JP2021039868A - 灯具ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】反射型の空間光変調器を備えた灯具ユニットにおいて、投影レンズの光学特性を十分に維持可能とする。【解決手段】空間光変調器３０で反射した光源５２からの光を、投影レンズ７２を介してユニット前方へ向けて照射する構成とする。その際、投影レンズ７２を支持するレンズホルダ７４の上面壁７４ｃにおいて、空間光変調器３０の反射素子３０Ａｓが第２の角度位置（すなわち光源５２からの光を投影レンズ７２から外れた方向へ向けて反射させる角度位置）にあるときにその反射光が到達する位置に、開口部７４ｄが形成された構成とする。そして、この開口部７４ｄに透光板７８が装着された構成とする。これにより、レンズホルダ７４が加熱されてしまうのを効果的に抑制し、その熱がレンズホルダ７４を介して投影レンズ７２に伝わってしまうのを効果的に抑制する。そしてこれにより、投影レンズ７２の光学特性を維持可能とする。【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灯具ユニットに関するものである。

従来より、車載用の灯具ユニットとして、空間光変調器で反射した光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射するように構成されたものが知られている。

「特許文献１」には、このような灯具ユニットにおける空間光変調器の構成として、光源からの光を反射させる複数の反射素子を備え、かつ、各反射素子の角度位置として投影レンズへ向けて反射させる第１の角度位置と投影レンズから外れた方向へ向けて反射させる第２の角度位置とを選択的に採り得るように構成されたものが記載されている。

この「特許文献１」に記載された灯具ユニットは、空間光変調器におい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な構成となっている。

特開２０１６−９１９７６号公報

上記「特許文献１」に記載された灯具ユニットにおいては、投影レンズを支持するレンズホルダが、空間光変調器を支持するブラケットに支持された構成となっている。

このような灯具ユニットにおいては、第２の角度位置にある反射素子からの反射光がレンズホルダの内周面に到達するので、これによりレンズホルダが加熱されてしまい、この熱がレンズホルダを介して投影レンズに伝わりやすい構成となっている。このため、投影レンズが樹脂レンズ等で構成されている場合には、伝導熱に起因する熱膨張によってレンズ形状が変化してしまい、投影レンズの光学特性が低下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灯具ユニットにおいて、投影レンズの光学特性を十分に維持することができる灯具ユニットを提供することを目的とするものである。

本願発明は、レンズホルダの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る灯具ユニットは、
光源と、上記光源からの光を反射させる空間光変調器と、上記空間光変調器で反射した光をユニット前方へ向けて照射する投影レンズと、を備えた灯具ユニットにおいて、
上記空間光変調器は、上記光源からの光を反射させる複数の反射素子を備えており、上記各反射素子の角度位置として上記投影レンズへ向けて反射させる第１の角度位置と上記投影レンズから外れた方向へ向けて反射させる第２の角度位置とを選択的に採り得るように構成されており、
上記空間光変調器はブラケットに支持されており、
上記投影レンズはレンズホルダに支持されており、
上記レンズホルダは上記ブラケットに支持されており、
上記レンズホルダには、上記第２の角度位置にある反射素子からの反射光が到達する位置に開口部が形成されており、
上記開口部には透光板が装着されている、ことを特徴とするものである。

上記「開口部」は、レンズホルダにおいて第２の角度位置にある反射素子からの反射光が到達する位置に形成されていれば、その具体的な形成位置や開口形状等に関しては特に限定されるものではない。

上記「透光板」は、レンズホルダの開口部に装着されていれば、その具体的な装着構造は特に限定されるものではなく、例えば接着や嵌め込み等によって装着された構成を採用することが可能である。

本願発明に係る灯具ユニットは、空間光変調器で反射した光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射するように構成されているので、空間光変調器におい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できる。

