(57)【要約】灯具ユニット（１０）は、光源（２４）を有する光源部（１２）と、光源（２４）の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材（１６）と、灯具ユニット（１０）の外筐を構成し、第１開口部（３２）と第２開口部（３４）とを有する壁部（２０）と、第１開口部（３２）に配置されて灯具ユニット（１０）内に気流を発生させ、光源部（１２）および光学部材（１６）の両方を冷却するためのファン（２２）とを備える
2019131054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有する光源部と、  前記光源の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材と、  灯具ユニットの外筐を構成し、第１開口部と第２開口部とを有する壁部と、  前記第１開口部に配置されて灯具ユニット内に気流を発生させ、前記光源部および前記光学部材の両方を冷却するためのファンと、を備えることを特徴とする灯具ユニット。
【請求項２】
前記光学部材を経た光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、  前記投影レンズは、前記気流の通路を画成する請求項１に記載の灯具ユニット。
【請求項３】
前記光学部材は、前記光源部よりも前記気流の上流側に配置される請求項１または２に記載の灯具ユニット。
【請求項４】
前記光学部材は、前記第１開口部と前記第２開口部との間に配置され、  前記光源部は、前記第１開口部、前記光学部材および前記第２開口部が並ぶ方向に対して交わる方向に配置され、  前記ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が前記第１開口部に接続され、吐出口が前記光源部側を向くように配置される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の灯具ユニット。
【請求項５】
前記光源部は、前記光源に熱的に接続されるヒートシンクを有し、  前記気流の上流側から、前記光学部材、前記光源、前記ヒートシンクの順に配置される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の灯具ユニット。
【請求項６】
前記光学部材を経た光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、  前記光学部材および前記投影レンズは、前記第１開口部の近傍において互いに対向するように配置されて前記気流の通路を画成し、  前記ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が灯具ユニットの外部に配置され、吐出口が前記第１開口部に接続される請求項５に記載の灯具ユニット。
【請求項７】
前記光源部および前記光学部材は、前記第１開口部と前記第２開口部との間に配置され、前記気流に対して交わる方向に並んで前記気流の通路を画成する請求項１または２に記載の灯具ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、灯具ユニットに関し、特に自動車などの車両に搭載される車両用灯具に用いられる灯具ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、自車前方の車両等の位置に応じて様々な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御が知られている。例えば、特許文献１には、液晶シャッタを用いて様々な配光パターンを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／００２６３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  液晶シャッタは、耐熱温度を超えると光透過特性が変化することがある。液晶シャッタの光透過特性が変化すると、高精度に配光パターンを形成することが困難になる。このため、液晶シャッタの温度上昇を抑制することが望まれる。特に、ヘッドランプの内部は高温になりやすいため、液晶シャッタの昇温対策の必要性が高い。一方で、液晶シャッタ等の光学部材に放熱構造を設けると、当然に灯具ユニットの大型化を招く。【０００５】  本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、灯具ユニットの大型化を極力抑えながら、光学部材の放熱対策を実現する技術を提供することにある。
