JP6390997B2 - 照明装置及び照明装置を備える自動車 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及び照明装置を備える自動車に関する。

自動車等の車両の前方部分にはヘッドライト等の前照灯が配置されている。前照灯は、ハウジング（筐体）と、ハウジングに取り付けられた照明装置とを備える。

この種の車両用の照明装置は、例えば、基体と、基体に設けられたロービーム用発光素子及びハイビーム用発光素子と、ロービーム用発光素子及びハイビーム用発光素子の前方に配置されたレンズとを備える（特許文献１参照）。

従来、ロービーム用発光素子及びハイビーム用発光素子としては、ＨＩＤ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプ等が用いられていた。近年、ＨＩＤランプを上回る発光効率及び長寿命が実現可能であるとして、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）をロービーム用発光素子及びハイビーム用発光素子として用いた照明装置が検討されている。

特開２００５−１０８５５４号公報

ロービーム照射時及びハイビーム照射時において所望の照射パターンを得るには、照明装置における光学系の光軸の精度が重要となる。具体的には、ロービーム用発光素子及びハイビーム用発光素子とレンズとの位置合わせ精度が重要となる。しかしながら、これらの発光素子とレンズとを精度よく位置合わせすることは容易ではない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、発光素子とレンズとの位置合わせを精度よく行うことができる照明装置及び自動車を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明装置の一態様は、前方に光を出射する車両用の照明装置であって、基体と、前記基体に配置された第１の光源モジュール及び第２の光源モジュールと、前記第１の光源モジュールの前方に配置された第１の光学部材と、前記第２の光源モジュールの前方に配置された第２の光学部材とを備え、前記第１の光源モジュールは、複数の第１の発光素子と、前記複数の発光素子が実装された基板とを有し、前記第１の光学部材は、前記複数の第１の発光素子の各々の前方に配置された複数のレンズを有し、前記基板は、基板押さえ部によって前記基体に押さえつけられており、前記基板押さえ部は、前記照明装置の前面視において、前記複数のレンズと重ならない位置に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、発光素子とレンズとの位置決め制御を行うことができるので、発光素子とレンズとの位置合わせを精度よく行うことができる。

本発明の実施の形態に係る自動車の正面図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置の正面図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置の上面図である。 図４のＡ−Ａ線における本発明の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図４のＡ−Ａ線における本発明の実施の形態に係る照明装置の断面図であって、ハイビーム及びロービームが出射するときの光路を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動車の照明機能に関わる構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用レンズ部の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用レンズ部の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用光源モジュールの正面図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用レンズ部とハイビーム用光源モジュールと放熱体とを組み合わせるときの様子を示す図である。 図３のＸ−Ｘにおける本発明の実施の形態に係る照明装置の拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

以降、本明細書において、「前方」とは、照明装置から光が出射する方向（光出射方向）であって、光が取り出される光取り出し方向であり、「後方」とは、「前方」と反対の方向である。また、「前方」は、自動車が前進する際の進行方向とし、自動車が前進する際の右側方（右側）を「右方向」、その反対方向（左側）を「左方向」とし、自動車の天井側を「上方」または「上側」、その反対方向を「下方」または「下側」としている。また、前後方向をＺ軸方向とし、上下方向（鉛直方向）をＹ軸方向とし、左右方向（水平方向）をＸ軸方向としている。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態に係る自動車１００について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る自動車の正面図である。

図１に示すように、本実施の形態における自動車１００は、四輪自動車等の車両の一例であって、車体１１０と、車体１１０の前方の左右部分に配置された前照灯１２０とを備える。自動車１００は、例えば、ガソリンエンジンで駆動するガソリン自動車又は電気で駆動する電気自動車等である。

前照灯１２０は、灯具であって、本実施の形態では、車両に用いられるヘッドライト（車両用前照灯）である。前照灯１２０は、ハウジング１２１と、前面カバー１２２と、前面カバー１２２の後方に取り付けられた照明装置（不図示）とを備える。

ハウジング１２１は、例えば、金属製の筐体であって、照明装置からの光を出射する開口部を有する。前面カバー１２２は、透光性を有するヘッドランプカバーであり、ハウジング１２１の開口部に設けられる。ハウジング１２１と前面カバー１２２とは、ハウジング１２１の内部に水や塵埃が浸入しないように封止されている。

照明装置は、前面カバー１２２の後方に配置され、ハウジング１２１に取り付けられている。照明装置から出射する光は、前面カバー１２２を透過して外部に出射する。

［照明装置］
次に、本発明の実施の形態に係る照明装置１について、図２〜図６を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る照明装置の斜視図であり、図３は、同照明装置の正面図であり、図４は、同照明装置の上面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ線における同照明装置の断面図である。図６は、図４のＡ−Ａ線における同照明装置の断面図であって、ハイビーム及びロービームが出射するときの光路を示す図である。

