか記載の灯具ユニット。

【請求項5】

上記投影レンズを支持するレンズホルダを備えており、
上記投影レンズ、上記導光体および上記レンズホルダは、いずれも樹脂製部材で構成されており、
上記投影レンズおよび上記導光体は、上記レンズホルダに対してレーザー溶着により固定されている、ことを特徴とする請求項１～４いずれか記載の灯具ユニット。

【請求項6】

上記レンズホルダは、上記ヒートシンクに対して機械的締結により固定されている、ことを特徴とする請求項５記載の灯具ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、投影レンズを備えた灯具ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するように構成された灯具ユニットが知られている。

【0003】

「特許文献１」には、このような灯具ユニットの構成として、光源からの出射光をリフレクタで反射させることにより投影レンズの後側焦点面上に投影用画像を形成し、これを投影レンズによってユニット前方の照射対象面に投影することにより配光パターンを形成するように構成されたものが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１３６０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような灯具ユニットの代わりに、複数の発光素子からの出射光を、導光体を介して投影レンズに入射させる構成とすれば、灯具ユニットの構成簡素化を図ることが可能となる。

【0006】

このような構成を採用した場合には、複数の発光素子で発生した熱を効率良く放散させ得る構成とすることが、灯具ユニットの配光機能を維持する上で重要となる。

【0007】

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、投影レンズを備えた灯具ユニットにおいて、その配光機能を維持した上で灯具ユニットの構成簡素化を図ることができる灯具ユニットを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願発明は、複数の発光素子および導光体と共に放熱用のヒートシンクを備えた構成とした上で、その具体的な構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

【0009】

すなわち、本願発明に係る灯具ユニットは、
光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するように構成された灯具ユニットにおいて、
上記光源と上記投影レンズとの間に、上記光源からの出射光を導光して上記投影レンズに入射させるように構成された導光体が配置されており、
上記光源は、共通の基板に搭載された複数の発光素子で構成されており、
上記基板のユニット後方側に、上記複数の発光素子で発生した熱を放散させるためのヒートシンクが、上記基板と面接触した状態で配置されており、
上記ヒートシンクは、上記基板と面接触し得る形状を有する本体部と、上記本体部からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィンと、上記本体部からユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィンとを備えている、ことを特徴とするものである。

【0010】

上記「所要の配光パターン」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ロービーム用配光パターンやハイビーム用配光パターンのようなヘッドランプ用配光パターンあるいは文字や記号等の描画を行うための描画用配光パターン等が採用可能である。

【0011】

上記「光源」は、共通の基板に搭載された複数の発光素子で構成されていれば、複数の発光素子の具体的な配置や各発光素子の具体的な構成は特に限定されるものではない。

【0012】

上記「導光体」は、光源からの出射光を導光して投影レンズに入射させるように構成されていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

【0013】

上記「ヒートシンク」は、複数の発光素子で発生した熱を放散させる機能を有していれば、その具体的な材質や形状等は特に限定されるものではなく、また、「複数の第１放熱フィン」や「複数の第２放熱フィン」の具体的な配置についても特に限定されるものではない。

【発明の効果】

【0014】

本願発明に係る灯具ユニットは、光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射する構成となっているが、光源と投影レンズとの間には光源からの出射光を導光して投影レンズに入射させる導光体が配置されており、かつ、光源は共通の基板に搭載された複数の発光素子で構成されているので、複数の発光素子の配置や導光体の形状等を適宜設定することにより、所要の配光パターンを形成することができる。

【0015】

また、基板のユニット後方側には、ヒートシンクが基板と面接触した状態で配置されているので、複数の発光素子で発生した熱をヒートシンクを介して効率良く放散させることができる。

【0016】

その上で、ヒートシンクは、基板と面接触し得る形状を有する本体部と、この本体部からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィンと、上記本体部からユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィンとを備えているので、複数の発光素子で発生した熱を効率良く放散させることができる。そしてこれにより、灯具ユニットの構成を複雑化することなく、その配光機能を維持することができる。

