(57)【要約】【課題】  効率良く光源を冷却し得る光源ユニットおよび灯具を提供する。【解決手段】  光源ユニット４は、回転軸Ｃ周りに回転する複数の回転羽根６２を有するファン６０と、ファン６０に固定され回転羽根６２と共に回転する基台６５と、基台６５上に配置される光源としての発光素子７０と、を備える。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転する複数の回転羽根を有するファンと、
前記ファンに固定され前記回転羽根と共に回転する基台と、
前記基台上に配置される光源と、
を備える
ことを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記基台は、前記回転軸に沿って前記ファンを見る場合に前記回転羽根の回転により形成される外周円で囲まれる領域内に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記光源は、発光領域が前記回転軸と重なるように配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記光源は、発光領域が前記回転軸と重ならないように配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光源を複数備え、
前記光源の少なくとも２つは、前記発光領域が前記回転軸を中心とする同心円上に位置するように配置される
ことを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記光源を複数備え、
前記光源の少なくとも２つは、前記発光領域と前記回転軸との距離が互いに異なるように配置される
ことを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記光源の少なくとも１つは、前記回転軸から所定の径方向に伸びる位置から前記回転軸から他の所定の径方向に伸びる位置まで点灯する
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光源ユニットと、
前記光源から出射する光を配光制御すると共に前記ファンにより生じる気流を受ける光学部材と、
を備える
ことを特徴とする灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニットおよび灯具に関し、具体的には、効率的に光源を冷却し得る光源ユニットおよび灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ヘッドライト等に用いられる灯具として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源としたものが知られている。下記特許文献１には、このような灯具としての照明装置が記載されている。この照明装置では、送風を起こすファンの周りにヒートシンクが設けられ、当該ヒートシンクに接続された基板上にＬＥＤが配置されている。この照明装置では、ＬＥＤが発生する熱はヒートシンクを介して放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９２２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動車用ヘッドライト等に用いられる灯具において様々なデザインがなされており、その一環として灯具の小型化の要請がある。灯具を小型化する場合、上記ヒートシンクの小型化や省略がなされることが好ましい。しかし、上記特許文献１に記載の照明装置において、ヒートシンクの小型化や省略がなされる場合、ＬＥＤを十分に冷却できないという懸念がある。
【０００５】
そこで、本発明は、効率的に光源を冷却し得る光源ユニットおよび灯具を提供しようとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の達成のため、本発明の光源ユニットは、回転軸周りに回転する複数の回転羽根を有するファンと、前記ファンに固定され前記回転羽根と共に回転する基台と、前記基台上に配置される光源と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
このような光源ユニットによれば、ファンに固定された基台上に光源が配置されるため、回転羽根の回転により生じる気流により光源を冷却することができることに加えて、光源から発生する熱が基台を介してファンに伝導されることにより光源を冷却し得る。ところで、ファンの回転羽根は、気流を起こす際に、自身の周りを激しく空気が移動するため、効率良く冷却される部位である。従って、効率良く冷却される回転羽根を有するファンに光源から発生する熱が伝導されることで、光源を効率良く冷却し得る。
【０００８】
また、前記基台は、前記回転軸に沿って前記ファンを見る場合に前記回転羽根の回転により形成される外周円で囲まれる領域内に配置されることが好ましい。