本実施の形態における照明装置１は、例えば車両用前照灯に用いられる車両用の照明装置であって、前方に光を出射する。図２〜図５に示すように、照明装置１は、灯具本体として、ハイビーム用光源モジュール１０と、ロービーム用光源モジュール１３と、レンズ体２０と、放熱体３０と、シールド体４０とを備える。さらに、照明装置１は、ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３を制御する照明制御部（不図示）を備える。

図５に示すように、ハイビーム用光源モジュール１０は、ハイビーム用発光素子（第１の発光素子）１１と、ハイビーム用発光素子１１が実装されたハイビーム用基板である基板１２とを備える。また、ロービーム用光源モジュール１３は、ロービーム用発光素子（第２の発光素子）１４と、ロービーム用発光素子１４が実装されたロービーム用基板である基板１５とを備える。

図５に示すように、レンズ体２０は、ハイビーム用光源モジュール１０（ハイビーム用発光素子１１）及びロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）の前方に配置される。図４に示すように、レンズ体２０は、ハイビーム用レンズ部２１と、ロービーム用レンズ部２２とを有する。さらに、ハイビーム用レンズ部２１は、３つのコリメートレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃ）を有する。

図５に示すように、放熱体３０は、ハイビーム用発光素子１１と熱的に結合された第１のヒートシンク３１とロービーム用発光素子１４と熱的に結合された第２のヒートシンク３２との２つの放熱部材によって構成されている。

本実施の形態では、放熱体３０とシールド体４０とによって基体２が構成されており、ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３は、基体２に配置されている。つまり、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４は、基体２に配置されている。

また、図３に示すように、ハイビーム用光源モジュール１０とハイビーム用レンズ部２１とによってハイビーム形成部３が構成されている。ハイビーム形成部３は、走行ビームであるハイビームを形成するための光学系であり、所望の照射パターンのハイビームを形成する。具体的には、ハイビーム形成部３は、２つの第１のハイビーム形成部３ａ及び３ｂと、第２のハイビーム形成部３ｃとから構成されている。

なお、２つの第１のハイビーム形成部３ａ及び３ｂは、いずれか１つであってもよい。さらに、ハイビーム形成部３は、２つの第１のハイビーム形成部３ａ及び３ｂ並びに第２のハイビーム形成部３ｃの中のいずれか１つであってもよい。

また、図３に示すように、ロービーム用光源モジュール１３とロービーム用レンズ部２２とによってロービーム形成部４が構成されている。ロービーム形成部４は、すれ違いビームであるロービームを形成するための光学系であり、所望の照射パターンのロービームを形成する。

なお、ハイビーム形成部３及びロービーム形成部４には、その他の光学部品が含まれていてもよい。

図３及び図４に示すように、ハイビーム用光源モジュール１０、ロービーム用光源モジュール１３、レンズ体２０、放熱体３０及びシールド体４０は、Ｚ軸方向から見たときに、一定の円形領域内に収まるように構成されている。本実施の形態では、φ７０ｍｍの範囲内に収まるように構成されている。

以下、各構成部材の詳細について説明する。

［光源モジュール］
ハイビーム用光源モジュール（第１の光源モジュール）１０は、ハイビーム形成用のＬＥＤモジュールであって、前方遠方を照射させるときに発光する。ロービーム用光源モジュール（第２の光源モジュール）１３は、ロービーム形成用のＬＥＤモジュールであって、前方手前の路面を照射させるときに発光する。

ハイビーム用光源モジュール１０では、ハイビーム用光源として複数のハイビーム用発光素子１１（第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、並びに、第２のハイビーム用発光素子１１ｃ）が基板１２に実装されている。本実施の形態において、第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、並びに、第２のハイビーム用発光素子１１ｃは、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃの各々に対応するように実装されている。また、ロービーム用光源モジュール１３では、ロービーム用光源としてロービーム用発光素子１４が基板１５に実装されている。

ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３は、一例として白色光源であり、例えば青色光を発する青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とを用いて白色光を出射するＢ−Ｙタイプの白色ＬＥＤ光源である。あるいは、ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３は、各々が青色光、赤色光及び緑色光を発するＬＥＤチップを用いて白色光を出射する白色ＬＥＤ光源等であってもよい。

また、ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造及びＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造のいずれであってもよい。

ＳＭＤ構造の場合、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４は、例えば樹脂製の容器内にＬＥＤチップ（ベアチップ）を実装して封止部材（蛍光体含有樹脂）で封入した構成のＳＭＤ型のＬＥＤ素子である。一方、ＣＯＢ構造の場合、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４は、ＬＥＤチップ（ベアチップ）そのものであり、ＬＥＤチップが基板１２又は１５に直接実装された構成である。この場合、基板１２又は１５に実装されたＬＥＤチップは蛍光体含有樹脂等の封止部材によって封止される。