【0017】

このように本願発明によれば、投影レンズを備えた灯具ユニットにおいて、その配光機能を維持した上で灯具ユニットの構成簡素化を図ることができる。

【0018】

しかも本願発明においては、ヒートシンクの放熱機能が、その本体部からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィンだけでなくユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィンでも発揮されるので、複数の第１放熱フィンのユニット後方への突出量を小さくして灯具ユニットの小型化を図ることも可能となる。

【0019】

上記構成において、さらに、基板がユニット正面視においてＴ字形に形成された構成とした上で、複数の第２放熱フィンが基板における鉛直部分の左右両側に位置する状態で形成された構成とすれば、複数の第２放熱フィンをスペース効率良く配置することができる。

【0020】

その際、複数の発光素子として、Ｔ字形の水平部分に配置された複数の第１発光素子と、Ｔ字形の鉛直部分に配置された少なくとも１つの第２発光素子とを備えた構成とした上で、上記所要の配光パターンとして、複数の第１発光素子の点灯によってロービーム用配光パターンを形成するとともに、少なくとも１つの第２発光素子の追加点灯によってハイビーム用配光パターンを形成する構成とすれば、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの各々を容易に形成することができる。

【0021】

上記構成において、さらに、基板がヒートシンクに対して機械的締結により固定された構成とすれば、基板とヒートシンクとの面接触状態を確実に維持することができる。

【0022】

上記「機械的締結」のための具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、ネジ締め、ランス係合、バネ止め、クリップ止め、カシメ等が採用可能である。

【0023】

上記構成において、さらに、投影レンズを支持するレンズホルダを備えた構成とした上で、投影レンズ、導光体およびレンズホルダがいずれも樹脂製部材で構成されており、かつ、投影レンズおよび導光体がレンズホルダに対してレーザー溶着により固定された構成とすれば、灯具ユニットの構成部品を必要最小限に抑えた上で、投影レンズおよび導光体をレンズホルダに対して位置精度良く固定することができる。

【0024】

その際、レンズホルダがヒートシンクに対して機械的締結により固定された構成とすれば、ヒートシンクに支持された基板に搭載された複数の発光素子と投影レンズおよび導光体との位置関係精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本願発明の一実施形態に係る灯具ユニットを備えた車両用灯具を示す側断面図

【図2】上記灯具ユニットを単品で示す、図１のII方向矢視図

【図3】図２のIII－III線断面図

【図4】上記灯具ユニットを斜め前方から見て示す斜視図

【図5】上記灯具ユニットを斜め前方から見て示す分解斜視図

【図6】上記灯具ユニットを斜め後方から見て示す分解斜視図

【図7】上記灯具ユニットを斜め前方から見て示す一部分解斜視図

【図8】上記灯具ユニットを斜め後方から見て示す一部分解斜視図

【図9】図７の要部詳細図

【図10】上記灯具ユニットからの照射光によって形成される配光パターンを示す図

【図11】上記実施形態の変形例を示す、図３と同様の図

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

【0027】

図１は、本願発明の一実施形態に係る灯具ユニット１０を備えた車両用灯具１００を示す側断面図である。また、図２は、灯具ユニット１０を単品で示す図１のII方向矢視図であり、図３は図２のIII－III線断面図である。

【0028】

これらの図において、Ｘで示す方向が「ユニット前方」であり、Ｙで示す方向が「ユニット前方」と直交する「左方向」（ユニット正面視では「右方向」）であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

【0029】

車両用灯具１００は、車両の前端部に設けられるヘッドランプであって、ランプボディ１０２と透光カバー１０４とで形成される灯室内に、灯具ユニット１０がその前後方向（すなわちユニット前後方向）を車両前後方向と略一致させるように光軸調整が行われた状態で収容された構成となっている。

【0030】

灯具ユニット１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源２０からの光を、投影レンズ３０を介してユニット前方へ向けて照射することにより、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターン（これについては後述する）を形成し得る構成となっている。

【0031】

投影レンズ３０は、ユニット前後方向に延びる光軸Ａｘを有しており、その後側焦点面上に形成される投影用画像を反転投影することにより上記配光パターンを形成するようになっている。

【0032】

投影レンズ３０とそのユニット後方側に配置された光源２０との間には、光源２０からの出射光を透過制御することによって投影用画像を形成するように構成された導光体４０が配置されている。

