JP6443676B2 - 照明装置及び照明装置を備える移動体 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及び照明装置を備える移動体に関する。

自動車などの車両の前方部分には、ヘッドライトなど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（前照灯）は、例えば、発光素子と、発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタと、リフレクタからの反射光が透過するように発光素子の前方に配置された投影レンズとを備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２４３４３３号公報

上記従来の照明装置では、対向車線側の眩しさ（グレア）を抑制するために、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮蔽用突起部が設けられている。このため、発光素子が発した光の一部は、遮蔽用突起部によって遮蔽されて前方に出射されない。つまり、従来の照明装置では、発光素子が発した光が照明用途として有効に利用されず、照明効果が低い。

そこで、本発明は、照明効果をより高めることができる照明装置及び当該照明装置を備える移動体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明装置は、移動体に搭載される照明装置であって、発光素子と、前記発光素子が発する光を反射するリフレクタと、前記リフレクタによる前記光の反射方向に配置されたレンズと、前記リフレクタと前記レンズとの間に設けられた導光部とを備え、前記導光部は、入射面と出射面とを有し、前記リフレクタによって反射された光のうち前記入射面から入射した光を、前記レンズの中心軸に対して広げて、前記出射面から前記レンズに向けて出射する。

また、本発明の一態様に係る移動体は、上記照明装置を、車体の前方部分に備える。

本発明によれば、照明効果をより高めることができる。

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正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ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２のＩＩＩ−ＩＩＩ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、導光部又は突起を通過する光の光路を示す図である。 図２のＶ−Ｖ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、導光部を通過する光の光路を示す図である。 図２のＶＩ−ＶＩ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、突起を通過する光の光路を示す図である。 本発明の実施の形態に係る導光部及び突起による光の進行方向の変化を説明するための図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る照明装置及び移動体について、図面を用いて詳細に説明する。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、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。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（すなわち、照明方向）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」又は「上側」、その反対方向を「下方」又は「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。つまり、以下の実施の形態では、所定の照明方向は、照明装置が照明する方向、すなわち、「前方」であり、Ｚ軸正方向である。

また、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、同じ構成部材については同じ符号を付している。なお、本明細書において、略平行などの「略」を用いた表現を用いている。例えば、略平行は、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行、例えば、数％程度の誤差を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。

（実施の形態）
［自動車］
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１００の正面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る自動車１００は、四輪自動車などの移動体の一例であって、車体（車両）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などである。

前照灯１２０は、灯具であって、本実施の形態では、車両に搭載されるヘッドライト（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１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１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の内部に水又は塵埃などが進入しないように封止されている。

照明装置１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１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、本実施の形態に係る照明装置１の正面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における本実施の形態に係る照明装置１の断面図である。具体的には、図３は、照明装置１の中心を通る鉛直断面を示している。

図４は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における本実施の形態に係る照明装置１の断面図であって、導光部７１又は突起８０を通過する光の光路を示す図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線における本実施の形態に係る照明装置１の断面図であって、導光部７１を通過する光の光路を示す図である。図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線における本実施の形態に係る照明装置１の断面図であって、突起８０を通過する光の光路を示す図である。また、図５及び図６において、紙面上下方向に描かれた一点鎖線は、ロービーム用レンズ３０の中心軸である。当該中心軸は、照明装置１の略中心を通過する。

なお、図４〜図６において、太線で示す矢印は、本実施の形態に係る導光部７１又は突起８０を通過する光の光路を示している。細破線で示す矢印は、本実施の形態に係る導光部７１又は突起８０がない場合の光の光路を比較例として示している。

本実施の形態に係る照明装置１は、移動体に搭載される照明装置である。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。つまり、車両の前方は、照明装置１の光の出射方向であり、照明装置１による照明方向である。照明装置１は、図１に示すように、車体１１０の前方部分に配置されている。

図２及び図３に示すように、照明装置１は、灯具本体として、ロービーム用光源モジュール１０と、ハイビーム用光源モジュール２０と、ロービーム用レンズ３０と、ハイビーム用レンズ４０と、放熱体５０と、リフレクタ６０と、シールド体７０と、導光部７１と、突起８０とを備える。さらに、照明装置１は、ロービーム用光源モジュール１０とハイビーム用光源モジュール２０とを制御する照明制御部（不図示）を備える。

照明装置１は、走行ビームであるハイビームと、すれ違いビームであるロービームとを照射可能な一体型の灯具である。なお、ハイビームは、自動車１００の前方遠方を照射する光である。ロービームは、自動車１００の前方下方を照射する光である。

