(57)【要約】  車両用灯具（１Ａ）は、投影レンズ（１１）と、投影レンズ（１１）の後方に配置されロービーム用配光パターンを形成する光を出射する発光素子（１３）と、投影レンズ（１１）の後方に配置されハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する発光素子（３１）と、発光素子（１３）及び発光素子（３１）が配置された金属製のベース部材（４０）とを備える。ベース部材（４０）は、発光素子（１３）が配置された上壁部（４０ａ）と、発光素子（３１）が配置された傾斜壁部（４０ｂ）とを有する。傾斜壁部（４０ｂ）は、発光素子（３１）の出射部が斜め前上方を向くように光軸（Ａｘ）に対して傾斜する傾斜面である。ベース部材（４０）において、上壁部（４０ａ）の裏面及び傾斜壁部（４０ｂ）の裏面には、灯具左右方向及び灯具上下方向に延びる金属製の板状の放熱フィン（４０ｃ）が、灯具前後方向に沿って複数形成されている。
2017104679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、を有し、
前記第二面は、当該第二面に配置された前記第二光源の出射部が斜め前上方を向くように前記投影レンズの光軸に対して傾斜する傾斜面であり、
前記ベース部材において、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面には、灯具左右方向及び灯具上下方向に延びる金属製の板状のフィンが灯具前後方向に沿って複数形成されている、
車両用灯具。
【請求項２】
前記第一面は、前記第一光源が搭載される第一搭載面を含み、
前記第一搭載面と前記第一面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さは、前記第一面上において前記第一光源が搭載されない面と前記第一面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さよりも大きい、
請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第二面は、前記第二光源が搭載される第二搭載面を含み、
前記第二搭載面と前記第二面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さは、前記第二面上において前記第二光源が搭載されない面と前記第二面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さよりも大きい、
請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
空冷用ファンを備え、
前記空冷用ファンは、前記フィンの先端と対面するように配置されている、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記複数のフィンは、前記灯具上下方向の長さが他のフィンよりも短い短フィンを含み、
前記空冷用ファンは、前記短フィンの先端と対面するように配置されている、
請求項４に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記短フィン間のピッチは、その他のフィンのピッチよりも小さい、
請求項５に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記第二光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板は、前記第二面に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記第二面上に配置されている、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項８】
前記複数の発光素子は、前記投影レンズの後方焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されている、
請求項７に記載の車両用灯具。
【請求項９】
第一光源と、
第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源からの光を灯具前方へ向けて照射する一つ又は複数の光学部品と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面に形成された放熱部と、を有し、
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板上には、配線パターンと、前記配線パターンに形成された実装部と、が形成されており、前記発光素子は、前記実装部にハンダで実装されており、
前記第一光源は、ハンダとは異なる手段で前記第一面に固定されており、
前記第一光源及び前記第二光源が点灯している状態において、前記放熱部により前記ハンダの温度が前記第一光源の温度より低くなる、
車両用灯具。
【請求項１０】
第一光源と、
第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源からの光を灯具前方へ向けて照射する一つ又は複数の光学部品と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面に形成された放熱部と、を有し、
前記第一光源及び前記第二光源が点灯している状態において、前記第二光源は前記第一光源より消費電力が高く、かつ、前記放熱部により前記第二光源の温度が前記第一光源の温度より低くなる、
車両用灯具。
【請求項１１】
第一光源と、
第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源からの光を灯具前方へ向けて照射する一つ又は複数の光学部品と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面に形成された放熱部と、を有し、
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板上には、配線パターンと、前記配線パターンに形成された実装部と、が形成されており、前記発光素子は、前記実装部にハンダで実装されて該ハンダを介して給電されており、
前記第一光源は、前記第一面上においてハンダとは異なる手段で給電されており、
前記第一光源及び前記第二光源が点灯している状態において、前記放熱部により前記ハンダの温度が前記第一光源の温度より低くなる、
車両用灯具。
【請求項１２】
投影レンズと、
前記投影レンズを支持するレンズホルダと、
前記投影レンズの後方に配置される第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置される第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置されたベース部材と、
を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、を有し、
前記レンズホルダは、腕部を有し、
前記腕部は、前記レンズホルダの右部から灯具後方へ延びる右腕部と、前記レンズホルダの左部から灯具後方へ延びる左腕部と、を含み、
前記右腕部と前記左腕部とはつながっており、
前記腕部は、前記ベース部材の前記第一面に対して固定されている、
車両用灯具。
【請求項１３】
前記腕部は、前記第一面上で少なくとも３つの固定部を介して固定されている、
請求項１２に記載の車両用灯具。
【請求項１４】
前記少なくとも３つの固定部のうちの一つは、前記腕部の灯具後方側の端部に形成されている、
請求項１３に記載の車両用灯具。
【請求項１５】
前記第一光源から出射された光を投影レンズに向けて反射させるリフレクタを備え、
前記リフレクタは、前記腕部上に固定されている、
請求項請求項１２または請求項１３に記載の車両用灯具。
【請求項１６】
前記レンズホルダに前記投影レンズと前記リフレクタとが取り付けられた状態において、
前記レンズホルダと前記投影レンズと前記リフレクタとを合わせた構造物の重心の位置は、前記第一面の灯具前方の先端よりも灯具前方に位置している、
請求項１５に記載の車両用灯具。
【請求項１７】
前記第二面は、当該第二面に配置された前記第二光源の出射部が斜め前上方を向くとともに、前記第二光源の出射部が前記投影レンズの後方焦点よりも下方に配置されるように、前記投影レンズの光軸に対して傾斜する傾斜面である、
請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項１８】
前記第二光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置された基板と、を有し、
前記基板は、前記第二面に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記第二面上に配置されている、
請求項１２から請求項１７のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項１９】
空冷用ファンを備え、
前記ベース部材において、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面には、金属製の板状のフィンが複数形成されており、
前記空冷用ファンは、前記フィンの先端と対面するように配置されており、
前記空冷用ファンを前記ベース部材に対して固定させるための固定部の一部が、前記第一面上から灯具上方に延びる突起部を含み、
前記腕部の灯具後方側の前記端部に形成された前記固定部は、前記突起部に嵌る嵌合穴である、
