車両用前照灯
【課題】車両用前照灯による占有スペースを抑制する。
【解決手段】車両用前照灯において、発光モジュール１４は、発光素子２０と、発光素子２０の点灯を制御する制御回路部４２と、が一体的に構成される。制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方において、発光素子２０が発する光のうちロービーム用配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けるよう、シェード部の下方に配置される。このとき発光素子２０は、主光軸Ａｘ２が灯具光軸Ａｘ１に対し垂直となり、且つ発光部が制御回路部４２よりも主光軸Ａｘ２方向に突出するよう配置される。
【解決手段】車両用前照灯において、発光モジュール１４は、発光素子２０と、発光素子２０の点灯を制御する制御回路部４２と、が一体的に構成される。制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方において、発光素子２０が発する光のうちロービーム用配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けるよう、シェード部の下方に配置される。このとき発光素子２０は、主光軸Ａｘ２が灯具光軸Ａｘ１に対し垂直となり、且つ発光部が制御回路部４２よりも主光軸Ａｘ２方向に突出するよう配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯に関し、特に、光源の点灯を制御する制御回路部を含む発光モジュールを備えた車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を光源として車両用前照灯に利用する技術が知られている。ここで、このような発光素子と実装基板との電気的接続手段の少なくとも１つが、発光素子から見て照射方向を通過するよう設けられた光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両用前照灯において複雑な点灯制御が要求される場合が生じている。このような場合、上述のように発光素子が直接実装される実装基板とは別に、発光素子の点灯を制御する制御回路が設けられる。しかしながら、車両内部におけるスペースも限りがあり、車両用前照灯による占有スペースの削減要求も強くなっている。このため、この制御回路をどのように配置するかは車両用前照灯による占有スペースの抑制という観点において極めて重要である。
【０００５】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両用前照灯による占有スペースを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯は、光源と、光源の点灯を制御する制御回路部と、が一体的に構成された発光モジュールと、光源が発した光を反射して集光する反射面を有するリフレクタと、を備える。制御回路部は、光源よりも灯具前方に配置される。
【０００７】
車両用前照灯では、光源よりも灯具前方にリフレクタなどの光学部材やシェードなどが通常配置されている。このような部材と制御回路部との干渉を回避するために制御回路部を光源よりも灯具後方に配置する場合、制御回路部が光源よりも灯具後方に突出するよう配置され、車両用前照灯による占有スペースの抑制が困難となり得る。この態様によれば、制御回路部を光源よりも灯具前方に配置できるため、光源より灯具後方への制御回路部の突出を回避できる。このため、制御回路部による占有スペースの増大を抑制することができる。
【０００８】
制御回路部は、光源よりも灯具前方において、光源が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置されてもよい。
【０００９】
制御回路部を光源よりも灯具前方に配置すると、その影や反射光により配光パターンが影響を受ける可能性がある。この態様によれば、配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて制御回路部が配置されることで、光源よりも制御回路部を灯具前方に配置することにる配光パターンへの影響を回避できる。
【００１０】
発光モジュールは、制御回路部の少なくとも一部を覆うカバーをさらに有してもよい。カバーは、光源が発した光の一部を遮光することで配光パターンの縁部を形成するシェード部を有してもよい。
【００１１】
この態様によれば、制御回路部のカバーとシェードとを別々に設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。このため、部品管理をさらに容易なものとすることができる。
【００１２】
光源は、主光軸が灯具光軸に対し垂直となり、且つ発光部が制御回路部よりも主光軸方向に突出するよう配置されてもよい。
【００１３】
この態様によれば、主光軸が灯具光軸に対し垂直となることで、リフレクタを介してより適切に配光パターンを形成することができる。また、発光部が制御回路部よりも主光軸方向に突出するよう設けられることで、発光部の灯具前方正面に制御回路部が位置することを回避でき、配光パターンの影響を回避できる。
【００１４】
発光モジュールは、ワイヤコネクタが結合可能に設けられた固定コネクタを含んでもよい。固定コネクタは、光源よりも灯具前方において光の進路を避けて配置され、且つワイヤコネクタが光の進路を避けた領域で光の進路に近づく方向に動かされて結合可能に設けられていてもよい。
【００１５】
この態様によれば、ワイヤコネクタ自体の影や反射光による配光パターンへの影響を抑制できる。また、ワイヤコネクタは、固定コネクタへ結合するときに動かされる方向における後部からワイヤが出るよう構成されている。このため、ワイヤコネクタが光の進路に近づく方向に動かされて固定コネクタに結合されることで、ワイヤコネクタから出されているワイヤを光の進路からより遠くに位置させることができる。ワイヤが柔軟性があり、外力によって光が進む領域に変形して進出する可能性がある。このようにワイヤを光の進路からより引き離すことで、ワイヤの進出によって配光パターンに影響が及ぶ可能性を抑制できる。
【００１６】
光源を冷却するためのファンをさらに備えてもよい。制御回路部は、ファンの駆動を制御する機能をさらに有していてもよい。発光モジュールは、制御回路部にファンを接続するファンコネクタを有していてもよい。この態様によれば、ファン用の制御回路を、光源の点灯を制御する制御回路部と別に設ける必要がなくなる。このため、制御回路を配置するスペースを抑制することができる。
【００１７】
発光モジュールは、光源の点灯制御に用いられる第１制御信号と、ファンの駆動制御に用いられる第２制御信号と、が入力される単一の入力コネクタをさらに有していてもよい。この態様によれば、単一の入力コネクタに、第１制御信号と第２制御信号とを出力する別の単一のコネクタを接続するだけで、第１制御信号および第２制御信号の双方の入力が可能となる。このため、第１制御信号用のコネクタと第２制御信号用のコネクタを設ける場合に比べ、組み立て工数を削減することができる。
【００１８】
リフレクタを支持する支持部材をさらに備えてもよい。支持部材は、制御回路部が灯具前方に挿入されて収容される収容部と、制御回路部の挿入後に発光モジュールを灯具前方に当接させて固定する固定部と、を有していてもよい。この態様によれば、発光モジュールを灯具前方に挿入して固定するという簡易な工程で、支持部材に発光モジュールを取り付けることができる。このため、発光モジュールを簡易に着脱させることができ、組み立て性やメンテナンス性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、車両用前照灯による占有スペースを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る車両用前照灯の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光モジュールの側面図である。
【図３】発光モジュールの構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図５】第３の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図６】第６の実施形態に係る車両用前照灯の構成を示す図である。
【図７】（ａ）は、第４の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、第４の実施形態に係る発光モジュールの側面図である。
【図８】第５の実施形態に係る車両用前照灯の後方斜視図である。
【図９】発光モジュールを支持部材の収容部に挿入しているときの状態を示す図である。
【図１０】発光モジュールを支持部材の固定部に固定したときの状態を示す図である。
【図１１】コネクタユニットにファン側コネクタを取り付けた状態を示す図である。
【図１２】第６の実施形態に係るヒートシンクを示す図である。
【図１３】第７の実施形態に係るヒートシンクを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る車両用前照灯１０の構成を示す図である。図１は、灯具光軸Ａｘ１を含む鉛直面による車両用前照灯１０の断面図を示している。車両用前照灯１０は、いわゆるロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光源として機能する。なお、車両用前照灯１０がこれに限られないことは勿論であり、車両用前照灯１０がハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム光源として機能してもよい。
【００２３】
