JP7355754B2 - 回転リフレクタの製造方法および回転リフレクタ - Google Patents

回転リフレクタの製造方法および回転リフレクタ Download PDF

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Description

本発明は、光学ユニットの部品に関し、例えば、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタやレンズユニットに関する。また、本発明は、車両用灯具に用いられる光学ユニットの部品に関し、例えば、光源から出射した光を制御する光学制御部を有する光学部材に関する。また、本発明は、コネクタ同士の結合構造に関し、例えば、光源へ給電するためのコネクタ同士の結合構造に関する。また、本発明は、回転リフレクタを支持する支持部品に関する。また、本発明は、光学ユニットの製造方法に関する。また、本発明は、光学ユニットを備える車両用前照灯システムに関する。
（１）（７）従来、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタを備えた光学ユニットが考案されている（特許文献１参照）。この光学ユニットが備える回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光が所望の配光パターンを形成するよう反射面が設けられている。
（２）近年、光源から出射した光を車両前方に反射し、その反射光で車両前方の領域を走査することで所定の配光パターンを形成する装置が考案されている。例えば、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタと、発光素子からなる光源と、を備え、回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光が所望の配光パターンを形成するよう反射面が設けられている光学ユニットが知られている（特許文献２、特許文献５参照）。
この光学ユニットは、第１の光源と、第２の光源と、第１の光源から出射した第１の光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、回転リフレクタで反射された第１の光を光学ユニットの光照射方向に投影する投影レンズと、を備える。第２の光源は、出射した第２の光が回転リフレクタで反射されずに投影レンズに入射するように配置されており、投影レンズは、第２の光を光学ユニットの光照射方向に投影する。
（３）従来、光源から出射した光を投影レンズに向けて集光するために、光源と結像レンズとの間に導光素子を配置した車両用前照灯が考案されている（特許文献３参照）。
（４）従来、車両等に搭載される灯具ユニットにおいては、光源が搭載された基板上に、光源へ給電するための給電ケーブルが接続されるコネクタが搭載されているものが考案されている（特許文献４参照）。
（５）（６）前述の光学ユニットは、光源から出射した光を斜めに反射して投影レンズに向かわせるため、回転リフレクタの回転軸が投影レンズの光軸に対して斜めになっている。
国際公開第１１／１２９１０５号 特開２０１８－６７５２３号公報 特表２０１８－５２０４８３号公報 特開２０１７－３７８０６号公報 国際公開第１５／１２２３０３号
（１）前述の回転リフレクタの製造方法は種々あり得るが、例えば、金型を用いた射出成形によって製造することも可能である。しかしながら、金型を用いた射出成形による製造では、回転リフレクタをゲートから切り離す際にバリが残ることがある。このようなバリは、特に回転リフレクタのような回転体において回転バランスを崩す。また、バリが回転リフレクタの外周にあると、イナーシャ（慣性モーメント）が大きくなるため、回転リフレクタの回転精度に影響が生じる。
（２）前述の光学ユニットでは、投影レンズとは別に、第２の光源から出射した第２の光の光路を変化させて投影レンズに向かわせるための拡散用レンズを備えている。
（３）光源から出射した光が、光学部材の光学制御部以外の領域に入射すると、意図しない方向に出射し、グレア等の不要光が発生するおそれがある。
（４）基板上に搭載されているコネクタは、給電ケーブルが接続された他のコネクタと接続されるが、接続が不十分であると、光源の点灯状態が安定しなかったり、コネクタ同士の接続が外れたりするおそれもある。
（５）前述の回転リフレクタを他の部材に取り付ける場合、回転リフレクタを回転可能に支持するケースを介して行う必要がある。また、ケースの固定方向が、回転リフレクタの回転軸と同じ場合、回転リフレクタの直径より大きいケースの外周部に更に固定部を設ける必要があり、ケースが大型化してしまう。
（６）前述の光学ユニットは、複数の部品を組み立てることで製造されるが、部品同士を組み立てる際の組み付け順や組み付け方向によっては、組立て工程の複雑化により組立て効率が悪化したり、組立てを行う作業者への負担が増したりする。
（７）前述の光学ユニットを車両用前照灯として用いる場合、通常であれば左右一対必要となる。そのため、光学ユニットの主要部品のレイアウトが車両前後方向を含む鉛直断面において面対称でない場合、左右の光学ユニットを完全に共通化することは困難である。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、（１）その例示的な目的の１つは、回転精度の高い回転リフレクタを実現するための新たな技術を提供することにある。
（２）また、例示的な目的の他のひとつは、複数のレンズを保持する新たなホルダを提供することにある。
（３）また、例示的な目的の他のひとつは、意図しないグレアの発生を抑制する新たな技術を提供することにある。
（４）また、例示的な目的の他のひとつは、コネクタ同士の接続信頼性を向上する新たな技術を提供することにある。
（５）また、例示的な目的の他のひとつは、回転リフレクタを回転可能に支持する支持部品を省スペース化する技術を提供することにある。
（６）また、例示的な目的の他のひとつは、部品同士の組立てが比較的容易な新たな光学ユニットの製造方法を提供することにある。
（７）また、例示的な目的の他のひとつは、光学ユニットを構成する部品の共通化を実現する新たな技術を提供することにある。
（１）上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転リフレクタの製造方法は、回転部と、回転部の周囲に設けられ、反射面として機能するブレードと、を有する回転リフレクタの製造方法であって、ブレードに相当するキャビティ部分より回転部側にゲートが形成された金型を用いて射出成形する。
この態様によると、射出成形後に金型のゲートから回転リフレクタを切り離す際に、仮にバリが残ったとしても、バリは回転リフレクタの回転部側（中心側）に生じる。そのため、バリが回転リフレクタのブレード外周面にある場合と比較して、リフレクタが回転する際に生じるイナーシャが減り、リフレクタの回転バランスの悪化も低減できるため、回転精度に与える影響（偏心や振動）を抑制できる。
ゲートは、ブレードの反射面と同じ側に設けられていてもよい。金型から回転リフレクタを押し外す際に用いられる突き出しピンは、その押し跡がブレードの反射面に残ると光の反射に影響を与える。そこで、突き出しピンは、光の反射に影響のない、ブレードの反射面と反対側の面を押すように設けられているとよい。このように突き出しピンを設けた場合、ブレードの反射面と反対側にゲートを設けると、ゲートおよび突き出しピンの両方をブレードの反射面と反対側にある金型に設ける必要があり、金型の構造や組合せが複雑となる。しかしながら、この態様によると、例えば、ゲートを固定側の金型（キャビティ型）に配置し、押し出しピンを可動側の金型（コア型）に配置することで、前述の問題を解消できる。
ゲートは、回転部と対向する位置に形成されているとよい。これにより、仮にバリが生じても、バリは回転部に形成されるので、回転リフレクタの回転バランスの悪化を低減できる。
ゲートは、ブレードの数と同じ数だけ形成されていてもよい。これにより、各ブレードに対応するキャビティ部分に各ゲートから均等に射出成形することができる。
金型は、回転部の一部となる、回転軸が挿入される非樹脂部品（例えばリング状部材）を載置する載置部がゲートの近傍に形成されていてもよい。これにより、ゲートから射出される溶融樹脂は、成形初期の比較的高温な状態で非樹脂部品と接しながら固化するため、インサート成形時の樹脂部分と非樹脂部分との接合強度が増大する。
本発明の別の態様は、回転リフレクタである。この回転リフレクタは、回転部と、回転部の周囲に設けられ、反射面として機能するブレードと、を有する樹脂製の回転リフレクタであって、回転部は、回転軸が挿入される穴を有する。穴とブレードとの間に複数のゲート痕が形成されており、穴の周囲であってゲート痕の近傍に、複数のゲートから射出された溶融樹脂が合流するウェルドが形成されている。
この態様によると、穴の周囲であってゲート痕の近傍では、複数のゲートから射出された溶融樹脂が成形初期の比較的高温な状態で合流しウェルドを形成するため、ウェルドでの密着不良や機械的強度の低下を改善できる。
