(57)【要約】【課題】異なる照射領域に対して光を照射する複数の発光素子と光学系を備えながらも、部品点数を削減でき光軸調整が容易であり、かつ放熱性を向上させることが可能な灯具ユニットおよび車両用灯具を提供する。【解決手段】第１搭載面に第１発光素子（８２）を搭載した第１基板（８１）と、第２搭載面に第２発光素子（７２）を搭載し、第１搭載面に対向して第２搭載面が配置された第２基板（７１）と、第１基板（８１）の裏面側に接触して設けられた第１放熱部（４５）と、第２基板（７１）の裏面側に接触して設けられた第２放熱部（５２）と、第１発光素子（８２）からの光を反射する第１反射面（６４）と、第２発光素子（７２）からの光を反射する第２反射面（６２）を有し、第１搭載面と第２搭載面との間に配置された反射部材を備える灯具ユニット。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１搭載面に第１発光素子を搭載した第１基板と、
第２搭載面に第２発光素子を搭載し、前記第１搭載面に対向して前記第２搭載面が配置された第２基板と、
前記第１基板の裏面側に接触して設けられた第１放熱部と、
前記第２基板の裏面側に接触して設けられた第２放熱部と、
前記第１発光素子からの光を反射する第１反射面と、前記第２発光素子からの光を反射する第２反射面を有し、前記第１搭載面と前記第２搭載面との間に配置された反射部材を備えることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の灯具ユニットであって、
前記第１基板および前記第２基板は、光の照射方向における後方が離間するように傾斜して配置されていることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の灯具ユニットであって、
前記第１放熱部は、前記第１基板よりも光の照射方向における前方に延伸された第１延伸部が設けられ、
前記第２放熱部は、前記第２基板よりも光の照射方向における前方に延伸された第２延伸部が設けられ、
前記第１延伸部および前記第２延伸部の前方に、前記第１反射面および／または前記第２反射面で反射した光を前方に照射するレンズ部が設けられていることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の灯具ユニットであって、
前記第１延伸部と前記第２延伸部の間隔は、前記レンズ部側に向かって拡大していることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項５】
請求項３または４に記載の灯具ユニットであって、
前記第２放熱部は前記第１放熱部の上方に配置され、
前記第１延伸部および前記第２延伸部は放熱フィンの一部であり、両者間で空間が連通して気流の流路が構成されていることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の灯具ユニットであって、
前記第１放熱部は前記第１基板を搭載する下側基板当接部を有し、
前記第２放熱部は前記第２基板を搭載する上側基板当接部を有し、
前記下側基板当接部と前記上側基板当接部は、それぞれ水平方向に対して傾斜しており、前方で間隔が狭くされていることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載の灯具ユニットを備えることを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具ユニットおよび車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用灯具の光源として半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いるものが実用化されている。また、複数個のＬＥＤをアレイ状に配置して、反射鏡と投影レンズを用いて配光パターンを制御する形式のものも提案されている。
【０００３】
また近年になって、水平線よりも上側に向けたハイビームとして、左右方向に分割された複数の照射領域に対して光を照射する配光可変ハイビーム（ＡＤＢ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｂｅａｍ）技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。このようなＡＤＢ技術を用いた車両用前照灯では、先行車や対向車などの前走車を検知し、その位置に対応する領域を個別に非照射とするようにＬＥＤアレイを制御することで、前走車の運転者にグレアを与えないようにしている。
