JP2019192388A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】反射型の空間光変調器を備えた車両用灯具において、振動荷重等によって空間光変調器が破損してしまうのを効果的に抑制する。【解決手段】支持基板36に支持された空間光変調器32に対して、灯具前方側に、その周縁部に当接するブラケット40を配置するとともに、灯具後方側に、その中央部に当接した状態でこれを灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するヒートシンク50を配置する。その上で、空間光変調器32の周囲に、灯具前後方向に延びる左右1対のシャフト56を、その後端部においてヒートシンク50に固定された状態で配置する。そして、各シャフト56を、支持基板36の各シャフト挿通孔36cを挿通させてその前端部をブラケット40の各シャフト位置決め孔40Adに挿入する。これにより、振動荷重等によって空間光変調器32とヒートシンク50との位置関係がずれて空間光変調器32に無理な荷重が作用してしまうのを効果的に抑制する。【選択図】図5

Description

本願発明は、反射型の空間光変調器を備えた車両用灯具に関するものである。
従来より、車両用灯具の構成として、例えば「特許文献1」に記載されているように、光源からの光を灯具前方へ向けて反射させる反射型の空間光変調器を備えたものが知られている。
また従来より、反射型の空間光変調器を備えた照明装置の構成として、空間光変調器とその周縁部を後方側から支持する支持基板とが電気的に接続されたものが知られている。
特開2016−91976号公報
上記「特許文献1」に記載された車両用灯具においては、空間光変調器によって反射光の空間的な分布を制御することにより、種々の配光パターンを精度良く形成することが可能である。
ところで、反射型の空間光変調器を備えた照明装置の構成として、空間光変調器よりも前方側に、その周縁部に前方側から当接するブラケットが配置されるとともに、空間光変調器よりも後方側に、その中央部に当接した状態で該空間光変調器を前方側へ向けて弾性的に押圧するヒートシンクが配置された構成を採用すれば、空間光変調器に無理な荷重が作用しないようにすることが可能となる。そしてこれにより、空間光変調器と支持基板との電気的接続を確保した上で、空間光変調器が破損してしまわないようにすることが可能となる。
しかしながら、このような構成をそのまま車両用灯具に適用した場合には、車両走行等によって車両用灯具に振動荷重や衝撃荷重が作用したとき、空間光変調器とヒートシンクとの位置関係がずれて空間光変調器に無理な荷重が作用してしまい、これにより空間光変調器が破損してしまうおそれがある。
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、反射型の空間光変調器を備えた車両用灯具において、振動荷重等によって空間光変調器が破損してしまうのを効果的に抑制することができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。
本願発明は、所定のシャフトを備えた構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
光源からの光を灯具前方へ向けて反射させる反射型の空間光変調器を備えた車両用灯具において、
上記空間光変調器よりも灯具後方側に、該空間光変調器と電気的に接続された状態で該空間光変調器の周縁部を灯具後方側から支持する支持基板が配置されており、
上記空間光変調器よりも灯具前方側に、該空間光変調器の周縁部に灯具前方側から当接するブラケットが配置されており、
上記支持基板よりも灯具後方側に、上記空間光変調器の中央部に当接した状態で該空間光変調器を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するヒートシンクが配置されており、
上記空間光変調器の周囲に、灯具前後方向に延びる少なくとも1つのシャフトが、該シャフトの後端部において上記ヒートシンクに固定された状態で配置されており、
上記支持基板に少なくとも1つのシャフト挿通孔が形成されるとともに上記ブラケットに少なくとも1つのシャフト位置決め孔が形成されており、
上記各シャフトは、上記各シャフト挿通孔を挿通するように配置された状態で、該シャフトの前端部が各シャフト位置決め孔に挿入されている、ことを特徴とするものである。
上記「空間光変調器」は、投影レンズに到達する光の空間的な分布を制御することが可能なものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、デジタルマイクロミラーを用いたものや反射型液晶を用いたもの等が採用可能である。
上記「ヒートシンク」は、空間光変調器の中央部に当接した状態で該空間光変調器を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するように配置された構成となっているが、これを実現するための具体的な構成は特に限定されるものではない。
本願発明に係る車両用灯具は、光源からの光を灯具前方へ向けて反射させる反射型の空間光変調器を備えているので、この空間光変調器においてその反射光の空間的な分布を制御することにより、種々の配光パターンを精度良く形成することができる。
