JP6319724B2 - 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

ＬＥＤは、点灯によるＬＥＤ自身の発熱によって温度が上昇して光出力が低下する。このため、照明装置では、ＬＥＤで発生した熱を放熱させるために放熱体を用いることがある。

しかしながら、車両用の照明装置にはロービーム用発光素子及びハイビーム用発光素子の２つの発光素子（光源）が配置されている。このため、２つの発光素子を考慮した光学アライメントと放熱性とを両立させつつ、他部品との組み立て性が低下することがないように放熱体を構成することは難しい。

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、２つの発光素子で発生する熱を放熱させるために放熱体を用いた場合であっても、組み立て性を低下させることなく２つの発光素子を考慮した光学アライメントと放熱性との両立を図る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、放熱体を含む基体と、前記基体に配置された第１の発光素子及び第２の発光素子と、前記第１の発光素子及び第２の発光素子の前方に配置されたレンズ体とを備え、前記放熱体は、前記第１の発光素子と熱的に結合された第１のヒートシンクと、前記第２の発光素子と熱的に結合された第２のヒートシンクとを有し、前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクは、前後方向と交差する方向に隣接して組み合わされていることを特徴とする。

本発明によれば、組み立て性を低下させることなく２つの発光素子を考慮した光学アライメントと放熱性との両立を図ることができる照明装置及び自動車を実現できる。

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放熱体の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置における放熱体の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 図９（ｅ）の一点鎖線で囲まれる領域Ｘの拡大図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置において、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを組み合わせるときの様子を示す図である。 本発明の変形例に係る照明装置の部分拡大図である。

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）によって構成されている。

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。

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つのレンズによって構成されており、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（ハイビーム形成用光源モジュール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。

［放熱体の詳細構成］
以下、放熱体３０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放熱体の斜視図である。図９は、同放熱体の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図１０は、図９（ｅ）の一点鎖線で囲まれる領域Ｘの拡大図である。

図８及び図９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との２つに分割されている。本実施の形態において、放熱体３０は、前後方向と交差する方向に分割されており、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２は、前後方向と交差する方向に隣接して組み合わされている。具体的には、放熱体３０は、上下方向（Ｙ軸方向）に二分されており、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２は鉛直方向（Ｙ軸方向）に沿って隣接して配置されている。

また、放熱体３０は、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の回転ずれを抑制する回転ずれ抑制構造を有する。第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の回転ずれは、例えば、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の一方又は両方がＸＺ平面（水平面）において回転することによって生じる第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との相対的な位置ずれ、又は、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の一方又は両方がＺ軸回りに回転することによって生じる第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との相対的な位置ずれである。

本実施の形態において、回転ずれ抑制構造は、図１０に示すように、第１のヒートシンク３１における第２のヒートシンク３２に対向する部分に形成された段差部３１ａと、第２のヒートシンク３２における第１のヒートシンク３１に対向する部分に形成された凸部３２ａとからなる。なお、段差部３１ａ及び凸部３２ａは、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２が前後方向に変位することを抑制する前後方向変位抑制構造でもある。

第１のヒートシンク３１において、段差部３１ａは、第２のヒートシンク３２から遠ざかるように一段窪むように形成されている。また、段差部３１ａは、前後方向に対面する平面である段差面３１ａ１を有する。

本実施の形態において、段差面３１ａ１は、ＸＹ平面に平行な面であって、Ｘ軸方向に延在している。段差面３１ａ１を前方から見た形状は、例えば、長尺状の横長矩形状である。

第２のヒートシンク３２において、凸部３２ａは、第１のヒートシンク３１に向かって突出するように形成されている。凸部３２ａは、例えば、ＺＸ面断面形状が矩形状であって、前後方向に対面する平面である凸面（壁面）３２ａ１を有する。

