(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑制するとともに、光源であるＬＥＤの放熱性の向上を図ることができる車両用灯具を提供する。【解決手段】給電されることにより光を発する半導体発光素子１０と、少なくとも、半導体発光素子１０から発せられた光を反射するリフレクタ部２１、リフレクタ部２１により反射された光を所望の範囲に向かって照射するレンズ部２２、および、レンズ部２２に入射する光の一部を遮ることにより、レンズ部２２よって照射される領域の形状を所望の形状とするシェード部２３を一体に構成するとともに、透光性材料によって中実に形成された光学部材２０と、が設けられ、リフレクタ部２１における、少なくとも光を反射する領域には、光を反射する第１金属膜２４が配置され、シェード部２３における、少なくとも光を所望の形状に遮る領域には、光を遮る第２金属膜２５が配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2013062068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電されることにより光を発する半導体発光素子と、
少なくとも、前記半導体発光素子から発せられた光を反射するリフレクタ部、該リフレクタ部により反射された光を所望の範囲に向かって照射するレンズ部、および、該レンズ部に入射する光の一部を遮ることにより、前記レンズ部よって照射される領域の形状を所望の形状とするシェード部を一体に構成するとともに、透光性材料によって中実に形成された光学部材と、
が設けられ、
前記リフレクタ部における、少なくとも光を反射する領域には、光を反射する第１金属膜が配置され、
前記シェード部における、少なくとも光を所望の形状に遮る領域には、光を遮る第２金属膜が配置されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記半導体発光素子に発光ようの電力を供給する駆動回路部が更に設けられ、
前記半導体発光素子は、前記駆動回路部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記半導体発光素子に発光ようの電力を供給する駆動回路部が更に設けられ、
前記駆動回路部には、少なくとも前記駆動回路部で発生した熱を周囲に放熱させる放熱部が熱的に接続され、
前記半導体発光素子と前記放熱部との間には、前記半導体発光素子で発生した熱を前記放熱部に伝える熱伝導部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記光学部材および前記駆動回路部が組み合わされた集合部品となることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用灯具に関し、特に、光源として半導体発光素子（以下、「ＬＥＤ」と表記する。）を利用する車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤを光源として利用した車両用灯具の構成としては、リフレクタや、レンズや、シェードなどの光学系部品を用いて灯具に要求される配光特性を実現する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。リフレクタや、レンズや、シェードなどの光学系部品は、それぞれ独立した部品として形成されており、これらの部品を組み合わせることにより車両用灯具が構成されている。
【０００３】
さらに、特許文献１にも記載されているように、光源であるＬＥＤに電力を供給する駆動回路は、ＬＥＤから離れた位置である灯具のハウジング内またはハウジング外に配置されることが一般的である。言い換えると、駆動回路は、ＬＥＤとは別体である別体駆動回路となっていることが一般的である。このようにＬＥＤと駆動回路とが別体であるである場合には、ＬＥＤおよび駆動回路の間に電力の供給に用いられる配線が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０４８９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようにリフレクタや、レンズや、シェードなどの光学系部品が独立した部品である場合には、光学系部品の組み付け工程が増えて車両用灯具の製造コストが上昇するという問題があった。光学系部品の場合には、互いの配置位置の精度が、車両用灯具の配光特性に影響を与えるため、組み付け工程を簡略化することも難しいという問題があった。
【０００６】
