JP2014235788A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性能を確保しつつ照射性能を向上させることのできる車両用照明装置を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る車両用照明装置１は、発光部２と、保持部３と、ライトガイド４と、蓋部５と、を有する。発光部２は、１以上の発光素子２１を有する。保持部３は、発光部２を保持する。ライトガイド４は、発光部２からの光を導光し、発光部２側と反対側の端部に位置する凹部４１から出光した光を灯具１００に照射する。蓋部５は、凹部４１を露出させると共に、凹部４１が灯具１００内に位置する状態でライトガイド４を内部に固定する。ライトガイド４は、柱状に形成され、且つ、凹部４１は、発光部２側から入光した光が指向性を有して出光する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、車両用照明装置に関する。

発光素子を光源とした車両用照明装置は、フロントコンビネーションライトやリアコンビネーションライトに用いられている。発光素子を照明装置として用いる場合は、発光素子の熱対策が重要な項目となる。発光素子は、素子自体の温度上昇に伴い発光効率が低下する特性を有しているためである。特に、車両用照明装置では、車載のため、−４０℃の低温環境から８５℃の高温環境までの使用環境下で機能を維持することが要求されており、高温環境下での熱対策が重要となる。また、車両用照明装置では、小型化が要求されており、放熱面積を十分に確保することができないため、熱対策がさらに重要となる。また、基板実装可能にすでにユニット化された複数のＬＥＤユニットをプリント基板に単に実装するとプリント基板が大きくなり、車両用照明装置の大型化が避けられない。ところで、照明装置では、発光素子からの光を導光するライトガイドを有するものがある。

特開２０１１−２４９３４８号公報 特開２０１０−１２９３００号公報

車両用照明装置は、当該車両用照明装置を取り付ける灯具に対しては、外周部分に灯具への取付部が設けられたカバーを、灯具に設けられた挿入口に挿入し、カバーを挿入口に取り付けることによって、車両用照明装置は灯具に取り付けられる。その際に、カバーを含む車両用照明装置の一部が、挿入口から灯具内に突出する状態で取り付けられる。一方、このカバーは、放熱用の放熱部材も覆っているため、熱対策のために放熱面積が大きい放熱部材を設けた場合、放熱部材を覆うカバーも大きくなり、これに伴い取付部も大きくなる。しかし、灯具を照射方向側から見た場合、カバーの部分は、発光素子のように光を照射する発光領域に対して、光を照射しない非発光領域になるため、カバーが大きくなると、非発光領域が占める割合が大きくなる。

また、デザイン上の理由から、灯具のリフレクタの形状が正円以外の場合、光源とリフレクタとの距離が、全方位において等しいものではなくなる。このため、光源に対するリフレクタの位置によって、光源からの光を反射する際における光量が異なることになるため、リフレクタの形状が正円以外の場合は、灯具を照射方向側から見た場合における円周状の位置によって、光度に明暗が発生することがあった。

本発明は、放熱性能を確保しつつ照射性能を向上させることのできる車両用照明装置を提供することを目的とする。

実施形態の車両用照明装置は、発光部と、保持部と、ライトガイドと、蓋部と、を有する。発光部は、１以上の発光素子を有する。保持部は、発光部を保持する。ライトガイドは、発光部からの光を導光し、発光部側と反対側の端部に位置する出光部から出光した光を照射対象物に照射する。蓋部は、出光部を露出させると共に、出光部が照射対象物内に位置する状態でライトガイドを内部に固定する。ライトガイドは、柱状に形成され、且つ、出光部は、発光部側から入光した光が指向性を有して出光する。

本発明によれば、放熱性能を確保しつつ照射性能を向上させることのできる車両用照明装置を提供することができる。

図１は、実施形態１の車両用照明装置と灯具との関係を示す図である。 図２は、実施形態１の車両用照明装置を示す斜視図である。 図３は、図１のＡ−Ａ矢視図である。 図４は、図１に示すライトガイドの斜視図である。 図５は、図３に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。 図６は、実施形態２の車両用照明装置と灯具との関係を示す図である。 図７は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、凹部が矩形の場合の説明図である。 図８は、図７に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。 図９は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、凹部が三角形の場合の説明図である。 図１０は、図９に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。 図１１は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、ライトガイドが楕円柱の場合の説明図である。 図１２は、図１１に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。 図１３は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、ライトガイドが四角柱で凹部が矩形の場合の説明図である。 図１４は、図１３に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。 図１５は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、ライトガイドが三角柱で凹部が三角形の場合の説明図である。 図１６は、図１５に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。

以下に、本発明に係る車両用照明装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の車両用照明装置と灯具との関係を示す図である。図２は、実施形態１の車両用照明装置を示す斜視図である。本実施形態１に係る車両用照明装置１は、車両のエクステリア、あるいはインテリアにおいて用いられる車両用照明装置であり、例えば、フロントコンビネーションライト、リアコンビネーションライトなどを構成するストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、フォグランプに用いられる。また、本実施形態１に係る車両用照明装置１は、灯具１００に光を照射するものである。