その際、投影レンズを支持するレンズホルダは、空間光変調器を支持するブラケットに支持されているので、第２の角度位置（すなわち光源からの光を投影レンズから外れた方向へ向けて反射させる角度位置）にある反射素子からの反射光はレンズホルダの内周面に到達することとなるが、レンズホルダには第２の角度位置にある反射素子からの反射光が到達する位置に開口部が形成されており、この開口部には透光板が装着されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第２の角度位置にある反射素子からの反射光がレンズホルダの内周面に到達しても、この反射光は開口部に装着された透光板を透してレンズホルダの外周側空間へ進むので、レンズホルダが加熱されてしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより、レンズホルダを介して投影レンズに熱が伝わってしまうのを効果的に抑制することができる。

したがって、投影レンズが樹脂レンズ等で構成されている場合であっても、伝導熱に起因する熱膨張によってレンズ形状が変化してしまうのを効果的に抑制することができ、これにより投影レンズの光学特性を維持することができる。

また、開口部に透光板が装着されていることによって、開口部を介してレンズホルダの内周側空間にホコリ等が侵入してしまうのを未然に防止することができる。

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灯具ユニットにおいて、投影レンズの光学特性を十分に維持することができる。そしてこれにより、灯具ユニットとして種々の配光パターンを精度良く形成する機能を維持することができる。

上記構成において、さらに、レンズホルダの構成として、ブラケットと投影レンズとの間の空間を密閉した状態で配置された構成とすれば、空間光変調器の表面に異物が付着してしまうのを未然に防止することができる。

なお、このようにブラケットと投影レンズとの間の空間が密閉されているにもかかわらず、第２の角度位置にある反射素子からの反射光はレンズホルダの開口部に装着された透光板を透してレンズホルダの外周側空間へ進むので、レンズホルダが加熱され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、さらに、レンズホルダの外周側空間に、第２の角度位置にある反射素子で反射して透光板を透過した光を遮光する遮光部材が配置された構成とすれば、開口部に装着された透光板を透してレンズホルダの外周側空間へ進んだ光が迷光になってしまうのを未然に防止することができる。

その際、遮光部材がブラケットに支持された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ブラケットはレンズホルダよりも投影レンズから離れた位置にあるので、遮光部材を介してブラケットに熱が伝わったとしても投影レンズまでは熱が伝わりにくくすることができる。

上記構成において、さらに、空間光変調器が電磁シールドカバーによってユニット後方側から覆われた構成とした上で、遮光部材が電磁シールドカバーに支持された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、空間光変調器が電磁シールドカバーによってユニット後方側から覆われた構成とすることにより、光源の点消灯が繰り返し行われることによって発生するノイズから空間光変調器を保護することができ、これにより空間光変調器の制御に悪影響が及んでしまうのを効果的に抑制することができる。

また、電磁シールドカバーはブラケットよりもさらに投影レンズから離れた位置にあるので、遮光部材を介して電磁シールドカバーに熱が伝わったとしても投影レンズまでは熱が伝わりにくくする効果を高めることができる。

上記構成において、さらに、光源からの光を空間光変調器へ向けて反射させるリフレクタを備えた構成とした上で、光源およびリフレクタが空間光変調器よりも下方側においてブラケットに支持された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、このような構成とした場合には、第２の角度位置にある反射素子からの反射光はレンズホルダの上面壁の内周面に到達することとなるので、この上面壁の開口部に装着された透光板から上面壁に熱が伝わってしまうようなことがあっても、この熱を効率良く放散させることができる。

しかも、このように光源およびリフレクタがブラケットで支持された構成とすることにより、光源およびリフレクタと空間光変調器との位置関係精度を高めることができる。

本願発明の一実施形態に係る灯具ユニットを備えた車両用灯具を示す側断面図 上記灯具ユニットを示す斜視図 上記灯具ユニットを示す平面図 上記灯具ユニットを構成要素に分解して示す斜視図 図１の要部詳細図 図５の要部詳細図 上記灯具ユニットからの照射光により形成される配光パターンを透視的に示す図 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灯具ユニット１０を備えた車両用灯具１００を示す側断面図である。また、図２は、灯具ユニット１０を示す斜視図であり、図３は、灯具ユニット１０を示す平面図である。さらに、図４は、灯具ユニット１０を構成要素に分解して示す斜視図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が「ユニット前方」であり、Ｙで示す方向が「ユニット前方」と直交する「左方向」（ユニット正面視では「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。