基板１２及び１５は、例えば、アルミナ等のセラミックスからなるセラミックス基板、樹脂からなる樹脂基板、又は、金属をベースとして絶縁被膜されたメタルベース基板等である。また、基板１２及び１５の平面視形状は、基板１２及び１５が載置される放熱体３０の載置面の形状に応じた形状とすることができる。

このように構成されるハイビーム用光源モジュール１０は、放熱体３０の第１のヒートシンク３１に固定されている。具体的には、ハイビーム用発光素子１１が実装された基板１２が第１のヒートシンク３１の所定の載置面に載置されて固定されている。また、本実施の形態において、ハイビーム用光源モジュール１０は、光が前方側に出射するように基板１２が縦置き（垂直置き）で配置されている。つまり、ハイビーム用光源モジュール１０（ハイビーム用発光素子１１）の光軸はＺ軸と平行である。

一方、ロービーム用光源モジュール１３は、放熱体３０の第２のヒートシンク３２に固定されている。具体的には、ロービーム用発光素子１４が実装された基板１５が第２のヒートシンク３２の所定の載置面に載置されて固定されている。また、本実施の形態において、ロービーム用光源モジュール１３は、光が上方側に出射するように基板１５が横置き（水平置き）で配置されている。つまり、ロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）の光軸はＹ軸と平行である。

［レンズ体］
図２〜図５に示すように、レンズ体２０は、ハイビーム用光源モジュール１０（第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、第２のハイビーム用発光素子１１ｃ）及びロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）の前方に配置される。

本実施の形態において、レンズ体２０は、ハイビーム用レンズ部２１とロービーム用レンズ部２２とが一体化されたものである。例えば、レンズ体２０は、例えば、アクリル、ポリカーボネート又は環状オレフィン系の樹脂等の透明樹脂を用いた射出成形等により作製することができる。なお、ハイビーム用レンズ部２１とロービーム用レンズ部２２とは一体化されていなくてもよい。

ハイビーム用レンズ部２１は、ハイビーム用光源モジュール１０の前方に配置された第１の光学部材である。上述のように、ハイビーム用レンズ部２１は、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃの３つのレンズを有し、ハイビーム用光源モジュール１０の前方に配置されている。

図６に示すように、第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、並びに、第２のハイビーム用発光素子１１ｃの各々から前方に出射した光は、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃによって平行光に変換されて前方に進行する。

具体的には、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃの各々は前方に向かって径が拡大する円錐台形状を有する。そして、その小径部（後方側）にハイビーム用発光素子１１（第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、並びに、第２のハイビーム用発光素子１１ｃ）が配置されている。

これにより、第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、並びに、第２のハイビーム用発光素子１１ｃから出射した光は、円錐台形状の湾曲する外周面によって全反射して平行光となって、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃの前方端面（平面）からそれぞれ前方に向かって出射する。

一方、ロービーム用レンズ部２２は、ロービーム用光源モジュール１３の前方に配置された第２の光学部材である。ロービーム用レンズ部２２は、ロービーム用光源モジュール１３の前方に配置されている。また、ロービーム用レンズ部２２は、シールド体４０の前方に配置されている。具体的には、ロービーム用レンズ部２２は、シールド体４０の前方に形成された開口部を覆うように配置されている。

ロービーム用レンズ部２２は、下部分が球体を１／４に切った形状（１／４球）であり、上部分が１／４球をハイビーム用レンズ部２１の３つのレンズの前方部分を除去した形状である。

図６に示すように、ロービーム用発光素子１４から上方に出射した光は、シールド体４０のリフレクタ４１で反射してロービーム用レンズ部２２に入射し、ロービーム用レンズ部２２の光学作用を受けてロービーム用レンズ部２２の前方端面（湾曲面）から前方に向かって出射する。

なお、本実施の形態では、第２のコリメートレンズ２１ｃの光軸は、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂの光軸に対して傾いている。これにより、第２のハイビーム形成部３ｃの照明中心点と、第１のハイビーム形成部３ａ及び３ｂの照明中心点とを、水平方向に離間させることができる。

［放熱体］
放熱体３０は、ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３で発生する熱を外部（大気中）に放熱するための放熱部材である。したがって、放熱体３０は、金属等の熱伝導率の高い材料を用いて形成することが好ましい。放熱体３０は、例えばアルミニウム合金を用いたアルミダイカスト製である。

図５に示すように、放熱体３０は、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とに２つに分割されている。つまり、放熱体３０は、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とが組み合わされて一体化されている。第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とはネジ止め等によって固定されている。なお、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の各々には複数の放熱フィンが設けられている。

第１のヒートシンク３１は、主としてハイビーム用光源モジュール１０（ハイビーム用発光素子１１）で発生する熱を放熱するための放熱部品である。第１のヒートシンク３１には、ハイビーム用光源モジュール１０を載置するための載置面（設置面）が設けられている。