この車両用照明装置１は、発光部２と、保持部３と、ライトガイド４と、蓋部５と、取付部６とを含んで構成されている。発光部２は、光源として１以上の発光素子２１を有する。保持部３は、発光部２を保持する。ライトガイド４は、発光部２からの光を導光し、発光部２側と反対側の先端部４ａから照射する。蓋部５は、保持部３に固定される第１固定部５１と、第１固定部５１よりも小径であり、先端部４ａを露出させた状態でライトガイド４を内部に固定する第２固定部５２とを有する。取付部６は、ライトガイド４からの光が照射される照射対象物である灯具１００に対して車両用照明装置１を取り付けるものであり、第２固定部５２に形成されている。すなわち、第２固定部５２は、車両用照明装置１を灯具１００に取り付ける際の取り付け部分になっている。

車両用照明装置１は、発光部２および保持部３が蓋部５に収納され、ライトガイド４が蓋部５に固定されている。すなわち、蓋部５は、発光部２や保持部３を覆うカバーになっている。なお、本実施形態では、灯具１００には、１つの車両用照明装置１が装着されているがこれに限定されるものではなく、２以上の車両用照明装置１が装着されていてもよい。

ここで、灯具１００は、照射対象物であり、車両用照明装置１から照射、すなわちライトガイド４から照射された光を所定の配光で外部、本実施形態では、図示しない車両外部に放射するものである。灯具１００は、リフレクタ１０１と、レンズ１０２と、受け部１０３を含んで構成されている。ここで、灯具１００は、レンズ１０２が車両外部に露出しており、リフレクタ１０１および車両用照明装置１が車両内部に配置されている。

リフレクタ１０１は、凹状に形成されており、車両用照明装置１を囲繞して配置されている。リフレクタ１０１は、通常樹脂材料で形成され、内周面にアルミニウムなどの反射材料により反射層が形成されることで、リフレクタ１０１の内周面が反射面（鏡面）として形成されている。リフレクタ１０１は、車両用照明装置１を内部に露出させるための挿入口１０４が形成されている。なお、リフレクタ１０１の挿入口１０４には、蓋部５の後述する第２固定部５２の一部が挿入され、リフレクタ１０１と車両用照明装置１との間が図示しないパッキンによりシールされている。

レンズ１０２は、透過性を有する材料、本実施形態では、例えば、無色透明な樹脂材料、ガラスなどで形成されたクリアレンズであり、リフレクタ１０１の内部を閉塞するものである。レンズ１０２が透過性を有しているので、車両用照明装置１から放射された光、リフレクタ１０１の反射面で反射した光などは、レンズ１０２を透過して、灯具１００の外部に照射、すなわち車両外部に照射される。

受け部１０３は、車両用照明装置１の取付部６が係合されることで、灯具１００に対して車両用照明装置１を支持、固定するものである。受け部１０３は、挿入口１０４のレンズ１０２側と反対側に突出して形成されており、取付部６が挿入される空間部１０３ａが形成されている。受け部１０３は、後述する取付部６の個数に対応した個数形成され、挿入口１０４の周囲に配置されている。隣り合う受け部１０３の間隔は、取付部６が車両用照明装置１の軸方向に挿入することができるように設定されている。また、受け部１０３の周方向の側面のうち一方の側面には、空間部１０３ａと連通する図示しない開口が形成されている。

発光部２は、光を照射するものであり、例えば、放熱性の基板２２に実装された発光素子２１を有する。発光素子２１は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：）などの光を照射する半導体素子であり、１個以上、本実施形態では複数個が直列あるいは並列に基板２２に直接実装されている。また、発光部２は、発光素子２１の発光を制御する制御素子（図示省略）を有しており、制御素子も発光素子２１と同様に、基板２２に直接実装されている。各発光素子２１は、基板２２上の制御素子に対してワイヤ２３を介して電気的に接続されている。

発光部２は、発光素子２１を囲繞して発光素子２１を収容する発光容器２４を有しており、発光容器２４の内周面、すなわち発光容器２４における発光素子２１に対向する面は、発光素子２１からの光を反射するリフレクタ２４ａになっている。このリフレクタ２４ａは、基板２２側からライトガイド４側に向かって拡幅する傾斜面となって形成されている。発光部２は、発光素子２１の損傷およびワイヤ２３の切断の防止を目的として、発光容器２４によりできた空間部に透過性を有する樹脂２５を充填することで、発光素子２１が樹脂封止されている。従って、複数の発光素子２１を発光容器２４内に収容するので、基板実装可能にすでにユニット化された複数のＬＥＤユニットをプリント基板に実装する場合と比較して、光源を小さくすることができ、基板の小型化を図ることができる。

基板２２は、発光素子２１を実装する実装用基板であるとともに発光部２に電力を供給する駆動回路を実装する駆動用基板でもある。発光素子２１や制御素子、発光容器２４は、基板２２における車両用照明装置１の照射方向側の面である部品配置面６１に配置されている。基板２２は、部品配置面６１と反対側が放熱面６２になっており、本実施形態では、保持部３における、車両用照明装置１が有する発光部品の取り付け部であるマウント３１に当接した状態で固定されている。このため、基板２２は、発光部２や保持部３と同様に、これらと共に蓋部５に覆われている。