その一方で、光源としてＬＥＤを用いた場合、ＬＥＤから発生する熱を効率よく放熱させる必要があることが知られている。特許文献１では、ヒートシンク本体にＬＥＤを取り付けることにより、ＬＥＤで発生した熱はヒートシンク本体を介して外部に放熱されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された放熱方法では、ＬＥＤとヒートシンク本体との接触面という限られた部分を介して放熱を行うため、単位時間当たりに放熱できる熱量が限られるおそれがある。言い換えると、十分な放熱を行うことができない可能性があるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、製造コストの上昇を抑制するとともに、光源であるＬＥＤの放熱性の向上を図ることができる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】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の車両用灯具は、給電されることにより光を発する半導体発光素子と、少なくとも、前記半導体発光素子から発せられた光を反射するリフレクタ部、該リフレクタ部により反射された光を所望の範囲に向かって照射するレンズ部、および、該レンズ部に入射する光の一部を遮ることにより、前記レンズ部よって照射される領域の形状を所望の形状とするシェード部を一体に構成するとともに、透光性材料によって中実に形成された光学部材と、が設けられ、前記リフレクタ部における、少なくとも光を反射する領域には、光を反射する第１金属膜が配置され、前記シェード部における、少なくとも光を所望の形状に遮る領域には、光を遮る第２金属膜が配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用灯具によれば、リフレクタ部、レンズ部、および、シェード部を一体に構成した光学部材を用いているため、例えばリフレクタ部、レンズ部、および、シェード部が独立した部品である場合と比較して、車両用灯具の組み立て工程数を削減することができる。つまり、リフレクタ部の組み立て構成、レンズ部の組み立て工程、および、シェード部の組み立て工程の３つの工程が、光学部材の組み立て工程の１つの工程に集約することができ、車両用灯具の組み立て工程数を削減することができる。
【００１１】
その一方で、一般的に透光性材料は空気よりも熱伝導性が良いため、光学部材が透光性材料から形成された中実な部材とすることにより、例えば中空な光学部材と比較して、光学部材の放熱性を向上させることができる。そのため、光学部材を介して放熱される半導体発光素子で発生した熱の量を増やすことができる。
【００１２】
さらに、リフレクタ部における光の反射領域、および、シェード部における光を遮る領域のそれぞれに、一般的に透光性材料よりも熱伝導性が良い第１金属膜、および、第２金属膜が配置されているため、さらに、光学部材の放熱性が高くなる。
【００１３】
その他に、光学部材が透光性材料から形成された中実な部材であるため、太陽光によって半導体発光素子の寿命が短くなることを抑制することができる。つまり、半導体発光素子は、太陽光が照射されると劣化が進みやすくなり、寿命が短くなるおそれがある。太陽光は光学部材を介して半導体発光素子に照射されるが、光学部材が透光性材料から中実に形成された部材の場合、太陽光は透光性材料を透過して半導体発光素子に照射される。透光性材料は、空気と比較して光の減衰が大きいため、半導体発光素子に到達する太陽光の割合を低減させることができる。そのため、半導体発光素子の劣化を抑制することができ、寿命が短くなることを抑制することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記半導体発光素子に発光ようの電力を供給する駆動回路部が更に設けられ、前記半導体発光素子は、前記駆動回路部に配置されていることが望ましい。
このように半導体発光素子を駆動回路部に配置する、言い換えると、駆動回路部に半導体発光素子を直接取り付けることにより、半導体発光素子と駆動回路部とを離して配置する場合と比較して、車両用灯具の組み立て工程数を削減することができる。例えば、半導体発光素子と駆動回路部とが離れた位置に別々に配置される場合には、駆動回路から供給される電力を半導体発光素子に導く配線を取り付ける工程が必要になる。これと比較して、半導体発光素子を駆動回路部に直接配置することにより、上述の配線を取り付ける工程を削減することができる。
【００１５】
上記発明においては、前記半導体発光素子に発光ようの電力を供給する駆動回路部が更に設けられ、前記駆動回路部には、少なくとも前記駆動回路部で発生した熱を周囲に放熱させる放熱部が熱的に接続され、前記半導体発光素子と前記放熱部との間には、前記半導体発光素子で発生した熱を前記放熱部に伝える熱伝導部が設けられていることが望ましい。
