JP7075299B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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、空間光変調器よりも後方側に、該空間光変調器の周縁部に当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続された制御基板が配置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した上で空間光変調器と制御基板との電気的接続を維持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、次のような問題が生じてしまうおそれがある。

すなわち、車両用灯具には車両走行等によって振動荷重や衝撃荷重が作用するので、空間光変調器とヒートシンクとの位置関係がずれやすくなり、また、制御基板とブラケットやヒートシンクとの位置関係もずれやすくなる。

そして、空間光変調器とヒートシンクとの位置関係がずれると、空間光変調器に無理な荷重が作用してしまうので、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。また、制御基板とブラケットやヒートシンクとの位置関係がずれると、空間光変調器と制御基板との接続部分に無理な荷重が作用してしまうので、これにより接続部分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たり空間光変調器と制御基板との接続部分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、空間光変調器の支持構造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、該空間光変調器の周縁部に当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続された制御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当接した状態で該空間光変調器を灯具後方へ向けて弾性的に押圧する押圧具が配置されており、
上記空間光変調器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、
上記制御基板よりも灯具後方側に、上記制御基板に当接した状態で該制御基板を支持する基板用ブラケットが配置されており、
上記基板用ブラケットに対して上記押圧具が灯具前方側から固定されるとともに上記ヒートシンクが灯具後方側から固定されている、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「制御基板」は、空間光変調器の周縁部に当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続されているが、その際、空間光変調器の周縁部に直接当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続されていてもよいし、空間光変調器の周縁部に他の部材を介して当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続されていてもよい。

上記「押圧具」は、空間光変調器の周縁部に当接した状態で該空間光変調器を灯具後方へ向けて弾性的に押圧するようになっているが、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。

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へ向けて弾性的に押圧するようになっているが、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。

上記「基板用ブラケット」は、制御基板に当接した状態で該制御基板を支持する構成となっているが、その具体的な支持構造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、空間光変調器よりも灯具前方側には、その周縁部に当接した状態で該空間光変調器を灯具後方へ向けて弾性的に押圧する押圧具が配置されており、また、空間光変調器よりも灯具後方側には、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、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、空間光変調器に無理な荷重が作用してしまわ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、空間光変調器よりも灯具後方側には、その周縁部に当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続された制御基板が配置されているが、この制御基板よりも灯具後方側には、これに当接した状態で該制御基板を支持する基板用ブラケットが配置されており、そして、この基板用ブラケットに対して押圧具が灯具前方側から固定されるとともにヒートシンクが灯具後方側から固定されているので、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、制御基板と基板用ブラケットやヒートシンクとの位置関係がずれてしまわないようにすることができ、これにより空間光変調器と制御基板との接続部分に無理な荷重が作用してしまわないようにすることができる。そしてこれにより、空間光変調器と制御基板との接続部分が破損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たり空間光変調器と制御基板との接続部分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、さらに、押圧具の空間光変調器に対する弾性押圧力が、ヒートシンクの空間光変調器に対する弾性押圧力よりも大きい値に設定された構成とすれば、空間光変調器の周縁部が常に制御基板に押圧されている状態を維持することができ、これにより空間光変調器と制御基板との電気的な接続が一層確実に維持されるようにすることができる。

その際、上記「押圧具の空間光変調器に対する弾性押圧力」は、押圧具が複数箇所において空間光変調器を弾性的に押圧している場合には、各箇所での弾性押圧力を合計した弾性押圧力を意味するものである。同様に、上記「ヒートシンクの空間光変調器に対する弾性押圧力」は、ヒートシンクが複数箇所において空間光変調器を弾性的に押圧している場合には、各箇所での弾性押圧力を合計した弾性押圧力を意味するものである。

上記構成において、さらに、空間光変調器の周囲に、押圧具を基板用ブラケットに固定するための複数の第１段付きボルトが配置された構成とした上で、各第１段付きボルトの構成として、その大径部が押圧具のボルト挿通孔を挿通した状態で該大径部の先端面において制御基板に当接するとともに、その小径部が制御基板に形成されたボルト挿通孔を挿通した状態で該小径部において基板用ブラケットに螺着された構成とし、かつ、その大径部に、押圧具を灯具後方へ向けて弾性的に押圧するための第１バネが取り付けられた構成とすれば、押圧具による空間光変調器の押圧が所定の弾性押圧力で安定的に行われるようにすることが容易に可能となる。