車両用灯具１００は、車両の前端部に設けられる路面描画用ランプであって、ランプボディ１０２と透光カバー１０４とで形成される灯室内に、灯具ユニット１０がその前後方向（すなわちユニット前後方向）を車両前後方向と一致させるように光軸調整が行われた状態で収容された構成となっている。

灯具ユニット１０は、空間光変調ユニット２０と、光源側サブアッシー５０と、レンズ側サブアッシー７０と、これらを支持するブラケット４０とを備えた構成となっている。

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、ユニット前後方向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の下部領域においてユニット前方へ向けて延びる棚状部４０Ｂとを備えている。

灯具ユニット１０は、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａにおいて、図示しない取付構造を介してランプボディ１０２に支持されており、ランプボディ１０２に対して上下方向および左右方向に傾動し得るように構成されている。

空間光変調ユニット２０は、空間光変調器３０と、この空間光変調器３０よりもユニット後方側に配置された支持基板２２と、この支持基板２２よりもユニット後方側に配置されたヒートシンク２４とを備えている。その際、支持基板２２は、ヒートシンク２４よりも下方まで延びるように形成されている。

光源側サブアッシー５０は、基板５６に搭載された左右１対の光源（具体的には発光ダイオード）５２と、各光源５２からの出射光を空間光変調ユニット２０へ向けて反射させるリフレクタ５４とを備えている。その際、リフレクタ５４の反射面は、各光源５２からの出射光を投影レンズ７２の後側焦点Ｆ（図１参照）に対して上方側に変位した位置に収束させるように構成されている。なお、基板５６には、左右１対の光源５２に給電するためのコネクタ５８が搭載されている。

ブラケット４０の棚状部４０Ｂは、鉛直面部４０Ａからユニット前方へ向けて水平方向に延びた後に斜め下前方へ向けて傾斜して延びるように形成されており、その傾斜領域の上面に光源側サブアッシー５０の基板５６およびリフレクタ５４が支持されている。なお、リフレクタ５４の下端部には、ブラケット４０の棚状部４０Ｂへの取付けを行うための取付脚部５４ａがコネクタ５８を囲むようにして形成されている。

レンズ側サブアッシー７０は、ユニット前後方向に延びる光軸Ａｘを有する投影レンズ７２と、この投影レンズ７２を支持するレンズホルダ７４とを備えており、そのレンズホルダ７４の後端部においてブラケット４０に支持されている。

なお、ブラケット４０の棚状部４０Ｂの下方側には、各光源５２の点灯によって発生する熱を放散させるためのヒートシンク８０と冷却ファン８２とが配置されている。ヒートシンク８０は、ブラケット４０と一体的に形成されており、ユニット後方へ向けて延びる複数の放熱フィン８０ａを備えている。冷却ファン８２は、複数の放熱フィン８０ａのユニット後方側に配置されている。

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、リフレクタ５４で反射した各光源５２からの光を空間光変調器３０および投影レンズ７２を介してユニット前方へ向けて照射することにより、車両前方路面に文字や記号等を描画する配光パターン（すなわち路面描画用配光パターン）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、灯具ユニット１０は、図示しない車載カメラからの映像信号に基づいて空間光変調器３０を制御する制御回路（図示せず）が搭載された制御基板６０を備えた構成となっている。

図１に示すように、制御基板６０は、ヒートシンク２４よりもユニット後方側において支持基板２２と向き合うように（具体的には支持基板２２と平行に延びるように）配置されており、図示しない支持部材を介して後述する電磁シールドカバー９０等に支持されている。そして、制御基板６０は、フレキシブルプリント配線板６４を介して支持基板２２と電気的に接続されている。

支持基板２２には第１コネクタ６２Ａが搭載されており、制御基板６０には第２コネクタ６２Ｂが搭載されている。第１コネクタ６２Ａは、支持基板２２の前面の下端部において下向きに開口した状態で配置されており、第２コネクタ６２Ｂは、制御基板６０の後面の下端部において下向きに開口した状態で配置されている。