本実施の形態において、凸部３２ａは、左右方向（Ｘ軸方向）に延設された長尺状の突条体である。したがって、凸面３２ａ１は、ＸＹ平面に平行な面であって、左右方向（Ｘ軸方向）に延在している。凸面３２ａ１を前方から見た形状は、例えば、長尺状の横長矩形状である。

また、凸部３２ａは、複数形成されている。具体的には、２つの凸部３２ａがその長手方向がＸ軸方向に沿うように離間して並べられている。この場合、２つの凸部３２ａは、各々の凸面３２ａ１が同一平面に存在するように形成される。

また、本実施の形態では、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との接合部分（接触面）は、傾斜面となっている。つまり、第１のヒートシンク３１に形成された傾斜面３１ｂと第２のヒートシンク３２に形成された傾斜面３２ｂとは面接触している。

第１のヒートシンク３１の傾斜面３１ｂ及び第２のヒートシンク３２の傾斜面３２ｂは、前方（光取り出し方向）に対して傾斜している。つまり、第１のヒートシンク３１の傾斜面３１ｂ及び第２のヒートシンク３２の傾斜面３２ｂは、前方に向かうに従ってＺ軸との距離（鉛直方向の距離）が短くなっている。

第１のヒートシンク３１の段差部３１ａは、第１のヒートシンク３１の傾斜面３１ｂの傾斜の先端部に形成されている。つまり、段差部３１ａは、傾斜面３１ｂにおける前方側の終端部分で窪むように形成されている。

また、第２のヒートシンク３２の凸部３２ａは、第２のヒートシンク３２の傾斜面３１ｂの傾斜の先端部に形成されている。つまり、凸部３２ａは、傾斜面３２ｂにおける前方側の終端部分に形成されている。

このように構成される第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とは、段差部３１ａと凸部３２ａとを接触させて組み合わされている。具体的には、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とを組み合わせたときに、段差部３１ａの段差面３１ａ１と凸部３２ａの凸面３２ａ１とは面接触している。なお、本実施の形態において、段差部３１ａの段差の高さと凸部３２ａの高さとをほぼ同じにしているが、これに限るものではない。

ここで、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との組み立て方法について、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いて、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを組み合わせるときの様子を示す図である。

図１１の（ａ）に示すように、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とを組み合わせる際、第１のヒートシンク３１の傾斜面３１ｂと第２のヒートシンク３２の傾斜面３２ｂとを接触させながら第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２をＺ軸方向にスライドさせる。

この場合、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａと第２のヒートシンク３２の凸部３２ａとを近づけるようにして第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２をスライドさせてく。

また、図１１の（ｂ）に示すように、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａと第２のヒートシンク３２の凸部３２ａとが当接するまで、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２をスライドさせる。例えば、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａを第２のヒートシンク３２の凸部３２ａに押し当てるように第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２をスライドさせる。このとき、段差部３１ａの段差面３１ａ１と凸部３２ａの凸面３２ａ１とが面接触する。これにより、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との前後方向（Ｚ軸方向）における位置合わせを行うことができる。

［主な作用効果］
次に、本実施の形態に係る照明装置１の主な作用効果について説明する。

上述のとおり、照明装置１における放熱体３０は、ハイビーム用発光素子１１（第１の発光素子）と熱的に結合された第１のヒートシンク３１（ハイビーム用ヒートシンク）と、ロービーム用発光素子１４（第２の発光素子）と熱的に結合された第２のヒートシンク３２（ロービーム用ヒートシンク）とを有する。そして、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２は、前後方向と交差する方向に隣接して組み合わされている。

このように、放熱体３０を第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２とに分割してこの２つを組み合わせることによって、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の接続部分（接触面）又は第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との間に設けた空気層が熱抵抗となる。これにより、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の各々の放熱経路を分離することができる。したがって、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の一方が他方で発生する熱の影響を受けることを抑制できる。