車両用前照灯１０は、投影レンズ１２、発光モジュール１４、リフレクタ１６、およびシェード１８を備える。投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方に投影する。
【００２４】
発光モジュール１４は、半導体発光素子であるＬＥＤによって構成される発光素子２０を有する。なお、発光素子２０がＬＥＤ以外の発光素子によって構成されていてもよくまた、発光素子２０に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。発光モジュール１４は、発光素子２０が主に上方に光を照射するよう配置される。
【００２５】
リフレクタ１６は、発光素子２０が発した光を反射して集光する反射面１６ａを有する。リフレクタ１６は、反射面１６ａが発光素子２０に対向するよう発光素子２０の上方に配置される。シェード１８は、シェード部１８ａおよびダミー部１８ｂを有する。シェード部１８ａは、灯具光軸Ａｘ１を含む平面を有しロービーム用配光パターンの水平線付近のカットオフラインを形成する。なお、シェード部１８ａの形状は公知であるため説明を省略する。ダミー部１８ｂは、外部から認識可能な意匠面を構成する意匠部材として機能する。
【００２６】
図２（ａ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４の側面図である。発光モジュール１４は、パッケージ３０、ヒートシンク３２、アタッチメント３４、およびファン３６、カバー４０、および制御回路部４２を有する。
【００２７】
パッケージ３０は、発光素子２０を有する。制御回路部４２は、発光素子２０の点灯を制御する。本実施形態では、制御回路部４２は、プリント配線基板と、当該プリント配線基板に実装される電気部品や素子と、によって構成される。
【００２８】
ヒートシンク３２は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク３２は、放熱フィン３２ａを有し、発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させる。なお、ヒートシンク３２は発光素子２０の熱を放散させる第１ヒートシンクと、制御回路部４２の熱を放散させる第２ヒートシンクとに分離されていてもよい。アタッチメント３４は、ヒートシンク３２の上面に取り付けられることで、パッケージ３０をヒートシンク３２の上面に装着する。
【００２９】
ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａは、ヒートシンク３２の下部に設けられる。放熱フィン３２ａは、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向に延在するよう設けられる。ファン３６は、放熱フィン３２ａにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィン３２ａの下方においてヒートシンク３２に取り付けられる。
【００３０】
アタッチメント３４には、固定コネクタ３８が樹脂による一体成形によって一体的に固定されている。固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタが結合可能に設けられている。また、アタッチメント３４には、制御回路部４２を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路部４２は、この回路収容部に収容される。制御回路部４２が収容された後、アタッチメント３４にカバー４０が取り付けられる。なお、カバー４０が削除されてもよい。また、カバー４０に代えて、回路収容部に制御回路部４２を収容した後、回路収容部に樹脂をモールドしてもよい。
【００３１】
制御回路部４２は、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さよりも長くなっている。具体的には、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さの２倍以上長くなっている。このように制御回路部４２を設けることで、発光モジュール１４の灯具光軸Ａｘ１方向の長さを抑制でき、車両用前照灯１０をさらに小型化することができる。
【００３２】
アタッチメント３４、制御回路部４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット３３が構成される。第１の実施形態では、アタッチメント３４をヒートシンク３２に取り付ける前に、アタッチメント３４に制御回路部４２およびカバー４０が予め取り付けられ、アタッチメントユニット３３としてヒートシンク３２に取り付けられる。これにより、アタッチメント３４と制御回路部４２とが一体的にヒートシンク３２に装着され、同時に、ヒートシンク３２との間にパッケージ３０が挟持され装着される。
【００３３】
このように発光モジュール１４は、光源である発光素子２０と、発光素子２０の点灯を制御する制御回路部４２と、が一体的に構成されている。これにより、発光モジュール１４を車両用前照灯１０に組み込むことで、発光素子２０と制御回路部４２とを同時に車両用前照灯１０に取り付けることができる。このため、車両用前照灯１０の組み立て工数を削減することができる。
【００３４】
図３は、発光モジュール１４の構成を示す断面図である。図３は、灯具光軸Ａｘ１および主光軸Ａｘ２の双方を含む平面による発光モジュール１４の断面を示している。なお、主光軸Ａｘ２とは、発光素子２０の上面である主発光面の中心を通過する主発光面と垂直な軸をいう。
【００３５】
パッケージ３０は、発光素子２０、サブマウント基板５０、および実装基板５２を有する。発光素子２０はサブマウント基板５０に実装され、サブマウント基板５０が実装基板５２に実装される。実装基板５２には給電のための導電性部材（図示せず）が設けられている。
【００３６】
アタッチメント３４は、導電性部材５４が一体的に成形されている。導電性部材５４は、ワイヤボンディングなどによって制御回路部４２に接続されている。アタッチメント３４は、ヒートシンク３２に取り付けられることで導電性部材５４が実装基板５２の上記導電性部材に接触し、パッケージ３０と制御回路部４２とを導通させるよう設けられている。これにより、パッケージ３０と制御回路部４２とを簡易に導通させることができる。
【００３７】
制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方に配置される。このとき制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方において、発光素子２０が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置される。具体的には、制御回路部４２は、パッケージ３０よりも灯具前方且つカバー４０の下方に配置される。配光パターンの形成に用いられる光の進路は、カバー４０の上に配置されるシェード１８のシェード部１８ａよりさらに上方のため、カバー４０の下方に制御回路部４２を配置することで、配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けた領域に制御回路部４２を配置することができる。
【００３８】
発光モジュール１４は、発光素子２０の主光軸Ａｘ２が鉛直上方に向くように配置される。したがって発光モジュール１４は、車両用前照灯１０の灯具光軸Ａｘ１と、発光素子２０の主光軸Ａｘ２とが直交するように配置される。これにより、リフレクタ１６に効率的に光を照射することができる。このため、リフレクタ１６を介してより適切にロービーム用配光パターンを形成することができる。
【００３９】
また、発光素子２０は、発光部が制御回路部４２よりも主光軸Ａｘ２方向に突出するよう配置される。発光部とは、発光素子２０の主発光面と、主発光面を囲う側面とを含む。これにより、発光部の灯具前方正面に制御回路部４２が位置することを回避でき、制御回路部４２を灯具前方に配置することによる配光パターンの影響を回避できる。
【００４０】
カバー４０は、制御回路部４２への異物の侵入などを防ぐため、回路収容部の上方の開口部の全部を覆うよう設けられている。したがってカバー４０は、制御回路部４２の全面を覆うように設けられている。なおカバー４０は、制御回路部４２の一部を覆うよう設けられていてもよい。
【００４１】
カバー４０の上方に、シェード１８のシェード部１８ａが配置される。このため、カバー４０は、発光素子２０が配置された個所から一段低い個所にカバー４０が設けられ、上面が灯具光軸Ａｘ１よりも下方となるよう配置される。このように制御回路部４２およびカバー４０よりも高い位置に発光素子２０の発光部を配置するために、ヒートシンク３２は、パッケージ３０が載置される部分が制御回路部４２が載置される部分よりも上方に突出するよう設けられている。
【００４２】
発光素子２０より灯具前方においては、シェード部１８ａの上方が、ロービーム用配光パターンの形成のための光の進路となる。第１の実施形態では、制御回路部４２および固定コネクタ３８は、発光素子２０よりも灯具前方において光の進路を避けるよう、このシェード部１８ａの上面より下方に配置される。これにより、制御回路部４２または固定コネクタ３８の影や反射光によるロービーム用配光パターンへの影響を回避することができる。
【００４３】
また、固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタ５８を結合させるとき、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域において、鉛直上方に動かされて結合できるよう、ワイヤコネクタ５８を結合する結合部が下方に設けられている。なお、ワイヤコネクタ５８の結合方向がこれに限られないことは勿論であり、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域で、光の進路に近づく他の方向に動かされて結合できるよう設けられていてもよい。