【0033】

図４は、灯具ユニット１０を斜め前方から見て示す斜視図である。また、図５は、灯具ユニット１０を斜め前方から見て示す分解斜視図であり、図６は、灯具ユニット１０を斜め後方から見て示す分解斜視図である。

【0034】

これらの図にも示すように、光源２０は、共通の基板２４に搭載された４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄで構成されている。

【0035】

基板２４のユニット後方側には、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄで発生した熱を放散させるためのヒートシンク７０が、基板２４と面接触した状態で配置されている。その際、基板２４は、ヒートシンク７０に対して機械的締結（具体的にはネジ締め）により固定されている。

【0036】

投影レンズ３０はレンズホルダ５０に支持されており、導光体４０もこのレンズホルダ５０に支持されている。そしてこれにより配光制御ユニット１２が構成されている。

【0037】

図７、８は、灯具ユニット１０を、配光制御ユニット１２と、基板２４が固定されたヒートシンク７０とに分解した状態で示す、図５、６と同様の図である。

【0038】

図７、８に示すように、灯具ユニット１０は、基板２４が固定されたヒートシンク７０に対して配光制御ユニット１２が組み付けられることによって構成されるようになっている。

【0039】

次に、灯具ユニット１０の具体的な構成について説明する。

【0040】

図５、６に示すように、投影レンズ３０は、外周フランジ部３２を有する両凸非球面レンズであって、無色透明の樹脂製部材（例えばアクリル樹脂製部材）で構成されている。この投影レンズ３０は、その外周フランジ部３２においてレンズホルダ５０に支持されている。

【0041】

レンズホルダ５０は、ユニット前後方向に延びる筒状部材であって、不透明の樹脂製部材（例えばポリカーボネート樹脂製部材）で構成されており、その前端部には環状のレンズ支持部５２が形成されている。

【0042】

投影レンズ３０は、その外周フランジ部３２がレンズホルダ５０のレンズ支持部５２に対してユニット前方側から押し当てられた状態で、レーザー溶着によってレンズホルダ５０に固定されている。このレーザー溶着はユニット前方側からのレーザー光照射によって行われている。

【0043】

その際、レンズホルダ５０のレンズ支持部５２に形成された左右１対の位置決めピン５２ａに対して、投影レンズ３０の外周フランジ部３２の左右両側部に形成された位置決め孔３２ａおよび位置決め溝３２ｂが係合することにより、レンズホルダ５０に対して投影レンズ３０がユニット前後方向と直交する方向に関して位置決めされるようになっている。

【0044】

図９は、図７の要部詳細図である。

【0045】

図９にも示すように、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄは、いずれも矩形状の発光面を有する白色発光ダイオードであって、その発光面をユニット前方へ向けた状態で配置されている。

【0046】

４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄのうち、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃはロービーム用配光パターンを形成する際に点灯するようになっており、残り１つの発光素子２２Ｄはハイビーム用配光パターンを形成する際に追加点灯するようになっている。

【0047】

３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃは、投影レンズ３０の光軸Ａｘの真上の位置およびその左右両側に一定量離れた位置に配置されており、発光素子２２Ｄは光軸Ａｘの真下の位置に配置されている。

【0048】

４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄは、いずれも基板２４の前面に対して熱伝導性を有する接着剤により接着固定されている。

【0049】

基板２４は、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びるように配置された板厚一定の金属板（具体的にはアルミニウム板）で構成されている。

【0050】

基板２４は、ユニット正面視においてＴ字形に形成されている。すなわち、基板２４は、水平部分２４Ａとその左右方向の中心位置から下方へ延びる鉛直部分２４Ｂとを備えている。

【0051】

基板２４の前面には、基板２４の形状に沿って略Ｔ字形に延びるように形成されたフレキシブルプリント配線板２６が貼付されている。

【0052】

３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃは、Ｔ字形の水平部分２４Ａに配置されており、残り１つの発光素子２２ＤはＴ字形の鉛直部分２４Ｂに配置されている。