図２に示すように、照明装置１は、照明方向（Ｚ軸方向）から見た場合に所定の円形領域内に収まるように構成されている。より具体的には、ロービーム用光源モジュール１０と、ハイビーム用光源モジュール２０と、ロービーム用レンズ３０と、ハイビーム用レンズ４０と、放熱体５０と、リフレクタ６０と、シールド体７０と、導光部７１と、突起８０とは、Ｚ軸方向から見た場合に所定の円形領域内に収まるようにユニット化されている。所定の円形領域は、例えば、φ７０ｍｍである。

なお、本実施の形態に係る照明装置１は、米国などのように進行方向に対して、右側が走行車線（自車線）であり、左側が対向車線である場合の自動車１００に搭載される照明装置である。照明装置１が、日本などのように進行方向に対して、左側が走行車線であり、右側が対向車線である場合の自動車に搭載されるときは、以下で説明する構成を、照明装置１の中心軸を中心に左右反転させればよい。

以下では、照明装置１の各構成部材の詳細について説明する。

［ロービーム用光源モジュール］
ロービーム用光源モジュール１０は、近距離照明用の光を発する第１光源の一例である。具体的には、ロービーム用光源モジュール１０は、ロービーム形成用のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュールであって、車体１１０の前方下方領域、具体的には、路面を照射するときに点灯する。

ロービーム用光源モジュール１０は、夜間又はトンネル内などの周辺環境が暗い場合に点灯させる。本実施の形態では、ロービーム用光源モジュール１０は、ロービームを照射するとき（近距離照明時）だけでなく、ハイビームを照射するとき（遠距離照明時）にも点灯する。つまり、本実施の形態では、ハイビームは、ロービーム用光源モジュール１０から発せられる光と、ハイビーム用光源モジュール２０から発せられる光とによって形成される。

ロービーム用光源モジュール１０は、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、ロービーム用光源モジュール１０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光源などでもよい。

図３に示すように、ロービーム用光源モジュール１０は、ロービーム用発光素子１１と、ロービーム用発光素子１１が実装された基板１２とを備える。

ロービーム用光源モジュール１０は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造及びＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造のいずれでもよい。

ＳＭＤ構造の場合、ロービーム用発光素子１１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、ロービーム用発光素子１１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に直接実装された構成である。この場合、基板１２に実装されたＬＥＤチップは、蛍光体含有樹脂などの封止部材によって封止される。

ロービーム用光源モジュール１０は、放熱体５０の第１ヒートシンク５１に固定されている。具体的には、基板１２が第１ヒートシンク５１の所定の載置面に載置されて固定されている。本実施の形態では、図３に示すように、ロービーム用光源モジュール１０は、光が上方側に出射するように基板１２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１０（ロービーム用発光素子１１）の光軸はＹ軸と平行である。

ロービーム用発光素子１１は、ロービーム用レンズ３０を通過する光を発する第１発光素子の一例である。ロービーム用発光素子１１は、リフレクタ６０の焦点（第１焦点）の位置に配置されている。ロービーム用発光素子１１は、第１ヒートシンク５１に熱的に結合されている。

基板１２は、例えば、アルミナなど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覆されたメタルベース基板などである。また、基板１２の平面視形状は、基板１２が載置される放熱体５０の載置面の形状に応じた形状とすることができる。

［ハイビーム用光源モジュール］
ハイビーム用光源モジュール２０は、遠距離照明用の光を発する第２光源の一例である。具体的には、ハイビーム用光源モジュール２０は、ハイビーム形成用のＬＥＤモジュールであって、車体１１０の前方の遠方領域（水平面より上方領域も含む）を照射するときに点灯する。

ハイビーム用光源モジュール２０は、夜間又はトンネル内などの周辺環境が暗い場合で、対向車線に対向車などが存在しないときに点灯させる。具体的には、ハイビーム用光源モジュール２０は、ハイビームを照射するときに点灯する。

ハイビーム用光源モジュール２０は、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２０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光源などでもよい。

ハイビーム用光源モジュール２０は、ＳＭＤ構造及びＣＯＢ構造のいずれでもよい。ＳＭＤ構造及びＣＯＢ構造の詳細は、ロービーム用光源モジュール１０の場合と同様である。

図２及び図３に示すように、ハイビーム用光源モジュール２０は、ハイビーム用発光素子２１〜２３と、ハイビーム用発光素子２１〜２３が実装された基板２４とを備える。

ハイビーム用光源モジュール２０は、第２ヒートシンク５２に固定されている。具体的には、基板２４が第２ヒートシンク５２の所定の載置面に載置されて固定されている。本実施の形態では、図３に示すように、ハイビーム用光源モジュール２０は、光が前方に出射するように基板２４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２０（ハイビーム用発光素子２１〜２３）の光軸はＺ軸と平行である。

