CN115280064A - 灯具单元及车辆用灯具 - Google Patents

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中村俊之
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Abstract

构成为将由空间光调制器(30)反射后的来自光源(52)的光经由投影透镜(72)向单元前方照射,并且在空间光调制器(30)的单元前方侧配置有对来自反射控制部(30A)的反射光的一部分进行遮光的遮光部件(32)。此时,作为遮光部件(32),采取形成有开口部(32a)的结构,开口部(32a)具有使等腰梯形上下反转而成的开口形状,使不遮挡来自反射控制部(30A)的反射光的非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄。

Description

灯具单元及车辆用灯具
技术领域
本发明涉及具备反射型的空间光调制器的灯具单元。
另外,本发明涉及将具备投影透镜的2个灯具单元并列配置的车辆用灯具。
另外,本发明涉及将具备空间光调制器及投影透镜的灯具单元容纳在灯室内而成的车辆用灯具。
背景技术
以往,作为车载用的灯具单元,已知经由投影透镜将由空间光调制器反射后的来自光源的光向单元前方照射的灯具单元。
在专利文献1中,作为这样的灯具单元中的空间光调制器的结构,记载了具备反射控制部的空间光调制器,该反射控制部由多个反射元件排列而成,该多个反射元件构成为能够选择性地采取使来自光源的光向投影透镜反射的第一角度位置和使来自光源的光向从投影透镜偏离的方向反射的第二角度位置。
该专利文献1所记载的灯具单元构成为,通过利用空间光调制器控制反射光的空间分布,能够在车辆前方路面形成路面描绘用配光图案(即用于进行文字、记号等描绘的配光图案)。
另外,在专利文献2中,作为这样的灯具单元中的空间光调制器的结构,记载了具备多个反射元件的空间光调制器,该多个反射元件构成为能够选择性地采取使来自光源的光向投影透镜反射的第一角度位置和使来自光源的光向从投影透镜偏离的方向反射的第二角度位置。
专利文献2所记载的灯具单元构成为,与利用空间光调制器控制反射光的空间分布的专利文献1同样地,能够在车辆前方路面形成路面描绘用配光图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-165130号公报
专利文献2:日本特开2016-91976号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
一般来说,空间光调制器的反射控制部具有矩形的外形形状,因此假设反射控制部的整个区域被投影到车辆前方路面的情况下的最大投影区域成为外形形状朝向远方而左右宽度逐渐变宽的倒梯形形状,其两侧端缘向与路肩、中央线交叉的方向延伸。
因此,若在具有这样的倒梯形形状的外形形状的最大投影区域内形成路面描绘用配光图案,则有可能给驾驶员等带来不适感。
本发明的第一目的在于提供一种具备反射型的空间光调制器的灯具单元,在该灯具单元中,能够不给驾驶员等带来不适感地形成路面描绘用配光图案。
另外,如专利文献1所记载的灯具单元那样,通过在车辆行驶时形成路面描绘用配光图案,能够促进提醒注意周围。
然而,在这样的灯具单元中,为了充分提高基于路面描绘用配光图案的形成而实现的提醒注意周围的功能,期望进一步的改善。此时,期望在不会给灯具单元的配光功能带来障碍的基础上实现这一点。
本发明的第二目的在于提供一种具备反射型的空间光调制器的灯具单元,在该灯具单元中,能够在不会给其配光功能带来障碍的基础上提高基于路面描绘用配光图案的形成而实现的提醒注意周围的功能。
另外,作为车辆用灯具,如果采取专利文献2所记载的灯具单元与其他灯具单元并列配置的结构,则能够形成包括路面描绘用配光图案在内的多种配光图案,但在其他灯具单元为具备投影透镜的结构的情况下,可能产生如下的课题。
即,为了形成路面描绘用配光图案,需要从灯具单元朝向灯具前方而向斜下方进行光照射,但在专利文献2所记载的灯具单元中,构成空间光调制器的多个反射元件的中心位置位于投影透镜的光轴上,因此为了提高其照射效率,需要将灯具单元以向斜下方倾斜的状态配置。另一方面,在利用来自其他灯具单元的照射光形成前照灯用配光图案等的情况下,需要朝向灯具正面方向进行光照射,因此为了提高其照射效率,需要将灯具单元水平地配置。
因此,并列配置的2个灯具单元的投影透镜的朝向相互不同,由此,车辆用灯具的美观受损。
本发明的第三目的在于提供一种并列配置有具备投影透镜的2个灯具单元的车辆用灯具,在该车辆用灯具中,能够在不损害车辆用灯具的美观的基础上高效地形成包括路面描绘用配光图案在内的多种配光图案。
另外,一般车辆用灯具的灯具单元容纳在由灯体和透光罩构成的灯室内,因此来自灯具单元的照射光经由透光罩朝向灯具前方照射。
因此,作为灯具单元单体,投影光学系统的焦点位于本来的位置,由此,成为能够高精度地形成路面描绘用配光图案等的结构,然而,作为还包含透光罩的车辆用灯具整体,投影光学系统的焦点从本来的位置向灯具前后方向微妙地偏离,有可能无法高精度地形成路面描绘用配光图案等。
本发明的第四目的在于提供一种将具备空间光调制器以及投影透镜的灯具单元容纳在灯室内的车辆用灯具,在该车辆用灯具中,能够高精度地形成路面描绘用配光图案等。
用于解决问题的技术手段
本发明通过构成为具备规定的遮光部件,从而实现第一目的。
本发明的一个方式所涉及的灯具单元中,
所述灯具单元被构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜向单元前方照射,
所述空间光调制器具备由多个反射元件排列而成的反射控制部,多个所述反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述光源的光向所述投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述光源的光向从所述投影透镜偏离的方向反射的角度位置,
在比所述反射控制部靠单元前方侧的位置配置有将来自所述反射控制部的反射光的一部分遮光的遮光部件,并且
所述遮光部件被形成为使不对来自所述反射控制部的反射光进行遮光的非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄。
在本发明中,“灯具单元”可以构成为使来自光源的射出光直接入射到空间光调制器,也可以构成为在利用反射器、透镜等对来自光源的射出光进行过控制的状态下入射到空间光调制器。
在本发明中,“空间光调制器”只要具备由能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的方式构成的多个反射元件排列而成的反射控制部,则其具体的结构没有特别限定。
在本发明中,“遮光部件”只要构成为对来自反射控制部的反射光的一部分进行遮光,且该非遮光区域的左右宽度形成为在下部比上部变窄即可,其具体的配置、结构没有特别限定。
在本发明中,“非遮光区域”只要形成为其左右宽度在下部比上部变窄即可,其具体的形状没有特别限定。“非遮光区域”例如可以形成为左右宽度逐渐变窄,也可以形成为左右宽度阶段性地变窄,另外,也可以形成为左右宽度左右均等地变窄,也可以形成为左右宽度左右不均等地变窄。
另外,本发明在构成为具备第一光源和第二光源作为光源的基础上,通过对其配置实施研究,实现第二目的。
本发明的一个方式所涉及的灯具单元中,
所述灯具单元被构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜向单元前方照射,
所述空间光调制器具备被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的多个反射元件,
所述灯具单元具备第一光源和第二光源作为所述光源,
所述第一光源被配置在以下的位置:来自所述第一光源的光被位于所述第一角度位置的各所述反射元件向所述投影透镜反射,并且来自所述第一光源的光被位于所述第二角度位置的各所述反射元件向从所述投影透镜偏离的方向反射,
所述第二光源被配置在以下的位置:来自所述第二光源的光被位于所述第二角度位置的各所述反射元件向所述投影透镜反射,并且来自所述第二光源的光被位于所述第一角度位置的各所述反射元件向从所述投影透镜偏离的方向反射,并且
所述第二光源被配置在从包含所述投影透镜的光轴和所述第一光源的发光中心的平面偏离的位置。
在本发明中,“空间光调制器”只要具备以能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的方式构成的多个反射元件,则其具体的结构没有特别限定。
在本发明中,“投影透镜”可以由单一的透镜构成,也可以由多个透镜构成。
另外,本发明通过对具备空间光调制器的灯具单元的结构进行研究,实现第三目的。
本发明的一个方式所涉及的车辆用灯具中,
第一灯具单元和第二灯具单元并列配置,
所述第一灯具单元被构成为:将被第一空间光调制器反射后的来自第一光源的光经由第一投影透镜向灯具前方照射,
所述第二灯具单元被构成为:将来自第二光源的光经由第二投影透镜向灯具前方照射,
所述第一空间光调制器具备多个第一反射元件,多个所述第一反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述第一光源的光向所述第一投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述第一光源的光向从所述第一投影透镜偏离的方向反射的角度位置,并且
所述第一空间光调制器以使多个所述第一反射元件的中心位置从所述第一投影透镜的光轴向上方侧位移后的状态配置。
在本发明中,“第一灯具单元以及第二灯具单元”只要并列地配置,则两者的具体的位置关系没有特别限定。
在本发明中,“第一灯具单元”可以构成为使来自第一光源的射出光直接入射到第一空间光调制器,也可以构成为在利用反射器、透镜等对来自第一光源的射出光进行控制后的状态下入射到第一空间光调制器。
在本发明中,“第二灯具单元”可以构成为使来自第二光源的射出光直接入射到第二投影透镜,也可以构成为在利用反射器、透镜等对来自第二光源的射出光进行过控制后的状态下入射到第二投影透镜。
在本发明中,“第一空间光调制器”只要具备以能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的方式构成的多个反射元件,则其具体的结构没有特别限定,另外,只要以使多个第一反射元件的中心位置从第一投影透镜的光轴向上方侧位移后的状态配置,则其上方位移量的具体的值没有特别限定。
另外,本发明通过构成为具备规定的调整机构,实现第四目的。
本发明的一个方式所涉及的车辆用灯具中,
灯具单元被容纳在由灯体和透光罩构成的灯室内,
所述灯具单元被构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜向灯具前方照射,
所述空间光调制器具备多个反射元件,多个所述反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述光源的光向所述投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述光源的光向从所述投影透镜偏离的方向反射的角度位置,
所述灯具单元具备:托架,所述托架支承所述空间光调制器;和透镜保持架,所述透镜保持架支承所述投影透镜,并且
用于对所述托架与所述透镜保持架在灯具前后方向上的相对位置关系进行调整的调整机构以能够从所述灯室外操作的方式设置。
在本发明中,“空间光调制器”只要具备以能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的方式构成的多个反射元件,则其具体的结构没有特别限定。
在本发明中,“调整机构”只要是以能够从灯室外对支承空间光调制器的托架和支承投影透镜的透镜保持架的灯具前后方向的相对位置关系进行操作的方式设置的结构,则其具体的结构没有特别限定。
发明效果
本发明的一个方式所涉及的灯具单元构成为,将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜朝向单元前方照射,因此通过利用空间光调制器控制反射光的空间分布,能够高精度地形成各种配光图案。
而且,空间光调制器具备由多个反射元件排列而成的反射控制部,该多个反射元件构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,在空间光调制器的单元前方侧配置有对来自反射控制部的反射光的一部分进行遮光的遮光部件,因此即使假设多个反射元件全部位于第一角度位置(即,即使反射控制部的整个区域处于能够向车辆前方路面投影的状态),也能够将实际上向车辆前方路面投影的最大投影区域设定为与非遮光区域(即来自反射控制部的反射光不被遮光部件遮挡的区域)的外形形状对应的外形形状。
此时,遮光部件形成为:非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄,因此能够使最大投影区域的外形形状在俯视时从倒梯形形状向矩形形状靠近,由此能够使最大投影区域的两侧端缘向大致沿着路肩、中央线的方向延伸。
因此,通过在具有接近这样的矩形形状的外形形状的最大投影区域内形成路面描绘用配光图案,能够不给驾驶员等带来不适感。
这样,根据本发明,在具备反射型的空间光调制器的灯具单元中,能够不给驾驶员等带来不适感地形成路面描绘用配光图案。
另外,本发明的一个方式所涉及的灯具单元构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜朝向单元前方照射,因此通过利用空间光调制器控制反射光的空间分布,能够高精度地形成各种配光图案。
此时,空间光调制器具备以能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的方式构成的多个反射元件,另外,作为光源具备第一光源以及第二光源,并且,第一光源配置在来自上述第一光源的光被位于第一角度位置的各反射元件朝向投影透镜反射并且被位于第二角度位置的各反射元件朝向从投影透镜偏离的方向反射的位置,另一方面,第二光源配置在来自该第二光源的光被位于第二角度位置的各反射元件朝向投影透镜反射并且被位于第一角度位置的各反射元件朝向从投影透镜偏离的方向反射的位置,因此能够得到如下的作用效果。
即,通过点亮第一光源,来自位于第一角度位置的各反射元件的反射光经由投影透镜朝向单元前方照射,另外,通过点亮第二光源,来自位于第二角度位置的各反射元件的反射光经由投影透镜朝向单元前方照射,因此,通过使第一光源及第二光源同时点亮,能够利用所有反射元件进行光照射。由此,在车辆前方路面上形成路面描绘用配光图案时,能够同时形成包围该路面描绘用配光图案的补充配光图案。
而且,由于第二光源配置在从包含投影透镜的光轴和第一光源的发光中心的平面偏离的位置,所以能够避免位于第二角度位置的各反射元件反射后的来自第一光源的光到达第二光源的位置,或者位于第一角度位置的各反射元件反射后的来自第二光源的光到达第一光源的位置。因此,能够预先防止第一光源和第二光源及其周边结构因热而损伤,或者杂散光意外地从第一光源和第二光源的周边结构产生,由此,能够将对灯具单元的配光功能造成障碍的情况防患于未然。