【００４４】
ワイヤコネクタ５８は、固定コネクタ３８に結合される先端部の反対側からワイヤが出されるよう構成されている。このため、ワイヤコネクタ５８が鉛直上方に動かされて固定コネクタ３８に結合されることで、ワイヤコネクタ５８から出されているワイヤを光の進路からより遠くに位置させることができ、ワイヤが変形し上方に進出することによって配光パターンに影響が及ぶ可能性を抑制できる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る発光モジュール１００の構成を示す斜視図である。発光モジュール１４に代えて発光モジュール１００が設けられた以外は、車両用前照灯の構成は第１の実施形態に係る車両用前照灯１０と同様である。以下、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
発光モジュール１００は、アタッチメント３４に代えてアタッチメント１０２が設けられた以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４と同様に構成される。アタッチメント１０２は、固定コネクタ３８に代えて固定コネクタ１０４が設けられる以外は、アタッチメント３４と同様に構成される。したがって、アタッチメント１０２、制御回路部４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット１０１が構成され、アタッチメントユニット１０１がヒートシンク３２に取り付けられる。
【００４７】
固定コネクタ１０４は、アタッチメント１０２の左右の側面に各々１つずつ設けられる。固定コネクタ１０４は、シェード部１８ａの上面より下方の領域において、鉛直上方に動かされてワイヤコネクタが結合できるよう、ワイヤコネクタを結合する結合部が下方に設けられている。これにより、ワイヤコネクタを結合させるときにワイヤコネクタが光の進路を避けることができる。なお、ワイヤコネクタの結合方向がこれに限られないことは勿論であり、光の進路を避けた領域において光の進路に近づく他の方向に動かされて結合できるようワイヤコネクタが設けられていてもよい。このように固定コネクタ１０４がアタッチメント１０２の側面に設けられることで、発光モジュール１００の灯具光軸Ａｘ１方向の長さをさらに短くすることができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係る発光モジュール１５０の構成を示す斜視図である。発光モジュール１４に代えて発光モジュール１５０が設けられた以外は、車両用前照灯の構成は第１の実施形態に係る車両用前照灯１０と同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
発光モジュール１５０は、アタッチメント３４に代えてアタッチメント１５２が設けられた以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４と同様に構成される。アタッチメント１５２は、固定コネクタ３８に代えて固定コネクタ１５４が設けられる以外は、アタッチメント３４と同様に構成される。したがって、アタッチメント１５２、制御回路部４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット１５１が構成され、アタッチメントユニット１５１がヒートシンク３２に取り付けられる。
【００５０】
固定コネクタ１５４は、アタッチメント１５２の灯具後方の側面に２つ設けられる。固定コネクタ１５４は、ワイヤコネクタを結合させるとき、ワイヤコネクタが光の進路を避けることができるよう発光素子２０よりも灯具後方の領域において、灯具前方に向かって水平にワイヤコネクタが動かされて結合できるよう、ワイヤコネクタを結合する結合部が灯具後方に設けられている。なお、ワイヤコネクタの結合方向がこれに限られないことは勿論である。このように、制御回路部４２が発光素子２０の灯具前方に設けられている一方、固定コネクタ１５４がアタッチメント１５２における発光素子２０よりも灯具後方の側面に設けられることで、発光モジュール１５０の灯具光軸Ａｘ１方向の長さを抑制する一方、固定コネクタ１５４にワイヤコネクタを接続しやすい構成を実現することができる。
【００５１】
（第４の実施形態）
図６は、第６の実施形態に係る車両用前照灯２００の構成を示す図である。図６は、灯具光軸Ａｘ１を含む鉛直面による車両用前照灯２００の断面図を示している。発光モジュール１４に代えて車両用前照灯２００が設けられ、シェード１８に代えてダミー部材２０４が設けられた以外は、車両用前照灯の構成は第１の実施形態に係る車両用前照灯１０と同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
ダミー部材２０４は、第１の実施形態に係るシェード１８からシェード部１８ａを削除した形状に形成され、外部から認識可能な意匠面を構成する意匠部材として機能する。発光モジュール２０２は、このダミー部材２０４の灯具後方に配置される。
【００５３】
図７（ａ）は、第４の実施形態に係る発光モジュール２０２の構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、第４の実施形態に係る発光モジュール２０２の側面図である。発光モジュール２０２は、ヒートシンク３２、アタッチメント３４、およびカバー４０に代えて、ヒートシンク２１０、アタッチメント２１２、およびカバー２１４がそれぞれ設けられた以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４と同様に構成される。
【００５４】
ヒートシンク２１０は、パッケージ３０が載置される部分が、制御回路部４２が載置される部分よりも上方に突出するよう設けられている。しかし、パッケージ３０が載置される部分と制御回路部４２が載置される部分との段差は、第１の実施形態に係るヒートシンク３２よりも低くなっている。
【００５５】
アタッチメント２１２には、制御回路部４２を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路部４２は、この回路収容部に収容される。制御回路部４２が収容された後、アタッチメント２１２にカバー２１４が取り付けられる。カバー２１４は、制御回路部４２の上方全体を覆う。なお、カバー２１４は、制御回路部４２の少なくとも一部を覆うよう設けられていてもよい。
【００５６】
カバー２１４は、発光素子２０が発した光の一部を遮光することで配光パターンの縁部を形成するシェード部２１４ａを有する。すなわち、カバー２１４は、制御回路部４２への異物の侵入などを抑制する機能と、ロービーム用配光パターンの縁部であるカットオフラインを画定する機能と、の双方を併せ持つ。これにより、制御回路部４２のカバーとシェードとを別々に設ける場合に比べて部品点数を削減することができ、部品管理をさらに容易なものとすることができる。
【００５７】
（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係る車両用前照灯３００の後方斜視図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。車両用前照灯３００は、本体ユニット３０２を有する。本体ユニット３０２には、発光モジュールと上述の投影レンズ１２（（図示せず）が取り付けられる。
【００５８】
本体ユニット３０２は、リフレクタ１６、レンズホルダ３０６、支持部材３０８を有する。レンズホルダ３０６は円環状に形成され、このレンズホルダ３０６に投影レンズ１２が嵌め込まれて固定される。リフレクタ１６は、レンズホルダ３０６の上面に固定され、支持部材３０８に支持される。
【００５９】
支持部材３０８は、固定部３０８ａ、収容部３０８ｂ、吸気用開口部３０８ｃ、および排気用ダクト３０８ｄを有する。収容部３０８ｂには、発光素子の点灯を制御する制御回路部が挿入されて収容される。固定部３０８ａには、制御回路部の挿入後に発光モジュールが当接され固定される。吸気用開口部３０８ｃは、発光素子を冷却するためのファンの吸気口となる。第５の実施形態においても、ファンは下方から吸気して上方のヒートシンクにエアを吹き付ける。このため、吸気用開口部３０８ｃは、収容部３０８ｂの下方に設けられている。排気用ダクト３０８ｄは、当該ファンの排気孔となる。
【００６０】
図９は、発光モジュール３２０を支持部材３０８の収容部３０８ｂに挿入しているときの状態を示す図である。発光モジュール３２０は、パッケージ３０、制御回路部４２、ヒートシンク３２２、コネクタユニット３２６、およびファン３６を有する。
【００６１】
ヒートシンク３２２は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。パッケージ３０は、ヒートシンク３２２の上面に取り付けられる。ヒートシンク３２２は、放熱フィンを有し、パッケージ３０の発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させる。放熱フィンは、ヒートシンク３２２の下部に設けられる。放熱フィンは、灯具光軸と平行に延在するよう設けられる。ファン３６は、放熱フィンにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィンの下方においてヒートシンク３２２に取り付けられる。
【００６２】
第５の実施形態においても、制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方に配置される。一方、車両に搭載される車両用前照灯では、灯具後方から発光モジュール３２０の着脱が可能になることが一般的に求められる。このため、第５の実施形態では、収容部３０８ｂには、発光素子の点灯を制御する制御回路部４２が灯具前方に挿入されて収容される。これにより、発光モジュール３２０を灯具後方から出し入れすることができる。