【００１６】
このように熱伝導部を介して半導体発光素子から放熱部への伝熱を容易にすることにより、言い換えると、半導体発光素子と放熱部とを熱的に接続することにより、半導体発光素子の放熱性を向上させることができる。
【００１７】
上記発明においては、前記光学部材および前記駆動回路部が組み合わされた集合部品となることが望ましい。
このように光学部材および駆動回路部を集合部品（アッセンブリ）とし、一体に取り扱うことができるようにすることにより、光学部材および駆動回路部を別々に構成する場合と比較して、車両用灯具の組み立て工程数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の車両用灯具によれば、リフレクタ部、レンズ部、および、シェード部を一体に構成した光学部材を用いているとともに、第１金属膜および第２金属膜を備えることにより、組み立て工程数を減らして製造コストの上昇を抑制するとともに、光源であるＬＥＤの放熱性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具の全体構成を説明する模式図である。
【図２】図１の車両用灯具の全体構成を説明する上面視図である。
【図３】図１の光学部材の構成を説明する図である。
【図４】図３の光学部材の構成を説明する上面視図である。
【図５】図３の光学部材の構成を説明するＢ矢視図である。
【図６】図１の駆動回路部の構成を説明する断面視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る車両用灯具の構成を説明する断面視図である。
【図８】図７の車両用灯具の構成を説明する上面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具ついて図１から図６を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両用灯具１の全体構成を説明する模式図であり、図２は、図１の車両用灯具１の全体構成を説明する上面視図である。
【００２１】
本実施形態の車両用灯具１は、主に自動車などの車両に取付けられ、車両の前方路面など、所望の領域に向けて光を照射するものである。本実施形態では、本発明の車両用灯具を自動車の前照灯に適用して説明する。以下の説明では、車両用灯具１から光が照射される方向を前方と表記し、光が照射される方向と反対方向を後方と表記する。
【００２２】
車両用灯具１には、図１および図２に示すように、照明に用いられる光を発する半導体発光素子１０（以下、「ＬＥＤ１０」と表記する。）と、ＬＥＤ１０から発せられた光を前方に向けて照射させる光学部材２０と、ＬＥＤ１０を発光させる電流を供給するとともにＬＥＤ１０の発光および消灯を制御する駆動回路部３０と、ＬＥＤ１０および駆動回路部３０で発生した熱を放熱させる放熱部４０と、が主に設けられている。
【００２３】
ＬＥＤ１０は、駆動回路部３０から供給される電流により発光するものであり、電流の供給の有無により、発光したり消灯したりするものである。なお、ＬＥＤ１０としては、公知の種類の半導体発光素子を用いることができ、特に種類を限定するものではない。
【００２４】
光学部材２０は、ＬＥＤ１０から発せられた光が入射する部材であるとともに、前方（図１の右方向）の路面に向けてＬＥＤ１０の光を照射させるものである。そのため、光学部材２０は、ＬＥＤ１０の光が出射する方向（図１では上方）に隣接して配置されるとともに、車両用灯具１における前方の端部に配置されるものである。また、光学部材２０は、光の透過性が高い透光性樹脂、言い換えると、ＬＥＤ１０が発する光の波長に対する光の減衰率が低い透光性樹脂から一体に形成されたものである。
【００２５】
図３は、図１の光学部材の構成を説明する図であり、図４は、図３の光学部材の構成を説明する上面視図であり、図５は、図３の光学部材の構成を説明するＢ矢視図である。
光学部材２０には、図３から図５に示すように、主にＬＥＤ１０の光を前方（図３の左方向）に向けて反射させるリフレクタ部２１と、主にリフレクタ部２１に反射された光を前方の所望の範囲に向かって照射するレンズ部２２と、主にレンズ部２２により照射される領域の形状を所望の形状にするシェード部２３と、が主に設けられている。
【００２６】
リフレクタ部２１は、ＬＥＤ１０から発生られた光が入射する部分であるとともに、入射したＬＥＤ１０の光をレンズ部２２に向けて反射するものである。リフレクタ部２１は、レンズ部２２における後面の上側から、後方に向かって突出して形成された部分であり、おおよそ円錐を中心軸線に沿って二分割した形状、または、楕円体を長軸および短軸にそって四分割した形状に形成されたものである。
【００２７】