ハイビーム用発光素子２１〜２３は、ハイビーム用レンズ４０を通過する光を発する第２発光素子の一例である。ハイビーム用発光素子２１〜２３は、互いに同じ色及び同じ光量の光を発してもよく、あるいは、互いに異なる色及び異なる光量の光を発してもよい。

ハイビーム用発光素子２１〜２３は、ロービーム用発光素子１１より照明方向に配置されている。すなわち、ハイビーム用発光素子２１〜２３は、ロービーム用発光素子１１より前方（Ｚ軸正方向）に配置されている。ハイビーム用発光素子２１〜２３は、放熱体５０の第２ヒートシンク５２に熱的に結合されている。

ハイビーム用発光素子２１は、ハイビーム用レンズ４０のコリメートレンズ４１を通過する光を発する。ハイビーム用発光素子２２は、ハイビーム用レンズ４０のコリメートレンズ４２を通過する光を発する。ハイビーム用発光素子２３は、ハイビーム用レンズ４０のコリメートレンズ４３を通過する光を発する。また、コリメートレンズ４１〜４３の各々から発せられる光は、互いに同じ領域を照射してもよく、あるいは、互いに異なる領域を照射してもよい。

基板２４は、例えば、アルミナなど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覆されたメタルベース基板などである。また、基板２４の平面視形状は、基板２４が載置される放熱体５０の載置面の形状に応じた形状とすることができる。例えば、図２に示すように、基板２４の平面視形状は、所定幅の円弧状である。

［ロービーム用レンズ］
ロービーム用レンズ３０は、リフレクタ６０による光の反射方向に配置され、リフレクタ６０によって反射された光を所定の照明方向に出射する第１レンズの一例である。具体的には、ロービーム用レンズ３０は、ロービーム用光源モジュール１０から発せられた光を通過させて前方に出射する投影レンズである。

図４に示すように、ロービーム用光源モジュール１０から発せられた光は、リフレクタ６０で反射された後、ロービーム用レンズ３０の入射面から入射し、ロービーム用レンズ３０を通過して出射面から出射される。なお、入射面は、ロービーム用レンズ３０の後方の平面であり、出射面は、ロービーム用レンズ３０の前方の湾曲面（例えば、球面又は楕円球面）である。

本実施の形態では、ロービーム用レンズ３０は、ロービーム用光源モジュール１０及びシールド体７０の前方（Ｚ軸正方向）に配置されている。また、ロービーム用レンズ３０は、ハイビーム用レンズ４０より前方に配置されている。具体的には、ロービーム用レンズ３０は、ロービーム用レンズ３０の入射面と、ハイビーム用レンズ４０の出射面（前方の主面）とが略面一になるように配置されている。ロービーム用レンズ３０は、例えば、シールド体７０（又は第１ヒートシンク５１）に固定されることで位置決めされる。

ロービーム用レンズ３０は、フォーカス面Ｆ上に形成される光源像を、反転像として、前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。つまり、ロービーム用レンズ３０は、ロービーム用発光素子１１から発せられた光であって、フォーカス面Ｆに形成される光源像（光の分布）を反転投影する。なお、フォーカス面Ｆは、ロービーム用レンズ３０の後方側焦点を含む面であり、具体的には、リフレクタ６０側のフォーカス面である。フォーカス面Ｆは、例えば、リフレクタ６０の焦点（第２焦点）の近傍に位置する。

ロービーム用レンズ３０は、例えば、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）又は環状オレフィン系の樹脂などの透明樹脂を用いた射出成形などにより作製することができる。例えば、ロービーム用レンズ３０は、球又は楕円球の一部である。具体的には、ロービーム用レンズ３０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球からハイビーム用レンズ４０（３つのコリメートレンズ４１〜４３）の前方部分を除去した形状である。

［ハイビーム用レンズ］
ハイビーム用レンズ４０は、ハイビーム用光源モジュール２０から発せられた光を通過させて出射する投影レンズである。ハイビーム用レンズ４０は、ハイビーム用発光素子２１〜２３の光出射方向（Ｚ軸正方向）に配置された第２レンズの一例である。

具体的には、ハイビーム用レンズ４０は、３つのコリメートレンズ４１〜４３が組み合わされて形成される。３つのコリメートレンズ４１〜４３はそれぞれ、ハイビーム用発光素子２１〜２３に一対一に対応している。３つのコリメートレンズ４１〜４３は、入射した光を平行光に変換する。

３つのコリメートレンズ４１〜４３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。小径部側にハイビーム用発光素子２１〜２３がそれぞれ配置されている。