（２）本発明のある態様のレンズユニットは、出射側に配置されている第１のレンズと、入射側に配置されている第２のレンズと、第１のレンズおよび第２のレンズを保持するホルダと、を備える。第１のレンズは、出射側から見て第２のレンズと一部が重複している。
この態様によると、第１のレンズと第２のレンズとが出射側から見て重複するようにホルダに保持されるため、よりコンパクトなレンズユニットが実現できる。
ホルダは、第１のレンズが載置される第１の載置部と、第２のレンズが載置される第２の載置部と、を有してもよい。第１の載置部は、第２の載置部よりも出射側に形成されていてもよい。これにより、第１のレンズを出射側に配置できる。
ホルダは、内側を光が通過する筒状の部材であり、一方の端面に第１の載置部および第２の載置部が形成されていてもよい。これにより、第１のレンズおよび第２のレンズをホルダに対して同じ方向から組み付けることができる。
第１のレンズは、第１の光源から出射した光が透過する第１の領域と、第２の光源から出射し、第２のレンズを透過した光が透過する第２の領域と、を有してもよい。これにより、第２のレンズを透過した光を更に第１のレンズで制御できる。
本発明の他の態様は、光学ユニットである。この光学ユニットは、第１の光源と、第２の光源と、レンズユニットと、第１の光源から出射した光を、回転する反射面で第１の領域に向けて反射する回転リフレクタと、を備えている。
（３）本発明のある態様の光学部材は、裏側から入射した光を制御して表側から出射する光学制御部と、光学制御部に隣接する基部と、を有する。光学制御部は、複数の発光素子からそれぞれ出射した光に対応する複数のレンズ部を有する。基部は、裏側から入射する光または表側から出射する光の少なくとも一方を散乱する散乱部を有する。
この態様によると、発光素子から出射した光のうち、光学制御部に入射せずに光学制御部以外の基部に入射した光を散乱させることができる。これにより、基部を透過する光によるグレアの発生を抑制できる。
散乱部は、表面の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上であってもよい。
レンズ部は、透過する光を屈折することで集光する形状であってもよい。
全体がシリコーンで構成された射出成形部品であってもよい。これにより、ある程度複雑な形状の光学部材であっても簡易な構成で製造できる。
基部は、板状であり、光学制御部の周囲よりも厚みが厚い肉厚部を有してもよい。肉厚部は、基部の周縁部に形成されていてもよい。これにより、光学部材の撓みを抑制できる。
本発明の他の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、複数の発光素子を有する光源と、複数の発光素子からそれぞれ出射した光の配光を制御する光学部材と、光学部材で配光を制御された光を車両前方へ投影する投影レンズと、を備えてもよい。
この態様によると、車両前方に存在する歩行者や車両の乗員に対するグレアの発生を抑制できる。
（４）本発明のある態様の結合構造は、ヒートシンクと、ヒートシンクに載置され、光源への給電経路が形成されている回路基板と、回路基板上に固定されている第１のコネクタと、コード側の第２のコネクタを第１のコネクタに接続する際に、該第２のコネクタを第１のコネクタに向かってガイドするガイド部と、を備える。ガイド部は、該ガイド部と第１のコネクタとの間に第２のコネクタの一部が入り込むように構成されている。
この態様によると、第２のコネクタを第１のコネクタに接続する際にガイド部によって作業性が向上し、接続不良が低減される。また、第２のコネクタの一部が、ガイド部と第１のコネクタとの間に入り込むことで、第２のコネクタが第１のコネクタから外れにくくなる。
ガイド部は、第２のコネクタを第１のコネクタに接続する際に、第２のコネクタの一部が撓んだ状態でガイドされるガイド溝が形成されていてもよい。これにより、第２のコネクタの一部をガイド溝でガイドすることで、例えば、ロック部（ラッチ部）を作業者が撓ませなくても、第２のコネクタの一部を撓ませることができるため、第２のコネクタを第１のコネクタに容易に接続できる。
ガイド部は、第２のコネクタが第１のコネクタに嵌合した状態で、ガイド溝でガイドされた第２のコネクタの一部が係合する係合部を有してもよい。これにより、第２のコネクタが第１のコネクタから外れることを防止できる。
第１のコネクタは、接続部が回路基板の基板面に対して上向きになるように配置されており、ガイド部は、接続部の上方の離れた位置に配置されていてもよい。これにより、作業者は第１のコネクタの接続部を確認しながら、ガイド部で第２のコネクタを第１のコネクタに向かってガイドできるので、コネクタ同士を接続する際の作業性が向上する。
ガイド部は、ヒートシンクに固定されていてもよい。ガイド部のヒートシンクへの固定は、直接あるいは他の部材を介してもよい。あるいは、ガイド部は、ヒートシンクと一体でもよい。
（５）本発明のある態様の支持部品は、光源から出射する光を反射する回転リフレクタを回転可能に支持する支持部と、光源を搭載する搭載部品と一体化されている被固定部に対して固定される固定部と、を有する。固定部は、被固定部に対して位置決めされる位置決め面を有する。位置決め面は、回転リフレクタの回転軸に対して斜めに形成されている。
この態様によると、回転リフレクタの回転軸の方向から見て、固定部の少なくとも一部を回転リフレクタの外縁部より内側に設けることができる。
固定部は、第１の固定部と第２の固定部とを有してもよい。支持部は、第１の固定部と第２の固定部との間に配置されていてもよい。これにより、支持部と固定部とが直線的に配置されるため、重心に対して各部がバランスよく配置され、回転リフレクタが回転している際の振動や振動に起因する騒音等が低減される。
支持部が中心に設けられているケースを更に備えてもよい。固定部は、ケースを挟んで回転リフレクタが存在する領域と反対側の領域であるケースの裏側に設けられていてもよい。これにより、回転リフレクタの回転軸の方向から見て、固定部の少なくとも一部をケースの裏側に設けることができる。
本発明の他の態様は光学ユニットである。この光学ユニットは、光源と、光源を搭載する搭載部品と、上述の支持部品と、支持部品に支持される回転リフレクタと、回転リフレクタで反射された光を前方へ投影する投影レンズと、を備えている。回転リフレクタの回転軸は、投影レンズの光軸に対して斜めであってもよい。これにより、コンパクトな光学ユニットを実現できる。
搭載部品は、光源を搭載する搭載面と、搭載面から離間した領域に設けられ、固定部が固定される被固定部と、を有してもよい。光源から出射した光を反射する回転リフレクタの反射面が、搭載面と被固定部との間に、投影レンズの光軸に対して斜めに配置されていてもよい。
（６）本発明のある態様の光学ユニットの製造方法は、光源と、光源が搭載される搭載部品と、光源から出射する光を反射する回転リフレクタと、回転リフレクタを回転可能に支持する支持部品と、回転リフレクタで反射された反射光を前方へ投影する投影レンズと、投影レンズを保持するレンズホルダと、を備える光学ユニットの製造方法である。この方法は、光源を搭載部品に搭載する搭載工程と、搭載工程の後に、投影レンズを保持したレンズホルダを搭載部品に固定する第１固定工程と、第１固定工程の後に、回転リフレクタを支持した支持部品を搭載部品に固定する第２固定工程と、を含む。
この態様によると、光源が搭載されている搭載部品にレンズホルダを介して投影レンズが固定されるため、光源と投影レンズとの位置決めが容易となる。同様に、光源が搭載されている搭載部品に支持部品を介して回転リフレクタが固定されるため、光源と回転リフレクタとの位置決めが容易となる。そのため、部品同士の組立てが比較的容易となる。
第１固定工程においてレンズホルダを搭載部品に固定する第１固定方向と、第２固定工程において支持部品を搭載部品に固定する第２固定方向と、が同じであってもよい。これにより、例えば、第１固定工程と第２固定工程において、治具の向きを変えたり、作業者が姿勢を変えたりする頻度を低減できる。
搭載工程において光源を搭載部品に搭載する搭載方向と、第１固定方向と、が同じであってもよい。これにより、例えば、搭載工程と第１固定工程において、治具の向きを変えたり、作業者が姿勢を変えたりする頻度を低減できる。
支持部品は、光源から出射する光を反射する回転リフレクタを回転可能に支持する支持部と、光源を搭載する搭載部品と一体化されている被固定部に対して固定される固定部と、を有してもよい。回転リフレクタは、回転軸が第２固定方向に対して斜めであってもよい。これにより、回転軸が投影レンズの光軸に対して斜めになっている回転リフレクタを支持した支持部品を搭載部品に固定する第２固定方向を、第１工程方向や搭載方向と同じにできる。
固定部は、被固定部に対して位置決めされる位置決め面を有してもよい。位置決め面は、第２固定方向に対して交差する面であってもよい。これにより、光源と回転リフレクタとの位置決め精度が向上する。