【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、本発明のある灯具ユニットである。当該灯具ユニットは、光源を有する光源部と、光源の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材と、灯具ユニットの外筐を構成し、第１開口部と第２開口部とを有する壁部と、第１開口部に配置されて灯具ユニット内に気流を発生させ、光源部および光学部材の両方を冷却するためのファンと、を備える。この態様によれば、灯具ユニットの大型化を極力抑えながら、光学部材の放熱対策を実現することができる。【０００７】  上記態様において、光学部材を経た光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、投影レンズは、気流の通路を画成してもよい。また、上記いずれかの態様において、光学部材は、光源部よりも気流の上流側に配置されてもよい。また、上記いずれかの態様において、光学部材は、第１開口部と第２開口部との間に配置され、光源部は、第１開口部、光学部材および第２開口部が並ぶ方向に対して交わる方向に配置され、ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が第１開口部に接続され、吐出口が光源部側を向くように配置されてもよい。また、上記いずれかの態様において、光源部は、光源に熱的に接続されるヒートシンクを有し、気流の上流側から、光学部材、光源、ヒートシンクの順に配置されてもよい。また、上記態様において、光学部材を経た光を灯具前方に照射する投影レンズをさらに備え、光学部材および投影レンズは、第１開口部の近傍において互いに対向するように配置されて気流の通路を画成し、ファンは、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口が灯具ユニットの外部に配置され、吐出口が第１開口部に接続されてもよい。また、上記いずれかの態様において、光源部および光学部材は、第１開口部と第２開口部との間に配置され、気流に対して交わる方向に並んで気流の通路を画成してもよい。【０００８】  なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、灯具ユニットの大型化を極力抑えながら、光学部材の放熱対策を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る灯具ユニットを備える車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。
【図２】実施の形態２に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。
【図３】実施の形態３に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。
【図４】変形例に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。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、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、同一の部材であっても、各図面間で縮尺等が若干相違する場合もあり得る。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合、特に言及がない限りいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
【００１２】（実施の形態１）  図１は、実施の形態１に係る灯具ユニットを備える車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図１では、ファン２２が発生させる気流を太線矢印で図示している。車両用灯具１は、例えば車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として車両の一方の側に配置される前照灯ユニットの構造を示す。
【００１３】  車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、この開口部を覆う透光カバー４とを有する。ランプボディ２と透光カバー４とによって灯室６が形成される。ランプボディ２は、着脱カバー８を灯具後方側に有する。灯室６には、灯具ユニット１０（１０Ａ）が収納される。灯具ユニット１０は、図示しないランプブラケットに固定される。ランプブラケットは、セルフロッキングナットおよびスクリュー等により、ランプボディ２に傾動可能に支持される。したがって、灯具ユニット１０は、ランプボディ２に対して傾動可能である。
【００１４】  灯具ユニット１０は、光源部１２と、リフレクタ１４と、光学部材１６と、投影レンズ１８と、壁部２０と、ファン２２とを備える。
【００１５】  光源部１２は、光源２４と、ヒートシンク２６とを有する。光源２４は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）、有機又は無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等の半導体発光素子である。ヒートシンク２６は、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料で構成され、光源２４に熱的に接続される。ヒートシンク２６は、ベース板４０と、複数の放熱フィン４２とを有する。ベース板４０の一方の主表面に、複数の放熱フィン４２が一体的に設けられている。