【0053】

フレキシブルプリント配線板２６は、絶縁フィルム２６Ａと、この絶縁フィルム２６Ａの表面に形成された複数の導電層２６Ｂとを備えた構成となっている。

【0054】

複数の導電層２６Ｂは、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄの下方側に隣接する位置から基板２４の鉛直部分２４Ｂの下端縁近傍の位置まで帯状に延びている。各導電層２６Ｂは、その両端部を除く領域が絶縁フィルム２６Ｃで被覆されている。絶縁フィルム２６Ｂ、２６Ｃは、例えばポリイミド製のフィルムで構成されている。

【0055】

図９に示すように、各発光素子２２Ａ～２２Ｄは、対応する導電層２６Ｂの端部と金属線２８を介して電気的に接続されている。

【0056】

金属線２８は、アルミニウム製リボンで構成されており、アーチ状に湾曲して延びるように形成されている。そして、金属線２８は、その両端部が各発光素子２２Ａ～２２Ｄの端子部および導電層２６Ｂの端部に対して超音波溶着によって固定されている。

【0057】

図２、４に示すように、フレキシブルプリント配線板２６は、基板２４の鉛直部分２４Ｂの下端部に装着される電源側のカードエッジコネクタ（図示せず）と電気的に接続されるように構成されており、これにより４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄに対して電力が供給されるようになっている。

【0058】

導光体４０は、無色透明の樹脂製部材（例えばアクリル樹脂製部材またはポリカーボネート樹脂製部材）で構成されている。

【0059】

図１～３、５に示すように、導光体４０は、ロービーム用配光パターン用の投影用画像を形成するための第１出射面４２Ａおよび上向き反射面４２Ｃと、ハイビーム用配光パターン用の投影用画像を追加形成するための第２出射面４２Ｂとを備えている。

【0060】

第１出射面４２Ａは、導光体４０の前面上部を構成している。この第１出射面４２Ａは、投影レンズ３０の後側焦点面よりもユニット後方側に一定量離れた位置において凹曲面状に形成されており、ユニット正面視において略横長矩形状の外形形状を有している。

【0061】

上向き反射面４２Ｃは、第１出射面４２Ａの下端縁からユニット前方へ向けて水平面に沿って延びており、ユニット正面視において左右段違いで形成されている。この上向き反射面４２Ｃは、導光体４０の表面に鏡面処理（例えばアルミニウム蒸着）を施すことにより構成されている。

【0062】

上向き反射面４２Ｃの前端縁４２Ｃａは、投影レンズ３０の後側焦点Ｆ近傍を通るようにして、左右両方向へ向けてユニット前方側に湾曲して延びるように形成されている。

【0063】

第２出射面４２Ｂは、導光体４０の前面下部を構成している。この第２出射面４２Ｂは、上向き反射面４２Ｃの前端縁４２Ｃａから下方へ向けてユニット前方側に多少傾斜して延びるように形成されており、ユニット正面視において略横長矩形状の外形形状を有している。

【0064】

導光体４０は、４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの各々からの出射光を入射させるための４つの入射部４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄを備えている。その際、３つの入射部４４Ａ～４４Ｃは、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃの各々に対してユニット前方側で、かつ、第１出射面４２Ａに対してユニット後方側に位置するように形成されている。また、残り１つの入射部４４Ｄは、発光素子２２Ｄに対してユニット前方側で、かつ、第２出射面４２Ｂに対してユニット後方側に位置するように形成されている。

【0065】

３つの入射部４４Ａ～４４Ｃは、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃの各々からの出射光を入射させた後、直接または全反射させてから第１出射面４２Ａに導くように構成されている。また、入射部４４Ｄは、発光素子２２Ｄからの出射光を入射させた後、直接または全反射させてから第２出射面４２Ｂに導くように構成されている。

【0066】

図１に示すように、光軸Ａｘの真上に位置する入射部４４Ｂから導光体４０に入射した発光素子２２Ｂからの光は、第１出射面４２Ａから出射した後、直接または上向き反射面４２Ｃで正反射してから投影レンズ３０に入射し、投影レンズ３０から略下向きの光としてユニット前方へ向けて照射される。右側および左側に位置する入射部４４Ａ、４４Ｃから導光体４０に入射した発光素子２２Ａ、２２Ｃからの光についても同様である。一方、入射部４４Ｄから導光体４０に入射した発光素子２２Ｄからの光は、第２出射面４２Ｂから投影レンズ３０へ向けて出射し、投影レンズ３０から略上向きの光としてユニット前方へ向けて照射される。

