JP2021168250A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】空間光変調器および投影レンズを備えた灯具ユニットが灯室内に収容された車両用灯具において、路面描画用配光パターン等を精度良く形成可能とする。【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を介して灯具前方へ向けて照射する構成とすることにより、種々の路面描画用配光パターンを精度良く形成可能とする。その上で、灯具ユニット１０として、空間光変調器３０を支持するブラケット４０と投影レンズ７２を支持するレンズホルダ７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構９０を備えた構成とし、この調整機構９０を灯室外から操作可能な態様で設ける。これにより、透光カバー１０４をも含めた車両用灯具１００としての投影光学系の焦点が本来の位置から灯具前後方向に微妙にズレてしまっても、調整機構９０の操作により本来の位置に合わせることができるようにする。【選択図】図３

Description

本願発明は、空間光変調器および投影レンズを備えた灯具ユニットが灯室内に収容され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灯具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複数の反射素子を備え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、車両前方路面に路面描画用配光パターン（すなわち文字や記号等の描画を行うための配光パターン）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

しかしながら、一般に車両用灯具の灯具ユニットは、ランプボディと透光カバーとで構成される灯室内に収容されているので、灯具ユニットからの照射光は透光カバーを介して灯具前方へ向けて照射されることとなる。

このため、灯具ユニット単体としては投影光学系の焦点が本来の位置にあり、これにより路面描画用配光パターン等を精度良く形成することができる構成となっていたとしても、透光カバーをも含めた車両用灯具全体としては投影光学系の焦点が本来の位置から灯具前後方向に微妙にズレてしまい、路面描画用配光パターン等を精度良く形成することができなくなっ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、空間光変調器および投影レンズを備えた灯具ユニットが灯室内に収容された車両用灯具において、路面描画用配光パターン等を精度良く形成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、所定の調整機構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、
ランプボディと透光カバーとで構成される灯室内に灯具ユニットが収容された車両用灯具において、
上記灯具ユニットは、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灯具前方へ向けて照射するように構成されており、
上記空間光変調器は、上記光源からの光を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た複数の反射素子を備えており、
上記灯具ユニットは、上記空間光変調器を支持するブラケットと、上記投影レンズを支持するレンズホルダとを備えており、
上記ブラケットと上記レンズホルダとの灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構が、上記灯室外から操作可能な態様で設けられている、ことを特徴とするものである。

上記「灯具ユニット」は、光源からの出射光をそのまま空間光変調器に入射させるように構成されていてもよいし、光源からの出射光をリフレクタやレンズ等により制御した状態で空間光変調器に入射させるように構成されていてもよい。

上記「空間光変調器」は、第１および第２の角度位置を選択的に採り得るように構成された複数の反射素子を備えていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記「投影レンズ」は、単一のレンズで構成されていてもよいし、複数のレンズで構成されてもよい。

上記「調整機構」は、空間光変調器を支持するブラケットと投影レンズを支持するレンズホルダとの灯具前後方向の相対的な位置関係を、灯室外から操作可能な態様で設けられたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

本願発明に係る車両用灯具は、その灯室内に収容された灯具ユニットが、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灯具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。

その上で、上記灯具ユニットは、空間光変調器を支持するブラケットと投影レンズを支持するレンズホルダとの灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構を備えており、この調整機構は灯室外から操作可能な態様で設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、灯室内に収容された灯具ユニットからの照射光は透光カバーを介して灯具前方へ向けて照射されるので、灯具ユニット単体としては投影光学系の焦点が本来の位置にあったとしても、透光カバーをも含めた車両用灯具全体としては投影光学系の焦点が本来の位置から灯具前後方向に微妙にズレてしまうことがある。しかしながら、調整機構を灯室外から操作して、ブラケットとレンズホルダとの灯具前後方向の相対的な位置関係を調整することにより、投影光学系の焦点を本来の位置に合わせることができる。したがって、これにより路面描画用配光パターン等を精度良く形成することができる。