また、基板２２は、熱伝導率の高い金属やセラミックスなど発光素子２１が発生する熱移動が容易な材料で形成されている絶縁基板である。基板２２は、図示しない給電部材と接続されており、車両用照明装置１の外部に設けられた図示しない外部電源と電気的に接続され、各発光素子２１に給電部材を介して外部電源の電力が供給される。なお、各発光素子２１と給電部材との接続は、並列あるいは直列のいずれであってもよい。

保持部３は、発光部２を保持するものであり、発光部２からの熱を放熱する放熱部材でもある。基板２２は、放熱面６２が、このように放熱部材でもある保持部３に接触して配設されている。保持部３のうち、発光部２が載置されるマウント３１を含む本体部３２は、樹脂材料で構成されており、本実施形態では、放熱性を向上させるために、図１に示すように、金属を材料として形成された放熱用の凹凸部であるヒートシンク３３が、樹脂材料で構成された本体部３２に取り付けられている。ヒートシンク３３は、保持部３の外部に対する表面積を拡大するものであるので、放熱面積が向上し、放熱効果が向上する。なお、保持部３の本体部３２とヒートシンク３３は、放射性の高い樹脂などに一体的に成形された構成でもよい。

ライトガイド４は、発光部２からの光を導光して、灯具１００に照射するものである。ライトガイド４は、柱状に形成されており、具体的には円柱形状に形成され、発光部２側と反対側の先端部４ａから導光された発光部２からの光が放射される。詳しくは、ライトガイド４は、発光素子２１側に、発光素子２１からの光が入光する入光面６３を有しており、先端部４ａは、ライトガイド４の形状である柱状の延在方向における入光面６３の反対側に位置している。ライトガイド４は、例えば、透明なアクリル樹脂、ガラス、ポリカーボネートなどの光線透過率の高い材料により形成されている。凹状に形成されて車両用照明装置１を囲繞するリフレクタ１０１は、このライトガイド４を囲繞しており、特に、ライトガイド４の先端部４ａ側を囲繞している。

ライトガイド４は、入光面６３が発光部２と対向して配置されている。ライトガイド４は、発光部２からの光の全部あるいは大部分を導光するために、入光面６３が発光部２と接触あるいは若干の隙間をもって光学的に接続されている。つまり、発光部２からの光は、ライトガイド４の入光面６３から入射され、ライトガイド４内を全反射しながら先端部４ａから外部、すなわち灯具１００内に照射される。

図３は、図１のＡ−Ａ矢視図である。ここで、ライトガイド４は、先端部４ａに、入光面６３から入光した光が出光する出光部である凹部４１が形成されている。凹部４１は、ライトガイド４を凹部４１が位置する側の端部側から見た場合における形状が楕円形になり、深さ方向がライトガイド４の延在方向となってライトガイド４の端部からライトガイド４の内側方向に凹んで形成されている。換言すると、ライトガイド４の先端部４ａに形成される凹部４１は、柱状に形成されるライトガイド４の軸方向視における形状が楕円形になって、入光面６３の方向に凹んで形成されている。さらに、凹部４１は、ライトガイド４の軸を含む平面における断面形状では、先端部４ａに向かって裾広がりとなる台形に形成されており、外部に連通する空間部になっている。このため、凹部４１における、凹部４１の表面である凹部表面４１ａと、凹部表面４１ａにおけるライトガイド４の内側の面である凹部内面４１ｂとのうち、凹部内面４１ｂは、ライトガイド４を囲繞する灯具１００のリフレクタ１０１に対して対向している。

従って、凹部内面４１ｂのうち、ライトガイド４の延在方向であるライトガイド４の軸方向に対して傾斜している部分に対して、ライトガイド４内から当たった光の一部は、凹部内面４１ｂによってリフレクタ１０１の方向に反射することにより出光することが可能になっている。その際に、凹部４１は、ライトガイド４を凹部４１側から見た場合における形状が楕円形で形成されているため、凹部４１からは、指向性を有して出光する。つまり、ライトガイド４は、ライトガイド４の軸を中心とする円周方向おける位置によって、凹部４１からの出光時における光量が異なっている。

蓋部５は、保持部３およびライトガイド４を固定するものであり、第１固定部５１と、第２固定部５２と、貫通穴５３とを含んで構成されている。第１固定部５１は、保持部３に固定されるものであり、有底円筒状に形成されている。第１固定部５１は、保持部３と共に、発光部２を外部に対して閉塞するものである。第１固定部５１は、内部で貫通穴５３と連通しており、本実施形態では、第１固定部５１が保持部３の本体部３２に固定されると、発光部２の一部が貫通穴５３に挿入された状態となる。従って、第１固定部５１と保持部３との間に、発光部２からの光が照射されることを抑制することができる。

第１固定部５１は、弾性を有する材料で構成された図示しないパッキンを介して保持部３に固定されている。つまり、蓋部５の保持部３に固定されている部分から外部の雰囲気が侵入することをパッキンにより防止することができる。なお、第１固定部５１は、ヒートシンク３３が第１固定部５１よりも外部に突出するように、本体部３２に固定されており、換言すると、蓋部５は、ヒートシンク３３を開放して保持部３と係合している。