【００１６】  光源２４は、発光面が上方を向くように姿勢が定められて、基板２８に搭載される。ヒートシンク２６は、複数の放熱フィン４２がベース板４０の下方に配置されるように姿勢が定められて、基板２８の下方に配置される。基板２８は、ベース板４０の放熱フィン４２が設けられている側とは逆側の主表面に載置されて、ベース板４０に固定される。したがって、光源部１２は、下方から順に放熱フィン４２、ベース板４０、基板２８および光源２４が積層された構造を有する。
【００１７】  リフレクタ１４は、光源２４の上方を覆うようにして、光源部１２に固定される。リフレクタ１４は、回転楕円面を基調とした形状の反射面３０を有する。反射面３０は、第１焦点と、第１焦点よりも灯具前方側に位置する第２焦点とを有する。リフレクタ１４は、光源２４の発光部が反射面３０の第１焦点と略一致するように、光源２４との位置関係が定められる。本明細書における「焦点と略一致」とは、焦点と重なる場合あるいは焦点の近傍に位置する場合を意味する。また、リフレクタ１４は、灯具ユニット１０の外筺の一部を構成する。
【００１８】  光学部材１６は、光源２４の光を選択的に灯具前方に照射するための部材であり、反射面３０の灯具前方側に配置される。光学部材１６は、反射面３０の第２焦点と略一致するように配置される。光学部材１６としては、反射面３０で反射されて灯具前方に向かう光源２４の光を選択的に透過させる、光透過型の光学部材が例示される。このような光透過型光学部材の具体例としては、液晶シャッタがあげられる。
【００１９】  液晶シャッタは、複数の液晶素子がマトリクス状に配列された構造を有する。各液晶素子は対向透明電極に個別に封入され、対向透明電極は垂直方向偏光フィルタと水平方向偏光フィルタとで挟まれる。各液晶素子は、電極への通電によって配列が変化することで、遮光状態と透光状態とを互いに独立に切り換えることができる。各液晶素子の遮光状態と透光状態とを組み合わせることで、灯具前方に様々な配光パターンを形成することができる。液晶シャッタの構造は公知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２０】  投影レンズ１８は、平凸非球面レンズからなり、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。投影レンズ１８は、灯具ユニット１０の光軸上に、且つ後方焦点が光学部材１６、および反射面３０の第２焦点と略一致する位置に配置される。また、投影レンズ１８は、灯具ユニット１０の外筺の一部を構成する。光源２４から出射した光は、反射面３０で反射されて光学部材１６に到達する。光学部材１６に到達した光は、光学部材１６により選択的にカットされて投影レンズ１８に入射する。光学部材１６を経て投影レンズ１８に入射した光は、略平行な光として灯具前方に照射される。これにより、透光状態にある液晶素子の配置に対応する形状の配光パターンが車両前方に投影される。なお、投影レンズ１８は、両凸レンズなどであってもよい。
【００２１】  壁部２０は、灯具前後方向で光源部１２およびリフレクタ１４と、投影レンズ１８との間に配置される。壁部２０は略筒状であり、灯具ユニット１０の外筐を構成する。壁部２０は、筒の中心軸が灯具前後方向を向くように配置される。壁部２０の灯具前方側には、灯具前方側の開口を塞ぐようにして投影レンズ１８が固定される。壁部２０の灯具後方側には、光源部１２が固定される。したがって、投影レンズ１８は、壁部２０を介して光源部１２に連結される。つまり、壁部２０は、レンズホルダとして機能する。また、光学部材１６は、壁部２０に固定される。
【００２２】  壁部２０は、第１開口部３２と第２開口部３４とを有する。第１開口部３２および第２開口部３４は、灯具ユニット１０の内側と外側とを連通する孔である。本実施の形態では、壁部２０を構成する筒の側面に第１開口部３２および第２開口部３４が設けられる。第１開口部３２は鉛直方向下方に位置し、第２開口部３４は鉛直方向上方に位置する。
【００２３】  ファン２２は、第１開口部３２に配置されて灯具ユニット１０内に気流を発生させる部材である。光源部１２、光学部材１６およびファン２２は、ファン２２の送風によって光源部１２および光学部材１６の両方が冷却されるように、互いの位置関係が定められている。
【００２４】  本実施の形態の灯具ユニット１０では、光学部材１６は、第１開口部３２と第２開口部３４との間に配置される。したがって、鉛直方向から見て第１開口部３２、光学部材１６および第２開口部３４が重なり合う。言い換えれば、第１開口部３２と第２開口部３４とが並ぶ方向から見て、光学部材１６は第１開口部３２および第２開口部３４と重なり合う。また、光源部１２は、第１開口部３２、光学部材１６および第２開口部３４が並ぶ方向に対して交わる方向、具体的には灯具前後方向に配置される。ファン２２は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有する、いわゆるブロアファンである。ファン２２は、吸入口３６が第１開口部３２に接続され、吐出口３８が光源部１２側を向くように配置される。