【０００９】
この場合、基台はファンにより生じる気流で囲まれる。従って、基台や光源をより効率良く冷却し得る。
【００１０】
また、前記光源は、発光領域が前記回転軸と重なるように配置されることが好ましい。
【００１１】
発光領域が回転軸上となるように光源が配置されることで、光源の回転により光が出射する範囲が拡大することを抑えることができる。従って、本発明の光源ユニットを用いた灯具において、出射した光を調光する光学部材が複雑化することを抑制することができる。
【００１２】
あるいは、前記光源は、発光領域が前記回転軸と重ならないように配置されることが好ましい。
【００１３】
この場合、光源の回転により発光領域が描く軌跡をリング状にすることができ、光が出射する範囲を拡大することができる。従って、灯具にこのような光源ユニットが用いられることで、より広い範囲に光を照射し得る灯具を実現し得る。
【００１４】
また、上記のように前記光源が発光領域が前記回転軸と重ならないように配置される場合には、前記光源の少なくとも２つは、前記発光領域が前記回転軸を中心とする同心円上に位置するように配置されることが好ましい。
【００１５】
同心円上に複数の光源の発光領域が位置することで、全光束数をより多くすることができ、明るい光を照射することができる。また、ファンが一回転する間に同じ位置で複数回発光領域が位置するため、同心円上に位置する発光領域が一つの場合と比べると、照射される光がちらつくことを抑制することができる。
【００１６】
或いは、上記のように前記光源が光の発光領域が前記回転軸と重ならないように配置される場合には、前記光源を複数備え、前記光源の少なくとも２つは、前記発光領域と前記回転軸との距離が互いに異なるように配置されることが好ましい。
【００１７】
この場合、少なくとも２つの光源の発光領域が互いに異なる直径の円上にそれぞれ位置することとなる。このため、これらの発光領域は、ファンの回転により、互いに異なる軌跡を描くため、光が出射する範囲をより大きくすることができる。
【００１８】
また、上記のように光源が前記回転軸と重ならない位置に配置される場合、前記光源の少なくとも１つは、前記回転軸から所定の径方向に伸びる位置から前記回転軸から他の所定の径方向に伸びる位置まで点灯することが好ましい。
【００１９】
このように、光源が円周上を移動しつつ所定の範囲で点灯する場合、光源が移動しない場合と比べて、光の出射範囲を広げつつも、不要な位置で光が出射することを抑制することができる。例えば、このような光源が用いられる灯具では、光源が点灯する範囲を適宜定めることで、所望の配光の光を照射することができる。
【００２０】
また、本発明の灯具は、上記のいずれかに記載の光源ユニットと、前記光源ユニットから出射する光を配光制御すると共に前記ファンにより生じる気流を受ける光学部材と、を備えることを特徴とするものである。
【００２１】
このような灯具によれば、光源ユニットが効率良く冷却され得る。ところで、リフレクタやレンズ等の配光制御を行う光学部材が熱により変形すると、その変形が僅かであっても配光に影響が生じ易い。しかし、上記灯具ではファンにより生じる気流により光学部材が冷却され得るため、熱による灯具の不具合を抑制し得る。なお、光源ユニットから出射する光を配光制御する光学部材としては、光を反射をするリフレクタや、光を屈折させるレンズ等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、効率的に光源を冷却し得る光源ユニットおよび灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態における灯具の概略を示す断面図である。
【図２】図１に示す光源ユニットを示す図である。
【図３】図２に示す光源ユニットの分解斜視図である。
【図４】光源ユニットを駆動する回路を示す概念図である。
【図５】ファン及び発光素子を正面視する図である。
【図６】ハイビームを出射する状態を示す図である。
【図７】配光を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。
【図９】本発明の第３実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。
【図１０】本発明の第４実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。
【図１１】本発明の第５実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る光源モジュールを実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができる。
【００２５】
（第１実施形態）