【0067】

図１、３、５、６に示すように、導光体４０において、第１出射面４２Ａの上部および左右両側部には、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる外周フランジ部４６が形成されている。そして、導光体４０は、レンズホルダ５０の内部空間に収容された状態で、その外周フランジ部４６においてレンズホルダ５０に支持されている。

【0068】

レンズホルダ５０には、導光体４０の外周フランジ部４６に沿って延びる導光体支持部５４が形成されている。

【0069】

そして、導光体４０は、その外周フランジ部４６がレンズホルダ５０の導光体支持部５４の後面に対してユニット後方側から押し当てられた状態で、レーザー溶着によってレンズホルダ５０に固定されている。このレーザー溶着はユニット後方側からのレーザー光照射によって行われている。

【0070】

その際、図６に示すように、レンズホルダ５０の導光体支持部５４に形成された左右１対の位置決めピン５４ａに、導光体４０の外周フランジ部４６に形成された左右１対の位置決め孔４６ａ、４６ｂが係合することにより、レンズホルダ５０に対して導光体４０がユニット前後方向と直交する方向に関して位置決めされるようになっている。

【0071】

左側に位置する位置決め孔４６ａは、位置決めピン５４ａの外径よりも僅かに大きい内径を有する円形の開口形状を有しており、右側に位置する位置決め孔４６ｂは、位置決めピン５４ａの外径よりも僅かに広い上下幅で左右方向に延びる長円形の開口形状を有している。

【0072】

ヒートシンク７０は、金属製（例えばアルミニウム製）のダイカスト成形品として構成されている。このヒートシンク７０は、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って平板状に延びる本体部７２と、この本体部７２からユニット後方へ向けて鉛直面に沿って平板状に延びる複数の第１放熱フィン７４Ａと、本体部７２からユニット前方へ向けて鉛直面に沿って平板状に延びる複数の第２放熱フィン７４Ｂとを備えている。

【0073】

複数の第１放熱フィン７４Ａは、ヒートシンク７０の本体部７２の後面において、その略全領域にわたり左右方向に等間隔をおいて配置されている。その際、各第１放熱フィン７４Ａの前後長は同じ値に設定されている。

【0074】

複数の第２放熱フィン７４Ｂは、ヒートシンク７０の本体部７２の前面において、基板２４の鉛直部分２４Ｂの左右両側に位置する状態で、左右方向に等間隔をおいて配置されている。その際、各第２放熱フィン７４Ｂの上下幅および前後長は、その形成位置によって互いに異なる値に設定されている。そしてこれにより、複数の第２放熱フィン７４Ｂ全体として、導光体４０と基板２４と間に位置する空間において、導光体４０と干渉することなくできるだけ大きな表面積を確保するようになっている。

【0075】

基板２４は、ヒートシンク７０に対してその本体部７２の前面と面接触した状態で支持されている。本体部７２の前面は、基板２４の後面と面接触する部分がＴ字形の台座部７２ａとして形成されている。

【0076】

基板２４は、ヒートシンク７０に対して機械的締結により固定されている。

【0077】

具体的には、基板２４は、その水平部分２４Ａにおける後面に熱伝導性を高めるためのグリスが予め塗布された状態で、ヒートシンク７０の本体部７２に対して３箇所においてネジ８２を締め付けることによって固定されている。

【0078】

これを実現するため、基板２４には、水平部分２４Ａの左右２箇所および鉛直部分２４Ｂの１箇所にネジ挿通孔２４ｂが形成されており、レンズホルダ５０の本体部７２には、３箇所のネジ挿通孔２４ｂに対応する位置にネジ穴７２ｂが形成されている。