その際、空間光変調器はその周縁部を灯具後方側から支持する支持基板と電気的に接続されているが、空間光変調器の灯具前方側にはその周縁部に灯具前方側から当接するブラケットが配置されており、また、空間光変調器の灯具後方側にはその中央部に当接した状態で該空間光変調器を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するヒートシンクが配置されているので、空間光変調器に無理な荷重が作用しないようにすることができる。そしてこれにより、空間光変調器と支持基板との電気的接続を確保した上で、空間光変調器が破損してしまわないようにすることができる。
その上で、空間光変調器の周囲には、灯具前後方向に延びる少なくとも1つのシャフトがその後端部においてヒートシンクに固定された状態で配置されており、各シャフトは、支持基板に形成された各シャフト挿通孔を挿通するように配置された状態で、その前端部が各シャフト位置決め孔に挿入されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、少なくとも1つのシャフトの存在によって、ヒートシンクとブラケットとが灯具前後方向と直交する方向に関して一定の位置関係に維持されるようにすることができる。したがって、車両用灯具に振動荷重や衝撃荷重が作用した場合であっても、空間光変調器とヒートシンクとの位置関係がずれて空間光変調器に無理な荷重が作用してしまうのを効果的に抑制することができ、これにより空間光変調器が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。
このように本願発明によれば、反射型の空間光変調器を備えた車両用灯具において、振動荷重等によって空間光変調器が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。
上記構成において、各シャフトとして、その前端部が各シャフト位置決め孔から灯具前方へ突出するように配置された構成とした上で、その前端部に、ブラケットが灯具前方側へ変位するのを該ブラケットの前面との係合によって規制する変位規制部材が取り付けられた構成とすれば、ヒートシンクとブラケットとが灯具前後方向と直交する方向のみならず灯具前後方向に関しても一定の位置関係に維持されるようにすることが可能となる。そしてこれにより、空間光変調器とヒートシンクとの位置ずれをより効果的に防止して、空間光変調器の破損防止効果を高めることができる。
上記構成において、各シャフトとして、その前端部が各シャフト位置決め孔において接着剤によりブラケットに固定された構成とすれば、ヒートシンクとブラケットとが灯具前後方向と直交する方向のみならず灯具前後方向に関しても一定の位置関係に維持されるようにすることが容易に可能となる。そしてこれにより、空間光変調器とヒートシンクとの位置ずれをより一層効果的に防止して、空間光変調器の破損防止効果を一層高めることができる。
なお、接着剤の経年劣化等により接着効果が得られなくなってしまったような場合であっても、空間光変調器がヒートシンクによって弾性的に押圧された状態は依然として維持することができる。
上記構成において、空間光変調器の周囲に灯具前後方向に延びる複数の段付きボルトが配置された構成とし、かつ、各段付きボルトとして、灯具後方側からヒートシンクに形成されたボルト挿通孔および支持基板に形成されたボルト挿通孔を挿通するように配置された状態で、その小径部においてブラケットに螺着された構成とした上で、各段付きボルトの大径部に支持基板を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するバネが取り付けられた構成とすれば、ヒートシンクによる空間光変調器の弾性的な押圧が安定的に行われるようにすることができる。
その際、複数の段付きボルトが空間光変調器の左右両側の上下2箇所に配置された構成とした上で、空間光変調器の左右両側の各々における上下2箇所の間にシャフトがそれぞれ配置された構成とすれば、各シャフトの前端部がブラケットの各シャフト位置決め孔に挿入された状態を確実に維持することができ、その位置決め機能を高めることができる。
本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図 図1のII−II線断面図 図1のIII−III線断面図 図1のIV−IV線断面詳細図 図1のV−V線断面詳細図 上記車両用灯具の空間光変調器サブアッシーを示す分解斜視図 上記車両用灯具のレンズ側サブアッシーを空間光変調器サブアッシーのブラケットと共に示す分解斜視図 上記実施形態の第1変形例を示す、図5と同様の図 上記実施形態の第2変形例を示す、図5と同様の図
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具10を示す正面図であって、その一部を断面図として示している。また、図2は図1のII−II線断面図であり、図3は図1のIII−III線断面図である。