まず、本実施形態の灯具の構成について説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態における灯具の概略を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の灯具１は、車両に用いられる車両用前照灯である。この灯具１は、筐体２と、当該筐体内に収容される灯具ユニット３とを備える。
【００２７】
＜筐体２＞
筐体２は、ランプハウジング１１、フロントカバー１２及びバックカバー１３を主な構成要素として備える。ランプハウジング１１の前方には開口１１Ａが形成されており、当該開口１１Ａを塞ぐようにフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。また、ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口１１Ｂが形成されており、当該開口１１Ｂを塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。
【００２８】
ランプハウジング１１と、当該ランプハウジング１１の前方の開口を塞ぐフロントカバー１２と、当該ランプハウジング１１の後方の開口１１Ｂを塞ぐバックカバー１３とによって形成される空間は灯室ＬＲであり、この灯室ＬＲ内に灯具ユニット３が収容されている。
【００２９】
＜灯具ユニット３＞
灯具ユニット３は、光源ユニット４と反射ユニット５とレンズユニット６とを主な構成要素として備える。
【００３０】
［光源ユニット４］
光源ユニット４は、ケース４０と、モータ５０と、ファン６０と、発光素子７０とを主な構成として備える。
【００３１】
ケース４０は、概ね円筒状の側壁部４１を有しており、側壁部４１の内周面には、後述のようにモータ５０の回転軸Ｃと一致する側壁部４１の中心軸に向かって延在する複数の支柱４３の一端が接続されている。これら支柱４３の他端には概ね円盤状のモータ載置部４２が接続されており、モータ載置部４２の外円の中心は当該中心軸上とされる。こうして側壁部４１、支柱４３、モータ載置部４２で囲まれる複数の開口４０Ｈが形成されている。また、側壁部４１の外周面上には、一対の腕部４４が接続されており、それぞれの腕部４４における側壁部４１と接続される側と反対側にはボス４５が接続されている。ボス４５は側壁部４１の中心軸が延在する方向と平行に延在し、ボス４５の長さは、側壁部４１の中心軸方向の長さよりも大きくされる。また、ボス４５の一方の端部にはボス孔４５Ｈが形成されている。
【００３２】
ケース４０のモータ載置部４２上にはモータ５０が配置されている。本実施形態のモータ５０は、シャフト５１がモータケース５２に回転可能に貫通し、モータケース５２内に後述のコイル、マグネット等が内蔵されている。シャフト５１は、回転軸Ｃを中心として回転する。
【００３３】
ファン６０は、ロータ６１と回転羽根６２とを有している。ロータ６１は、図１に示すように概ね円筒状の形状とされ、ロータ６１の外周面には複数の回転羽根６２が設けられている。ロータ６１は、内側の空間にモータ５０が配置され、不図示の機構によりモータ５０のシャフト５１と接続されている。このため、モータ５０のシャフト５１の回転により、ファン６０は回転軸Ｃを中心として回転する。また、ファン６０には基台６５が固定されている。本実施形態では、基台６５はロータ６１に固定されており、ファン６０が回転することで、基台６５は回転羽根６２と共に回転する。また、基台６５のモータ５０と反対側の面は、回転軸Ｃと垂直な方向に広がる載置面とされる。基台６５のロータ６１への固定の方法は特に限定されないが、例えば、ロータ６１と基台６５とが一体成型されても良く、ロータ６１と基台６５とが接着剤等で互いに固定されても良い。
【００３４】
ロータ６１、回転羽根６２及び基台６５は、熱伝導性に優れる材料かならなることが好ましい。このような材料としては、例えば、金属や高熱伝導性樹脂等を挙げることができる。また、ロータ６１、回転羽根６２及び基台６５は、互いに同じ材料から構成されても良く、別の材料から構成されても良い。更に、ロータ６１、回転羽根６２及び基台６５は、それぞれ単一の材料から構成されても良く、複数の材料から構成されても良い、例えば、基台６５が金属を主体とする材料から成る場合、後述のように基台６５の金属と他の部品との間で絶縁される必要がある場合があるため、当該絶縁部位には樹脂等が用いられる。
【００３５】
基台６５の上記載置面上には発光素子７０が配置されている。本実施形態の発光素子７０は、素子本体７１の上面に形成される発光領域７２から光を出射する素子であり、例えば、ＬＥＤとされる。このように発光素子７０は発光領域７２から光を出射するため、発光素子７０は光源ユニット４の光源と理解することができる。また、本実施形態では、発光素子７０は、発光領域７２の中心が基台６５の載置面における中心に位置するように配置されており、このため発光領域７２の中心は回転軸Ｃと重なっている。こうして、モータ５０のシャフト５１の回転により基台６５が回転羽根６２と共に回転すると、発光素子７０も回転する。