フレキシブルプリント配線板６４は、支持基板２２および制御基板６０の下方側に配置されている。その際、フレキシブルプリント配線板６４は、ユニット側面視においてＵ字形に延びるように配置された状態で、その両端部が第１および第２コネクタ６２Ａ、６２Ｂの開口部に対して下方側から挿入されている。

図５は、空間光変調ユニット２０の詳細構造を示す、図１の要部詳細図である。

図５に示すように、空間光変調器３０は、デジタルマイクロミラーディバイス（ＤＭＤ）であって、複数の反射素子（具体的には数十万個の微小ミラー）３０Ａｓがマトリクス状に配置された反射制御部３０Ａと、この反射制御部３０Ａを収容する筐体部３０Ｂと、反射制御部３０Ａよりもユニット前方側に配置された状態で筐体部３０Ｂに支持された透光板３０Ｃとを備えた構成となっている。

空間光変調器３０は、その反射制御部３０Ａが投影レンズ７２の後側焦点Ｆにおいて光軸Ａｘと直交する鉛直面上に位置するように配置されている。その際、反射制御部３０Ａの中心軸線Ａｘ１は、光軸Ａｘに対して上方側に変位した位置においてユニット前後方向に延びている。

そして、空間光変調器３０は、その反射制御部３０Ａを構成する複数の反射素子３０Ａｓの各々の反射面の角度を制御することによって、各反射素子３０Ａｓに到達した各光源５２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、各光源５２からの光を投影レンズ７２へ向かう光路Ｒ１の方向（図中実線で示す方向）に反射させる第１の角度位置と、投影レンズ７２から外れた方向（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）へ向かう光路Ｒ２の方向（図中２点鎖線で示す方向）に反射させる第２の角度位置とが選択されるようになっている。

図６は、反射制御部３０Ａの詳細構造を示す、図５の要部詳細図である。

図６に示すように、反射制御部３０Ａを構成する各反射素子３０Ａｓは、左右方向に延びる水平軸線回りに回動し得る構成となっており、第１の角度位置では、反射制御部３０Ａの中心軸線Ａｘ１と直交する鉛直面に対して所定角度（例えば１２°程度）下向きに回動に対して、リフレクタ５４（図５参照）からの反射光をやや上向きの光（光路Ｒ１の光）としてユニット前方へ向けて反射させる一方、第２の角度位置では、中心軸線Ａｘ１と直交する鉛直面に対して所定角度（例えば１２°程度）上向きに回動に対して、リフレクタ５４からの反射光をかなり上向きの光（光路Ｒ２の光）としてユニット前方へ向けて反射させるようになっている。

第１の角度位置と第２の角度位置との切換えは、各反射素子３０Ａｓを回動可能に支持する部材（図示せず）の近傍に配置された電極（図示せず）への通電を制御することによって行われるようになっている。そして、この通電が行われていない中立状態では、各反射素子３０Ａｓは、その反射面が中心軸線Ａｘ１と直交する鉛直面に沿って互いに面一で配置されるように構成されている。

なお、図６においては、反射制御部３０Ａの中心軸線Ａｘ１の近傍領域に位置する反射素子３０Ａｓが第１の角度位置にあり、その下方領域に位置する反射素子３０Ａｓが第２の角度位置にある状態を示している。

図５に示すように、支持基板２２は、ユニット前後方向と直交する鉛直面（すなわち光軸Ａｘおよび中心軸線Ａｘ１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、その前面には導電パターン（図示せず）が形成されている。そして、支持基板２２は、空間光変調器３０の筐体部３０Ｂの周縁部をソケット２６を介してユニット後方側から支持しており、これにより空間光変調器３０が支持基板２２と電気的に接続されるようになっている。

空間光変調器３０は、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａとヒートシンク２４とによってユニット前後方向両側から支持されている。

ヒートシンク２４はユニット前後方向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、その前面には、ユニット前方へ向けて角柱状に突出する突起部２４ａが形成されるとともに、その後面にはユニット後方へ向けて延びる複数の放熱フィン２４ｂが形成されている。そして、ヒートシンク２４は、その突起部２４ａの先端面において空間光変調器３０の筐体部３０Ｂの中央部に当接するようになっている。