第２固定部５２は、ライトガイド４を内部に固定するものである。第２固定部５２は、円筒形状であり、内部に貫通穴５３が形成されている。この第２固定部５２の外径は、第１固定部５１の外径よりも小さく設定されている。第２固定部５２の外径は、取付部６により車両用照明装置１が灯具１００に取り付けられた際に、車両の走行や灯具１００に対する車両用照明装置１の取り付け時あるいは取り外し時の外力に十分耐えうることを前提に、ライトガイド４の外径に接近する極力小径であることが好ましい。

第２固定部５２は、先端部４ａが露出した状態で貫通穴５３に挿入されたライトガイド４を固定する。さらに、第２固定部５２を灯具１００に取り付けた際には、貫通穴５３に挿入されて固定されたライトガイド４は、凹部４１が灯具１００内に位置し、入光面６３が灯具１００外に位置する状態になる。ここで、ライトガイド４の固定方法は、特に限定されるものではなく、係合手段や、締結手段などの機械的な固定手段や、接着などの化学的な固定手段のいずれであってもよい。

取付部６は、照射対象物である灯具１００に対して車両用照明装置１を取り付けるものである。取付部６は、蓋部５の第２固定部５２に形成されており、灯具１００の受け部１０３に係合されるものである。取付部６は、本実施形態では、第２固定部５２の周方向に複数個形成されている。ここで、取付部６による車両用照明装置１の灯具１００に対する取り付けは、まず、レンズ１０２側と反対側からライトガイド４の先端部４ａを挿入口１０４に挿入しつつ、各取付部６を周方向において各受け部１０３と対向するまで第２固定部５２を挿入口１０４に挿入する。次に、車両用照明装置１を灯具１００に対して軸回りに回転させ、各取付部６を開口から各空間部１０３ａに挿入することで、各取付部６を各受け部１０３に係合させる。これにより、車両用照明装置１は、灯具１００に対して、ライトガイド４の先端部４ａが灯具１００の内部に露出した状態で取り付けられる。

これらのように構成される灯具１００が有するリフレクタ１０１は、灯具１００での照射方向側から見た場合における形状が、楕円形になっている。つまり、灯具１００が有するリフレクタ１０１は、車両用照明装置１を灯具１００に取り付けた場合におけるライトガイド４の先端部４ａ側から灯具１００を見た場合における形状が、楕円形になっている。ライトガイド４は、このように車両用照明装置１を灯具１００に取り付けた場合に、凹部４１の形状である楕円の長軸と短軸が、灯具１００のリフレクタ１０１の形状である楕円の長軸と短軸と、それぞれ重なる向きで、車両用照明装置１に設けられている。

図４は、図１に示すライトガイドの斜視図である。ライトガイド４には、入光面６３側の端部付近における外周面に、円周方向に沿って形成されつつ外周面から突出した鍔部６５が形成されている。つまり、ライトガイド４には、蓋部５に形成される貫通穴５３に対してライトガイド４を固定する際における固定部分に、鍔部６５が形成されている。

この鍔部６５には、円周方向における一部が溝状に切り欠かれることにより形成された部分である切欠部６６と、外周面から突出している鍔部６５における一部が除去されて切り落とされることにより形成された部分である切り落とし部６７と、が形成されている。これらの切欠部６６と切り落とし部６７とは、貫通穴５３へのライトガイド４の挿入状態におけるライトガイド４の向きを規制する位置決め部として設けられている。

つまり、貫通穴５３内は、ライトガイド４が軸周りにおいて所定の向きになっている際に、切欠部６６や切り落とし部６７に係合する凸部（図示省略）が形成されており、ライトガイド４は、切欠部６６や切り落とし部６７が、この凸部に係合する向きでのみ、貫通穴５３に固定することが可能になっている。これらのように、ライトガイド４は、貫通穴５３に挿入して固定する際における軸周りの向きが、切欠部６６と切り落とし部６７とにより規制され、予め設定した挿入状態の向きでのみ、貫通穴５３に固定可能になっている。つまり、ライトガイド４は、車両用照明装置１を灯具１００に取り付けた場合における凹部４１の形状である楕円の長軸と短軸が、灯具１００のリフレクタ１０１の形状である楕円の長軸と短軸と重なる向きでのみ、貫通穴５３に対して固定することが可能になっている。

この実施形態１に係る車両用照明装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両用照明装置１は、上述のように灯具１００に固定され、給電部材が外部電源と電気的に接続される。外部電源から電力の供給が開始されると、給電部材を介して基板２２に供給された外部電源からの電力は、基板２２に配置される制御素子を介し、制御素子で制御された電力が発光素子２１に供給される。各発光素子２１は、このように供給された電力により発光し、この発光素子２１により、発光部２は発光する。

発光部２から照射された光は、貫通穴５３内で、発光部２と対向するライトガイド４の入光面６３に対して照射され、照射された光は、入光面６３からライトガイド４内に入光する。ライトガイド４内に入光し、ライトガイド４内を導光された光は、ライトガイド４の内壁面で全反射を繰り返しながら、先端部４ａの方向に向かう。先端部４ａに到達した光は、凹部４１によってライトガイド４の外側に出光するが、凹部４１によって出光する光は、凹部４１を透過する光と、凹部４１で反射して出光する光とに分かれる。