このように本願発明によれば、空間光変調器および投影レンズを備えた灯具ユニットが灯室内に収容された車両用灯具において、路面描画用配光パターン等を精度良く形成することができる。

上記構成において、さらに、灯具ユニットがランプボディに対して上下方向および左右方向にエイミング可能に支持された構成となっている場合には、このエイミングによっても投影光学系の焦点が本来の位置から灯具前後方向に微妙にズレてしまうので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。

上記構成において、さらに、レンズホルダがブラケットに対して灯具前後方向にスライド可能な態様で支持された構成とすれば、空間光変調器と投影レンズとの灯具前後方向と直交する方向の相対的な位置関係が不用意にズレてしまわないようにすることができ、また、調整機構に無理な荷重が作用しないようすることができる。

上記構成において、さらに、調整機構として、ブラケットに対して灯具前後方向に延びる軸線回りに回転可能な態様で支持されたスクリュウがレンズホルダと螺合することによって構成されたものとすれば、スクリュウの位置を略一定に維持した状態で、投影光学系の焦点を本来の位置に合わせることができる。

その際、上記スクリュウは、直接レンズホルダと螺合する構成となっていてもよいし、ナット等を介してレンズホルダと螺合する構成となっていてもよい。

また、レンズホルダがブラケットに対して灯具前後方向にスライド可能な態様で支持された構成となっている場合において、調整機構として、ランプボディに対して灯具前後方向に延びる軸線回りに回転可能な態様で支持されたスクリュウが、レンズホルダと螺合することによって構成されたものとすれば、灯具構成を簡素化した上で、投影光学系の焦点を本来の位置に合わせることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図 図１のII方向矢視図 図１のIII 方向矢視図 図１の要部詳細図 図４の要部詳細図 上記車両用灯具の灯具ユニットを示す斜視図 上記車両用灯具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変形例に係る車両用灯具を示す、図３と同様の図 上記実施形態の第２変形例に係る車両用灯具を示す、図２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１００を示す側断面図である。また、図２は、図１のII方向矢視図であり、図３は、図１のIII 方向矢視図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が「灯具前方」であり、Ｙで示す方向が「灯具前方」と直交する「左方向」（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。

図１に示すように、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がその前後方向を灯具前後方向（および車両前後方向）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とを備えている。 ブラケット４０は、金属製の部材であって、灯具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の下端縁から灯具前方へ向けて略水平面に沿って延びる水平面部４０Ｂとを備えている。

図２、３に示すように、灯具ユニット１０は、ランプボディ１０２に対して上下方向および左右方向にエイミング可能に支持されている。

具体的には、灯具ユニット１０は、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａにおいて右上（灯具正面視では左上）に位置するピボット１２と左上および右下に位置する２つのエイミングスクリュウ１４、１６とによって、ランプボディ１０２に対して上下方向および左右方向に回動可能に支持されている。

ピボット１２は、灯具前後方向に延びるように配置されており、その基端部（後端部）においてランプボディ１０２に固定支持されている。このピボット１２は、その先端部（前端部）１２ａが球状に形成されており、この先端部１２ａにおいて、ブラケット４０に装着された樹脂製のスフェリカルステップベアリング４２と全方向回動可能に係合している。

エイミングスクリュウ１４は、灯具前後方向に延びるように配置されており、その基端部（後端部）においてランプボディ１０２に回転可能に支持されている。このエイミングスクリュウ１４は、そのネジ部１４ａにおいて、ブラケット４０に装着された樹脂製のエイミングナット４４と螺合している。このエイミングナット４４は、エイミングスクリュウ１４との螺合位置を中心とする鉛直軸線回りにブラケット４０が回動するのを許容し得る態様でブラケット４０に装着されている。

エイミングスクリュウ１６も、灯具前後方向に延びるように配置されており、その基端部（後端部）においてランプボディ１０２に回転可能に支持されている。このエイミングスクリュウ１６は、そのネジ部１６ａにおいて、ブラケット４０に装着された樹脂製のエイミングナット４６と螺合している。このエイミングナット４６は、エイミングスクリュウ１６との螺合位置を中心とする水平軸線回りにブラケット４０が回動するのを許容し得る態様でブラケット４０に装着されている。