請求項１４に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プロジェクタ型等の車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、灯具を小型化させるため、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系であって、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行うことが可能な構成を有する車両用灯具がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００６−１６４７３５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の灯具では、ハイビームを照射する際には、ロービーム用の配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加している。しかし、特許文献１に記載の灯具の構成では、ロービーム用の配光パターンを形成するための光を出射する光源（ロービーム用光源）が配置されるベース台と、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光を出射する光源（ハイビーム用光源）が配置されるベース部材とが共通である。このため、ハイビーム照射の際に、ベース台を介して行われる放熱が不十分となり、ロービーム用光源やハイビーム用光源が高温となりやすいものであった。【０００５】
また、特許文献１の灯具では、投影レンズは、その外周フランジ部においてレンズホルダにより支持されている。このレンズホルダは、灯具後方に延びる腕部と灯具下方に延びる脚部とを有している。そして、レンズホルダは、腕部がベース部材の上面にボルト等で固定されるとともに、脚部がベース部材の下側において灯具前方に延長する延長部により支持されている。しかし、この特許文献１の構成では、この延長部が、例えば光源用の給電コネクタや給電ケーブルを配置する際に障害となり、これらの灯具部品を配置する設計自由度が低下している場合があった。【０００６】
本開示の第１の目的は、ロービーム用光源とハイビーム用光源が高温となることを抑制することが可能な車両用灯具を提供することである。【０００７】
本開示の第２の目的は、灯具の各部品をベース部材に取り付ける位置の設計自由度を向上させることが可能な車両用灯具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の側面に係る車両用灯具は、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、
を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、を有し、
前記第二面は、当該第二面に配置された前記第二光源の出射部が斜め前上方を向くように前記投影レンズの光軸に対して傾斜する傾斜面であり、
前記ベース部材において、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面には、灯具左右方向及び灯具上下方向に延びる金属製の板状のフィンが灯具前後方向に沿って複数形成されている。【０００９】
上記構成によれば、各フィンの間を通過する空気が灯具左右方向に抜けやすく、効率よく放熱が行われる。また、ベース部材が傾斜面を有しており、その裏面にもフィンが形成されるため、ハイビーム照射時であっても第二光源から生じる熱をフィンを介して十分に外部に逃がすことができる。【００１０】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記第一面は、前記第一光源が搭載される第一搭載面を含み、
前記第一搭載面と前記第一面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さは、前記第一面上において前記第一光源が搭載されない面と前記第一面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さよりも大きくても良い。【００１１】
この構成によれば、第一光源から生じる熱を効率よく放熱することができる。【００１２】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記第二面は、前記第二光源が搭載される第二搭載面を含み、
前記第二搭載面と前記第二面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さは、前記第二面上において前記第二光源が搭載されない面と前記第二面の裏面との間の距離で規定される前記ベース部材の厚さよりも大きくても良い。【００１３】
この構成によれば、第二光源から生じる熱を効率よく放熱することができる。【００１４】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具は、
空冷用ファンを備え、
前記空冷用ファンは、前記フィンの先端と対面するように配置されていても良い。【００１５】
この構成によれば、空冷用ファンから発生される空気をフィン間に送り込むことができ、さらに効率よく放熱することができる。【００１６】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記複数のフィンは、灯具上下方向の長さが他のフィンよりも短い短フィンを含み、
前記空冷用ファンは、前記短フィンの先端と対面するように配置されていても良い。【００１７】
この構成によれば、ベース部材を小型化することができるとともに、短フィンによっても効率よく放熱することができる。【００１８】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記短フィン間のピッチは、その他のフィンのピッチよりも小さくても良い。【００１９】
この構成によれば、短フィンが形成されている領域においてフィンの表面積を大きくすることができ効率よく放熱することができる。【００２０】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記第二光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板は、前記第二面に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記第二面上に配置されていても良い。【００２１】
この構成によれば、発光素子から生じる熱を金属製の基板を介してベース部材に効率よく伝熱することができる。【００２２】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記複数の発光素子は、前記投影レンズの後方焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されていても良い。【００２３】
この構成によれば、各発光素子の熱を効率よくベース部材へ伝熱することができる。【００２４】
本開示の第２の側面に係る車両用灯具は、
第一光源と、
第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源からの光を灯具前方へ向けて照射する一つ又は複数の光学部品と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面に形成された放熱部と、を有し、
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板上には、配線パターンと、前記配線パターンに形成された実装部と、が形成されており、前記発光素子は、前記実装部にハンダで実装されており、
前記第一光源は、ハンダとは異なる手段で前記第一面に固定されており、
前記第一光源及び前記第二光源が点灯している状態において、前記放熱部により前記ハンダの温度が前記第一光源の温度より低くなるように構成されている。【００２５】
上記構成によれば、各光源が配置されたベース部材の放熱部を介して第一光源及び第二光源から生じる熱を十分に外部へ逃がすことができる。このため、第一光源及び第二光源が高温となることを抑制できる。【００２６】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具は、
第一光源と、
第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源からの光を灯具前方へ向けて照射する一つ又は複数の光学部品と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面に形成された放熱部と、を有し、
前記第一光源及び前記第二光源が点灯している状態において、前記第二光源は前記第一光源より消費電力が高く、かつ、前記放熱部により前記第二光源の温度が前記第一光源の温度より低くなるように構成されている。【００２７】
この構成によれば、各光源が配置されたベース部材の放熱部を介して第一光源及び第二光源から生じる熱を十分に外部へ逃がすことができる。このため、第一光源及び第二光源が高温となることを抑制できる。【００２８】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具は、
第一光源と、
第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源からの光を灯具前方へ向けて照射する一つ又は複数の光学部品と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置された金属製のベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面に形成された放熱部と、を有し、
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板上には、配線パターンと、前記配線パターンに形成された実装部と、が形成されており、前記発光素子は、前記実装部にハンダで実装されて該ハンダを介して給電されており、
前記第一光源は、前記第一面上においてハンダとは異なる手段で給電されており、
前記第一光源及び前記第二光源が点灯している状態において、前記放熱部により前記ハンダの温度が前記第一光源の温度より低くなるように構成されている。【００２９】