第２のヒートシンク３２は、主としてロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）で発生する熱を放熱するための放熱部品である。第２のヒートシンク３２には、ロービーム用光源モジュール１３を載置するための載置面（設置面）が設けられている。

本実施の形態では、第１のヒートシンク３１の前方側端部が第２のヒートシンク３２の前方側端部よりも前方側に位置している。これにより、ハイビーム用光源モジュール１０は、ロービーム用光源モジュール１３よりも前方側に配置されている。

［シールド体］
シールド体４０は、ロービーム用光源モジュール１３から出射する光の一部を遮光することによって所定の明暗境界であるカットオフラインを形成するための構造体である。図５に示すように、シールド体４０は、ロービーム用レンズ部２２と放熱体３０との間の空間領域に配置されている。また、シールド体４０は、例えば耐熱樹脂を用いた樹脂成型によって形成することができる。なお、シールド体４０は樹脂製ではなく金属製であってもよい。シールド体４０は、例えば、第２のヒートシンク３２に取り付けられる。

図５に示すように、本実施の形態において、シールド体４０にはリフレクタ４１が設けられている。リフレクタ４１は、ロービーム用光源モジュール１３の上方に配置されており、ロービーム用光源モジュール１３から上方に出射する光を前方斜め下方に反射させてロービーム用レンズ部２２に入射させるような湾曲反射面となっている。リフレクタ４１は、シールド体４０の一部を鏡面化したものである。例えば、シールド体４０（耐熱樹脂）の一部の表面に金属蒸着膜（例えばアルミ蒸着膜）を形成することによって、シールド体４０にリフレクタ４１を設けることができる。

なお、リフレクタ４１とシールド体４０とを一体化せずに別部材によって構成してもよい。

［点灯制御］
図７は、本発明の実施の形態に係る自動車の照明機能に関わる構成を示すブロック図である。つまり、図７は、本実施の形態に係る照明装置１を自動車１００に搭載した状態を示している。

図７に示すように、自動車１００は、照明装置１と、エンジン制御部１４０と、操作スイッチ１５０とを備える。照明装置１は、灯具本体（ハイビーム用光源モジュール１０及びロービーム用光源モジュール１３）と、照明制御部１３０とを備える。

本実施の形態において、照明制御部１３０は、ハイビーム照射時には、ハイビーム用光源モジュール１０（第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、第２のハイビーム用発光素子１１ｃ）とロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）を点灯させる。簡単に言い換えると、照明制御部１３０は、ハイビーム照射時には、全ての発光素子を点灯させる。一方、照明制御部１３０は、ロービーム照射時には、ロービーム用発光素子１４のみを点灯させる。

エンジン制御部（ＥＣＵ）１４０は、自動車１００のエンジンを制御する。エンジン制御部１４０は、例えば、マイクロコントローラである。エンジン制御部１４０には、照明制御部１３０と操作スイッチ１５０とが接続されている。エンジン制御部１４０は、操作スイッチ１５０から入力される指示を照明制御部１３０に伝える。

操作スイッチ１５０は、照明装置１の点灯及び消灯を切り替えるスイッチである。具体的には、操作スイッチ１５０は、ロービームの点灯及び消灯、並びに、ハイビームの点灯及び消灯を切り替える。より具体的には、操作スイッチ１５０は、ハイビーム用光源モジュール１０（第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、第２のハイビーム用発光素子１１ｃ）及びロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）の点灯及び消灯を切り替える。

例えば、自動車１００の運転者は、夜間運転時に、対向車が存在する状態では、操作スイッチ１５０を操作することで、照明装置１にロービームを照射させる。具体的には、照明制御部１３０は、ロービーム用光源モジュール１３（ロービーム用発光素子１４）のみを点灯させてロービームを形成し、所定のロービーム照明パターンで路面を照明する。

また、自動車１００の運転者は、夜間運転時に、対向車が存在しない状態では、操作スイッチ１５０を操作することで、照明装置１にハイビームを照射させる。具体的には、照明制御部１３０は、ハイビーム用光源モジュール１０とロービーム用光源モジュール１３）を点灯させてハイビームを形成し、所定のハイビーム照明パターンで前方を照明する。

なお、本実施の形態では、ハイビーム照射時に全ての発光素子を点灯させたが、これに限るものではない。例えば、ハイビーム照射時にはハイビーム用光源モジュール１０のみを点灯させ、ロービーム照射時にはロービーム用光源モジュール１３のみを点灯させてもよい。つまり、ハイビーム用光源モジュール１０とロービーム用光源モジュール１３とを排他的に点灯制御してもよい。

［ハイビーム用レンズ部及びハイビーム用光源モジュールの詳細構成］
以下、ハイビーム用レンズ部２１及びハイビーム用光源モジュール１０の詳細な構成について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用レンズ部の斜視図である。図９は、本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用レンズ部の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図１０は、本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用光源モジュールの正面図である。