図１に示すように、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よりも灯具後方側に配置された支持基板２２と、この支持基板２２よりも灯具後方側に配置されたヒートシンク２４とを備えており、空間光変調器３０よりも灯具前方側においてブラケット４０の鉛直面部４０Ａに支持されている。

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（具体的には緑色に発光する発光ダイオード）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、これらを支持するベース部材６０とを備えており、そのベース部材６０においてブラケット４０の水平面部４０Ｂに支持されている。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。

レンズ側サブアッシー７０は、灯具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においてブラケット４０の鉛直面部４０Ａおよび水平面部４０Ｂに支持されている。

そして、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を介して灯具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。

なお、光源側サブアッシー５０よりも灯具前方側でかつレンズ側サブアッシー７０よりも下方側には、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と放熱ファン８２とが配置されている。ヒートシンク８０は、伝熱板８４および左右１対のヒートパイプ８６を介して光源側サブアッシー５０の伝熱板６２と連結されている。

図４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４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よりも灯具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灯具前後方向に延びている。

そして、この空間光変調器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５は、反射制御部３０Ａの詳細構造を示す、図４の要部詳細図である。

図５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１参照）からの反射光をやや上向きの光（光路Ｒ１の光）として灯具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）として灯具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５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４に示すように、支持基板２２は、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、空間光変調器３０は、ソケット２６を介してこの支持基板２２と電気的に接続されている。

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とによって灯具前後方向両側から支持されている。その際、ブラケット４０の鉛直面部４０Ａと空間光変調器３０との間には、板状部材３２とガスケット３４とが配置されている。

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を囲む開口部４０Ａａが形成されており、板状部材３２には、開口部４０Ａａよりもひとまわり小さい開口部３２ａが形成されている。

ブラケット４０の鉛直面部４０Ａには、その開口部４０Ａａを灯具前方側から覆う防塵用の透光カバー３６が支持されている。この透光カバー３６は、その左右両側部においてブラケット４０の鉛直面部４０Ａにネジ締めによって固定されている。

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上において灯具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。

最も灯具前方側に位置する第１レンズ７２Ａは、灯具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、最も灯具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、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端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、第１〜第３レンズ７２Ａ〜７２Ｃは、その外周縁部において共通のレンズホルダ７４に支持されている。

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から灯具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６は、灯具ユニット１０を左斜め上前方から見て示す斜視図である。

図６にも示すように、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を筒状に囲むように形成されたホルダ本体７４Ａと、このホルダ本体７４Ａの外周面の下端部から左右両側に張り出すようにして下方側へ屈曲した左右１対の脚部７４Ｂと、ホルダ本体７４Ａの外周面の左右両側部から左右両側に張り出すように形成された左右１対のフランジ部７４Ｃとを備えている。

ホルダ本体７４Ａには、灯具前方側から第１金具７６Ａが装着されるとともに灯具後方側から第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がホルダ本体７４Ａに固定される構成となっている。

左右１対の脚部７４Ｂは、その先端部においてブラケット４０の水平面部４０Ｂに載置されている。一方、ブラケット４０の水平面部４０Ｂには、左右１対の脚部７４Ｂの先端部と係合する左右１対の係合溝部４０Ｂａが形成されている。

各脚部７４Ｂの先端部は、灯具前後方向に細長く延びるとともに真下の方向へ向かって延びるように形成されており、その下端面が各係合溝部４０Ｂａの底面に当接している。各係合溝部４０Ｂａは、各脚部７４Ｂの先端部よりも僅かに広い左右幅で、各脚部７４Ｂの先端部よりも長く灯具前後方向に延びるように形成されている。これによりレンズホルダ７４は、ブラケット４０に対して灯具前後方向にスライドし得るように構成されている。

左右１対のフランジ部７４Ｃは、投影レンズ７２の光軸Ａｘと同じ高さ位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って板状に延びるように形成されており、その先端部には灯具前後方向に延びるネジ孔７４Ｃａがそれぞれ形成されている。