【００３６】
［反射ユニット５］
図１に示すように、反射ユニット５は、ロービーム用反射面８１Ｒを有するロービーム用リフレクタ８１と、ハイビーム用反射面８２Ｒを有するハイビーム用リフレクタ８２とを主な構成として有する。ロービーム用リフレクタ８１とハイビーム用リフレクタ８２とは互いに連結されており、ロービーム用反射面８１Ｒとハイビーム用反射面８２Ｒとが連続している。ロービーム用反射面８１Ｒ及びハイビーム用反射面８２Ｒは、それぞれ回転楕円曲面を基調としており、ロービーム用反射面８１Ｒが基調とする楕円曲面の第１焦点と、ハイビーム用反射面８２Ｒが基調とする楕円曲面の第１焦点とは、僅かに異なる位置とされる。この様な反射面を有するため、ロービーム用リフレクタ８１は、ロービームの配光を形成するように発光素子７０から出射する光を配光制御し、ハイビーム用リフレクタ８２は、ハイビームの配光を形成するように発光素子７０から出射する光を配光制御する。つまり、本実施形態では、ロービーム用リフレクタ８１及びハイビーム用リフレクタ８２は、光源である発光素子７０から出射する光を配光制御する光学部材と理解することができる。
【００３７】
また、ロービーム用リフレクタ８１のハイビーム用リフレクタ８２側と反端側の端部にはシェード８４が連結されている。シェード８４は、不要な光が灯具１から出射されることを抑制する機能を有している。また、ロービーム用リフレクタ８１は、左右方向の両サイドが前方に延在しており、嵌合部８５が形成されている。
【００３８】
また、ロービーム用リフレクタ８１のハイビーム用リフレクタ８２側の端部には、平板部８３が連結されている。この平板部８３には、ねじ孔８３Ｈが形成れており、このねじ孔８３Ｈにねじ８９が挿入されると共に、このねじ８９が、ケース４０のボス４５に形成されたボス孔４５Ｈに螺入されることで、光源ユニット４と反射ユニット５とが互いに固定される。
【００３９】
このように光源ユニット４と反射ユニット５とが互いに固定された状態で、ロービーム用反射面８１Ｒとハイビーム用反射面８２Ｒとから成る反射面は、発光素子７０の上方を覆っている。このようにロービーム用反射面８１Ｒとハイビーム用反射面８２Ｒとから成る反射面で覆われた発光素子７０から出射する光は、ロービーム用反射面８１Ｒ及びハイビーム用反射面８２Ｒで前方に反射される。
【００４０】
［レンズユニット６］
レンズユニット６は、投影レンズ２０とレンズホルダ３０とを主な構成として有する。
【００４１】
本実施形態では、投影レンズ２０は非球面平凸レンズである。この投影レンズ２０では、発光素子７０から出射される光が入射する側の面である入射面２１が平面状とされ、当該光が出射する側の面である出射面２２が出射方向に膨らむ凸面状とされる。投影レンズ２０の形状は、ロービーム用リフレクタ８１やハイビーム用リフレクタ８２で反射される光が投影レンズ２０を透過する際に屈折することで、ロービームやハイビームの配光を形成するような形状とされる。従って、本実施形態では、投影レンズ２０は、上記のロービーム用リフレクタ８１及びハイビーム用リフレクタ８２と共に、光源である発光素子７０から出射する光を配光制御する光学部材と理解することができる。また、投影レンズ２０の外周にはフランジ２３が形成されている。フランジ２３には、位置決め用の欠損部２７が複数形成されている。本実施形態では、欠損部２７の一部は切欠きで形成され、欠損部２７の他の一部は貫通孔により形成されている。
【００４２】
レンズホルダ３０は、開口３０Ｈが形成された概ね円筒状のホルダ本体３１と、ホルダ本体３１の一部が延在するように形成される一対の脚部３２と、それぞれの脚部３２のホルダ本体３１と反対側に接続されホルダ本体３１の軸方向に垂直な面上に延在する一対の固定板部３３とを主な構成をして備える。また、それぞれの脚部３２には、外側に突出する被嵌合部３５が形成されている。
【００４３】
ホルダ本体３１の脚部３２と反対側の縁には、投影レンズ２０のフランジ２３に形成された欠損部２７と対応する位置に嵌合リブ３７がそれぞれ形成されている。これら嵌合リブ３７が欠損部２７に嵌め込まれ、開口３０Ｈが投影レンズ２０で塞がれた状態で、ホルダ本体３１の縁とフランジ２３とが溶着され、投影レンズ２０とレンズホルダ３０とが互いに固定されている。
【００４４】
こうして投影レンズ２０とレンズホルダ３０とが一体となったレンズユニット６における、上記のそれぞれの被嵌合部３５には、内側から反射ユニット５の嵌合部８５が嵌入されて固定されている。こうして、レンズユニット６と反射ユニット５とが互いに固定されている。
【００４５】
このようにレンズユニット６と反射ユニット５とが互いに固定された状態で、本実施形態の場合、投影レンズ２０の後方焦点が反射ユニット５におけるロービーム用反射面８１Ｒが基調とする楕円曲面の第２焦点及びハイビーム用反射面８２Ｒが基調とする楕円曲面の第２焦点上に位置する或いはその近傍に位置するように、投影レンズ２０が配置されている。こうして、本実施形態の灯具ユニット３では、ＰＥＳ（Projector Ellipsoid System）光学系が構成されている。