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、ロービーム用のＬＥＤアレイとＡＤＢ用のＬＥＤアレイとを共通のヒートシンク上に搭載し、それぞれから照射された光を反射するミラーと投影レンズを備えた灯具ユニットを構成している。上述したように、ＡＤＢ技術では複数の照射領域に対して光を照射するようにＬＥＤが配列されているため、照射領域を細分化した場合には搭載されるＬＥＤの個数が増加して発熱量が増加する。また、ＡＤＢ技術を用いていない車両用灯具であっても、光量を増加させると発熱量が増加する傾向にある。
【０００５】
一般的に、ＬＥＤによる発光は温度によって発光効率や出射光の波長が影響を受けることが知られており、適切な温度範囲でＬＥＤを発光させるためには灯具ユニットの放熱性を向上させる必要がある。しかし、特許文献１の従来技術では、放熱性を向上させるためにはヒートシンクを大型化する必要があるため、灯具ユニットの小型化と放熱性の向上を両立することが困難であった。
【０００６】
また特許文献１に記載の従来技術では、ロービーム用のＬＥＤアレイとＡＤＢ用のＬＥＤアレイに個別に反射鏡を用いており、部品点数が多くなるうえに、それぞれの光学系の光軸調整が煩雑であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−０１８５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、異なる照射領域に対して光を照射する複数の発光素子と光学系を備えながらも、部品点数を削減でき光軸調整が容易であり、かつ放熱性を向上させることが可能な灯具ユニットおよび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】
上記課題を解決するために、本発明の灯具ユニットでは、第１搭載面に第１発光素子を搭載した第１基板と、第２搭載面に第２発光素子を搭載し、前記第１搭載面に対向して前記第２搭載面が配置された第２基板と、前記第１基板の裏面側に接触して設けられた第１放熱部と、前記第２基板の裏面側に接触して設けられた第２放熱部と、前記第１発光素子からの光を反射する第１反射面と、前記第２発光素子からの光を反射する第２反射面を有し、前記第１搭載面と前記第２搭載面との間に配置された反射部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明の灯具ユニットでは、第１基板と第２基板の間に反射部材が配置され、第１基板の裏面側に第１放熱部が設けられ、第２基板の裏面側に第２放熱部が設けられていることで、異なる照射領域に対して光を照射する複数の発光素子と光学系を備えながらも、部品点数を削減でき光軸調整が容易であり、かつ放熱性を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記第１基板および前記第２基板は、光の照射方向における後方が離間するように傾斜して配置されている。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記第１放熱部は、前記第１基板よりも光の照射方向における前方に延伸された第１延伸部が設けられ、前記第２放熱部は、前記第２基板よりも光の照射方向における前方に延伸された第２延伸部が設けられ、前記第１延伸部および前記第２延伸部の前方に、前記第１反射面および／または前記第２反射面で反射した光を前方に照射するレンズ部が設けられている。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記第１延伸部と前記第２延伸部の間隔は、前記レンズ部側に向かって拡大している。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記第２放熱部は前記第１放熱部の上方に配置され、前記第１延伸部および前記第２延伸部は放熱フィンの一部であり、両者間で空間が連通して気流の流路が構成されている。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記第１放熱部は前記第１基板を搭載する下側基板当接部を有し、前記第２放熱部は前記第２基板を搭載する上側基板当接部を有し、前記下側基板当接部と前記上側基板当接部は、それぞれ水平方向に対して傾斜しており、前方で間隔が狭くされている。