しかも、このような構成を採用することにより、押圧具が基板用ブラケットに固定されるのと同時に基板用ブラケットによる制御基板の支持も行われることとなるので、車両用灯具の構成簡素化を図ることができる。なお、このような構成とする代わりに、押圧具の基板用ブラケットへの固定とは独立した状態で制御基板が基板用ブラケットに固定されることによって基板用ブラケットによる制御基板の支持が行われる構成とすることも可能である。

上記構成において、さらに、空間光変調器の周囲に、ヒートシンクを基板用ブラケットに固定するための複数の第２段付きボルトが配置された構成とした上で、各第２段付きボルトの構成として、その大径部がヒートシンクに形成されたボルト挿通孔を挿通した状態でその先端面において基板用ブラケットに当接するとともにその小径部において基板用ブラケットに螺着された構成とし、かつ、その大径部に、ヒートシンクを灯具前方へ向けて弾性的に押圧するための第２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押圧が所定の弾性押圧力で安定的に行われるようにすることが容易に可能となる。

上記構成において、さらに、ヒートシンクの左右両端部に灯具前方へ向けて突出する突起片がそれぞれ形成されるとともに、基板用ブラケットの左右両端部に突起片の上下両端面と係合するようにして灯具前後方向に延びるガイド溝部が形成された構成とすれば、ヒートシンクが基板用ブラケットに対して上下方向に回動してしまうのを未然に防止することができる。そしてこれにより、空間光変調器の中央部がヒートシンクによって均一な圧力分布で押圧されるようにすることが容易に可能となる。

その際、さらに、各突起片に灯具前後方向に延びる長孔が形成されるとともに各溝部にネジ穴が形成された構成とした上で、各長孔を介して各ネジ穴にネジが締め付けられることにより、ヒートシンクが基板用ブラケットに対して灯具前後方向に位置決めされた状態で該基板用ブラケットに固定された構成とすれば、空間光変調器が灯具前後方向両側から所定の弾性押圧力で押圧されている状態を維持したまま各部材の位置関係を固定することができる。そしてこれにより、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、押圧具の弾性押圧力やヒートシンクの弾性押圧力以上の荷重が空間光変調器および該空間光変調器と制御基板との接続部分に作用してしまわないようにすることができる。

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方向矢視図 図１のIII－III線断面図 図１のIV－IV線断面図 図１のＶ－Ｖ線断面図 上記車両用灯具の空間光変調器サブアッシーを取り出して示す正面図 図２の VII部詳細図 図３のVIII部詳細図 図４のIX部詳細図 上記空間光変調器サブアッシーをその構成要素に分解して支持ブラケットと共に示す斜視図 上記車両用灯具のレンズ側サブアッシーを支持ブラケットと共に分解して示す斜視図 上記実施形態の変形例を示す、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を示す正面図であり、図２は図１のII方向矢視図である。また、図３は図１のIII－III線断面図であり、図４は図１のIV－IV線断面図であり、図５は図１のＶ－Ｖ線断面図である。なお、図１においては、構成要素の一部を破断した状態で示している。

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７０と、これらを支持する支持ブラケット８０とを備えた構成となっている。そして、この車両用灯具１０は、その支持ブラケット８０において、図示しない取付構造を介して上記ランプボディに支持されるようになっている。

図３に示すように、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制御基板３６と、この制御基板３６よりも灯具後方側に配置された基板用ブラケット４０と、この基板用ブラケット４０よりも灯具後方側に配置されたヒートシンク５０と、空間光変調器３２よりも灯具前方側に配置された押圧具６０とを備えた構成となっている。

レンズ側サブアッシー７０は、車両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７２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７２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。

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、レンズ側サブアッシー７０および支持ブラケット８０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、支持ブラケット８０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７２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６は、空間光変調器サブアッシー３０を取り出して示す正面図である。また、図７は、図２の VII部詳細図であり、図８は、図３のVIII部詳細図であり、図９は、図４のIX部詳細図である。さらに、図１０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支持ブラケット８０と共に示す斜視図である。

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（例えば数十万個の）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７２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７２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を介して制御基板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、制御基板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制御基板３６に固定されている。この制御基板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。

図５および８に示すように、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が形成されている。一方、ソケット３４には、複数の端子ピン３２ｃと対応する位置において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３４ａが形成されている。