这样,根据本发明,在具备反射型的空间光调制器的灯具单元中,不会给其配光功能带来障碍,能够提高基于路面描绘用配光图案的形成而实现的提醒注意周围的功能。
另外,本发明的一个方式所涉及的车辆用灯具成为第一灯具单元以及第二灯具单元并列配置的结构,但第一灯具单元构成为将由第一空间光调制器反射后的来自第一光源的光经由第一投影透镜朝向灯具前方照射,因此,通过利用第一空间光调制器控制反射光的空间分布,能够在车辆前方路面上高精度地形成路面描绘用配光图案,由此能够提醒注意周围。
另一方面,第二灯具单元构成为将来自第二光源的光经由第二投影透镜朝向灯具前方照射,因此能够利用该照射光形成所需的配光图案(例如前照灯用配光图案等)。
而且,在第一灯具单元中,第一空间光调制器以使多个第一反射元件的中心位置从第一投影透镜的光轴向上方侧位移的状态配置,因此能够在将第一灯具单元水平配置的状态下(或者在使斜向下角度减小的状态下),朝向灯具前方而向斜下方进行光照射,由此能够高效地形成路面描绘用配光图案。
因此,能够在使并列配置的第一灯具单元以及第二灯具单元的第一投影透镜以及第二投影透镜的朝向一致的状态下,使来自第一灯具单元以及第二灯具单元各自的照射光的朝向相互不同。因此,能够在不损害车辆用灯具的美观的情况下,高效地形成包含路面描绘用配光图案在内的多种配光图案。
这样,根据本发明,在并列配置有具备投影透镜的两个灯具单元的车辆用灯具中,能够在不损害车辆用灯具的美观的情况下高效地形成包含路面描绘用配光图案在内的多种配光图案。
另外,在本发明的一个方式所涉及的车辆用灯具中,容纳于该灯室内的灯具单元构成为:经由投影透镜朝向灯具前方照射被空间光调制器反射后的来自光源的光,因此通过利用空间光调制器控制反射光的空间分布,能够高精度地形成各种配光图案。
在此基础上,上述灯具单元具备用于对支承空间光调制器的托架和支承投影透镜的透镜保持架的灯具前后方向的相对位置关系进行调整的调整机构,该调整机构以能够从灯室外进行操作的方式设置,因此能够得到如下的作用效果。
即,来自容纳在灯室内的灯具单元的照射光经由透光罩朝向灯具前方照射,因此即使作为灯具单元单体,投影光学系统的焦点位于本来的位置,但是作为也包括透光罩在内的车辆用灯具整体,投影光学系统的焦点有时会从本来的位置向灯具前后方向微妙地偏移。然而,通过从灯室外操作调整机构,调整托架与透镜保持架的灯具前后方向的相对位置关系,从而能够使投影光学系统的焦点与本来的位置对齐。因此,由此能够高精度地形成路面描绘用配光图案等。
这样,根据本发明,在具备空间光调制器以及投影透镜的灯具单元被容纳在灯室内的车辆用灯具中,能够高精度地形成路面描绘用配光图案等。
附图说明
图1是表示具备本发明的第一实施方式所涉及的灯具单元的车辆用灯具的纵剖视图。
图2是图1的主要部分详细图。
图3是图2的III-III线向视图。
图4是图3的主要部分详细图。
图5是图2的主要部分详细图。
图6是透视地示出由来自上述灯具单元的照射光形成的配光图案的图。
图7是透视地示出由来自上述第一实施方式的比较例所涉及的灯具单元的照射光形成的配光图案的图。
图8是从上方观察由来自上述灯具单元的照射光形成的配光图案的图。
图9是从上方观察由来自上述比较例所涉及的灯具单元的照射光而形成的配光图案的图。
图10是表示上述第一实施方式的第一变形例的与图4大致相同的图。
图11是表示上述第一实施方式的第二变形例的与图4大致相同的图。
图12是表示上述第一变形例的作用的与图6相同的图。
图13是表示上述第二变形例的作用的与图6相同的图。
图14是表示上述第一实施方式的第三变形例的与图4大致相同的图。
图15是表示上述第一实施方式的第四变形例的与图4大致相同的图。
图16是表示具备本发明的第二实施方式所涉及的灯具单元的车辆用灯具的侧剖视图。
图17是图16的主要部分详细图。
图18是图17的III-III线向视图。
图19是图17的主要部分的详细图。
图20是用于说明上述第二实施方式的作用的图,是与图18大致相同的图。
图21是透视地示出由来自上述灯具单元的照射光形成的配光图案的图。
图22是表示上述第二实施方式的第一变形例的、与图20相同的图。
图23是表示上述第二实施方式的第二变形例的、与图20相同的图。
图24是表示上述第二实施方式的第三变形例的、与图17相同的图。
图25是表示上述第二实施方式的第四变形例的、与图17相同的图。
图26是表示本发明的第三实施方式所涉及的车辆用灯具的主视图。
图27是图26的II-II线剖视图。
图28是图26的III-III线剖视图。
图29是图27的主要部分的详细图。
图30是图29的V-V线向视图。
图31是透视地示出由来自上述第三实施方式所涉及的车辆用灯具的第一灯具单元的照射光形成的配光图案的图。
图32是透视地示出由来自上述第三实施方式所涉及的车辆用灯具的第二灯具单元的照射光形成的配光图案的图。
图33是表示上述第三实施方式所涉及的车辆用灯具的外观的与图26相同的图。
图34是表示作为比较例的车辆用灯具的外观的图。
图35是表示上述第三实施方式的第一变形例的、与图26相同的图。
图36是表示上述第三实施方式的第一变形例的作用的、与图32相同的图。
图37是表示上述第三实施方式的第二变形例的、与图26相同的图。
图38是图37的XII-XII线剖视图。
图39是表示本发明的第四实施方式所涉及的车辆用灯具的纵剖视图。
图40是图39的II方向向视图。
图41是图39的III方向向视图。
图42是图39的主要部分的详细图。
图43是表示上述第四实施方式所涉及的车辆用灯具的灯具单元的立体图。
图44是表示上述第四实施方式的第一变形例所涉及的车辆用灯具的、与图41相同的图。
图45是表示上述第四实施方式的第二变形例所涉及的车辆用灯具的与图40相同的图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
图1是表示具备本发明的一实施方式所涉及的灯具单元10的车辆用灯具100的纵剖视图。另外,图2是图1的主要部分详细图,图3是图2的III-III线向视图。进而,图4是图3的主要部分详细图。
在这些图中,以X表示的方向为“单元前方”,以Y表示的方向为与“单元前方”正交的“左方向”(在单元正面观察时为“右方向”),以Z表示的方向为“上方向”。在这些以外的图中也是同样的。
如图1所示,车辆用灯具100是设置于车辆前端部的路面描绘用灯。车辆用灯具100构成为,灯具单元10以进行了光轴调整从而使得其前后方向(即单元前后方向)与车辆前后方向一致的状态被容纳在由灯体102和透光罩104形成的灯室内。
灯具单元10具备空间光调制单元20、光源侧子组件50、透镜侧子组件70、以及对它们进行支承的托架40。
托架40是金属制(例如铝压铸制)的部件,以沿与单元前后方向正交的铅垂面延伸的方式配置。在托架40的前表面形成有朝向单元前方延伸的搁板状部40d。
灯具单元10通过托架40经由未图示的安装结构被灯体102支承,构成为能够相对于灯体102在上下方向以及左右方向上倾动。
空间光调制单元20具备空间光调制器30、配置于比空间光调制器30靠单元后方侧的位置的支承基板22、以及配置于比支承基板22靠单元后方侧的位置的散热器24。另外,支承基板22形成为延伸至比散热器24靠下方的位置的长度。
透镜侧子组件70具备:投影透镜72,其具有沿单元前后方向延伸的光轴Ax;以及透镜保持架74,其支承投影透镜72,透镜侧子组件70在透镜保持架74的后端部被托架40支承。
光源侧子组件50具备光源52和以使来自光源52的射出光朝向空间光调制器30偏转的方式进行控制的聚光透镜54。
光源52和聚光透镜54配置在比光轴Ax靠下方侧的位置(具体而言,光轴Ax的正下方的位置)。
本实施方式所涉及的灯具单元10通过使经由聚光透镜54到达空间光调制器30的来自光源52的光在空间光调制器30反射并经由投影透镜72朝向灯具单元10的前方照射,从而能够在车辆前方的路面形成描绘文字、记号等的配光图案(即路面描绘用配光图案)。
空间光调制器30的控制基于来自未图示的车载摄像机的影像信号等进行。
接着,对空间光调制单元20的具体结构进行说明。
如图2、图3所示,空间光调制器30是数字微镜设备(DMD),具备反射控制部30A、容纳反射控制部30A的框体部30B、透光板30C和密封部30D。反射控制部30A以矩阵状配置有多个反射元件(具体而言为数十万个微小反射镜)30As。透光板30C以配置于比反射控制部30A靠单元前方侧的位置的状态支承于框体部30B。密封部30D构成为将透光板30C在其周缘部密封于框体部30B。
如图4所示,反射控制部30A在单元正面观察时构成为横长矩形状的区域。另外,透光板30C具有比反射控制部30A的外周形状大一圈的横长矩形状的外形形状。
如图2所示,空间光调制器30以反射控制部30A在投影透镜72的后侧焦点F处位于与光轴Ax正交的铅垂面上的方式配置。反射控制部30A的中心轴线Ax1是通过多个反射元件30As的中心位置的轴线。反射控制部30A的中心轴线Ax1在相对于光轴Ax向上方侧位移的位置(具体而言,反射控制部30A的下端缘位于比光轴Ax稍靠上方侧的位置)处沿单元前后方向延伸。
并且,空间光调制器30通过控制构成反射控制部30A的多个反射元件30As各自的反射面的角度,能够选择性地转换从光源52到达各反射元件30As的光的反射方向。
具体而言,选择使来自光源52的光向朝向投影透镜72的光路R1的方向(图2中实线所示的方向)反射的第一角度位置、和使来自光源52的光向朝向从投影透镜72偏离的方向(即不对配光图案的形成产生不良影响的方向)的光路R2的方向(图2中以双点划线表示的方向)反射的第二角度位置。
投影透镜72的光轴Ax相对于空间光调制器30的反射控制部30A的中心轴线Ax1向下方侧位移,因此,如图1所示,从反射控制部30A到达投影透镜72的光作为相对于水平方向稍向下的光从投影透镜72朝向单元前方照射,由此能够在车辆前方路面上高效地形成路面描绘用配光图案及补充配光图案。
图5是表示反射控制部30A的详细结构的图2的主要部分详细图。
如图5所示,构成反射控制部30A的各反射元件30As被构成为能够绕沿左右方向延伸的水平轴线转动。各反射元件30As在第一角度位置,相对于与反射控制部30A的中心轴线Ax1正交的垂直面向下转动规定角度(例如12°左右),使从斜下方入射的来自光源52的光作为稍微向上的光(光路R1的光)向单元前方反射。各反射元件30As在第二角度位置相对于上述铅垂面以规定角度(例如12°左右)向上转动,使来自光源52的光作为相当向上的光(光路R2的光)向单元前方反射。
通过控制对配置于将各反射元件30As以能够转动的方式支承的部件(未图示)附近的电极(未图示)的通电,来进行第一角度位置与第二角度位置的切换。而且,在未进行该通电的中立状态下,各反射元件30As构成为其反射面沿着与中心轴线Ax1正交的铅垂面相互齐平地配置。
另外,图5表示位于反射控制部30A的中心轴线Ax1的附近区域的反射元件30As位于第一角度位置,而位于其下方区域的反射元件30As处于第二角度位置的状态。
如图2所示,支承基板22以沿着与单元前后方向正交的铅垂面(即与光轴Ax以及中心轴线Ax1正交的铅垂面)延伸的方式配置,在其前表面形成有导电图案(未图示)。并且,支承基板22经由插座26从单元后方侧支承空间光调制器30的框体部30B的周缘部。由此,空间光调制器30与支承基板22电连接。
空间光调制器30被托架40和散热器24从单元前后方向两侧支承。
散热器24以沿与单元前后方向正交的铅垂面延伸的方式配置,在其前表面形成有朝向单元前方呈棱柱状突出的突起部24a,并且在其后表面形成有朝向单元后方延伸的多个散热片24b。而且,散热器24在该突起部24a的前端面处与空间光调制器30的框体部30B的中央部抵接。
在托架40形成有包围空间光调制器30的透光板30C的横长矩形状的开口部40a。开口部40a具有在其整周上以朝向单元前方扩展的方式被倒角的内周面形状。
如图2及图4所示,在托架40与空间光调制器30之间配置有遮光部件32和垫片34。
遮光部件32是用于对来自反射控制部30A的反射光的一部分进行遮光的部件,构成为形成有以反射控制部30A的中心轴线Ax1为中心的开口部32a的遮光板。
具体而言,遮光部件32由板厚比空间光调制器30的透光板30C薄的铝板构成,在其表面实施了黑耐酸铝处理。遮光部件32具有比空间光调制器30的框体部30B大的外周面形状,在与托架40的后表面面接触的状态下,配置在从透光板30C向单元前方侧稍微离开的位置。
遮光部件32的开口部32a以在单元正面观察时与反射控制部30A局部重叠的方式形成为比透光板30C的外周面形状小的开口形状。
具体而言,开口部32a具有使等腰梯形上下反转的开口形状,以在单元正面观察时使反射控制部30A的大半的区域露出并且遮挡其左右两侧部的楔状区域的方式形成。即,遮光部件32形成为:通过其开口部32a的两侧端缘32a1随着朝向下方而向中央附近倾斜,从而使不遮挡来自反射控制部30A的反射光的非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄。
垫片34由硅橡胶构成,且安装在遮光部件32与空间光调制器30的框体部30B之间。
垫片34的前表面形成为平面状,与遮光部件32面接触。另外,垫片34具有比遮光部件32的外周面形状稍小的外周面形状,具有比空间光调制器30的密封部30D的外周面形状稍小的内周面形状。并且,垫片34的相对于框体部30B位于单元前方侧的部分形成为薄壁部,垫片34的包围框体部30B的部分形成为厚壁部。
接着,对光源侧子组件50的具体结构进行说明。
如图2所示,光源52由发出绿色光的发光二极管构成,经由支承基板56被支承于光源侧保持架60。光源侧保持架60被支承于托架40的搁板状部40d。
聚光透镜54是双凸透镜,经由透镜保持架58支承于光源侧保持架60。聚光透镜54被配置在使来自光源52的射出光向空间光调制器30的反射控制部30A汇聚的位置。
接着,对透镜侧子组件70的具体结构进行说明。
如图1所示,投影透镜72由在光轴Ax上沿单元前后方向排列配置的第一透镜72A、第二透镜72B及第三透镜72C三者构成。
位于最靠单元前方侧的第一透镜72A构成为朝向单元前方凸起的平凸透镜。位于中央的第二透镜72B构成为双凹透镜。位于最靠单元后方侧的第三透镜72C构成为双凸透镜。
第一透镜72A由树脂制透镜(具体而言为丙烯酸树脂制透镜)构成。第二透镜72B由树脂制透镜(具体而言为聚碳酸酯树脂制透镜)构成。第三透镜72C由玻璃制透镜构成。
第一透镜72A及第二透镜72B在单元正面观察时具有大致相同尺寸的矩形的外周形状。第三透镜72C在单元正面观察时具有比第一透镜72A和第二透镜72B大的圆形的外周形状,在其外周缘部形成有外周凸缘部72Ca。
第一透镜72A~第三透镜72C被共用的透镜保持架74支承。
透镜保持架74是金属制(例如铝压铸制)的部件,其前部区域74A形成为以光轴Ax为中心呈方筒状延伸,其后部区域74B形成为以光轴Ax为中心呈圆筒状延伸。另外,透镜保持架74的后部区域74B的下端部被切除。
对透镜保持架74从单元前方侧安装有第一配件76A,由此第一透镜72A及第二透镜72B被固定于透镜保持架74。另一方面,第三透镜72C在第二配件76C从单元后方侧按压于其外周凸缘部72Ca的状态下,从其外周侧安装有多个夹具76B,由此被固定于透镜保持架74。