【００４６】
［回路構成］
次に灯具ユニット３を駆動する回路構成について説明する。図４は、光源ユニット４を駆動する回路を示す概念図である。上記のように本実施形態ではモータ５０が上記のモータケース５２をシャフト５１が貫通しており、図４に示すように、シャフト５１の外周面上には所定のパターンに着磁されたマグネット５４が固定されている。このマグネット５４はシャフト５１と共に回転する。マグネット５４の周りには複数のコイル５３が配置されている。また、マグネット５４の近傍にはホールセンサやＭＲ型センサ等の磁気センサ５５が複数配置されており、シャフト５１の回転位置はこれらの磁気センサ５５により検出可能とされている。このモータ５０は、例えば、３相のブラシレスモータとされる。ただし、図では理解の容易のため、コイル５３や磁気センサ５５等は２つのみ記載されている。また、本実施形態ではシャフト５１は中空状とされており、シャフト５１の外周面上にはシャフト５１と絶縁された一対の端子５６が周方向の全周に渡って設けられている。これら一対の端子５６は、シャフト５１と共に回転する。これらの端子５６には、シャフト５１内を通る配線５７が配置されている。これらの配線５７は、基台６５を介して、発光素子７０の図示せぬ端子に接続されている。
【００４７】
それぞれのコイル５３にはモータ駆動部９２が接続されており、それぞれの磁気センサ５５にはセンサ信号処理部９３が接続されており、それぞれの端子５６には発光素子駆動部９４が接続されている。また、これらモータ駆動部９２、センサ信号処理部９３、発光素子駆動部９４は、制御部９１に接続されている。
【００４８】
次に、本実施形態の灯具１の動作について説明する。
【００４９】
制御部９１に所定の信号が入力すると制御部９１は、モータ駆動部９２を制御し、モータ駆動部９２はモータ５０を駆動する電圧をそれぞれのコイル５３に印加する。コイル５３に電圧が印加されるとコイル５３から生じる磁界によりマグネット５４がシャフト５１と共に回転軸Ｃを中心に回転する。このとき、マグネット５４から生じる磁界が磁気センサ５５で検知され、磁気センサ５５からの信号がセンサ信号処理部９３に入力する。センサ信号処理部９３では当該信号を所定の信号に変換して、制御部９１に入力する。従って、制御部９１には、シャフト５１の回転位置に応じた信号が入力する。
【００５０】
モータ５０のシャフト５１が回転すると、シャフト５１と共に基台６５及びファン６０が回転軸Ｃを中心に回転する。この回転により回転羽根６２が気流を生じさせる。この気流は、ケース４０に形成された複数の開口４０Ｈを介して、ファン６０の下方から上方に向かい、灯室ＬＲ内を循環する。
【００５１】
また、制御部９１に上記の所定の信号が入力すると制御部９１は、発光素子駆動部９４を制御し、発光素子駆動部９４は発光素子７０から光が出射するようにそれぞれの端子５６に電流を流す。このとき、それぞれの端子５６は上記のようにシャフト５１の外周を全周に渡って設けられているため、発光素子駆動部９４からの配線の先端に形成される接点部が固定されていても、当該接点部はシャフト５１と共に回転する端子５６の表面を摺動しながら端子５６との接続を維持することができる。こうして、シャフト５１と共に回転する発光素子７０に端子５６に接続される配線５７を介して電流が流され、発光素子７０は発光領域７２から光を出射する。
【００５２】
このときファン６０に固定された基台６５上に発光素子７０が配置されるため、ファン６０の回転により生じる上記の気流により発光素子７０は冷却される。また、発光素子７０から発生する熱は、基台６５を介してファン６０に伝導され、発光素子７０は熱伝導によっても冷却される。さらに、本実施形態では、光学部材であるロービーム用リフレクタ８１やハイビーム用リフレクタ８２は、ファン６０の回転軸Ｃと重なり気流の出力方向に配置されるため、ファン６０により生じる気流を直接受け、光学部材である投影レンズ２０は、ファン６０により生じ灯室ＬＲ内を循環する気流を受ける。このため、これらの光学部材は、ファン６０により生じる気流により冷却される。本実施形態では、ロービーム用リフレクタ８１やハイビーム用リフレクタ８２とファン６０との間に他の部材が非配置とされるため、より効率良く冷却することができる。
【００５３】
図５は、ファン６０及び発光素子７０を正面視する図である。回転軸Ｃを中心としながら回転する発光素子７０から光が出射すると、図５において一点鎖線で示すように発光素子７０の発光領域７２からは断面の形状が円形の光が出射しているように見える。
【００５４】
図６は、灯具１から光が照射される状態を示す図である。本実施形態では、ハイビームが照射される。この光は、反射ユニット５のロービーム用反射面８１Ｒ及びハイビーム用反射面８２Ｒで反射して、投影レンズ２０の入射面２１から入射し出射面２２から出射する。このように、本実施形態ではロービーム用反射面８１Ｒ、ハイビーム用反射面８２Ｒ及び投影レンズ２０により光は配光制御され、フロントカバー１２から出射する。