（７）本発明のある態様の車両用前照灯システムは、車両の右前部に配置される第１の光学ユニットと、車両の左前部に配置される第２の光学ユニットと、を備えている。第１の光学ユニットは、第１の光源と、第１の光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する第１の回転リフレクタと、第１の回転リフレクタを所定の一方向に回転させる第１のモータと、を有する。第２の光学ユニットは、第２の光源と、第２の光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する第２の回転リフレクタと、第２の回転リフレクタを、第１の回転リフレクタの回転方向と同じ所定の一方向に回転させる第２のモータと、を有する。第１の回転リフレクタは、回転しながら反射した第１の光源の光が車両前方を走査することで所望の配光パターンを形成するように構成された第１の反射面を有する。第２の回転リフレクタは、回転しながら反射した第２の光源の光が車両前方を走査することで所望の配光パターンを形成するように構成された第２の反射面を有する。第１の反射面および第２の反射面は、車両の中心に対して左右対称となるように配置されており、かつ、互いの表面形状が鏡像となる関係である。
この態様によると、第１の回転リフレクタおよび第２の回転リフレクタの回転方向が同じため、第１のモータおよび第２のモータを共通化できる。
第１の光学ユニットは、第１の回転リフレクタで反射した光を車両前方へ投影する第１の投影レンズを更に有してもよい。第２の光学ユニットは、第２の回転リフレクタで反射した光を車両前方へ投影する第２の投影レンズを更に有してもよい。第１の回転リフレクタで反射した光が通過する第１の投影レンズの第１光学面は、光軸に対して左右が非対称形状であり、第２の回転リフレクタで反射した光が通過する第２の投影レンズの第２光学面は、光軸に対して左右が非対称形状であり、第１光学面および第２光学面は、互いの表面形状が鏡像となる関係であってもよい。これにより、第１光学面および第２光学面は、互いの表面形状が鏡像となる関係であり、第１の投影レンズが車両の右前部に配置され、第２の投影レンズが車両の左前部に配置されていることから、第２の投影レンズの光学設計は、第１の投影レンズの光学設計に対して単に左右反転すればよい。
第１の回転リフレクタは、第１の反射面として複数の第１のブレードを有し、第２の回転リフレクタは、第２の反射面として複数の第２のブレードを有し、前記第１の光源から出射した光が同時に複数の第１のブレードに入射しないように前記第１の光源の点消灯を制御し、前記第２の光源から出射した光が同時に複数の第２のブレードに入射しないように、第２の光源の点消灯を制御する制御部を更に備えてもよい。これにより、例えば、第１の光源および第２の光源を所定のタイミングで消灯することで、複数の第１のブレードからの反射光が同時に車両前方を走査したり、複数の第２のブレードからの反射光が同時に車両前方を走査したりすることが抑制される。
第１の回転リフレクタは、第１の光源から出射した光が同時に複数の第１のブレードに入射しないように、隣接する第１のブレード間に貫通部が形成されていてもよい。第２の回転リフレクタは、第２の光源から出射した光が同時に複数の第２のブレードに入射しないように、隣接する第２のブレード間に貫通部が形成されていてもよい。これにより、光源の消灯時間を余り長くせずに、複数の第１のブレードからの反射光が同時に車両前方を走査したり、複数の第２のブレードからの反射光が同時に車両前方を走査したりすることが抑制される。
制御部は、第１の光源を消灯するタイミングに対して、第２の光源を消灯するタイミングをずらしてもよい。第１の回転リフレクタの第１の反射面および第２の回転リフレクタの第２の反射面は、共に回転方向が同じである。また、第１の反射面および第２の反射面は、車両の中心に対して左右対称となるように配置されており、かつ、互いの表面形状が鏡像となる関係である。そのため、第１の光源を消灯するタイミングと第２の光源を消灯するタイミングを揃えると、第１の光学ユニットで形成される配光パターンと第２の光学ユニットで形成される配光パターンとが一致する。そこで、各光源を消灯するタイミングをずらすことで、左右対称のパターンを形成することが可能となる。
第１の回転リフレクタが回転しながら反射した第１の光源の光が車両前方を走査する方向と、第２の回転リフレクタが回転しながら反射した第２の光源の光が車両前方を走査する方向と、が同じであってもよい。これにより、ドライバに違和感のない配光パターンを形成できる。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
（１）本発明によれば、回転精度の高い回転リフレクタを提供することができる。あるいは、（２）本発明によれば、複数のレンズを保持する新たなホルダを提供することができる。あるいは、（３）本発明によれば、意図しないグレアの発生を抑制することができる。あるいは、（４）本発明によれば、コネクタ同士の接続信頼性を向上することができる。あるいは、（５）本発明によれば、支持部品を省スペース化できる。あるいは、（６）本発明によれば、光学ユニットを比較的容易に製造できる。あるいは、（７）本発明によれば、光学ユニットを構成する部品の共通化を実現できる。
本実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面概要図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯の正面図である。 本実施の形態に係る回転リフレクタの斜視図である。 本実施の形態に係る回転リフレクタの正面図である。 図４に示す回転リフレクタをＡ方向から見た側面図である。 図６（ａ）は、図４に示す回転リフレクタのＢ－Ｂ断面図、図６（ｂ）は、図４に示す回転リフレクタのＣ－Ｃ断面図、図６（ｃ）は、図４に示す回転リフレクタのＤ－Ｄ断面図である。 本実施の形態に係る回転リフレクタの製造方法説明するための模式図である。 本実施の形態に係るレンズユニットの上面図である。 本実施の形態に係るレンズユニットの分解斜視図である。 本実施の形態に係るレンズユニットの正面図である。 本実施の形態に係るホルダの正面図である。 本実施の形態に係るホルダの上面図である。 本実施の形態の変形例に係るレンズユニットの分解斜視図である。 本実施の形態に係る光学部材の斜視図である。 本実施の形態に係る光学部材の上面図である。 本実施の形態に係る光学部材の下面図である。 図１５に示す光学部材をＡ方向から見た側面図である。 図１６に示す光学部材のＢ－Ｂ断面を示す模式図である。 図１６に示す光学部材のＣ－Ｃ断面を示す模式図である。 本実施の形態に係る第１の光源が搭載されたヒートシンクを有する結合構造の概略構成を示す斜視図である。 図２０に示す結合構造を第１の光源の上方から見た上面図である。 図２２（ａ）は、本実施の形態に係る第２のコネクタの斜視図、図２２（ｂ）は、本実施の形態に係る第２のコネクタの正面図である。 本実施の形態に係る第２のコネクタの正面図である。 図２４（ａ）、図２４（ｂ）は、本実施の形態に係る第２のコネクタを第１のコネクタに接続する様子を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る光学ユニットの分解斜視図である。 図２５とは異なる方向から見た本実施の形態に係る光学ユニットの分解斜視図である。 図２７（ａ）は、本実施の形態に係る支持部品の背面図、図２７（ｂ）は、本実施の形態に係る支持部品の正面図である。 図２８（ａ）は、図２５に示す支持部品をＡ方向から見た側面図、図２８（ｂ）は、図２６に示す支持部品をＢ方向から見た側面図である。 図２９（ａ）は、図２５に示すヒートシンクをＣ方向から見た側面図、図２９（ｂ）は、図２５に示すヒートシンクをＤ方向から見た正面図、図２９（ｃ）は、図２５に示すＥ方向から見た上面図である。 本実施の形態に係る支持部品をヒートシンクに取り付ける様子を説明するための上面図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯システムを適用した自動車の外観を示す概略図である。 本実施の形態に係る光学ユニットの要部を示す斜視図である。 図３３（ａ）は、反射面の形状を説明するための右側前照灯用の回転リフレクタの正面図、図３３（ｂ）は、反射面の形状を説明するための左側前照灯用の回転リフレクタの正面図である。 図３４（ａ）は、左右の光学ユニットのレイアウトと各光学ユニットが形成する配光パターンとの関係を説明するための模式図、図３４（ｂ）は、左右の回転リフレクタにおけるブレードの回転位置と、左右の光源のＬＥＤの点消灯のタイミングを説明するための図である。
以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
［第１の実施の形態］
本実施の形態に係る回転リフレクタを有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。はじめに、後述する実施の形態に係る光学ユニットを搭載可能な車両用前照灯の概略について説明する。
（車両用前照灯）
図１は、本実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面概要図である。図２は、本実施の形態に係る車両用前照灯の正面図である。なお、図２においては、一部の部品を省略してある。