これらの図において、Xで示す方向が灯具としての「前方」(車両としても「前方」)であり、Yで示す方向が「前方」と直交する「左方向」(車両としても「左方向」であるが灯具正面視では「右方向」)であり、Zで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具10は、車両の前端部に設けられるヘッドランプであって、図示しないランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に組み込まれたプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
この車両用灯具10は、光源側サブアッシー20と、空間光変調器サブアッシー30と、レンズ側サブアッシー60とを備えた構成となっている。
光源側サブアッシー20は、光源22と、この光源22からの出射光を空間光変調器サブアッシー30へ向けて反射させるリフレクタ24と、これらを支持するベース部材26とを備えた構成となっている。
空間光変調器サブアッシー30は、空間光変調器32と、この空間光変調器32よりも灯具後方側に配置された支持基板36と、この支持基板36よりも灯具前方側に配置されたブラケット40と、空間光変調器32よりも灯具後方側に配置されたヒートシンク50とを備えた構成となっている。
レンズ側サブアッシー60は、車両前後方向に延びる光軸Axを有する投影レンズ62と、この投影レンズ62を支持するレンズホルダ64とを備えた構成となっている。
そして、本実施形態に係る車両用灯具10は、リフレクタ24で反射した光源22からの光を空間光変調器32および投影レンズ62を介して灯具前方へ向けて照射することにより、種々の配光パターン(例えば、ロービーム用配光パターンやハイビーム用配光パターンあるいは車両走行状況に応じて変化する配光パターンさらには車両前方路面に文字や記号等を描画する配光パターン等)を精度良く形成し得る構成となっている。
これを実現するため、車両用灯具10の組立工程においては、光源22を点灯させて配光パターンを形成した状態で、空間光変調器32と投影レンズ62との位置関係を微調整し、その位置関係精度を高めるようになっている。
なお、車両用灯具10は、空間光変調器サブアッシー30のブラケット40またはヒートシンク50においてランプボディに支持されるようになっている。
次に、光源側サブアッシー20、空間光変調器サブアッシー30およびレンズ側サブアッシー60の各々の具体的な構成について説明する。
まず、光源側サブアッシー20の構成について説明する。
光源22は、白色発光ダイオードであって、その発光面を斜め上前方へ向けた状態でベース部材26に固定支持されている。このベース部材26は、空間光変調器サブアッシー30のブラケット40に固定支持されている。
リフレクタ24は、光源22を灯具前方側から覆うようにして配置されており、その周縁部においてベース部材26に固定支持されている。このリフレクタ26は、光源22からの出射光を斜め上後方へ向けて反射させるようになっている。その際、このリフレクタ24の反射面24aは、光源22からの出射光を、投影レンズ62の後側焦点Fを含む後側焦点面の近傍に収束させるように形成されている。
次に、空間光変調器サブアッシー30の構成について説明する。
図4は、図1のIV−IV線断面詳細図であり、図5は、図1のV−V線断面詳細図である。また、図6は、空間光変調器サブアッシー30をその構成要素に分解して示す分解斜視図である。
これらの図にも示すように、空間光変調器32は、反射型の空間光変調器であって、複数の微小ミラーがマトリクス状に配置されたデジタルマイクロミラーディバイス(DMD)で構成されている。
この空間光変調器32は、複数の微小ミラーの各々の反射面の角度を制御することによって、該空間光変調器32に到達した光源22からの光の反射方向を選択的に切り換え得る構成となっている。具体的には、光源22からの光を投影レンズ62へ向けて反射させるモードとそれ以外の方向(すなわち配光パターンの形成に悪影響を及ぼさない方向)へ向けて反射させるモードとが選択されるようになっている。
この空間光変調器32は、投影レンズ62の後側焦点Fの位置において光軸Axと直交する鉛直面に沿って配置されており、その反射光制御領域32aは光軸Axを中心とする横長矩形状の外形形状を有している。
この空間光変調器32は、その反射光制御領域32aを囲む周縁部32bの後面においてソケット34を介して支持基板36に支持されている。
ソケット34は、空間光変調器32の周縁部32bに沿った横長矩形状のフレーム部材として構成されており、支持基板36に形成された導電パターン(図示せず)と電気的に接続された状態で該支持基板36にハンダ付け等によって固定されている。この支持基板36には、ソケット34の内周縁形状と略同一形状の開口部36aが形成されている。
空間光変調器32の周縁部32bには、その後面から灯具後方へ向けて突出する複数の端子ピン32cが形成されており、これら複数の端子ピン32cがソケット34に形成された複数の嵌合孔(図示せず)に嵌め込まれることによりソケット34と電気的に接続されるようになっている。
空間光変調器32は、ブラケット40とヒートシンク50とによって灯具前後方向両側から支持されている。
ブラケット40は、金属製(例えばアルミダイカスト製)の部材であって、光軸Axと直交する鉛直面に沿って延びる鉛直面部40Aと、この鉛直面部40Aの下端縁から灯具前方へ向けて水平面に沿って延びる水平面部40Bとを備えた構成となっている。