灯具ユニット１０には、ブラケット４０とレンズホルダ７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構９０が、車両用灯具１０の灯室外から操作可能な態様で設けられている。

この調整機構９０は、ブラケット４０に対して灯具前後方向に延びる軸線Ａｘ２回りに回転可能な態様で支持された左右１対のスクリュウ９２が、レンズホルダ７４の左右１対のフランジ部７４Ｃと螺合することによって構成されている。

具体的には、各スクリュウ９２は、ブラケット４０に形成されたスクリュウ挿通孔（図示せず）に挿通された状態で、その軸部の中間部分においてブラケット４０に対して回転可能に支持されている。その際、各スクリュウ９２は、前後１対の保持金具９４が各スクリュウ９２とブラケット４０との間に装着されることによって灯具前後方向の位置決めがなされている。

そして、各スクリュウ９２は、その先端部（前端部）に形成されたネジ部９２ａにおいてレンズホルダ７４の各フランジ部７４Ｃに形成されたネジ孔７４Ｃａと螺合しており、その基端部（後端部）に形成されたスクリュウ頭部９２ｂにおいて回転操作が行われるようになっている。

この調整機構９０においては、各スクリュウ９２を操作してブラケット４０とレンズホルダ７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整することにより、投影レンズ７２の焦点位置合わせが行われるようになっている。

この焦点位置合わせを精度良く行い得るようにするため、図３に示すように、各スクリュウ９２のネジ部９２ａのピッチは、各エイミングスクリュウ１４、１６のネジ部１４ａ、１６ａのピッチよりも細かい値（例えば１／４〜３／４程度の値）に設定されている。

この焦点位置合わせを、灯具ユニット１０のエイミング調整とは独立した状態で灯室外から行い得るようにするため、ランプボディ１０２には、左右１対のスクリュウ９２に対応する位置に左右１対の開口部１０２ａが形成されている。

各スクリュウ９２の基端部には、各開口部１０２ａを塞ぐためのゴムキャップ９６が装着されている。各ゴムキャップ９６は、各開口部１０２ａの周囲においてランプボディ１０２に装着されている。

そしてこれにより、投影レンズ７２の焦点位置合わせが行われた後に、灯具ユニット１０のエイミング調整が行われても、これに伴って生じるランプボディ１０２と各スクリュウ９２との位置関係の変化をゴムキャップ９６が弾性変形することにより吸収するようになっている。そしてこれにより、ランプボディ１０２と各スクリュウ９２との干渉が生じてしまうのを未然に回避するとともに灯室内の気密性を維持するようになっている。

上述したとおり、レンズホルダ７４は左右１対のスクリュウ９２を介してブラケット４０の鉛直面部４０Ａに支持された構成となっているが、レンズホルダ７４は左右１対の脚部７４Ｂの先端部においてブラケット４０の水平面部４０Ｂに対して灯具前後方向にスライドし得る状態で載置されているので、左右１対のスクリュウ９２と左右１対のフランジ部７４Ｃとの螺合部分等に無理な荷重が作用してしまうことはない。

図７は、本実施形態に係る車両用灯具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（あるいは独立して）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。

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。

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線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフライン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、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。

ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線と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。

この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）を第１の角度位置に回動させ、これら反射素子３０Ａｓで反射した光源５２からの光を投影レンズ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。その際、光源５２は緑色に発光する発光ダイオードで構成されているので、路面描画用配光パターンＰＡも緑色の配光パターンとして形成されている。

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。

なお、図７において２点鎖線で囲んで示す台形形状の領域Ｚ１は、反射制御部３０Ａを構成する複数の反射素子３０Ａｓがすべて第１の角度位置にあるときに車両前方路面に投影される最大投影領域であって、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。

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１００は、その灯室内に収容された灯具ユニット１０が、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を介して灯具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。