リフレクタ部２１には、ＬＥＤ１０から発生られた光が入射する光入射面２１Ａと、入射したＬＥＤ１０の光をレンズ部２２に向けて反射するリフレクタミラー面２１Ｂと、シェード部２３とともに照射される領域の形状を所望の形状にする凹部２１Ｃと、が主に設けられている。
【００２８】
光入射面２１Ａは、リフレクタ部２１のＬＥＤ１０と対向する平面（図１参照）、言い換えると、下向きの平面における後端に設けられたものである。リフレクタ部２１における光入射面２１Ａを除いた大半の表面（図３から図５におけるハッチングが施された領域）には、アルミニウム（Ａｌ）などの金属からなる反射金属膜（第１金属膜）２４が設けられている。言い換えると、光入射面２１Ａには、反射金属膜２４が設けられていないため、ＬＥＤ１０から発生られた光をリフレクタ部２１の内部、言い換えると、光学部材２０の内部に入射させることができる。なお、光入射面２１Ａは、ＬＥＤ１０から発生られた光が入射する割合を高めるために、ＬＥＤ１０の光が出射される部分に接近して配置されている（図１参照）。
【００２９】
リフレクタミラー面２１Ｂは、リフレクタ部２１におけるＬＥＤ１０と反対側の曲面（図１参照）、言い換えると、リフレクタ部２１の上側の曲面に設けられたものである。リフレクタ部２１の外面には、上述の反射金属膜２４が設けられ、光が反射するようにされている。リフレクタミラー面２１Ｂの形状は、下方に配置されたＬＥＤ１０から発せられた光を、前方に配置されたレンズ部２２に向けて反射する形状であるとともに、レンズ部２２に入射する光が、レンズ部２２による所望の範囲の照射に適した入射方向や、入射分布となる形状である。
【００３０】
凹部２１Ｃは、リフレクタ部２１のＬＥＤ１０と対向する平面における前方であって、後方から前方を見て左端側に設けられた凹みである。凹部２１Ｃは、前方に向かって上方へ傾斜する傾斜面と、レンズ部２２の後面、または、シェード部２３を構成する上下方向に延びる壁面と、から形成されている。
【００３１】
なお、凹部２１Ｃは、リフレクタ部２１のＬＥＤ１０と対向する平面およびシェード部２３とともに、リフレクタ部２１からレンズ部２２に入射する光の一部を遮る稜線２３Ａの形状を定めるものでもある。そのため、凹部２１Ｃの形状および配置位置は、車両用灯具１に求められる光の照射領域の形状によって、さまざまな形状とすることができ、特に本実施形態の形状に特定するものではない。
【００３２】
レンズ部２２は、リフレクタ部２１によって反射された後、一部がシェード部２３の稜線２３Ａによって遮光された光を、前方の所望の範囲に向かって照射するものである。レンズ部２２は、光学部材２０の前方に配置されたものであり、リフレクタ部２１およびシェード部２３と一体に形成されるものである。レンズ部２２の形状は、車両用灯具１に求められる照明特性などによって定められるものであり、特に形状を限定するものではない。
【００３３】
シェード部２３は、レンズ部２２における後面の下領域に形成されたものであり、リフレクタ部２１の凹部２１Ｃ等とともに、稜線２３Ａを形成するものである。シェード部２３およびレンズ部２２の後面には、アルミニウム（Ａｌ）などの金属からなる遮光金属膜（第２金属膜）２５が設けられている。遮光金属膜２５は、上述の反射金属膜２４と同じ金属材料から形成されていてもよいし、異なる金属材料から形成されていてもよく、特に限定するものではない。
【００３４】
図６は、図１の駆動回路部３０の構成を説明する断面視図である。
駆動回路部３０は、ＬＥＤ１０への電流の供給を制御するとともに、ＬＥＤ１０および光学部材２０を保持するものである。駆動回路部３０には、図１および図６に示すように、駆動回路３１と、ヒートスプレッダ３２と、が設けられている。
【００３５】
駆動回路３１は、ＬＥＤ１０への電流の供給を制御するものであり、かつ、ＬＥＤ１０が取り付けられるものである。駆動回路３１は、電流の供給を制御するインダクタやフィルタなどの電子部品（図示せず。）と、電子部品が取り付けられると共に電子部品同士を電気的につなぐ配線が形成された基板（図示せず。）と、から主に形成されている。本実施形態では、基板にＬＥＤ１０が取り付けられる例に適用して説明する。
【００３６】
ヒートスプレッダ３２は、駆動回路３１を保持すると共に、上述の光学部材２０を保持するものでもある。さらに、ヒートスプレッダ３２は、駆動回路３１およびＬＥＤ１０で発生した熱を周囲に放熱させると共に、放熱部４０に伝えるものでもある。そのため、ヒートスプレッダ３２を構成する材料として、伝熱性と強度を兼ね備えた金属材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銅（Ｃｕ）、または、銅合金などを用いることが望ましい。
【００３７】