この構成によれば、各光源が配置されたベース部材の放熱部を介して第一光源及び第二光源から生じる熱を十分に外部へ逃がすことができる。このため、第一光源及び第二光源が高温となることを抑制できる。【００３０】
本開示の第３の側面に係る車両用灯具は、
投影レンズと、
前記投影レンズを支持するレンズホルダと、
前記投影レンズの後方に配置される第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置される第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置されたベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、を有し、
前記レンズホルダは、腕部を有し、
前記腕部は、前記レンズホルダの右部から灯具後方へ延びる右腕部と、前記レンズホルダの左部から灯具後方へ延びる左腕部と、を含み、
前記右腕部と前記左腕部とはつながっており、
前記腕部は、前記ベース部材の前記第一面に対して固定されている。【００３１】
上記構成によれば、腕部は第一面上で固定されているため第二面上の部品とは干渉しにくい。このため、第二面上に例えば第二光源と関連する部品（給電コネクタやケーブル）が配置しやすくなり、灯具の各部品をベース部材に取り付ける位置の設計自由度を向上させることができる。【００３２】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記腕部は、前記第一面上で少なくとも３つの固定部を介して固定されていても良い。【００３３】
この構成によれば、重心の位置が中心から偏っている構造物であっても安定してベース部材に固定することができる。【００３４】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記少なくとも３つの固定部のうちの一つは、前記腕部の灯具後方側の端部に形成されていても良い。【００３５】
この構成によれば、重心の位置が中心から偏っている構造物であっても安定して固定することができる。【００３６】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具は、
前記第一光源から出射された光を投影レンズに向けて反射させるリフレクタを備え、
前記リフレクタは、前記腕部上に固定されていても良い。【００３７】
この構成によれば、ベース部材にボスを設ける数を減らすことができ、ベース部材の放熱が改善される。【００３８】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具は、
前記レンズホルダに前記投影レンズと前記リフレクタとが取り付けられた状態において、
前記レンズホルダと前記投影レンズと前記リフレクタとを合わせた構造物の重心の位置は、前記第一面の灯具前方の先端よりも灯具前方に位置していても良い。【００３９】
この構成によれば、灯具全体の重心の位置を灯具全体構造の中心に近づけることができ、設置後の灯具の安定性を向上させることができる。【００４０】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記第二面は、当該第二面に配置された前記第二光源の出射部が斜め前上方を向くとともに、前記第二光源の出射部が前記投影レンズの後方焦点よりも下方に配置されるように、前記投影レンズの光軸に対して傾斜する傾斜面であっても良い。【００４１】
この構成によれば、第二光源から出射される光の多くを後方焦点付近を通過させることが可能となり、第二光源の光の利用効率を向上させることができるとともに、灯具の構造を小型化することができる。【００４２】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記第二光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置された基板と、を有し、
前記基板は、前記第二面に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記第二面上に配置されていても良い。【００４３】
この構成によれば、複数の発光素子から生じる熱を基板を介してベース部材に効率よく伝熱することができ、灯具の構造を小型化することができる。【００４４】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具は、
空冷用ファンを備え、
前記ベース部材において、前記第一面の裏面及び前記第二面の裏面には、金属製の板状のフィンが複数形成されており、
前記空冷用ファンは、前記フィンの先端と対面するように配置されており、
前記空冷用ファンを前記ベース部材に対して固定させるための固定部の一部が、前記第一面上から灯具上方に延びる突起部を含み、
前記腕部の灯具後方側の前記端部に形成された前記固定部は、前記突起部に嵌る嵌合穴であっても良い。【００４５】
この構成によれば、ベース部材の固定部の突起部にレンズホルダの腕部の嵌合穴が嵌め込まれて固定され、同じ固定部に空冷用ファンも固定できる構成とされているので、灯具の前後方向の長さを短小化することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本開示の第１の側面の車両用灯具によれば、ロービーム用光源とハイビーム用光源が高温となることを抑制することができる。【００４７】
本開示の第２の側面の車両用灯具によれば、光源が高温となることを抑制することができる。【００４８】
本開示の第３の側面の車両用灯具によれば、灯具の各部品をベース部材に取り付ける位置の設計自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本開示の第１実施形態（以下、単に第１実施形態という。）に係る車両用灯具１Ａ及び本開示の第２実施形態（以下、単に第２実施形態という。）に係る車両用灯具１Ｂの分解斜視図である。
【図２】図１の灯具の鉛直断面を水平方向から見た図である。
【図３】図１の車両用灯具に用いられるベース部材を説明する図である。
【図４】第２実施形態に係る車両用灯具１Ｂに用いられる基板を説明する図である。
【図５】本開示の第３実施形態（以下、単に第３実施形態という。）に係る車両用灯具１Ｃの分解斜視図である。
【図６】図５の灯具の鉛直断面を水平方向から見た図である。
【図７】図５の車両用灯具に用いられるレンズホルダを説明する図である。
【図８】車両用灯具１Ａ〜１Ｃから照射される光により灯具前方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る。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態及び第２実施形態におけるベース部材の参考例を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｂ）は、車両用灯具１の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
＜第１実施形態＞
以下、本開示の車両用灯具１の一例として、第１実施形態の車両用灯具１Ａについて、図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、車両用灯具１Ａは、投影レンズ１１と、レンズホルダ１２と、発光素子（第一光源の一例）１３と、リフレクタ１４と、光学部材２０と、反射部材２５と、光源ユニット（第二光源の一例）３０と、ベース部材４０と、空冷用ファン４１とを備えている。なお、図２では、見易さのため、リフレクタ１４の形状を簡略化して表している。
車両用灯具１Ａは、例えば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されうる。
【００５１】
投影レンズ１１は、車両の前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。投影レンズ１１は、前面が凸面状で、後面が平面状を有する平凸非球面レンズであり、その後方焦点Ｆを含む焦点面である後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。第1実施形態で、仮想鉛直スクリーンは、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される。なお、投影レンズ１１は、前面と後面の両方が凸面状であっても良い。
【００５２】
第１実施形態の投影レンズ１１では、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１１ａに光路変換部５１が形成されている。光路変換部５１は、例えば上部出射面１１ａの曲率半径を光軸Ａｘよりも下方側の領域における下部出射面１１ｂの曲率半径よりも小さくする曲率処理面として形成されうる。光路変換部５１が形成されることにより、光源ユニット３０から投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光は、光路変換部５１が形成されていない場合（図中の２点鎖線で示す出射面）よりもやや下向きの光となって投影レンズ１１の上部出射面１１ａから出射される。
【００５３】
投影レンズ１１は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１２に固定されている。投影レンズ１１を固定するレンズホルダ１２は、ベース部材４０に固定されている。レンズホルダ１２には、レンズホルダ１２の内壁面を外部から見えないように目隠しする化粧部材であるエクステンション１２ａが取り付けられている。
【００５４】