【００５５】
図７は、夜間照明であるロービーム、ハイビーム及び昼間照明の配光を示す図である。図７（Ａ）はロービームの配光を示し、図７（Ｂ）はハイビームの配光を示し、図７（Ｃ）は昼間照明の配光を示す。また、図７（Ａ）から図７（Ｃ）において、破線は、道路のセンターラインを示す。従って、図７（Ａ）から図７（Ｃ）では、灯具１を備える車両がセンターラインの左側を走行する状態を示している。上記のように本実施形態では、ハイビームが照射されるため、図７（Ｂ）に示す配光とされる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態の光源ユニット４は、回転軸Ｃの周りに回転する複数の回転羽根６２を有するファン６０と、ファン６０に固定され回転羽根６２と共に回転する基台６５と、基台６５上に配置される光源としての発光素子７０の発光領域７２とを備える。
【００５７】
ファン６０の回転羽根６２は、気流を起こす際に自身の周りを激しく空気が移動するため、効率良く冷却される部位である。従って、効率良く冷却される回転羽根６２を有するファン６０に上記のように発光素子７０から発生する熱が伝導されることで、発光素子７０を効率良く冷却することができる。このため、本実施形態の光源ユニット４を用いた灯具１は、ヒートシンクを省略することができ、灯具１は小型化され得る。
【００５８】
また、本実施形態では、基台６５は、回転軸Ｃに沿ってファン６０を見る場合に、図５において破線で示すように、回転羽根６２の回転により形成される外周円で囲まれる領域内に配置されている。従って、基台６５はファン６０により生じる気流で囲まれる。このため、本実施形態の光源ユニット４によれば基台６５や発光素子７０をより効率良く冷却し得る。
【００５９】
また、本実施形態の灯具１は、光源ユニット４と、光源である発光素子７０から出射する光を配光制御すると共にファン６０により生じる気流を受ける光学部材（ロービーム用リフレクタ８１、ハイビーム用リフレクタ８２及び投影レンズ２０）とを備える。これらの光学部材はファン６０により生じる気流により冷却され得るため、灯具１は、熱による灯具の不具合を抑制し得る。
【００６０】
また、本実施形態では、発光素子７０は、発光領域７２が回転軸Ｃと重なるように配置されている。このように発光領域７２が回転軸Ｃ上に位置することで、発光素子７０の回転により光が出射する範囲を図５の一点鎖線内に抑えることができる。従って、本実施形態の光源ユニット４を用いた灯具１では、反射ユニット５やレンズユニット６といった発光素子７０から出射する光の調光を行う光学部材が複雑化することを抑制することができる。
【００６１】
なお、図１の灯具１はハイビーム照射用の灯具として説明したが、ロービーム照射用の灯具であっても良い。この場合、特に図示しないが、灯具１にロービームのカットラインを形成するためのシェードが設けられ、ロービームの配光が形成されるように反射ユニット５やレンズユニット６が設計される。この場合、灯具１から照射される光は、図７（Ａ）に示す配光とされる。
【００６２】
また、図１の灯具１から昼間照明用の光が照射されても良い。この場合、例えば、発光素子７０から出射される光の全光束量が小さくされ、灯具１から照射される光は、図７（Ｃ）に示す配光とされる。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００６４】
図８は、本実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。図８に示すように、本実施形態の光源ユニットでは、発光領域７２が回転軸Ｃと重ならないように、光源である発光素子７０が配置されている。発光素子７０がこのように配置されることで、基台６５が回転軸Ｃを中心に回転すると、発光領域７２が移動する軌跡は図８の一対の一点鎖線で囲まれる領域となる。従って、本実施形態の灯具ユニットによれば、発光領域７２が描く軌跡をリング状にすることができ、光が出射する範囲を拡大することができる。従って、図１に示す灯具１にこのような光源ユニットが用いられることで、より広い範囲に光を照射し得る灯具を実現し得る。
【００６５】
また、本実施形態においては、光が出射する範囲をより限定的にすることとしても良い。具体的には、発光素子７０は、回転軸Ｃから所定の径方向に伸びる位置Ａから回転軸Ｃから他の所定の径方向に伸びる位置Ｂまで点灯する。この場合、発光素子７０が点灯する範囲は両矢印で示す回転範囲であり、発光領域７２が光を出射しながら描く軌跡は円弧状となる。
【００６６】