【００２５】  ファン２２は、灯具ユニット１０の外側に配置されて、吸入口３６が第１開口部３２に接続されている。したがって、ファン２２の吐出口３８は、灯具ユニット１０の外側に配置される。ヒートシンク２６は、灯具ユニット１０の外筺の一部を構成し、複数の放熱フィン４２が灯具ユニット１０の外面に配置される。複数の放熱フィン４２は、ファン２２から吐き出される空気の流れに対して平行に延在する。
【００２６】  ファン２２が駆動すると、灯具ユニット１０外の空気が第２開口部３４から灯具ユニット１０内に進入する。この空気は、光学部材１６に沿って流れて第１開口部３２に到達する。これにより、光学部材１６が冷却される。そして、吸入口３６からファン２２に吸い込まれ、吐出口３８から光源部１２に向けて吐き出される。ファン２２から吐き出された空気は、光源部１２のヒートシンク２６に至り、複数の放熱フィン４２の間を通過する。これにより、光源部１２が冷却される。
【００２７】  つまり、ファン２２の駆動によって気流が発生すると、この気流上に配置された光学部材１６および光源部１２の両方が冷却される。また、空気は、第２開口部３４、光学部材１６、第１開口部３２、ファン２２および光源部１２の順に流れる。したがって、光学部材１６は、光源部１２よりも気流の上流側に配置される。また、第２開口部３４から灯具ユニット１０内に流入した空気の少なくとも一部は、光学部材１６と投影レンズ１８とで挟まれた空間を流れて、第１開口部３２に移動する。したがって、投影レンズ１８は、光学部材１６とともに気流の通路を画成する。
【００２８】  以上説明したように、本実施の形態に係る灯具ユニット１０は、光源２４を有する光源部１２と、光源２４の光を選択的に灯具前方に照射するための光学部材１６と、灯具ユニット１０の外筺あるいは外郭を構成する壁部２０と、壁部２０の第１開口部３２に配置されて灯具ユニット１０内に気流を発生させるファン２２とを備える。そして、ファン２２は、光源部１２および光学部材１６の両方を冷却する。
【００２９】  より具体的には、光学部材１６は第１開口部３２と第２開口部３４との間に配置される。光源部１２は、第１開口部３２、光学部材１６および第２開口部３４が並ぶ方向に対して交わる方向に配置される。ファン２２は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有し、吸入口３６が第１開口部３２に接続され、吐出口３８が光源部１２側を向くように配置される。ファン２２が駆動して気流が発生すると、この気流により光源部１２と光学部材１６の両方が冷却される。
【００３０】  言い換えれば、レンズホルダの上下に開口が設けられ、下側の開口にファン２２が配置される。そして、ファン２２の吸気によって灯具ユニット１０内に気流が発生する。これにより、灯具ユニット１０内の光学部材１６が冷却される。また、ファン２２の送風先に光源部１２のヒートシンク２６が配置される。これにより、光源２４の熱で昇温したヒートシンク２６が冷却される。
【００３１】  このように、本実施の形態では、１つのファン２２で光源部１２と光学部材１６とを冷却している。このため、両者に別々の冷却機構を設ける場合に比べて、灯具ユニット１０の大型化を極力抑えながら光学部材１６の放熱対策を実現することができる。また、灯具ユニット１０の製造コストの上昇も抑えることができる。
【００３２】  また、灯具ユニット１０は、投影レンズ１８を備える。そして、投影レンズ１８が光学部材１６とともに気流の通路を画成する。これにより、灯具ユニット１０の部品点数を増やすことなく、光学部材１６をより確実に冷却することができる。
【００３３】  また、光学部材１６は、光源部１２よりも気流の上流側に配置される。液晶シャッタ等の光学部材１６は、一般に光源２４よりも熱に弱い。このため、熱源である光源２４よりも気流の上流側に光学部材１６を配置することで、光源２４の熱が光学部材１６に与える影響を軽減して、熱による光学部材１６の性能変化を抑制することができる。
【００３４】（実施の形態２）  実施の形態２に係る灯具ユニット１０は、壁部２０の形状と、光源部１２、光学部材１６およびファン２２の配置とが異なる点を除いて実施の形態１に係る灯具ユニット１０の構成と共通する。以下、実施の形態２に係る灯具ユニット１０について、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００３５】  図２は、実施の形態２に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図２では、ファン２２が発生させる気流を太線矢印で図示している。また、本実施の形態の灯具ユニット１０は、実施の形態１と同様にランプボディ２および透光カバー４で形成される灯室６内に収容される。