ブラケット４０の鉛直面部４０Ａには、空間光変調器３０の透光板３０Ｃを囲む横長矩形状の開口部４０Ａａが形成されている。この開口部４０Ａａは、その全周にわたってユニット前方へ向けて拡がるように面取りされた内周面形状を有している。

また、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａの後面には、開口部４０Ａａを囲む３箇所の位置にユニット後方へ向けて円柱状に突出する突起部４０Ａｂが形成されており、さらその外周側には、ユニット後方へ向けて突出する環状フランジ部４０Ａｃが横長矩形状に延びるようにして形成されている。

ブラケット４０の鉛直面部４０Ａは、３箇所の突起部４０Ａｂの先端面が空間光変調器３０の筐体部３０Ｂの前面に当接するようになっており、このとき環状フランジ部４０Ａｃが空間光変調器３０を全周にわたって覆うようになっている。

図１に示すように、ブラケット４０よりもユニット後方側には、光源５２の点消灯の繰り返しによって発生するノイズから空間光変調器３０を保護するための電磁シールドカバー９０が配置されている。電磁シールドカバー９０は、金属製（例えば鋼製）であって、空間光変調ユニット２０および制御基板６０をユニット後方側から覆うように配置された状態で、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａにネジ締め等によって固定されている。なお、電磁シールドカバー９０は灯具ユニット１０の一部を構成しているが、図２〜４においては電磁シールドカバー９０を取り外した状態で灯具ユニット１０を示している。

次に、レンズ側サブアッシー７０の具体的な構成について説明する。

図１に示すように、投影レンズ７２は、光軸Ａｘ上においてユニット前後方向に並んで配置された第１、第２および第３レンズ７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃで構成されている。

最もユニット前方側に位置する第１レンズ７２Ａは、ユニット前方へ向けて膨らんだ平凸レンズとして構成されており、中央に位置する第２レンズ７２Ｂは、両凹レンズとして構成されており、最もユニット後方側に位置する第３レンズ７２Ｃは、両凸レンズとして構成されている。

第１〜第３レンズ７２Ａ〜７２Ｃは、いずれも樹脂レンズで構成されている。具体的には、第１および第３レンズ７２Ａ、７２Ｃはアクリル樹脂製であり、第２レンズ７２Ｂはポリカーボネート樹脂製である。

第１〜第３レンズ７２Ａ〜７２Ｃは、ユニット正面視においていずれも矩形状の外周形状を有しており、その外周縁部の左右両側部分において共通のレンズホルダ７４に支持されている。

レンズホルダ７４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７２を矩形状の断面形状で筒状に囲むように形成されている。

レンズホルダ７４には、ユニット前方側から第１金具７６Ａが装着されるとともにユニット後方側から第２金具７６Ｂが装着されており、これにより第１〜第３レンズ７２Ａ〜７２Ｃがレンズホルダ７４に固定される構成となっている。その際、第１金具７６Ａはレンズホルダ７４の外周面側に装着されており、第２金具７６Ｂはレンズホルダ７４の内周面側に装着されている。

図２に示すように、レンズホルダ７４の後端部には、左右１対のフランジ部７４ａが形成されている。そして、レンズホルダ７４は、各フランジ部７４ａにおいてネジ締めによりブラケット４０の鉛直面部４０Ａに固定されている。

レンズホルダ７４の下面壁の後部領域には、下方側へ突出する下方突出部７４ｂが形成されている。この下方突出部７４ｂは、ブラケット４０の棚状部４０Ｂの水平面形状および傾斜面形状ならびにリフレクタ５４の取付脚部５４ａの外周面形状に沿った下面形状を有している。そして、レンズホルダ７４は、その下方突出部７４ｂがブラケット４０の棚状部４０Ｂに載置された状態で、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａに固定されるようになっている。これにより、レンズホルダ７４は、ブラケット４０と投影レンズ７２との間の空間を密閉した状態で配置されるようになっている。