图6是透视地示出利用来自本实施方式所涉及的灯具单元10的照射光在配置于车辆前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的配光图案的图。
图6所示的配光图案是路面描绘用配光图案PA,与由来自未图示的其他灯具单元的照射光形成的近光用配光图案PL一起(或者独立地)形成。
在对路面描绘用配光图案PA进行说明之前,对近光用配光图案PL进行说明。
近光用配光图案PL是左配光的近光用配光图案,在其上端缘具有明暗截止线CL1、CL2。
明暗截止线CL1、CL2以在铅垂方向上通过灯具正面方向的消失点即H-V的V-V线为边界,左右以不同高度沿水平方向延伸,比V-V线靠右侧的对向车道侧部分形成为下层明暗截止线CL1,并且,比V-V线靠左侧的本车道侧部分形成为从该下层明暗截止线CL1经由倾斜部上升的上层明暗截止线CL2。
在近光用配光图案PL中,作为下段明暗截止线CL1和V-V线的交点的肘点E位于H-V下方约0.5°~0.6°。
路面描绘用配光图案PA是进行用于促进提醒注意周围的路面描绘的配光图案,形成为在车辆前方路面上进行文字、记号等的描绘的配光图案。图6所示的路面描绘用配光图案PA形成为朝向车辆正面方向的箭头形状的配光图案。
该路面描绘用配光图案PA通过使构成空间光调制器30的反射控制部30A的多个反射元件30As中的一部分(例如位于被设定为箭头形状的区域的反射元件30As)向第一角度位置转动,并使由这些反射元件30As反射后的来自光源52的光朝向投影透镜72从而形成。此时,光源52由发出绿色光的发光二极管构成,因此路面描绘用配光图案PA也形成为绿色的配光图案。
在车辆夜间行驶时,通过形成这样的箭头形状的路面描绘用配光图案PA,从而例如向周围告知本车正在接近车辆前方的交叉路口,进而促进提醒注意。
另外,在图6中,由细实线包围表示的梯形形状的区域Z1表示构成反射控制部30A的多个反射元件30As全部位于第一角度位置时投影到车辆前方路面的最大投影区域,表示能够形成各种路面描绘用配光图案PA的范围。
图8是表示从上方观察路面描绘用配光图案PA及最大投影区域Z1以及车辆2的状态的图。
如图8所示,最大投影区域Z1在俯视时形成为矩形形状的区域,其两侧端缘与路肩及中央线大致平行地延伸。
在最大投影区域Z1中包围路面描绘用配光图案PA的周边区域比最大投影区域Z1以外的区域稍亮。这是因为来自反射控制部30A的反射光透过透光板30C时,在透光板30C发生表面反射,因此来自位于第一角度位置的反射元件30As的反射光以外的杂散光少量地且经由投影透镜72朝向单元前方照射。
另一方面,作为上述实施方式的比较例,图7、图9是与图6、图8相同的图,示出路面描绘用配光图案PA以及假设空间光调制单元20不具备遮光部件32的情况下的最大投影区域Z0。
如图9所示,最大投影区域Z0作为反射控制部30A整体的投影像在俯视时形成为倒梯形形状的区域,其两侧端缘以从近距离区域朝向远距离区域而扩展的方式延伸。
因此,在该最大投影区域Z0中,包围路面描绘用配光图案PA的周边区域以与路肩以及中央线交叉的状态被轻微照亮,这成为给驾驶员等带来不适感的原因。
与此相对,图6、图8所示的最大投影区域Z1的两侧端缘与路肩以及中央线大致平行地延伸,因此,尽管在该最大投影区域Z1中包围路面描绘用配光图案PA的周边区域被轻微地照亮,也不会由此给驾驶员等带来不适感。
另外,在图6、图8中,用双点划线表示最大投影区域Z0,在图7、图9中,用双点划线表示最大投影区域Z1。
接着,对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式所涉及的灯具单元10构成为,将由空间光调制器30反射后的来自光源52的光经由投影透镜72朝向单元前方照射,因此通过在空间光调制器30中控制反射光的空间分布,从而能够高精度地形成各种路面描绘用配光图案PA。
空间光调制器30具备通过排列多个反射元件30As而成的反射控制部30A,多个反射元件30As构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,在空间光调制器30的单元前方侧配置有对来自反射控制部30A的反射光的一部分进行遮光的遮光部件32。由此,即使假设多个反射元件30As全部位于第一角度位置(即,即使处于反射控制部30A的整个区域能够投影到车辆前方路面的状态),灯具单元10也能够将实际上向车辆前方路面投影的最大投影区域Z1设定为与非遮光区域(即来自反射控制部30A的反射光不被遮光部件32遮挡的区域)的外形形状对应的外形形状。
此时,遮光部件32形成为作为非遮光区域的开口部32a的左右宽度在下部比上部变窄,因此能够使最大投影区域Z1的外形形状在俯视时从倒梯形形状接近矩形形状,由此能够使最大投影区域Z1的两侧端缘向大致沿着路肩、中央线的方向延伸。
因此,通过在具有接近这样的矩形形状的外形形状的最大投影区域Z1内形成路面描绘用配光图案PA,能够不给驾驶员等带来不适感。
这样,根据本实施方式,能够利用具备反射型的空间光调制器30的灯具单元10,在不给驾驶员等带来不适感的情况下形成路面描绘用配光图案PA。
另外,在本实施方式中,空间光调制器30具备:框体部30B,其容纳反射控制部30A;以及透光板30C,其在配置于比反射控制部30A靠单元前方侧的状态下支承于框体部30B,在比该透光板30C靠单元前方侧的位置配置有遮光部件32,因此能够得到如下的作用效果。
即,在来自反射控制部30A的反射光透过透光板30C时,在该透光板30C中发生表面反射,因此来自位于第一角度位置的反射元件30As的反射光以外的杂散光少量地且经由投影透镜72朝向单元前方照射。因此,在车辆前方路面上形成路面描绘用配光图案PA,并且其周边区域(即最大投影区域Z1中的路面描绘用配光图案PA以外的区域)被轻微地照亮。
但是,即使像这样周边区域被轻微照亮,由于遮光部件32的存在,周边区域的两侧端缘向大致沿着路肩、中央线的方向延伸,因此能够不给驾驶员等带来不适感。
并且,在本实施方式中,遮光部件32由形成有具有非遮光区域形状的开口部32a的遮光板构成,因此能够减小遮光部件32的前后宽度。而且,由此,能够使从反射控制部30A朝向投影透镜72的反射光不被不必要地遮光。
而且,在本实施方式中,由于非遮光区域被设定为等腰梯形的形状,因此能够使最大投影区域Z1的外形形状成为俯视时更接近矩形形状的形状,能够容易地使其两侧端缘沿着路肩、中央线。
在本实施方式所涉及的灯具单元10构成为车载用灯具单元的情况下,来自灯具单元10的照射光相对于路面的入射角变大,因此采取本实施方式的结构特别有效。
另外,在本实施方式中,由于空间光调制器30的密封部30D被遮光部件32从单元前方侧覆盖,所以即使太阳光等以汇聚于密封部30D的角度透过投影透镜72,也能够通过遮光部件32遮挡该汇聚光,由此能够将密封部30D熔损的情况防患于未然。
本实施方式所涉及的灯具单元10构成为车载用的灯具单元,来自灯具单元10的照射光相对于路面的入射角较大,在假设未配置遮光部件32的情况下形成的最大投影区域Z0的外形形状成为俯视时从矩形形状大幅偏离的倒梯形形状,因此采取本实施方式的结构特别有效。
在本实施方式中,对光源52由发出绿色光的发光二极管构成的情况进行了说明,但作为光源52,除了绿色以外,例如也可以采取具有蓝色或白色等发光颜色的结构。
在本实施方式中,说明了空间光调制器30的反射控制部30A以位于与投影透镜72的光轴Ax正交的铅垂面上的方式配置的结构,但也可以是以相对于与光轴Ax正交的铅垂面倾斜的状态(例如前倾的状态)配置的结构。
在本实施方式中,说明了空间光调制器30的中心轴线Ax1相对于投影透镜72的光轴Ax向上方侧位移的情况,但也可以采取中心轴线Ax1与光轴Ax一致的结构。
在本实施方式中,对光源侧子组件50由配置于中心轴线Ax1的正下方的位置的光源52以及聚光透镜54构成的情况进行了说明,但也能够采取除此以外的结构。例如,可以采取两组光源52和聚光透镜54配置在中心轴线Ax1的正下方的位置的左右两侧的结构,另外,也可以采取配置反射器来代替聚光透镜54的结构。
在本实施方式中,作为光源侧子组件50的结构,说明了在中心轴线Ax1的正下方的位置配置有一组光源52及聚光透镜54的结构,但也可以采取除此以外的结构,此时,也可以构成为夹着中心轴线Ax1的正下方的位置而在左右两侧配置有两组光源52及聚光透镜54。
在本实施方式中,说明了非遮光区域被设定为等腰梯形的形状的情况,但也可以采取如下结构:对于与路肩、中央线交叉而导致的不适感,在判断为仅由其任一者产生的情况下,将非遮光区域的形状设定为仅左右任一方倾斜的梯形形状。
在本实施方式中,说明了灯具单元10是车载用灯具单元的情况,但也可以用于车载用以外的用途(例如,构成为从斜上方对路面进行描绘的路灯的灯具单元等)。
<第一实施方式第一变形例>
接着,对第一实施方式的第一变形例进行说明。图10是表示本变形例所涉及的灯具单元110的与图4大致相同的图。
如图10所示,本变形例的基本结构与第一实施方式的情况相同,但遮光部件132的结构与第一实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的遮光部件132虽然也形成为不遮挡来自反射控制部30A的反射光的非遮光区域的左右宽度在下部比上部变窄,但用于形成该非遮光区域的开口部132a的形状与第一实施方式的情况存在部分差异。
具体而言,在本变形例中,开口部132a的两侧端缘132a1沿铅垂方向延伸,其左右宽度以在下半部比在上半部变窄的方式形成为台阶状。
图12是透视地示出通过来自本变形例所涉及的灯具单元110的照射光而在上述假想铅垂屏幕上形成的路面描绘用配光图案PA及最大投影区域Z2的图。
如图12所示,最大投影区域Z2形成为使图7所示的最大投影区域Z0的左右宽度在远距离区域中以台阶状变窄的形状。
最大投影区域Z2的两侧端缘在与路肩及中央线交叉的方向上延伸,但其左右宽度在远距离区域中变窄,因此不会与路肩及中央线交叉。
因此,尽管在最大投影区域Z1中包围路面描绘用配光图案PA的周边区域被轻微照亮,也不会给驾驶员等带来不适感。
<第一实施方式第二变形例>
接着,对第一实施方式的第二变形例进行说明。图11是表示本变形例所涉及的灯具单元210的与图4大致相同的图。
如图11所示,本变形例的基本结构与第一实施方式的情况相同,但遮光部件232的结构与第一实施方式的情况存在部分差异。
即,虽然本变形例的遮光部件232也形成为不遮挡来自反射控制部30A的反射光的非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄,但用于形成该非遮光区域的开口部232a的形状与第一实施方式的情况存在部分差异。
具体而言,本变形例的开口部232a的两侧端缘232a1朝向下方而向中央附近倾斜,但其下端缘232a2形成为圆弧状。此时,下端缘232a2的最下端位置被设定在与反射控制部30A的下端缘大致相同的位置。
图13是透视地示出利用来自本变形例的灯具单元210的照射光而在上述假想铅垂屏幕上形成的路面描绘用配光图案PA及最大投影区域Z3的图。
如图13所示,最大投影区域Z3形成为图6所示的最大投影区域Z1的前端部的左右一对角部被切削成圆弧状的形状。
最大投影区域Z3的两侧端缘与路肩以及中央线大致平行地延伸,且其前端缘形成为圆弧状,因此即使在车辆行驶路弯曲那样的情况下,也能够使包围路面描绘用配光图案PA的周边区域不会以与路肩以及中央线交叉的状态被轻微照亮。由此,不仅在车辆直行时,在车辆转弯时也不会给驾驶员等带来不适感。
<第一实施方式第三变形例>
接着,对第一实施方式的第三变形例进行说明。图14是表示本变形例所涉及的灯具单元310的与图4大致相同的图。
如图14所示,本变形例的基本结构与第一实施方式的情况相同,但遮光部件334的结构与第一实施方式的情况存在部分差异。
具体而言,对于本变形例的遮光部件334,在第一实施方式的垫片34的结构中,将其内周面形状形成为与第一实施方式的遮光部件32的开口部32a相同的形状。而且,在本变形例所涉及的灯具单元310中,不存在相当于第一实施方式的遮光部件32的部件。
本变形例的遮光部件334形成为,通过其开口部334a的两侧端缘334a1朝向下方而向中央附近倾斜,从而使不遮挡来自反射控制部30A的反射光的非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄。
在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与第一实施方式的情况大致相同的作用效果。
另外,通过采取本变形例的结构,能够削减部件个数,减少与第一实施方式的遮光部件32相当的部件的量。
另外,在本变形例中,由于空间光调制器30的密封部30D被遮光部件334从单元前方侧覆盖,所以即使太阳光等以汇聚于密封部30D的角度透过投影透镜72,也能够通过遮光部件334遮挡该汇聚光,由此能够将密封部30D熔损的情况防患于未然。
在上述第三变形例中,对使相当于第一实施方式的垫片34的部件构成为遮光部件334的情况进行了说明,但除此以外,通过使第一实施方式的托架40的开口部40a的开口形状成为与第一实施方式的遮光部件32的开口部32a相同的形状,也能够具有作为遮光部件的功能。
<第一实施方式第四变形例>
接着,对第一实施方式的第四变形例进行说明。图15是表示本变形例所涉及的灯具单元410的与图4大致相同的图。
如图15所示,本变形例的基本结构与第一实施方式的情况相同,但遮光部件的结构与第一实施方式的情况存在部分差异。
具体而言,本变形例的遮光部件由粘贴于空间光调制器30的透光板30C的左右一对遮光密封件436构成。
左右一对遮光密封件436在单元正面观察时以将反射控制部30A的左右两侧部楔状地遮挡的状态粘贴于透光板30C。即,左右一对遮光密封件436的内侧缘436a随着朝向下方而向中央附近倾斜,由此,不遮挡来自反射控制部30A的反射光的非遮光区域的左右宽度形成为在下部比在上部变窄。
另外,本变形例所涉及的灯具单元410构成为具备板状部件432作为相当于第一实施方式的遮光部件32的部件,但该板状部件432的开口部432a形成为以比垫片34的内周面小一圈的横长矩形状的开口形状包围左右一对遮光密封件436。因此,该板状部件432不具有对来自反射控制部30A的反射光进行遮光的功能。
在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与第一实施方式的情况大致相同的作用效果。
另外,通过采取本变形例的结构,能够在更接近反射控制部30A的位置对来自反射控制部30A的反射光的一部分进行遮光,由此能够使可形成路面描绘用配光图案PA的最大投影区域Z1的外形形状清晰。
在上述第四变形例中,说明了由左右一对遮光密封件436构成遮光部件的情况,但除此以外,也能够通过在与左右一对遮光密封件436的粘贴区域大致相同的区域对空间光调制器30的透光板30C涂敷遮光膜,从而具有作为遮光部件的功能。
<第二实施方式>
图16是表示具备本发明的第二实施方式所涉及的灯具单元1010的车辆用灯具1100的侧剖视图。另外,图17是图16的主要部分详细图,图18是图17的III-III线向视图。另外,对于与第一实施方式相同的结构,标注相同的附图标记并省略其说明。
车辆用灯具1100是设置于车辆前端部的路面描绘用灯,构成为:灯具单元1010以进行了光轴调整从而使其前后方向(即单元前后方向)与车辆前后方向一致的状态被容纳于在由灯体102和透光罩104形成的灯室内。