【0079】

ヒートシンク７０の本体部７２には、左右１対のネジ穴７２ｂの真上の位置に、ユニット前方へ向けて延びる左右１対の位置決めピン７２ｃが形成されている。

【0080】

一方、基板２４には、左右１対のネジ挿通孔２４ｂの真上の位置に、左右１対の位置決め孔２４ｃ１、２４ｃ２が形成されている。その際、左側に位置する位置決め孔２４ｃ１は、位置決めピン７２ｃの外径よりも僅かに大きい内径を有する円形の開口形状を有しており、右側に位置する位置決め孔２４ｃ２は、位置決めピン７２ｃの外径よりも僅かに広い上下幅で左右方向に延びる長円形の開口形状を有している。

【0081】

そして、左右１対の位置決めピン７２ｃが左右１対の位置決め孔２４ｃ１、２４ｃ２に挿入されることにより、ヒートシンク７０に対して基板２４がユニット前後方向およびこれと直交する方向に関して位置決めされた状態でネジ締め固定されるようになっている。

【0082】

配光制御ユニット１２は、そのレンズホルダ５０においてヒートシンク７０に対して機械的締結により固定されている。

【0083】

具体的には、レンズホルダ５０は、その後部領域に形成された左右１対の張出し部５６の上下２箇所において、ヒートシンク７０に対してネジ８４を締め付けることによって固定されている。

【0084】

これを実現するため、レンズホルダ５０における左右１対の張出し部５６には、上下２箇所にフランジ部５６ａが形成されており、かつ、各フランジ部５６ａにはネジ挿通孔５６ｂが形成されており、一方、ヒートシンク７０の本体部７２には左右２対のネジ締め用ボス７６が形成されている。そして、４箇所のフランジ部５６ａを４箇所のネジ締め用ボス７６の先端面に当接させた状態で、ネジ挿通孔５６ｂを介してネジ締め用ボス７６にネジ８４が締め付けられようになっている。

【0085】

ヒートシンク７０の本体部７２には、その上端部寄りに位置する左右１対のネジ締め用ボス７６の近傍に、ユニット前方へ向けて延びる左右１対の位置決めピン７８が形成されている。

【0086】

各位置決めピン７８は、その基端部７８ｂが大径で先端部７８ａが小径の段付きピンとして構成されており、各位置決めピン７８は、その基端部７８ｂが各ネジ締め用ボス７６と一体的に形成されており、かつ、その基端部７８ｂの先端面が各ネジ締め用ボス７６の先端面よりも僅かにユニット後方側に位置するように形成されている。

【0087】

一方、レンズホルダ５０における左右１対の張出し部５６には、左右１対のネジ挿通孔５６ｂの近傍に、左右１対の位置決め孔５６ｃ、５６ｄが形成されている。その際、左側に位置する位置決め孔５６ｃは、位置決めピン７８の先端部７８ａの外径よりも僅かに大きい内径を有する円形の開口形状を有しており、右側に位置する位置決め孔５６ｄは、位置決めピン７８の先端部７８ａの外径よりも僅かに広い上下幅で左右方向に延びる長円形の開口形状を有している。

【0088】

そして、左右１対の位置決めピン７８の先端部７８ａが左右１対の位置決め孔５６ｃ、５６ｄに挿入されることにより、ヒートシンク７０に対してレンズホルダ５０がユニット前後方向およびこれと直交する方向に関して位置決めされた状態でネジ締め固定されるようになっている。

【0089】

図２～９に示すように、ヒートシンク７０の本体部７２には、その４隅に開口部７２ｄが形成されている。灯具ユニット１０は、これらの開口部７２ｄに装着される光軸調整機構（図示せず）を介してランプボディ１０２に支持されるようになっている。

【0090】

図１０は、灯具ユニット１０から照射される光により、車両前方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配光パターンを透視的に示す図であって、図１０（ａ）はロービーム用配光パターンＰＬを示す図であり、図１０（ｂ）はハイビーム用配光パターンＰＨを示す図である。

【0091】

図１０（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ－Ｖを鉛直方向に通るＶ－Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ－Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ－Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ－Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ－Ｖの０．５～０．６°程度下方に位置している。

【0092】

ロービーム用配光パターンＰＬは、３つの配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣの合成配光パターンとして形成されている。

【0093】

各配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣは、導光体４０の第１出射面４２Ａから出射した各発光素子２２Ａ、４４Ｂ、４４Ｃからの光によって投影レンズ３０の後側焦点面上に形成される投影用画像の反転投影像として形成される配光パターンである。