ソケット３４の各端子ピン３４ａは、その基端部（すなわち該ソケット３４に埋設された先端部分）が略筒状に形成されており、この基端部に空間光変調器３２の各端子ピン３２ｃの先端部が嵌め込まれることによって、空間光変調器３２とソケット３４とが電気的に接続されるようになっている。

ソケット３４の各端子ピン３４ａは、その先端部において制御基板３６の導電パターンにハンダ付けされている。このため、ソケット３４は、その後面が制御基板３６の前面から僅かに浮いた状態で配置されている。

空間光変調器３２は、押圧具６０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。

押圧具６０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平板状に延びる本体部６０Ａと、この本体部６０Ａの左右両側に位置する１対のフランジ部６０Ｂとを備えた構成となっている。

本体部６０Ａには、横長矩形状の開口部６０Ａａが光軸Ａｘを中心として形成されている。この開口部６０Ａａ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いる。

左右１対のフランジ部６０Ｂは、空間光変調器３２の左右両側近傍において本体部６０Ａの側端縁から灯具後方側へ延びた後、光軸Ａｘから離れる方向に直角に折れ曲がって平板状に延びるように形成されている。各フランジ部６０Ｂには、該フランジ部６０Ｂを灯具前後方向に貫通するボルト挿通孔６０Ｂａが形成されている。

押圧具６０は、その本体部６０Ａを空間光変調器３２の周縁部３２ｂに対して灯具前方側から当接させた状態で、その左右１対のフランジ部６０Ｂにおいて左右１対の第１段付きボルト６２によって基板用ブラケット４０に固定されている。この固定は、押圧具６０によって空間光変調器３２を灯具後方へ向けて弾性的に押圧した状態で行われるようになっている。

この押圧を行うための具体的な構成は以下のとおりである。

すなわち、各第１段付きボルト６２は、その大径部６２ｂが押圧具６０のボルト挿通孔６０Ｂａを挿通した状態でその先端面が制御基板３６に当接するとともに、その小径部６２ａが制御基板３６に形成されたボルト挿通孔３６ｂを挿通した状態で該小径部６２ａにおいて基板用ブラケット４０に形成されたネジ孔４０ａに螺着されている。

その際、各第１段付きボルト６２の大径部６２ｂには、押圧具６０を灯具後方へ向けて弾性的に押圧するための第１バネ６４が取り付けられている。各第１バネ６４は、各第１段付きボルト６２の頭部６２ｃと押圧具６０の各フランジ部６０Ｂとの間に配置された圧縮コイルバネで構成されている。

なお、押圧具６０は、その本体部６０Ａが空間光変調器３２の周縁部３２ｂに当接した状態において、各フランジ部６０Ｂが制御基板３６から灯具前方側に離れた状態で配置されるように、各フランジ部６０Ｂの本体部６０Ａからの後方変位量が設定されている。

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の前面の中央部には、灯具前方へ向けて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。

このヒートシンク５０は、その突起部５０ｃの前端面が空間光変調器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した状態で、左右２対の第２段付きボルト５２によって基板用ブラケット４０に固定されている。この固定は、突起部５０ｃによって空間光変調器３２を灯具前方へ向けて弾性的に押圧した状態で行われるようになっている。

この押圧を行うための具体的な構成は以下のとおりである。

すなわち、左右２対の第２段付きボルト５２は、空間光変調器３２の左右両側の上下２箇所に位置するように配置されている。

各第２段付きボルト５２は、その大径部５２ｂがヒートシンク５０に形成されたボルト挿通孔５０ａを挿通した状態でその先端面が基板用ブラケット４０に当接するとともにその小径部５２ａが基板用ブラケット４０に形成されたボス部４０ｂのネジ穴に螺着されている。

その際、各第２段付きボルト５２の大径部５２ｂには、ヒートシンク５０の突起部５０ｃを灯具前方へ向けて弾性的に押圧するための第２バネ５４が取り付けられている。各第２バネ５４は、各第２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。

なお、制御基板３６には、ボス部４０ｂとの干渉を防止するための左右２対のボス部挿通孔３６ｃが、ボス部４０ｂよりも大きい径で形成されている。

このように本実施形態の空間光変調器サブアッシー３０においては、押圧具６０とヒートシンク５０とによって空間光変調器３２がソケット３４と共に灯具前後方向両側から弾性的に押圧された構成とすることにより、空間光変調器３２に無理な荷重を作用させないようにした状態で、空間光変調器３２とソケット３４との電気的接続が行われている状態を確実に維持するようになっている。