その上で、灯具ユニット１０は、空間光変調器３０を支持するブラケット４０と投影レンズ７２を支持するレンズホルダ７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構９０を備えており、この調整機構９０は灯室外から操作可能な態様で設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、灯室内に収容された灯具ユニット１０からの照射光は透光カバー１０４を介して灯具前方へ向けて照射されるので、灯具ユニット１０単体としては投影光学系（すなわち透光カバー３６および投影レンズ７２からなる投影光学系）の焦点が本来の位置にあったとしても、車両用灯具１００全体としての投影光学系（すなわち灯具ユニット１０の透光カバー３６および投影レンズ７２だけでなく透光カバー１０４をも含めた投影光学系）の焦点が本来の位置から灯具前後方向に微妙にズレてしまうことがある。しかしながら、調整機構９０を灯室外から操作して、ブラケット４０とレンズホルダ７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整することにより、投影光学系の焦点を本来の位置に合わせることができる。したがって、これにより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。

このように本実施形態によれば、空間光変調器３０および投影レンズ７２を備えた灯具ユニット１０が灯室内に収容された車両用灯具１００において、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。

特に、本実施形態に係る車両用灯具１００は、灯具ユニット１０がランプボディ１０２に対して上下方向および左右方向にエイミング可能に支持された構成となっているので、このエイミングによっても投影光学系の焦点が本来の位置から灯具前後方向に微妙にズレてしまう。したがって本実施形態の構成を採用することが特に効果的である。

また本実施形態においては、レンズホルダ７４がブラケット４０に対して灯具前後方向にスライド可能な態様で支持されているので、空間光変調器３０と投影レンズ７２との灯具前後方向と直交する方向の相対的な位置関係が不用意にズレてしまわないようにすることができ、また、調整機構９０に無理な荷重が作用しないようすることができる。

さらに、本実施形態の調整機構９０は、ブラケット４０に対して灯具前後方向に延びる軸線Ａｘ２回りに回転可能な態様で支持されたスクリュウ９２がレンズホルダ７４と螺合することによって構成されているので、スクリュウ９２の位置を略一定に維持した状態で、投影光学系の焦点を本来の位置に合わせることができる。

その際、本実施形態においては、スクリュウ９２がレンズホルダ７４の左右両側に配置されているので、レンズホルダ７４に対する支持を安定的に行うことができる。

しかも本実施形態においては、各スクリュウ９２のネジ部９２ａのピッチが、エイミングスクリュウ１４、１６のネジ部１４ａ、１６ａのピッチよりも細かい値に設定されているので、投影光学系の焦点を本来の位置に精度良く合わせることが容易に可能となる。

上記実施形態においては、左右１対のスクリュウ９２がレンズホルダ７４の左右１対のフランジ部７４Ｃに対して直接螺合する構成となっているものとして説明したが、樹脂製の調整用ナット等を介して左右１対のフランジ部７４Ｃと螺合す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、調整機構９０として、ブラケット４０に対して灯具前後方向に延びる軸線Ａｘ２回りに回転可能な態様で支持されたスクリュウ９２が、レンズホルダ７４と螺合する構成となっているものとして説明したが、灯具前後方向に延びるように配置された状態でブラケット４０と螺合するスクリュウ９２が、レンズホルダ７４に連結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２００を示す、図３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、灯具ユニット１１０におけるブラケット１４０とレンズ側サブアッシー１７０のレンズホルダ１７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構１９０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっており、これに伴ってランプボディ２０２の構成も上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例の調整機構１９０は、ランプボディ２０２に対して灯具前後方向に延びる軸線回りに回転可能な態様で支持された左右１対のスクリュウ１９２が、レンズホルダ１７４と螺合することによって構成されている。

具体的には、各スクリュウ１９２は、その先端部（前端部）に形成されたネジ部１９２ａにおいてレンズホルダ１７４の各フランジ部１７４Ｃに装着された樹脂製の調整用ナット１９８と螺合している。この調整用ナット１９８は、スクリュウ１９２に対するレンズホルダ１７４の傾斜角度が多少変化してもこれを吸収し得る態様でフランジ部１７４Ｃに装着されている。