【0094】

その際、導光体４０は、その上向き反射面４２Ｃの前端縁４２Ｃａが投影レンズ３０の後側焦点Ｆ近傍を通るようにして左右両方向へ向けてユニット前方側に湾曲して延びているので、ロービーム用配光パターンＰＬは、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が鮮明に形成されたものとなっている。

【0095】

図１０（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側に拡がるハイビーム用付加配光パターンＰＤが付加されたものとなっている。

【0096】

このハイビーム用付加配光パターンＰＤは、導光体４０の第２出射面４２Ｂから出射した発光素子２２Ｄからの光によって投影レンズ３０の後側焦点面上に形成される投影用画像の反転投影像として形成される配光パターンである。その際、この投影用画像は、その上端位置が上向き反射面４２Ｃの前端縁４２Ｃａによって規定されるので、ハイビーム用付加配光パターンＰＤは、その下端位置がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２によって規定されたものとなる。したがって、ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬとハイビーム用付加配光パターンＰＤとが隙間なく繋がったものとなる。

【0097】

次に本実施形態の作用について説明する。

【0098】

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、光源２０からの光を、投影レンズ３０を介してユニット前方へ向けて照射する構成となっているが、光源２０と投影レンズ３０との間には光源２０からの出射光を導光して投影レンズ３０に入射させる導光体４０が配置されており、かつ、光源２０は共通の基板２４に搭載された４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄで構成されているので、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄの配置や導光体４０の形状等を適宜設定することにより、所要の配光パターンを形成することができる。

【0099】

また、基板２４のユニット後方側には、ヒートシンク７０が基板２４と面接触した状態で配置されているので、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄで発生した熱をヒートシンク７０を介して放散させることができる。

【0100】

その上で、ヒートシンク７０は、基板２４と面接触し得る形状を有する本体部７２と、本体部７２からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィン７４Ａと、本体部７２からユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィン７４Ｂとを備えているので、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄで発生した熱を効率良く放散させることができる。そしてこれにより、灯具ユニット１０の構成を複雑化することなく、その配光機能を維持することができる。

【0101】

このように本実施形態によれば、投影レンズ３０を備えた灯具ユニット１０において、その配光機能を維持した上で灯具ユニット１０の構成簡素化を図ることができる。

【0102】

しかも、ヒートシンク７０の放熱機能は、その本体部７２からユニット後方へ向けて延びる複数の第１放熱フィン７４Ａだけでなくユニット前方へ向けて延びる複数の第２放熱フィン７４Ｂでも発揮されるので、複数の第１放熱フィン７４Ａのユニット後方への突出量を小さくして灯具ユニット１０の小型化を図ることも可能となる。

【0103】

さらに本実施形態においては、基板２４がユニット正面視においてＴ字形に形成されており、複数の第２放熱フィン７４Ｂが基板２４における鉛直部分２４Ｂの左右両側に位置する状態で形成されているので、複数の第２放熱フィン７４Ｂをスペース効率良く配置することができる。

【0104】

その際、本実施形態においては、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄとして、Ｔ字形の水平部分２４Ａに配置された３つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ（第１発光素子）と、Ｔ字形の鉛直部分２４Ｂに配置された１つの発光素子２２Ｄ（第２発光素子）とを備えており、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃの点灯によってロービーム用配光パターンＰＬを形成するとともに、発光素子２２Ｄの追加点灯によってハイビーム用配光パターンＰＨを形成するように構成されているので、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨの各々を容易に形成することができる。

【0105】

また本実施形態においては、基板２４がヒートシンク７０に対して機械的締結により固定されているので、基板２４とヒートシンク７０との面接触状態を確実に維持することができる。

【0106】

さらに本実施形態においては、投影レンズ３０、導光体４０およびレンズホルダ５０がいずれも樹脂製部材で構成されており、投影レンズ３０および導光体４０がレンズホルダ５０に対してレーザー溶着により固定されているので、灯具ユニット１０の構成部品を必要最小限に抑えた上で、投影レンズ３０および導光体４０をレンズホルダ５０に対して位置精度良く固定することができる。