特に、本実施の形態では、ロービーム照射時に全ての発光素子を点灯しており、また、ハイビーム用光源モジュール１０で発生する熱は、ロービーム用光源モジュール１３で発生する熱よりも大きい。したがって、本実施の形態のように、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の放熱経路を分離することによって、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）からの熱によっ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）の出力が低下することを抑制等することができる。

なお、本実施の形態では、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との接続部分（接触面）は、放熱体３０の後方部分に設けられており、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４から遠い位置にある。これにより、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の一方が他方で発生する熱の影響を受けることを一層抑制できる。

また、本実施の形態のように、放熱体３０を複数に分割することによって、放熱体３０を容易に作製することができる。さらに、放熱体３０を複数に分割することによって組み合わせの自由度（設計自由度）が高まるので、仕向け地に応じた複数種の放熱体３０を容易に作製することができる。さらに、放熱体３０を複数に分割することによって、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の各々に接続される給電用コネクタ線の引き回しを容易に行うことができ、照明装置１としての組み立て性が向上する。

さらに、放熱体３０をハイビーム用ヒートシンク（第１のヒートシンク３１）とロービーム用ヒートシンクとに分けることによって、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の各々に応じた放熱設計を行うことができる。つまり、放熱設計の自由度が高まる。

また、本実施の形態において、ハイビーム用発光素子１１は、第１のヒートシンク３１に固定されており、ロービーム用発光素子１４は、第２のヒートシンク３２に固定されている。

これにより、第１のヒートシンク３１の位置や向きによってハイビーム用発光素子１１の光軸（ハイビームの光軸）のベクトルを制御できるとともに、第２のヒートシンク３２の位置や向きによってロービーム用発光素子１４の光軸（ロービームの光軸）のベクトルを制御できる。

したがって、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２を組み合わせるだけで、ハイビーム用発光素子１１を含めたハイビーム形成部３及びロービーム用発光素子１４を含めたロービーム形成部４の光学アライメントを行うことができるとともに、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の放熱設計を行うことができる。

また、光学アライメントを行う場合、ハイビーム形成部３の光軸とロービーム形成部４の光軸とを合わせることが好ましい。例えば、ハイビーム形成部３の光軸のベクトルとロービーム形成部４の光軸のベクトルとを同じにすることが好ましい。

このとき、ハイビーム用発光素子１１が固定された第１のヒートシンク３１とロービーム用発光素子１４が固定された第２のヒートシンク３２とが所定の位置からずれると、ハイビーム照射時及びロービーム照射時に所望の照射パターンが得られなくなる。

この場合、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の左右方向（Ｘ軸方向）の横ずれは、照射パターンに大きく影響しないが、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の一方又は両方がＸＺ平面（水平面）において回転したりＺ軸回りに回転したりする回転ずれが発生すると、所望の照射パターンが得られなくなる。特に、このような回転ずれが発生すると、ロービーム照射時の照射パターンに大きく影響する。

そこで、照明装置１では、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の回転ずれを抑制する回転ずれ抑制構造を設けている。本実施の形態において、回転ずれ抑制構造は、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａと第２のヒートシンク３２の凸部３２ａとからなる。また、段差部３１ａの段差面３１ａ１と凸部３２ａの凸面３２ａ１とを面接触させている。

これにより、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の一方又は両方がＸＺ平面（水平面）において回転することを抑制できる。したがって、光学アライメントと放熱性との両立を容易に図ることができる。

また、本実施の形態では、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２が上下方向に２分割されており、第１のヒートシンク３１と第２のヒートシンク３２との接合部分の各々は平面（接触面）となっている。

これにより、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の一方又は両方がＺ軸回りに回転することを抑制できる。

また、本実施の形態において、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、前方に傾斜する傾斜面３１ｂ及び３２ｂが形成されている。また、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａは、第１のヒートシンク３１における傾斜面３１ｂの傾斜の先端部に形成されており、第２のヒートシンク３２の凸部３２ａは、第２のヒートシンク３２における傾斜面３２ｂの傾斜の先端部に形成されている。