発光素子１３は、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも後方側に配置されている。発光素子１３は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、横長矩形状の発光面を有している。発光素子１３は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上よりも僅かに上方に位置させた状態で上向きに配置されている。発光素子１３は、アタッチメント１３ａを介してベース部材４０に固定されている。発光素子１３から出射した光は、主に投影レンズ１１の後面（入射面）における光軸Ａｘより下方側の領域に入射し、出射面から出射されてロービーム用の配光パターンを形成する。
なお、第1実施形態において、上記「ロービーム用の配光パターン」及び後述する「ハイビーム用の付加配光パターン」は、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを意味する。
【００５５】
リフレクタ１４は、発光素子１３を上方側から覆うように配置されており、発光素子１３からの光を投影レンズ１１へ向けて反射させる。光を反射させるリフレクタ１４の反射面は、後方焦点Ｆと発光素子１３の発光中心とを結ぶ軸を有している。反射面は、発光素子１３の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。リフレクタ１４は、レンズホルダ１２に固定されている。
【００５６】
光源ユニット３０は、複数の発光素子３１と、金属製（例えば銅製）の基板３２とを有している。
発光素子３１は、基板３２に実装されており、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも下後方において左右方向へ並列に配置されている。発光素子３１は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面（出射部）を有している。
【００５７】
第１実施形態では、基板３２に１１個の発光素子３１が配置されている。各発光素子３１は、例えば、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向へ等間隔で配置された構成となっている。各発光素子３１は、基板３２上に形成された配線パターンを介して電源端子（例えばコネクタ等）３３に接続されており、図示を省略する点灯制御回路の制御によって個別に点灯し得るように構成されている。発光素子３１から出射した光は、投影レンズ１１における入射面の略全域に入射し、出射面から出射されてハイビーム用の付加配光パターンを形成する。投影レンズ１１へ向かう各発光素子３１の光は、その後方焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子相互間において僅かに重複するものとなる。なお、各発光素子３１は、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右対称に配置されなくても良く、また、等間隔で配置しなくても良い。
【００５８】
各発光素子３１は、基板３２上に形成された配線パターンを介して電源端子（例えば給電コネクタ等）３３に接続されている。電源端子３３は、接続ケーブルを介して点灯制御回路（図示省略）に接続されており、点灯制御回路の制御によって個別に点灯し得るように構成されている。
【００５９】
光学部材２０は、投影レンズ１１の後方側に配置されており、上下方向へ所定の間隔を空けて略水平に並列配置された板状の上板状部２１と、下板状部２２とを備えている。上板状部２１と下板状部２２との間に空いた間隔は、発光素子３１から出射された光が通過する開口部２３とされている。光学部材２０は、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又は透明なポリカーボネート樹脂等で形成されている。
【００６０】
上板状部２１の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光するとともに、遮光した光を投影レンズ１１に向けて反射させる上向き反射面２１ａを構成している。上向き反射面２１ａは、シェードとして機能するとともにリフレクタとしても機能している。上向き反射面２１ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されている。
【００６１】
上向き反射面２１ａのうち光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域は、光軸Ａｘを含む水平面の位置から斜め上後方へ傾斜する傾斜面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側（灯具正面視では左側）に位置する右側領域は、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い傾斜面で構成されている。上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１は、後方焦点Ｆの位置から左右両側へ向けて延びるように形成されている。
【００６２】
上板状部２１の上記上面とは反対側の下面は、発光素子３１から斜め上前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる下向き反射面２１ｂを構成している。下向き反射面２１ｂは、上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１から発光素子３１の上方近傍位置まで後方へ向けてやや下向きに延びるように形成されている。
【００６３】
下板状部２２の上面は、発光素子３１から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる反射面２２ａを構成している。反射面２２ａは、発光素子３１の斜め下前方から発光素子３１の下方近傍位置まで後方へ向けてやや上向きに延びるように形成されている。
【００６４】
上板状部２１の上向き反射面２１ａ及び下向き反射面２１ｂと、下板状部２２の反射面２２ａとは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
【００６５】
光学部材２０は、光学部材２０とベース部材４０との間に基板３２を配置させて、基板３２と共にベース部材４０に固定されている。基板３２に実装されている各発光素子３１は、光学部材２０がベース部材４０に固定された状態において、光学部材２０の開口部２３から発光面を灯具正面方向に対して斜め上方（灯具前方）へ向けて露出するように配置されている。ベース部材４０に固定された基板３２の上端部３２ａは、投影レンズ１１の光軸Ａｘよりも上方に突出した状態で配置されている。
【００６６】
反射部材２５は、平板状に形成されており、上板状部２１の後方に上板状部２１と連続するように配置されている。反射部材２５の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光した上で、遮光した光を投影レンズ１１に向けて反射させる上向き反射面２５ａを構成している。上向き反射面２５ａは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。反射部材２５は、光軸Ａｘを含む水平面に対して僅かに前方下向きに傾斜するように設けられている。また、反射部材２５は、基板３２の上端部３２ａを上方から覆うように配置されるとともに、ベース部材４０に固定されている。
【００６７】
ベース部材４０は、金属（例えばアルミニウム、銅など）で形成されており、水平方向へ延びる上壁部４０ａと、上壁部４０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部４０ｂとを有している。上壁部４０ａには、段差部４２が形成されており、段差部４２より前側の低い部分が前上壁部４０ａ１とされ、段差部より後側の高い部分が後上壁部４０ａ２とされている。前上壁部４０ａ１の上面には反射部材２５が固定されており、後上壁部４０ａ２の上面には発光素子１３が固定されている。また、傾斜壁部４０ｂの上面には、発光素子３１が実装された基板３２と光学部材２０とが固定されている。
【００６８】
上壁部４０ａの裏面と傾斜壁部４０ｂの裏面には、灯具の上下方向及び灯具の左右方向へ延びる金属製で板状の放熱フィン４０ｃが灯具の前後方向へ沿って複数配列されている。ベース部材４０は、前上壁部４０ａ１の上面の位置が光軸Ａｘを含む水平面の位置となるように配置されている。
【００６９】
光学部材２０がベース部材４０に固定された状態において、上板状部２１の上向き反射面２１ａは、後方焦点Ｆと基板３２の上端部３２ａとを接続するように配置されている。
また、反射部材２５の上向き反射面２５ａは、基板３２の上端部３２ａと後上壁部４０ａ２の先端とを接続するように配置されている。この場合、ベース部材４０に段差部４２が設けられているため、反射部材２５と前上壁部４０ａ１との間には空間Ｓが形成される。光軸Ａｘよりも上方に配置されている基板３２の上端部３２ａは、この空間Ｓ内に収納されることになる。
【００７０】
空冷用ファン４１は、ベース部材４０の下部に設けられており、放熱フィン４０ｃの先端と対面するように配置されている。空冷用ファン４１から発生された風（空気）は、下方向へ延びる放熱フィン４０ｃに対して下方から上方へ向かって送り込まれる。
【００７１】
なお、車両用灯具１Ａは、光軸調整が完了した状態では、例えば、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。
【００７２】
次に、図３を参照して車両用灯具１Ａのベース部材４０についてさらに説明する。図３は、ベース部材４０の横断面図を示している。
【００７３】
ベース部材４０の後上壁部４０ａ２には、発光素子１３が搭載される第一搭載部４０ａ３が設けられている。第一搭載部４０ａ３は、後上壁部４０ａ２よりも一段高く形成されている。このため、第一搭載部４０ａ３の上面（第一搭載面の一例）４０ａ４と後上壁部４０ａ２の裏面４０ａ５との間の距離で規定される壁部の厚さＡは、第一搭載部４０ａ３が形成されていない後上壁部４０ａ２の部分の上面４０ａ６と後上壁部４０ａ２の裏面４０ａ５との間の距離で規定される壁部の厚さＢよりも大きくなっている。