【００６３】
図１０は、発光モジュール３２０を支持部材３０８の固定部３０８ａに固定したときの状態を示す図である。固定部３０８ａには、収容部３０８ｂに制御回路部４２が挿入された後、発光モジュール３２０が灯具前方に当接され固定される。具体的には、発光モジュール３２０には、横方向に突出する突出部３２８が設けられている。この突出部３２８に丸孔が設けられている。一方、固定部３０８ａにはねじ穴が設けられている。突出部３２８が固定部３０８ａに当接したときに、突出部３２８の丸孔を通じて固定部３０８ａのねじ穴にねじ３３０が螺合されることで、発光モジュール３２０が支持部材３０８に固定される。なお、ねじ３３０に代えて他の締結具が用いられてもよい。
【００６４】
このように制御回路部４２の挿入方向と固定時の突き当て方向をともに灯具前方とすることで、発光モジュール３２０を灯具前方に移動させて突き当たったときにねじ３３０で固定する、という簡易な工程で発光モジュール３２０を支持部材３０８に固定することができる。
【００６５】
なお、発光モジュール３２０の当接方向は、灯具前方に限られない。例えば発光モジュール３２０を支持部材３０８に対し下方に当て付けて固定してもよい。これにより、例えば上方からねじ止めすることで発光モジュール３２０を支持部材３０８に固定する、などが可能となる。
【００６６】
図１１は、コネクタユニット３２６にファン側コネクタ３３２を取り付けた状態を示す図である。コネクタユニット３２６は、ファン用コネクタ３２６ａおよび入力コネクタ３２６ｂを有する。ファン用コネクタ３２６ａは、ファン３６に接続されたファン側コネクタ３３２が結合されることで、制御回路部４２にファン３６を接続する。第５の実施形態では、制御回路部４２は、発光素子２０の点灯を制御する機能だけでなく、ファン３６の駆動を制御する機能も有する。このため、ファン３６を駆動するための駆動回路を別途設ける場合に比べ回路を配置するためのスペースを抑制することができる。
【００６７】
また、車両には、発光素子２０の点灯およびファン３６の駆動を制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）が設けられている。ＥＣＵからは、発光素子２０の点灯制御に用いられる第１制御信号と、ファン３６の駆動制御に用いられる第２制御信号と、を出力するための単一の出力コネクタが伸びている。入力コネクタ３２６ｂには、この出力コネクタが結合される。これにより、入力コネクタ３２６ｂには第１制御信号と第２制御信号とが単一のコネクタを介して入力される。このため、第１制御信号用のコネクタと第２制御信号用のコネクタを設ける場合に比べ接続が必要なコネクタの数を抑制でき、組み立て性やメンテナンス性を向上させることができる。
【００６８】
（第６の実施形態）
図１２は、第６の実施形態に係るヒートシンク４００を示す図である。なお、第６の実施形態に係る車両用前照灯は、上述のヒートシンクに代えてヒートシンク４００が用いられた以外は、上述の実施形態に係る車両用前照灯と同様に構成される。
【００６９】
ヒートシンク４００は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク４００は、パッケージ３０の発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させるさせるための放熱フィン４００ａを有している。放熱フィン４００ａは、矩形の外形を有するプレート部４００ｂの一方の面に設けられている。第６の実施形態では、放熱フィン４００ａは、ファン３６の軸Ａから放射状に伸びる複数の直線のうち２つの直線で区切られる複数の区画の各々に配置され、当該区画の中でその区画を画定する直線に対し垂直に延在する。
【００７０】
図１２に示す例ではプレート部４００ｂの中心にファン３６の軸Ａが位置する。プレート部４００ｂ、この軸Ａから放射状に伸びる直線Ｌ１〜Ｌ４の４本の直線によって４つの区画Ｐ１〜Ｐ４の４つの区画に区切られる。直線Ｌ１〜Ｌ４は、軸Ａから互いに直交するよう放射状に延在する。区画Ｐ１は、直線Ｌ１，Ｌ２によって矩形に画定される。区画Ｐ２は、直線Ｌ２，Ｌ３によって矩形に画定される。区画Ｐ３は、直線Ｌ３，Ｌ４によって矩形に画定される。区画Ｐ４は、直線Ｌ４，Ｌ１によって矩形に画定される。
【００７１】
区画Ｐ１では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ１に垂直に延在する。区画Ｐ２では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ２に垂直に延在する。区画Ｐ３では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ３に垂直に延在する。区画Ｐ４では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ４に垂直に延在する。このように、それぞれが設けられた区画を画定する直線に対し垂直に延在するよう放熱フィン４００ａを形成することで、例えば一方向に放熱フィンを延在させる場合に比べ放熱効果が高いことが発明者の研究開発の結果明らかになっている。このため、このヒートシンク４００を用いることで、発光素子２０や制御回路部４２が発する熱を適切に放散させることができる。
【００７２】
（第７の実施形態）
図１３は、第７の実施形態に係るヒートシンク５００を示す図である。なお、第７の実施形態に係る車両用前照灯は、上述のヒートシンクに代えてヒートシンク５００が用いられた以外は、上述の実施形態に係る車両用前照灯と同様に構成される。
【００７３】
ヒートシンク５００は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク５００は、パッケージ３０の発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させるさせるための放熱フィン５００ａを有している。放熱フィン５００ａは、矩形の外形を有するプレート部５００ｂの一方の面に設けられている。
【００７４】
ヒートシンク５００は、プレート部５００ｂの一方の面に垂直に延在するロッド状に形成されている。放熱フィン５００ａは、複数の方向に複数の隙間が形成されるよう配置される。第７の実施形態では、放熱フィン５００ａは、上下方向と左右方向の２方向に複数の隙間が形成されるよう配置される。例えば放熱フィンを一方向に延在するよう形成すると、放熱フィンの間の隙間もまた一方向にのみ形成される。これに対し、このように複数の方向に複数の隙間が形成されるよう放熱フィン５００ａを形成することで、放熱フィン５００ａの周りのエアの流れを円滑なものとすることができる。このように放熱フィン５００ａを形成することで、例えば一方向に放熱フィンを延在させる場合に比べ放熱効果が高いことが発明者の研究開発の結果明らかになっている。このため、このヒートシンク５００を用いることで、発光素子２０や制御回路部４２が発する熱を適切に放散させることができる。
【００７５】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 車両用前照灯、 １４ 発光モジュール、 １６ リフレクタ、 １６ａ 反射面、 １８ シェード、 １８ａ シェード部、 ２０ 発光素子、 ３０ パッケージ、 ３２ ヒートシンク、 ３２ａ 放熱フィン、 ３３ アタッチメントユニット、 ３４ アタッチメント、 ３８ 固定コネクタ、 ４０ カバー、 ４２ 制御回路部、 ５８ ワイヤコネクタ、 １００ 発光モジュール、 １０４ 固定コネクタ、 １５０ 発光モジュール、 １５４ 固定コネクタ、 ２００ 車両用前照灯、 ２０２ 発光モジュール、 ２１４ カバー、 ２１４ａ シェード部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯に関し、特に、光源の点灯を制御する制御回路部を含む発光モジュールを備えた車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を光源として車両用前照灯に利用する技術が知られている。ここで、このような発光素子と実装基板との電気的接続手段の少なくとも１つが、発光素子から見て照射方向を通過するよう設けられた光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両用前照灯において複雑な点灯制御が要求される場合が生じている。このような場合、上述のように発光素子が直接実装される実装基板とは別に、発光素子の点灯を制御する制御回路が設けられる。しかしながら、車両内部におけるスペースも限りがあり、車両用前照灯による占有スペースの削減要求も強くなっている。このため、この制御回路をどのように配置するかは車両用前照灯による占有スペースの抑制という観点において極めて重要である。
【０００５】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両用前照灯による占有スペースを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯は、光源と、光源の点灯を制御する制御回路部と、が一体的に構成された発光モジュールと、光源が発した光を反射して集光する反射面を有するリフレクタと、を備える。制御回路部は、光源よりも灯具前方に配置される。
【０００７】