鉛直面部40Aには、横長矩形状の開口部40Aaが光軸Axを中心として形成されている。この開口部40Aaは、空間光変調器32の外周縁形状よりも小さいがその反射光制御領域32aよりは大きい横長矩形状の開口形状を有しており、その内周面の前端縁は全周にわたって面取りされている。
この鉛直面部40Aの後面には、その開口部40Aaの周囲の3箇所に灯具後方側へ突出する円柱状の突起部40Abが形成されている。そして、ブラケット40は、3箇所の突起部40Abの後端面において空間光変調器32の周縁部32bに対して灯具前方側から当接するようになっている。
水平面部40Bは、リフレクタ24よりも灯具前方側まで延びるように形成されており、この水平面部40Bにはリフレクタ24を挿通させるための横長矩形状の開口部40Baが形成されている。
ヒートシンク50は、金属製(例えばアルミダイカスト製)の部材であって、光軸Axと直交する鉛直面に沿って延びるように配置されており、その後面には複数の放熱フィン50bが縦縞状に形成されている。
このヒートシンク50の前面には、灯具前方側へ突出する角柱状の突起部50cが形成されている。この突起部50cは、光軸Axを中心とする横長矩形状の断面形状を有しており、その大きさはソケット34の内周面形状よりも小さい値に設定されている。そして、この突起部50cは、支持基板36の開口部36aを挿通した状態で、その前端面において空間光変調器32の中央部(すなわち反射光制御領域32aが位置する部分)に対して灯具後方側から当接するようになっている。
空間光変調器サブアッシー30は、空間光変調器32の周囲に複数の段付きボルト52が配置された構成となっている。具体的には、空間光変調器32の左右両側の上下2箇所に4本の段付きボルト52が配置された構成となっている。
各段付きボルト52は、灯具後方側から、ヒートシンク50に形成されたボルト挿通孔50aおよび支持基板36に形成されたボルト挿通孔36bを挿通するように配置された状態で、その先端の小径部52aにおいてブラケット40に螺着されている。これを実現するため、ブラケット40には、4本の段付きボルト52に対応した4箇所に、各段付きボルト52の小径部52aを螺着するためのボス部40Acが形成されている。
各段付きボルト52の大径部52bには、ヒートシンク50を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するためのバネ54が取り付けられている。各バネ54は、各段付きボルト52の頭部52cとヒートシンク50との間に配置された圧縮コイルバネで構成されている。
このように空間光変調器32の左右両側の上下2箇所においてヒートシンク50を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧することにより、空間光変調器に無理な荷重を作用させないようにした状態で、その中央部を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するようになっている。そしてこれにより、空間光変調器32の周縁部32bに形成された複数の端子ピン32cがソケット34の嵌合孔に適正に嵌め込まれた状態(すなわち空間光変調器32とソケット34との電気的接続が確実に行われた状態)を維持するようになっている。
空間光変調器32の周囲には、灯具前後方向に延びる左右1対のシャフト56が配置されている。
各シャフト56は、鍔付きシャフトとして構成されており、その鍔部56bよりも灯具前方側に位置する部分が本体部56aを構成している。そして、各シャフト56は、その鍔部56bよりも灯具後方側に位置する後端部56cにおいてヒートシンク50に固定されている。この固定は、各シャフト56の後端部56cを、ヒートシンク50に形成された圧入用ボス部50dに灯具前方側から圧入することによって行われている。
支持基板36には、左右1対のシャフト56の本体部56aを挿通させるための左右1対のシャフト挿通孔36cが形成されている。各シャフト挿通孔36cは、各シャフト56の本体部56aよりもある程度大きい径を有する開口部として形成されている。
また、ブラケット40の鉛直面部40Aには、左右1対のシャフト56の本体部56aを挿入させた状態で灯具前後方向と直交する方向に関して位置決めするための左右1対のシャフト位置決め孔40Adが形成されている。各シャフト位置決め孔40Adは、各シャフト56の本体部56aよりも僅かに大きい径で形成されている。
各シャフト位置決め孔40Adは、鉛直面部40Aの後面に形成されたスリーブ40Aeによって鉛直面部40Aの板厚よりも長く灯具後方へ向けて延びるように形成されており、これにより各シャフト56の本体部56aと一定の長さにわたって摺動可能に係合するようになっている。
各シャフト56は、その本体部56aの前端部が各シャフト位置決め孔40Adから灯具前方へ突出するように配置されている。そして、各シャフト56の本体部56aの前端部には、ブラケット40が灯具前方側へ変位するのを該ブラケット40の鉛直面部40Aの前面との係合によって規制するための変位規制部材としてEリング58が取り付けられている。
これを実現するため、各シャフト56の本体部56aの前端部には、環状溝部56a1が形成されており、この環状溝部56a1にEリング58が嵌め込まれている。その際、この環状溝部56a1は、その灯具後方側の環状壁面がブラケット40の鉛直面部40Aの前面と略面一となる位置に形成されている。