【００７４】
ベース部材４０の傾斜壁部４０ｂには、発光素子３１が搭載される第二搭載部４０ｂ１が設けられている。第二搭載部４０ｂ１の上面（第二搭載面の一例）４０ｂ３と裏面４０ｂ４との間の距離で規定される壁部の厚さＣは、発光素子３１が搭載されていない壁部分４０ｂ２の上面４０ｂ５と裏面４０ｂ６との間の距離で規定される壁部の厚さＤよりも大きく形成されている。
【００７５】
上壁部４０ａ及び傾斜壁部４０ｂの裏面に形成されている放熱フィン４０ｃは、灯具の上下方向の長さが短い短フィン４０ｃ１と長さが長い長フィン４０ｃ２とを有している。
隣接する短フィン４０ｃ１間のピッチＥ（フィンとフィンとの間の距離）は、長フィン４０ｃ２と隣接フィンとのピッチＦよりも小さく（ピッチ間が狭く）形成されている。
【００７６】
空冷用ファン４１は、短フィン４０ｃ１が形成されることによりできる凹部領域に嵌め込まれて短フィン４０ｃ１の先端と対面するように配置され、ベース部材４０に取付けられている。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本開示の車両用灯具１の一例として、第２実施形態の車両用灯具１Ｂについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００７８】
図１及び図２に示すように、車両用灯具１Ｂは、投影レンズ１１（光学部品の一例）と、レンズホルダ１２と、発光素子（第一光源の一例）１３と、リフレクタ１４と、光学部材２０と、反射部材２５と、光源ユニット（第二光源の一例）３０と、ベース部材４０と、空冷用ファン４１とを備えている。
本例の車両用灯具１Ｂは、例えば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されうる。
なお、本開示を適用する例は、この例に限られない。例えば、パラボラ型の灯具ユニットに適用しても良い。また、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプに限られず、ＤＲＬ（Daytime Running Lamps）、クリアランスランプ、フォグランプ等の他の用途の灯具にも適応可能である。
【００７９】
第２実施形態の投影レンズ１１、レンズホルダ１２、リフレクタ１４、光学部材２０、反射部材２５、ベース部材４０、空冷用ファン４１の構成については、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付してこれらの説明を省略する。
【００８０】
発光素子１３は、第１実施形態と同様に、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも後方側に配置されている。発光素子１３は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、横長矩形状の発光面を有している。発光素子１３は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上よりも僅かに上方に位置させた状態で上向きに配置されている。発光素子１３は、アタッチメント１３ａを介してベース部材４０に固定されている。
【００８１】
具体的には、発光素子１３は、基板を含んでいる。発光素子１３を構成する白色発光ダイオードは、当該基板上にレーザー融着等の手段により固定され、当該基板がアタッチメント１３ａの端子と接触した状態で、アタッチメント１３ａが、ネジ等の手段によりベース部材４０に固定されている。このように、発光素子１３を構成する白色発光ダイオードは、ハンダとは異なる手段で、ベース部材４０上に固定されている。また、発光素子１３を構成する白色発光ダイオードは、給電経路にハンダが介在しない状態で、図示せぬ給電部からアタッチメント１３ａの端子等を介して給電されている。
【００８２】
発光素子１３から出射した光は、第１実施形態と同様に、主に投影レンズ１１の後面（入射面）における光軸Ａｘより下方側の領域に入射し、出射面から出射されてロービーム用の配光パターンを形成する。なお、本例において、上記「ロービーム用の配光パターン」及び後述する「ハイビーム用の付加配光パターン」は、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを意味する。
【００８３】
光源ユニット３０は、第１実施形態と同様に、複数の発光素子３１と、金属製（例えば銅製）の基板３２とを有している。
発光素子３１は、基板３２に実装されており、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも下後方において左右方向へ並列に配置されている。発光素子３１は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面（出射部）を有している。
【００８４】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、基板３２に１１個の発光素子３１が配置されている。各発光素子３１は、例えば、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向へ等間隔で配置された構成となっている。各発光素子３１は、基板３２上に形成された配線パターンを介して電源端子（例えばコネクタ等）３３に接続されており、図示を省略する点灯制御回路の制御によって個別に点灯し得るように構成されている。発光素子３１から出射した光は、投影レンズ１１における入射面の略全域に入射し、出射面から出射されてハイビーム用の付加配光パターンを形成する。
【００８５】
ハイビーム用の付加配光パターンを形成する際に点灯する発光素子３１の１１個の合計の消費電力は、ロービーム用の配光パターンを形成する際に点灯する発光素子１３の消費電力より高くなっている。
【００８６】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、投影レンズ１１へ向かう各発光素子３１の光は、その後方焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子相互間において僅かに重複するものとなる。なお、各発光素子３１は、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右対称に配置されなくても良く、また、等間隔で配置しなくても良い。
【００８７】
第２実施形態において、ベース部材４０は、第１実施形態と同様に、金属（例えば鉄、アルミニウム、銅など）で形成されており、水平方向へ延びる上壁部４０ａと、上壁部４０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部４０ｂとを有している。上壁部４０ａには、段差部４２が形成されており、段差部４２より前側の低い部分が前上壁部４０ａ１とされ、段差部より後側の高い部分が後上壁部４０ａ２とされている。前上壁部４０ａ１の上面には反射部材２５が固定されており、後上壁部４０ａ２の上面には発光素子１３が固定されている。また、傾斜壁部４０ｂの上面には、発光素子３１が実装された基板３２と光学部材２０とが固定されている。
【００８８】
上壁部４０ａの裏面と傾斜壁部４０ｂの裏面には、灯具の上下方向及び灯具の左右方向へ延びる金属製で板状の放熱フィン（放熱部の一例）４０ｃが灯具の前後方向へ沿って複数配列されている。ベース部材４０は、前上壁部４０ａ１の上面の位置が光軸Ａｘを含む水平面の位置となるように配置されている。
【００８９】
次に、図４を参照して車両用灯具１Ｂの基板３２についてさらに説明する。
基板３２上には、図４に示すように、複数の配線パターン（銅箔パターン）３２ａと、配線パターン３２ａの各々に設けられた実装部（はんだランド）３２ｂとが形成されている。隣接する配線パターン３２ａの実装部３２ｂ間には、発光素子３１の電極がハンダで実装されている。なお、図４には、２個の発光素子３１が実装されている状態が示されている。このように、発光素子３１は、ハンダを介して基板３２上に固定されるとともに、図示せぬ給電部から給電される構成となっている。
【００９０】
基板３２は、図４に示すように、実装部３２ｂと配線パターン３２ａの端部３２ａ１との間の最短距離をＡとし、実装部３２ｂと基板３２の端部３２ｃとの間の最短距離をＢとし、実装された発光素子３１の間の最小並列ピッチをＰminとした場合、以下の（１），（２）の条件を満たすように形成されている。
（１）最短距離Ａと最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が０．５以上（Ａ／Ｐmin≧０．５７）。
（２）最短距離Ｂと最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が１．７以上（Ｂ／Ｐmin≧１．７）。
【００９１】
＜第３実施形態＞
次に、本開示の車両用灯具１の一例として、第３実施形態の車両用灯具１Ｃについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００９２】
図５及び図６に示すように、車両用灯具１Ｃは、投影レンズ１１と、レンズホルダ１２と、発光素子（第一光源の一例）１３と、リフレクタ１４と、光学部材２０と、反射部材２５と、光源ユニット（第二光源の一例）３０と、ベース部材４０と、空冷用ファン４１とを備えている。なお、図６では、見易さのため、リフレクタ１４の形状を簡略化して表している。
車両用灯具１Ｃは、例えば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されうる。
【００９３】
第３実施形態の発光素子１３、光学部材２０、反射部材２５、光源ユニット３０、ベース部材４０、空冷用ファン４１の構成については、第１実施形態と同一であるので、同一の符号を付してこれらの説明を省略する。
【００９４】