また、各スクリュウ１９２は、その基端部（後端部）においてランプボディ２０２に回転可能に支持されており、そのスクリュウ頭部１９２ｂにおいて回転操作が行われるようになっている。

ブラケット１４０の鉛直面部１４０Ａには、左右１対のスクリュウ１９２を挿通させるための挿通孔１４０Ａｂが形成されており、これによりブラケット１４０と左右１対のスクリュウ１９２との干渉を未然に回避するようになっている。

なお、本変形例のレンズホルダ１７４も、上記実施形態のレンズホルダ７４と同様のホルダ本体１７４Ａおよび左右１対の脚部１７４Ｂを備えている。また、本変形例のブラケット１４０も、その水平面部１４０Ｂには、左右１対の脚部１７４Ｂの先端部と係合する左右１対の係合溝部１４０Ｂａ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、調整機構１９０を灯室外から操作して、ブラケット１４０とレンズホルダ１７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整することにより、灯室内に灯具ユニット１０が収容された車両用灯具２００としての投影光学系の焦点を本来の位置に合わせることができる。

また本変形例のように、左右１対のスクリュウ１９２がランプボディ２０２に支持された構成とすることにより、上記実施形態のようにランプボディ１０２に左右１対の開口部１０２ａを形成してこれらをゴムキャップ９６の装着によって塞ぐ必要をなくすことができ、これにより灯具構成の簡素化を図ることができる。

さらに本変形例においては、各スクリュウ１９２とレンズホルダ１７４との螺合が樹脂製の調整用ナット１９８を介して行われているので、灯具ユニット１１０とランプボディ２０２との間に多少の相対変位が発生したとしても螺合部分に無理な荷重が作用しないようにすることができる。

一方、本変形例においては、車両用灯具２００の組付け完了後に灯具ユニット１１０のエイミングが行われると、レンズホルダ１７４がブラケット１４０に対して灯具前後方向にスライドして灯具前後方向の相対的な位置関係が変化してしまうが、このような場合には改めて調整機構１９０を灯室外から操作して、ブラケット１４０とレンズホルダ１７４との灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するようにすればよい。

なお、エイミング機能を備えていない車両用灯具においては、その組付け完了後に灯具ユニット１１０のエイミングが行われることはないので、本変形例の構成を採用することが特に効果的である。

上記第１変形例のスクリュウ１９２の代わりに、その軸部の中間部分の２箇所にユニバーサルジョイントが設けられたスクリュウを用いることも可能であり、このような構成を採用することによりレンズホルダ１７４との螺合部分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。

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３００を示す、図２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、その灯具ユニット２１０においてレンズホルダ２７４をブラケット２４０に対して灯具前後方向にスライド可能な態様で支持するための構成が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例のレンズホルダ２７４は、上記実施形態のレンズホルダ７４と同様のホルダ本体２７４Ａおよび左右１対のフランジ部２７４Ｃを備えているが、上記実施形態のレンズホルダ７４における左右１対の脚部７４Ｂの代わりに単一の脚部２７４Ｂを備えた構成となっている。

この脚部２７４Ｂは、投影レンズ７２の光軸Ａｘの真下の位置においてホルダ本体２７４Ａから下方へ向けて突出しており、その先端部は左右両側へ拡がるように形成されている。

また、本変形例のブラケット２４０は、上記実施形態のブラケット４０と同様の鉛直面部２４０Ａおよび水平面部２４０Ｂを備えているが、その水平面部２４０Ｂには、上記実施形態のブラケット２４０における左右１対の係合溝部４０Ｂａの代わりに単一の係合溝部２４０Ｂａが形成されている。

この係合溝部２４０Ｂａは、レンズホルダ２７４の脚部２７４Ｂの先端部よりも広い左右幅で灯具前後方向に延びるように形成されている。また、ブラケット２４０の水平面部２４０Ｂには、脚部２７４Ｂの先端部を上方側から覆うようにして水平方向に張り出す左右１対の張出し部２４０Ｂｂが形成されている。