このように左右1対のシャフト56の各々の本体部56aにEリング58が嵌め込まれていることにより、ブラケット40は空間光変調器32の左右両側において灯具前方側への変位がそれぞれ規制されるので、ブラケット40が光軸Axと直交する鉛直面に対して左右方向に傾斜してしまうのも未然に防止されることとなる。
また、上述したとおり、各シャフト56の本体部56aは各シャフト位置決め孔40Adと一定の長さにわたって摺動可能に係合しているので、これによってもブラケット40が光軸Axと直交する鉛直面に対して傾斜してしまうのが未然に防止されることとなる。
次に、レンズ側サブアッシー60の構成について説明する。
図2および3に示すように、投影レンズ62は、光軸Ax上において灯具前後方向に所要間隔をおいて配置された第1および第2レンズ62A、62Bで構成されている。
灯具前方側に位置する第1レンズ62Aは、両凸レンズとして構成されており、灯具後方側に位置する第2レンズ62Bは、灯具後方へ向けて膨らんだ凹メニスカスレンズとして構成されている。その際、これら第1および第2レンズ62A、62Bは、その上端部が水平面に沿って僅かに切除されるとともにその下部部が水平面に沿って比較的大きく切除された構成となっている。
そして、これら第1および第2レンズ62A、62Bは、その外周縁部において共通のレンズホルダ64に支持されている。
このレンズホルダ64は、金属製(例えばアルミダイカスト製)の部材であって、投影レンズ62を筒状に囲むように形成されたホルダ本体64Aと、このホルダ本体64Aの外周面の下端部において水平面に沿って左右両側に張り出すように形成された1対のフランジ部64Bとを備えた構成となっている。
ホルダ本体64Aの内周面には、第1および第2レンズ62A、62Bを位置決めするための突起部64Aaが形成されている。一方、左右1対のフランジ部64Bは、いずれも一定の左右幅でレンズホルダ64の全長にわたって灯具前後方向に延びるようにして平板状に形成されている。
図7は、レンズ側サブアッシー60を空間光変調器サブアッシー30のブラケット40と共に示す分解斜視図である。
同図にも示すように、レンズホルダ64は、その左右1対のフランジ部64Bにおいて、空間光変調器サブアッシー30のブラケット40における水平面部40Bに対して機械的締結により固定されている。この機械的締結による固定はネジ締めによって行われている。
これを実現するため、レンズホルダ64の各フランジ部64Bには、該フランジ部64Bを上下方向に貫通する前後1対のネジ挿通孔64Baが形成されている。また、ブラケット40の水平面部40Bには、ネジ穴40Bb1を有する前後1対のボス部40Bbが下方へ突出するように形成されている。そして、各フランジ部64Bの上方からネジ66が各ネジ挿通孔64Baを介して各ボス部40Bbのネジ穴40Bb1に螺着されるようになっている。
その際、各ネジ挿通孔64Baは、各ネジ66のネジ径よりも大きい左右幅で灯具前後方向に延びる長孔として形成されており、これによりレンズホルダ64をブラケット40に対する灯具前後方向の位置を調整した状態でネジ締めを行い得る構成となっている。
レンズホルダ64の各フランジ部64Bの下面には、前後1対のネジ挿通孔64Baの前後方向の中央位置において鉛直下方へ向けて突出する位置決めピン64Bbが形成されている。各位置決めピン64Bbは、円柱状に形成されており、その先端部は凸曲面状に形成されている。また、各位置決めピン64Bbのフランジ部264Bからの下方突出量は、ブラケット40の水平面部40Bの板厚よりもやや大きい値に設定されている。
一方、ブラケット40の水平面部40Bには、各位置決めピン64Bbに対応する位置に該水平面部40Bを上下方向に貫通する長孔40Bcが形成されている。各長孔40Bcは、位置決めピン64Bbの径よりも僅かに大きい左右幅で灯具前後方向に延びる長孔として形成されている。
そして、レンズホルダ64をブラケット40に対してネジ締めする際、予め位置決めピン64Bbを長孔40Bcに挿入しておくことにより、レンズホルダ64がブラケット40に対して左右方向に変位するのを規制した上で、レンズホルダ64とブラケット40との灯具前後方向の位置関係を微調整し得るようになっている。これにより、ネジ締め時に発生するトルクによってレンズホルダ64がブラケット40に対して不用意に回転しまうのを未然に防止し、空間光変調器32と投影レンズ62との位置関係精度を高めるようになっている。
次に本実施形態の作用について説明する。
本実施形態に係る車両用灯具10は、光源22からの光を空間光変調器32および投影レンズ62を介して灯具前方へ向けて照射する構成となっているので、空間光変調器32において投影レンズ62に到達する光の空間的な分布を制御することにより、種々の配光パターンを精度良く形成することができる。
その際、空間光変調器32はその周縁部32bを灯具後方側から支持する支持基板36と電気的に接続されているが、空間光変調器32の灯具前方側にはその周縁部に灯具前方側から当接するブラケット40が配置されており、また、空間光変調器32の灯具後方側にはその中央部(すなわち反射光制御領域32aが位置する部分)に当接した状態で該空間光変調器32を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するヒートシンク50が配置されているので、空間光変調器32に無理な荷重が作用しないようにすることができる。そしてこれにより、空間光変調器32と支持基板36との電気的接続を確保した上で、空間光変調器32が破損してしまわないようにすることができる。