本実施の形態に係る車両用前照灯１０は、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と主要部品のレイアウトや構成が左右対称である以外はほぼ同じ構造である。そのため、以下では、右側の車両用前照灯１０について詳述し、左側の車両用前照灯については説明を適宜省略する。
図１に示すように、車両用前照灯１０は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ１２を備えている。ランプボディ１２は、その前面開口が透明な前面カバー１４によって覆われて灯室１６が形成されている。灯室１６は、１つの光学ユニット１８が収容される空間として機能する。光学ユニット１８は、可変ハイビームを照射できるように構成されたランプユニットである。可変ハイビームとは、ハイビーム用の配光パターンの形状を変化させるように制御されているものをいい、例えば、配光パターンの一部に非照射領域（遮光部）を生じさせることができる。
本実施の形態に係る光学ユニット１８は、第１の光源２０と、第１の光源２０から出射した第１の光Ｌ１の光路を変化させて回転リフレクタ２２のブレード２２ａに向かわせる１次光学系（光学部材）としての集光用レンズ２４と、第１の光Ｌ１を反射しながら回転軸Ｒを中心に回転する回転リフレクタ２２と、回転リフレクタ２２で反射された第１の光Ｌ１を光学ユニットの光照射方向（図１右方向）に投影する投影レンズとしての凸レンズ２６と、第１の光源２０と凸レンズ２６との間に配置された第２の光源２８と、第２の光源２８から出射した第２の光Ｌ２の光路を変化させて凸レンズ２６に向かわせる１次光学系（光学部材）としての拡散用レンズ３０と、第１の光源２０および第２の光源２８を搭載したヒートシンク３２と、を備える。
各光源には、ＬＥＤ、ＥＬ、ＬＤなどの半導体発光素子が用いられる。本実施の形態に係る第１の光源２０は、回路基板３３上に、複数のＬＥＤ２０ａがアレイ状に配置されている。各ＬＥＤ２０ａは個別に点消灯可能に構成されている。
本実施の形態に係る第２の光源２８は、２つのＬＥＤ２８ａがアレイ状に水平方向に並んで配置されており、各ＬＥＤ２８ａは個別に点消灯可能に構成されている。また、第２の光源２８は、第２の光Ｌ２が回転リフレクタ２２で反射されずに凸レンズ２６に入射するように配置されている。これにより、第２の光源２８から出射した第２の光Ｌ２は、回転リフレクタ２２で反射されることを考慮せずに光学特性を選択できる。そのため、例えば、第２の光源２８から出射した光を拡散用レンズ３０で拡散させてから凸レンズ２６に入射させることで、より広い範囲を照射できるため、第２の光源２８を車両外側の領域を照射する光源として用いることができる。
回転リフレクタ２２は、モータ３４などの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ２２は、形状の同じ２枚のブレード２２ａが筒状の回転部２２ｂの周囲に設けられている。ブレード２２ａは、第１の光源２０から出射した光を回転しながら反射した光で前方を走査し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面として機能する。
回転リフレクタ２２の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸Ａｘと第１の光源２０とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Ｒは、回転によって左右方向に走査するＬＥＤ２０ａの光（照射ビーム）の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。ここで、走査平面とは、例えば、走査光であるＬＥＤ２０ａの光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。
凸レンズ２６の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズを用いることも可能である。例えば、本実施の形態に係る凸レンズ２６は、各光源や回転リフレクタ２２の配置を工夫することで、外周の一部が鉛直方向に切り欠かれた切り欠き部２６ａを形成することが可能となっている。そのため、光学ユニット１８の車幅方向の大きさを抑えることができる。
また、切り欠き部２６ａが存在することで、回転リフレクタ２２のブレード２２ａが凸レンズ２６に干渉しにくくなり、凸レンズ２６と回転リフレクタ２２とを近づけることができる。また、前方から車両用前照灯１０を見た場合に、凸レンズ２６の外周に非円形（直線）の部分が形成されていることで、車両の正面から見て曲線と直線を組み合わせた外形のレンズを有する斬新な意匠の車両用前照灯を実現できる。
（回転リフレクタ）
次に、本実施の形態に係る回転リフレクタ２２の構造の詳細、および、回転リフレクタ２２の製造方法について説明する。図３は、本実施の形態に係る回転リフレクタの斜視図である。図４は、本実施の形態に係る回転リフレクタの正面図である。図５は、図４に示す回転リフレクタをＡ方向から見た側面図である。図６（ａ）は、図４に示す回転リフレクタのＢ－Ｂ断面図、図６（ｂ）は、図４に示す回転リフレクタのＣ－Ｃ断面図、図６（ｃ）は、図４に示す回転リフレクタのＤ－Ｄ断面図である。
回転リフレクタ２２は、回転部２２ｂと、回転部２２ｂの周囲に設けられ、反射面として機能する複数（２枚）のブレード２２ａと、を有する樹脂製の部品である。ブレード２２ａは円弧形状であり、隣接するブレード２２ａの外周部が連結部２２ｃで接続されることで環状になっている。これにより、回転リフレクタ２２が高速回転（例えば５０～２４０回転／ｓ）しても、回転リフレクタ２２が撓みにくくなる。
回転部２２ｂの中心には、回転リフレクタ２２の回転軸が挿入され嵌合する穴３６ａが形成された円筒状のスリーブ３６がインサート成形により固定されている。また、回転部２２ｂの外周部であって、ブレード２２ａの内側に形成されている環状の溝３８には、金型のゲート位置に対応する跡として２箇所の凹部２２ｊが形成されている。
（回転リフレクタの製造方法）
図７は、本実施の形態に係る回転リフレクタの製造方法説明するための模式図である。図７に示す金型１００は、固定側の金型１０２，１０４と、可動側の金型１０６と、備える。射出成型器１０８から射出された溶融樹脂は、スプール１１０およびランナー１１２を経てゲート１１４からキャビティ１１６内に射出される。その後、溶融樹脂がキャビティ１１６内に充填され固化した段階で、可動側の金型１０６が金型１０２からパーティングラインＰＬを挟んで離間するとともに、駆動装置１１８により金型１０６の表面から突き出した突き出しピン１２０により、回転リフレクタ２２が金型から取り外される。
このような金型を用いた射出成形後に金型のゲート１１４から回転リフレクタ２２を切り離すと、図４等に示す凹部２２ｊ近傍にバリが残る場合がある。しかしながら、本実施の形態に係る金型１０２は、回転リフレクタ２２のブレード２２ａに相当するキャビティ部分１１６ａより、回転部２２ｂに相当するキャビティ部分１１６ｂ側にゲート１１４が形成されている。
そのため、仮にバリが残ったとしても、バリは回転リフレクタ２２の回転部側（中心側）に生じる。そのため、例えば、図７に示すキャビティ部分１１６ａの外側にゲート１１４ａを設けた場合に、バリが回転リフレクタ２２のブレード２２ａの外周面に残った場合と比較して、回転リフレクタ２２が回転する際に生じるイナーシャが減り、回転リフレクタ２２の回転バランスの悪化も低減できるため、回転精度に与える影響（偏心や振動）を抑制できる。
また、本実施の形態に係るゲート１１４は、キャビティ部分１１６ａのうちブレード２２ａの反射面２２ｄ（図６（ａ）参照）となる部分と同じ側に設けられている。金型１０６から回転リフレクタ２２を押し外す際に用いられる突き出しピン１２０は、その押し跡がブレード２２ａの反射面２２ｄに残ると光の反射に影響を与える。そこで、突き出しピン１２０は、光の反射に影響のない、ブレード２２ａの反射面２２ｄと反対側の面２２ｉを押すように設けられている。このように突き出しピン１２０が設けられている場合、回転リフレクタ２２のブレード２２ａの反射面２２ｄと反対側にゲートを設けると、ゲートおよび突き出しピン１２０の両方をブレードの反射面と反対側にある金型１０６に設ける必要があり、金型１００の構造や組合せが複雑となる。
そこで、本実施の形態に係る金型１００のように、例えば、ゲート１１４を固定側の金型１０２（キャビティ型）に配置し、押し出しピンを可動側の金型１０６（コア型）に配置することで、前述の問題を解消できる。
また、本実施の形態に係るゲート１１４は、回転部２２ｂと対向する位置に形成されている。これにより、仮にバリが生じても、バリは回転部２２ｂに形成されるので、回転リフレクタ２２の回転バランスの悪化を低減できる。
また、本実施の形態に係るゲート１１４は、ブレード２２ａの数と同じ数だけ形成されている。これにより、各ブレード２２ａに対応するキャビティ部分１１６ａに各ゲート１１４から溶融樹脂を均等に射出成形することができる。
また、金型１０２は、回転部２２ｂの一部となる、回転軸が挿入される非樹脂部品（例えば金属やセラミックからなるリング状部材としてのスリーブ３６）を載置する載置部１０２ａがゲート１１４の近傍に形成されている。これにより、ゲート１１４から射出される溶融樹脂は、成形初期の比較的高温な状態で非樹脂部品である金属と接しながら固化するため、インサート成形時の樹脂部分とスリーブ３６との接合強度が増大する。