【００１６】
また、本発明の車両用灯具では、上記何れか一つの灯具ユニットを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、異なる照射領域に対して光を照射する複数の発光素子と光学系を備えながらも、部品点数を削減でき光軸調整が容易であり、かつ放熱性を向上させることが可能な灯具ユニットおよび車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における灯具ユニット１００の概要を示す分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、エクステンション１０の構造を示す模式斜視図であり、図２（ｂ）は、投影レンズ２０の構造を示す模式斜視図であり、図２（ｃ）は、レンズホルダ３０の構造を示す模式斜視図である。
【図３】下側放熱部４０の構造を模式的に示す図であり、図３（ａ）は模式斜視図であり、図３（ｂ）は上面図である。
【図４】上側放熱部５０の構造を模式的に示す図であり、図４（ａ）は模式斜視図であり、図４（ｂ）は上面図である。
【図５】反射部材６０の構造を模式的に示す図であり、図５（ａ）は上方斜視図であり、図５（ｂ）は下方斜視図である。
【図６】図６（ａ）は下側基板７０の構造を模式的に示す上面図であり、図６（ｂ）は上側基板８０の構造を模式的に示す上面図である。
【図７】組み立て状態の灯具ユニット１００を示す上面図である。
【図８】灯具ユニット１００の断面を模式的に示す図であり、図８（ａ）は図７中におけるＡ−Ａ位置での断面を示し、図８（ｂ）は図７中におけるＢ−Ｂ位置での断面を示している。
【図９】灯具ユニット１００の動作を模式的に示す図であり、図９（ａ）は発光素子７２，８２からの光照射を示し、図９（ｂ）は空気の対流を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態における灯具ユニット１００の概要を示す分解斜視図である。以下の説明では、図面の上下方向を灯具ユニット１００の上下方向とし、灯具ユニット１００が光を照射する方向を前方とし、前後方向に平行な面内方向を水平方向とする。
【００２０】
図１に示すように灯具ユニット１００は、エクステンション１０と、投影レンズ２０と、レンズホルダ３０と、下側放熱部４０と、上側放熱部５０と、反射部材６０と、下側基板７０と、上側基板８０を備えている。灯具ユニット１００を構成する各部については、図２〜図６を用いて詳細に説明する。
【００２１】
エクステンション１０は、灯具ユニット１００内部から前方に光が漏れることを防止するとともに、車両用灯具の外部から灯具ユニット１００の各部を隠蔽するための部材である。また、エクステンション１０はレンズホルダ３０に固定されて、投影レンズ２０をレンズホルダ３０との間に挟持している。
【００２２】
投影レンズ２０は、灯具ユニット１００から前方に所望の配光パターンで光を照射するための光学部材である。投影レンズ２０は、レンズホルダ３０の全面に位置決めされており、エクステンション１０とレンズホルダ３０によって挟持されている。投影レンズ２０を構成する材料は限定されないが、例えば透光性が良好で軽量なアクリルを用いることが好ましい。
【００２３】
レンズホルダ３０は、投影レンズ２０の光軸が所定の位置となるように保持する部材である。レンズホルダ３０には投影レンズ２０が位置決めされ、エクステンション１０が固定されることでレンズホルダ３０との間で投影レンズ２０を挟持している。また、レンズホルダ３０は下側放熱部４０の前方に位置決めして固定されることで、下側放熱部４０と投影レンズ２０を位置合わせしている。レンズホルダ３０を構成する材料は限定されないが、例えば軽量で機械的強度に優れたポリカーボネートを用いることが好ましい。
【００２４】
下側放熱部４０は、その上部に下側基板７０の裏面側が接触するように配置され、下側基板７０に搭載された発光素子によって生じた熱を放熱するための部材であり、本発明における第１放熱部に相当している。また、下側放熱部４０上には、反射部材６０と、上側基板８０と、上側放熱部５０も位置決めして搭載される。また、下側放熱部４０の前方にはレンズホルダ３０が位置決めして固定されている。下側放熱部４０は、熱伝導性の良好な材料で形成されていることが好ましく、例えばアルミダイカストを用いることができる。