ヒートスプレッダ３２の上面には、駆動回路３１を収納する凹部が形成され、凹部の内部には、駆動回路３１とヒートスプレッダ３２との間の熱伝導性を確保する放熱ゲルが配置されている。ヒートスプレッダ３２の後端には、放熱部４０との接続に用いられる板状の接続部３３が設けられている。
【００３８】
放熱部４０は、図１および図２に示すように、ヒートスプレッダ３２を介して伝わってきた駆動回路３１およびＬＥＤ１０の熱を周囲に放熱するものである。放熱部４０には、ヒートスプレッダ３２の接続部３３に取り付けられる本体４１と、本体４１から放射状に延びて配置された複数のフィン４２とが設けられている。本体４１および複数のフィン４２を構成する材料としては、ヒートスプレッダ３２と同様に、伝熱性を有する金属材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銅（Ｃｕ）、または、銅合金などを用いることが望ましい。
【００３９】
次に、上記の構成からなる車両用灯具１における製造工程について説明する。
まず、光学部材２０の製造工程について説明する。光学部材２０は、まず、光学部材２０の外形が形成された金型に、透光性樹脂を注入または射出することにより形成される。その後、形成された光学部材２０の所定の位置にアルミニウム等の金属材料を蒸着などの方法を用いてコーティングし、反射金属膜２４および遮光金属膜２５が形成される。
【００４０】
駆動回路部３０の製造は、光学部材２０の形成に続いて、または、光学部材の形成と並行して行われる。
まず、ヒートスプレッダ３２の凹部に駆動回路３１が配置される。駆動回路３１には予めＬＥＤ１０が直接取り付けられていてもよいし、駆動回路３１をヒートスプレッダ３２に配置した後に、ＬＥＤ１０を駆動回路３１に取り付けてもよい。
【００４１】
そして、ヒートスプレッダ３２に光学部材２０が取り付けられると共に、ヒートスプレッダ３２の接続部３３に、放熱部４０の本体４１が取り付けられて、車両用灯具１が完成する。なお、放熱部４０は、予めヒートスプレッダ３２に取り付けられていてもよく、特に限定するものではない。
【００４２】
次に、上記の構成からなる車両用灯具１における放熱について説明する。
駆動回路３１からＬＥＤ１０に電流が供給されると、ＬＥＤ１０から光が発せられると共に、ＬＥＤ１０から熱が発生する。また、ＬＥＤ１０に電流を供給する駆動回路３１からも熱が発生する。ＬＥＤ１０および駆動回路３１から発生した熱は、ヒートスプレッダ３２を介して放熱部４０へ伝わり、複数のフィン４２から周囲へ放熱される。
【００４３】
また、ＬＥＤ１０で発生した熱の一部は、輻射熱として、ＬＥＤ１０に対向して配置された光学部材２０のリフレクタ部２１にも伝わる。リフレクタ部２１に伝わったＬＥＤ１０の熱は、リフレクタ部２１の表面、および、反射金属膜２４から周囲に放熱されると共に、リフレクタ部２１と一体に形成されたレンズ部２２や、シェード部２３の表面、および、遮光金属膜２５から周囲に放熱される。
【００４４】
上記の構成によれば、リフレクタ部２１、レンズ部２２、および、シェード部２３を一体に構成した光学部材２０を用いているため、例えばリフレクタ部２１、レンズ部２２、および、シェード部２３が独立した部品である場合と比較して、車両用灯具１の組み立て工程数を削減することができる。つまり、リフレクタ部２１の組み立て構成、レンズ部２２の組み立て工程、および、シェード部２３の組み立て工程の３つの工程が、光学部材２０の組み立て工程の１つの工程に集約することができ、車両用灯具１の組み立て工程数を削減することができる。その結果、車両用灯具１の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００４５】
その一方で、一般的に透光性材料は空気よりも熱伝導性が良いため、光学部材２０が透光性材料から形成された中実な部材とすることにより、例えば中空な光学部材と比較して、光学部材の放熱性を向上させることができる。そのため、光学部材２０を介して放熱されるＬＥＤ１０で発生した熱の量を増やすことができる。つまり、光源であるＬＥＤ１０の放熱性の向上を図ることができる。
【００４６】
さらに、リフレクタ部２１における光の反射領域、および、シェード部２３における光を遮る領域のそれぞれに、一般的に透光性材料よりも熱伝導性が良い反射金属膜２４、および、遮光金属膜２５が配置されているため、さらに、光学部材２０の放熱性が高くなり、光源であるＬＥＤ１０の放熱性の更なる向上を図ることができる。
【００４７】