その上で、空間光変調器32の周囲には、灯具前後方向に延びる左右1対のシャフト56がその後端部においてヒートシンク50に固定された状態で配置されており、各シャフト56は、支持基板36に形成された各シャフト挿通孔36cを挿通するように配置された状態で、その前端部が各シャフト位置決め孔40Adに挿入されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、左右1対のシャフト56の存在によって、ヒートシンク50とブラケット40とが灯具前後方向と直交する方向に関して一定の位置関係に維持されるようにすることができる。したがって、車両用灯具10に振動荷重や衝撃荷重が作用した場合であっても、空間光変調器32とヒートシンク50との位置関係がずれて空間光変調器32に無理な荷重が作用してしまうのを効果的に抑制することができ、これにより空間光変調器32が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。
このように本実施形態によれば、反射型の空間光変調器32を備えた車両用灯具10において、振動荷重等によって空間光変調器32が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。
本実施形態においては、各シャフト56の前端部が各シャフト位置決め孔40Adから灯具前方へ突出しており、この前端部にはブラケット40が灯具前方側へ変位するのを該ブラケット40の鉛直面部40Aの前面との係合によって規制するEリング58(すなわち変位規制部材)が取り付けられているので、ヒートシンク50とブラケット40とが灯具前後方向と直交する方向のみならず灯具前後方向に関しても一定の位置関係に維持されるようにすることが可能となる。そしてこれにより、空間光変調器32とヒートシンク50との位置ずれをより効果的に防止して、空間光変調器32の破損防止効果を高めることができる。
しかも、シャフト56は空間光変調器32の左右両側に配置されており、これら左右1対のシャフト56の各々の本体部56aにEリング58が嵌め込まれているので、ブラケット40が灯具前方側へ変位するのを空間光変調器32の左右両側において規制することができ、これによりブラケット40が光軸Axと直交する鉛直面に対して左右方向に傾斜してしまうのを未然に防止することができる。
さらに、各シャフト56の本体部56aは各シャフト位置決め孔40Adと一定の長さにわたって摺動可能に係合しているので、これによってもブラケット40が光軸Axと直交する鉛直面に対して傾斜してしまうのを未然に防止することができる。
また本実施形態においては、空間光変調器32の周囲に灯具前後方向に延びる複数の段付きボルト52が配置されており、かつ、各段付きボルト52は、灯具後方側からヒートシンク50に形成されたボルト挿通孔50aおよび支持基板36に形成されたボルト挿通孔36bを挿通するように配置された状態で、その小径部52aにおいてブラケット40に螺着されており、その上で、各段付きボルト52の大径部52bには支持基板36を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するバネ54が取り付けられているので、ヒートシンク50による空間光変調器32の弾性的な押圧が安定的に行われるようにすることができる。
その際、本実施形態においては、複数の段付きボルト52が空間光変調器32の左右両側の上下2箇所に配置されており、その上で、空間光変調器32の左右両側の各々における上下2箇所の間にシャフト56がそれぞれ配置された構成となっているので、各シャフト56が支持基板36の各シャフト挿通孔36cを介してブラケット40の各シャフト位置決め孔40Adに挿入された状態を確実に維持することができ、その位置決め機能を高めることができる。
上記実施形態においては、各シャフト56の後端部56cのヒートシンク50への固定が圧入固定によって行われているが、ネジ締め等によって行われる構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、変位規制部材としてEリング58が用いられているが、これ以外の部材(例えば割ピンや緩み止めワッシャー等)を変位規制部材として用いることも可能である。
上記実施形態においては、リフレクタ26で反射した光源22からの出射光を空間光変調器32で反射させる構成となっているが、レンズ等によって偏向制御した光源22からの出射光を空間光変調器32で反射させる構成や光源22からの出射光を直接空間光変調器32で反射させる構成を採用することも可能である。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
まず、上記実施形態の第1変形例について説明する。
図8は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図5と同様の図である。