第３実施形態において、投影レンズ１１は、第１実施形態と同様に、車両の前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。投影レンズ１１は、前面が凸面状で、後面が平面状を有する平凸非球面レンズであり、その後方焦点Ｆを含む焦点面である後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。本例で、仮想鉛直スクリーンは、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される。
【００９５】
投影レンズ１１は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１２に固定されている。なお、投影レンズ１１は、前面と後面の両方が凸面状であっても良い。
【００９６】
第３実施形態の投影レンズ１１では、第１実施形態と同様に、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１１ａに光路変換部５１が形成されている。光路変換部５１は、例えば上部出射面１１ａの曲率半径を光軸Ａｘよりも下方側の領域における下部出射面１１ｂの曲率半径よりも小さくする曲率処理面として形成されうる。光路変換部５１が形成されることにより、光源ユニット３０から投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光は、光路変換部５１が形成されていない場合（図中の２点鎖線で示す出射面）よりもやや下向きの光となって投影レンズ１１の上部出射面１１ａから出射される。
【００９７】
リフレクタ１４は、発光素子１３を上方側から覆うように配置されており、発光素子１３からの光を投影レンズ１１へ向けて反射させる。光を反射させるリフレクタ１４の反射面は、後方焦点Ｆと発光素子１３の発光中心とを結ぶ軸を有している。反射面は、発光素子１３の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。リフレクタ１４は、レンズホルダ１２の腕部１２ｃ上に固定されている。
【００９８】
第３実施形態において、ベース部材４０は、第１実施形態と同様に、金属（例えば鉄、アルミニウム、銅など）で形成されており、水平方向へ延びる上壁部４０ａと、上壁部４０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部４０ｂとを有している。上壁部４０ａには、段差部４２が形成されており、段差部４２より前側の低い部分が前上壁部４０ａ１とされ、段差部より後側の高い部分が後上壁部４０ａ２とされている。前上壁部４０ａ１の上面には反射部材２５が固定されており、後上壁部４０ａ２の上面には発光素子１３が固定されている。また、傾斜壁部４０ｂの上面には、発光素子３１が実装された基板３２と光学部材２０とが固定されている。
【００９９】
上壁部４０ａの裏面と傾斜壁部４０ｂの裏面には、灯具の上下方向及び灯具の左右方向へ延びる金属製で板状の放熱フィン４０ｃが灯具の前後方向へ沿って複数形成されている。
【０１００】
また、ベース部材４０の前後両端部には、空冷用ファン４１をベース部材４０に固定させるための固定部４０ｄが形成されている。後方端部に形成されている固定部４０ｄの上部は、上壁部４０ａの上面から突出して灯具上方へ延びる突起部４０ｅを構成している。
【０１０１】
ベース部材４０は、第１実施形態と同様に、前上壁部４０ａ１の上面の位置が光軸Ａｘを含む水平面の位置となるように配置されている。
【０１０２】
光学部材２０がベース部材４０に固定された状態において、第３実施形態の上板状部２１の上向き反射面２１ａは、第１実施形態と同様に、後方焦点Ｆと基板３２の上端部３２ａとを接続するように配置されている。また、第３実施形態の反射部材２５の上向き反射面２５ａは、第１実施形態と同様に、基板３２の上端部３２ａと後上壁部４０ａ２の先端とを接続するように配置されている。この場合、ベース部材４０に段差部４２が設けられているため、反射部材２５と前上壁部４０ａ１との間には空間Ｓが形成される。光軸Ａｘよりも上方に配置されている基板３２の上端部３２ａは、この空間Ｓ内に収納されることになる。
【０１０３】
第３実施形態において、空冷用ファン４１は、第１実施形態と同様に、ベース部材４０の下部に設けられており、放熱フィン４０ｃの先端と対面するように配置されている。空冷用ファン４１は、ベース部材４０の固定部４０ｄに固定されている。空冷用ファン４１から発生された風（空気）は、下方向へ延びる放熱フィン４０ｃに対して下方から上方へ向かって送り込まれる。
【０１０４】
レンズホルダ１２は、投影レンズ１１の外周フランジ部を保持する保持部１２ｂと、保持部１２ｂから後方へ延びる腕部１２ｃとを有している。レンズホルダ１２は、腕部１２ｃを介してベース部材４０に固定されている。レンズホルダ１２には、レンズホルダ１２の内壁面を外部から見えないように目隠しする化粧部材であるエクステンション１２ａが取り付けられている。
【０１０５】
図７を参照して車両用灯具１Ｃのレンズホルダ１２についてさらに説明する。図７は、レンズホルダ１２の上面図を示している。
【０１０６】
レンズホルダ１２の腕部１２ｃは、保持部１２ｂの右部から略水平方向に灯具後方へ延びる右腕部１２ｃ１と、左部から略水平方向に灯具後方へ延びる左腕部１２ｃ２とにより構成されている。右腕部１２ｃ１と左腕部１２ｃ２とは、互いに向き合う方向へカーブして灯具後方においてつながっており、半環状の腕部１２ｃを形成している。
【０１０７】
腕部１２ｃは、複数（本例では３つ）の固定部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有している。固定部のうちの少なくとも一つ（本例では固定部１５ｂ）は、腕部１２ｃの灯具後方側の端部に形成されている。また、他の固定部（本例では固定部１５ａ，１５ｃ）は、右腕部１２ｃ１と左腕部１２ｃ２とに形成されている。腕部１２ｃは、固定部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介してベース部材４０の上壁部４０ａに固定されている。
【０１０８】
固定部１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、例えば嵌合穴として形成されている。灯具後方側の端部に形成されている固定部１５ｂの嵌合穴は、上壁部４０ａの上面から上方へ延びる突起部４０ｅに嵌まる嵌合穴として構成されている。
【０１０９】
このような構成のレンズホルダ１２に投影レンズ１１とリフレクタ１４とが取り付けられた状態において、レンズホルダ１２と投影レンズ１１とリフレクタ１４とで構成される構造物の重心Ｇの位置は、投影レンズ１１の重量のため構造物の前方側に寄っている。この構造物がベース部材４０の上壁部４０ａに固定された場合、構造物の重心Ｇの位置は、上壁部４０ａの灯具前方側の先端４０ｆよりも灯具前方に位置する。
【０１１０】
＜配光パターン＞
図８は、第１実施形態〜第３実施形態における車両用灯具１Ａ〜１Ｃ（以下、単に「車両用灯具１」という）から前方へ向けて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る。図８（ａ）はハイビーム用配光パターンＰＨ１、図８（ｂ）は中間的配光パターンＰＭ１を示す。図８（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとして形成されている。
【０１１１】
ロービーム用配光パターンＰＬ１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。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略水平方向に延びている。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として形成されており、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が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。
【０１１２】
ロービーム用配光パターンＰＬ１は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光によって投影レンズ１１の後方焦点面上に形成された発光素子１３の光源像を、投影レンズ１１により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成される。カットオフラインＣＬ１，ＣＬ２は、上板状部２１の上向き反射面２１ａにおける前端縁２１ａ１の反転投影像として形成されるようになっている。すなわち、上向き反射面２１ａの先端である前端縁２１ａ１は、ロービーム用配光パターンＰＬ１のカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を形成するために投影レンズ１１へ向かう発光素子１３からの光の一部を遮光するシェードとして機能している。
【０１１３】
ロービーム用配光パターンＰＬ１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、例えばＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。
【０１１４】
ハイビーム用配光パターンＰＨ１においては、付加配光パターンＰＡがカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２から上方に拡がるようにして横長の配光パターンとして追加形成されることにより、車両前方走行路を幅広く照射するようになっている。付加配光パターンＰＡは、１１個の配光パターンＰａの合成配光パターンとして形成されている。各配光パターンＰａは、各発光素子３１からの出射光によって投影レンズ１１の後方焦点面上に形成された発光素子の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。
【０１１５】