これにより、傾斜面３１ｂ及び３２ｂ同士を面接触させながら第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２を組み合わせる際、第１のヒートシンク３１の自重によって第１のヒートシンク３１がスライドし、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａを第２のヒートシンク３２の凸部３２ａに容易に当接させることができる。したがって、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２のＺ軸方向の位置合わせを行いながら第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の組み合わせを容易に行うことができる。

また、本実施の形態における照明装置１は、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２が前後方向（Ｚ軸方向）に変位することを抑制する前後方向変位抑制構造を有する。本実施の形態では、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａと第２のヒートシンク３２の凸部３２ａとによって、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の前後方向における変位が抑制される。具体的には、第１のヒートシンク３１の段差部３１ａ及び第２のヒートシンク３２の凸部３２ａの一方を他方に押し当てることで、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の前後方向の位置を規制している。

以上、本実施の形態における照明装置１及び自動車１００によれば、組み立て性を低下させることなく、ハイビーム用発光素子１１及びロービーム用発光素子１４の２つの発光素子を考慮した光学アライメントと放熱性との両立を図ることができる。

（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、上記の実施の形態において、回転ずれ抑制構造は段差部３１ａ及び凸部３２ａとし、段差部３１ａの段差面３１ａ１と凸部３２ａの凸面３２ａ１を面接触させることで第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２の回転ずれを抑制したが、これに限るものではなく、図１２に示すような構造としてもよい。具体的には、第１のヒートシンク３１ＡにはＸ軸方向に沿って２つの凸部３１ｃを形成し、第２のヒートシンク３２ＡにはＸ軸方向に沿って２つの凹部３２ｃを形成し、２つの凸部３１ｃ及び２つの凹部３２ｃの各々を嵌め合うように組み合わせている。

なお、凸部３１ｃの底面視形状及び凹部３２ｃの上面視形状は円形又は矩形等であってもよいが、凸部３１ｃの底面視形状及び凹部３２ｃの上面視形状を矩形等の非円形とすることで、凸部３１ｃ及び凹部３２ｃを１つにすることができる。また、図１２では、第１のヒートシンク３１Ａに凸部３１ｃを形成し、第２のヒートシンク３２Ａに凹部３２ｃを形成したが、これとは逆に、第１のヒートシンク３１Ａに凹部を形成し、第２のヒートシンク３２Ａに凸部を形成してもよい。

また、上記の実施の形態では、第１のヒートシンク３１に段差部３１ａを形成し、第２のヒートシンク３２に凸部３２ａを形成したが、これとは逆に、第１のヒートシンク３１に凸部３２ａと同じ凸部を形成し、第２のヒートシンク３２に段差部３１ａと同じ段差部を形成してもよい。

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、第１のヒートシンク３１及び第２のヒートシンク３２を左右方向に沿って隣接して配置してもよい。また、放熱体３０は２分割に限らず、３分割以上の複数に分割することもできる。

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、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。