【００２５】
上側放熱部５０は、その下部に上側基板８０の裏面側が接触するように配置され、上側基板８０に搭載された発光素子によって生じた熱を放熱するための部材であり、本発明における第２放熱部に相当している。また、上側放熱部５０は下側放熱部４０に固定され、下側放熱部４０との間に下側基板７０と反射部材６０と上側基板８０を保持している。上側放熱部５０は、熱伝導性の良好な材料で形成されていることが好ましく、例えばアルミダイカストを用いることができる。
【００２６】
反射部材６０は、下側基板７０と上側基板８０の間に配置されて、下側基板７０と上側基板８０に搭載された発光素子からの光を投影レンズ２０側に反射する光学部材である。また、下側放熱部４０と上側放熱部５０は、反射部材６０を挟んで反射部材６０に対して位置決めして固定されている。反射部材６０を構成する材料は限定されないが、軽量で機械的強度に優れたポリカーボネートを用いることが好ましい。
【００２７】
下側基板７０は、表面側に発光素子が搭載され、裏面側が下側放熱部４０に接触して配置された回路基板であり、本発明における第１基板に相当している。上側基板８０は、表面側に発光素子が搭載され、裏面側が上側放熱部５０に接触して配置された回路基板であり、本発明における第２基板に相当している。下側基板７０および上側基板８０には、図示しない配線パターンや回路部、コネクタ部が設けられており、電気的に接続された灯具ユニット１００の外部から電力と信号が回路部と発光素子に供給される。下側基板７０および上側基板８０を構成する材料は限定されず、金属基板上に絶縁層を形成したものや、セラミック基板、樹脂製基板等を用いることができ、軽量で熱伝導性に優れたアルミニウム基板を用いることが好ましい。
【００２８】
また、下側基板７０と上側基板８０は、それぞれが反射部材６０に対して位置決めして固定されており、反射部材６０、下側放熱部４０、レンズホルダ３０および投影レンズ２０は互いに位置決めして固定されている。したがって、下側基板７０と上側基板８０に搭載された発光素子は、反射部材６０と投影レンズ２０に対して光軸調整された位置に配置される。
【００２９】
図２（ａ）は、エクステンション１０の構造を示す模式斜視図であり、図２（ｂ）は、投影レンズ２０の構造を示す模式斜視図であり、図２（ｃ）は、レンズホルダ３０の構造を示す模式斜視図である。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、エクステンション１０は、本体部１１と開口部１２と取付部１３を備えている。本体部１１は、レンズホルダ３０の前面から下側放熱部４０と上側放熱部５０の側面まで覆うカバーであり、その一部に開口部１２と取付部１３が形成されている。開口部１２は、本体部１１のうち投影レンズ２０に対応した位置に設けられた開口である。取付部１３は、本体部１１の後面側に設けられレンズホルダ３０に対して位置決めと固定をするための部分である。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、投影レンズ２０は、フランジ部２１とレンズ部２２と位置決部２３を備えている。フランジ部２１は、レンズ部２２の外周に沿って一体に形成された平板状の部分である。レンズ部２２は、フランジ部２１から前方に突出して形成された曲面形状を有する部分であり、前方に照射される光の配向分布を決定する光学要素である。位置決部２３は、フランジ部２１に設けられた貫通孔であり、レンズホルダ３０との位置決めに用いられる。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、レンズホルダ３０は、保持部３１と開口部３２と位置決部３３を備えている。保持部３１は、投影レンズ２０とエクステンション１０を保持するとともに、下側放熱部４０に固定される部分である。開口部３２は、投影レンズ２０の後面に対応する位置に形成された開口であり、その周縁はフランジ部２１に対応した形状とされている。位置決部３３は、保持部３１に設けられた貫通孔であり、下側放熱部４０との位置決めおよび固定に用いられる。
【００３３】
図３は、下側放熱部４０の構造を模式的に示す図であり、図３（ａ）は模式斜視図であり、図３（ｂ）は上面図である。図３（ａ）（ｂ）に示すように、下側放熱部４０は、光学部材保持部４１と、開口部４２と、光学部材固定部４３と、下側基板当接部４４と、下側放熱フィン４５と、下側流路部４６と、反射部材固定部４７と、上側放熱部固定部４８とを有している。