車両用前照灯では、光源よりも灯具前方にリフレクタなどの光学部材やシェードなどが通常配置されている。このような部材と制御回路部との干渉を回避するために制御回路部を光源よりも灯具後方に配置する場合、制御回路部が光源よりも灯具後方に突出するよう配置され、車両用前照灯による占有スペースの抑制が困難となり得る。この態様によれば、制御回路部を光源よりも灯具前方に配置できるため、光源より灯具後方への制御回路部の突出を回避できる。このため、制御回路部による占有スペースの増大を抑制することができる。
【０００８】
制御回路部は、光源よりも灯具前方において、光源が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置されてもよい。
【０００９】
制御回路部を光源よりも灯具前方に配置すると、その影や反射光により配光パターンが影響を受ける可能性がある。この態様によれば、配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて制御回路部が配置されることで、光源よりも制御回路部を灯具前方に配置することにる配光パターンへの影響を回避できる。
【００１０】
発光モジュールは、制御回路部の少なくとも一部を覆うカバーをさらに有してもよい。カバーは、光源が発した光の一部を遮光することで配光パターンの縁部を形成するシェード部を有してもよい。
【００１１】
この態様によれば、制御回路部のカバーとシェードとを別々に設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。このため、部品管理をさらに容易なものとすることができる。
【００１２】
光源は、主光軸が灯具光軸に対し垂直となり、且つ発光部が制御回路部よりも主光軸方向に突出するよう配置されてもよい。
【００１３】
この態様によれば、主光軸が灯具光軸に対し垂直となることで、リフレクタを介してより適切に配光パターンを形成することができる。また、発光部が制御回路部よりも主光軸方向に突出するよう設けられることで、発光部の灯具前方正面に制御回路部が位置することを回避でき、配光パターンの影響を回避できる。
【００１４】
発光モジュールは、ワイヤコネクタが結合可能に設けられた固定コネクタを含んでもよい。固定コネクタは、光源よりも灯具前方において光の進路を避けて配置され、且つワイヤコネクタが光の進路を避けた領域で光の進路に近づく方向に動かされて結合可能に設けられていてもよい。
【００１５】
この態様によれば、ワイヤコネクタ自体の影や反射光による配光パターンへの影響を抑制できる。また、ワイヤコネクタは、固定コネクタへ結合するときに動かされる方向における後部からワイヤが出るよう構成されている。このため、ワイヤコネクタが光の進路に近づく方向に動かされて固定コネクタに結合されることで、ワイヤコネクタから出されているワイヤを光の進路からより遠くに位置させることができる。ワイヤが柔軟性があり、外力によって光が進む領域に変形して進出する可能性がある。このようにワイヤを光の進路からより引き離すことで、ワイヤの進出によって配光パターンに影響が及ぶ可能性を抑制できる。
【００１６】
光源を冷却するためのファンをさらに備えてもよい。制御回路部は、ファンの駆動を制御する機能をさらに有していてもよい。発光モジュールは、制御回路部にファンを接続するファンコネクタを有していてもよい。この態様によれば、ファン用の制御回路を、光源の点灯を制御する制御回路部と別に設ける必要がなくなる。このため、制御回路を配置するスペースを抑制することができる。
【００１７】
発光モジュールは、光源の点灯制御に用いられる第１制御信号と、ファンの駆動制御に用いられる第２制御信号と、が入力される単一の入力コネクタをさらに有していてもよい。この態様によれば、単一の入力コネクタに、第１制御信号と第２制御信号とを出力する別の単一のコネクタを接続するだけで、第１制御信号および第２制御信号の双方の入力が可能となる。このため、第１制御信号用のコネクタと第２制御信号用のコネクタを設ける場合に比べ、組み立て工数を削減することができる。
【００１８】
リフレクタを支持する支持部材をさらに備えてもよい。支持部材は、制御回路部が灯具前方に挿入されて収容される収容部と、制御回路部の挿入後に発光モジュールを灯具前方に当接させて固定する固定部と、を有していてもよい。この態様によれば、発光モジュールを灯具前方に挿入して固定するという簡易な工程で、支持部材に発光モジュールを取り付けることができる。このため、発光モジュールを簡易に着脱させることができ、組み立て性やメンテナンス性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、車両用前照灯による占有スペースを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る車両用前照灯の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光モジュールの側面図である。
【図３】発光モジュールの構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図５】第３の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図６】第６の実施形態に係る車両用前照灯の構成を示す図である。
【図７】（ａ）は、第４の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、第４の実施形態に係る発光モジュールの側面図である。
【図８】第５の実施形態に係る車両用前照灯の後方斜視図である。
【図９】発光モジュールを支持部材の収容部に挿入しているときの状態を示す図である。
【図１０】発光モジュールを支持部材の固定部に固定したときの状態を示す図である。
【図１１】コネクタユニットにファン側コネクタを取り付けた状態を示す図である。
【図１２】第６の実施形態に係るヒートシンクを示す図である。
【図１３】第７の実施形態に係るヒートシンクを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る車両用前照灯１０の構成を示す図である。図１は、灯具光軸Ａｘ１を含む鉛直面による車両用前照灯１０の断面図を示している。車両用前照灯１０は、いわゆるロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光源として機能する。なお、車両用前照灯１０がこれに限られないことは勿論であり、車両用前照灯１０がハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム光源として機能してもよい。
【００２３】
車両用前照灯１０は、投影レンズ１２、発光モジュール１４、リフレクタ１６、およびシェード１８を備える。投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方に投影する。
【００２４】
発光モジュール１４は、半導体発光素子であるＬＥＤによって構成される発光素子２０を有する。なお、発光素子２０がＬＥＤ以外の発光素子によって構成されていてもよくまた、発光素子２０に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。発光モジュール１４は、発光素子２０が主に上方に光を照射するよう配置される。
【００２５】
リフレクタ１６は、発光素子２０が発した光を反射して集光する反射面１６ａを有する。リフレクタ１６は、反射面１６ａが発光素子２０に対向するよう発光素子２０の上方に配置される。シェード１８は、シェード部１８ａおよびダミー部１８ｂを有する。シェード部１８ａは、灯具光軸Ａｘ１を含む平面を有しロービーム用配光パターンの水平線付近のカットオフラインを形成する。なお、シェード部１８ａの形状は公知であるため説明を省略する。ダミー部１８ｂは、外部から認識可能な意匠面を構成する意匠部材として機能する。
【００２６】
図２（ａ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４の側面図である。発光モジュール１４は、パッケージ３０、ヒートシンク３２、アタッチメント３４、およびファン３６、カバー４０、および制御回路部４２を有する。
【００２７】
パッケージ３０は、発光素子２０を有する。制御回路部４２は、発光素子２０の点灯を制御する。本実施形態では、制御回路部４２は、プリント配線基板と、当該プリント配線基板に実装される電気部品や素子と、によって構成される。
【００２８】
ヒートシンク３２は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク３２は、放熱フィン３２ａを有し、発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させる。なお、ヒートシンク３２は発光素子２０の熱を放散させる第１ヒートシンクと、制御回路部４２の熱を放散させる第２ヒートシンクとに分離されていてもよい。アタッチメント３４は、ヒートシンク３２の上面に取り付けられることで、パッケージ３０をヒートシンク３２の上面に装着する。
【００２９】
ヒートシンク３２の放熱フィン３２ａは、ヒートシンク３２の下部に設けられる。放熱フィン３２ａは、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向に延在するよう設けられる。ファン３６は、放熱フィン３２ａにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィン３２ａの下方においてヒートシンク３２に取り付けられる。
【００３０】
アタッチメント３４には、固定コネクタ３８が樹脂による一体成形によって一体的に固定されている。固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタが結合可能に設けられている。また、アタッチメント３４には、制御回路部４２を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路部４２は、この回路収容部に収容される。制御回路部４２が収容された後、アタッチメント３４にカバー４０が取り付けられる。なお、カバー４０が削除されてもよい。また、カバー４０に代えて、回路収容部に制御回路部４２を収容した後、回路収容部に樹脂をモールドしてもよい。