本実施形態においては、押圧具６０の空間光変調器３２に対する弾性押圧力がヒートシンク５０の空間光変調器３２に対する弾性押圧力よりも大きい値に設定されており、これにより空間光変調器３２の周縁部３２ｂがソケット３４を介して常に制御基板３６に押圧されている状態を維持するようになっている。

具体的には、各第１バネ６４を構成する圧縮コイルバネは、各第２バネ５４を構成する圧縮コイルバネよりも大きい線径（例えば２倍以上の線径）を有しており、これにより、２つの第１バネ６４の各々の弾性押圧力を合計した弾性押圧力が４つの第２バネ５４の各々の弾性押圧力を合計した弾性押圧力よりも大きい値となるように設定されている。

ヒートシンク５０の左右両端部には、灯具前方へ向けて突出する突起片５０ｄがそれぞれ形成されている。一方、基板用ブラケット４０の左右両端部には、左右１対の突起片５０ｄの各々の上下両端面と係合するようにして灯具前後方向に延びるガイド溝部４０ｄが形成されている。

このように基板用ブラケット４０の左右両側において突起片５０ｄとガイド溝部４０ｄとを係合させることにより、ヒートシンク５０が基板用ブラケット４０に対して上下方向に回動してしまわないようにしている。

各突起片５０ｄには、灯具前後方向に延びる長孔５０ｅが形成されており、また、各ガイド溝部４０ｄには、側方へ向けて開口するネジ穴４０ｅが形成されている。

そして、各長孔５０ｅを介して各ネジ穴４０ｅにネジ４２が締め付けられることにより、ヒートシンク５０が基板用ブラケット４０に対して灯具前後方向に位置決めされた状態で該基板用ブラケット４０に固定されるようになっている。

基板用ブラケット４０においてガイド溝部４０ｄが形成されている部分は、ネジ穴４０ｅ周辺の強度を確保するため、他の部分よりも厚肉で形成されている。また、基板用ブラケット４０においてガイド溝部４０ｄを形成している上下１対の水平フランジ部４０ｄ１は、基板用ブラケット４０の前後両側において光軸Ａｘ寄りの方向へ回り込むように延長して形成されており、これによりガイド溝部４０ｄとしての剛性を十分に確保するようになっている。

次に、支持ブラケット８０の構成について説明する。

支持ブラケット８０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８０Ａと、この鉛直面部８０Ａ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８０Ｂとを備えた構成となっている。また、支持ブラケット８０の左右両側部には、鉛直面部８０Ａと水平面部８０Ｂとの接続部分を補強するための補強フランジ部８０Ｃが形成されている。

鉛直面部８０Ａには、横長矩形状の開口部８０Ａａが光軸Ａｘを中心として形成されている。この開口部８０Ａａ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８０Ａの後面には、制御基板３６の左右両側において灯具後方へ向けて延びる左右２対のボス部８０Ａｂが形成されている。これら左右２対のボス部８０Ａｂは、左右２対の第２段付きボルト５２と略同じ高さに位置するように配置されている。

一方、基板用ブラケット４０には、左右２対のボス部８０Ａｂに対応する位置にネジ挿通孔４０ｃが形成されている。

そして、灯具後方側から基板用ブラケット４０の各ネジ挿通孔４０ｃを介して鉛直面部８０Ａの各ボス部８０Ａｂのネジ穴にネジ４４が締め付けられることにより、空間光変調器サブアッシー３０が支持ブラケット８０に固定されるようになっている。

その際、各ボス部８０Ａｂは、支持ブラケット８０の鉛直面部８０Ａが押圧具６０の本体部６０Ａよりも灯具前方側に位置するようにその長さが設定されている。

また、支持ブラケット８０の鉛直面部８０Ａには、左右１対の第１段付きボルト６２との干渉を防止するための左右１対の開口部８０Ａｃが、第１段付きボルト６２の頭部６２ｃよりも大きい径で形成されている。

水平面部８０Ｂ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８０Ｂ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８０Ｂａが形成されている。