【００３６】  灯具ユニット１０（１０Ｂ）は、光源部１２と、光学部材１６と、投影レンズ１８と、壁部２０と、ファン２２とを備える。光源部１２は、光源２４と、光源２４に熱的に接続されるヒートシンク２６とを有する。ヒートシンク２６は、ベース板４０と、複数の放熱フィン４２とを有する。光源２４は、発光面が灯具前方を向くように姿勢が定められて、基板２８に搭載される。ヒートシンク２６は、複数の放熱フィン４２がベース板４０よりも灯具後方に配置されるように姿勢が定められて、基板２８の灯具後方側に配置される。基板２８は、ベース板４０の放熱フィン４２が設けられている側とは逆側の主表面に載置されて、ベース板４０に固定される。したがって、光源部１２は、灯具後方から順に放熱フィン４２、ベース板４０、基板２８および光源２４が積層された構造を有する。
【００３７】  光学部材１６は、光源部１２の灯具前方側に配置される。投影レンズ１８は、灯具ユニット１０の光軸上に、且つ後方焦点が光学部材１６と略一致する位置に配置される。光源２４から出射した光は、直に光学部材１６に入射し、光学部材１６により選択的にカットされて投影レンズ１８に入射する。投影レンズ１８に入射した光は、略平行な光として灯具前方に照射される。
【００３８】  壁部２０は、灯具ユニット１０の外筺を構成し、光源部１２および光学部材１６を包み込む。光源部１２および光学部材１６は、壁部２０に固定される。壁部２０は、第１壁部４４、第２壁部４６、第３壁部４８および第４壁部５０を有する。第１壁部４４は、放熱フィン４２の灯具後方側に配置され、鉛直方向に延在する。第２壁部４６は、第１壁部４４の下端から灯具前方側に延在する。第２壁部４６は、光源部１２と所定の間隔をあけて配置され、光源部１２の下方を覆う。第３壁部４８は、第２壁部４６の灯具前方側の端部から鉛直方向上方に延在する。第３壁部４８の上端には、光学部材１６が固定される。したがって、光源部１２は、光学部材１６と第１壁部４４との間に配置される。また、光学部材１６とベース板４０とは、所定の間隔をあけて平行に延在する。
【００３９】  光源部１２および光学部材１６の上方には、第４壁部５０が配置される。第４壁部５０は、光学部材１６と所定の間隔をあけて配置され、灯具前後方向に延在する。第４壁部５０の灯具前方側の端部は、光学部材１６よりも前方に延び、投影レンズ１８が固定される。つまり、壁部２０はレンズホルダとして機能する。投影レンズ１８は、壁部２０とともに灯具ユニット１０の外筺を構成する。第４壁部５０の灯具後方側の端部には、ベース板４０が固定される。したがって、光学部材１６は、投影レンズ１８と光源部１２との間に配置される。
【００４０】  壁部２０は、第１開口部３２と第２開口部３４とを有する。本実施の形態では、第１開口部３２が第３壁部４８の灯具前方側に配置される。第１開口部３２は、第３壁部４８と投影レンズ１８との間に位置し、鉛直方向下方を向く。第２開口部３４は、第１壁部４４の上端と第４壁部５０の灯具後方側の端部とで画成され、鉛直方向上方を向く。
【００４１】  また、光学部材１６および投影レンズ１８は、第１開口部３２の近傍において互いに対向するように配置されて、気流の第１通路５２を画成する。第１通路５２は、第１開口部３２から上方に延びる。第１通路５２の上端部は、光学部材１６とベース板４０とで画成され、鉛直方向に延びる第２通路５４の上端部に連結される。第２通路５４の下端部は、ベース板４０と第１壁部４４とで画成され、鉛直方向に延びる第３通路５６の下端部に連結される。第３通路５６の上端部は、第２開口部３４に連結される。複数の放熱フィン４２は、第３通路５６の延在方向に対して平行に延在する。
【００４２】  ファン２２は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有する、いわゆるブロアファンである。ファン２２は、吸入口３６が灯具ユニット１０の外部に配置され、吐出口３８が第１開口部３２に接続される。吐出口３８は、第３壁部４８と投影レンズ１８との間に差し込まれている。
【００４３】  ファン２２が駆動すると、灯具ユニット１０外の空気が吸入口３６からファン２２に吸い込まれ、吐出口３８から吐き出される。吐出口３８から吐き出される空気は、第１開口部３２から灯具ユニット１０内に進入する。この空気は、第１通路５２を上方に進み、第４壁部５０に到達する。これにより、光学部材１６が冷却される。第４壁部５０に達した空気は、第４壁部５０に当たって折り返し、第２通路５４を下方に進み、第２壁部４６に到達する。これにより、光学部材１６および光源２４が冷却される。第２壁部４６に達した空気は、第２壁部４６に当たって折り返し、第３通路５６を上方に進み、第２開口部３４に到達する。第３通路５６を通過する際、空気は複数の放熱フィン４２の間を通過する。これにより、ヒートシンク２６が冷却される。ヒートシンク２６の冷却により、光源２４が冷却される。