また、本実施の形態に係る回転リフレクタ２２は、図６（ａ）に示すように、穴３６ａとブレード２２ａとの間に複数のゲート痕である凹部２２ｊが形成されている。そのため、回転リフレクタ２２は、穴３６ａの周囲であって凹部２２ｊの近傍に、複数のゲート１１４から射出された溶融樹脂が合流するウェルド２２ｋ（図４参照）が形成されている。
本実施の形態に係る製造方法で用いられる金型１００は、穴３６ａの周囲であって凹部２２ｊの近傍では、複数のゲート１１４から射出された溶融樹脂が成形初期の比較的高温な状態で合流しウェルド２２ｋを形成するため、ウェルド２２ｋでの密着不良や機械的強度の低下を改善できる。
［第２の実施の形態］
本実施の形態に係るレンズユニットを有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。
（レンズユニット）
次に、本実施の形態に係るレンズユニットについて説明する。図８は、本実施の形態に係るレンズユニットの上面図である。図９は、本実施の形態に係るレンズユニットの分解斜視図である。図１０は、本実施の形態に係るレンズユニットの正面図である。
レンズユニット２９は、車両用前照灯１０の出射側（前面カバー１４側）に配置されている第１のレンズとしての凸レンズ２６と、入射側（第１の光源２０や第２の光源２８側）に配置されている第２のレンズとしての拡散用レンズ３０と、凸レンズ２６および拡散用レンズ３０を保持するホルダ３１と、を備える。凸レンズ２６や拡散用レンズ３０は、透明な樹脂成形部品であり、材料として例えばアクリルが用いられる。
凸レンズ２６は、出射側（図９に示すレンズユニット２９の正面側）から見て拡散用レンズ３０と少なくとも一部が重複している。これにより、凸レンズ２６と拡散用レンズ３０とが出射側から見て重複するようにホルダ３１に保持されるため、よりコンパクトにレンズユニット２９が実現できる。
（ホルダ）
図１１は、本実施の形態に係るホルダ３１の正面図である。図１２は、本実施の形態に係るホルダ３１の上面図である。ホルダ３１は、凸レンズ２６が載置される３つの辺３５ａ～３５ｃを有するＵ字状の第１の載置部３５と、拡散用レンズ３０が載置される３つの辺３９ａ～３９ｃを有するＵ字状の第２の載置部３９と、を有している。また、第１の載置部３５は、図１２に示すように、第２の載置部３９よりも出射側Ｘに形成されている。これにより、凸レンズ２６を出射側に配置できる。
ホルダ３１は、図９や図１１に示すように、内側を光が通過する筒状の部材（例えば、レーザ光に対して不透明な有色な樹脂成形品）であり、材料として例えばポリカーボネートが用いられる。また、ホルダ３１の一方の端面（出射側Ｘの端面）には、第１の載置部３５および第２の載置部３９が形成されている。
本実施の形態に係るレンズユニットの製造方法では、はじめに、拡散用レンズ３０のフランジ部３０ａを第２の載置部３９に位置決めし、透明な拡散用レンズ３０を透過したレーザで溶着部４８を溶かす。これにより、ホルダ３１に拡散用レンズ３０が固定される。次に、凸レンズ２６のフランジ部２６ｂを第１の載置部３５に位置決めし、透明な凸レンズ２６を透過したレーザで溶着部５０を溶かす。これにより、ホルダ３１に凸レンズ２６が固定される。これにより、図４に示すように、凸レンズ２６および拡散用レンズ３０をホルダ３１に対して同じ方向から組み付けることができる。また、レーザ照射も同じ側から照射できるため、製造ラインのレイアウトの構築が容易となる。
また、図１乃至図１０に示すように、凸レンズ２６は、第１の光源２０から出射した光が透過する第１の領域２６ｃと、第２の光源２８から出射し、拡散用レンズ３０を透過した光が透過する第２の領域２６ｄと、を有している。これにより、拡散用レンズ３０を透過した光を更に凸レンズ２６で制御できる。つまり、本実施の形態に係る第２の光源２８は、第１の光源２０と、第２の光源２８と、レンズユニット２９と、第１の光源２０から出射した光を、回転する反射面で第１の領域２６ｃに向けて反射する回転リフレクタ２２と、を備えている。
（変形例）
図１３は、本実施の形態の変形例に係るレンズユニットの分解斜視図である。図１３に示すレンズユニット５１は、車両用前照灯１０の出射側（前面カバー１４側）に配置されている凸レンズ５５と、入射側（第１の光源２０や第２の光源２８側）に配置されている拡散用レンズ５６と、凸レンズ５５および拡散用レンズ５６を保持するホルダ５８と、を備える。凸レンズ５５や拡散用レンズ５６は、前述の凸レンズ２６や拡散用レンズ３０と細部を除き同じ形状を有しており、機能や材質もほぼ同じである。
一方、変形例に係るレンズユニット５１は、前述のレンズユニット２９と異なり、拡散用レンズ５６と拡散用レンズ５６とを異なる方向からホルダ５８に組み付けている。
具体的には、ホルダ５８は、凸レンズ５５が載置される第１の載置部６０と、拡散用レンズ５６が載置される第２の載置部６２と、を有している。また、第１の載置部６０は、図１３に示すように、第２の載置部６２よりも出射側Ｘに形成されている。これにより、凸レンズ５５を出射側に配置できる。
［第３の実施の形態］
本実施の形態に係る光学部材を有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。
（集光用レンズ）
次に、本実施の形態に係る光学部材について説明する。図１４は、本実施の形態に係る光学部材の斜視図である。図１５は、本実施の形態に係る光学部材の上面図である。図１６は、本実施の形態に係る光学部材の背面図である。図１７は、図１５に示す光学部材をＡ方向から見た側面図である。図１８は、図１６に示す光学部材のＢ－Ｂ断面を示す模式図である。図１９は、図１６に示す光学部材のＣ－Ｃ断面を示す模式図である。なお、図１８、図１９では、光学部材１４０とは別に光学部材１４０が搭載される回路基板３３やＬＥＤ２０ａも図示している。
本実施の形態に係る光学部材１４０は、裏側ＢＳから入射した光を制御して表側２４ｂから出射する光学制御部としての集光用レンズ２４と、集光用レンズ２４に隣接する板状の基部４２と、を有する。集光用レンズ２４は、複数の発光素子としてのＬＥＤ２０ａからそれぞれ出射した光に対応する複数のレンズ部２４ｃを有する。なお、光を制御するとは、例えば、ある所望のパターンや方向、領域へ光を向かわせることである。
ここで、本実施の形態に係る光学部材１４０におけるレンズ部２４ｃは、透過する光を屈折することで集光する形状であり、一つのＬＥＤ２０ａに対して一つのレンズ部２４ｃが対応する。本実施の形態に係るレンズ部２４ｃは、裏側ＢＳおよび表側２４ｂのいずれも凸状になっている。また、光学制御部は、例えば、ＬＥＤ２０ａから出射した光が透過して出射する表側２４ｂの表面領域が擬似的な光源の発光面として機能する。
基部４２は、図１７に示すように、集光用レンズ２４の周囲の厚みｔ１よりも厚みが厚い肉厚部（ｔ２＞ｔ１）４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有している。肉厚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、基部４２の周縁部（外縁部）近傍に形成されている。これにより、光学部材１４０自体の撓みを抑制できる。また、肉厚部４２ａ，４２ｂは、ネジ止め固定のための貫通孔４２ｄ，４２ｅがそれぞれ形成されている。これにより、光学部材１４０を回路基板３３にネジ７０で固定する際に、締結力を肉厚部４２ａ，４２ｂで受けることができるため、光学部材１４０自体の撓みを抑制できる。なお、光学部材１４０は、基部４２の厚さが０．１ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ～５ｍｍ程度であり、厚みの薄い部品である。
光学部材１４０の肉厚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、光学部材１４０を回路基板３３に固定する際に回路基板３３の表面３３ａに当接する取付け面４２ｈ，４２ｉ，４２ｊを有する。取付け面４２ｈ，４２ｉ，４２ｊは、それぞれが光学部材１４０の３つの角部に配置されており、光学部材１４０を回路基板３３に固定した場合の傾きを小さくできる。
このように本実施の形態に係る光学部材１４０は、集光用レンズ２４以外の領域が広い部材である。そのため、透明な集光用レンズ２４と一体で光学部材１４０を作製しようとすると、全てを透明な材料で構成する必要がある。
本実施の形態に係る光学部材１４０は、透明な材料で構成された射出成形品であり、例えば、耐熱シリコーン、アクリル、ポリカーボネート、ガラス等を用いることができる。好ましくは、耐熱性の観点から耐熱シリコーン（耐熱温度１８０℃以上）やガラスが用いられる。また、光学部材の形状の設計自由度の観点では、型からの無理抜きが比較的容易な耐熱シリコーンがより好ましい。これにより、ある程度複雑な形状の光学部材であっても簡易な型構成や製造方法で製造できる。