同図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、空間光変調器サブアッシー130の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。
すなわち、本変形例の空間光変調器サブアッシー130も、空間光変調器32の周囲には灯具前後方向に延びる左右1対のシャフト156が配置された構成となっている。
各シャフト156は、上記実施形態の各シャフト56と同様、鍔付きシャフトとして構成されており、その鍔部156bよりも灯具前方側に位置する部分が本体部156aを構成しているが、この本体部156aは上記実施形態の各シャフト56の本体部56aよりも短尺で形成されている。具体的には、各シャフト156の本体部156aは、その前端部がブラケット140の各シャフト位置決め孔140Adから灯具前方へ突出しない長さに設定されている。
そして、各シャフト156は、その本体部156aの前端面がブラケット140の鉛直面部140Aの前面よりも灯具後方側に位置するように配置された状態で、その本体部156aの前端部が各シャフト位置決め孔140Adにおいて接着剤170によりブラケット140に固定されている。
本変形例のブラケット140は、各シャフト位置決め孔140Adの前端領域140Ad1が他の一般領域よりも多少大きい内径で形成されている。このため、接着剤170は、各シャフト156の前端部およびブラケット140の双方に対して十分な接触領域が確保された状態で、各シャフト位置決め孔140Adに充填されている。
なお本変形例においても、各シャフト156は、その後端部156cにおいてヒートシンク50に固定されている。
また本変形例においても、ブラケット140の各シャフト位置決め孔140Adは、鉛直面部140Aの後面に形成されたスリーブ140Aeによって鉛直面部140Aの板厚よりも長く灯具後方へ向けて延びるように形成されている。さらに、このブラケット140には、上記実施形態のブラケット40と同様の開口部140Aaおよび突起部140Abが形成されている。
本変形例の構成を採用した場合においても、ヒートシンク50とブラケット140とが灯具前後方向と直交する方向のみならず灯具前後方向に関しても一定の位置関係に維持されるようにすることが容易に可能となる。そしてこれにより、空間光変調器32とヒートシンク50との位置ずれをより一層効果的に防止して、空間光変調器32の破損防止効果を一層高めることができる。
なお、接着剤170の経年劣化等により接着効果が得られなくなってしまったような場合であっても、空間光変調器32がヒートシンク50によって弾性的に押圧された状態は依然として維持することができる。
上記第1変形例においては、各シャフト156の本体部156aの構成として、その前端部がブラケット140の各シャフト位置決め孔140Adから灯具前方へ突出しないように配置されているものとして説明したが、その前端部が各シャフト位置決め孔140Adから灯具前方へ突出するように配置された構成とした上で、その前端部の周囲において接着剤170によりブラケット140に固定された構成とすることも可能である。
次に、上記実施形態の第2変形例について説明する。
図9は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図5と同様の図である。
同図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、空間光変調器サブアッシー230の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。
すなわち、本変形例の空間光変調器サブアッシー230も、空間光変調器32の周囲には灯具前後方向に延びる左右1対のシャフト256が配置された構成となっている。
各シャフト256は、上記実施形態の各シャフト56と同様、鍔付きシャフトとして構成されており、その鍔部256bよりも灯具前方側に位置する部分が本体部256aを構成しており、その前端部がブラケット40の鉛直面部40Aの各シャフト位置決め孔40Adから灯具前方へ突出するように配置されている。
ただし、本変形例の各シャフト256は、その本体部256aの前端部に、上記実施形態の各シャフト56の本体部56aに形成された環状溝部56a1のような環状溝部は形成されていない。
なお本変形例においても、各シャフト256は、その後端部256cにおいてヒートシンク50に固定されている。
本変形例の構成を採用した場合においても、空間光変調器32の周囲には、灯具前後方向に延びる左右1対のシャフト256がその後端部においてヒートシンク50に固定された状態で配置されており、各シャフト256は、支持基板36に形成された各シャフト挿通孔36cを挿通するように配置された状態で、その前端部が各シャフト位置決め孔40Adに挿入されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、左右1対のシャフト256の存在によって、ヒートシンク50とブラケット40とが灯具前後方向と直交する方向に関して一定の位置関係に維持されるようにすることができる。したがって、車両用灯具に振動荷重や衝撃荷重が作用した場合であっても、空間光変調器32とヒートシンク50との位置関係がずれて空間光変調器32に無理な荷重が作用してしまうのを効果的に抑制することができ、これにより空間光変調器32が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。