【００３４】
光学部材保持部４１は、下側放熱部４０の前方に立設された板状の部分であり、その前面側にレンズホルダ３０の固定をする部分である。また光学部材保持部４１には、略中央に開口部４２が形成され、前面には光学部材固定部４３が形成されている。本実施形態では光学部材保持部４１を下側放熱部４０と一体に形成した例を示したが、上側放熱部５０と一体に光学部材保持部４１を形成するとしてもよい。
【００３５】
開口部４２は、光学部材保持部４１に設けられた開口であり、光学部材保持部４１の後方からレンズホルダ３０の開口部３２を介してレンズ部２２まで光が通過する光路空間を構成している。開口部４２の下端は下側放熱フィン４５の前端よりも低い位置まで形成されており、下側放熱フィン４５の前端上部が部分的に開口部４２から露出している。
【００３６】
光学部材固定部４３は、位置決部３３に対応する位置に形成されており、ネジ等の固定部材を用いてレンズホルダ３０が締結される部分である。図３では光学部材固定部４３の形成位置として、開口部４２の上下に三箇所設けた例を示したが、位置と個数は限定されない。
【００３７】
下側基板当接部４４は、下側放熱部４０の後方に設けられた部分であり、上面に下側基板７０の裏面側が当接される平面領域である。下側基板当接部４４と下側基板７０裏面の間は、図示を省略するが放熱グリスを塗布するなどＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）を介して接触している。下側基板当接部４４の上面は、前方から後方に向かって高さが減少する傾斜面であり、下面には複数の下側放熱フィン４５が下方に向かって立設されている。また、下側基板当接部４４には反射部材固定部４７が形成されている。
【００３８】
下側放熱フィン４５は、下側基板当接部４４の下面側に立設された複数の板状部分である。下側放熱フィン４５は前後方向に並列して配置されており、各板の間には空気が流れる空間である下側流路部４６が構成されている。また、下側放熱フィン４５は下側基板当接部４４よりも前方に延伸して形成されており、その前端は光学部材保持部４１の後面に近接して配置されている。下側放熱フィン４５のうち、下側基板当接部４４と光学部材保持部４１との間の部分は、本発明における第１延伸部に相当している。
【００３９】
下側流路部４６は、複数の下側放熱フィン４５間に設けられた空間である。下側流路部４６内には空気が流れるため、下側基板当接部４４の下面側では前後方向の流路が構成され、下側基板当接部４４と光学部材保持部４１との間では前後方向および上下方向の流路が構成される。
【００４０】
反射部材固定部４７は、下側基板７０を固定するネジ等が挿入される孔である。上側放熱部固定部４８は、開口部４２の高さ方向における略中央に設けられた台座と台座に形成された孔を備え、上側放熱部５０を固定する部分である。
【００４１】
図４は、上側放熱部５０の構造を模式的に示す図であり、図４（ａ）は模式斜視図であり、図４（ｂ）は上面図である。図４（ａ）（ｂ）に示すように、上側放熱部５０は、上側基板当接部５１と、上側放熱フィン５２と、上側流路部５３と、位置決部５４と、固定部５５とを有している。
【００４２】
上側基板当接部５１は、上側放熱部５０の後方に設けられた部分であり、下面に上側基板８０の裏面側が当接される平面領域である。上側基板当接部５１と上側基板８０裏面の間は、図示を省略するが放熱グリスを塗布するなどＴＩＭを介して接触している。上側基板当接部５１の下面は、前方から後方に向かって高さが増加する傾斜面であり、上面には複数の上側放熱フィン５２が上方に向かって立設されている。また、上側基板当接部５１には固定部５５が形成されている。
【００４３】
上側放熱フィン５２は、上側基板当接部５１の上面側に立設された複数の板状部分である。上側放熱フィン５２は前後方向に並列して配置されており、各板の間には空気が流れる空間である上側流路部５３が構成されている。また、上側放熱フィン５２は上側基板当接部５１よりも前方に延伸して形成されており、その前端は光学部材保持部４１の後面に近接されている。上側放熱フィン５２のうち、上側基板当接部５１と光学部材保持部４１との間の部分は、本発明における第２延伸部に相当している。
【００４４】