【００３１】
制御回路部４２は、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さよりも長くなっている。具体的には、灯具光軸Ａｘ１と垂直な方向の長さが、灯具光軸Ａｘ１と平行な方向の長さの２倍以上長くなっている。このように制御回路部４２を設けることで、発光モジュール１４の灯具光軸Ａｘ１方向の長さを抑制でき、車両用前照灯１０をさらに小型化することができる。
【００３２】
アタッチメント３４、制御回路部４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット３３が構成される。第１の実施形態では、アタッチメント３４をヒートシンク３２に取り付ける前に、アタッチメント３４に制御回路部４２およびカバー４０が予め取り付けられ、アタッチメントユニット３３としてヒートシンク３２に取り付けられる。これにより、アタッチメント３４と制御回路部４２とが一体的にヒートシンク３２に装着され、同時に、ヒートシンク３２との間にパッケージ３０が挟持され装着される。
【００３３】
このように発光モジュール１４は、光源である発光素子２０と、発光素子２０の点灯を制御する制御回路部４２と、が一体的に構成されている。これにより、発光モジュール１４を車両用前照灯１０に組み込むことで、発光素子２０と制御回路部４２とを同時に車両用前照灯１０に取り付けることができる。このため、車両用前照灯１０の組み立て工数を削減することができる。
【００３４】
図３は、発光モジュール１４の構成を示す断面図である。図３は、灯具光軸Ａｘ１および主光軸Ａｘ２の双方を含む平面による発光モジュール１４の断面を示している。なお、主光軸Ａｘ２とは、発光素子２０の上面である主発光面の中心を通過する主発光面と垂直な軸をいう。
【００３５】
パッケージ３０は、発光素子２０、サブマウント基板５０、および実装基板５２を有する。発光素子２０はサブマウント基板５０に実装され、サブマウント基板５０が実装基板５２に実装される。実装基板５２には給電のための導電性部材（図示せず）が設けられている。
【００３６】
アタッチメント３４は、導電性部材５４が一体的に成形されている。導電性部材５４は、ワイヤボンディングなどによって制御回路部４２に接続されている。アタッチメント３４は、ヒートシンク３２に取り付けられることで導電性部材５４が実装基板５２の上記導電性部材に接触し、パッケージ３０と制御回路部４２とを導通させるよう設けられている。これにより、パッケージ３０と制御回路部４２とを簡易に導通させることができる。
【００３７】
制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方に配置される。このとき制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方において、発光素子２０が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置される。具体的には、制御回路部４２は、パッケージ３０よりも灯具前方且つカバー４０の下方に配置される。配光パターンの形成に用いられる光の進路は、カバー４０の上に配置されるシェード１８のシェード部１８ａよりさらに上方のため、カバー４０の下方に制御回路部４２を配置することで、配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けた領域に制御回路部４２を配置することができる。
【００３８】
発光モジュール１４は、発光素子２０の主光軸Ａｘ２が鉛直上方に向くように配置される。したがって発光モジュール１４は、車両用前照灯１０の灯具光軸Ａｘ１と、発光素子２０の主光軸Ａｘ２とが直交するように配置される。これにより、リフレクタ１６に効率的に光を照射することができる。このため、リフレクタ１６を介してより適切にロービーム用配光パターンを形成することができる。
【００３９】
また、発光素子２０は、発光部が制御回路部４２よりも主光軸Ａｘ２方向に突出するよう配置される。発光部とは、発光素子２０の主発光面と、主発光面を囲う側面とを含む。これにより、発光部の灯具前方正面に制御回路部４２が位置することを回避でき、制御回路部４２を灯具前方に配置することによる配光パターンの影響を回避できる。
【００４０】
カバー４０は、制御回路部４２への異物の侵入などを防ぐため、回路収容部の上方の開口部の全部を覆うよう設けられている。したがってカバー４０は、制御回路部４２の全面を覆うように設けられている。なおカバー４０は、制御回路部４２の一部を覆うよう設けられていてもよい。
【００４１】
カバー４０の上方に、シェード１８のシェード部１８ａが配置される。このため、カバー４０は、発光素子２０が配置された個所から一段低い個所にカバー４０が設けられ、上面が灯具光軸Ａｘ１よりも下方となるよう配置される。このように制御回路部４２およびカバー４０よりも高い位置に発光素子２０の発光部を配置するために、ヒートシンク３２は、パッケージ３０が載置される部分が制御回路部４２が載置される部分よりも上方に突出するよう設けられている。
【００４２】
発光素子２０より灯具前方においては、シェード部１８ａの上方が、ロービーム用配光パターンの形成のための光の進路となる。第１の実施形態では、制御回路部４２および固定コネクタ３８は、発光素子２０よりも灯具前方において光の進路を避けるよう、このシェード部１８ａの上面より下方に配置される。これにより、制御回路部４２または固定コネクタ３８の影や反射光によるロービーム用配光パターンへの影響を回避することができる。
【００４３】
また、固定コネクタ３８は、ワイヤコネクタ５８を結合させるとき、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域において、鉛直上方に動かされて結合できるよう、ワイヤコネクタ５８を結合する結合部が下方に設けられている。なお、ワイヤコネクタ５８の結合方向がこれに限られないことは勿論であり、ワイヤコネクタ５８が光の進路を避けた領域で、光の進路に近づく他の方向に動かされて結合できるよう設けられていてもよい。
【００４４】
ワイヤコネクタ５８は、固定コネクタ３８に結合される先端部の反対側からワイヤが出されるよう構成されている。このため、ワイヤコネクタ５８が鉛直上方に動かされて固定コネクタ３８に結合されることで、ワイヤコネクタ５８から出されているワイヤを光の進路からより遠くに位置させることができ、ワイヤが変形し上方に進出することによって配光パターンに影響が及ぶ可能性を抑制できる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る発光モジュール１００の構成を示す斜視図である。発光モジュール１４に代えて発光モジュール１００が設けられた以外は、車両用前照灯の構成は第１の実施形態に係る車両用前照灯１０と同様である。以下、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
発光モジュール１００は、アタッチメント３４に代えてアタッチメント１０２が設けられた以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４と同様に構成される。アタッチメント１０２は、固定コネクタ３８に代えて固定コネクタ１０４が設けられる以外は、アタッチメント３４と同様に構成される。したがって、アタッチメント１０２、制御回路部４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット１０１が構成され、アタッチメントユニット１０１がヒートシンク３２に取り付けられる。
【００４７】
固定コネクタ１０４は、アタッチメント１０２の左右の側面に各々１つずつ設けられる。固定コネクタ１０４は、シェード部１８ａの上面より下方の領域において、鉛直上方に動かされてワイヤコネクタが結合できるよう、ワイヤコネクタを結合する結合部が下方に設けられている。これにより、ワイヤコネクタを結合させるときにワイヤコネクタが光の進路を避けることができる。なお、ワイヤコネクタの結合方向がこれに限られないことは勿論であり、光の進路を避けた領域において光の進路に近づく他の方向に動かされて結合できるようワイヤコネクタが設けられていてもよい。このように固定コネクタ１０４がアタッチメント１０２の側面に設けられることで、発光モジュール１００の灯具光軸Ａｘ１方向の長さをさらに短くすることができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係る発光モジュール１５０の構成を示す斜視図である。発光モジュール１４に代えて発光モジュール１５０が設けられた以外は、車両用前照灯の構成は第１の実施形態に係る車両用前照灯１０と同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
発光モジュール１５０は、アタッチメント３４に代えてアタッチメント１５２が設けられた以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４と同様に構成される。アタッチメント１５２は、固定コネクタ３８に代えて固定コネクタ１５４が設けられる以外は、アタッチメント３４と同様に構成される。したがって、アタッチメント１５２、制御回路部４２、およびカバー４０によってアタッチメントユニット１５１が構成され、アタッチメントユニット１５１がヒートシンク３２に取り付けられる。
【００５０】