ハイビーム用レンズ４０は、例えば、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）又は環状オレフィン系の樹脂などの透明樹脂を用いた射出成形などにより作製することができる。

本実施の形態では、ロービーム用レンズ３０とハイビーム用レンズ４０とは、別体で形成されているが、一体で形成されてもよい。また、３つのコリメートレンズ４１〜４３が一体に形成されているが、別体に形成されてもよい。３つのコリメートレンズ４１〜４３の配置、すなわち、３つのハイビーム用発光素子２１〜２３の配置についても図示した例に限らない。

［放熱体］
放熱体５０は、ロービーム用光源モジュール１０及びハイビーム用光源モジュール２０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５０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５０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３に示すように、放熱体５０は、第１ヒートシンク５１と第２ヒートシンク５２との２つに分割されている。つまり、放熱体５０は、第１ヒートシンク５１と第２ヒートシンク５２とが組み合わされて一体化されている。第１ヒートシンク５１及び第２ヒートシンク５２の各々には複数の放熱フィンが設けられている。

第１ヒートシンク５１は、ロービーム用発光素子１１と熱的に結合された第１放熱体である。第１ヒートシンク５１は、主としてロービーム用光源モジュール１０（ロービーム用発光素子１１）で発生する熱を放熱するための放熱部品である。第１ヒートシンク５１には、ロー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ヒートシンク５２は、ハイビーム用発光素子２１〜２３と熱的に結合された第２放熱体である。第２ヒートシンク５２は、主としてハイビーム用光源モジュール２０（ハイビーム用発光素子２１〜２３）で発生する熱を放熱するための放熱部品である。第２ヒートシンク５２には、ハイビーム用光源モジュール２０を載置するための載置面（設置面）が設けられている。

第２ヒートシンク５２は、第１ヒートシンク５１との間にリフレクタ６０を挟むように配置されている。本実施の形態では、図３に示すように、第１ヒートシンク５１と第２ヒートシンク５２との間には、ロービーム用光源モジュール１０、リフレクタ６０、導光部７１及び突起８０が設けられる空間が形成されている。

［リフレクタ］
リフレクタ６０は、ロービーム用発光素子１１が発する光を反射する。リフレクタ６０は、放熱体５０の内部に、かつ、ロービーム用光源モジュール１０の上方に配置されている。リフレクタ６０は、ロービーム用光源モジュール１０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３０に入射させるような光反射面（湾曲反射面）を有する。

本実施の形態では、リフレクタ６０の光反射面（ロービーム用発光素子１１側の面）は、回転楕円面の一部を含んでいる。例えば、照明装置１の鉛直断面（図３に示す断面）においては、リフレクタ６０は、焦点位置が互いに異なる複数の楕円を繋いだ形状を有する。なお、複数の楕円の各々の焦点の一方（リフレクタ６０の第１焦点）は、ロービーム用発光素子１１の近傍に位置する。複数の楕円の各々の焦点の他方（リフレクタ６０の第２焦点）は、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆの近傍に位置する。例えば、リフレクタ６０の略楕円形状における軸（長軸）の方向は、ロービーム用発光素子１１と、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆにおけるシールド体７０のエッジ（上面端）とを結ぶ方向である。

リフレクタ６０は、ロービーム用発光素子１１が第１焦点の近傍に配置されるように、放熱体５０の第１ヒートシンク５１に固定されている。これにより、ロービーム用発光素子１１から発せられた光は、リフレクタ６０によって反射され、第２焦点の近傍に向かって進行する。

リフレクタ６０は、例えば、耐熱樹脂を用いた樹脂成形によって形成され、その表面に反射膜が形成されている。例えば、耐熱樹脂としては、ポリカーボネート（ＰＣ）などを用いることができる。あるいは、耐熱樹脂の代わりに、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）又はＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ））を用いてもよい。反射膜は、例えば、アルミ蒸着膜などの金属蒸着膜である。反射膜は、ロービーム用発光素子１１が発した光を鏡面反射する。

［シールド体］
シールド体７０は、リフレクタ６０によって反射された光の一部を遮る遮蔽部材の一例である。具体的には、シールド体７０は、ロービーム用光源モジュール１０から出射された光の一部を遮ることによって、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。

シールド体７０は、リフレクタ６０とロービーム用レンズ３０との間に設けられている。具体的には、シールド体７０は、第１ヒートシンク５１に固定されている。

シールド体７０は、例えば、リフレクタ６０と同様に、耐熱樹脂又は繊維強化プラスチックなどを用いて形成される。シールド体７０のロービーム用レンズ３０側の表面には、反射膜が形成されている。反射膜は、例えば、アルミ蒸着膜である。