図６に示すように、空間光変調器３２の周縁部３２ｂの前面には、光軸Ａｘに関して対角線上に位置する２箇所に円柱状の位置決め穴３２ｂ１が形成されている。また、押圧具６０の本体部６０Ａには、空間光変調器３２の位置決め穴３２ｂ１に対応する位置に、該本体部６０Ａを灯具前後方向に貫通するピン挿通孔６０Ａｂ、６０Ａｃが形成されている。さらに、支持ブラケット８０の鉛直面部８０Ａには、空間光変調器３２の位置決め穴３２ｂ１に対応する位置に、灯具後方へ向けて延びる円柱状の位置決めピン８０Ａｄが形成されている。

そして、支持ブラケット８０の各位置決めピン８０Ａｄが押圧具６０の各ピン挿通孔６０Ａｂ、６０Ａｃを介して空間光変調器３２の各位置決め穴３２ｂ１に挿入されることにより、空間光変調器サブアッシー３０を支持ブラケット８０に組み付ける際、光軸Ａｘと直交する鉛直面内において位置決めがなされるとともに、その組付け後は空間光変調器３２が上記鉛直面内において不用意に変位してしまうのを未然に防止するようになっている。

なお、押圧具６０の本体部６０Ａに形成された２つのピン挿通孔６０Ａｂ、６０Ａｃは、一方のピン挿通孔６０Ａｂが円形の孔として形成されるとともに他方のピン挿通孔６０Ａｃが上記対角線方向に延びる長孔として形成されている。

次に、レンズ側サブアッシー７０の構成について説明する。

図３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所要間隔をおいて配置された第１および第２レンズ７２Ａ、７２Ｂで構成されている。

灯具前方側に位置する第１レンズ７２Ａ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７２Ｂ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７２Ａ、７２Ｂ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７２Ａ、７２Ｂ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。

このレンズホルダ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７４Ｂとを備えた構成となっている。

ホルダ本体７４Ａの内周面には、第１および第２レンズ７２Ａ、７２Ｂを位置決めするための突起部７４Ａａが形成されている。一方、左右１対のフランジ部７４Ｂは、いずれも一定の左右幅でレンズホルダ７４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１１は、レンズ側サブアッシー７０を支持ブラケット８０と共に分解して示す斜視図である。

同図にも示すように、レンズホルダ７４は、その左右１対のフランジ部７４Ｂにおいて、支持ブラケット８０の水平面部８０Ｂ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７４の各フランジ部７４Ｂには、該フランジ部７４Ｂを上下方向に貫通する前後１対のネジ挿通孔７４Ｂａが形成されている。また、支持ブラケット８０の水平面部８０Ｂには、ネジ穴を有する前後１対のボス部８０Ｂｂ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７４Ｂの上方からネジ７６が各ネジ挿通孔７４Ｂａを介して各ボス部８０Ｂｂのネジ穴に螺着されるようになっている。

その際、各ネジ挿通孔７４Ｂａは、各ネジ７６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７４を支持ブラケット８０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７４の各フランジ部７４Ｂの下面には、前後１対のネジ挿通孔７４Ｂａ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７４Ｂｂが形成されている。各位置決めピン７４Ｂｂ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７４Ｂｂのフランジ部７４Ｂからの下方突出量は、支持ブラケット８０の水平面部８０Ｂの板厚よりもやや大きい値に設定されている。

一方、支持ブラケット８０の水平面部８０Ｂには、各位置決めピン７４Ｂｂに対応する位置に該水平面部８０Ｂを上下方向に貫通する長孔８０Ｂｃが形成されている。各長孔８０Ｂｃは、位置決めピン７４Ｂｂ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７４を支持ブラケット８０に対してネジ締めする際、予め位置決めピン７４Ｂｂを長孔８０Ｂｃに挿入しておくことにより、レンズホルダ７４が支持ブラケット８０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７４と支持ブラケット８０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７４が支持ブラケット８０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７２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７２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７２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よりも灯具前方側には、その周縁部３２ｂに当接した状態で該空間光変調器３２を灯具後方へ向けて弾性的に押圧する押圧具６０が配置されており、また、空間光変調器３２よりも灯具後方側には、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、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に無理な荷重が作用してしまわ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、空間光変調器３２よりも灯具後方側には、その周縁部３２ｂにソケット３４を介して当接した状態で該空間光変調器３２と電気的に接続された制御基板３６が配置されているが、この制御基板３６よりも灯具後方側には、これに当接した状態で該制御基板３６を支持する基板用ブラケットが配置されており、そして、この基板用ブラケット４０に対して押圧具６０が灯具前方側から固定されるとともにヒートシンク５０が灯具後方側から固定されているので、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、制御基板３６と基板用ブラケット４０やヒートシンク５０との位置関係がずれてしまわないようにすることができ、これにより空間光変調器３２と制御基板３６との接続部分（すなわち空間光変調器３２とソケット３４との接続部分およびソケット３４と制御基板３６との接続部分）に無理な荷重が作用してしまわ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と制御基板３６との接続部分が破損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が破損したり空間光変調器３２と制御基板３６との接続部分が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。