灯具单元1010构成为具备空间光调制单元20、光源侧子组件1050、透镜侧子组件70以及支承它们的托架40。
托架40是金属制(例如铝压铸制)的部件,以沿与单元前后方向正交的铅垂面延伸的方式配置,在其前表面的两个部位形成有朝向单元前方延伸的搁板状部40d。
灯具单元1010构成为,通过托架40经由未图示的安装结构而被灯体102支承,能够相对于灯体102在上下方向以及左右方向上倾动。
光源侧子组件1050具备:第一光源52A和第二光源52B;以及将来自第一光源52A和第二光源52B的射出光朝向空间光调制器30进行偏转控制的第一透镜54A和第二透镜54B。
第一光源52A和第一透镜54A配置在比光轴Ax靠下方侧的位置(具体而言,光轴Ax的正下方的位置),第二光源52B和第二透镜54B配置在比光轴Ax靠上方侧的位置(具体而言,从光轴Ax倾斜约20~40°的右斜上方的位置)。
本实施方式所涉及的灯具单元1010通过使经由第一透镜54A到达空间光调制器30后的来自第一光源52A的光在空间光调制器30反射并经由投影透镜72朝向单元前方照射,从而能够在车辆前方路面形成描绘文字、记号等的配光图案(即路面描绘用配光图案)。
另外,本实施方式所涉及的灯具单元1010通过使经由第二透镜54B到达空间光调制器30后的来自第二光源52B的光在空间光调制器30反射并经由投影透镜72朝向单元前方照射,从而能够在车辆前方路面形成包围路面描绘用配光图案的补充配光图案。
空间光调制器30通过控制构成其反射控制部30A的多个反射元件30As各自的反射面的角度,能够选择性地切换到达各反射元件30As的来自第一光源52A和第二光源52B的光的反射方向。
具体而言,选择第一角度位置和第二角度位置,第一角度位置是使来自位于光轴Ax下方侧的第一光源52A的光向朝向投影透镜72的光路R1的方向(图17中实线所示的方向)反射的角度位置,第二角度位置是使来自第一光源52A的光向朝向从投影透镜72偏离的方向(即不对配光图案的形成产生不良影响的方向)的光路R2的方向(图17中以双点划线表示的方向)反射的角度位置。
另一方面,来自位于比光轴Ax靠上方侧的位置的第二光源52B的光在各反射元件30As位于第一角度位置时,向从投影透镜72偏离的方向的光路R3的方向(图17中用实线表示的方向)反射,而在各反射元件30As处于第二角度位置时,来自第二光源52B的光向朝向投影透镜72的光路R4的方向(图17中以双点划线表示的方向)反射。
图19是表示反射控制部30A的详细结构的图17的主要部分详细图,是表示来自第二光源52B的光的光路的图。另外,来自第一光源52A的光的光路R1、R2与来自图5所示的光源52的光的光路R1、R2相同。
如图19所示,各反射元件30As在第一角度位置,使从斜上方入射的来自第二光源52B的光作为相当向下的光(光路R3的光)向单元前方反射,另一方面,在第二角度位置,使来自第二光源52B的光作为稍微向下的光(光路R4的光)向单元前方反射。
在托架40的后表面,在包围开口部40a的三个部位的位置形成有朝向单元后方呈圆柱状突出的突起部40b,进一步在其外周侧,向单元后方突出的环状凸缘部40c以呈横长矩形状延伸的方式形成。
托架40的三个部位的突起部40b的末端面与空间光调制器30的框体部30B的前表面抵接,此时环状凸缘部40c遍及整周地覆盖空间光调制器30。
接着,对光源侧子组件1050的具体结构进行说明。
第一光源52A由发出黄色光的发光二极管构成。该第一光源52A经由支承基板56A支承于光源侧保持架60A,该光源侧保持架60A支承于托架40的搁板状部40d(参照图17)。
第一透镜54A是双凸透镜,经由透镜保持架58A支承于光源侧保持架60A。第一透镜54A配置在使来自第一光源52A的射出光向空间光调制器30的反射控制部30A汇聚的位置。
第二光源52B由发出蓝色光的发光二极管构成。第二光源52B经由支承基板56B支承于光源侧保持架60B,光源侧保持架60B支承于托架40的搁板状部40d。
第二透镜54B为双凸透镜,经由透镜保持架58B而支承于光源侧保持架60B。第二透镜54B配置在使来自第二光源52B的射出光汇聚于空间光调制器30的反射控制部30A的位置。
图20是表示入射到位于第一角度位置的一个反射元件30As后的来自第一光源52A和第二光源52B的光的反射方向的与图18大致相同的图。
如图20所示,第一光源52A和第一透镜54A配置在光轴Ax的正下方的位置,因此,经由第一透镜54A到达空间光调制器30后的来自第一光源52A的光朝向光轴Ax的大致正上方的方向反射。
此时,一个反射元件30As处于第一角度位置,因此,由该反射元件30As反射后的来自第一光源52A的光,如实线的光路R1所示,作为稍微向上的光而朝向投影透镜72的第三透镜72C。
另一方面,在一个反射元件30As转动到第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第一光源52A的光,如双点划线的光路R2所示,不会到达第二光源52B及其周边结构(即第二透镜54B、支承基板56B、透镜保持架58B以及光源侧保持架60B),而是作为相当向上的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
另外,由于第二光源52B和第二透镜54B相对于光轴Ax位于右斜上方,因此经由第二透镜54B到达空间光调制器30后的来自第二光源52B的光向左斜下方反射。
此时,一个反射元件30As位于第一角度位置,因此,由该反射元件30As反射后的来自第二光源52B的光,如实线的光路R3所示,不会到达第一光源52A及其周边结构(即第一透镜54A、支承基板56A、透镜保持架58A及光源侧保持架60A),而是作为相当向下的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
另一方面,在一个反射元件30As转动到第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第二光源52B的光,如双点划线的光路R4所示,作为稍微向下的光朝向投影透镜72的第三透镜72C。
图21是透视地示出利用来自车辆用灯具1100的照射光在配置于车辆前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的配光图案的图。
图21所示的配光图案是路面描绘用配光图案PA以及补充配光图案PB,与由来自未图示的其他车辆用灯具的照射光形成的近光用配光图案PL一起(或者独立地)形成。
路面描绘用配光图案PA是进行用于促进提醒注意周围的路面描绘的配光图案,形成为在车辆前方路面上进行文字、记号等的描绘的配光图案。图21所示的路面描绘用配光图案PA形成为朝向车辆正面方向的箭头形状的配光图案。
该路面描绘用配光图案PA通过使构成空间光调制器30的反射控制部30A的多个反射元件30As中的一部分(例如位于被设定为箭头形状的区域的反射元件30As)向第一角度位置转动,并使由这些反射元件30As反射后的来自第一光源52A的光朝向投影透镜72而形成。此时,第一光源52A由发出黄色光的发光二极管构成,因此路面描绘用配光图案PA也形成为黄色的配光图案。
在夜间的车辆行驶时,通过形成这样的箭头形状的路面描绘用配光图案PA,从而例如向周围告知本车正在接近车辆前方的交叉路口进而促进提醒注意。
另一方面,补充配光图案PB形成为包围路面描绘用配光图案PA的配光图案。
该补充配光图案PB通过使由构成空间光调制器30的反射控制部30A的多个反射元件30As之中的无助于路面描绘用配光图案PA的形成的反射元件30As(即处于转动到第二角度位置的状态的反射元件30As)反射后的来自第二光源52B的光朝向投影透镜72而形成,其外形形状成为使反射控制部30A的矩形状的外形形状投影到车辆前方路面的形状。此时,由于第二光源52B由发出蓝色光的发光二极管构成,所以补充配光图案PB也形成为蓝色的配光图案。并且,通过利用该蓝色的补充配光图案PB包围黄色的路面描绘用配光图案PA,从而使路面描绘用配光图案PA的存在显眼。
接着,对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式所涉及的灯具单元1010构成为:将由空间光调制器30反射后的来自第一光源52A的光经由投影透镜72向单元前方照射,因此,通过利用空间光调制器30控制反射光的空间分布,能够高精度地形成各种路面描绘用配光图案PA。
此时,空间光调制器30具备以能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的方式构成的多个反射元件30As,另外,作为光源具备第一光源52和第二光源52B,并且,第一光源52A配置于如下位置:使来自该第一光源52A的光被位于第一角度位置的各反射元件30As朝向投影透镜72反射并且被位于第二角度位置的各反射元件30As向从投影透镜72偏离的方向反射,另一方面,第二光源52B配置于如下位置:使来自该第二光源52B的光被处于第二角度位置的各反射元件30As朝向投影透镜72反射并且被位于第一角度位置的各反射元件30As向从投影透镜72偏离的方向反射,因此能够得到如下的作用效果。
即,通过第一光源52A的点亮,来自位于第一角度位置的各反射元件30As的反射光经由投影透镜72朝向单元前方照射,另外,通过第二光源52B的点亮,来自位于第二角度位置的各反射元件30As的反射光经由投影透镜72朝向单元前方照射,因此通过使第一光源52A以及第二光源52B同时点亮,能够进行利用了所有的反射元件30As的光照射。由此,在车辆前方路面上形成路面描绘用配光图案PA时,能够同时形成包围该路面描绘用配光图案PA的补充配光图案PB。因此,通过将第一光源52A和第二光源52B的亮度和发光颜色设定为彼此不同,与仅在车辆前方路面形成路面描绘用配光图案PA的情况相比,能够使路面描绘用配光图案PA的存在明确化,由此能够提高提醒注意周围的功能。
而且,由于第二光源52B配置在从包含投影透镜72的光轴Ax和第一光源52A的发光中心的平面偏离的位置,所以能够避免由位于第二角度位置的各反射元件30As反射后的来自第一光源52A的光到达第二光源52B的位置、或者由位于第一角度位置的各反射元件30As反射后的来自第二光源52B的光到达第一光源52A的位置。因此,能够预先防止第一光源52A以及第二光源52B及其周边结构因热而损伤,或者由第一光源52A以及第二光源52B的周边结构意外地产生杂光,由此,能够将对灯具单元1010的配光功能造成障碍的情况防患于未然。
这样,根据本实施方式,在具备反射型的空间光调制器30的灯具单元1010中,能够在不会给其配光功能带来障碍的基础上,提高基于路面描绘用配光图案PA的形成而实现的提醒注意周围的功能。
此时,在本实施方式中,第一光源52A配置于比光轴Ax靠下方侧的位置,并且第二光源52B配置于比光轴Ax靠上方侧的位置,因此能够进行利用了投影透镜72的左右方向中央区域的光照射,由此能够容易地将路面描绘用配光图案PA以及补充配光图案PB形成为均匀的亮度的配光图案。
另外,在本实施方式中,由于第一光源52A和第二光源52B构成为具有彼此不同的发光颜色,因此能够以彼此不同的颜色形成路面描绘用配光图案PA和补充配光图案PB。因此,能够进一步明确形成于车辆前方路面的路面描绘用配光图案PA的存在,由此能够进一步提高提醒注意周围的功能。
并且,在本实施方式中,空间光调制器30的中心轴线Ax1(即通过多个反射元件30As的中心位置的轴线)相对于投影透镜72的光轴Ax向上方侧位移,因此,能够使由空间光调制器30反射后的来自第一光源52A及第二光源52B的光作为斜向下的光从投影透镜72照射,由此能够将路面描绘用配光图案PA以及补充配光图案PB高效地形成于车辆前方路面。
在本实施方式中,说明了第一光源52A由发出黄色光的发光二极管构成并且第二光源52B由发出蓝色光的发光二极管构成的结构,但作为第一光源52A和第二光源52B,除了黄色或蓝色以外,例如也可以采取具有绿色或白色等发光颜色的结构,将它们适当组合而形成具有彼此不同的发光颜色的结构。或者,也可以使用具有相同的发光颜色但亮度不同的发光二极管作为第一光源52A和第二光源52B,从而形成为以不同的亮度形成路面描绘用配光图案PA和补充配光图案PB的结构。
在本实施方式中,说明了空间光调制器30的中心轴线Ax1相对于投影透镜72的光轴Ax向上方侧位移的情况,但也可以采取中心轴线Ax1与光轴Ax一致的结构。
在本实施方式中,说明了灯具单元1010是车载用灯具单元的情况,但也可以用于车载用以外的用途(例如,构成为从相对于路面大致正上方的方向进行描绘的路灯单元等用途)。
<第二实施方式第一变形例>
接着,对第二实施方式的第一变形例进行说明。图22是表示本变形例的灯具单元1110的与图20相同的图。如图22所示,本变形例的基本结构与第二实施方式的情况相同,但光源侧子组件1150的结构与第二实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的光源侧子组件1150除了第一光源52A和第二光源52B以及第一透镜54A和第二透镜54B以外,还具备第二光源152C和第二透镜154C。
第二光源152C及第二透镜154C相对于包含光轴Ax的铅垂面以与第二光源52B及第二透镜54B左右对称的位置关系配置,具备与第二光源52B及第二透镜54B相同的结构。
即,第二光源152C由发出蓝色光的发光二极管构成,经由支承基板156C支承于光源侧保持架160C。另外,第二透镜154C是双凸透镜,经由透镜保持架158C被光源侧保持架160C支承。
在图22中,经由第二透镜154C到达空间光调制器30而被位于第一角度位置的反射元件30As反射后的来自第二光源152C的光成为朝向右斜下方向的光。
此时,由该反射元件30As反射后的来自第二光源152C的光如实线的光路R5所示,不会到达第一光源52A及其周边结构(即第一透镜54A、支承基板56A、透镜保持架58A及光源侧保持架60A)以及第二光源52B及其周边结构(即第二透镜54B、支承基板56B、透镜保持架58B及光源侧保持架60B),而是作为相当向下的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
另一方面,在上述反射元件30As变化为第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第二光源152C的光,如双点划线的光路R6所示,作为稍微向下的光而朝向投影透镜72的第三透镜72C。
即使在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与第二实施方式的情况相同的作用效果。
而且,在本变形例中,由于左右一对第二光源52B、152C同时点亮,从而能够将包围路面描绘用配光图案PA的补充配光图案PB形成为明亮的配光图案,因此能够进一步明确路面描绘用配光图案PA的存在,由此能够进一步提高提醒注意周围的功能。
<第二实施方式第二变形例>
接着,对第二实施方式的第二变形例进行说明。图23是表示本变形例所涉及的灯具单元1210的与图20相同的图。