図８及び図９に示すように、ハイビーム用レンズ部（第１の光学部材）２１は、複数のレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃ）と、隣り合う２つのレンズを接続する接続部２１ｄと、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆと、延伸部２１ｇとを有する。

ハイビーム用レンズ部２１は、例えば透光性樹脂材料を用いた一体成型によって作製することができる。この場合、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂと第２のコリメートレンズ２１ｃと接続部２１ｄと基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆと延伸部２１ｇとは一体成型によって一体的に形成される。

また、本実施の形態では、ハイビーム用レンズ部２１には３つのコリメートレンズが設けられているので、接続部２１ｄは２つ設けられている。具体的には、接続部２１ｄは、第１のコリメートレンズ２１ａと第１のコリメートレンズ２１ｂとの間と、第１のコリメートレンズ２１ｂと第２のコリメートレンズ２１ｃとの間とに設けられている。

接続部２１ｄは、隣り合う２つのレンズの間の隙間を埋めるように形成されている。接続部２１ｄは、例えば、照明装置１の前面視（正面視）において略円弧の外縁を有する板体であり、前面視における当該板体は、ハイビーム用レンズ部２１における隣り合う２つのコリメートレンズの外縁の一部と上記略円弧の外縁とを全周外縁とする形状である。本実施の形態において、接続部２１ｄの前面視形状は略扇形である。

なお、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ並びに第２のコリメートレンズ２１ｃの各々の外縁を接続部２１ｄの略円弧に内接させるようにハイビーム用レンズ部２１を形成してもよい。

接続部２１ｄには、上端円から切り欠いた切り欠き部２１ｄ１が形成されている。切り欠き部２１ｄ１には、放熱体３０（第１のヒートシンク３１）から突出する突起部３１ａが嵌め込まれる。

基板押さえ部２１ｅ（第１の基板押さえ部）は、接続部２１ｄに設けられており、かつ、接続部２１ｄからハイビーム用光源モジュール１０の基板１２に向かって突出するように形成されている。本実施の形態において、基板押さえ部２１ｅは、例えば円柱体である。また、基板押さえ部２１ｅは、２つの接続部２１ｄの各々に１つずつ形成されている。

一方、基板押さえ部２１ｆ（第２の基板押さえ部）は、延伸部２１ｇに設けられており、かつ、延伸部２１ｇからハイビーム用光源モジュール１０の基板１２に向かって突出するように形成されている。本実施の形態において、基板押さえ部２１ｆは、例えば円柱体である。また、基板押さえ部２１ｆは、２つの延伸部２１ｇの各々に１つずつ形成されている。

４本の基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆは、前面視において、ハイビーム用レンズ部２１における複数のレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃ）と重ならない位置に配置されている。

本実施の形態において、２本の基板押さえ部２１ｅは、前面視において、ハイビーム用レンズ部２１における複数のレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、並びに、第２のコリメートレンズ２１ｃ）の各々の外周縁の包絡線内の領域に配置されている。

具体的には、各基板押さえ部２１ｅは、前面視において接続部２１ｄ（略扇形）の領域内に配置されている。さらに、各基板押さえ部２１ｅは、前面視において隣り合う２つのレンズの外縁から略等距離の位置に配置されている。なお、略等距離とは、現実に等距離である場合だけではなく、設計上等距離である場合を含み、製造ばらつき等による寸法誤差を含む概念である。一方、２本の基板押さえ部２１ｆは、前面視において延伸部２１ｇの領域内に配置されている。

基板押さえ部２１ｅと基板押さえ部２１ｆとは、形状及び長さが互いに同じであり、いずれも先端部に段差が設けられている。具体的に、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆの先端部には、本体部である円柱体の径よりも小さい円柱体（径小部）が形成されている。つまり、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆの先端部には、先端面から一段窪んだ位置に段差面が形成されている。

延伸部２１ｇは、複数のレンズのうちの最外に位置するレンズから外方（Ｘ軸方向）に向かって張り出すように延伸している。延伸部２１ｇは、前面視におけるハイビーム用レンズ部２１の左右両端部の各々に形成されている。

図１０に示すように、ハイビーム用光源モジュール１０は、３つのハイビーム用発光素子１１（第１のハイビーム用発光素子１１ａ及び１１ｂ、第２のハイビーム用発光素子１１ｃ）と、基板１２とを備える。基板１２の形状は、例えば、略扇形である。また、前面視において、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２の外周形状（輪郭線）とハイビーム用レンズ部２１の外周形状（輪郭線）とは略同等の形状としている。

基板１２の円弧状の上端縁には、２つの切り欠き部１２ａが設けられている。また、基板１２の左右両端部の各々に切り欠き部１２ｂが設けられている。切り欠き部１２ａは、ハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｅに対応する位置に形成されている。また、切り欠き部１２ｂは、ハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｆに対応する位置に形成されている。