各配光パターンＰａは、上下方向にやや長い略矩形状を有している。各発光素子の発光面は正方形であるが、反射面２１ｂ，２１ａによる反射光が上下に拡散されるため、各配光パターンＰａは上下方向にやや長い略矩形状となっている。また、各配光パターンＰａは、互いに隣接する配光パターンＰａの相互間で僅かに重複するようにして形成されている。これは、各発光素子３１が投影レンズ１１の後方焦点面よりも後方に配置されており、互いに隣接する発光素子相互間で投影レンズ１１の後方焦点面を通過する光線束の範囲が僅かに重複することによる。
【０１１６】
さらに、各配光パターンＰａは、その下端縁がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と一致または部分的に重複して形成されている。これは、各発光素子３１の出射光の一部を前方へ向けて反射させる下向き反射面２１ｂが、上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１から発光素子３１の上方近傍位置まで斜め下後方へ向けて延びるように、上向き反射面２１ａと一体的に形成されていることによる。また、投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光（主に発光素子３１からの光）が、その上部出射面１１ａの曲率が大きく湾曲されることにより、投影レンズ１１の上部出射面１１ａからやや下向きの（ロービーム用配光パターンＰＬ１側に寄る）光として出射することによる。
【０１１７】
図８（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ１は、ハイビーム用配光パターンＰＨ１に対して、付加配光パターンＰＡの代わりに、その一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを有する配光パターンとなっている。
【０１１８】
付加配光パターンＰＡｍは、例えば１１個の配光パターンＰａのうち右から３番目と４番目の配光パターンＰａが欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＡｍは、１１個の発光素子３１のうち左から３番目と４番目の発光素子を消灯することによって形成される。このような中間的配光パターンＰＭ１を形成することにより、車両用灯具１からの照射光が、例えば対向車２に当たらないようにしつつ、対向車２のドライバにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ車両前方走行路を幅広く照射する。そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、消灯の対象となる発光素子を順次切り換えることにより付加配光パターンＰＡｍの形状を変化させ、対向車２のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射する状態を維持する。なお、対向車２の存在は、図示しない車載カメラ等によって検出する。
【０１１９】
ところで、第１実施形態において、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系でロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成では、放熱用のベース部材（ヒートシンク）の小型化を進めていくと、ロービーム用配光パターンを形成するための光源（ロービーム用光源）及びハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光源（ハイビーム用光源）に対する放熱性が課題となる。放熱性を高める方法として、例えばベース部材に複数の放熱フィンを形成し、ベース部材の表面積を大きくすることが考えられる。図９（ａ）〜（ｃ）は、水平に延びる上壁部１４０ａと斜め下前方へ延びる傾斜壁部１４０ｂと壁部の裏面に形成された放熱フィン１４０ｃとを備えるベース部材１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃの参考例を示す。
【０１２０】
図９（ａ）はベース部材１４０Ａの縦断面図であり、放熱フィン１４０ｃが、ハイビーム用光源１３１が配置された傾斜壁部１４０ｂに対して垂直方向に形成されている。しかしながら、ロービーム用光源１１３及びハイビーム用光源１３１をそれぞれ所定の位置に固定する必要があるため、この構成では、ロービーム用光源１１３の熱を放出するための放熱フィン１４０ｃが少なく、ロービーム用光源１１３の温度上昇を十分に抑制することができない。また、ロービーム用光源１１３の熱を放熱するための放熱フィン１４０ｃを増やそうとするとベース部材１４０が大型化してしまう。図９（ｂ）はベース部材１４０Ｂの縦断面図であり、放熱フィン１４０ｃが、ロービーム用光源１１３が配置された上壁部１４０ａと同様に水平方向へ形成されている。しかしながら、この構成では、上壁部１４０ａに直接的な放熱フィン１４０ｃが形成されておらず、ロービーム用光源１１３の伝熱が悪いため、ロービーム用光源１１３の温度上昇を十分に抑制することができない。図９（ｃ）はベース部材の底面図であり、灯具の前後方向及び上下方向へ延びる放熱フィン１４０ｃが、灯具の左右方向へ沿って配列されている。しかしながら、この構成では、空冷用ファン１４１から送り込まれる空気を、ベース部材１４０Ｃの後方向（矢印で示す方向）だけにしか放出することができないため、ロービーム用光源及びハイビーム用光源の温度上昇を十分に抑制することができない。また、空冷用ファン１４１と対向しない左右端の放熱フィン１４０ｃに対しては、空冷用ファン１４１から空気が送り込まれず、放熱性に改善の余地がある。
【０１２１】
これに対して第１実施形態の車両用灯具１Ａによれば、図３に示すように、ベース部材４０の上壁部４０ａと傾斜壁部４０ｂの裏面に、灯具の上下方向及び灯具の左右方向へ延びる放熱フィン４０ｃが灯具の前後方向へ沿って配列されている。このため、所定の位置に固定される発光素子１３及び発光素子３１の熱を放出するための放熱フィン４０ｃを多く形成することができる。また、空冷用ファン４１は、短フィン４０ｃ１が形成されることによってベース部材４０の下部にできる凹部領域内に収納されており、灯具前後方向において各放熱フィン４０ｃ間に向けて空気を送り出すことができる。また、ベース部材４０は、各放熱フィン４０ｃ間において灯具の左右方向に開口部を有した構成とされている。このため、ベース部材４０の全体において、各放熱フィン４０ｃの間を通過する空気を開口部を介して灯具の左右両方向へ放出することができる。このようにして、発光素子１３及び発光素子３１の熱を開口部を通じて効率よく外部へ放出することができ、発光素子１３，３１が高温になることを抑制することができる。
【０１２２】
また、第２実施形態において、例えば、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系でロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成では、放熱用のベース部材（ヒートシンク）の小型化を図りつつ、ロービーム用配光パターンを形成するための光源（ロービーム用光源）及びハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光源（ハイビーム用光源）に対する放熱性を確保しなければならない。放熱性を高める方法として、例えばベース部材に複数の放熱フィンを形成し、ベース部材の表面積を大きくすることが考えられる。図９（ａ）〜（ｃ）は、水平に延びる上壁部１４０ａと斜め下前方へ延びる傾斜壁部１４０ｂと壁部の裏面に形成された放熱フィン１４０ｃとを備えるベース部材１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃの参考例を示す。
【０１２３】
図９（ａ）はベース部材１４０Ａの横断面図であり、放熱フィン１４０ｃが、ハイビーム用光源１３１が配置された傾斜壁部１４０ｂに対して垂直方向に形成されている。しかしながら、ロービーム用光源１１３及びハイビーム用光源１３１をそれぞれ所定の位置に固定する必要があるため、この構成では、ロービーム用光源１１３の熱を放出するための放熱フィン１４０ｃが少なく、ロービーム用光源１１３の温度上昇を十分に抑制することができない。また、ロービーム用光源１１３の熱を放熱するための放熱フィン１４０ｃを増やそうとするとベース部材１４０Ａが大型化してしまう。図９（ｂ）はベース部材１４０Ｂの横断面図であり、放熱フィン１４０ｃが、ロービーム用光源１１３が配置された上壁部１４０ａと同様に水平方向へ形成されている。しかしながら、この構成では、上壁部１４０ａに直接的な放熱フィン１４０ｃが形成されておらず、ロービーム用光源１１３の伝熱が悪いため、ロービーム用光源１１３の温度上昇を十分に抑制することができない。図９（ｃ）はベース部材１４０Ｃの底面図であり、灯具の前後方向及び上下方向へ延びる放熱フィン１４０ｃが、灯具の左右方向へ沿って配列されている。しかしながら、この構成では、空冷用ファン１４１から送り込まれる空気を、ベース部材１４０Ｃの後方向（矢印で示す方向）だけにしか放出することができないため、ロービーム用光源及びハイビーム用光源の温度上昇を十分に抑制することができない。
【０１２４】
また、例えば、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系でロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成では、良好な配光パターンを得るために、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光源（ハイビーム用光源）をできるだけ投影レンズの光軸に近づける必要がある。ハイビーム用光源には、表面実装タイプの発光ダイオード（Light Emitting Diode）を採用する場合が多く、熱伝導性の高い金属基板に実装することで放熱性を向上させている。しかしながら、ＬＥＤを光軸に近づけようとすると金属基板の端部側にＬＥＤを配置しなければならず、放熱性能が低下して発光ダイオードや実装のためのハンダの温度が上昇してしまう。