第１実施形態で説明したように、モータ５０が駆動している状態で、制御部９１にはセンサ信号処理部９３からシャフト５１の回転位置に応じた信号が入力している。従って、上記のように光が出射する範囲をより限定的にする場合、制御部９１は、シャフト５１の回転位置に応じた信号に基づいて、発光素子７０が位置Ａから位置Ｂまで点灯するように、発光素子駆動部９４を制御する。
【００６７】
このように位置Ａから位置Ｂまで発光素子７０が点灯する場合、発光素子が移動しない場合と比べて、光の出射範囲を広げつつも、不要な位置で光が出射することを抑制することができる。従って、このように発光素子７０が点灯する光源が灯具１に用いられる場合、発光素子７０が点灯する範囲を適宜定めることで、所望の配光の光を照射することができる。
【００６８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９を参照して詳細に説明する。なお、第２実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００６９】
図９は、本実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。図９に示すように、本実施形態の光源ユニットは、光源である複数の発光素子７０ａ，７０ｂが基台６５上に配置される点において、第２実施形態の光源ユニットと異なる。発光素子７０ａ，７０ｂは、第２実施形態の発光素子７０と同様の構成とされ、発光素子７０ａは素子本体７１ａの上面の発光領域７２ａから光を出射し、発光素子７０ｂは素子本体７１ｂの上面の発光領域７２ｂから光を出射する。本実施形態では、発光素子７０ａ，７０ｂは、発光領域７２ａ，７２ｂが回転軸Ｃを中心とする同心円上に位置し、発光領域７２ａ，７２ｂが回転軸Ｃを基準として互いに１８０度異なるように配置されている。
【００７０】
このように複数の発光素子７０ａ，７０ｂが配置される場合、特に図示して説明しないが、図４に示す端子５６や配線５７がそれぞれの発光素子７０ａ，７０ｂに応じて設けられ、発光素子駆動部９４はそれぞれの発光素子７０ａ，７０ｂが点灯するように電流を流す。
【００７１】
本実施形態では、発光素子７０ａ，７０ｂの発光領域７２ａ，７２ｂが描く軌跡は、第２実施形態において、発光素子７０の発光領域７２が描く軌跡と同様である。従って、光を出射することができる範囲も同じである。しかし、本実施形態の光源ユニットによれば、同心円上に複数の発光素子７０ａ，７０ｂの発光領域７２ａ，７２ｂが位置することで、全光束数をより多くすることができ、明るい光を照射することができる。また、ファンが一回転する間に同じ位置で複数回発光領域が位置するため、同心円上に位置する発光領域が一つの場合と比べると、照射される光がちらつくことを抑制することができる。
【００７２】
また、特に図示して説明をしないが、本実施形態においても、第２実施形態と同様にして、発光素子７０ａ，７０ｂが回転軸Ｃから所定の径方向に伸びる位置から他の所定の径方向に伸びる位置まで点灯するように制御しても良い。
【００７３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０を参照して詳細に説明する。なお、第３実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００７４】
図１０は、本実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。図１０に示すように、本実施形態の光源ユニットでは、光源である複数の発光素子７０ａ，７０ｂは、発光領域７２ａと回転軸Ｃとの距離と発光領域７２ｂと回転軸Ｃとの距離とが互いに異なるように配置されている。基台６５が回転軸Ｃを中心に回転すると、発光素子７０ａの発光領域７２ａが移動する軌跡は、図１０の一対の一点鎖線で囲まれる領域となるが、発光素子７０ｂの発光領域７２ｂが移動する軌跡は、図１０の一対の二点鎖線で囲まれる領域となる。
【００７５】
本実施形態では、２つの発光素子７０ａ，７０ｂの発光領域７２ａ，７２ｂが互いに異なる直径の円上にそれぞれ位置することとなる。このため、本実施形態の光源ユニットによれば、光が出射する範囲をより大きくすることができる。
【００７６】
また、特に図示して説明をしないが、本実施形態においても、第２実施形態と同様にして、発光素子７０ａ，７０ｂが回転軸Ｃから所定の径方向に伸びる位置から他の所定の径方向に伸びる位置まで点灯するように制御しても良い。また、発光素子７０ａのみを点灯させる制御や、発光素子７０ｂのみを点灯させる制御や、それぞれの発光素子７０ａ，７０ｂを点灯させる制御を行うことができる。
【００７７】
また、本実施形態では、２つの発光素子７０ａ，７０ｂが回転軸Ｃを基準とした径方向に沿って並んで配置される例を説明したが、２つの発光素子７０ａ，７０ｂが回転軸Ｃを基準とした異なる径方向に配置されても良い。
【００７８】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１１を参照して詳細に説明する。なお、第４実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００７９】