上述の材料で製造された光学部材１４０は、集光用レンズ２４以外の領域が広いため、ＬＥＤ２０ａから出射した光のうち集光用レンズ２４に向かわずに基部４２を透過する光が生じる可能性がある。以下では、この問題について説明する。図１８や図１９に示すように、ＬＥＤ２０ａから放射状に出射した光の一部は、集光用レンズ２４に向かわずに、基部４２の裏側４２ｆから入射して表側４２ｇから出射する。このような光（非制御光Ｌ１’）は、集光用レンズ２４を透過しないため、所望の配光パターンを構成するようには制御されていない。そのため、光学ユニット１８や車両用前照灯１０の各部で反射や透過した非制御光Ｌ１’が車両用前照灯１０から出射すると、グレアとなる場合がある。
そこで、本実施の形態に係る基部４２は、裏側４２ｆから入射する光または表側４２ｇから出射する光の少なくとも一方を散乱する散乱部６６を有する。散乱部６６は、例えば、表側４２ｇや裏側４２ｆに微小な凹凸を設けたり、基部４２の内部に散乱剤（気泡）を含有させたり、基部４２を熱処理や光照射等で変質させて透過率を変えたりすることで実現できる。
本実施の形態に係る散乱部６６は、基部４２の裏側４２ｆや表側４２ｇの表面の算術平均粗さＲａを０．３μｍ以上としたシボ面である。好ましくはＲａが０．５μｍ以上であり、より好ましくはＲａが１．０μｍ以上である。一方、集光用レンズ２４の表面粗さは基部４２の表面粗さより小さければよいが、好ましくは０．１μｍ以下である。なお、Ｒａの調整は、射出成形時に用いられる金型内面のうち基部や集光用レンズと接する部分の粗さを調整することで可能である。
したがって、本実施の形態に係る光学部材１４０は、ＬＥＤ２０ａから出射した光のうち、集光用レンズ２４に入射せずに基部４２に入射した光を散乱させる（ぼかす）ことができる。これにより、基部４２を透過した非制御光Ｌ１’によるグレアの発生を抑制できる、あるいは、グレアとしてを認識しづらくできる。
また、本実施の形態に係る車両用前照灯１０は、複数のＬＥＤ２０ａを有する第１の光源２０と、複数のＬＥＤ２０ａからそれぞれ出射した光の配光を制御する光学部材１４０と、光学部材１４０で配光を制御された光を車両前方へ投影する凸レンズ２６と、を備えている。これにより、車両前方に存在する歩行者や車両の乗員に対するグレアの発生を抑制できる。
［第４の実施の形態］
本実施の形態に係る結合構造を有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。
（結合構造）
次に、本実施の形態に係る結合構造について説明する。図２０は、本実施の形態に係る第１の光源が搭載されたヒートシンクを有する結合構造の概略構成を示す斜視図である。図２１は、図２０に示す結合構造を第１の光源の上方から見た上面図である。図２２（ａ）は、本実施の形態に係る第２のコネクタの斜視図、図２２（ｂ）は、本実施の形態に係る第２のコネクタの正面図である。図２３は、本実施の形態に係る第２のコネクタの正面図である。なお、図２０、図２１では、第２のコネクタの図示は省略されている。
本実施の形態に係る結合構造４５は、ヒートシンク３２と、ヒートシンク３２に載置され、第１の光源２０への給電経路が形成されている回路基板３３と、回路基板３３上に固定されている第１のコネクタ４３と、制御装置や給電装置とつながっているコード側の第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に接続する際に、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に向かってガイドするガイド部４６と、を備える。
本実施の形態に係るガイド部４６は、ヒートシンク３２に固定されており、ヒートシンク３２と一体的に構成されている。ヒートシンク３２は、放熱性の高いアルミニウム、銅、鉄等の金属や合金が用いられる。また、本実施の形態に係るヒートシンク３２は、車両用前照灯１０の灯室１６内に固定するための固定部を有しており、また、多数の部品を搭載するための穴や突起が設けられた複雑な形状である。そのため、ヒートシンク３２は、鋳造に適した放熱材料が好ましく、例えば、アルミニウムをベースとして銅やシリコン、マグネシウム等が添加された材料である。
第１のコネクタ４３は、オス型のコネクタであり、回路基板３３に形成されている配線パターンと導通するように、矩形の回路基板３３の外縁の１辺３３ｃに沿って固定されている。
第２のコネクタ４４は、メス型のコネクタであり、第１のコネクタに接続する先端側４４ａには、第１のコネクタ４３のオスピンが挿入される複数の穴４４ｂが１列に形成されている。第２のコネクタ４４の側面４４ｃには、ラッチ部（ロック部）４４ｄが形成されている。そして、第２のコネクタ４４は、ラッチ部４４ｄを撓ませながら第１のコネクタ４３に押し込むことで、互いが接続される。
ガイド部４６は、回路基板３３と干渉しないように回路基板３３の上方の離間した位置に設けられている。ガイド部４６の両端は、回路基板３３を迂回する形でヒートシンク３２のフィン３２ｆの近傍まで延びている。
図２３は、本実施の形態に係る結合構造のガイド部近傍の拡大図である。図２４（ａ）、図２４（ｂ）は、本実施の形態に係る第２のコネクタを第１のコネクタに接続する様子を説明するための模式図である。
図２０や図２３に示すように、ガイド部４６の側面４６ａには、第１のコネクタ４３に向かって２つの凹溝４６ｂが形成されている。一方、第２のコネクタ４４のラッチ部４４ｄは、ガイド部４６の凹溝４６ｂにガイドされる被ガイド部４４ｅを有している。被ガイド部４４ｅは、側面４４ｃにおいて、先端側４４ａから鉛直方向に延びる凸条形状である。また、ラッチ部４４ｄの先端側４４ａと反対側の端部には、可撓性の爪４４ｆが設けられている。
そして、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に接続する際には、図２０に示す側面４６ａに第２のコネクタ４４の被ガイド部４４ｅがガイドされるように、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に位置合わせする。これにより、第１のコネクタ４３に対する第２のコネクタ４４のおおよその位置合わせができる。そして、図２４（ａ）に示すように、ガイド部４６の２つの凹溝４６ｂの間の平坦領域４６ｃに第２のコネクタ４４の爪４４ｆが当接することで、ラッチ部４４ｄ全体が撓む。
その後、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に向けて更に押し込んでいくと、それまで撓んでいた爪４４ｆが、ガイド部４６と第１のコネクタ４３との間のスリット７２に入り込む。
また、二つの被ガイド部４４ｅの間には、先端側４４ａと平行に形成された凸条部４４ｇが形成されている。凸条部４４ｇは、先端側４４ａに向かった第１の傾斜面４４ｈと、先端側４４ａと反対側に向かう第２の傾斜面４４ｉと、を有する。第２の傾斜面４４ｉは、第１の傾斜面４４ｈよりも傾斜角度（側面４４ｃと成す角）が大きい。
そして、爪４４ｆがスリット７２に入り込むタイミングと前後して、凸部である係合部４３ａを凸条部４４ｇが乗り越えることで、凸条部４４ｇが係合部４３ａに係合する。なお、本実施の形態に係る第２の傾斜面４４ｉは、第１の傾斜面４４ｈよりも傾斜角度（側面４４ｃと成す角）が大きい。そのため、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に接続する際には、第１の傾斜面４４ｈが係合部４３ａを乗り越えやすくなり、一方、第２の傾斜面４４ｉが係合部４３ａを乗り越えにくくなるため、第１のコネクタ４３から第２のコネクタ４４が外れにくくなる。
このように、本実施の形態に係るガイド部４６は、ガイド部４６と第１のコネクタ４３との間のスリット７２に第２のコネクタ４４の爪４４ｆが入り込むように構成されている。これにより、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に接続する際に、ガイド部４６によってラッチ部４４ｄの被ガイド部４４ｅがガイドされるため、作業性が向上し、接続不良が低減される。また、第２のコネクタ４４の爪４４ｆが、スリット７２に入り込むことで、第２のコネクタ４４が第１のコネクタ４３から外れないようにロックされる。
また、ガイド部４６は、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に接続する際に、爪４４ｆが撓んだ状態でガイドされる凹溝４６ｂが形成されている。これにより、第２のコネクタ４４の爪４４ｆを凹溝４６ｂでガイドすることで、例えば、ラッチ部４４ｄを作業者が撓ませなくても、爪４４ｆを撓ませることができるため、第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に容易に接続できる。
また、ガイド部４６は、第２のコネクタ４４が第１のコネクタ４３に嵌合した状態で、凹溝４６ｂでガイドされた爪４４ｆが係合する係合部４６ｄを有している。係合部４６ｄは、ガイド部４６の平坦領域４６ｃの下部端面である。これにより、第２のコネクタ４４が第１のコネクタ４３から外れることを防止できる。