固定コネクタ１５４は、アタッチメント１５２の灯具後方の側面に２つ設けられる。固定コネクタ１５４は、ワイヤコネクタを結合させるとき、ワイヤコネクタが光の進路を避けることができるよう発光素子２０よりも灯具後方の領域において、灯具前方に向かって水平にワイヤコネクタが動かされて結合できるよう、ワイヤコネクタを結合する結合部が灯具後方に設けられている。なお、ワイヤコネクタの結合方向がこれに限られないことは勿論である。このように、制御回路部４２が発光素子２０の灯具前方に設けられている一方、固定コネクタ１５４がアタッチメント１５２における発光素子２０よりも灯具後方の側面に設けられることで、発光モジュール１５０の灯具光軸Ａｘ１方向の長さを抑制する一方、固定コネクタ１５４にワイヤコネクタを接続しやすい構成を実現することができる。
【００５１】
（第４の実施形態）
図６は、第６の実施形態に係る車両用前照灯２００の構成を示す図である。図６は、灯具光軸Ａｘ１を含む鉛直面による車両用前照灯２００の断面図を示している。発光モジュール１４に代えて車両用前照灯２００が設けられ、シェード１８に代えてダミー部材２０４が設けられた以外は、車両用前照灯の構成は第１の実施形態に係る車両用前照灯１０と同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
ダミー部材２０４は、第１の実施形態に係るシェード１８からシェード部１８ａを削除した形状に形成され、外部から認識可能な意匠面を構成する意匠部材として機能する。発光モジュール２０２は、このダミー部材２０４の灯具後方に配置される。
【００５３】
図７（ａ）は、第４の実施形態に係る発光モジュール２０２の構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、第４の実施形態に係る発光モジュール２０２の側面図である。発光モジュール２０２は、ヒートシンク３２、アタッチメント３４、およびカバー４０に代えて、ヒートシンク２１０、アタッチメント２１２、およびカバー２１４がそれぞれ設けられた以外は、第１の実施形態に係る発光モジュール１４と同様に構成される。
【００５４】
ヒートシンク２１０は、パッケージ３０が載置される部分が、制御回路部４２が載置される部分よりも上方に突出するよう設けられている。しかし、パッケージ３０が載置される部分と制御回路部４２が載置される部分との段差は、第１の実施形態に係るヒートシンク３２よりも低くなっている。
【００５５】
アタッチメント２１２には、制御回路部４２を収容すべく下方に凹んだ回路収容部が設けられている。制御回路部４２は、この回路収容部に収容される。制御回路部４２が収容された後、アタッチメント２１２にカバー２１４が取り付けられる。カバー２１４は、制御回路部４２の上方全体を覆う。なお、カバー２１４は、制御回路部４２の少なくとも一部を覆うよう設けられていてもよい。
【００５６】
カバー２１４は、発光素子２０が発した光の一部を遮光することで配光パターンの縁部を形成するシェード部２１４ａを有する。すなわち、カバー２１４は、制御回路部４２への異物の侵入などを抑制する機能と、ロービーム用配光パターンの縁部であるカットオフラインを画定する機能と、の双方を併せ持つ。これにより、制御回路部４２のカバーとシェードとを別々に設ける場合に比べて部品点数を削減することができ、部品管理をさらに容易なものとすることができる。
【００５７】
（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係る車両用前照灯３００の後方斜視図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。車両用前照灯３００は、本体ユニット３０２を有する。本体ユニット３０２には、発光モジュールと上述の投影レンズ１２（（図示せず）が取り付けられる。
【００５８】
本体ユニット３０２は、リフレクタ１６、レンズホルダ３０６、支持部材３０８を有する。レンズホルダ３０６は円環状に形成され、このレンズホルダ３０６に投影レンズ１２が嵌め込まれて固定される。リフレクタ１６は、レンズホルダ３０６の上面に固定され、支持部材３０８に支持される。
【００５９】
支持部材３０８は、固定部３０８ａ、収容部３０８ｂ、吸気用開口部３０８ｃ、および排気用ダクト３０８ｄを有する。収容部３０８ｂには、発光素子の点灯を制御する制御回路部が挿入されて収容される。固定部３０８ａには、制御回路部の挿入後に発光モジュールが当接され固定される。吸気用開口部３０８ｃは、発光素子を冷却するためのファンの吸気口となる。第５の実施形態においても、ファンは下方から吸気して上方のヒートシンクにエアを吹き付ける。このため、吸気用開口部３０８ｃは、収容部３０８ｂの下方に設けられている。排気用ダクト３０８ｄは、当該ファンの排気孔となる。
【００６０】
図９は、発光モジュール３２０を支持部材３０８の収容部３０８ｂに挿入しているときの状態を示す図である。発光モジュール３２０は、パッケージ３０、制御回路部４２、ヒートシンク３２２、コネクタユニット３２６、およびファン３６を有する。
【００６１】
ヒートシンク３２２は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。パッケージ３０は、ヒートシンク３２２の上面に取り付けられる。ヒートシンク３２２は、放熱フィンを有し、パッケージ３０の発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させる。放熱フィンは、ヒートシンク３２２の下部に設けられる。放熱フィンは、灯具光軸と平行に延在するよう設けられる。ファン３６は、放熱フィンにエアを吹き付けることができるよう、放熱フィンの下方においてヒートシンク３２２に取り付けられる。
【００６２】
第５の実施形態においても、制御回路部４２は、発光素子２０よりも灯具前方に配置される。一方、車両に搭載される車両用前照灯では、灯具後方から発光モジュール３２０の着脱が可能になることが一般的に求められる。このため、第５の実施形態では、収容部３０８ｂには、発光素子の点灯を制御する制御回路部４２が灯具前方に挿入されて収容される。これにより、発光モジュール３２０を灯具後方から出し入れすることができる。
【００６３】
図１０は、発光モジュール３２０を支持部材３０８の固定部３０８ａに固定したときの状態を示す図である。固定部３０８ａには、収容部３０８ｂに制御回路部４２が挿入された後、発光モジュール３２０が灯具前方に当接され固定される。具体的には、発光モジュール３２０には、横方向に突出する突出部３２８が設けられている。この突出部３２８に丸孔が設けられている。一方、固定部３０８ａにはねじ穴が設けられている。突出部３２８が固定部３０８ａに当接したときに、突出部３２８の丸孔を通じて固定部３０８ａのねじ穴にねじ３３０が螺合されることで、発光モジュール３２０が支持部材３０８に固定される。なお、ねじ３３０に代えて他の締結具が用いられてもよい。
【００６４】
このように制御回路部４２の挿入方向と固定時の突き当て方向をともに灯具前方とすることで、発光モジュール３２０を灯具前方に移動させて突き当たったときにねじ３３０で固定する、という簡易な工程で発光モジュール３２０を支持部材３０８に固定することができる。
【００６５】
なお、発光モジュール３２０の当接方向は、灯具前方に限られない。例えば発光モジュール３２０を支持部材３０８に対し下方に当て付けて固定してもよい。これにより、例えば上方からねじ止めすることで発光モジュール３２０を支持部材３０８に固定する、などが可能となる。
【００６６】
図１１は、コネクタユニット３２６にファン側コネクタ３３２を取り付けた状態を示す図である。コネクタユニット３２６は、ファン用コネクタ３２６ａおよび入力コネクタ３２６ｂを有する。ファン用コネクタ３２６ａは、ファン３６に接続されたファン側コネクタ３３２が結合されることで、制御回路部４２にファン３６を接続する。第５の実施形態では、制御回路部４２は、発光素子２０の点灯を制御する機能だけでなく、ファン３６の駆動を制御する機能も有する。このため、ファン３６を駆動するための駆動回路を別途設ける場合に比べ回路を配置するためのスペースを抑制することができる。
【００６７】
また、車両には、発光素子２０の点灯およびファン３６の駆動を制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）が設けられている。ＥＣＵからは、発光素子２０の点灯制御に用いられる第１制御信号と、ファン３６の駆動制御に用いられる第２制御信号と、を出力するための単一の出力コネクタが伸びている。入力コネクタ３２６ｂには、この出力コネクタが結合される。これにより、入力コネクタ３２６ｂには第１制御信号と第２制御信号とが単一のコネクタを介して入力される。このため、第１制御信号用のコネクタと第２制御信号用のコネクタを設ける場合に比べ接続が必要なコネクタの数を抑制でき、組み立て性やメンテナンス性を向上させることができる。
【００６８】
（第６の実施形態）
図１２は、第６の実施形態に係るヒートシンク４００を示す図である。なお、第６の実施形態に係る車両用前照灯は、上述のヒートシンクに代えてヒートシンク４００が用いられた以外は、上述の実施形態に係る車両用前照灯と同様に構成される。
【００６９】
ヒートシンク４００は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク４００は、パッケージ３０の発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させるさせるための放熱フィン４００ａを有している。放熱フィン４００ａは、矩形の外形を有するプレート部４００ｂの一方の面に設けられている。第６の実施形態では、放熱フィン４００ａは、ファン３６の軸Ａから放射状に伸びる複数の直線のうち２つの直線で区切られる複数の区画の各々に配置され、当該区画の中でその区画を画定する直線に対し垂直に延在する。