図５に示すように、レンズホルダ７４の上面壁７４ｃの後部領域には開口部７４ｄが形成されており、この開口部７４ｄには透光板７８が装着されている。

開口部７４ｄは、レンズホルダ７４の上面壁７４ｃにおいて、第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光（すなわち光路Ｒ２の光）が到達する位置に形成されている。この開口部７４ｄは、平面視において横長矩形状の開口形状を有しており、その内周面の下端部には環状フランジ部７４ｅが形成されている。

透光板７８は、開口部７４ｄの内周面形状と略同一の外周面形状を有する透明樹脂製（例えば、アクリル樹脂製、ポリカーボネート樹脂製）の板状部材であって、開口部７４ｄに対して上方側から嵌め込まれるようにして環状フランジ部７４ｅに載置された状態で上面壁７４ｃに接着されている。透光板７８は、開口部７４ｄに装着されたとき、その上面がレンズホルダ７４の上面壁７４ｃの上面と面一となるように形成されている。

レンズホルダ７４の外周側空間には、第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓで反射して透光板７８を透過した光を遮光する遮光部材８４が配置されている。

具体的には、遮光部材８４は、金属板（例えば鋼板）で構成されており、透光板７８を上方側から覆うように配置された状態でブラケット４０に支持されている。このブラケット４０への支持は、遮光部材８４をその後端部においてブラケット４０の鉛直面部４０Ａにネジ締め等によって固定することによって行われている。

図１に示すように、投影レンズ７２は、その光軸Ａｘが空間光変調器３０の反射制御部３０Ａの中心軸線Ａｘ１に対して下方側に変位しているので、反射制御部３０Ａから投影レンズ７２に到達した光は、水平方向に対してやや下向きの光として投影レンズ７２からユニット前方へ向けて照射され、これにより車両前方路面に路面描画用配光パターンを形成するようになっている。

図７は、車両用灯具１０からの照射光によって車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。

図７に示す配光パターンは路面描画用配光パターンＰＡであって、図示しない他の車両用灯具からの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬと共に形成されるようになっている。

路面描画用配光パターンＰＡについて説明する前に、ロービーム用配光パターンＰＬについて説明する。

このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁にカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。

このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が水平カットオフラインＣＬ１として形成されるとともにＶ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が斜めカットオフラインＣＬ２として形成されており、両者の交点であるエルボ点ＥはＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。

路面描画用配光パターンＰＡは、周囲への注意喚起を促すための路面描画を行う配光パターンであって、車両前方路面において文字や記号等の描画を行う配光パターンとして形成されている。図７に示す路面描画用配光パターンＰＡは、車両正面方向を向いた矢印形状の配光パターンとして形成されている。

路面描画用配光パターンＰＡは、空間光変調器３０の反射制御部３０Ａを構成する複数の反射素子３０Ａｓのうちの一部（例えば矢印形状に設定された領域に位置する反射素子３０Ａｓ）からの反射光を投影レンズ７２へ向かわせることにより形成されるようになっている。

夜間の車両走行時に、このような矢印形状の路面描画用配光パターンＰＡを形成することにより、例えば車両前方の交差点に自車が近づいていることを周囲に報知して注意喚起を促すようになっている。

図７において２点鎖線で示す領域Ｚ１が、種々の路面描画用配光パターンＰＡが形成され得る範囲を示している。この領域Ｚ１はＶ−Ｖ線を中心とする矩形状の領域であって、その上端縁はＨ−Ｖを水平方向に通るＨ−Ｈ線の下方近傍に位置している。

次に本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、空間光変調器３０で反射した光源５２からの光を、投影レンズ７２を介してユニット前方へ向けて照射するように構成されているので、空間光変調器３０において反射光の空間的な分布を制御することにより、種々の路面描画用配光パターンＰＡを精度良く形成することができる。

その際、投影レンズ７２を支持するレンズホルダ７４は、空間光変調器３０を支持するブラケット４０に支持されているので、第２の角度位置（すなわち光源５２からの光を投影レンズ７２から外れた方向へ向けて反射させる角度位置）にある反射素子３０Ａｓからの反射光はレンズホルダ７４の内周面に到達することとなるが、レンズホルダ７４には第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光が到達する位置に開口部７４ｄが形成されており、この開口部７４ｄには透光板７８が装着されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光がレンズホルダ７４の内周面に到達しても、この反射光は開口部７４ｄに装着された透光板７８を透してレンズホルダ７４の外周側空間へ進むので、レンズホルダ７４が加熱されてしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより、レンズホルダ７４を介して投影レンズ７２に熱が伝わってしまうのを効果的に抑制することができる。