また、第１のコネクタ４３は、図２０や図２１に示すように、接続部７４が回路基板３３の基板面に対して上向きになるように配置されている。ガイド部４６は、接続部７４の上方の離れた位置に配置されている。これにより、作業者は第１のコネクタ４３の接続部７４を確認しながら、ガイド部４６で第２のコネクタ４４を第１のコネクタ４３に向かってガイドできるので、コネクタ同士を接続する際の作業性が向上する。
［第５の実施の形態］
本実施の形態に係る支持部品を有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。
（光学ユニット）
図２５は、本実施の形態に係る光学ユニットの分解斜視図である。図２６は、図２５とは異なる方向から見た本実施の形態に係る光学ユニットの分解斜視図である。
本実施の形態に係る光学ユニット１８は、第１の光源２０と、集光用レンズ２４と、集光用レンズ２４を回路基板３３に押さえ付けながら固定する固定部材２５と、第２の光源２８と、第１の光源２０および第２の光源２８を搭載する搭載部品としてのヒートシンク３２と、回転リフレクタ２２と、回転リフレクタ２２を支持する支持部品４０と、回転リフレクタ２２で反射された光を前方へ投影する投影レンズとしての凸レンズ２６と、凸レンズ２６および拡散用レンズ３０を保持するホルダ３１と、スペーサ７６と、太陽光が凸レンズ２６を介してブレード２２ａ表面に入射しないようにするためのシェード６８と、を備えている。
図２７（ａ）は、本実施の形態に係る支持部品の背面図、図２７（ｂ）は、本実施の形態に係る支持部品の正面図である。図２８（ａ）は、図２５に示す支持部品４０をＡ方向から見た側面図、図２８（ｂ）は、図２６に示す支持部品４０をＢ方向から見た側面図である。図２９（ａ）は、図２５に示すヒートシンク３２をＣ方向から見た側面図、図２９（ｂ）は、図２５に示すヒートシンク３２をＤ方向から見た正面図、図２９（ｃ）は、図２５に示すＥ方向から見た上面図である。
本実施の形態に係る支持部品４０は、第１の光源２０から出射する光を反射する回転リフレクタ２２を回転可能に支持する支持部４０ａと、第１の光源２０を搭載するヒートシンク３２と一体化されているアーム状の被固定部３２ａ，３２ｂに対して固定される固定部４０ｂ，４０ｃと、を有する。固定部４０ｂ，４０ｂは、被固定部３２ａ，３２ｂに対して位置決めされる位置決め面４１ｂ，４１ｃを有する。位置決め面４１ｂ（４１ｃ）は、図２８（ａ）に示すように、回転リフレクタ２２の回転軸Ｒに対して斜めに形成されている。具体的には回転軸Ｒと位置決め面４１ｂ，４１ｃとが成す角は４５°±５°の範囲である。
アーム状の被固定部３２ａは、それぞれ搭載面３２ｃに対して垂直方向に延びる第１被固定部３２ａ１，３２ｂ１と、その先端から灯具前方へ屈曲して伸びる第２被固定部３２ａ２，３２ｂ２と、を有する。第２被固定部３２ａ２，３２ｂ２は、固定部４０ｂ，４０ｃに対して位置決めされ固定される。
本実施の形態では、一対のアーム状の被固定部３２ａ，３２ｂ（より具体的には一対の第１被固定部３２ａ１，３２ｂ１）が、回転リフレクタ２２の外縁部２２ｈより短い間隔（図２９（ｂ）の上下方向の間隔Ｇ）で、ヒートシンク３２に設けられている。第２被固定部３２ａ２，３２ｂ２は灯具前方へ延在しているので、ケース４０ｄは、回転リフレクタ２２の外縁部２２ｈよりも内側の領域に固定部４０ｂ，４０ｃの少なくとも一部を配置することができる。
また、第２被固定部３２ａ２，３２ｂ２の間隔を長くすることで、固定部４０ｂ，４０ｃの間隔も長くできる。そのため、回転軸Ｒと固定部４０ｂ，４０ｃとが同一直線上に配置されている場合、回転軸近傍に重量物（例えばモータ３４）が配置されているので、支持部品４０は、重量バランス良く支持できる。
本実施の形態では、アーム状の被固定部３２ａ，３２ｂは一対の構成であるが、一対の第１被固定部の先端を複数本（２本、３本、４本等）に分岐し、支持部品４０を支持固定してもよい。このように、固定箇所を増やすことでモータを含む支持部品４０を強固に固定できる。
これにより、図２７（ａ）や図２７（ｂ）に示すように、回転リフレクタ２２の回転軸Ｒの方向から見て、固定部４０ｂ，４０ｃの少なくとも一部を回転リフレクタ２２の外縁部２２ｈより内側に設けることができる。
また、支持部品４０の支持部４０ａは、固定部４０ｂと固定部４０ｃとの間に配置されている。これにより、支持部４０ａと固定部４０ｂ，４０ｃとが直線的に配置されるため、支持部品４０の重心に対して各部がバランスよく配置され、回転リフレクタ２２が回転している際の振動や振動に起因する騒音等が低減される。
また、支持部品４０は、支持部４０ａが中心に設けられている円筒状のケース４０ｄを更に備えている。固定部４０ｂ，４０ｃは、図２７や図２８に示すように、ケース４０ｄを挟んで回転リフレクタ２２が存在する凹部領域４０ｅと反対側の領域４０ｆであるケースの裏側に設けられている。これにより、回転リフレクタ２２の回転軸Ｒの方向から見て、固定部４０ｂ，４０ｃの少なくとも一部をケース４０ｄの裏側に設けることができる。
図３０は、本実施の形態に係る支持部品をヒートシンクに取り付ける様子を説明するための上面図である。図３０に示すように、第１の光源２０、第２の光源２８、ホルダ３１等が搭載され、固定されたヒートシンク３２に、回転リフレクタ２２を支持している支持部品４０を矢印Ｆ方向から取り付け、被固定部３２ａ（３２ｂ）に固定部４０ｂ（４０ｃ）を突き当てる。この状態で支持部品４０をネジ６４でヒートシンク３２に固定することで、ヒートシンク３２に対して支持部品４０が所定位置で取り付けられる。
なお、図３０に示すように、回転リフレクタ２２の回転軸Ｒは、凸レンズ２６の光軸Ａｘに対して斜め（具体的には４５°±５°）である。そのため、ヒートシンク３２に支持部品４０を取り付ける際に、支持部品４０の一部（ヒートシンク３２に近い部分）は、ヒートシンク３２の一対のアーム状の被固定部３２ａ，３２ｂの間に入り込み、支持部品４０の他部（ヒートシンク３２から遠い部分）は、凸レンズ２６と干渉せずにすむ。これにより、コンパクトな光学ユニットを実現できる。
なお、ヒートシンク３２は、図２９（ａ）～図２９（ｃ）に示すように、第１の光源２０を搭載する搭載面３２ｃを有している。また、図３０に示すように、第１の光源２０から出射した光を反射する回転リフレクタ２２の反射面２２ｄが、搭載面３２ｃと被固定部３２ａとの間に、凸レンズ２６の光軸Ａｘに対して斜めに配置されている。
［第６の実施の形態］
本実施の形態に係る支持部品を有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。
（光学ユニット全体の製造方法）
次に、光学ユニット１８全体の製造方法について、主として図２５、図２６を参照して説明する。本実施の形態に係る光学ユニットの製造方法は、第１の光源２０と、第１の光源２０が搭載されるヒートシンク３２と、第１の光源２０から出射する光を反射する回転リフレクタ２２と、回転リフレクタ２２を回転可能に支持する支持部品４０と、回転リフレクタ２２で反射された反射光を前方へ投影する凸レンズ２６と、凸レンズ２６を保持するホルダ３１と、を備える光学ユニット１８を製造する方法である。
光学ユニット１８全体の製造に先立ち、レンズユニット２９と、反射ユニット４９とを作製しておく。レンズユニット２９の製造は、図２５に示すように、まずホルダ３１の枠に形成されたボス３１ａが拡散用レンズ３０のボス穴３０ｂに入り込むように、ホルダ３１と拡散用レンズ３０とを位置合わせした状態で溶着する。これにより、ホルダ３１の所定位置に拡散用レンズ３０が固定される。次に、ホルダ３１の枠に形成された他のボス４２ｂが凸レンズ２６のボス穴２６ｅおよび切り欠き部２６ｆに入り込むように、ホルダ３１と凸レンズ２６とを位置合わせした状態で溶着する。これにより、ホルダ３１と凸レンズ２６と拡散用レンズ３０とが一体化されたレンズユニット２９が作製される。
なお、本実施の形態に係るホルダ３１、凸レンズ２６および拡散用レンズ３０は、いずれも樹脂製である。特に、凸レンズ２６および拡散用レンズ３０は、透明なアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂である。
また、反射ユニット４９の製造は、まず支持部品４０が備えるモータ３４の回転軸に回転リフレクタ２２を固定する。次に、支持部品４０のケース４０ｄの外周部に形成されている爪４０ｇに、シェード６８の外縁から支持部品４０側に突き出するように設けられている突き出し片６８ａの開口部を引っ掛けることで、支持部品４０にシェード６８が固定される。
次に、第１の光源２０、レンズユニット２９および反射ユニット４９をヒートシンク３２に固定する工程について説明する。
はじめに、ヒートシンク３２の搭載面３２ｃに設けられている２つのボス３２ｄが、回路基板３３のボス穴３３ｂ、集光用レンズ２４のボス穴２４ａおよび固定部材２５のボス穴２５ａに入り込むように、回路基板３３、集光用レンズ２４および固定部材２５をヒートシンク３２に位置合わせして搭載する（搭載工程）。この状態で、回路基板３３、集光用レンズ２４および固定部材２５をネジ５２でヒートシンク３２に締結固定する。なお、この段階で、第２の光源２８をネジ５３でヒートシンク３２の他の搭載面３２ｅに締結固定してもよい。