また本変形例においても、各シャフト256の本体部56aは各シャフト位置決め孔40Adと一定の長さにわたって摺動可能に係合しているので、これによってもブラケット40が光軸Axと直交する鉛直面に対して傾斜してしまうのを未然に防止することができる。
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
また本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
10 車両用灯具
20 光源側サブアッシー
22 光源
24 リフレクタ
24a 反射面
26 ベース部材
30、130、230 空間光変調器サブアッシー
32 空間光変調器
32a 反射光制御領域
32b 周縁部
32c 端子ピン
34 ソケット
36 支持基板
36a 開口部
36b ボルト挿通孔
36c シャフト挿通孔
40、140 ブラケット
40A、140A 鉛直面部
40Aa、40Ba、140Aa 開口部
40Ab、140Ab 突起部
40Ac、40Bb ボス部
40Ad、140Ad シャフト位置決め孔
40Ae、140Ae スリーブ
40B 水平面部
40Bb1 ネジ穴
40Bc 長孔
50 ヒートシンク
50a ボルト挿通孔
50b 放熱フィン
50c 突起部
50d 圧入用ボス部
52 段付きボルト
52a 小径部
52b 大径部
52c 頭部
54 バネ
56、156、256 シャフト
56a、156a、256a 本体部
56a1 環状溝部
56b、156b、256b 鍔部
56c、156c、256c 後端部
58 Eリング(変位規制部材)
60 レンズ側サブアッシー
62 投影レンズ
62A 第1レンズ
62B 第2レンズ
64 レンズホルダ
64A ホルダ本体
64Aa 突起部
64B フランジ部
64Ba ネジ挿通孔
64Bb 位置決めピン
66 ネジ
140Ad1 前端領域
170 接着剤
Ax 光軸
F 後側焦点

Claims (5)

  1. 光源からの光を灯具前方へ向けて反射させる反射型の空間光変調器を備えた車両用灯具において、
    上記空間光変調器よりも灯具後方側に、該空間光変調器と電気的に接続された状態で該空間光変調器の周縁部を灯具後方側から支持する支持基板が配置されており、
    上記空間光変調器よりも灯具前方側に、該空間光変調器の周縁部に灯具前方側から当接するブラケットが配置されており、
    上記支持基板よりも灯具後方側に、上記空間光変調器の中央部に当接した状態で該空間光変調器を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するヒートシンクが配置されており、
    上記空間光変調器の周囲に、灯具前後方向に延びる少なくとも1つのシャフトが、該シャフトの後端部において上記ヒートシンクに固定された状態で配置されており、
    上記支持基板に少なくとも1つのシャフト挿通孔が形成されるとともに上記ブラケットに少なくとも1つのシャフト位置決め孔が形成されており、
    上記各シャフトは、上記各シャフト挿通孔を挿通するように配置された状態で、該シャフトの前端部が各シャフト位置決め孔に挿入されている、ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 上記各シャフトは、該シャフトの前端部が上記各シャフト位置決め孔から灯具前方へ突出するように配置されており、
    上記各シャフトの前端部に、上記ブラケットが灯具前方側へ変位するのを該ブラケットの前面との係合によって規制する変位規制部材が取り付けられている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
  3. 上記各シャフトは、該シャフトの前端部が上記各シャフト位置決め孔において接着剤により上記ブラケットに固定されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
  4. 上記空間光変調器の周囲に、灯具前後方向に延びる複数の段付きボルトが配置されており、
    上記各段付きボルトは、灯具後方側から上記ヒートシンクに形成されたボルト挿通孔および上記支持基板に形成されたボルト挿通孔を挿通するように配置された状態で、該段付きボルトの小径部において上記ブラケットに螺着されており、
    上記各段付きボルトの大径部に、上記支持基板を灯具前方側へ向けて弾性的に押圧するバネが取り付けられている、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の車両用灯具。
  5. 上記複数の段付きボルトは、上記空間光変調器の左右両側の上下2箇所に配置されており、
    上記空間光変調器の左右両側の各々における上下2箇所の間に上記シャフトがそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項4記載の車両用灯具。
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