したがって、投影レンズ７２が樹脂レンズで構成されているにもかかわらず、伝導熱に起因する熱膨張によってレンズ形状が変化してしまうのを効果的に抑制することができ、これにより投影レンズ７２の光学特性を維持することができる。

また、開口部７４ｄに透光板７８が装着されていることによって、開口部７４ｄを介してレンズホルダ７４の内周側空間にホコリ等が侵入してしまうのを未然に防止することができる。

このように本実施形態によれば、反射型の空間光変調器３０を備えた灯具ユニット１０において、投影レンズ７２の光学特性を十分に維持することができる。そしてこれにより、灯具ユニット１０として種々の配光パターンを精度良く形成する機能を維持することができる。

しかも本実施形態においては、レンズホルダ７４がブラケット４０と投影レンズ７２との間の空間を密閉した状態で配置されているので、空間光変調器３０の表面に異物が付着してしまうのを未然に防止することができる。

なお、このようにブラケット４０と投影レンズ７２との間の空間が密閉されているにもかかわらず、第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光はレンズホルダ７４の開口部７４ｄに装着された透光板７８を透してレンズホルダ７４の外周側空間へ進むので、レンズホルダ７４が加熱されてしまうのを効果的に抑制することができる。

また本実施形態においては、レンズホルダ７４の外周側空間に、第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓで反射して透光板７８を透過した光を遮光する遮光部材８４が配置されているので、開口部７４ｄに装着された透光板７８を透してレンズホルダ７４の外周側空間へ進んだ光が迷光になってしまうのを未然に防止することができる。

その際、本実施形態においては、遮光部材８４がブラケット４０に支持されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ブラケット４０はレンズホルダ７４よりも投影レンズ７２から離れた位置にあるので、遮光部材８４を介してブラケット４０に熱が伝わったとしても投影レンズ７２までは熱が伝わりにくくすることができる。

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、光源５２およびリフレクタ５４が空間光変調器３０よりも下方側においてブラケット４０に支持されているので、第２の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光はレンズホルダ７４の上面壁７４ｃの内周面に到達することとなり、したがって、この上面壁７４ｃの開口部７４ｄに装着された透光板７８から上面壁７４ｃに熱が伝わってしまうようなことがあっても、この熱を効率良く放散させることができる。

しかも、このように光源５２およびリフレクタ５４がブラケット４０で支持された構成とすることにより、光源５２およびリフレクタ５４と空間光変調器３０との位置関係精度を高めることができる。

上記実施形態においては、透光板７８が透明樹脂製の板状部材であるものとして説明したが、ガラス板等を採用することも可能である。

上記実施形態においては、遮光部材８４が金属板であるものとして説明したが、アルミダイカスト製品等を採用することも可能である。

上記実施形態においては、灯具ユニット１０が車載用の灯具ユニットであるものとして説明したが、車載用以外の用途（例えば、路面に対して真上の方向から描画を行うように構成された街路灯ユニット等の用途）に用い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、本変形例に係る灯具ユニットの要部を示す、図５と同様の図である。

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、遮光部材１８４の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の遮光部材１８４も金属板で構成されており、透光板７８を上方側から覆うように配置されているが、この遮光部材１８４は電磁シールドカバー９０に支持されている。その際、電磁シールドカバー９０への支持は、遮光部材１８４をその後端部において電磁シールドカバー９０の上面部９０ａにスポット溶接や接着等によって固定することによって行われている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

また本変形例においては、ブラケット４０よりもさらに投影レンズ７２から離れた位置にある電磁シールドカバー９０に遮光部材１８４が支持されているので、遮光部材１８４を介して電磁シールドカバー９０に熱が伝わったとしても投影レンズ７２までは熱が伝わりにくくする効果を高めることができる。

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、本変形例に係る灯具ユニットの要部を示す、図５と同様の図である。