如图23所示,本变形例的基本结构与第二实施方式的情况相同,但光源侧子组件1250的结构与第二实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的光源侧子组件1250中,左右一对第一光源252D、252E以及左右一对第一透镜254D、254E相对于包含空间光调制器30的反射控制部30A的中心轴线Ax1的水平面,以与第二实施方式的第一变形例中的左右一对第二光源52B、152C以及左右一对第二透镜54B、154C上下对称的位置关系配置,并且第二光源252F以及第二透镜254F相对于上述水平面以与上述第一变形例中的第一光源52A以及第二透镜54A上下对称的位置关系配置。
在图23中,第一光源252D及第一透镜254D相对于光轴Ax位于右斜下方向,因此经由第一透镜254D到达空间光调制器30而被位于第一角度位置的反射元件30As反射后的来自第一光源252D的光成为朝向左斜上方的光。
此时,由该反射元件30As反射后的来自第一光源252D的光,如实线的光路R7所示,作为稍微向上的光朝向投影透镜72的第三透镜72C。
另一方面,在反射元件30As转动到第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第一光源252D的光,如双点划线的光路R8所示,不会到达第一光源252E及其周边结构(即第一透镜254E、支承基板256E、透镜保持架258E以及光源侧保持架260E)以及第二光源252F及其周边结构(即第二透镜254F、支承基板256F、透镜保持架258F以及光源侧保持架260F),而是作为相当向上的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
另外,第一光源252E及第一透镜254E相对于光轴Ax位于左斜下方,因此,经由第一透镜254E到达空间光调制器30并被位于第一角度位置的反射元件30As反射后的来自第一光源252E的光成为朝向右斜上方的光。
此时,由反射元件30As反射后的来自第一光源252E的光如实线的光路R9所示,作为稍微向上的光而朝向投影透镜72的第三透镜72C。
另一方面,在反射元件30As转动到第二角度位置时,由反射元件30As反射后的来自第一光源252E的光如双点划线的光路R10所示,不会到达第一光源252D及其周边结构(即第一透镜254D、支承基板256D、透镜保持架258D以及光源侧保持架260D)以及第二光源252F及其周边结构,而是作为相当向上的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
并且,由于第二光源252F和第二透镜254F配置在光轴Ax的正上方的位置,因此经由第二透镜254F到达空间光调制器30并被位于第一角度位置的反射元件30As反射后的来自第二光源252F的光成为朝向光轴Ax的大致正下方的方向的光。
此时,由反射元件30As反射后的来自第二光源252F的光如实线的光路R11所示,不会到达第一光源252D、252E及其周边结构,而是作为相当向下的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
另一方面,在上述反射元件30As转动到第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第二光源252F的光如双点划线的光路R12所示,作为稍微向下的光朝向投影透镜72的第三透镜72C。
即使在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与第二实施方式的情况相同的作用效果。
而且,在本变形例中,通过左右一对第一光源252D、252E同时点亮,能够将路面描绘用配光图案PA形成为明亮的配光图案,因此能够进一步明确路面描绘用配光图案PA的存在,由此能够进一步提高提醒注意周围的功能。
<第二实施方式第三变形例>
接着,对第二实施方式的第三变形例进行说明。图24是表示本变形例所涉及的灯具单元1310的与图17相同的图。
如图24所示,本变形例的基本结构与第二实施方式的情况相同,但光源侧子组件1350的结构与第二实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的光源侧子组件1350具备第一光源352A以及反射器364A来代替第二实施方式的第一光源52A以及第一透镜54A。
第一光源352A在投影透镜72的第三透镜72C与托架40之间配置于光轴Ax的正下方。该第一光源352A由发出黄色光的发光二极管构成,以使其发光面朝向斜上前方的状态经由支承基板356A支承于光源侧保持架360A。该光源侧保持架360A支承于托架40的搁板状部40d。
反射器364A以从单元前方侧覆盖第一光源352A的方式配置的状态支承于支承基板356A,被构成为使来自第一光源352A的射出光朝向空间光调制器30反射。该反射器364A的反射面364Aa具有以旋转椭圆面为基准面且使该旋转椭圆面稍微变形而成的曲面形状,由此,使来自第一光源352A的射出光向空间光调制器30的反射控制部30A汇聚。
在图24中,由反射器364A反射而到达空间光调制器30并被位于第一角度位置的反射元件30As反射后的来自第一光源352A的光成为朝向光轴Ax的大致正上方的方向的光。
此时,由该反射元件30As反射后的来自第一光源352A的光如实线的光路R13所示,作为稍微向上的光而朝向投影透镜72的第三透镜72C。
另一方面,在反射元件30As变化到第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第一光源352A的光如双点划线的光路R14所示,不会到达第二光源52B及其周边结构,而是作为相当向上的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B。
另外,由于第二光源52B以及第二透镜54B相对于光轴Ax位于右斜上方,所以经由第二透镜54B到达空间光调制器30并被位于第一角度位置的反射元件30As反射后的来自第二光源52B的光如实线的光路R3所示,不会到达第一光源352A及其周边结构(即反射器364A、支承基板356A以及光源侧保持架360A),而是作为相当向下的光而朝向透镜保持架74的后部区域74B(参照图17)。
另一方面,在上述反射元件30As转动到第二角度位置时,由该反射元件30As反射后的来自第二光源52B的光如双点划线的光路R4所示,作为稍微向下的光朝向投影透镜72的第三透镜72C。
即使在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与第二实施方式的情况相同的作用效果。
而且,在本变形例中,构成为使来自第一光源352A的射出光被反射器364A反射而到达空间光调制器30,因此,能够容易地利用反射器364A的反射面364Aa的表面形状来调整来自空间光调制器30的反射光的强度分布,由此能够容易地调整路面描绘用配光图案PA以及补充配光图案PB的光度分布。
另外,也可以构成为排列配置多组第一光源352A和反射器364A的结构来取代上述第三变形例的结构。
<第二实施方式第四变形例>
接着,对第二实施方式的第四变形例进行说明。图25是表示本变形例所涉及的灯具单元1410的与图17相同的图。
如图25所示,本变形例的基本结构与第二实施方式的情况相同,但投影透镜1472的第三透镜472C的结构与第二实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的第三透镜472C也与第二实施方式的第三透镜72C同样,由具有圆形的外周形状的玻璃制的双凸透镜构成,在其外周缘部形成有外周凸缘部72Ca,但以包含其光轴Ax的水平面为界,上半部和下半部具有相互不同的入射面形状。
具体而言,第三透镜472C的后表面的下半部472Cb比其上半部472Ca稍微向单元前方侧位移。另外,在图25中,用双点划线表示构成上半部472Ca的铅垂截面形状的曲线的延长线。
而且,由此,投影透镜1472构成为如下的透镜:在其上半部,对于黄色光(即第一光源52A的发光色),后侧焦点F位于反射控制部30A的中心,并且在其下半部,对于蓝色光(即第二光源52B的发光色),后侧焦点F位于反射控制部30A的中心。
即使在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与第二实施方式的情况相同的作用效果。
而且,在本变形例中,投影透镜1472的第三透镜472C在上半部和下半部具有相互不同的入射面形状,因此能够得到如下的作用效果。
即,本变形例所涉及的灯具单元1410成为如下结构:相对于投影透镜1472的光轴Ax,在下方侧配置有第一光源52A,并且在上方侧配置有第二光源52B,因此,由空间光调制器30反射而朝向投影透镜1472的来自第一光源52A的光大部分以光路R1所示的方式入射到第三透镜472C的上半部,另一方面,由空间光调制器30反射而朝向投影透镜1472的来自第二光源52B的光大部分如光路R4所示入射到第三透镜472C的下半部。
因此,如本变形例的投影透镜1472那样,通过采取上半部和下半部具有彼此不同的入射面形状的结构,从而能够将投影透镜1472构成为具有与第一光源52A以及第二光源52B各自的射出光的波长对应的焦距的透镜,由此能够更加鲜明地形成路面描绘用配光图案PA以及补充配光图案PB。
在上述第四变形例中,对第三透镜472C由具有圆形的外周形状的玻璃制透镜构成的情况进行了说明,但也可以通过由树脂制透镜构成第三透镜472C而使得容易成形,或者使第三透镜472C的外周形状为矩形形状,由此能够容易地进行以其光轴Ax为中心的旋转方向的定位。
<第三实施方式>
以下,对本发明的第三实施方式进行说明。图26是表示本发明的第三实施方式所涉及的车辆用灯具2100的主视图。另外,图27是图26的II-II线剖视图,图28是图26的III-III线剖视图。而且,图29是图27的主要部分详细图,图30是图29的V-V线向视图。另外,对于与第一实施方式或第二实施方式相同的结构,标注相同的附图标记并省略其说明。
如图26~图28所示,车辆用灯具2100是设置于车辆前端部的路面描绘用灯,且被构成为:第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B以进行了光轴调整从而使其前后方向与灯具前后方向(及车辆前后方向)一致的状态被容纳在由灯体102和透光罩104形成的灯室内。
首先,对第一灯具单元2010A的结构进行说明。
如图27所示,第一灯具单元2010A具备空间光调制单元2020、光源侧子组件2050、透镜侧子组件2050以及支撑它们的托架40A。
而且,第一灯具单元2010A构成为,通过托架40A经由未图示的安装结构而被灯体102支承,能够相对于灯体102在上下方向以及左右方向上倾动。
托架40A是金属制(例如铝压铸制)的部件,以沿与灯具前后方向正交的铅垂面延伸的方式配置,在其前表面的两个部位形成有朝向灯具前方延伸的搁板状部40d。
空间光调制单元2020具备:第一空间光调制器2030A;支承基板22,其配置于比该第一空间光调制器2030A靠灯具后方侧的位置;以及散热器24,其配置于比该支承基板22靠灯具后方侧的位置。
透镜侧子组件2070包括:第一投影透镜2072A,其具有在灯具前后方向上延伸的光轴Ax;以及透镜保持架74,其支承该第一投影透镜2072A,透镜侧子组件2070在透镜保持架74的后端部被托架40A支承。
光源侧子组件2050具备第一光源2052A和将来自该第一光源2052A的射出光朝向第一空间光调制器2030A偏转控制的聚光透镜54。第一光源2052A和聚光透镜54配置在比光轴Ax靠下方侧(具体而言,光轴Ax的正下方的位置)。
本实施方式所涉及的第一灯具单元2010A构成为,通过使经由聚光透镜54到达第一空间光调制器2030A后的来自第一光源2052A的光在第一空间光调制器2030A反射并经由第一投影透镜2072A朝向灯具前方照射,从而能够在车辆前方路面形成描绘文字、记号等的配光图案(即路面描绘用配光图案)。
第一空间光调制器2030A的控制基于来自未图示的车载摄像机的影像信号来进行。
接着,对空间光调制单元2020的具体结构进行说明。
如图29以及图30所示,第一空间光调制器2030A是数字微镜设备(DMD),被构成为具备:反射控制部2032A,其呈矩阵状地配置有多个第一反射元件(具体而言为数十万个微小反射镜)2032As;框体部2034,其容纳该反射控制部2032A;以及透光板2036,其以配置于比反射控制部2032A靠灯具前方侧的状态支承于框体部2034。
第一空间光调制器2030A以其反射控制部2032A位于在第一投影透镜2072A的后侧焦点F处与光轴Ax正交的铅垂面上的方式配置。
反射控制部2032A的中心轴线(即通过多个第一反射元件2032As的中心位置的轴线)Ax1在相对于光轴Ax向上方侧位移的位置沿灯具前后方向延伸。此时,中心轴线Ax1相对于光轴Ax的上方位移量Ha被设定为使反射控制部2032A的下端缘位于比光轴Ax稍靠上方侧的位置的值。
而且,第一空间光调制器2030A通过控制构成该反射控制部2032A的多个第一反射元件2032As各自的反射面的角度,从而能够选择性地切换到达各第一反射元件2032As后的来自第一光源52A的光的反射方向。
具体而言,选择第一角度位置和第二角度位置,第一角度位置是使来自第一光源2052A的光向朝向第一投影透镜2072A的光路R1的方向(图29中用实线表示的方向)反射的角度位置,第二角度位置是使来自第一光源2052A的光向朝向从第一投影透镜2072A偏离的方向(即不对配光图案的形成产生不良影响的方向)的光路R2的方向(图29中用双点划线表示的方向)反射的角度位置。
如图27所示,第一投影透镜2072A的光轴Ax相对于第一空间光调制器2030A的中心轴线Ax1向下方侧位移,因此从第一空间光调制器2030A到达第一投影透镜2072A后的光作为相对于水平方向稍微向下的光从第一投影透镜2072A朝向灯具前方照射,由此能够在车辆前方路面上高效地形成路面描绘用配光图案。
构成反射控制部2032A的各第一反射元件2032As的详细结构与图5所示的反射元件30As相同。
第一空间光调制器2030A由托架40A和散热器24从灯具前后方向两侧支承。
在托架40A形成有将第一空间光调制器2030A的透光板2036包围的横长矩形状的开口部40a。
接着,对光源侧子组件2050的具体结构进行说明。
第一光源2052A由发出绿色光的发光二极管构成。该第一光源2052A经由支承基板56支承于光源侧保持架60,该光源侧保持架60支承于托架40A的搁板状部40d。
该聚光透镜54配置在使来自第一光源2052A的射出光汇聚于第一空间光调制器2030A的反射控制部2032A的位置。
接着,对透镜侧子组件2070的具体结构进行说明。
如图27所示,第一投影透镜2072A由在光轴Ax上在灯具前后方向上排列配置的三个透镜即第一透镜72A1、第二透镜72A2及第三透镜72A3构成。
位于最靠灯具前方侧的位置的第一透镜72A1构成为朝向灯具前方凸起的平凸透镜。位于中央的第二透镜72A2构成为双凹透镜。位于最靠灯具后方侧的位置的第三透镜72A3构成为双凸透镜。
第一透镜72A1由树脂制透镜(具体而言为丙烯酸树脂制透镜)构成。第二透镜72A2由树脂制透镜(具体而言为聚碳酸酯树脂制透镜)构成。第三透镜72A3由玻璃制透镜构成。