しかも本実施形態においては、押圧具６０の空間光変調器３２に対する弾性押圧力が、ヒートシンク５０の空間光変調器３２に対する弾性押圧力よりも大きい値に設定されているので、空間光変調器３２の周縁部３２ｂが常に制御基板３６に押圧されている状態を維持することができ、これにより空間光変調器３２と制御基板３６との電気的な接続が一層確実に維持さ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、空間光変調器３２の周囲に、押圧具６０を基板用ブラケット４０に固定するための左右１対の第１段付きボルト６２が配置されており、その上で、各第１段付きボルト６２は、その大径部６２ｂが押圧具６０のボルト挿通孔６０Ｂａを挿通した状態でその先端面において制御基板３６に当接するとともに、その小径部６２ａが制御基板３６に形成されたボルト挿通孔３６ｂを挿通した状態で該小径部６２ａにおいて基板用ブラケット４０に形成されたネジ孔４０ａに螺着されており、かつ、その大径部６２ｂには、押圧具６０を灯具後方へ向けて弾性的に押圧するための第１バネ６４が取り付けられているので、押圧具６０による空間光変調器３２の押圧が所定の弾性押圧力で安定的に行われるようにすることが容易に可能となる。

しかも、このような構成を採用することにより、押圧具６０が基板用ブラケット４０に固定されるのと同時に基板用ブラケット４０による制御基板３６の支持も行われるようにすることができ、これにより車両用灯具１０の構成簡素化を図ることができる。

また本実施形態においては、空間光変調器３２の周囲に、ヒートシンク５０を基板用ブラケット４０に固定するための左右２対の第２段付きボルトが配置されており、その上で、各第２段付きボルト５２は、その大径部５２ｂがヒートシンク５０に形成されたボルト挿通孔５０ａを挿通した状態でその先端面において基板用ブラケット４０に当接するとともにその小径部５２ａにおいて基板用ブラケット４０に螺着されており、かつ、その大径部５２ｂには、ヒートシンク５０を灯具前方へ向けて弾性的に押圧するための第２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の押圧が所定の弾性押圧力で安定的に行われるようにすることが容易に可能となる。

さらに本実施形態においては、ヒートシンク５０の左右両端部に灯具前方へ向けて突出する突起片５０ｄがそれぞれ形成されるとともに、基板用ブラケット４０の左右両端部に突起片５０ｄの上下両端面と係合するようにして灯具前後方向に延びるガイド溝部４０ｄが形成されているので、ヒートシンク５０が基板用ブラケット４０に対して上下方向に回動してしまうのを未然に防止することができる。そしてこれにより、空間光変調器３２の中央部がヒートシンク５０によって均一な圧力分布で押圧されるようにすることが容易に可能となる。

しかも、各突起片５０ｄには灯具前後方向に延びる長孔５０ｅが形成されるとともに各溝部４０ｄにはネジ穴４０ｅが形成されており、各長孔５０ｅを介して各ネジ穴４０ｅにネジ４２が締め付けられることによりヒートシンク５０が基板用ブラケット４０に対して灯具前後方向に位置決めされた状態で該基板用ブラケット４０に固定された構成となっているので、空間光変調器３２が灯具前後方向両側から所定の弾性押圧力で押圧されている状態を維持したまま各部材の位置関係を固定することができる。そしてこれにより、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、押圧具６０の弾性押圧力やヒートシンク５０の弾性押圧力以上の荷重が空間光変調器３２および該空間光変調器３２と制御基板３６との接続部分に作用してしまわないようにすることができる。