【０１２５】
これに対して第２実施形態の車両用灯具１Ｂによれば、ベース部材４０の上壁部４０ａと傾斜壁部４０ｂの裏面に、灯具の上下方向及び灯具の左右方向へ延びる放熱フィン４０ｃが灯具の前後方向へ沿って配列されている。このため、所定の位置に固定される発光素子１３及び発光素子３１の熱を放出するための放熱フィン４０ｃを多く形成することができる。また、ベース部材４０は、各放熱フィン４０ｃ間において灯具の左右方向に開口部を有した構成とされており、各放熱フィン４０ｃの間を通過する空気を開口部を介して灯具の左右両方向へ放出することができる。したがって、発光素子１３及び発光素子３１の熱を開口部を通じて効率よく外部へ放出することができる。
【０１２６】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、発光素子１３が搭載される第一搭載部４０ａ３の壁部の厚さＡと発光素子３１が搭載される第二搭載部４０ｂ１の壁部の厚さＣが、それぞれの発光素子が搭載されていない部分の壁部の厚さＢと厚さＤよりも大きく形成されている。このため、発光素子１３及び発光素子３１の熱をさらに効率よく放熱することができる。
【０１２７】
また、空冷用ファン４１が放熱フィン４０ｃの先端に対面するように配置されているので、空冷用ファン４１から発生される空気を効率よく放熱フィン４０ｃ間に送り込むことができ、さらに効率よく放熱することができる。
【０１２８】
また、放熱フィン４０ｃは、長さが短い短フィン４０ｃ１と長い長フィン４０ｃ２とを有しており、空冷用ファン４１は、短フィン４０ｃ１が形成されることによってベース部材４０の下部にできる凹部領域内に収納され、短フィン４０ｃ１の先端と対面するように配置されている。このため、ベース部材４０を小型化することができるとともに、短フィン４０ｃ１であっても効率よく放熱することができる。
【０１２９】
また、短フィン４０ｃ１間のピッチＥは、長フィン４０ｃ２と隣接フィンとのピッチＦよりも小さく形成されているので、短フィン４０ｃ１が形成されている領域において放熱フィンの表面積を増やすことができ、さらに効率よく放熱することができる。
【０１３０】
また、各発光素子３１は、熱伝導性の良い金属製の基板３２に実装されている。このため、発光素子３１から生じる熱を、基板３２を介してベース部材４０に効率よく伝熱することができる。さらに、各発光素子３１は、基板３２上で左右方向へ並列に配置されているので、それぞれの発光素子３１の熱を効率よくベース部材４０へ伝熱することができる。
【０１３１】
また、第２実施形態において、各発光素子３１は、熱伝導性の良い金属製の基板３２に実装されているので、発光素子３１から生じる熱を基板３２を介してベース部材４０に効率よく伝熱することができる。さらに、各発光素子３１は、基板３２上で左右方向へ並列に配置されているので、それぞれの発光素子３１の熱を効率よくベース部材４０へ伝熱することができる。
【０１３２】
また、基板３２に実装された発光素子３１の最小並列ピッチＰminに対する、実装部３２ｂから配線パターン３２ａの端部３２ａ１までの最短距離Ａの比率（Ａ／Ｐmin）が０．５７以上に設定され、最小並列ピッチＰminに対する実装部３２ｂから基板３２の端部３２ｃまでの最短距離Ｂの比率（Ｂ／Ｐmin）が１．７以上に設定されている。この結果、光源ユニット３０がハイビーム照射で一定時間以上動作した場合でも、発光素子３１が例えば製品条件以上に高温となることが抑制される。すなわち、発光素子３１の温度上昇を抑制するための基板３２の放熱領域を十分に確保しつつ、発光素子３１をできるだけ光軸Ａｘに近い上方へ配置させることができる。
【０１３３】
このような構成により、車両用灯具１Ｂでは、発光素子１３及び発光素子３１が点灯しているハイビーム照射時であっても、発光素子３１の温度及び発光素子３１の給電経路となっているハンダの温度が、発光素子１３の温度より低くなるように設定されている。これにより、発光素子３１および発光素子１３が高温になることを抑制することができる。
【０１３４】
さらに、第３実施形態において、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系でロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る灯具の構成では、投影レンズを保持するレンズホルダが灯具のベース部材に固定されている場合が多い。ベース部材には、ロービーム用配光パターンを形成するための光源（ロービーム用光源）及びハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光源（ハイビーム用光源）も固定されるため、光源及び光源に関連する部品の配置場所を確保するために、ベース部材の前方側にはレンズホルダを固定する構造物が配置されていないことが望ましい。
【０１３５】
これに対して第３実施形態の車両用灯具１Ｃによれば、レンズホルダ１２は、保持部１２ｂから灯具後方へ延びる半環状の腕部１２ｃを有し、この腕部１２ｃを介してベース部材４０の上壁部４０ａに固定されている。このため、ベース部材４０の前方側にレンズホルダ１２を固定するための構造物を配置しなくてもレンズホルダ１２をベース部材４０に固定することができる。これにより、レンズホルダ１２とベース部材４０の傾斜壁部４０ｂ上に配置される部品とが干渉しにくい構成とすることができる。よって、傾斜壁部４０ｂ上に例えば発光素子３１と関連する光学部材２０や電源端子３３や接続ケーブル等の部品が配置しやすくなる。
【０１３６】
また、半環状の腕部１２ｃは、３つの固定部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介してベース部材４０の上壁部４０ａに固定され、そのうちの固定部１５ｂによって腕部１２ｃの灯具後方側の端部が固定されている。一方、レンズホルダ１２に投影レンズ１１とリフレクタ１４とが取り付けられた状態において、レンズホルダ１２と投影レンズ１１とリフレクタ１４とで構成される構造物の重心Ｇの位置は、構造物の中心よりも前方側に配置される。したがって、本形態の固定によって、重心Ｇの位置が前方側に偏った構造物であっても、安定して固定することができる。
【０１３７】
また、リフレクタ１４はレンズホルダ１２の腕部１２ｃ上に固定されるため、リフレクタ１４を固定するための個別のボスをベース部材４０に設けなくても良い。このため、ベース部材４０にボスを設ける数を減らすことができ、ベース部材４０の放熱性を向上させることができるとともに、ベース部材４０を小型化することができる。
【０１３８】
また、レンズホルダ１２と投影レンズ１１とリフレクタ１４とで構成される上記構造物の重心Ｇの位置は、ベース部材４０の上壁部４０ａの灯具前方側の先端４０ｆよりも灯具前方に位置している。一方、ベース部材４０の重心の位置は、ベース部材４０の前部が傾斜壁部４０ｂとされているため、上壁部４０ａの先端４０ｆよりも灯具後方に位置している。このため、上記構造物がベース部材４０に固定された灯具全体の重心の位置は、灯具全体構造の中心に近づいた位置となる。これにより、灯具が車両に設置された後の灯具の安定性を向上させることができる。
【０１３９】
また、ベース部材４０の傾斜壁部４０ｂ上に配置された発光素子３１の発光面は、後方焦点Ｆよりも下後方の位置に、斜め前上方を向くように固定されている。このため、発光素子３１の位置を、ロービーム用の配光パターンＰＬを形成する光の経路を回避した位置に配置させつつ、発光素子３１から出射される光の多くを後方焦点Ｆ付近を通過させることが可能となる。これにより、発光素子３１の光の利用効率を向上させることができるとともに、灯具の構造を小型化することができる。
【０１４０】
また、各発光素子３１が基板３２を介してベース部材４０の傾斜壁部４０ｂ上に配置されているので、発光素子３１から生じる熱を基板３２を介してベース部材４０に効率よく伝熱することができ、灯具の構造を小型化することができる。
【０１４１】
また、ベース部材４０に設けられている一つの固定部４０ｄの上部（突起部４０ｅ）にレンズホルダ１２が固定でき、下部に空冷用ファン４１が固定できる構成としているので、灯具の前後方向の長さを短小化することができる。
【０１４２】
このような車両用灯具１Ｃの構成によれば、灯具の各部品をベース部材４０に取り付ける位置の設計自由度を向上させることができる。
【０１４３】
なお、本開示は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【０１４４】
上述の第１実施形態から第３実施形態では、車両用灯具１を、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであって、プロジェクタ型の灯具ユニットとして説明したが、本開示を適用する例はこれに限られない。例えば、パラボラ型の灯具ユニットに適用しても良いし（図１０（ａ）参照）、または、プロジェクタ型とパラボラ型の組み合わせの灯具ユニットに適用しても良い（図１０（ｂ）参照）。また、ヘッドランプに限られず、ＤＲＬ（Daytime Running Lamps）、クリアランスランプ、フォグランプ等の他の用途の灯具にも適応可能である。
【０１４５】
本出願は、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１４号）と、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１５号）と、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１６号）と、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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