第一透镜72A1及第二透镜72A2在灯具正面观察时具有大致相同尺寸的矩形的外周形状。第三透镜72A3在灯具正面观察时具有比第一透镜72A1和第二透镜72A2大的圆形的外周形状,在其外周缘部形成有外周凸缘部72A3a。
第一透镜72A1~第三透镜72A3被共用的透镜保持架74支承。
对透镜保持架74从灯具前方侧安装第一配件76A,由此第一透镜72A1及第二透镜72A2被固定于透镜保持架74。另一方面,第三透镜72A3以第二配件76C从灯具后方侧按压于其外周凸缘部72A3a的状态从其外周侧安装有多个夹具76B,由此被固定于透镜保持架74。
接着,对第二灯具单元2010B的结构进行说明。
如图26及图28所示,第二灯具单元2010B的基本结构与第一灯具单元2010A相同。即,第二灯具单元2010B被构成为:将被第二空间光调制器2030B反射后的来自第二光源2052B的光经由第二投影透镜2072B向灯具前方照射。
另一方面,第二灯具单元2010B被设定为:第二空间光调制器2030B的反射控制部2032B的中心轴线(即通过多个第二反射元件2032Bs的中心位置的轴线)Ax1相对于第二投影透镜2072B的光轴Ax的上方位移量Hb为大于第一灯具单元2010A的上方位移量Ha的值(具体而言,Hb=1.5~3×Ha左右的值)。因此,在第二灯具单元2010B中,托架40B的结构与第一灯具单元2010A的托架40A存在部分差异。
如图26~图28所示,在车辆用灯具2100的灯室内,在第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B的前端部附近配置有沿着与灯具前后方向正交的铅垂面延伸的延伸面板106。该延伸面板106在其周缘部被灯体102支承。
在该延伸面板106形成有左右一对开口部106a、106b。
一个开口部106a在第一灯具单元2010A的前端位置,以包围该第一投影透镜2072A的第一透镜72A1的方式形成为矩形状。另一个开口部106b在第二灯具单元2010B的前端位置,以包围该第二投影透镜2072B的第一透镜72B1的方式形成为矩形状。此时,各开口部106a、106b形成为在灯具正面观察时隔开大致一定的间隔地包围各第一透镜72A1、72B1。
图31及图32是透视地示出利用来自车辆用灯具2100的照射光在配置于车辆前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的配光图案的图。
图31所示的配光图案是由来自第一灯具单元2010A的照射光形成的路面描绘用配光图案PA,图32所示的配光图案是由来自第二灯具单元2010B的照射光形成的路面描绘用配光图案PC。
这些路面描绘用配光图案PA、PC与由来自未图示的其他车辆用灯具的照射光形成的近光用配光图案PL一起(或者独立地)形成。
路面描绘用配光图案PA、PC是进行用于促进提醒注意周围的路面描绘的配光图案,形成为在车辆前方路面上进行文字、记号等的描绘的配光图案。
图31所示的路面描绘用配光图案PA作为朝向车辆正面方向的箭头形状的配光图案而形成于车辆前方路面的比较远距离区域。
该路面描绘用配光图案PA通过使构成第一空间光调制器2030A的反射控制部2032A的多个第一反射元件2032As之中的一部分(例如位于被设定为箭头形状的区域的第一反射元件2032As)向第一角度位置转动,并使由这些第一反射元件2032As反射后的来自第一光源2052A的光朝向第一投影透镜2072A,从而形成。此时,第一光源2052A由发出绿色光的发光二极管构成,因此路面描绘用配光图案PA也形成为绿色的配光图案。
在夜间的车辆行驶时,例如通过将这样的箭头形状的路面描绘用配光图案PA形成在车辆前方路面的比较远距离区域,从而向周围告知本车正在接近车辆前方的交叉路口,从而促进提醒注意。
另外,图31中用双点划线表示的区域Za表示能够形成各种路面描绘用配光图案PA的范围。区域Za是在上述假想铅垂屏幕上以V-V线为中心的矩形状的区域,其上端缘位于在水平方向上通过H-V的H-H线的下方附近。
另一方面,图32所示的路面描绘用配光图案PC形成为在车辆前方路面的比较近距离区域朝向车辆正面方向的纵条纹状的配光图案。
该路面描绘用配光图案PC也与路面描绘用配光图案PA同样地形成为绿色的配光图案。
在夜间的车辆行驶时,例如在存在想要横穿人行横道的行人的情况下,在使车辆停止的状态下,将这样的纵条纹状的路面描绘用配光图案PC形成于车辆前方路面的比较近距离区域,由此促进行人横穿。
另外,图32中用双点划线表示的区域Zb表示能够形成各种路面描绘用配光图案PB的范围。区域Zb是在上述假想铅垂屏幕上以V-V线为中心的矩形状的区域,其上端缘位于路面描绘用配光图案PA的上下方向的中间。
图33是表示本实施方式所涉及的车辆用灯具2100的外观的与图26相同的图。图34是表示作为比较例的车辆用灯具2100′的外观的图。
如图33所示,本实施方式所涉及的车辆用灯具2100中,第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B中的第一投影透镜2072A及第二投影透镜2072B的光轴Ax均沿灯具前后方向水平地延伸,因此第一投影透镜2072A及第二投影透镜2072B均以朝向灯具正面方向的状态配置。而且,第一投影透镜2072A的第一透镜72A1相对于延伸面板106的开口部106a与其内周面隔开大致一定的间隔而配置。另外,第二投影透镜2072B的第一透镜72B1相对于延伸面板106的开口部106b与其内周面隔开大致一定的间隔而配置。
另一方面,在图34中作为比较例示出的车辆用灯具2100’表示如下情况下的结构:其第一灯具单元2010A’及第二灯具单元2010B’不像本实施方式的第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B那样,使第一空间光调制器2030A及第二空间光调制器2030B的反射控制部2032A、2032B的中心轴线Ax1相对于第一投影透镜2072A及第二投影透镜2072B的光轴Ax向上方位移,而是使光轴Ax与中心轴线Ax1一致,在此基础上,利用来自第一灯具单元2010A’及第二灯具单元2010B’的照射光形成与本实施方式的情况相同的路面描绘用配光图案PA、PC。
在该车辆用灯具2100′中,为了利用来自第一灯具单元2010A′的照射光将路面描绘用配光图案PA形成在车辆前方路面的比较远距离区域,需要将第一灯具单元2010A′以其第一投影透镜2072A′的光轴Ax朝向灯具前方稍微朝向斜下方的方式配置。
另外,在该车辆用灯具2100′中,为了利用来自第二灯具单元2010B′的照射光将路面描绘用配光图案PC形成在车辆前方路面的比较近距离区域,需要将第二灯具单元2010B′以其第二投影透镜2072B′的光轴Ax朝向灯具前方进一步朝向斜下方的方式配置。
因此,当从灯具正面方向观察车辆用灯具2100’时,第一灯具单元2010A’以其第一投影透镜2072A’的第一透镜72A1’稍微朝向斜下方的状态、且与延伸面板106的开口部106a的内周面的间隔也变得不均匀的状态被看到。另外,第二灯具单元2010B’以其第二投影透镜2072B’的第一透镜72B1’进一步朝向斜下方的状态、且与延伸面板106的开口部106b的内周面的间隔也进一步变得不均匀的状态被看到。
接着,对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式所涉及的车辆用灯具2100成为第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B并列配置的结构。第一灯具单元2010A构成为将由第一空间光调制器2030A反射后的来自第一光源2052A的光经由第一投影透镜2072A朝向灯具前方照射,因此,通过利用第一空间光调制器2030A控制反射光的空间分布,从而能够在车辆前方路面形成路面描绘用配光图案PA,由此能够提醒注意周围。另一方面,第二灯具单元2010B构成为经由第二投影透镜2072B向灯具前方照射来自第二光源2052B的光,因此能够利用该照射光形成所需的配光图案。
在此基础上,第一灯具单元2010A的第一空间光调制器2030A以使构成其反射控制部2032A的多个第一反射元件2032As的中心位置从第一投影透镜2072A的光轴Ax向上方侧移位的状态配置,因此能够在将第一灯具单元2010A保持水平地配置的状态下,朝向灯具前方而向斜下方进行光照射,由此能够高效地形成路面描绘用配光图案PA。
因此,能够在使并列配置的第一灯具单元2010A以及第二灯具单元2010B的第一投影透镜2072A以及第二投影透镜2072B的朝向一致的状态下,使来自第一灯具单元2010A以及第二灯具单元2010B各自的照射光的朝向相互不同。因此,能够在不损害车辆用灯具2100的美观的基础上,高效地形成包含路面描绘用配光图案PA在内的多种配光图案。
这样,根据本实施方式,在并列配置有具备投影透镜的两个灯具单元的车辆用灯具2100中,能够在不损害车辆用灯具2100的美观的基础上高效地形成包含路面描绘用配光图案PA在内的多种配光图案。
而且,在本实施方式中,第二灯具单元2010B与第一灯具单元2010A同样地,具备用于使来自第二光源2052B的光向第二投影透镜2072B反射的第二空间光调制器2030B,该第二空间光调制器2030B具备多个第二反射元件2032Bs,该多个第二反射元件2032Bs构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,第一角度位置是使来自第二光源2052B的光向第二投影透镜2072B反射的角度位置,第二角度位置是使来自第二光源2052B的光向从第二投影透镜2072B偏离的方向反射的角度位置,因此能够得到如下的作用效果。
即,通过在第二空间光调制器2030B中控制反射光的空间分布,从而能够在车辆前方路面上高精度地形成路面描绘用配光图案PC,能够高精度地形成前照灯用配光图案或其一部分。
并且,第二空间光调制器2030B以使构成该反射控制部2032B的多个第二反射元件2032Bs的中心位置从第二投影透镜2072B的光轴Ax向上方侧位移的状态配置。此时,由于将第二空间光调制器2030B的反射控制部2032B的中心轴线Ax1(即通过多个第二反射元件2032Bs的中心位置的轴线)相对于第二投影透镜2072B的光轴Ax向上方的上方位移量Hb设定为比第一空间光调制器2030A的反射控制部2032A的中心轴线Ax1(即通过多个第一反射元件2032As的中心位置的轴线)相对于第一投影透镜2072A的光轴Ax向上方的上方位移量Ha大的值,因此能够得到如下的作用效果。
即,能够在使并列配置的第一灯具单元2010A以及第二灯具单元2010B的第一投影透镜2072A以及第二投影透镜2072B的朝向一致的状态下,使来自第一灯具单元2010A以及第二灯具单元2010B各自的照射光的向下角度相互不同。另外,在使并列配置的第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B的第一投影透镜2072A及第二投影透镜2072B的朝向一致的状态下,与来自第一灯具单元2010A的照射光的向下角度相比,能够增大来自第二灯具单元2010B的照射光的向下角度。因此,能够在车辆前方路面的远距离区域高效地形成路面描绘用配光图案PA,并且能够在车辆前方路面的近距离区域高效地形成路面描绘用配光图案PC,由此能够提高提醒注意周围的功能。
另外,作为第二空间光调制器2030B的结构,将多个第二反射元件2032Bs的中心位置以位于第二投影透镜2072B的光轴上的状态配置,因此能够利用来自第二灯具单元2010B的照射光来高效地形成前照灯用配光图案或其一部分。
本实施方式所涉及的车辆用灯具2100构成为第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B配置在同一灯具室内,在这样的灯具结构的情况下,若第一灯具单元2010A及第二灯具单元2010B的朝向不一致,则会显著损害车辆用灯具2100的美观,因此采取本实施方式的结构是特别有效的。
在本实施方式中,对第一光源2052A和第二光源2052B均由发出绿色光的发光二极管构成的情况进行了说明,但除了绿色以外,例如也可以由发出蓝色或白色等发光色的发光二极管等构成。
在本实施方式中,以第一空间光调制器2030A及第二空间光调制器2030B的反射控制部2032A、2032B位于与第一投影透镜2072A及第二投影透镜2072B的光轴Ax正交的铅垂面上的方式进行了说明,但也可以构成为以相对于与光轴Ax正交的铅垂面倾斜的状态(例如前倾的状态)配置。
<第三实施方式第一变形例>
接着,对第三实施方式的第一变形例进行说明。图35是表示本变形例所涉及的车辆用灯具2200的与图26相同的图。
如图35所示,本变形例的基本结构与第三实施方式的情况相同,但第二灯具单元2110的结构与第三实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的第二灯具单元2110B的第二空间光调制器2130B的反射控制部2132B的中心轴线Ax1(即通过多个第一反射元件2132Bs的中心位置的轴线)与第二投影透镜2072B的光轴Ax一致,且在该状态下在灯具前后方向上延伸。为了实现这一点,在第二灯具单元2110B中,托架140B的结构与第三实施方式的托架40B存在部分差异。
另外,在本变形例中,延伸面板106的开口部106b在第二灯具单元2110的前端位置,以包围该第二投影透镜2172B的第一透镜2172B1的方式形成为矩形状,此时,两者的间隔维持为大致恒定的值。
图36是透视地示出利用来自车辆用灯具2200的照射光在配置于车辆前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的配光图案的与图32同样的图。
图36所示的配光图案是由来自第二灯具单元2110B的照射光形成的远光用附加配光图案PD。
另外,由来自第一灯具单元2010A的照射光形成的路面描绘用配光图案PA与图31所示的路面描绘用配光图案PA相同。
图36所示的远光用附加配光图案PD形成为用于增大由来自未图示的其他车辆用灯具的照射光形成的远光用配光图案PH的中心区域的亮度的配光图案。
远光用配光图案PH形成为将近光用配光图案PL扩展到该明暗截止线CL1、CL2的上方侧空间的配光图案。
远光用附加配光图案PD形成为以H-V为中心的点状的配光图案。该远光用附加配光图案PD能够通过第二空间光调制器2130B的控制而适当改变其形状及形成位置。
另外,在图36中,将能够形成各种远光用附加配光图案PD的范围在投影到上述假想铅垂屏幕上的状态下,用双点划线表示为区域Zc。
如图36所示,区域Zc是以H-V为中心的矩形区域。这是因为,第二空间光调制器2130B的反射控制部2132B的中心轴线Ax1与第二投影透镜2172B的光轴Ax在一致的状态下在灯具前后方向上延伸,从而从第二空间光调制器2130B到达第二投影透镜2172B后的光从第二投影透镜2172B朝向灯具正面方向照射。
这样,在本变形例中,由于第二空间光调制器2130B的反射控制部2132B的反射控制部2132B的中心轴线Ax1与第二投影透镜2172B的光轴Ax一致,因此能够利用来自第二灯具单元2110B的照射光来高精度且高效地形成远光用附加配光图案PD。
<第三实施方式第二变形例>
接着,对第三实施方式的第二变形例进行说明。图37是表示本变形例所涉及的车辆用灯具2300的与图26相同的图,图38是图37的XII-XII线剖视图。