なお、各長孔５０ｅを介して各ネジ穴４０ｅにネジ４２を締め付ける際には締付けトルクが発生するが、ヒートシンク５０の各突起片５０ｄと基板用ブラケット４０のガイド溝部４０ｄとが係合しているので、締付けトルクによってヒートシンク５０が基板用ブラケット４０に対して回転してしまうことはない。

上記実施形態においては、制御基板３６が、空間光変調器３２の周縁部３２ｂにソケット３４を介して当接した状態で該空間光変調器３２と電気的に接続されているものとして説明したが、制御基板３６が、空間光変調器３２の周縁部３２ｂに直接当接した状態で該空間光変調器３２と電気的に接続された構成とす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。

図１２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は、制御基板１３６と押圧具１６０とが個別に基板用ブラケット１４０に固定されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

具体的には、本変形例の制御基板１３６は、上記実施形態の制御基板３６よりも左右幅が小さくなっている。そして、この制御基板１３６には、ヒートシンク５０の突起部５０ｃを挿通させるための開口部１３６ａの左右両側に１対のネジ挿通孔１３６ｄが形成されている。

また、本変形例の基板用ブラケット１４０には、左右１対のネジ挿通孔１３６ｄに対応する位置にネジ孔１４０ｆが形成されている。そして、灯具前方側から制御基板１３６の各ネジ挿通孔１３６ｄを介して基板用ブラケット１４０の各ネジ孔１４０ｆにネジ１４６が締め付けられることにより、制御基板１３６が基板用ブラケット１４０に固定されるようになっている。

なお、制御基板１３６の側端部には、基板用ブラケット１４０のボス部１４０ｂとの干渉を防止するための切欠き部１３６ｅが形成されている。

本変形例の押圧具１６０は、上記実施形態の押圧具６０に対して、本体部１６０Ａの構成は同様であるが、左右１対のフランジ部１６０Ｂの構成が一部異なっている。すなわち、各フランジ部１６０Ｂは、本体部１６０Ａからの後方変位量が上記実施形態の場合よりも小さい一方、本体部１６０Ａから側方へ長く延びるように形成されており、そのボルト挿通孔１６０Ｂａは制御基板１３６の側端面よりも光軸Ａｘから離れた位置に形成されている。

そして、この押圧具１６０は、その本体部１６０Ａを空間光変調器３２の周縁部３２ｂに対して灯具前方側から当接させた状態で、その左右１対のフランジ部１６０Ｂにおいて左右１対の第１段付きボルト１６２によって基板用ブラケット１４０に固定されている。

各第１段付きボルト１６２は、制御基板１３６の板厚分だけ、その大径部１６２ｂが上記実施形態の各第１段付きボルト６２の大径部６２ｂよりも長尺で形成されるとともに、その小径部１６２ａが上記実施形態の各第１段付きボルト６２の小径部６２ａよりも短尺で形成されているが、それ以外の構成については上記実施形態の場合と同様である。

そして、各第１段付きボルト１６２は、その大径部１６２ｂが押圧具１６０のボルト挿通孔１６０Ｂａを挿通した状態でその先端面が基板用ブラケット１４０に当接するとともに、その小径部１６２ａが基板用ブラケット１４０に形成されたネジ孔１４０ａに螺着されている。

本変形例においても、各第１段付きボルト１６２の大径部１６２ｂには第１バネ６４が取り付けられており、これにより押圧具１６０が空間光変調器３２を灯具後方へ向けて弾性的に押圧するようになっている。

なお、本変形例の支持ブラケット１８０は、上記実施形態の支持ブラケット８０と同様の構成を有しているが、その鉛直面部１８０Ａに形成された左右１対の開口部１８０Ａｃが、左右１対の第１段付きボルト１６２の位置に対応して光軸Ａｘからより離れた位置に形成されている。

本変形例の構成を採用した場合においても、反射型の空間光変調器３２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３２が破損したり空間光変調器３２と制御基板１３６との接続部分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、本変形例の構成を採用した場合には、制御基板１３６と押圧具１６０とを基板用ブラケット１４０に対して順次組み付けるようにすることができる。