【００７０】
図１２に示す例ではプレート部４００ｂの中心にファン３６の軸Ａが位置する。プレート部４００ｂ、この軸Ａから放射状に伸びる直線Ｌ１〜Ｌ４の４本の直線によって４つの区画Ｐ１〜Ｐ４の４つの区画に区切られる。直線Ｌ１〜Ｌ４は、軸Ａから互いに直交するよう放射状に延在する。区画Ｐ１は、直線Ｌ１，Ｌ２によって矩形に画定される。区画Ｐ２は、直線Ｌ２，Ｌ３によって矩形に画定される。区画Ｐ３は、直線Ｌ３，Ｌ４によって矩形に画定される。区画Ｐ４は、直線Ｌ４，Ｌ１によって矩形に画定される。
【００７１】
区画Ｐ１では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ１に垂直に延在する。区画Ｐ２では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ２に垂直に延在する。区画Ｐ３では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ３に垂直に延在する。区画Ｐ４では、放熱フィン４００ａは、直線Ｌ４に垂直に延在する。このように、それぞれが設けられた区画を画定する直線に対し垂直に延在するよう放熱フィン４００ａを形成することで、例えば一方向に放熱フィンを延在させる場合に比べ放熱効果が高いことが発明者の研究開発の結果明らかになっている。このため、このヒートシンク４００を用いることで、発光素子２０や制御回路部４２が発する熱を適切に放散させることができる。
【００７２】
（第７の実施形態）
図１３は、第７の実施形態に係るヒートシンク５００を示す図である。なお、第７の実施形態に係る車両用前照灯は、上述のヒートシンクに代えてヒートシンク５００が用いられた以外は、上述の実施形態に係る車両用前照灯と同様に構成される。
【００７３】
ヒートシンク５００は、アルミニウムなど放熱性の高い放熱材料によって形成されている。ヒートシンク５００は、パッケージ３０の発光素子２０および制御回路部４２が発する熱を放散させるさせるための放熱フィン５００ａを有している。放熱フィン５００ａは、矩形の外形を有するプレート部５００ｂの一方の面に設けられている。
【００７４】
ヒートシンク５００は、プレート部５００ｂの一方の面に垂直に延在するロッド状に形成されている。放熱フィン５００ａは、複数の方向に複数の隙間が形成されるよう配置される。第７の実施形態では、放熱フィン５００ａは、上下方向と左右方向の２方向に複数の隙間が形成されるよう配置される。例えば放熱フィンを一方向に延在するよう形成すると、放熱フィンの間の隙間もまた一方向にのみ形成される。これに対し、このように複数の方向に複数の隙間が形成されるよう放熱フィン５００ａを形成することで、放熱フィン５００ａの周りのエアの流れを円滑なものとすることができる。このように放熱フィン５００ａを形成することで、例えば一方向に放熱フィンを延在させる場合に比べ放熱効果が高いことが発明者の研究開発の結果明らかになっている。このため、このヒートシンク５００を用いることで、発光素子２０や制御回路部４２が発する熱を適切に放散させることができる。
【００７５】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 車両用前照灯、 １４ 発光モジュール、 １６ リフレクタ、 １６ａ 反射面、 １８ シェード、 １８ａ シェード部、 ２０ 発光素子、 ３０ パッケージ、 ３２ ヒートシンク、 ３２ａ 放熱フィン、 ３３ アタッチメントユニット、 ３４ アタッチメント、 ３８ 固定コネクタ、 ４０ カバー、 ４２ 制御回路部、 ５８ ワイヤコネクタ、 １００ 発光モジュール、 １０４ 固定コネクタ、 １５０ 発光モジュール、 １５４ 固定コネクタ、 ２００ 車両用前照灯、 ２０２ 発光モジュール、 ２１４ カバー、 ２１４ａ シェード部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源の点灯を制御する制御回路部と、が一体的に構成された発光モジュールと、
前記光源が発した光を反射して集光する反射面を有するリフレクタと、
を備え、
前記制御回路部は、前記光源よりも灯具前方に配置されることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記制御回路部は、前記光源よりも灯具前方において、前記光源が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記発光モジュールは、前記制御回路部の少なくとも一部を覆うカバーをさらに有し、
前記カバーは、前記光源が発した光の一部を遮光することで前記配光パターンの縁部を形成するシェード部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記光源は、主光軸が灯具光軸に対し垂直となり、且つ発光部が前記制御回路部よりも前記主光軸方向に突出するよう配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記発光モジュールは、ワイヤコネクタが結合可能に設けられた固定コネクタを含み、
前記固定コネクタは、前記光源よりも灯具前方において前記光の進路を避けて配置され、且つ前記ワイヤコネクタが前記光の進路を避けた領域で前記光の進路に近づく方向に動かされて結合可能に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記光源を冷却するためのファンをさらに備え、
前記制御回路部は、前記ファンの駆動を制御する機能をさらに有し、
前記発光モジュールは、前記制御回路部に前記ファンを接続するファン用コネクタを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記発光モジュールは、前記光源の点灯制御に用いられる第１制御信号と、前記ファンの駆動制御に用いられる第２制御信号と、が入力される単一の入力コネクタをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の車両用前照灯。
【請求項８】
前記リフレクタを支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記制御回路部が灯具前方に挿入されて収容される収容部と、前記制御回路部の挿入後に前記発光モジュールを灯具前方に当接させて固定する固定部と、を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項１】
光源と、前記光源の点灯を制御する制御回路部と、が一体的に構成された発光モジュールと、
前記光源が発した光を反射して集光する反射面を有するリフレクタと、
を備え、
前記制御回路部は、前記光源よりも灯具前方に配置されることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記制御回路部は、前記光源よりも灯具前方において、前記光源が発する光のうち配光パターンの形成に用いられる光の進路を避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記発光モジュールは、前記制御回路部の少なくとも一部を覆うカバーをさらに有し、
前記カバーは、前記光源が発した光の一部を遮光することで前記配光パターンの縁部を形成するシェード部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記光源は、主光軸が灯具光軸に対し垂直となり、且つ発光部が前記制御回路部よりも前記主光軸方向に突出するよう配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記発光モジュールは、ワイヤコネクタが結合可能に設けられた固定コネクタを含み、
前記固定コネクタは、前記光源よりも灯具前方において前記光の進路を避けて配置され、且つ前記ワイヤコネクタが前記光の進路を避けた領域で前記光の進路に近づく方向に動かされて結合可能に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記光源を冷却するためのファンをさらに備え、
前記制御回路部は、前記ファンの駆動を制御する機能をさらに有し、
前記発光モジュールは、前記制御回路部に前記ファンを接続するファン用コネクタを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記発光モジュールは、前記光源の点灯制御に用いられる第１制御信号と、前記ファンの駆動制御に用いられる第２制御信号と、が入力される単一の入力コネクタをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の車両用前照灯。
【請求項８】
前記リフレクタを支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記制御回路部が灯具前方に挿入されて収容される収容部と、前記制御回路部の挿入後に前記発光モジュールを灯具前方に当接させて固定する固定部と、を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−２０９３５（Ｐ２０１３−２０９３５Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２８９（Ｐ２０１２−２２８９）
【出願日】平成２４年１月１０日（２０１２．１．１０）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１０日（２０１２．１．１０）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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