【００４４】  つまり、ファン２２の駆動によって気流が発生すると、この気流によって光学部材１６および光源部１２の両方が冷却される。また、空気は、ファン２２、第１開口部３２、光学部材１６、光源２４、ヒートシンク２６および第２開口部３４の順に流れる。したがって、光学部材１６は、光源部１２よりも気流の上流側に配置される。また、気流の上流側から、光学部材１６、光源２４、ヒートシンク２６の順に配置される。
【００４５】  以上説明したように、本実施の形態に係る灯具ユニット１０においても、ファン２２は、光源部１２および光学部材１６の両方を冷却する。これにより、灯具ユニット１０の部品点数を増やすことなく、光学部材１６をより確実に冷却することができる。また、本実施の形態に係る灯具ユニット１０では、レンズホルダを兼ねる灯具ユニットのケースでダクトが形成され、気流の上流側から、光学部材１６、光源２４、ヒートシンク２６の順に配置されている。これにより、光源２４の熱が光学部材１６に与える影響を軽減して、熱による光学部材１６の性能変化を抑制することができる。また、光源部１２については、ヒートシンク２６だけでなく光源２４も気流上に配置されている。このため、光源２４をより一層冷却することができる。
【００４６】  また、光学部材１６および投影レンズ１８は、第１開口部３２から延びる第１通路５２を画成する。そして、ファン２２の吐出口３８が第１開口部３２に接続される。光学部材１６と投影レンズ１８とで空気の流路を形成する場合、光学部材１６と投影レンズ１８との距離は近づけることが望まれる。しかしながら、光学部材１６と投影レンズ１８とを近づけると、第１開口部３２は狭くなる。これに対し、ファン２２の吐出口３８を第１開口部３２に接続することで、第１開口部３２を狭くすることが可能となる。
【００４７】（実施の形態３）  実施の形態３に係る灯具ユニット１０は、壁部２０の形状と、光源部１２、光学部材１６およびファン２２の配置とが異なる点を除いて実施の形態１に係る灯具ユニット１０の構成と共通する。以下、実施の形態３に係る灯具ユニット１０について、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００４８】  図３は、実施の形態３に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図３では、ファン２２が発生させる気流を太線矢印で図示している。また、本実施の形態の灯具ユニット１０は、実施の形態１と同様にランプボディ２および透光カバー４で形成される灯室６内に収容される。
【００４９】  灯具ユニット１０（１０Ｃ）は、光源部１２と、光学部材１６と、投影レンズ１８と、壁部２０と、ファン２２とを備える。光源部１２は、光源２４と、光源２４に熱的に接続されるヒートシンク２６とを有する。ヒートシンク２６は、ベース板４０と、複数の放熱フィン４２とを有する。光源２４は、発光面が灯具前方を向くように姿勢が定められて、基板２８に搭載される。ヒートシンク２６は、複数の放熱フィン４２がベース板４０よりも灯具後方に配置されるように姿勢が定められて、基板２８の灯具後方側に配置される。基板２８は、ベース板４０の放熱フィン４２が設けられている側とは逆側の主表面に載置されて、ベース板４０に固定される。したがって、光源部１２は、灯具後方から順に放熱フィン４２、ベース板４０、基板２８および光源２４が積層された構造を有する。
【００５０】  光学部材１６は、光源部１２の灯具前方側に配置される。投影レンズ１８は、灯具ユニット１０の光軸上に、且つ後方焦点が光学部材１６と略一致する位置に配置される。光源２４から出射した光は、直に光学部材１６に入射し、光学部材１６により選択的にカットされて投影レンズ１８に入射する。光学部材１６を経て投影レンズ１８に入射した光は、略平行な光として灯具前方に照射される。
【００５１】  壁部２０は、灯具ユニット１０の外筺を構成し、光源部１２および光学部材１６を包み込む。光源部１２および光学部材１６は、壁部２０に固定される。壁部２０は、鉛直方向の上下と灯具前方側に開口を有する筐体形状である。壁部２０の灯具前方側には、灯具前方側の開口を塞ぐようにして投影レンズ１８が固定される。つまり、壁部２０は、レンズホルダとして機能する。鉛直方向下方の開口は第１開口部３２を構成し、鉛直方向上方の開口は第２開口部３４を構成する。光源部１２および光学部材１６は、第１開口部３２と第２開口部３４との間に配置される。したがって、鉛直方向から見て、あるいは第１開口部３２と第２開口部３４とが並ぶ方向から見て、第１開口部３２、光学部材１６および第２開口部３４が重なり合う。同様に、鉛直方向から見て、あるいは第１開口部３２と第２開口部３４とが並ぶ方向から見て、第１開口部３２、光源部１２および第２開口部３４が重なり合う。
【００５２】  また、壁部２０は、放熱フィン４２の灯具後方側に配置されて鉛直方向に延在する第１壁部４４を有する。そして、壁部２０内には、第１通路５２と、第２通路５４と、第３通路５６とが形成される。第１通路５２は、光学部材１６および投影レンズ１８によって画成される。第２通路５４は、光学部材１６およびベース板４０によって画成される。第３通路５６は、ベース板４０および第１壁部４４によって画成される。各通路は、互いに平行に延び、それぞれ第１開口部３２および第２開口部３４に連結される。また、複数の放熱フィン４２は、第３通路５６の延在方向に対して平行に延在する。