まず、ライトガイド４を通って凹部４１に到達し、凹部４１を透過する光は、凹部４１を透過して凹部表面４１ａから出光する。凹部表面４１ａから出光する光は、凹部４１に到達する際における光の角度と凹部表面４１ａとの相対的な角度とに応じて屈折して出光する。これにより、凹部表面４１ａから出光する光は、拡散しながら灯具１００内に照射され、灯具１００のレンズ１０２の方向に向かう。

図５は、図３に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。凹部４１を透過する光に対し、凹部４１で反射する光は、凹部内面４１ｂで反射をする。すなわち、ライトガイド４を通って凹部４１に到達した光のうち、一部の光は凹部４１を透過せずに凹部内面４１ｂで反射する。この凹部内面４１ｂは、灯具１００のリフレクタ１０１に対向しているため、凹部内面４１ｂで反射した光は、リフレクタ１０１の方向に向かう。

その際に、凹部４１は楕円形で形成されているため、ライトガイド４の軸を中心とする円周方向における位置によって、凹部４１からの出光時における光量が異なっている。具体的には、凹部内面４１ｂは、楕円形の曲率が小さい部分では、面の角度の変化が小さいため、この部分で反射した光は同じような方向に向かうことになり、光量が多くなる。一方、凹部内面４１ｂにおける楕円形の曲率が大きい部分では、面の角度の変化が大きいため、この部分で反射した光はそれぞれ異なる方向に向かうことになり、光量が少なくなる。

このため、凹部内面４１ｂで反射する光は、凹部４１の楕円の長軸に沿った方向の面で反射した光は光量が多くなるため、この部分で反射した光の照射領域は多光量領域７１になる。一方、凹部内面４１ｂで反射する光のうち、凹部４１の楕円の短軸に沿った方向の面で反射した光は光量が少なくなるため、この部分で反射した光の照射領域は少光量領域７２になる。

凹部内面４１ｂで反射した光は、灯具１００のリフレクタ１０１の方向に向かうが、リフレクタ１０１は、長軸と短軸の方向が凹部４１の楕円の長軸と短軸に沿った向きの楕円になっている。このため、凹部内面４１ｂで反射した光のうち、多光量領域７１の光は、リフレクタ１０１における曲率が小さい部分に到達し、少光量領域７２の光は、リフレクタ１０１における曲率が大きい部分に到達する。このため、多光量領域７１の光は、曲率が小さい部分のリフレクタ１０１によって同じような方向に反射され、少光量領域７２の光は、曲率が大きい部分のリフレクタ１０１によって比較的異なる方向に反射される。すなわち、凹部内面４１ｂで反射した光は、リフレクタ１０１での反射特性に応じて均等に反射することができるようにリフレクタ１０１に向けて照射することができ、リフレクタ１０１で反射する光は、均等な光量でリフレクタ１０１から灯具１００のレンズ１０２の方向に向かう。

これらのように、ライトガイド４の凹部表面４１ａから拡散しながら照射された光や、凹部内面４１ｂで反射し、さらにリフレクタ１０１で反射した光は、レンズ１０２の方向に向かい、灯具１００内からレンズ１０２を透過して外部、すなわち車両外部に照射される。

発光部２の発光時は、発光素子２１や制御素子は発熱をするが、この熱は、これらが実装される基板２２の放熱面６２を介して、保持部３に伝達される。保持部３は、ヒートシンク３３が開放された状態になっているため、保持部３に伝達された熱は、ヒートシンク３３で放熱を行う。これにより、発光素子２１や制御素子で発生した熱は、車両用照明装置１の外部に放熱され、車両用照明装置１の温度が高くなり過ぎることが抑えられる。

以上の実施形態１に係る車両用照明装置１は、入光面６３から入光した光が出光する凹部４１を有するライトガイド４を設け、ライトガイド４の入光面６３は灯具１００外に位置させ、凹部４１は灯具１００内に位置させているため、ヒートシンク３３の大きさは確保しつつ、非発光領域になる蓋部５が灯具１００内で占める割合を小さくすることができる。さらに、ライトガイド４の凹部４１は、入光面６３から入光した光を、指向性を有して出光させるため、灯具１００のリフレクタ１０１の形状に合わせた光量で、灯具１００内の各方向に対して照射することができる。これらの結果、放熱性能を確保しつつ照射性能を向上させることができる。

また、凹部４１は、ライトガイド４を凹部４１側から見た場合における形状が楕円形になり、深さ方向がライトガイド４の延在方向となってライトガイド４の先端部４ａから凹んで形成されているため、より確実に、楕円形であるリフレクタ１０１の形状に合わせた光量でリフレクタ１０１に対して照射することができる。この結果、より確実に照射性能を向上させることができる。

また、ライトガイド４には、鍔部６５に、貫通穴５３への挿入状態における向きを規制する切欠部６６と切り落とし部６７とが形成されているため、円柱状のライトガイド４を貫通穴５３内に固定する際に、より確実に、灯具１００内の照射方向が適切になる向きで固定することができる。この結果、より確実に照射性能を向上させることができる。

〔実施形態２〕
実施形態２に係る車両用照明装置１は、実施形態１に係る車両用照明装置１と略同様の構成であるが、出光部が凸部によって形成されている点に特徴がある。他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。