その他に、光学部材２０が透光性材料から形成された中実な部材であるため、太陽光によってＬＥＤ１０の寿命が短くなることを抑制することができる。つまり、ＬＥＤ１０は、太陽光が照射されると劣化が進みやすくなり、寿命が短くなるおそれがある。太陽光は光学部材２０を介してＬＥＤ１０に入射するが、光学部材２０が透光性材料から中実に形成された部材の場合、太陽光は透光性材料を透過してＬＥＤ１０に入射する。透光性材料は、空気と比較して光の減衰が大きいため、ＬＥＤ１０に到達する太陽光の割合を低減させることができる。そのため、ＬＥＤ１０の劣化を抑制することができ、寿命が短くなることを抑制することができる。
【００４８】
このようにＬＥＤ１０を駆動回路部３０に配置する、言い換えると、駆動回路部３０にＬＥＤ１０を直接取り付けることにより、ＬＥＤ１０と駆動回路部３０とを離して配置する場合と比較して、車両用灯具１の組み立て工程数を削減することができる。その結果、車両用灯具１の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００４９】
例えば、ＬＥＤ１０と駆動回路部３０とが離れた位置に別々に配置される場合には、駆動回路３１から供給される電力をＬＥＤ１０に導く配線を取り付ける工程が必要になる。これと比較して、ＬＥＤ１０を駆動回路部３０に直接配置することにより、上述の配線を取り付ける工程を削減することができる。
【００５０】
このように光学部材２０および駆動回路部３０を集合部品（アッセンブリ）とし、一体に取り扱うことができるようにすることにより、光学部材２０および駆動回路部３０を別々に構成する場合と比較して、車両用灯具１の組み立て工程数を削減することができる。その結果、車両用灯具１の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両用灯具ついて図７および図８を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る車両用灯具１０１の構成を説明する断面視図であり、図８は、図７の車両用灯具１０１の構成を説明する上面視図である。
【００５２】
車両用灯具１０１には、図７および図８に示すように、照明に用いられる光を発するＬＥＤ１０と、ＬＥＤ１０から発せられた光を前方に向けて照射させる光学部材１２０と、ＬＥＤ１０を発光させる電流を供給するとともにＬＥＤ１０の発光および消灯を制御する駆動回路部１３０と、ＬＥＤ１０および駆動回路部１３０で発生した熱を放熱させる放熱部１４０と、が主に設けられている。
【００５３】
光学部材１２０は、ＬＥＤ１０から発せられた光が入射する部材であるとともに、前方（図７の右方向）の路面に向けてＬＥＤ１０の光を照射させるものである。本実施形態の光学部材１２０では、第１の実施形態の光学部材２０と異なり、ＬＥＤ１０の光が出射する方向と、光学部材１２０から光が出射する方向とが同じ方向になっている。
【００５４】
光学部材１２０には、リフレクタ部１２１と、レンズ部１２２と、シェード部１２３とが主に設けられている。本実施形態の光学部材１２０は、リフレクタ部１２１、レンズ部１２２およびシェード部１２３が透光性樹脂により一体に形成されている点で、第１の実施形態の光学部材２０と同一であり、光学部材１２０の内部に空間が形成されている点、言い換えると中空構造を有している点が第１の実施形態の光学部材２０と異なっている。
【００５５】
リフレクタ部１２１は、ＬＥＤ１０から発生られた光が入射する部分であるとともに、ＬＥＤ１０から拡散して広がる光をレンズ部１２２に向けて反射するものである。リフレクタ部１２１は、後方から前方に向かって互いに離れる側壁を有する筒状に形成された部材であり、例えば円錐筒状、または四角錐筒状に形成された部材である。
【００５６】
さらに、リフレクタ部１２１は、前方側の端部がレンズ部１２２およびシェード部１２３を支持可能に構成されている。また、後方側の端部は、駆動回路部１３０に取り付け可能に構成されている。具体的には、駆動回路部１３０の一部を挟みこみ固定される構成とされている。
【００５７】
リフレクタ部１２１の側面はリフレクタミラー面１２１Ｂとして機能するものであり、リフレクタミラー面１２１Ｂには、反射金属膜２４が設けられている。リフレクタミラー面１２１Ｂは、上述のように後方から前方に向かってＬＥＤ１０から離れる傾斜を有する面であるため、ＬＥＤ１０から拡散して広がる光を、レンズ部１２２に向けて反射させることができる（図８参照）。
【００５８】
なお、反射金属膜２４は、図７および図８に示すように、リフレクタミラー面１２１Ｂの外面、言い換えると光学部材１２０の外側に配置されていてもよいし、リフレクタミラー面１２１Ｂの内面、言い換えると光学部材１２０の内側に配置されていてもよく、特に配置位置を限定するものではない。
【００５９】