図１１は、本実施形態におけるファン及び発光素子を図５と同様にして正面視する図である。図１１に示すように、本実施形態の光源ユニットでは、光源である複数の発光素子７０ａ，７０ｂのうち、発光素子７０ａは発光領域７２ａが回転軸Ｃと重ならないように配置され、発光素子７０ｂは発光領域７２ｂが回転軸Ｃと重なるように配置されている。
【００８０】
このような光源ユニットでは、基台６５が回転軸Ｃを中心に回転すると、発光素子７０ａの発光領域７２ａが移動する軌跡は、図１１の一対の一点鎖線で囲まれる領域となるが、発光素子７０ｂの発光領域７２ｂが移動する軌跡は、図１１の二点鎖線で示される円内となる。この様な光源ユニットによっても、光が出射する範囲をより大きくすることができる。
【００８１】
また、このような光源ユニットでは、発光素子７０ａのみを点灯させる制御や、発光素子７０ｂのみを点灯させる制御や、それぞれの発光素子７０ａ，７０ｂを点灯させる制御を行うことができる。例えば、図１に示す灯具１において、発光素子７０ｂから出射する光に合わせて、ロービームのカットラインを形成するためのシェードが設けられ、発光素子７０ｂのみが点灯する場合には、灯具１からロービームが照射されるようにしても良い。この場合に、それぞれの発光素子７０ａ，７０ｂが点灯する場合にハイビームが照射されるように反射ユニット５やレンズユニット６が設計されても良い。また、本実施形態においても、第２実施形態と同様にして、発光素子７０ａが回転軸Ｃから所定の径方向に伸びる位置から他の所定の径方向に伸びる位置まで点灯するように制御しても良い。
【００８２】
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、第３実施形態から第５実施形態において、発光素子の数は上記実施形態に限定されない。例えば、これらの実施形態において、発光素子が３つ以上とされても良い。この場合、第３実施形態のように、それぞれの発光領域が回転軸Ｃを中心とする同心円上に位置するように複数の発光素子が配置される場合、互いに隣り合う発光領域の当該同心円に沿った距離は互いに同じ距離とされることが好ましい。
【００８４】
また、基台６５がファン６０に固定される限りにおいて、基台６５の大きさや形状は、上記実施形態に限定されない。例えば、基台６５がリング状の形状とされ、回転羽根６２に固定されても良い。この場合、発光素子は発光領域が回転軸と重ならないように配置されることとなる。
【００８５】
また、第３実施形態から第５実施形態のように複数の発光素子が用いられる場合、複数の発光素子が互いに連結されても良い。この場合、複数の発光領域を有するため、複数の発光素子が配置されていると理解することができる。
【００８６】
また上記実施形態では、灯具の例として車両用前照灯が適用された。しかしながら、灯具は上記実施形態に限らず、光源から出射する光を配光制御する光学部材を備える灯具であれば、車両以外に用いられる灯具であっても良い。また、灯具１ではＰＥＳ光学系が適用されたが、パラボラ光学系や直射光学系が適用されても良い。これらの光学系を有する灯具においても、発光素子７０から出射する光を配光制御すると共にファン６０により生じる気流を受ける光学部材を有する。具体的には、灯具は、パラボラ光学系の場合に光学部材としてリフレクタを有し、直射光学系の場合にレンズを有する。なお、ファン６０の気流の出力方向に光学部材が配置されることが、当該光学部材の冷却効率が高いため好ましい。また、ＰＥＳ光学系は、一般的に、光源とリフレクタとの距離が他の光学系よりも短いため、リフレクタをより効率良く冷却できる観点から好ましい。
【００８７】
なお、上記実施形態の灯具１ではヒートシンクが省略されたが、冷却をより促進するためシートシンクが別途設けられても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明によれば、効率良く光源を冷却し得る光源ユニットおよび灯具が提供され、照明の分野などにおいて利用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・灯具
２・・・筐体
３・・・灯具ユニット
４・・・光源ユニット
５・・・反射ユニット
６・・・レンズユニット
２０・・・投影レンズ
３０・・・レンズホルダ
４０・・・ケース
５０・・・モータ
６０・・・ファン
６５・・・基台
７０・・・発光素子（光源）
７２・・・発光領域
【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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【図１１】
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