［導光部７１］
導光部７１は、シールド体７０の一部であり、リフレクタ６０とロービーム用レンズ３０との間に設けられている。

導光部７１は、図３〜図５に示すように、入射面７２と、出射面７３と、天面７４と、底面７５とを有する。導光部７１は、リフレクタ６０によって反射された光のうち入射面７２から入射した光を中心軸に対して広げて、出射面７３からロービーム用レンズ３０に向けて出射する。具体的には、導光部７１は、入射面７２から入射した光を、走行車線側に広げ、かつ、水平線より上方領域を照射するように進行させる。

入射面７２は、図５に示すように、リフレクタ６０とは反対方向に凹に湾曲した面を有する。例えば、入射面７２は、回転楕円面の一部を含んでいる。

入射面７２は、上面視において、中心軸からずれた位置に設けられている。入射面７２の中心軸からのずれの方向及び量（距離）は、例えば、突起８０の入射面８１の中心軸からのずれの方向及び量（距離）と略同じである。本実施の形態では、入射面７２は、中心軸から走行車線側（右側）にずれている。

出射面７３は、図５に示すように、リフレクタ６０に向かって凹に湾曲した面を有する。例えば、出射面７３は、回転楕円面の一部を含んでいる。

出射面７３は、上面視において、中心軸を通るように設けられている。具体的には、図５に示すように、出射面７３は、上面視における中心が中心軸を通るように設けられている。

天面７４は、導光部７１の入射面７２と出射面７３との間の上面である。具体的には、天面７４は、第２ヒートシンク５２側の面である。導光部７１の天面７４には、反射膜が形成されている。これにより、天面７４から光が入射するのを抑制することができる。

底面７５は、導光部７１の入射面７２と出射面７３との間の下面である。具体的には、底面７５は、第１ヒートシンク５１側の面である。導光部７１の底面７５には、反射膜が形成されている。

導光部７１は、シールド体７０と一体に形成される。具体的には、成形した耐熱樹脂又は繊維強化プラスチックの表面に反射膜を形成する際に、入射面７２及び出射面７３には、反射膜を形成しないことで、導光部７１を形成することができる。また、突起８０も同様にして形成することができる。なお、反射膜は、例えば、アルミ蒸着膜である。

［突起（導光部材）］
突起８０は、導光部７１の天面７４から上方に突出した透光性の突起である。具体的には、突起８０は、ロービーム用レンズ３０の光軸より上方まで突出している。なお、図３において、ロービーム用レンズ３０の光軸は、ロービーム用レンズ３０の入射面における中心軸と、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆにおけるシールド体７０のエッジ（上面端）とを結ぶ方向である。

突起８０は、図３に示すように、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆとリフレクタ６０との間に配置される。具体的には、突起８０は、リフレクタ６０の第２焦点の位置と、リフレクタ６０との間に配置される。

突起８０は、図６に示すように、ロービーム用レンズ３０の中心軸からずれた位置に配置されている。本実施の形態では、突起８０は、中心軸から走行車線側（右側）にずれて配置される。

突起８０は、図４及び図６に示すように、入射面８１と出射面８２とを有する。突起８０は、リフレクタ６０によって反射された光のうち入射面８１から入射した光を、当該光の進行方向を変更して、出射面８２からロービーム用レンズ３０に向けて出射する。具体的には、突起８０は、入射面８１から入射した光の進行方向を、当該光が走行車線側に照射されるように変更する。また、突起８０は、入射面８１から入射した光の進行方向を、当該光がより前方遠方を照射するように変更する。

入射面８１は、図４及び図６に示すように、リフレクタ６０に向かって凸に湾曲した面を有する。出射面８２は、図４及び図６に示すように、リフレクタ６０に向かって凹に湾曲した面を有する。入射面８１及び出射面８２は、例えば、回転楕円面の一部を含んでいる。

例えば、入射面８１及び出射面８２は、図４に示すように、上下方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜している。具体的には、入射面８１及び出射面８２は、上端が下端（シールド体７０の天面との接続部分）よりも前方に位置するように傾斜している。つまり、突起８０は、シールド体７０の天面から上方、かつ、前方に向かって斜めに突出している。

突起８０は、図６に示すように、側面８３及び側面８４を有する。側面８３及び側面８４は、入射面８１と出射面８２との間の側面であり、ロービーム用発光素子１１の光軸に平行に設けられている。具体的には、側面８３及び側面８４は、Ｙ軸方向に平行な平面である。つまり、側面８３及び側面８４は、シールド体７０の天面に直交している。例えば、側面８３及び側面８４は、所定幅の楕円弧状又は円弧状の面である。