レンズ部１２２は、ＬＥＤ１０から直接入射される光、および、リフレクタ部１２１により反射された光を、前方の所望の範囲に向かって照射するものである。レンズ部１２２は、リフレクタ部１２１の前方側の端部に支持されたものであり、シェード部１２３と一体に形成されるものである。レンズ部１２２の形状も、第１の実施形態のレンズ部２２と同様に、照明特性などによって定められるものであり、特に形状を限定するものではない。
【００６０】
シェード部１２３は、レンズ部１２２における後面の下領域に、左右方向（図８の上下方向）にわたって形成されたものであり、遮光金属膜２５が設けられたものである。遮光金属膜２５の上端は、車両用灯具１に求められる光の照射領域の形状に光を遮る稜線１２３Ａとなっている。
【００６１】
なお、本実施形態では、遮光金属膜２５をレンズ部１２２の後面、言い換えると、光学部材１２０の内部に設ける例に適用して説明するが、レンズ部１２２の前面、言い換えると、光学部材１２０の外部に設けてもよく、特に配置位置を限定するものではない。
【００６２】
駆動回路部１３０は、ＬＥＤ１０への電流の供給を制御するとともに、ＬＥＤ１０および光学部材１２０を保持するものである。駆動回路部１３０には、図７および図８に示すように、駆動回路３１と、ヒートスプレッダ１３２と、熱伝導部１３３と、が設けられている。
【００６３】
ヒートスプレッダ１３２は、駆動回路３１を保持する第１ヒートスプレッダ１３２Ａと、光学部材１２０を保持する第２ヒートスプレッダ１３２Ｂを主に備えるものである。第１ヒートスプレッダ１３２Ａおよび第２ヒートスプレッダ１３２Ｂは、伝熱性と強度を兼ね備えた金属材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銅（Ｃｕ）、または、銅合金などから形成されていると共に、ネジ等の締結部材をもちいて互いに熱伝達が可能に固定されている。
【００６４】
第１ヒートスプレッダ１３２Ａには、内部に駆動回路３１を収納する空間が設けられていると共に、第１ヒートスプレッダ１３２Ａは、熱伝導部１３３と熱伝達が可能に配置されている。本実施形態では、第１ヒートスプレッダ１３２Ａと熱伝導部１３３とが直接接触している例に適用して説明する。
【００６５】
第２ヒートスプレッダ１３２Ｂは、光学部材１２０と第１ヒートスプレッダ１３２Ａとの間に配置された部材であり、光学部材１２０を支持するものでもある。第２ヒートスプレッダ１３２Ｂには貫通孔が設けられ、この貫通孔に熱伝導部１３３が配置されている。熱伝導部１３３は、伝熱性を備えた材料からなる部材であり、前方の端面にはＬＥＤ１０が配置され、後方の端面は第１ヒートスプレッダ１３２Ａと直接接触している。また、熱伝導部１３３には、駆動回路３１からＬＥＤ１０に電流を供給する配線が配置される配線孔が設けられている。
【００６６】
放熱部１４０は、図７および図８に示すように、ヒートスプレッダ１３２を介して伝わってきた駆動回路３１およびＬＥＤ１０の熱を周囲に放熱するものである。放熱部１４０には、第１ヒートスプレッダ１３２Ａに配置された複数の第１フィン１４１と、第２ヒートスプレッダ１３２Ｂに配置された複数の第２フィン１４２と、が設けられている。
【００６７】
第１フィン１４１は、第１ヒートスプレッダ１３２Ａから後方に向かって延びる板状の部材であり、平行に並んで配置されたものである。第２フィン１４２は、第２ヒートスプレッダ１３２Ｂから右側や左側（図８の上側や下側）に向かって延びる板状の部材であり、放射状に並んで配置されたものである。
【００６８】
次に、上記の構成からなる車両用灯具１０１における製造工程について説明する。
まず、光学部材１２０の製造工程について説明する。まず、リフレクタ部１２１の外形が形成された金型やレンズ部１２２の外形が形成された金型に、透光性樹脂を注入または射出することにより、リフレクタ部１２１とレンズ部１２２とがそれぞれ形成される。その後、リフレクタ部１２１の所定の位置に反射金属膜２４が形成され、レンズ部１２２の所定の位置に遮光金属膜２５が形成される。次に、リフレクタ部１２１の前方の端部にレンズ部１２２が取り付けられて光学部材１２０が完成する。
【００６９】
駆動回路部１３０の製造は、光学部材１２０の形成に続いて、または、光学部材の形成と並行して行われる。
まず、第１ヒートスプレッダ１３２Ａおよび第２ヒートスプレッダ１３２Ｂがネジ等により締結される。このとき、第２ヒートスプレッダ１３２Ｂの内部に熱伝導部１３３が配置される。熱伝導部１３３は、前方に向かって細くなる形状に形成され、第２ヒートスプレッダ１３２Ｂの貫通孔も前方に向かって細くなる孔として形成されている。そのため、第１ヒートスプレッダ１３２Ａと、第２ヒートスプレッダ１３２Ｂとの間に熱伝導部１３３を挟みこみ、第１ヒートスプレッダ１３２Ａと第２ヒートスプレッダ１３２Ｂとを締結することにより、熱伝導部１３３を固定することができる。その後、熱伝導部１３３の前方の端面にＬＥＤ１０が取り付けられる。