ここで、ハイビーム用レンズ部２１とハイビーム用光源モジュール１０と放熱体３０との接続関係について、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態に係る照明装置におけるハイビーム用レンズ部とハイビーム用光源モジュールと放熱体とを組み合わせるときの様子を示す図である。

図１１に示すように、ハイビーム用レンズ部２１と放熱体３０との間にハイビーム用光源モジュール１０を配置して、ハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｅが基板１２の切り欠き部１２ａに対応するように、かつ、ハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｆが基板１２の切り欠き部１２ｂに対応するようにして、ハイビーム用光源モジュール１０をハイビーム用レンズ部２１及び放熱体３０によって挟持する。

これにより、ハイビーム用光源モジュール１０は、ハイビーム用レンズ部２１によって放熱体３０に押さえつけられて保持される。具体的には、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２が、ハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆによって第１のヒートシンク３１に押さえつけられる。

なお、この場合、ハイビーム用レンズ部２１は、他の押さえ部材（不図示）によって前方側から後方側に向かって押さえつけられている。押さえ部材は、例えばネジ等であってもよい。

また、本実施の形態では、第１のヒートシンク３１の突起部３１ａが、ハイビーム用レンズ部２１の接続部２１ｄの切り欠き部２１ｄ１に嵌め合わされる。つまり、突起部３１ａはレンズ押さえ部であって、鉛直方向における接続部２１ｄの上部を押さえつけている。このように、ハイビーム用レンズ部２１は、突起部３１ａによっても押さえつけられている。

図１２は、ハイビーム用光源モジュール１０がハイビーム用レンズ部２１によって押さえ付けられている様子を示している。図１２は、図３のＸ−Ｘにおける断面図である。

図１２に示すように、ハイビーム用光源モジュール１０は、基板１２が基板押さえ部２１ｆで押さえつけられることによって、放熱体３０に保持される。具体的には、基板押さえ部２１ｆの先端部の径小部が基板１２の切り欠き部１２ｂに挿入するように、前方側から後方側に向けてハイビーム用レンズ部２１を押し込んでいる。

このとき、基板押さえ部２１ｆの先端部の段差面が基板１２の表面に係止している。これにより、基板１２は、基板押さえ部２１ｆの先端部における段差面からの押圧力によって第１のヒートシンク３１に押さえつけられている。したがって、ハイビーム用レンズ部２１とハイビーム用光源モジュール１０との位置合わせを精度良く行うことができる。

また、基板押さえ部２１ｆの先端部の径小部を基板１２の切り欠き部１２ｂに挿入することによって、径小部の側面と切り欠き部１２ｂの内面とを当接させることができる。これにより、ハイビーム用レンズ部２１の水平方向（ＸＹ平面）の移動を規制することができるので、ハイビーム用レンズ部２１とハイビーム用光源モジュール１０との位置合わせをより精度良くかつ容易に行うことができる。

なお、図示しないが、接続部２１ｄに形成された基板押さえ部２１ｅについても同様である。つまり、前方側から後方側に向けてハイビーム用レンズ部２１を押し込む際、基板押さえ部２１ｅの先端部の径小部を基板１２の切り欠き部１２ａに挿入している。このとき、基板押さえ部２１ｆと同様に、基板押さえ部２１ｅの先端部の段差面も基板１２の表面に係止する。このように、基板１２は、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆの先端部における段差面からの押圧力によって第１のヒートシンク３１に押さえつけられている。

以上、本実施の形態に係る照明装置１によれば、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２がハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆによって基体２に押さえつけられている。本実施の形態では、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２は基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆによって放熱体３０（第１のヒートシンク３１）に押さえつけられている。

これにより、ハイビーム用レンズ部２１とハイビーム用光源モジュール１０との位置決め制御を容易に行うことができる。

しかも、本実施の形態では、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆは、照明装置１の前面視においてハイビーム用レンズ部２１の複数のレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、第２のコリメートレンズ２１ｃ）と重ならない位置に配置されている。

これにより、ハイビーム用レンズ部２１の複数のレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ、第２のコリメートレンズ２１ｃ）に影響を与えることなく、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆを形成することができる。したがって、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆを形成したとしても、ハイビーム用レンズ部２１の前後方向の長さが長くなることを回避できるので、照明装置１の小型化を実現できる。

このように、本実施の形態に係る照明装置１及び自動車１００によれば、ハイビーム用レンズ部２１とハイビーム用光源モジュール１０との位置合わせを精度良く行うことができ、かつ、装置の小型化を実現できる。

また、本実施の形態において、基板押さえ部２１ｅは接続部２１ｄに設けられており、かつ、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２に向かって突出している。