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、遮光部材２８４の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の遮光部材２８４も金属板で構成されており、透光板７８を上方側から覆うように配置されているが、この遮光部材２８４は電磁シールドカバー２９０と一体的に形成されている。

具体的には、本変形例の電磁シールドカバー２９０も、その基本的な構成は上記実施形態の電磁シールドカバー９０と同様であるが、その上面部２９０ａが部分的にユニット前方側へ向けて延長形成されており、この延長形成された部分によって遮光部材２８４が構成されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

また本変形例においては、部品点数を増やすことなく上記第１変形例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

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 灯具ユニット
２０ 空間光変調ユニット
２２ 支持基板
２４ ヒートシンク
２４ａ 突起部
２４ｂ 放熱フィン
２６ ソケット
３０ 空間光変調器
３０Ａ 反射制御部
３０Ａｓ 反射素子
３０Ｂ 筐体部
３０Ｃ 透光板
４０ ブラケット
４０Ａ 鉛直面部
４０Ａａ 開口部
４０Ａｂ 突起部
４０Ａｃ 環状フランジ部
４０Ｂ 棚状部
５０ 光源側サブアッシー
５２ 光源
５４ リフレクタ
５４ａ 取付脚部
５６ 基板
５８ コネクタ
６０ 制御基板
６２Ａ 第１コネクタ
６２Ｂ 第２コネクタ
６４ フレキシブルプリント配線板
７０ レンズ側サブアッシー
７２ 投影レンズ
７２Ａ 第１レンズ
７２Ｂ 第２レンズ
７２Ｃ 第３レンズ
７４ レンズホルダ
７４ａ フランジ部
７４ｂ 下方突出部
７４ｃ 上面壁
７４ｄ 開口部
７４ｅ 環状フランジ部
７６Ａ 第１金具
７６Ｂ 第２金具
７８ 透光板
８４、１８４、２８４ 遮光部材
８０ ヒートシンク
８０ａ 放熱フィン
８２ 冷却ファン
９０、２９０ 電磁シールドカバー
９０ａ、２９０ａ 上面部
１００ 車両用灯具
１０２ ランプボディ
１０４ 透光カバー
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 中心軸線
ＣＬ１ 水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＰＡ 路面描画用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
Ｒ１、Ｒ２ 光路
Ｚ１ 領域

Claims (6)

1. 光源と、上記光源からの光を反射させる空間光変調器と、上記空間光変調器で反射した光をユニット前方へ向けて照射する投影レンズと、を備えた灯具ユニットにおいて、
   上記空間光変調器は、上記光源からの光を反射させる複数の反射素子を備えており、上記各反射素子の角度位置として上記投影レンズへ向けて反射させる第１の角度位置と上記投影レンズから外れた方向へ向けて反射させる第２の角度位置とを選択的に採り得るように構成されており、
   上記空間光変調器はブラケットに支持されており、
   上記投影レンズはレンズホルダに支持されており、
   上記レンズホルダは上記ブラケットに支持されており、
   上記レンズホルダには、上記第２の角度位置にある反射素子からの反射光が到達する位置に開口部が形成されており、
   上記開口部には透光板が装着されている、ことを特徴とする灯具ユニット。
2. 上記レンズホルダは、上記ブラケットと上記投影レンズとの間の空間を密閉した状態で配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の灯具ユニット。
3. 上記レンズホルダの外周側空間に、上記第２の角度位置にある反射素子で反射して上記透光板を透過した光を遮光する遮光部材が配置されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の灯具ユニット。
4. 上記遮光部材は上記ブラケットに支持されている、ことを特徴とする請求項３記載の灯具ユニット。
5. 上記空間光変調器は、電磁シールドカバーによってユニット後方側から覆われており、
   上記遮光部材は、上記電磁シールドカバーに支持されている、ことを特徴とする請求項３記載の灯具ユニット。
6. 上記光源からの光を上記空間光変調器へ向けて反射させるリフレクタを備えており、
   上記光源および上記リフレクタは、上記空間光変調器よりも下方側において上記ブラケットに支持されている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の灯具ユニット。

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