側面８３及び側面８４は、図６に示すように、中心軸に対して傾斜している。具体的には、側面８３及び側面８４は、後端（入射面８１側の端部）が前端（出射面８２側の端部）より中心軸から離れるように傾斜している。なお、側面８３及び側面８４は、導光部７１の側面の一部（入射面７２側の部分）と略面一である。

突起８０は、透光性の樹脂材料から形成される。本実施の形態では、突起８０は、シールド体７０と一体に形成されている。したがって、突起８０の材料は、シールド体７０と同じであり、例えば、耐熱樹脂又は繊維強化プラスチックなどである。

なお、上述したように、シールド体７０は、表面に反射膜が形成されているが、突起８０には、反射膜は形成されていない。具体的には、入射面８１には、反射膜が形成されていない。出射面８２には、反射膜が形成されていない。

［導光部を通過する光］
続いて、本実施の形態に係る導光部７１を通る光の光路について、図４及び図５を用いて説明する。

ロービーム用発光素子１１から上方に発せられた光は、リフレクタ６０によって反射されて前方に向けて進行する。図４及び図５に示すように、リフレクタ６０によって反射された光の一部（細破線の矢印）は、導光部７１の入射面７２から導光部７１に入射する。導光部７１に入射した光は、導光部７１内を進行し、出射面７３から出射されて、ロービーム用レンズ３０に向けて進行する。

このとき、導光部７１とその周囲（空気）との屈折率の差によって、光は屈折する。例えば、導光部７１の屈折率は、約１．４８〜１．６０である。また、導光部７１内では、図４に示すように、入射した光が底面７５によって反射される。これにより、図４に示すように、導光部７１の出射面７３から出射される光は、上方に向かって進行する。つまり、導光部７１は、入射面７２から入射した光を、当該光の進行方向を上方に変更して出射面７３から出射する。なお、図４に示す例では、光が底面７５のみで反射される例について示したが、入射した光の一部は、天面７４でも反射される。

これにより、図４に示すように、導光部７１の出射面７３から出射された光（太実線）は、ロービーム用レンズ３０を透過した後、中心軸より上方を中心軸に略平行に進行する。つまり、導光部７１の出射面７３から出射された光は、水平面より上方を照射する。

また、図５に示すように、導光部７１の出射面７３から出射される光は、導光部７１がない場合よりも中心軸に対して広がって進行する。具体的には、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆにおいて、導光部７１を透過した光（太実線）は、導光部７１がない場合の光（細破線）よりも中心軸に対して広がっている。したがって、ロービーム用レンズ３０は、フォーカス面Ｆを通る光の分布を反転投影するので、ロービーム用レンズ３０の前方においては、広がった光が照射される。

図７は、本実施の形態に係る導光部７１及び突起８０による光の進行方向の変化を説明するための図である。図７において、ドットの網掛けを付した領域が、ロービーム用レンズ３０から出射される光（ロービーム）によって照射される領域である。

上述したように、導光部７１は、導光部７１がない場合に対向車線側を照射する光を、水平線より上方、かつ、照射範囲を広げて照射するように、その進行方向を変更することができる。つまり、図７に示すように、導光部７１は、例えば、領域９０の明るさを抑制する代わりに、領域９１を明るく照射することができる。これにより、例えば、道路の上方などに設けられた看板などを照射することができ、運転者にとって、より快適な運転環境を実現することができる。

［突起を通過する光］
続いて、本実施の形態に係る突起８０を通過する光の光路について、図４及び図６を用いて説明する。

図４及び図６に示すように、リフレクタ６０によって反射された光の一部（細破線の矢印）は、突起８０の入射面８１から突起８０に入射する。突起８０に入射した光は、突起８０内を進行し、出射面８２から出射されて、ロービーム用レンズ３０に向けて進行する。

このとき、突起８０とその周囲（空気）との屈折率の差によって、光は屈折する。例えば、突起８０の屈折率は、導光部７１と同じであり、約１．４８〜１．６０である。これにより、図４に示すように、突起８０の出射面８２から出射される光は、突起８０がない場合よりも下方を進行する。つまり、突起８０は、入射面８１から入射した光を、当該光の進行方向を下方に変更して出射面８２から出射する。

したがって、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆにおいて、突起８０を透過した光（太破線）は、突起８０がない場合の光（細破線）よりも下方を進行する。ロービーム用レンズ３０は、フォーカス面Ｆを通る光の分布を反転投影するので、フォーカス面Ｆにおいて所定の線より下方を通る光は、ロービーム用レンズ３０の前方においては、当該線より上方を通る。