これにより、ハイビーム用レンズ部２１に前方側から後方側への押圧力が付与されることで、基板１２も基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆから前方側から後方側への押圧力を受けて保持される。したがって、ハイビーム用光源モジュール１０を容易かつ安定して保持できる。

また、本実施の形態において、ハイビーム用レンズ部２１の接続部２１ｄの前面視形状を略扇形とし、基板押さえ部２１ｅを、前面視において当該略扇形の領域内に配置している。

これにより、前面視における照明装置を所定の円形領域（例えばφ７０ｍｍ）内に収めることができる。

また、本実施の形態において、基体２の放熱体３０にはレンズ押さえ部として突起部３１ａが設けられている。そして、突起部３１ａは鉛直方向における接続部２１ｄの上部を押さえつけている。

これにより、ハイビーム用レンズ部２１を容易に保持することができる。

また、本実施の形態において、基板押さえ部２１ｅは、前面視において、複数のレンズ（第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ並びに第２のコリメートレンズ２１ｃ）のうち隣り合う２つのレンズの外縁から略等距離の位置に配置されている。

基板押さえ部２１ｅが樹脂製であると、基板１２を押さえつけたことで基板押さえ部２１ｅ自身に応力負荷がかかって基板押さえ部２１ｅが破損等する場合があるが、基板押さえ部２１ｅを上記のように隣り合う２つのレンズの外縁から略等距離の位置に配置することによって、基板１２を押さえつけたことによる基板押さえ部２１ｅの応力負荷を均等に分散させることができる。これにより、基板押さえ部２１ｅが破損等することを抑制できる。

また、本実施の形態において、基板押さえ部２１ｆは、ハイビーム用レンズ部２１の両端部に設けられた延伸部２１ｇに設けられている。

これにより、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２の両端部を保持できるので、基板１２を安定して保持することができる。

また、上記実施の形態において、放熱体３０は、ハイビーム用レンズ部２１の延伸部２１ｇを保持する保持部を有していてもよい。この場合、ハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆの熱膨張係数（線膨張係数）を、保持部の熱膨張係数（線膨張係数）よりも大きくするとよい。例えば、保持部を金属製とし、基板押さえ部２１ｅを樹脂製とすればよい。これにより、ハイビーム照射時に発生するハイビーム用発光素子１１の熱によって基板押さえ部２１ｅが熱膨張して延伸部２１ｇが保持部によってかしめられていく。この結果、基板押さえ部２１ｅの基板１２への押圧力が向上して基板１２をより安定して保持することができる。

（その他の変形例等）
以上、本発明に係る照明装置及び自動車等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆは、ハイビーム用レンズ部２１に形成したが、第１のコリメートレンズ２１ａ及び２１ｂ並びに第２のコリメートレンズ２１ｃと重ならない位置に配置されていれば、これに限るものではない。例えば、基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆは、シールド体４０に形成されていてもよい。

また、上記の実施の形態では、ハイビーム用光源モジュール１０の基板１２をハイビーム用レンズ部２１の基板押さえ部２１ｅ及び２１ｆによって放熱体３０に保持するように構成したが、ロービーム用光源モジュール１３の基板１５を同様の原理によって放熱体３０に保持させてもよい。この場合、基板押さえ部は、照明装置１に設けられた所望の構成部材を用いることができる。

また、上記の実施の形態において、放熱体３０は上下に２分割したが、これに限らない。例えば、放熱体３０を左右に２分割してもよいし分割しなくてもよい。

また、上記の実施の形態では、ロービーム及びハイビームを照射する前照灯に適用する例について説明したが、フォグランプ用又はＤＲＬ（Ｄａｙｌｉｇｈｔ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌａｍｐ／Ｄａｙｔｉｍｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ）用の前照灯に適用してもよい。

また、上記の実施の形態において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のＥＬ素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。

また、上記の実施の形態において、自動車として四輪自動車を例示したが、二輪自動車（モーターバイク）等のその他の自動車であってもよい。

その他、実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明装置
２ 基体
１０ ハイビーム用光源モジュール
１２ 基板
１３ ロービーム用光源モジュール
２１ ハイビーム用レンズ部（第１の光学部材）
２１ａ、２１ｂ 第１のコリメートレンズ（レンズ）
２１ｃ 第２のコリメートレンズ（レンズ）
２１ｄ 接続部
２１ｅ、２１ｆ 基板押さえ部
２１ｇ 延伸部
２２ ロービーム用レンズ部（第２の光学部材）
３０ 放熱体
３１ 第１のヒートシンク
３１ａ 突起部（レンズ押さえ部）
３２ 第２のヒートシンク
４０ シールド体
１００ 自動車
１１０ 車体

Claims (10)