上側流路部５３は、複数の上側放熱フィン５２間に設けられた空間である。上側流路部５３内には空気が流れるため、上側基板当接部５１の上面側では前後方向の流路が構成され、上側基板当接部５１と光学部材保持部４１との間では前後方向および上下方向の流路が構成される。
【００４５】
位置決部５４と、上側基板当接部５１の下面に形成された突起であり、反射部材６０に設けられた位置決め孔に挿入されて、反射部材６０の位置決めをする部分である。固定部５５は、上側基板当接部５１に設けられた貫通孔であり、ネジ等の固定部材が挿入されて、反射部材６０と下側放熱部４０を固定する部分である。
【００４６】
図５は、反射部材６０の構造を模式的に示す図であり、図５（ａ）は上方斜視図であり、図５（ｂ）は下方斜視図である。図５（ａ）（ｂ）に示すように、反射部材６０は、上側基板搭載部６１と、上側反射面６２と、下側基板搭載部６３と、下側反射面６４と、固定部６５と、位置決ピン６６，６７を備えている。反射部材６０をポリカーボネート等の樹脂で成型した場合には、上側反射面６２と下側反射面６４の表面には銀蒸着等で反射膜を形成する。ここで、下側反射面６４は本発明における第１反射面に相当し、上側反射面６２は本発明における第２反射面に相当している。
【００４７】
上側基板搭載部６１は、反射部材６０の上面を構成して上側基板８０を搭載する面であり、水平方向の中心面に対して後方が離れる傾斜面として形成されている。上側反射面６２は、上側基板搭載部６１の前方端部に形成された曲面であり、後述するように上側基板８０に搭載された発光素子からの光を前方に反射する。上側反射面６２は各発光素子が焦点近傍に配置された回転楕円形状を成している。
【００４８】
下側基板搭載部６３は、反射部材６０の下面を構成して下側基板７０を搭載する面であり、水平方向の中心面に対して後方が離れる傾斜面として形成されている。下側反射面６４は、下側基板搭載部６３の前方端部に形成された曲面であり、後述するように下側基板７０に搭載された発光素子からの光を前方に反射する。下側反射面６４は各発光素子が焦点近傍に配置された回転楕円形状を成している。
【００４９】
固定部６５は、上側放熱部５０に設けられたネジ孔（図示省略）と上側放熱部固定部４８の位置に対応して形成された貫通孔である。位置決ピン６６，６７は、それぞれ上側基板８０と下側基板７０に形成された位置決孔７３，８３に対応した位置に形成された突起である。
【００５０】
図６（ａ）は下側基板７０の構造を模式的に示す上面図であり、図６（ｂ）は上側基板８０の構造を模式的に示す上面図である。下側基板７０は、図６（ａ）に示すように素子搭載面７１と、複数の発光素子７２と、位置決孔７３を有している。上側基板８０は、図６（ｂ）に示すように素子搭載面８１と、複数の発光素子８２と、位置決孔８３を有している。図６では図示を省略するが、素子搭載面７１，８１には、配線パターンが形成されるとともに各種電子部品が搭載されている。
【００５１】
素子搭載面７１は、図１に示すように下側基板７０の上面であり、発光素子７２を搭載する表面を構成し、本発明における第１搭載面に相当している。発光素子７２は、素子搭載面７１に搭載されたＬＥＤ等の半導体発光素子であり、本発明における第１発光素子に相当している。位置決孔７３は、素子搭載面７１の所定位置に形成された貫通孔である。
【００５２】
素子搭載面８１は、図１に示すように上側基板８０の下面であり、発光素子８２を搭載する表面を構成し、本発明における第２搭載面に相当している。発光素子８２は、素子搭載面８１に搭載されたＬＥＤ等の半導体発光素子であり、本発明における第２発光素子に相当している。位置決孔８３は、素子搭載面８１の所定位置に形成された貫通孔である。
【００５３】
図７は、組み立て状態の灯具ユニット１００を示す上面図である。図１から図６に示したように、本実施形態の灯具ユニット１００は、開口部３２前にフランジ部２１が配置され、開口部３２近傍に設けられた突起が位置決部２３に挿入されることで、投影レンズ２０はレンズホルダ３０に位置決めされる。また、レンズ部２２を開口部１２に挿入し、取付部１３を保持部３１の突起部分に係合することで、フランジ部２１が本体部１１と保持部３１によって挟持される。またレンズホルダ３０は、位置決部３３と光学部材固定部４３が位置合わせされてネジ等で締結されることで、下側放熱部４０に対して位置決めおよび固定される。
【００５４】
また、上側基板８０と下側基板７０は、それぞれ位置決孔８３，７３に位置決ピン６６，６７が挿入されて反射部材６０に対して位置決めされ、ネジ等の固定部材で固定される。したがって反射部材６０では、下側基板搭載部６３に素子搭載面７１が対向し、上側基板搭載部６１に素子搭載面８１が対向する。