如图37及图38所示,本变形例的基本结构与第三实施方式的情况相同,但第二灯具单元210B的结构与第三实施方式的情况不同。
即,本变形例的第二灯具单元210B被构成为:经由第二投影透镜272B向灯具前方照射来自第二光源252B的光,此时,使来自第二光源252B的光由反射器262反射而入射到第二投影透镜272B。
第二投影透镜272B利用从第二光源252B射出并由反射器262反射后的光,将在其后侧焦点面(即,包含第二投影透镜272B的后侧焦点F的焦点面)上形成的光源像投影到车辆前方的假想铅直屏幕上。
第二投影透镜272B由单一的树脂制透镜(具体而言为丙烯酸树脂制透镜)构成。第二投影透镜272B构成为朝向灯具前方凸起的平凸透镜,具有在正面观察灯具时圆形的上下两端部在水平方向上被切除而成的外形形状。并且,该第二投影透镜272B在其外周缘部被透镜保持架278支承,透镜保持架278被基座部件280支承。
第二光源252B是发出白色光的发光二极管,具有横长矩形状的发光面。该第二光源252B以将其发光面在光轴Ax上朝上配置的状态被基座部件280支承。
反射器262以从上方侧覆盖第二光源252B的方式配置的状态在其下端缘被基座部件280支承。反射器262的反射面262a由将第二光源252B的发光中心设为第一焦点的大致椭圆面状的曲面构成。该反射面262a被设定为:使沿着长轴的铅垂截面形状为将位于比后侧焦点F靠灯具前方侧的点作为第二焦点的椭圆形状,其离心率被设定为从铅垂截面朝向水平截面逐渐变大。而且,由此,反射器262使来自第二光源252B的射出光在铅垂截面内汇聚于比后侧焦点F靠灯具前方侧的点,并且在水平截面内使其汇聚位置进一步向灯具前方侧位移。
在基座部件280形成有向上反射面280a,该向上反射面280a在对由反射器262反射后的来自第二光源252B的光的一部分进行遮光的基础上,使该被遮光后的光向上方反射。该向上反射面280a中,位于比光轴Ax靠左侧(在灯具正面观察时为右侧)的左侧区域由位于比光轴Ax稍靠上方侧的水平面构成,位于比光轴Ax靠右侧的位置的右侧区域由经由较短的斜面而比左侧区域低一级的水平面(具体而言,位于比光轴Ax稍靠下方侧的水平面)构成,并且,其前端缘通过后侧焦点F的上方附近而向左右两侧延伸。
由此,在第二灯具单元210B中,使在基座部件280的向上反射面280a向上反射后的光入射到第二投影透镜272B,使其从第二投影透镜272B作为向下的光射出,由此形成图31所示那样的近光用配光图案PL。
在本变形例中,在车辆用灯具2300的灯室内也配置有与第三实施方式的延伸面板106大致相同的延伸面板206。
在该延伸面板206形成有左右一对开口部206a、206b。
开口部206a与第三实施方式的开口部106a同样,在第一灯具单元2010A的前端位置,以隔开大致一定的间隔地包围第一投影透镜2072A的第一透镜72A1的方式形成。另一方面,开口部206b形成为在第二灯具单元210B的前端位置,隔开大致一定的间隔地包围该第二投影透镜272B。
在本变形例中,能够在使并列配置的第一灯具单元2010A以及第二灯具单元210B的第一投影透镜2072A以及第二投影透镜272B的朝向一致的状态下,使来自第一灯具单元2010A以及第二灯具单元210B各自的照射光的朝向相互不同。因此,在不损害车辆用灯具2300的美观的基础上,能够同时或者分别高效地形成图31所示的路面描绘用配光图案PA和近光用配光图案PL。
因此,即使在采取本变形例的结构的情况下,也能够得到与上述第三实施方式的情况相同的作用效果。
<第四实施方式>
以下,对本发明的第四实施方式进行说明。图39是表示本发明的第四实施方式所涉及的车辆用灯具3100的侧剖视图。另外,图40是图39的II方向向视图,图41是图39的III方向向视图。另外,对于与第一实施方式~第三实施方式相同的结构,标注相同的附图标记并省略其说明。
如图39所示,车辆用灯具3100是设置于车辆的前端部的路面描绘用灯,灯具单元3010以进行了光轴调整从而使其前后方向与灯具前后方向(及车辆前后方向)一致的状态被容纳在由灯体102和透光罩104形成的灯室内。
灯具单元3010具备空间光调制单元20、光源侧子组件3050、透镜侧子组件3070以及支承它们的托架3040。
托架3040是金属制的部件,具备:铅垂面部3040A,其沿着与灯具前后方向正交的铅垂面延伸;以及水平面部3040B,其从该铅垂面部3040A的下端缘朝向灯具前方沿着大致水平面延伸。
如图40、图41所示,灯具单元3010被支承为能够相对于灯体102在上下方向以及左右方向上对光。
具体而言,灯具单元3010通过位于托架3040的铅垂面部3040A的右上(在灯具正面观察时为左上)的枢轴12和位于左上和右下的两个对光螺杆14、16,被支承为能够相对于灯体102在上下方向以及左右方向上转动。
枢轴12以沿灯具前后方向延伸的方式配置,在其基端部(后端部)固定支承于灯体102。该枢轴12的末端部(前端部)12a被形成为球状,在该末端部12a,与安装于托架3040的树脂制的球面阶梯轴承42以能够全方向转动的方式卡合。
对光螺杆14以沿灯具前后方向延伸的方式配置,在其基端部(后端部)被灯体102支承为能够旋转。该对光螺杆14在其螺纹部14a与安装于托架3040的树脂制的对光螺母44螺合。该对光螺母44以能够允许托架3040绕以与对光螺杆14的螺合位置为中心的铅垂轴线转动的方式安装于托架3040。
对光螺杆16也以在灯具前后方向上延伸的方式配置,在其基端部(后端部)被灯体102支承为能够旋转。该对光螺杆16在其螺纹部16a与安装于托架3040的树脂制的对光螺母46螺合。该对光螺母46以能够允许托架3040绕以与对光螺杆16的螺合位置为中心的水平轴线转动的方式安装于托架3040。
如图39所示,空间光调制单元20具备空间光调制器30、配置于比该空间光调制器30靠灯具后方侧的位置的支承基板22、以及配置于比该支承基板22靠灯具后方侧的位置的散热器24,空间光调制单元20在比空间光调制器30靠灯具前方侧的位置支承于托架3040的铅垂面部3040A。
光源侧子组件3050具备:搭载于基板56的左右一对光源(具体而言为发出绿色光的发光二极管)52;使来自各光源52的射出光朝向空间光调制单元20反射的反射器3054;以及对它们进行支承的基座部件3060,光源侧子组件3050通过该基座部件3060支承于托架3040的水平面部3040B。此时,反射器3054的反射面构成为使来自各光源52的射出光向相对于投影透镜3072的后侧焦点F向上方侧位移的位置汇聚。
透镜侧子组件3070具备:投影透镜3072,其具有在灯具前后方向上延伸的光轴Ax;以及透镜保持架3074,其支承该投影透镜3072,透镜侧子组件3070通过该透镜保持架3074被托架3040的铅垂面部3040A和水平面部3040B支承。
而且,灯具单元3010通过将由反射器3054反射后的来自各光源52的光经由空间光调制器30及投影透镜3072朝向灯具前方照射,从而能够高精度地在车辆前方路面形成描绘文字、记号等的配光图案(即路面描绘用配光图案)。
另外,在比光源侧子组件3050靠灯具前方侧且比透镜侧子组件3070靠下方侧,配置有用于使由于各光源52的点亮而产生的热发散的散热器80和散热风扇82。散热器80经由传热板84及左右一对热管86而与光源侧子组件3050的传热板62连结。
图42是表示空间光调制单元20的详细结构的图39的主要部分详细图。
如图42所示,空间光调制器30是数字微镜设备(DMD),具备反射控制部30A、框体部30B以及透光板30C。
并且,空间光调制器30通过控制构成该反射控制部30A的多个反射元件30As各自的反射面的角度,从而能够选择性地切换到达各反射元件30As后的来自各光源52的光的反射方向。具体而言,选择第一角度位置和第二角度位置,第一角度位置是使来自各光源52的光向朝向投影透镜3072的光路R1的方向(图42中以实线表示的方向)反射的角度位置,第二角度位置是使来自各光源52的光向朝向从投影透镜3072偏离的方向(即对配光图案的形成不产生不良影响的方向)的光路R2的方向(图42中以双点划线表示的方向)反射的角度位置。另外,构成反射控制部30A的各反射元件30As的详细结构与图5所示的第一实施方式的反射控制部30A的结构相同。
空间光调制器30被托架3040的铅垂面部3040A和散热器24从灯具前后方向两侧支承。此时,在托架3040的铅垂面部3040A与空间光调制器30之间配置有板状部件3032和垫片34。
在托架3040的铅垂面部3040A形成有将空间光调制器30的透光板30C包围的开口部40Aa,在板状部件3032形成有比开口部40Aa小一圈的开口部32a。
在托架3040的铅垂面部3040A支承有从灯具前方侧覆盖该开口部40Aa的防尘用的透光罩3036。该透光罩3036在其左右两侧部通过螺钉紧固而固定于托架3040的铅垂面部3040A。
接着,对透镜侧子组件3070的具体结构进行说明。
如图39所示,投影透镜3072由在光轴Ax上沿灯具前后方向排列配置的第一透镜3072A、第二透镜3072B及第三透镜3072C构成。
位于最靠灯具前方侧的位置的第一透镜3072A构成为朝向灯具前方凸起的平凸透镜。位于中央的第二透镜3072B构成为双凹透镜。位于最靠灯具后方侧的位置的第三透镜3072C构成为双凸透镜。
第一透镜3072A~第三透镜3072C均由树脂透镜构成。具体而言,第一透镜3072A及第三透镜3072C为丙烯酸树脂制,第二透镜3072B为聚碳酸酯树脂制。
第一透镜3072A~第三透镜3072C构成为其上端部沿着水平面稍微被切除,并且其下端部沿着水平面被比较大地切除。并且,第一透镜3072A~第三透镜3072C在其外周缘部被共用的透镜保持架3074支承。
投影透镜3072的光轴Ax相对于空间光调制器30的反射控制部30A的中心轴线Ax1向下方侧位移,因此从反射控制部30A到达投影透镜3072后的光作为相对于水平方向稍向下的光从投影透镜3072朝向灯具前方照射,由此在车辆前方路面形成路面描绘用配光图案。
图43是从左斜上方前方观察灯具单元3010的立体图。
如图43所示,透镜保持架3074是金属制(例如铝压铸制)的部件,具备:以筒状包围投影透镜3072的方式形成的保持架主体3074A;从该保持架主体3074A的外周面的下端部向左右两侧伸出而向下方侧弯曲的左右一对腿部3074B;以及从保持架主体3074A的外周面的左右两侧部向左右两侧伸出地形成的左右一对凸缘部3074C。
对保持架主体3074A从灯具前方侧安装有第一配件3076A,并且从灯具后方侧安装有第二配件3076B,由此第一透镜3072A~第三透镜3072C被固定于保持架主体3074A。
左右一对腿部3074B在其末端部载置于托架3040的水平面部3040B。另一方面,在托架3040的水平面部3040B形成有与左右一对腿部3074B的末端部卡合的左右一对卡合槽部3040Ba。
各腿部3074B的末端部形成为在灯具前后方向上细长地延伸并且朝向正下方的方向延伸,其下端面与各卡合槽部3040Ba的底面抵接。各卡合槽部3040Ba形成为,左右宽度比各腿部3074B的末端部略大,且与各腿部3074B的末端部相比在灯具前后方向更长地延伸。由此,透镜保持架3074构成为能够相对于托架3040在灯具前后方向上滑动。
左右一对凸缘部3074C形成为在与投影透镜3072的光轴Ax相同的高度位置沿着与光轴Ax正交的铅垂面呈板状延伸,在其末端部分别形成有沿灯具前后方向延伸的螺纹孔3074Ca。
在灯具单元3010中,用于调整托架3040与透镜保持架3074在灯具前后方向上的相对位置关系的调整机构90以能够从车辆用灯具3100的灯室外进行操作的方式设置。
该调整机构90通过使以能够绕沿灯具前后方向延伸的轴线Ax2旋转的方式支承于托架3040的左右一对螺钉92与透镜保持架3074的左右一对凸缘部3074C螺合而构成。
具体而言,各螺钉92在被插通于在托架3040形成的螺钉插通孔(未图示)的状态下,在其轴部的中间部分被支承为能够相对于托架3040旋转。此时,各螺钉92通过将前后一对保持配件94安装于各螺钉92与托架3040之间来进行灯具前后方向的定位。
而且,各螺钉92通过形成于其末端部(前端部)的螺纹部92a与在透镜保持架3074的各凸缘部3074C形成的螺纹孔3074Ca螺合,且通过形成于其基端部(后端部)的头部92b进行旋转操作。
在该调整机构90中,通过对各螺钉92进行操作来调整托架3040与透镜保持架3074在灯具前后方向上的相对位置关系,从而进行投影透镜3072的焦点位置对齐。
为了能够高精度地进行该焦点位置对齐,如图41所示,各螺钉92的螺纹部92a的螺距被设定为比各对光螺杆14、16的螺纹部14a、16a的螺距小的值(例如1/4~3/4左右的值)。
为了能够以与灯具单元3010的对光调整独立的状态从灯室外进行该焦点位置对齐,在灯体102中,在与左右一对螺钉92对应的位置形成有左右一对开口部102a。
在各螺钉92的基端部安装有用于封闭各开口部102a的橡胶帽96。各橡胶帽96在各开口部102a的周围安装于灯体102。
而且,由此,即使在进行了投影透镜3072的焦点位置对齐之后进行灯具单元3010的对光调整,也能够通过使橡胶帽96弹性变形来吸收伴随于对光调整而产生的灯体102与各螺钉92的位置关系的变化。而且,由此,能够事先避免灯体102与各螺钉92发生干涉,并且维持灯室内的气密性。
如上所述,透镜保持架3074构成为经由左右一对螺钉92支承于托架3040的铅垂面部3040A,但透镜保持架3074在左右一对腿部3074B的末端部相对于托架3040的水平面部3040B以能够沿灯具前后方向滑动的状态被载置,因此不会对左右一对螺钉92与左右一对凸缘部3074C的螺合部分等作用过度的载荷。
透视地示出通过来自本实施方式所涉及的车辆用灯具3100的照射光在配置于车辆前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的配光图案PA的图与图6相同。
接着,对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式所涉及的车辆用灯具3100中,容纳在该灯室内的灯具单元3010被构成为:将由空间光调制器30反射后的来自光源52的光经由投影透镜3072向灯具前方照射,因此通过利用空间光调制器30控制反射光的空间分布,从而能够高精度地形成各种路面描绘用配光图案PA。
而且,灯具单元3010具备调整机构90,该调整机构90用于对支承空间光调制器30的托架3040与支承投影透镜3072的透镜保持架3074在灯具前后方向上的相对位置关系进行调整,该调整机构90以能够从灯室外进行操作的方式设置,因此能够得到如下的作用效果。
即,来自容纳在灯室内的灯具单元3010的照射光被经由透光罩104朝向灯具前方照射,因此即使作为灯具单元3010单体,投影光学系统(即由透光罩3036以及投影透镜3072构成的投影光学系统)的焦点位于本来的位置,但作为车辆用灯具3100整体的投影光学系统(即不仅包括灯具单元3010的透光罩3036以及投影透镜3072,还包含透光罩104在内的投影光学系统)的焦点有时会从本来的位置在灯具前后方向上微妙地偏移。然而,通过从灯室外操作调整机构90,调整托架3040与透镜保持架3074在灯具前后方向上的相对位置关系,从而能够使投影光学系统的焦点对准本来的位置。因此,由此能够高精度地形成路面描绘用配光图案PA。