1. 前方に光を出射する車両用の照明装置であって、
   基体と、
   前記基体に配置された第１の光源モジュール及び第２の光源モジュールと、
   前記第１の光源モジュールの前方に配置された第１の光学部材と、
   前記第２の光源モジュールの前方に配置された第２の光学部材とを備え、
   前記第１の光源モジュールは、複数の第１の発光素子と、前記複数の発光素子が実装された基板とを有し、
   前記第１の光学部材は、前記複数の第１の発光素子の各々の前方に配置された複数のレンズを有し、
   前記基板は、基板押さえ部によって前記基体に押さえつけられており、
   前記基板押さえ部は、前記照明装置の前面視において、前記複数のレンズと重ならない位置に配置されており、
   前記第１の光学部材は、隣り合う前記レンズを接続する接続部を有し、
   前記基板押さえ部は、前記接続部に設けられ、かつ、前記基板に向かって突出しており、
   前記接続部の前面視形状は、略扇形であり、
   前記基板押さえ部は、前記照明装置の前面視において前記略扇形の領域内に配置されている
   照明装置。
2. 前方に光を出射する車両用の照明装置であって、
   基体と、
   前記基体に配置された第１の光源モジュール及び第２の光源モジュールと、
   前記第１の光源モジュールの前方に配置された第１の光学部材と、
   前記第２の光源モジュールの前方に配置された第２の光学部材とを備え、
   前記第１の光源モジュールは、複数の第１の発光素子と、前記複数の発光素子が実装された基板とを有し、
   前記第１の光学部材は、前記複数の第１の発光素子の各々の前方に配置された複数のレンズを有し、
   前記基板は、基板押さえ部によって前記基体に押さえつけられており、
   前記基板押さえ部は、前記照明装置の前面視において、前記複数のレンズと重ならない位置に配置されており、
   前記第１の光学部材は、隣り合う前記レンズを接続する接続部を有し、
   前記基板押さえ部は、前記接続部に設けられ、かつ、前記基板に向かって突出しており、
   前記基体にはレンズ押さえ部が設けられており、
   前記レンズ押さえ部は、鉛直方向における前記接続部の上部を押さえつけている
   照明装置。
3. 前方に光を出射する車両用の照明装置であって、
   基体と、
   前記基体に配置された第１の光源モジュール及び第２の光源モジュールと、
   前記第１の光源モジュールの前方に配置された第１の光学部材と、
   前記第２の光源モジュールの前方に配置された第２の光学部材とを備え、
   前記第１の光源モジュールは、複数の第１の発光素子と、前記複数の発光素子が実装された基板とを有し、
   前記第１の光学部材は、前記複数の第１の発光素子の各々の前方に配置された複数のレンズを有し、
   前記基板は、基板押さえ部によって前記基体に押さえつけられており、
   前記基板押さえ部は、前記照明装置の前面視において、前記複数のレンズと重ならない位置に配置されており、
   前記第１の光学部材は、前記複数のレンズのうちの最外に位置するレンズから外方に向かって延伸する延伸部を有し、
   前記基板押さえ部は、前記延伸部に設けられている
   照明装置。
4. 前記基体は、前記延伸部を保持する保持部を有し、
   前記基板押さえ部の熱膨張係数は、前記保持部の熱膨張係数よりも大きい
   請求項３記載の照明装置。
5. 前方に光を出射する車両用の照明装置であって、
   基体と、
   前記基体に配置された第１の光源モジュール及び第２の光源モジュールと、
   前記第１の光源モジュールの前方に配置された第１の光学部材と、
   前記第２の光源モジュールの前方に配置された第２の光学部材と、
   前記第１の光源モジュール及び前記第２の光源モジュールの少なくとも一方からの光の一部を遮光するシールド体とを備え、
   前記第１の光源モジュールは、複数の第１の発光素子と、前記複数の発光素子が実装された基板とを有し、
   前記第１の光学部材は、前記複数の第１の発光素子の各々の前方に配置された複数のレンズを有し、
   前記基板は、基板押さえ部によって前記基体に押さえつけられており、
   前記基板押さえ部は、前記シールド体に形成されており、かつ、前記照明装置の前面視において、前記複数のレンズと重ならない位置に配置されている
   照明装置。
6. 前記基体は放熱体を含み、
   前記基板は、前記基板押さえ部によって前記放熱体に押さえつけられている
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記放熱体は、前記第１の光源モジュールが固定された第１のヒートシンクと、前記第２の光源モジュールが固定された第２のヒートシンクとを有し、
   前記基板は、前記基板押さえ部によって前記第１のヒートシンクに押さえつけられている
   請求項６に記載の照明装置。
8. 前記基板押さえ部は、前記照明装置の前面視において隣り合う前記レンズの外縁から略等距離の位置に配置されている
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記第１の光源モジュール及び前記第２の光源モジュールの一方は、ハイビーム用光源モジュールであり、
   前記第１の光源モジュール及び前記第２の光源モジュールの他方は、ロービーム用光源モジュールである
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明装置と、
    前記照明装置が前方に配置された車体とを備える
    自動車。

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