【００５５】
また、下側基板当接部４４には下側基板７０の裏面側が接触して配置され、上側基板８０の裏面側には上側基板当接部５１が接触して配置される。したがって、下側放熱部４０上には、順に下側基板７０、反射部材６０、上側基板８０および上側放熱部５０が配置されている。ここで、上側放熱部固定部４８と固定部６５は、上側放熱部５０に設けられたネジ孔（図示省略）と位置合わせされてネジ等で締結される。また、反射部材固定部４７と固定部５５にはネジが挿入され、それぞれ下側基板７０と上側基板８０に掲載されたネジ孔と位置合わせして締結される。
【００５６】
以上に述べたように、灯具ユニット１００ではエクステンション１０、投影レンズ２０、レンズホルダ３０、下側放熱部４０、上側放熱部５０、反射部材６０、下側基板７０および上側基板８０の各部材が位置決めして固定される。反射部材６０は、上側反射面６２と下側反射面６４が一体に形成されているため、上側基板８０に搭載された発光素子８２と、下側基板７０に搭載された発光素子７２の光軸合わせを一括して行うことができる。これにより、灯具ユニット１００の部品点数を削減するとともに光軸調整が容易となる。
【００５７】
図８は、灯具ユニット１００の断面を模式的に示す図であり、図８（ａ）は図７中におけるＡ−Ａ位置での断面を示し、図８（ｂ）は図７中におけるＢ−Ｂ位置での断面を示している。図８（ａ）（ｂ）に示したように、下側基板当接部４４は水平方向に対して後方が下がるように傾斜し、上側基板当接部５１は水平方向に対して後方が上がるように傾斜している。したがって、下側基板当接部４４と上側基板当接部５１に接触して配置された下側基板７０および上側基板８０は、光の照射方向における後方が離間するように傾斜して配置されている。
【００５８】
また、下側放熱フィン４５のうち下側基板当接部４４よりも前方にまで延伸された部分は下側延伸部４５ａであり、上側放熱フィン５２のうち上側基板当接部５１よりも前方にまで延伸された部分は上側延伸部５２ａである。下側基板当接部４４および上側基板当接部５１よりも前方には、レンズ部２２に至るまで光が通過する光路空間９０が構成されている。
【００５９】
図８（ａ）に示すように、下側延伸部４５ａの上端辺は水平方向に対して前方が下がるように傾斜し、上側延伸部５２ａの上端辺は水平方向に対して前方が上がるように傾斜している。したがって、下側延伸部４５ａと上側延伸部５２ａの間隔は、レンズ部２２側に向かって拡大している。また図８（ｂ）に示すように、下側流路部４６と上側流路部５３は、光路空間９０を介して空気の流れる空間が連通している。
【００６０】
図９は、灯具ユニット１００の動作を模式的に示す図であり、図９（ａ）は発光素子７２，８２からの光照射を示し、図９（ｂ）は空気の対流を示している。図９（ａ）に示すように、灯具ユニット１００では発光素子７２，８２が発光した光は、それぞれ下側反射面６４および上側反射面６２でレンズ部２２方向に反射光Ｌ１，Ｌ２として反射され、レンズ部２２から所定の配光パターンで前方に照射される。上述したように、下側反射面６４および上側反射面６２はそれぞれ回転楕円面として形成され、発光素子７２，８２が焦点の一方に配置されている。したがって、反射光Ｌ１，Ｌ２はもう一方の焦点位置に結像された後に、レンズ部２２まで拡大して進行する。
【００６１】
発光素子７２，８２で生じた熱は、それぞれ下側基板７０と上側基板８０および下側放熱部４０と上側放熱部５０を介して放熱される。したがって、灯具ユニット１００の上下面に立設する上側放熱フィン５２および下側放熱フィン４５の面積を増加させて、放熱性を向上させることができる。また、上側放熱フィン５２および下側放熱フィン４５には、それぞれ上側延伸部５２ａと下側延伸部４５ａが設けられているため、発光素子７２，８２からレンズ部２２まで必要な光路長を有効に利用し、さらに放熱性を高めることができる。
【００６２】
上述したように、開口部４２の下端は下側放熱フィン４５の前端よりも低い位置まで形成されており、下側延伸部４５ａの前端上部が部分的に開口部４２から露出している。これにより、下側流路部４６から光路空間９０および上側流路部５３への空気の対流が生じやすくなり、さらに放熱効率を向上させることができる。また、灯具ユニット１００の前方からレンズ部２２を介して内部を視認した場合には、上側延伸部５２ａと下側延伸部４５ａを視認することができるため、灯具ユニット１００の意匠性を向上させることができる。