具体的には、出射面８２から出射した光は、図４に示すように、側面視において、ロービーム用レンズ３０を透過した後、中心軸より下方を略平行に進行する。このとき、出射面８２から出射した光（太破線）は、突起８０がない場合の光（細破線）よりも中心軸に近い方向、すなわち、より水平に近い方向に出射される。したがって、本実施の形態に係る突起８０を透過した光は、突起８０がない場合の光よりも遠方を照明することができる。このように、本実施の形態によれば、突起８０によって光を屈折させることで、車体１１０の近くを照射していた光をより遠方に進行させることができる。したがって、照明効果を高めることができる。

なお、突起８０がない場合の光（細破線）のように下方に向けて進行する光は、自動車１００の近くを照明する。このとき、自動車１００の近くが明るくなりすぎると、運転者にとっては、自動車１００の遠方又は側方などを暗く感じてしまう。これに対して、本実施の形態によれば、突起８０によって、自動車１００の近くを照射していた光をより遠方に進行させることができる。これにより、運転者にとって、より快適な運転環境を実現し、安全運転に寄与することができる。

また、図６に示すように、突起８０の出射面８２から出射される光は、突起８０がない場合よりも対向車線側を進行する。つまり、突起８０は、入射面８１から入射した光を、当該光の進行方向を対向車線側（左側）に変更して出射面８２から出射する。具体的には、ロービーム用レンズ３０のフォーカス面Ｆにおいて、突起８０を透過した光（太破線）は、突起８０がない場合の光（細破線）よりも対向車線側（左側）を進行する。

出射面８２から出射した光は、図６に示すように、上面視において、ロービーム用レンズ３０を透過した後、中心軸に交差するように進行する。つまり、出射面８２から出射した光は、走行車線側に向けて出射される。

このように、本実施の形態によれば、突起８０によって光を屈折させることで、対向車線側を照射していた光を、走行車線（自車線）側に進行させることができる。具体的には、突起８０は、突起８０がない場合に対向車線側を照射する光を、走行車線側、かつ、遠方を照射するように、その進行方向を変更する。つまり、図７に示すように、突起８０は、例えば、領域９０を照射する光の進行方向を、当該光が領域９２を照射するように変更する。これにより、領域９０の明るさを抑制する代わりに、領域９２を明るく照射することができる。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る照明装置１は、自動車１００に搭載される照明装置であって、ロービーム用発光素子１１と、ロービーム用発光素子１１が発する光を反射するリフレクタ６０と、リフレクタ６０による光の反射方向に配置されたロービーム用レンズ３０と、リフレクタ６０とロービーム用レンズ３０との間に設けられた導光部７１とを備え、導光部７１は、入射面７２と出射面７３とを有し、リフレクタ６０によって反射された光のうち入射面７２から入射した光を、ロービーム用レンズ３０の中心軸に対して広げて、出射面７３からロービーム用レンズ３０に向けて出射する。また、例えば、本実施の形態に係る自動車１００は、照明装置１を、車体１１０の前方部分に備える。

これにより、導光部７１は、導光部７１がない場合に対向車線側を照射する光を、水平線より上方、かつ、照射範囲を広げて照射するように、その進行方向を変更することができる。これにより、光を有効に利用することができるので、照明効果を高めることができる。また、例えば、道路の上方などに設けられた看板などを照射することができ、運転者にとって、より快適な運転環境を実現することができる。

また、例えば、導光部７１の入射面７２と出射面７３との間の底面７５には、反射膜が形成されている。

また、例えば、導光部７１の入射面７２と出射面７３との間の天面７４には、反射膜が形成されている。

これにより、天面７４から光が導光部７１に入射するのを抑制することができる。また、導光部７１を進行する光が天面７４から出射するのを抑制することができる。また、天面７４と底面７５との間で反射を起こさせることにより、光を水平方向に近い方向で出射面７３から出射させることができる。

また、例えば、入射面７２は、リフレクタ６０とは反対方向に凹に湾曲した面を有し、出射面７３は、リフレクタ６０に向かって凹に湾曲した面を有する。

これにより、導光部７１とその周囲（空気）との屈折率差を利用して光の進行方向を変えることができ、光を広げることができる。

また、例えば、入射面７２は、上面視において、ロービーム用レンズ３０の中心軸からずれた位置に設けられ、出射面７３は、上面視において、ロービーム用レンズ３０の中心軸を通るように設けられている。

これにより、例えば、本来（導光部７１がない場合）、対向車線側に向かう光を広げることができるので、照明効果を高めることができる。

また、例えば、照明装置１は、さらに、導光部７１の天面７４から上方に突出した透光性の突起８０を備える。また、例えば、突起８０は、導光部７１の天面７４のうち、反射膜が形成されていない部分から上方に突出している。