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 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
３２ｂ１ 位置決め穴
３２ｃ、３４ａ 端子ピン
３４ ソケット
３６、１３６ 制御基板
３６ａ、１３６ａ 開口部
３６ｂ ボルト挿通孔
３６ｃ ボス部挿通孔
４０、１４０ 基板用ブラケット
４０ａ、１４０ａ、１４０ｆ ネジ孔
４０ｂ、１４０ｂ ボス部
４０ｃ、１３６ｄ ネジ挿通孔
４０ｄ ガイド溝部
４０ｄ１ 水平フランジ部
４０ｅ ネジ穴
４２、４４、１４６ ネジ
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 突起片
５０ｅ 長孔
５２ 第２段付きボルト
５２ａ、６２ａ、１６２ａ 小径部
５２ｂ、６２ｂ、１６２ｂ 大径部
５２ｃ、６２ｃ 頭部
５４ 第２バネ
６０、１６０ 押圧具
６０Ａ、１６０Ａ 本体部
６０Ａａ 開口部
６０Ａｂ、６０Ａｃ ピン挿通孔
６０Ｂ、１６０Ｂ フランジ部
６０Ｂａ、１６０Ｂａ ボルト挿通孔
６２、１６２ 第１段付きボルト
６４ 第１バネ
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
７４ レンズホルダ
７４Ａ ホルダ本体
７４Ａａ 突起部
７４Ｂ フランジ部
７４Ｂａ ネジ挿通孔
７４Ｂｂ 位置決めピン
７６ ネジ
８０、１８０ 支持ブラケット
８０Ａ、１８０Ａ 鉛直面部
８０Ａａ、８０Ａｃ、８０Ｂａ、１８０Ａｃ 開口部
８０Ａｂ ボス部
８０Ａｄ 位置決めピン
８０Ｂ 水平面部
８０Ｂｂ ボス部
８０Ｂｃ 長孔
８０Ｃ 補強フランジ部
１３６ｅ 切欠き部
Ａｘ 光軸
Ｆ 後側焦点

Claims (6)

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、該空間光変調器の周縁部に当接した状態で該空間光変調器と電気的に接続された制御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当接した状態で該空間光変調器を灯具後方へ向けて弾性的に押圧する押圧具が配置されており、
   上記空間光変調器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、
   上記制御基板よりも灯具後方側に、上記制御基板に当接した状態で該制御基板を支持する基板用ブラケットが配置されており、
   上記基板用ブラケットに対して上記押圧具が灯具前方側から固定されるとともに上記ヒートシンクが灯具後方側から固定されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記押圧具の上記空間光変調器に対する弾性押圧力が、上記ヒートシンクの上記空間光変調器に対する弾性押圧力よりも大きい値に設定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記空間光変調器の周囲に、上記押圧具を上記基板用ブラケットに固定するための複数の第１段付きボルトが配置されており、
   上記各第１段付きボルトは、該第１段付きボルトの大径部が上記押圧具のボルト挿通孔を挿通した状態で該大径部の先端面において上記制御基板に当接するとともに、該第１段付きボルトの小径部が上記制御基板に形成されたボルト挿通孔を挿通した状態で該小径部において上記基板用ブラケットに螺着されており、
   上記各第１段付きボルトの大径部に、上記押圧具を灯具後方へ向けて弾性的に押圧するための第１バネが取り付けられている、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. 上記空間光変調器の周囲に、上記ヒートシンクを上記基板用ブラケットに固定するための複数の第２段付きボルトが配置されており、
   上記各第２段付きボルトは、該第２段付きボルトの大径部が上記ヒートシンクに形成されたボルト挿通孔を挿通した状態で該大径部の先端面において上記基板用ブラケットに当接するとともに該第２段付きボルトの小径部において上記基板用ブラケットに螺着されており、
   上記各第２段付きボルトの大径部に、上記ヒートシンクを灯具前方へ向けて弾性的に押圧するための第２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. 上記ヒートシンクの左右両端部に、灯具前方へ向けて突出する突起片がそれぞれ形成されており、
   上記基板用ブラケットの左右両端部に、上記突起片の上下両端面と係合するようにして灯具前後方向に延びるガイド溝部が形成されている、ことを特徴とする請求項１～４いずれか記載の車両用灯具。
6. 上記各突起片に灯具前後方向に延びる長孔が形成されるとともに上記各ガイド溝部にネジ穴が形成されており、
   上記各長孔を介して上記各ネジ穴にネジが締め付けられることにより、上記ヒートシンクが上記基板用ブラケットに対して灯具前後方向に位置決めされた状態で該基板用ブラケットに固定されている、ことを特徴とする請求項５記載の車両用灯具。

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