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。

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
１１ ハイビーム用発光素子（第１の発光素子）
１４ ロービーム用発光素子
２０ レンズ体
３０ 放熱体
３１ 第１のヒートシンク
３１ａ 段差部
３１ａ１ 段差面
３１ｂ、３２ｂ 傾斜面
３１ｃ、３２ａ 凸部
３２ 第２のヒートシンク
３２ａ１ 凸面
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、
   放熱体を含む基体と、
   前記基体に配置された第１の発光素子及び第２の発光素子と、
   前記第１の発光素子及び第２の発光素子の前方に配置されたレンズ体とを備え、
   前記放熱体は、前記第１の発光素子と熱的に結合された第１のヒートシンクと、前記第２の発光素子と熱的に結合された第２のヒートシンクとを有し、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクは、前後方向と交差する方向に隣接して組み合わされており、
   前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとの接合部分は、傾斜面となっている
   照明装置。
2. 前記第１の発光素子は、前記第１のヒートシンクに固定されており、
   前記第２の発光素子は、前記第２のヒートシンクに固定されている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクの回転ずれを抑制する回転ずれ抑制構造を有する
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前方に光を出射する車両用の照明装置であって、
   放熱体を含む基体と、
   前記基体に配置された第１の発光素子及び第２の発光素子と、
   前記第１の発光素子及び第２の発光素子の前方に配置されたレンズ体とを備え、
   前記放熱体は、前記第１の発光素子と熱的に結合された第１のヒートシンクと、前記第２の発光素子と熱的に結合された第２のヒートシンクとを有し、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクは、前後方向と交差する方向に隣接して組み合わされており、
   前記第１の発光素子は、前記第１のヒートシンクに固定されており、
   前記第２の発光素子は、前記第２のヒートシンクに固定されており、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクの回転ずれを抑制する回転ずれ抑制構造を有し、
   前記回転ずれ抑制構造は、前記第１のヒートシンクにおける前記第２のヒートシンクに対向する部分に形成された段差部と、前記第２のヒートシンクにおける前記第１のヒートシンクに対向する部分に形成された凸部を有し、
   前記段差部は、前記第２のヒートシンクから遠ざかるように形成されており、かつ、前記前後方向に対面する平面である段差面を有し、
   前記凸部は、前記第１のヒートシンクに向かって突出するように形成されており、かつ、前記前後方向に対面する平面である凸面を有し、
   前記段差面と前記凸面とは面接触している
   請求項３に記載の照明装置。
5. 前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクの各々には傾斜面が形成されており、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクの各々の前記傾斜面は、前記前方に対して傾斜しており、且つ、互いに面接触しており、
   前記段差部は、前記第１のヒートシンクにおける前記傾斜面の傾斜の先端部に形成されており、
   前記凸部は、前記第２のヒートシンクにおける前記傾斜面の傾斜の先端部に形成されている
   請求項４に記載の照明装置。
6. 前方に光を出射する車両用の照明装置であって、
   放熱体を含む基体と、
   前記基体に配置された第１の発光素子及び第２の発光素子と、
   前記第１の発光素子及び第２の発光素子の前方に配置されたレンズ体とを備え、
   前記放熱体は、前記第１の発光素子と熱的に結合された第１のヒートシンクと、前記第２の発光素子と熱的に結合された第２のヒートシンクとを有し、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクは、前後方向と交差する方向に隣接して組み合わされており、
   前記第１の発光素子は、前記第１のヒートシンクに固定されており、
   前記第２の発光素子は、前記第２のヒートシンクに固定されており、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクが前記前後方向に変位することを抑制する前後方向変位抑制構造を有する
   請求項２に記載の照明装置。
7. 前記前後方向変位抑制構造は、前記第１のヒートシンクにおける前記第２のヒートシンクに対向する部分に形成された段差部と、前記第２のヒートシンクにおける前記第１のヒートシンクに対向する部分に形成された凸部を有し、
   前記段差部は、前記第２のヒートシンクから遠ざかるように形成されており、かつ、前記前後方向に対面する平面である段差面を有し、
   前記凸部は、前記第１のヒートシンクに向かって突出するように形成されており、かつ、前記前後方向に対面する平面である凸面を有し、
   前記段差面と前記凸面とは面接触している
   請求項６に記載の照明装置。
8. 前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクの各々には傾斜面が形成されており、
   前記第１のヒートシンク及び前記第２のヒートシンクの各々の前記傾斜面は、前記前方に対して傾斜しており、且つ、互いに面接触しており、
   前記段差部は、前記第１のヒートシンクにおける前記傾斜面の傾斜の先端部に形成されており、
   前記凸部は、前記第２のヒートシンクにおける前記傾斜面の傾斜の先端部に形成されている
   請求項７に記載の照明装置。
9. 前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子の一方は、ハイビーム用光源であり、
   前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子の他方は、ロービーム用光源である
   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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