図６は、実施形態２の車両用照明装置と灯具との関係を示す図である。本実施形態２に係る車両用照明装置１は、実施形態１に係る車両用照明装置１と同様に、発光部２からの光を導光し、先端部４ａからこの光を灯具１００内に照射するライトガイド４を有している。このライトガイド４は、実施形態１に係る車両用照明装置１が有するライトガイド４と同様に、円柱形状に形成されており、発光素子２１側に、発光素子２１からの光が入光する入光面６３を有している。

また、ライトガイド４は、先端部４ａに、入光面６３から入光した光が出光する出光部が形成されているが、本実施形態２に係る車両用照明装置１では、実施形態１に係る車両用照明装置１とは異なり、出光部は凸部８１によって形成されている。凸部８１は、高さ方向がライトガイド４の延在方向となってライトガイド４の端部からライトガイド４の外側方向に突出して形成されている。また、凸部８１は、実施形態１に係る車両用照明装置１が有するライトガイド４の凹部４１と同様に、ライトガイド４を凸部８１側から見た場合における形状が楕円形になっている。

さらに、凸部８１は、ライトガイド４の軸を含む平面における断面形状では、入光面６３側に向かって裾広がりとなる台形に形成されている。このため、凸部８１における、凸部８１の表面である凸部表面８１ａと、凸部表面８１ａにおけるライトガイド４の内側の面である凸部内面８１ｂとのうち、凸部内面８１ｂは、ライトガイド４を囲繞する灯具１００のリフレクタ１０１に対して対向している。つまり、断面が台形状に形成される凸部８１の凸部内面８１ｂは、ライトガイド４の軸を中心として反対側に位置するリフレクタ１０１に対して対向している。

従って、凸部内面８１ｂのうち、ライトガイド４の延在方向であるライトガイド４の軸方向に対して傾斜している部分に対して、ライトガイド４内から当たった光の一部は、凸部内面８１ｂによってリフレクタ１０１の方向に反射することにより出光することが可能になっている。その際に、凸部８１は、ライトガイド４を凸部８１側から見た場合における形状が楕円形で形成されているため、凸部８１からは、指向性を有して出光する。つまり、ライトガイド４は、ライトガイド４の軸を中心とする円周方向おける位置によって、凸部８１からの出光時における光量が異なっている。

この実施形態２に係る車両用照明装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両用照明装置１が有する発光部２が発光すると、発光部２から照射された光は、ライトガイド４の入光面６３からライトガイド４内に入光し、ライトガイド４の内壁面で全反射を繰り返しながら、先端部４ａの方向に向かう。先端部４ａに到達した光は、凸部８１によってライトガイド４の外側に出光するが、凸部８１によって出光する光は、凸部８１を透過する光と、凸部８１で反射して出光する光とに分かれる。

まず、ライトガイド４を通って凸部８１を透過する光は、凸部８１を透過して凸部表面８１ａから出光する。凸部表面８１ａから出光する光は、凸部８１に到達する際における光の角度と凸部表面８１ａとの相対的な角度とに応じて屈折して出光する。これにより、凸部表面８１ａから出光する光は、拡散しながら灯具１００内に照射され、灯具１００のレンズ１０２の方向に向かう。

凸部８１を透過する光に対し、凸部８１で反射する光は、凸部内面８１ｂで反射をする。すなわち、ライトガイド４を通って凸部８１に到達した光のうち、一部の光は凸部８１を透過せずに凸部内面８１ｂで反射する。この凸部内面８１ｂの傾斜している部分は、ライトガイド４の軸を中心として反対側に位置するリフレクタ１０１に対して対向しているため、凸部内面８１ｂで反射した光は、リフレクタ１０１の方向に向かう。

その際に、凸部８１は楕円形で形成されているため、ライトガイド４の軸を中心とする円周方向おける位置によって、凸部８１からの出光時における光量が異なっている。具体的には、凸部内面８１ｂは、楕円形の曲率が小さい部分では、面の角度の変化が小さいため、この部分で反射した光は同じような方向に向かうことになり、光量が多くなる。一方、凸部内面８１ｂにおける楕円形の曲率が大きい部分では、面の角度の変化が大きいため、この部分で反射した光はそれぞれ異なる方向に向かうことになり、光量が少なくなる。このため、凸部内面８１ｂで反射する光は、凸部８１の楕円の長軸に沿った方向の面で反射した光は光量が多くなり、凸部内面８１ｂで反射する光のうち、凸部８１の楕円の短軸に沿った方向の面で反射した光は光量が少なくなる。

すなわち、凸部内面８１ｂで反射した光の光量の分布は、実施形態１に係る車両用照明装置１が有するライトガイド４の凹部４１の凹部内面４１ｂで反射した光の光量の分布である多光量領域７１と少光量領域７２との分布状態になる。このため、凸部内面８１ｂで反射した光は、リフレクタ１０１での反射特性に応じて均等に反射することができるようにリフレクタ１０１に向けて照射することができ、リフレクタ１０１で反射する光は、均等な光量でリフレクタ１０１から灯具１００のレンズ１０２の方向に向かう。

これらのように、ライトガイド４の凸部表面８１ａから拡散しながら照射された光や、凸部内面８１ｂで反射し、さらにリフレクタ１０１で反射した光は、レンズ１０２の方向に向かい、灯具１００内からレンズ１０２を透過して外部、すなわち車両外部に照射される。