そして本変形例においては、レンズホルダ２７４の脚部２７４Ｂがブラケット２４０の係合溝部２４０Ｂａに対して灯具前方側から挿入されることによって、レンズホルダ２７４がブラケット２４０の水平面部２４０Ｂに載置された状態で、脚部２７４Ｂと係合溝部２４０Ｂａが係合するようになっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、レンズホルダ２７４がブラケット２４０に対して灯具前後方向にスライド可能な態様で支持されているので、空間光変調器３０と投影レンズ７２との灯具前後方向と直交する方向の相対的な位置関係が不用意にズレてしまわないようにすることができ、また、調整機構９０に無理な荷重が作用しないようすることができる。

また本変形例の構成を採用することにより、脚部２７４Ｂと係合溝部２４０Ｂａと係合によりレンズホルダ２７４がブラケット２４０に対して上方側に変位してしまうのを規制することができ、これにより車両振動等に対する車両用灯具３００としての耐久性を高めることができる。

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、１１０、２１０ 灯具ユニット
１２ ピボット
１２ａ 先端部
１４、１６ エイミングスクリュウ
１４ａ、１６ａ ネジ部
２０ 空間光変調ユニット
２２ 支持基板
２４ ヒートシンク
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
３２ 板状部材
３２ａ 開口部
３４ ガスケット
３６ 透光カバー
４０、１４０、２４０ ブラケット
４０Ａ、１４０Ａ、２４０Ａ 鉛直面部
４０Ｂ、１４０Ｂ、２４０Ｂ 水平面部
４０Ａａ 開口部
４０Ｂａ、１４０Ｂａ、２４０Ｂａ 係合溝部
４２ スフェリカルステップベアリング
４４、４６ エイミングナット
５０ 光源側サブアッシー
５２ 光源
５４ リフレクタ
５６ 基板
６０ ベース部材
６２、８４ 伝熱板
７０、１７０ 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、１７４、２７４ レンズホルダ
７４Ａ、１７４Ａ、２７４Ａ ホルダ本体
７４Ｂ、１７４Ｂ、２７４Ｂ 脚部
７４Ｃ、１７４Ｃ、２７４Ｃ フランジ部
７４Ｃａ ネジ孔
７６Ａ 第１金具
７６Ｂ 第２金具
８０ ヒートシンク
８２ 放熱ファン
８４ 伝熱板
８６ ヒートパイプ
９０、１９０ 調整機構
９２、１９２ スクリュウ
９２ａ、１９２ａ ネジ部
９２ｂ、１９２ｂ スクリュウ頭部
９４ 保持金具
９６ ゴムキャップ
１００、２００、３００ 車両用灯具
１０２、２０２ ランプボディ
１０２ａ 開口部
１０４ 透光カバー
１４０Ａｂ 挿通孔
１９８ 調整用ナット
２４０Ｂｂ 張出し部
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 中心軸線
Ａｘ２ 軸線
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
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 (5)

1. ランプボディと透光カバーとで構成される灯室内に灯具ユニットが収容された車両用灯具において、
   上記灯具ユニットは、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灯具前方へ向けて照射するように構成されており、
   上記空間光変調器は、上記光源からの光を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た複数の反射素子を備えており、
   上記灯具ユニットは、上記空間光変調器を支持するブラケットと、上記投影レンズを支持するレンズホルダとを備えており、
   上記ブラケットと上記レンズホルダとの灯具前後方向の相対的な位置関係を調整するための調整機構が、上記灯室外から操作可能な態様で設けられている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記灯具ユニットは、上記ランプボディに対して上下方向および左右方向にエイミング可能に支持されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記レンズホルダは、上記ブラケットに対して灯具前後方向にスライド可能な態様で支持されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
4. 上記調整機構は、上記ブラケットに対して灯具前後方向に延びる軸線回りに回転可能な態様で支持されたスクリュウが、上記レンズホルダと螺合することによって構成されている、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. 上記調整機構は、上記ランプボディに対して灯具前後方向に延びる軸線回りに回転可能な態様で支持されたスクリュウが、上記レンズホルダと螺合することによって構成されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用灯具。

Images