【0107】

また本実施形態においては、レンズホルダ５０がヒートシンク７０に対して機械的締結により固定されているので、ヒートシンク７０に支持された基板２４に搭載された４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄと投影レンズ３０および導光体４０との位置関係精度を高めることができる。

【0108】

上記実施形態においては、基板２４がユニット正面視においてＴ字形に形成されているものとして説明したが、Ｔ字形以外の形状を有する構成とした上で、複数の第２放熱フィン７４Ｂが基板２４を囲む領域に形成された構成とすることも可能である。

【0109】

上記実施形態においては、光源２０が４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄを備えているとともに導光体４０が４つの入射部４４Ａ～４４Ｄを備えているものとして説明したが、３つ以下あるいは５つ以上の発光素子および入射部を備えた構成とすることも可能である。

【0110】

上記実施形態においては、車両用灯具１００が車両の前端部に設けられるヘッドランプであり、その灯室内に灯具ユニット１０が収容された構成について説明したが、これ以外にも例えば、ヘッドランプよりも下方側のバンパー位置に設置される路面描画用ランプに灯具ユニット１０が適用された構成や、車体後端部に設置される路面描画用ランプ等に灯具ユニット１０が適用された構成とすることも可能である。

【0111】

上記実施形態においては、灯具ユニット１０が車載用の灯具ユニットであるものとして説明したが、車載用以外の用途に用いることも可能である。

【0112】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0113】

図１１は、本変形例に係る灯具ユニット１１０を示す、図３と同様の図である。

【0114】

図１１に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、ヒートシンク１７０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0115】

すなわち、本変形例のヒートシンク１７０も、基板２４と面接触し得る形状を有する本体部１７２と、本体部１７２からユニット後方へ向けて鉛直面に沿って平板状に延びる複数の第１放熱フィン１７４Ａと、本体部１７２からユニット前方へ向けて鉛直面に沿って平板状に延びる複数の第２放熱フィン１７４Ｂとを備えているが、複数の第２放熱フィン１７４Ｂの一部として、レンズホルダ５０の左右１対の張出し部５６よりも左右方向に関して外側の位置に左右１対の第２放熱フィン１７４Ｂが追加配置されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

【0116】

本変形例の構成を採用することにより、ヒートシンク１７０の放熱機能をさらに高めることができ、これにより灯具ユニット１１０の配光機能を維持することが一層容易に可能となる。

【0117】

なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

【0118】

また本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

【符号の説明】

【0119】

１０、１１０ 灯具ユニット
１２ 配光制御ユニット
２０ 光源
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 発光素子（第１発光素子）
２２Ｄ 発光素子（第２発光素子）
２４ 基板
２４Ａ 水平部分
２４Ｂ 鉛直部分
２４ｂ、５６ｂ ネジ挿通孔
２４ｃ１、２４ｃ２、３２ａ、４６ａ、４６ｂ、５６ｃ、５６ｄ 位置決め孔
２６ フレキシブルプリント配線板
２６Ａ、２６Ｃ 絶縁フィルム
２６Ｂ 導電層
２８ 金属線
３０ 投影レンズ
３２、４６ 外周フランジ部
３２ｂ 位置決め溝
４０ 導光体
４２Ａ 第１出射面
４２Ｂ 第２出射面
４２Ｃ 上向き反射面
４２Ｃａ 前端縁
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ 入射部
５０ レンズホルダ
５２ レンズ支持部
５２ａ、５４ａ、７２ｃ 位置決めピン
５４ 導光体支持部
５６ 張出し部
５６ａ フランジ部
７０、１７０ ヒートシンク
７２、１７２ 本体部
７２ａ 台座部
７２ｂ ネジ穴
７２ｄ 開口部
７４Ａ、１７４Ａ 第１放熱フィン
７４Ｂ、１７４Ｂ 第２放熱フィン
７６ ネジ締め用ボス
７８ 位置決めピン
７８ａ 先端部
７８ｂ 基端部
８２、８４ ネジ
１００ 車両用灯具
１０２ ランプボディ
１０４ 透光カバー
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ 配光パターン
ＰＤ ハイビーム用付加配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】