这样,根据本实施方式,在具备空间光调制器30以及投影透镜3072的灯具单元3010被容纳在灯室内的车辆用灯具3100中,能够高精度地形成路面描绘用配光图案PA。
特别是,本实施方式所涉及的车辆用灯具3100中,灯具单元3010被构成为:相对于灯体102以能够在上下方向以及左右方向上进行对光的方式被支承,因此,由于该对光,投影光学系统的焦点也会从本来的位置向灯具前后方向微妙地偏移。因此,采取本实施方式的结构是特别有效的。
另外,在本实施方式中,透镜保持架3074相对于托架3040以能够在灯具前后方向上滑动的方式被支承,因此能够避免空间光调制器30与投影透镜3072在与灯具前后方向正交的方向上的相对的位置关系不慎地偏离,另外,能够不对调整机构90作用过度的载荷。
并且,本实施方式的调整机构90通过使以能够绕沿灯具前后方向延伸的轴线Ax2旋转的方式支承于托架3040的螺钉92与透镜保持架3074螺合而构成,因此在将螺钉92的位置维持为大致恒定的状态下,能够使投影光学系统的焦点与本来的位置对齐,能够在简化了灯具结构的基础上,使投影光学系统的焦点与本来的位置对齐。
此时,在本实施方式中,由于透镜保持架3074的左右两侧配置有螺钉92,因此能够稳定地进行对透镜保持架3074的支承。
而且,在本实施方式中,由于各螺钉92的螺纹部92a的螺距被设定为比对光螺杆14、16的螺纹部14a、16a的螺距小的值,因此能够容易地将投影光学系统的焦点精度良好地与本来的位置对齐。
在本实施方式中,说明了左右一对螺钉92与透镜保持架3074的左右一对凸缘部3074C直接螺合的结构,但也可以构成为经由树脂制的调整用螺母等而与左右一对凸缘部3074C螺合。另外,保持架92也可以构成为经由螺母等而与透镜保持架螺合。
在本实施方式中,作为调整机构90,说明了通过使以能够绕沿灯具前后方向延伸的轴线Ax2旋转的方式被托架3040支承的螺钉92与透镜保持架3074螺合而成的结构,但也可以构成为使在以在灯具前后方向上延伸的方式配置的状态下与托架3040螺合的螺钉92与透镜保持架3074连结。
<第四实施方式第一变形例>
接着,对第四实施方式的第一变形例进行说明。图44是表示本变形例所涉及的车辆用灯具3200的与图41相同的图。
本变形例的基本结构与第四实施方式的情况相同,但用于对灯具单元3110中的保持架3140与透镜侧子组件170的透镜保持架174在灯具前后方向上的相对位置关系进行调整的调整机构190的结构与第四实施方式的情况存在部分差异,随之灯体202的结构也与第四实施方式的情况存在部分差异。
即,本变形例的调整机构190通过使以能够绕沿灯具前后方向延伸的轴线旋转的方式支承于灯体202的左右一对螺钉192与透镜保持架174螺合而构成。
具体而言,各螺钉192在形成于其末端部(前端部)的螺纹部192a与安装于透镜保持架174的各凸缘部174C的树脂制的调整用螺母198螺合。该调整用螺母198以即使透镜保持架174相对于螺钉192的倾斜角度稍微变化也能够吸收该变化的方式安装于凸缘部174C。
另外,各螺钉192在其基端部(后端部)被灯体202支承为能够旋转,其在螺钉头部192b被进行旋转操作。
在托架3140的铅垂面部3140A形成有用于使左右一对螺钉192插通的插通孔3140Ab,由此,将托架3140与左右一对螺钉192的干涉防患于未然。
另外,本变形例的透镜保持架174也具备与第四实施方式的透镜保持架3074同样的保持架主体174A和左右一对腿部174B。另外,本变形例的托架3140也在水平面部3140B形成有与左右一对腿部174B的末端部卡合的左右一对卡合槽部3140Ba。
在采取本变形例的结构的情况下,通过从灯室外操作调整机构190,调整托架3140与透镜保持架174在灯具前后方向上的相对位置关系,从而能够使作为在灯室内容纳有灯具单元3110的车辆用灯具3200的投影光学系统的焦点与本来的位置对齐。
另外,如本变形例那样,通过采取左右一对螺钉192被灯体202支承的结构,从而不需要像第四实施方式那样在灯体102形成左右一对开口部102a并通过橡胶帽96的安装来封闭它们,由此能够实现灯具结构的简化。
并且,在本变形例中,由于各螺钉192与透镜保持架174的螺合经由树脂制的调整用螺母198进行,因此即使在灯具单元3110与灯体202之间产生了一些相对位移,也不会对螺合部分作用过度的载荷。
另一方面,在本变形例中,在车辆用灯具3200的组装完成后进行灯具单元3110的对光时,透镜保持架174相对于托架3140在灯具前后方向上滑动,灯具前后方向的相对位置关系发生变化,但在这样的情况下,只要重新从灯室外操作调整机构190从而调整托架3140与透镜保持架174在灯具前后方向上的相对位置关系即可。
另外,在不具备对光功能的车辆用灯具中,由于在其组装完成后不会进行灯具单元3110的对光,所以采取本变形例的结构是特别有效的。
也可以代替第四实施方式的第一变形例的螺钉192而使用在其轴部的中间部分的2个部位设置万向接头的螺钉。通过采取这样的结构,能够使得在与透镜保持架174螺合的螺合部分不会作用过度的载荷。
<第四实施方式第二变形例>
接着,对第四实施方式的第二变形例进行说明。图45是表示本变形例所涉及的车辆用灯具3300的与图40相同的图。
本变形例的基本结构与第四实施方式的情况相同,但在该灯具单元3210中,用于将透镜保持架274相对于托架240以能够在灯具前后方向上滑动的方式支承的结构与第四实施方式的情况不同。
即,本变形例的透镜保持架274具备与第四实施方式的透镜保持架3074同样的保持架主体274A以及左右一对凸缘部274C,但构成为代替第四实施方式的透镜保持架3074中的左右一对腿部3074B而是具备单一的腿部274B。
该腿部274B在投影透镜3072的光轴Ax的正下方的位置从保持架主体274A向下方突出,其末端部形成为向左右两侧扩展。
另外,本变形例的托架240具备与第四实施方式的托架3040同样的铅垂面部240A及水平面部240B,但在该水平面部240B,代替第四实施方式的托架240中的左右一对卡合槽部40Ba,而是形成有单一的卡合槽部240Ba。
该卡合槽部240Ba形成为,以比透镜保持架274的腿部274B的末端部宽的左右宽度向灯具前后方向延伸。另外,在托架240的水平面部240B,以从上方侧覆盖腿部274B的末端部的方式形成有在水平方向上伸出的左右一对伸出部240Bb。
并且,在本变形例中,透镜保持架274的腿部274B从灯具前方侧插入托架240的卡合槽部240Ba,从而在透镜保持架274被载置于托架240的水平面部240B的状态下,腿部274B与卡合槽部240Ba卡合。
即使在采取本变形例的结构的情况下,由于透镜保持架274相对于托架240以能够在灯具前后方向上滑动的方式被支承,因此,能够避免空间光调制器30与投影透镜3072在与灯具前后方向正交的方向上的相对位置关系不慎偏离,另外,能够不对调整机构90作用过度的载荷。
另外,通过采取本变形例的结构,能够利用腿部274B与卡合槽部240Ba的卡合来限制保持架274相对于托架240向上方侧位移,由此能够提高车辆用灯具3300对车辆振动等的耐久性。
另外,在上述实施方式及其变形例中,作为规格而示出的数值只不过是一个例子,当然也可以将它们适当地设定为不同的值。
另外,本发明并不限定于上述实施方式及其变形例中记载的结构,能够采取进行了除此以外的各种变更的结构。
本申请基于2020年3月10日申请的日本专利申请(日本特愿2020-040554号)、2020年3月17日申请的日本专利申请(日本特愿2020-046155号)、2020年4月7日申请的日本专利申请(日本特愿2020-068815号)、以及2020年4月10日申请的日本专利申请(日本特愿2020-070773号),其内容作为参照被取入。

Claims (20)

1.一种灯具单元,其特征在于,
所述灯具单元被构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜向单元前方照射,
所述空间光调制器具备由多个反射元件排列而成的反射控制部,多个所述反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述光源的光向所述投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述光源的光向从所述投影透镜偏离的方向反射的角度位置,
在比所述反射控制部靠单元前方侧的位置配置有将来自所述反射控制部的反射光的一部分遮光的遮光部件,并且
所述遮光部件被形成为使不对来自所述反射控制部的反射光进行遮光的非遮光区域的左右宽度在下部比在上部变窄。
2.如权利要求1所述的灯具单元,其特征在于,
所述空间光调制器具备:框体部,所述框体部容纳所述反射控制部;以及透光板,所述透光板以配置在比所述反射控制部靠单元前方侧的状态被所述框体部支承,并且
所述遮光部件被配置在比所述透光板靠单元前方侧的位置。
3.如权利要求1或2所述的灯具单元,其特征在于,
所述遮光部件由形成有开口部的遮光板构成,所述开口部具有所述非遮光区域的形状。
4.如权利要求1~3中任一项所述灯具单元,其特征在于,
所述非遮光区域被形成为等腰梯形的形状。
5.一种灯具单元,其特征在于,
所述灯具单元被构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜向单元前方照射,
所述空间光调制器具备被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置的多个反射元件,
所述灯具单元具备第一光源和第二光源作为所述光源,
所述第一光源被配置在以下的位置:来自所述第一光源的光被位于所述第一角度位置的各所述反射元件向所述投影透镜反射,并且来自所述第一光源的光被位于所述第二角度位置的各所述反射元件向从所述投影透镜偏离的方向反射,
所述第二光源被配置在以下的位置:来自所述第二光源的光被位于所述第二角度位置的各所述反射元件向所述投影透镜反射,并且来自所述第二光源的光被位于所述第一角度位置的各所述反射元件向从所述投影透镜偏离的方向反射,并且
所述第二光源被配置在从包含所述投影透镜的光轴和所述第一光源的发光中心的平面偏离的位置。
6.如权利要求5所述的灯具单元,其特征在于,
所述第一光源被配置在比所述光轴靠下方侧的位置,
所述第二光源被配置在比所述光轴靠上方侧的位置。
7.如权利要求5或6所述的灯具单元,其特征在于,
所述第一光源和所述第二光源具有彼此不同的发光颜色。
8.如权利要求7所述的灯具单元,其特征在于,
所述投影透镜具有入射面,所述入射面的上半部与所述入射面的下半部是彼此不同的形状。
9.如权利要求5~8中任一项所述的灯具单元,其特征在于,
所述空间光调制器以多个所述反射元件的中心位置移动到比所述光轴靠上方侧的状态配置。
10.如权利要求1~9中任一项所述的灯具单元,其特征在于,
所述灯具单元被构成为车载用的灯具单元。
11.一种车辆用灯具,其特征在于,
第一灯具单元和第二灯具单元并列配置,
所述第一灯具单元被构成为:将被第一空间光调制器反射后的来自第一光源的光经由第一投影透镜向灯具前方照射,
所述第二灯具单元被构成为:将来自第二光源的光经由第二投影透镜向灯具前方照射,
所述第一空间光调制器具备多个第一反射元件,多个所述第一反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述第一光源的光向所述第一投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述第一光源的光向从所述第一投影透镜偏离的方向反射的角度位置,并且
所述第一空间光调制器以使多个所述第一反射元件的中心位置从所述第一投影透镜的光轴向上方侧位移后的状态配置。
12.如权利要求11所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述第二灯具单元具备用于使来自所述第二光源的光向所述第二投影透镜反射的第二空间光调制器,并且
所述第二空间光调制器具备多个第二反射元件,多个所述第二反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述第二光源的光向所述第二投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述第二光源的光向从所述第二投影透镜偏离的方向反射的角度位置。
13.如权利要求12所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述第二空间光调制器以使多个所述第二反射元件的中心位置位于所述第二投影透镜的光轴上的状态配置。
14.如权利要求12所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述第二空间光调制器以使多个所述第二反射元件的中心位置从所述第二投影透镜的光轴向上方侧位移后的状态配置,并且
多个所述第一反射元件的中心位置相对于所述第一投影透镜的光轴的上方位移量与多个所述第二反射元件的中心位置相对于所述第二投影透镜的光轴的上方位移量被设定为彼此不同的值。
15.如权利要求11~14中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述第一灯具单元和所述第二灯具单元被配置在同一个灯室内。
16.一种车辆用灯具,其特征在于,
灯具单元被容纳在由灯体和透光罩构成的灯室内,
所述灯具单元被构成为:将被空间光调制器反射后的来自光源的光经由投影透镜向灯具前方照射,
所述空间光调制器具备多个反射元件,多个所述反射元件被构成为能够选择性地采取第一角度位置和第二角度位置,所述第一角度位置是使来自所述光源的光向所述投影透镜反射的角度位置,所述第二角度位置是使来自所述光源的光向从所述投影透镜偏离的方向反射的角度位置,
所述灯具单元具备:托架,所述托架支承所述空间光调制器;和透镜保持架,所述透镜保持架支承所述投影透镜,并且
用于对所述托架与所述透镜保持架在灯具前后方向上的相对位置关系进行调整的调整机构以能够从所述灯室外操作的方式设置。
17.如权利要求16所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述灯具单元相对于所述灯体以能够在上下方向以及左右方向上对光的方式被支承。
18.如权利要求16或17所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述透镜保持架相对于所述托架以能够在灯具前后方向上滑动的方式被支承。
19.如权利要求16~18中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述调整机构通过使螺钉与所述透镜保持架螺合而构成,所述螺钉相对于所述托架以能够绕沿着灯具前后方向延伸的轴线旋转的方式被支承。
20.如权利要求18所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述调整机构通过使螺钉与所述透镜保持架螺合而构成,所述螺钉相对于所述灯体以能够绕沿着灯具前后方向延伸的轴线旋转的方式被支承。
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