【００５３】  ファン２２は、回転軸方向の一方から吸入した外気を回転軸方向の他方に吐出する構造を有する、いわゆる軸流ファンである。ファン２２は、吸入口３６が第１開口部３２に連結され、吐出口３８が灯具ユニット１０の外部に配置される。
【００５４】  ファン２２が駆動すると、灯具ユニット１０外の空気が第２開口部３４から灯具ユニット１０内に進入する。この空気の一部は、第１通路５２を下方に進み、第１開口部３２に到達する。これにより、光学部材１６が冷却される。また、他の一部の空気は、第２通路５４を下方に進み、第１開口部３２に到達する。これにより、光学部材１６および光源２４が冷却される。また、他の一部の空気は、第３通路５６を下方に進み、第１開口部３２に到達する。第３通路５６を通過する際、空気は複数の放熱フィン４２の間を通過する。これにより、ヒートシンク２６が冷却される。第１開口部３２に到達した空気は、吸入口３６からファン２２に吸い込まれ、吐出口３８から灯具ユニット１０外に吐き出される。
【００５５】  つまり、光源部１２および光学部材１６は、気流に対して交わる方向（ここでは灯具前後方向）に並んで配置されて、気流の通路を画成する。そして、ファン２２の駆動によって気流が発生すると、この気流によって光学部材１６および光源部１２の両方が冷却される。なお、灯具ユニット１０外の空気を第１開口部３２から灯具ユニット内に進入させ、第２開口部３４から灯具ユニット１０外に吐き出す場合でも、同様の効果を奏することができる。
【００５６】  以上説明したように、本実施の形態に係る灯具ユニット１０においても、ファン２２は、光源部１２および光学部材１６の両方を冷却する。これにより、灯具ユニット１０の部品点数を増やすことなく、光学部材１６をより確実に冷却することができる。また、本実施の形態に係る灯具ユニット１０では、上下を開口したレンズホルダでダクトが形成される。そして、ダクト内で光源部１２および光学部材１６が気流に対して交わる方向に配列され、複数の気流の通路を画成している。これにより、灯具ユニット１０の部品点数を増やすことなく、光源部１２および光学部材１６をより確実に冷却することができる。また、光源部１２については、ヒートシンク２６だけでなく光源２４も気流上に配置されている。このため、光源２４をより一層冷却することができる。
【００５７】  本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられて得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【００５８】  実施の形態３には、以下の変形例をあげることができる。図４は、変形例に係る灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図４では、ファン２２が発生させる気流を太線矢印で図示している。また、本変形例の灯具ユニット１０は、実施の形態３と同様にランプボディ２および透光カバー４で形成される灯室６内に収容される。
【００５９】  本変形例に係る灯具ユニット１０（１０Ｄ）が備えるファン２２は、回転軸方向から吸入した外気を径方向に吐出する構造を有する、いわゆるブロアファンである。ファン２２は、吸入口３６が第１開口部３２に接続され、吐出口３８が灯具ユニット１０の外部に配置される。ファン２２が駆動すると、灯具ユニット１０外の空気が第２開口部３４から灯具ユニット１０内に進入する。この空気は、第１通路５２、第２通路５４および第３通路５６を進み、第１開口部３２に到達する。この過程で、光源部１２および光学部材１６が冷却される。第１開口部３２に到達した空気は、吸入口３６からファン２２に吸い込まれ、吐出口３８から灯具ユニット１０外に吐き出される。したがって、本変形例によっても、実施の形態３と同様の効果を奏することができる。
【００６０】  実施の形態１の灯具ユニット１０は、投影レンズ１８を備え、回転楕円面を基調とした形状の反射面３０を有するプロジェクタ型の反射型灯具である。しかしながら、灯具ユニット１０の構造は特に限定されず、回転放物面を基調とした形状の反射面を有するパラボラ型の反射型灯具等であってもよい。
【符号の説明】
【００６１】  １０  灯具ユニット、  １２  光源部、  １６  光学部材、  １８  投影レンズ、  ２０  壁部、  ２２  ファン、  ２４  光源、  ２６  ヒートシンク、  ３２  第１開口部、  ３４  第２開口部、  ３６  吸入口、  ３８  吐出口。
【産業上の利用可能性】
【００６２】  本発明は、灯具ユニット、特に自動車などの車両に搭載される灯具ユニットに利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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