【００６３】
上述したように灯具ユニット１００では、下側基板７０と上側基板８０は後方に向けて間隔が拡大するように配置されている。これにより、焦点位置に結像された後の反射光Ｌ１，Ｌ２の拡がり角度を低減でき、レンズ部２２に到達する領域の面積を小さくすることができる。したがって、レンズ部２２、投影レンズ２０および灯具ユニット１００の小型化と軽量化を図ることができる。
【００６４】
また、反射光Ｌ１，Ｌ２の結像位置は、下側基板当接部４４および上側基板当接部５１の前端近傍となっている。これにより、反射光Ｌ１，Ｌ２の光路近傍まで下側基板当接部４４、上側基板当接部５１、下側延伸部４５ａおよび上側延伸部５２ａを形成して、下側放熱フィン４５と上側放熱フィン５２の面積を拡大することができる。このとき、下側延伸部４５ａと上側延伸部５２ａは、前方に向かって間隔が拡大しているので、反射光Ｌ１，Ｌ２を遮ることなく面積を拡大することができる。
【００６５】
図９（ｂ）に示すように、下側流路部４６と上側流路部５３は空間が連通しており、下側流路部４６から上側流路部５３に向かって空気の対流Ｃ１，Ｃ２が生じる。これは、発光素子７２，８２で生じた熱が下側放熱フィン４５と上側放熱フィン５２で空気中に放熱され、温められた空気が上昇することによる。下側延伸部４５ａと上側延伸部５２ａが設けられている領域では、灯具ユニット１００の下方から上方まで空間が連通しているため、対流Ｃ１は直上方向に流れる。したがって、下側延伸部４５ａと上側延伸部５２ａでは効率よく冷たい空気が取り込まれて良好な放熱をすることができる。
【００６６】
一方、下側基板当接部４４と上側基板当接部５１が設けられている領域では、下側基板当接部４４と上側基板当接部５１によって気流が遮られる。したがって、対流Ｃ２は下側基板当接部４４と上側基板当接部５１の傾斜に沿って流れる。ここで、下側基板当接部４４と上側基板当接部５１はそれぞれ水平方向に対して傾斜しており、前方で間隔が狭くされている。これにより、下側基板当接部４４の下面に沿って上昇した気流は、効率よく上側基板当接部５１の上部に流れ込み、良好な放熱をすることができる。
【００６７】
上述したように本実施形態の灯具ユニット１００および車両用灯具では、反射部材６０に一括して上側反射面６２と下側反射面６４が形成されているため、発光素子８２と発光素子７２の光軸合わせを一括して行うことができ、部品点数を削減するとともに光軸調整が容易となる。また、下側基板７０と上側基板８０は、それぞれの裏面側に下側基板当接部４４と上側基板当接部５１が接触して設けられるため、上側放熱フィン５２および下側放熱フィン４５の面積を増加させて、放熱性を向上させることができる。
【００６８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。第１実施形態では、下側基板７０と上側基板８０の両方が水平方向に対して傾斜して配置された例を示したが、どちらか一方は水平に配置され、他方が傾斜して配置されるとしてもよい。
【００６９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１００…灯具ユニット
１０…エクステンション
２０…投影レンズ
３０…レンズホルダ
４０…下側放熱部
５０…上側放熱部
６０…反射部材
７０…下側基板
８０…上側基板
１１…本体部
１２…開口部
１３…取付部
２１…フランジ部
２２…レンズ部
２３…位置決部
３１…保持部
３２…開口部
３３…位置決部
４１…光学部材保持部
４２…開口部
４３…光学部材固定部
４４…下側基板当接部
４５…下側放熱フィン
４５ａ…下側延伸部
４６…下側流路部
４７…反射部材固定部
４８…上側放熱部固定部
５１…上側基板当接部
５２…上側放熱フィン
５２ａ…上側延伸部
５３…上側流路部
５４…位置決部
５５…固定部
６１…上側基板搭載部
６２…上側反射面
６３…下側基板搭載部
６４…下側反射面
６５…固定部
６６…位置決ピン
７１…素子搭載面
７２…発光素子
７３…位置決孔
８１…素子搭載面
８２…発光素子
８３…位置決孔
９０…光路空間
Ｃ１，Ｃ２…対流
Ｌ１，Ｌ２…反射光
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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