これにより、例えば、透光性の突起８０が、本来は対向車線側に向かう光の進行方向を走行線（自車線）側に向かうように変更することで、走行車線側を明るくすることができる。したがって、光を有効に利用することができるので、照明効果を高めることができる。

また、例えば、出射面７３から出射した光は、側面視において、ロービーム用レンズ３０を透過した後、中心軸より上方を中心軸に略平行に進行する。

これにより、水平面より上方を照射することができるので、例えば、道路の路肩又は上方に設置された看板などを照射することができる。したがって、運転者にとって、より快適な運転環境を実現することができる。

また、例えば、導光部７１は、透光性の樹脂材料から形成される。

これにより、樹脂材料を用いることで、容易に導光部７１を形成することができる。

また、例えば、ロービーム用発光素子１１は、ＬＥＤである。

これにより、ＬＥＤを用いることで、消費電力を少なくすることができる。

（その他）
以上、本発明に係る照明装置について、上記実施の形態及びその変形例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、導光部７１の天面７４及び底面７５に反射膜を設ける例について示したが、天面７４及び底面７５には、反射膜が設けられていなくてもよい。この場合であっても、導光部７１を進行する光は、導光部７１とその周辺との屈折率差によって天面７４及び底面７５によって反射されながら進行する。

また、例えば、上記の実施の形態では、突起８０を導光部７１と一体に形成する例について示したが、これに限らない。突起８０は、導光部７１（又は、シールド体７０）と別体で形成されてもよい。また、照明装置１は、突起８０を備えなくてもよい。

また、例えば、導光部７１及び突起８０の形状及び配置は、上述した例に限らない。例えば、突起８０は、フォーカス面Ｆよりロービーム用レンズ３０側に配置されてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、照明装置１が複数のハイビーム用発光素子２１〜２３を備える例について示したが、ハイビーム用発光素子は１つのみでもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、自動車１００が２つの照明装置１（前照灯１２０）を備える例について示したが、これに限らない。例えば、自動車１００は、例えば、車体１１０の左右に２つずつの照明装置１など、３つ以上の照明装置１を備えてもよく、あるいは、１つのみの照明装置１を備えてもよい。

また、例えば、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（Ｄａｙｔｉｍｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ）用の前照灯に適用してもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、発光素子の一例としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザなどのレーザ素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ素子などの発光素子を用いてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、自動車１００として四輪自動車を例示したが、二輪自動車などのその他の自動車でもよい。

その他、各実施の形態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各実施の形態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
１１ ロービーム用発光素子（発光素子）
３０ ロービーム用レンズ（レンズ）
６０ リフレクタ
７１ 導光部
７２ 入射面
７３ 出射面
７４ 天面
７５ 底面
８０ 突起
１００ 自動車（移動体）
１１０ 車体

Claims (11)

1. 移動体に搭載される照明装置であって、
   発光素子と、
   前記発光素子が発する光を反射するリフレクタと、
   前記リフレクタによる前記光の反射方向に配置されたレンズと、
   前記リフレクタと前記レンズとの間に設けられた導光部とを備え、
   前記導光部は、入射面と出射面とを有し、前記リフレクタによって反射された光のうち前記入射面から入射した光を、前記レンズの中心軸に対して広げて、前記出射面から前記レンズに向けて出射する
   照明装置。
2. 前記導光部の前記入射面と前記出射面との間の底面には、反射膜が形成されている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記導光部の前記入射面と前記出射面との間の天面には、反射膜が形成されている
   請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記入射面は、前記リフレクタとは反対方向に凹に湾曲した面を有し、
   前記出射面は、前記リフレクタに向かって凹に湾曲した面を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記入射面は、上面視において、前記レンズの中心軸からずれた位置に設けられ、
   前記出射面は、上面視において、前記レンズの中心軸を通るように設けられている
   請求項４に記載の照明装置。
6. 前記照明装置は、さらに、前記導光部の天面から上方に突出した透光性の突起を備える
   請求項１、２、４又は５に記載の照明装置。
7. 前記照明装置は、さらに、前記導光部の前記天面のうち、前記反射膜が形成されていない部分から上方に突出した透光性の突起を備える
   請求項３に記載の照明装置。
8. 前記出射面から出射した光は、側面視において、前記レンズを透過した後、前記レンズの中心軸より上方を当該中心軸に略平行に進行する
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記導光部は、透光性の樹脂材料から形成される
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 前記発光素子は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又はレーザ素子である
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置を、車体の前方部分に備える移動体。

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