JP2019192388A - 車両用灯具 - Google Patents

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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