以上の実施形態２に係る車両用照明装置１は、出光部として形成される凸部８１は、ライトガイド４を凸部８１側から見た場合における形状が楕円形になり、高さ方向がライトガイド４の延在方向となってライトガイド４の先端部４ａから突出して形成されているため、より確実に、楕円形であるリフレクタ１０１の形状に合わせた光量でリフレクタ１０１に対して照射することができる。さらに、凸部８１は、ライトガイド４の先端部４ａから突出させて形成するため、指向性を有して出光する出光部を容易に設けることができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、照射性能を向上させることができる。

〔変形例〕
なお、上述した車両用照明装置１では、ライトガイド４が有する凹部４１は、ライトガイド４を凹部４１側から見た場合における形状が楕円形になっているが、凹部４１は、これ以外の形状で形成されていてもよい。図７は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、凹部が矩形の場合の説明図である。図８は、図７に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。凹部４１は、例えば、車両用照明装置１を取り付ける灯具１００のリフレクタ１０１が、矩形の場合は、凹部４１も、ライトガイド４を凹部４１側から見た場合における形状を、図７に示すように矩形にしてもよい。この場合、リフレクタ１０１の長辺及び短辺の向きと、凹部４１の長辺及び短辺の向きが、同じ方向になるようにする。凹部４１をこのように設けることにより、凹部４１の長辺側の部分の凹部内面４１ｂで反射した光はリフレクタ１０１の長辺側の部分に向かい、凹部４１の短辺側の部分の凹部内面４１ｂで反射した光はリフレクタ１０１の短辺側の部分に向かうため、多光量領域７１や少光量領域７２を、リフレクタ１０１の形状に合わせることができる。

図９は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、凹部が三角形の場合の説明図である。図１０は、図９に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。また、車両用照明装置１を取り付ける灯具１００のリフレクタ１０１が、三角形の場合は、凹部４１も、ライトガイド４を凹部４１側から見た場合における形状を、図９に示すよう三角形にしてもよい。この場合、リフレクタ１０１の辺や角部の向きと、凹部４１の辺や角部の向きが、同じ方向になるようにする。凹部４１をこのように設けることにより、凹部４１の辺の部分の凹部内面４１ｂで反射した光は、リフレクタ１０１の辺の部分に向かうため、多光量領域７１や少光量領域７２を、リフレクタ１０１の形状に合わせることができる。

これらのように、凹部４１の形状を、灯具１００のリフレクタ１０１の形状に合わせることにより、凹部内面４１ｂで反射した光を、リフレクタ１０１での反射特性に応じて均等に反射することができるようにリフレクタ１０１に向けて照射することができる。これにより、リフレクタ１０１で反射する光を、均等な光量でリフレクタ１０１から灯具１００のレンズ１０２の方向に向かわせることができ、照射性能を向上させることができる。

また、上述した車両用照明装置１では、ライトガイド４は円柱形状になっているが、ライトガイド４は、これ以外の形状で形成されていてもよい。図１１は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、ライトガイドが楕円柱の場合の説明図である。図１２は、図１１に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。ライトガイド４は、車両用照明装置１を取り付ける灯具１００のリフレクタ１０１が、楕円形の場合は、凹部４１のみでなく、図１１に示すように、ライトガイド４全体の形状を、当該ライトガイド４の軸方向視の形状が楕円形になる楕円柱の形状で形成してもよい。この場合、ライトガイド４は、長軸と短軸の向きが、凹部４１やリフレクタ１０１の楕円形の長軸と短軸の向きと同じ向きになる楕円柱にする。すなわち、楕円柱のライトガイド４に、長軸と短軸の向きが同じ向きになる楕円形の凹部４１を形成し、このライトガイド４を、リフレクタ１０１の長軸と短軸の向きが同じ向きになるように配設する。これにより、多光量領域７１や少光量領域７２を、楕円形のリフレクタ１０１の形状に、容易に合わせることができる。

図１３は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、ライトガイドが四角柱で凹部が矩形の場合の説明図である。図１４は、図１３に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。また、車両用照明装置１を取り付ける灯具１００のリフレクタ１０１が、矩形の場合は、凹部４１のみでなく、図１３に示すように、ライトガイド４全体の形状を、当該ライトガイド４の軸方向視の形状が矩形になる四角柱の形状で形成してもよい。これにより、多光量領域７１や少光量領域７２を、矩形のリフレクタ１０１の形状に、容易に合わせることができる。

図１５は、実施形態１に係る車両用照明装置の変形例であり、ライトガイドが三角柱で凹部が三角形の場合の説明図である。図１６は、図１５に示すライトガイドからの出光状態についての説明図である。また、車両用照明装置１を取り付ける灯具１００のリフレクタ１０１が、三角形の場合は、凹部４１のみでなく、図１５に示すように、ライトガイド４全体の形状を、当該ライトガイド４の軸方向視の形状が三角形になる三角柱の形状で形成してもよい。この場合、ライトガイド４は、辺や角部の向きが、凹部４１やリフレクタ１０１の三角形の辺や角部の向きと同じ向きになる三角柱にする。すなわち、三角柱のライトガイド４に、辺や角部の向きが同じ向きになる三角形の凹部４１を形成し、このライトガイド４を、リフレクタ１０１の辺や角部の向きが同じ向きになるように配設する。これにより、多光量領域７１や少光量領域７２を、三角形のリフレクタ１０１の形状に、容易に合わせることができる。