【００７０】
第１ヒートスプレッダ１３２Ａおよび第２ヒートスプレッダ１３２Ｂを締結した後、第１ヒートスプレッダ１３２Ａの内部に駆動回路３１が収納され、ＬＥＤ１０と駆動回路３１とをつなぐ配線が設けられる。そして、光学部材１２０と駆動回路部１３０とを一体に組付けることにより車両用灯具１０１が完成する。
【００７１】
次に、上記の構成からなる車両用灯具１０１における放熱について説明する。
駆動回路３１からＬＥＤ１０に電流が供給されると、ＬＥＤ１０から光が発せられると共に、ＬＥＤ１０から熱が発生する。また、ＬＥＤ１０に電流を供給する駆動回路３１からも熱が発生する。
【００７２】
ＬＥＤ１０で発生した熱は、熱伝導部１３３を介して第２ヒートスプレッダ１３２Ｂに伝わると共に、熱伝導部１３３を介して、さらに、熱伝導部１３３および第２ヒートスプレッダ１３２Ｂを介して第１ヒートスプレッダ１３２Ａにも伝わる。第２ヒートスプレッダ１３２Ｂに伝わった熱は、第２フィン１４２から周囲に放熱される。第１ヒートスプレッダ１３２Ａに伝わった熱は、第１フィン１４１から周囲に放熱される。また、駆動回路３１で発生した熱は、第１ヒートスプレッダ１３２Ａを介して第１フィン１４１から周囲に放熱される。
【００７３】
上記の構成によれば、熱伝導部１３３を介してＬＥＤ１０から放熱部１４０への伝熱を容易にすることにより、言い換えると、ＬＥＤ１０と放熱部１４０とを熱的に接続することにより、ＬＥＤ１０の放熱性を向上させることができる。
【００７４】
また、光学部材１２０および駆動回路部１３０を集合部品（アッセンブリ）とし、一体に取り扱うことができるようにすることにより、光学部材１２０および駆動回路部１３０を別々に構成する場合と比較して、車両用灯具１０１の組み立て工程数を削減することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１，１０１…車両用灯具、１０…半導体発光素子、２０，１２０…光学部材、２１，１２１…リフレクタ部、２２，１２２…レンズ部、２３，１２３…シェード部、２４…反射金属膜（第１金属膜）、２５…遮光金属膜（第２金属膜）、３０，１３０…駆動回路部、４０，１４０…放熱部
【図１】
2013062068.tif 000003
【図２】
2013062068.tif 000004
【図３】
2013062068.tif 000005
【図４】
2013062068.tif 000006
【図５】
2013062068.tif 000007
【図６】
2013062068.tif 000008
【図７】
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【図８】
2013062068.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電されることにより光を発する半導体発光素子と、
少なくとも、前記半導体発光素子から発せられた光を反射するリフレクタ部、該リフレクタ部により反射された光を所望の範囲に向かって照射するレンズ部、および、該レンズ部に入射する光の一部を遮ることにより、前記レンズ部よって照射される領域の形状を所望の形状とするシェード部を一体に構成するとともに、透光性材料によって中実に形成された光学部材と、
が設けられ、
前記リフレクタ部における、少なくとも光を反射する領域には、光を反射する第１金属膜が配置されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記シェード部における、少なくとも光を所望の形状に遮る領域には、光を遮る第２金属膜が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記半導体発光素子に発光ようの電力を供給する駆動回路部が更に設けられ、
前記半導体発光素子は、前記駆動回路部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記半導体発光素子に発光ようの電力を供給する駆動回路部が更に設けられ、
前記駆動回路部には、少なくとも前記駆動回路部で発生した熱を周囲に放熱させる放熱部が熱的に接続され、
前記半導体発光素子と前記放熱部との間には、前記半導体発光素子で発生した熱を前記放熱部に伝える熱伝導部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記光学部材部が前記熱伝導部と熱的に接続していることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記光学部材および前記駆動回路部が組み合わされた集合部品となることを特徴とする請求項３ないし５に記載の車両用灯具。