これらのように、凹部４１のみでなく、ライトガイド４全体の形状も、灯具１００のリフレクタ１０１の形状に合わせることにより、リフレクタ１０１での反射特性に応じて均等に反射することができるように凹部内面４１ｂからリフレクタ１０１に向けて照射することができる凹部４１を、容易に設けることができる。これにより、より容易に、照射性能を向上させることができる。

また、上述した車両用照明装置１では、凹部４１や凸部８１は、１つのライトガイド４に１つが設けられているのみであるが、凹部４１や凸部８１は、ライトガイド４の先端部４ａに複数が設けられていてもよい。凹部４１や凸部８１を複数設けることにより、ライトガイド４で導光した光を、灯具１００のリフレクタ１０１に向けて反射することができる部分の面積を多くすることができるので、照射性能をより向上させることができる。

また、上述した車両用照明装置１では、凹部４１や凸部８１は、表面処理については規定していないが、必要に応じて表面処理を行ってもよい。例えば、凹部４１や凸部８１は、凹部表面４１ａや凸部表面８１ａを粗面にしてもよい。凹部表面４１ａや凸部表面８１ａを粗面にすることにより、凹部４１や凸部８１を透過して凹部表面４１ａや凸部表面８１ａから照射される光や、凹部内面４１ｂや凸部内面８１ｂで反射する光は、拡散し易くなる。これにより、灯具１００は、より均等に光を照射することができ、より確実に照射性能を向上させることができる。

また、実施形態１に係る車両用照明装置１の凹部４１には、別体の散乱材料、または反射材料を密接して設けてもよい。散乱材料は、例えば、ライトガイド４を形成する材料と同じ材料を母材として散乱材料（散乱粉末など）を含んだ材料が用いられる。散乱材料を凹部表面４１ａに密接させた場合は、凹部表面４１ａから照射する光は散乱して照射され、凹部内面４１ｂで反射する光も、反射状態が変化するため、散乱材をも設けない場合に対して配光特性と異ならせることができる。また、反射材料は、例えば、ライトガイド４を形成する材料と同じ材料を母材として反射材料（白色粒子など）を含んだ材料が用いられる。反射材料を凹部表面４１ａに密接させた場合は、凹部内面４１ｂで反射する光の量は増加するため、凹部４１により指向性を有して出光させる場合における効果を、より大きくすることができる。これらのように、散乱材料や反射材料を設けることにより、所望の配光特性に近付けることができ、より確実に照射性能を向上させることができる。

また、上述した車両用照明装置１では、車両用照明装置１における灯具１００への取り付け部分である灯具取付部は、蓋部５の第２固定部５２によって構成されているが、車両用照明装置１は、第２固定部５２以外の部分で灯具１００に取り付けてもよい。例えば、保持部３に灯具取付部を設け、保持部３の灯具取付部を灯具１００に取り付けることにより、車両用照明装置１を灯具１００に取り付けるように構成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 車両用照明装置
２ 発光部
３ 保持部
４ ライトガイド
５ 蓋部
６ 取付部
２１ 発光素子
２２ 基板
２４ 発光容器
２４ａ リフレクタ
３３ ヒートシンク
４１ 凹部（出光部）
５１ 第１固定部
５２ 第２固定部
５３ 貫通穴
６１ 部品配置面
６２ 放熱面
６３ 入光面
６６ 切欠部（位置決め部）
６７ 切り落とし部（位置決め部）
１００ 灯具
１０１ リフレクタ
７１ 多光量領域
７２ 少光量領域
８１ 凸部（出光部）

Claims (5)

1. １以上の発光素子を有する発光部と、
   前記発光部を保持する保持部と、
   前記発光部からの光を導光し、前記発光部側と反対側の端部に位置する出光部から出光した光を照射対象物に照射するライトガイドと、
   前記出光部を露出させると共に、前記出光部が前記照射対象物内に位置する状態で前記ライトガイドを内部に固定する蓋部と、
   を有する車両用照明装置であって、
   前記ライトガイドは、柱状に形成され、且つ、前記出光部は、前記発光部側から入光した光が指向性を有して出光することを特徴とする車両用照明装置。
2. 請求項１に記載の車両用照明装置において、
   前記出光部は、前記ライトガイドを前記出光部側から見た場合における形状が楕円形になり、深さ方向が前記ライトガイドの延在方向となって前記ライトガイドの内側方向に凹んだ凹部によって形成される車両用照明装置。
3. 請求項１に記載の車両用照明装置において、
   前記出光部は、前記ライトガイドを前記出光部側から見た場合における形状が楕円形になり、高さ方向が前記ライトガイドの延在方向となって前記ライトガイドの外側方向に突出する凸部によって形成される車両用照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用照明装置において、
   前記ライトガイドは、楕円柱の形状で形成される車両用照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用照明装置において、
   前記ライトガイドには、前記ライトガイドを前記蓋部に固定する際の向きを規制する位置決め部が設けられる車両用照明装置。

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