次に、凸レンズ２６が保持されたホルダ３１を有するレンズユニット２９をネジ５４でヒートシンク３２に締結固定する（第１固定工程）。その後、回転リフレクタ２２を支持した支持部品４０を有する反射ユニット４９を、支持部品４０の固定部４０ｂ，４０ｃをヒートシンク３２の第２被固定部３２ａ２，３２ｂ２に位置合わせした状態で、ネジ６４でヒートシンク３２に締結固定する（第２固定工程）。
これにより、第１の光源２０が搭載されているヒートシンク３２にホルダ３１を介して凸レンズ２６が固定されるため、第１の光源２０と凸レンズ２６との位置決めが容易となる。同様に、第１の光源２０が搭載されているヒートシンク３２に支持部品４０を介して回転リフレクタ２２が固定されるため、第１の光源２０と回転リフレクタ２２との位置決めが容易となる。そのため、部品を固定する際、あるいは部品を固定した後に位置決めが不要なため、部品同士の組立てが比較的容易となる。
また、本実施の形態では、第１固定工程においてホルダ３１をヒートシンク３２に固定する第１固定方向（図２５や図２６の矢印Ｙに沿った方向）と、第２固定工程において支持部品４０をヒートシンク３２に固定する第２固定方向（矢印Ｙに沿った方向）と、が同じである。加えて、第１固定工程および第２固定工程において、ネジの締結方向も同じである。これにより、例えば、第１固定工程と第２固定工程において、治具の向きを変えたり、作業者が姿勢を変えたりする頻度を低減できる。
また、本実施の形態では、搭載工程において第１の光源２０をヒートシンク３２に搭載する搭載方向（図２５や図２６の矢印Ｙに沿った方向）と、第１固定方向と、が同じである。加えて、搭載工程および第１固定工程において、ネジの締結方向も同じである。これにより、例えば、搭載工程と第１固定工程において、治具の向きを変えたり、作業者が姿勢を変えたりする頻度を低減できる。
また、本実施の形態では、回転軸Ｒが凸レンズ２６の光軸Ａｘに対して斜めになっている回転リフレクタ２２を支持した支持部品４０をヒートシンク３２に固定する第２固定方向を、第１工程方向や搭載方向と同じにできる。また、本実施の形態に係る位置決め面４１ｂ（４１ｃ）は、第２固定方向に対して交差する面（成す角度は４５°）である。これにより、第１の光源２０と回転リフレクタ２２との位置決め精度が向上する。
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
［第７の実施の形態］
本実施の形態に係る回転リフレクタを有する光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。はじめに、後述する実施の形態に係る光学ユニットを搭載可能な車両用前照灯システムの概略について説明する。
（車両用前照灯システム）
図３１は、本実施の形態に係る車両用前照灯システムを適用した自動車の外観を示す概略図である。車両用前照灯システム２００は、自動車Ｖの前部の右隅および左隅に設けられた一対の車両用前照灯１０Ｒ，１０Ｌ（以下、適宜「車両用前照灯１０」と称する。）と、車両用前照灯１０Ｒ，１０Ｌの点消灯を制御する制御部１１と、を備える。制御部１１は、車両が備える各種センサ（車速センサ、撮像カメラ、レーダ装置、光学センサ、ＧＰＳ装置等）から送信された信号に基づいて自車両より前方を走行する前走車との距離や位置に応じて車両用前照灯１０Ｒ，１０Ｌを制御する。
（光学ユニット）
図３２は、本実施の形態に係る光学ユニットの要部を示す斜視図である。なお、図３２では、光学ユニット１８を構成する部品のうち、主として第１の光源２０、回転リフレクタ２２および凸レンズ２６を示しており、説明の便宜上一部の部品の図示を省略している。
図３２に示すように、光学ユニット１８は、水平方向に向かってライン状に配列された複数のＬＥＤ２０ａからなる第１の光源２０と、第１の光源２０から出射した光を回転リフレクタ２２で反射された光を光学ユニットの光照射方向（光軸Ａｘ）に投影する凸レンズ２６を備えている。回転リフレクタ２２は、回転軸Ｒが光照射方向（光軸Ａｘ）に対して斜めにかつ水平方向に延びるように配置されている。また、第１の光源２０は、複数のＬＥＤ２０ａのそれぞれの発光面が反射面に対して斜めとなるように配置されている。
ブレード２２ａの反射面２２ｄは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと該反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。なお、反射面のより詳細な形状は後述する。
（回転リフレクタ）
図３乃至図６に示す回転リフレクタ２２は、右側前照灯用の車両用前照灯１０に用いられるものであり、反射面２２ｄの正面視において反時計回りに回転する。また、ブレード２２ａの反射面２２ｄは、図３乃至図６に示すように、外周部の軸方向の高さ（ブレードの厚み方向）が正面視で反時計回りに向かって徐々に高くなるように構成されている。反対に、反射面２２ｄは、回転部２２ｂに近い内周部の軸方向の高さが反時計回りに向かって徐々に低くなるように構成されている。
また、反射面２２ｄは、外周部のうち軸方向の高さが低い方の端部２２ｅから中心（回転部２２ｂ）に向かって徐々に高くなるように構成されている。反対に、反射面２２ｄは、外周部のうち軸方向の高さが高い方の端部２２ｆから中心に向かって徐々に低くなるように構成されている。
このように各部で傾斜が異なる反射面２２ｄの法線ベクトルについて説明する。図３３（ａ）は、反射面の形状を説明するための右側前照灯用の回転リフレクタの正面図、図３３（ｂ）は、反射面の形状を説明するための左側前照灯用の回転リフレクタの正面図である。なお、図３３（ａ）に示す右側前照灯用の回転リフレクタ２２Ｒと図３３（ｂ）に示す左側前照灯用の回転リフレクタ２２Ｌは、互いの反射面の表面形状が鏡像となる関係である。
図３３（ａ）に示す点線Ｌ３は、反射面２２ｄの軸方向の高さがほぼ一定の部分を結んだものであり、点線Ｌ３上の点Ｆ０における反射面２２ｄの法線ベクトルのみが回転リフレクタ２２Ｒの回転軸と平行となる。
また、図３３（ａ）、図３３（ｂ）に示す各矢印は、その領域での傾斜方向を示しており、矢印の向きは反射面２２ｄの高さが高い方から低い方へ向かうように描かれている。図３３（ａ）、図３３（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る反射面２２ｄは、点線Ｌ３を挟んだ隣接領域で周方向または径方向の傾斜の向きが反転している。
例えば、図３３（ａ）に示す回転リフレクタ２２Ｒの反射面２２ｄの正面から領域Ｒ１に入射した光は、図３３（ａ）に示す状態で、左斜め上方向へ反射される。同様に、領域Ｒ２に入射した光は左斜め下方向へ反射され、領域Ｒ３に入射した光は右斜め上方向へ反射され、領域Ｒ４に入射した光は右斜め下方向へ反射される。
一方、図３３（ｂ）に示す回転リフレクタ２２Ｌの反射面２２ｄの正面から領域Ｒ１’に入射した光は、図３３（ｂ）に示す状態で、右斜め下方向へ反射される。同様に、領域Ｒ２’に入射した光は右斜め上方向へ反射され、領域Ｒ３’に入射した光は左斜め下方向へ反射され、領域Ｒ４’に入射した光は左斜め上方向へ反射される。
このように、回転リフレクタ２２（２２Ｒ，２２Ｌ）の反射面２２ｄは、入射した光の反射方向が領域によって変わるように構成されているため、回転リフレクタ２２を回転させることで入射した光の反射方向が周期的に変わる。この性質を利用することで、回転リフレクタ２２は、第１の光源２０から出射した光を回転しながら反射した光で前方を走査し、配光パターンを形成する。
次に、本実施の形態に係る車両用前照灯システム２００による配光パターンの形成について説明する。図３４（ａ）は、左右の光学ユニットのレイアウトと各光学ユニットが形成する配光パターンとの関係を説明するための模式図、図３４（ｂ）は、左右の回転リフレクタにおけるブレードの回転位置と、左右の光源のＬＥＤの点消灯のタイミングを説明するための図である。
初めに右側の車両用前照灯１０Ｒが備える光学ユニット１８Ｒで形成される配光パターンＰＨＲについて説明する。車両の右前部に配置される光学ユニット１８Ｒは、ＬＥＤ２０ａと、ＬＥＤ２０ａから出射した光を反射しながら回転軸Ｒを中心に回転する回転リフレクタ２２Ｒと、回転リフレクタ２２Ｒを図３３（ａ）に示す反時計回り（ＣＣＷ）に回転させるモータ３４Ｒと、を有する。同様に車両の左前部に配置される光学ユニット１８Ｌは、ＬＥＤ２０ａ’と、ＬＥＤ２０ａ’から出射した光を反射しながら回転軸Ｒを中心に回転する回転リフレクタ２２Ｌと、回転リフレクタ２２Ｌを図３３（ａ）に示す反時計回り（ＣＣＷ）に回転させるモータ３４Ｌと、を有する。
回転リフレクタ２２Ｒは、回転しながら反射したＬＥＤ２０ａの光が車両前方を走査することで所望の配光パターンＰＨＲを形成するように構成された反射面２２ｄＲを有する。図３４（ｂ）に示すように、反射面２２ｄＲのブレード位置Ｐ１がＬＥＤ２０ａの発光面の正面に到達したタイミングｔＰ１では、ＬＥＤ２０ａが消灯されている。そして、反射面２２ｄＲのブレード位置Ｐ２がＬＥＤ２０ａの発光面の正面に到達したタイミングｔＰ２において、ＬＥＤ２０ａが点灯（ＯＮ）される。その結果、配光パターンＰＨＲの左端を含む領域が照射される。
その後、ＬＥＤ２０ａが点灯した状態でその発光面の正面をブレード位置Ｐ３が通過し（タイミングｔＰ３）、ブレード位置Ｐ４が到達したタイミングｔＰ４において、ＬＥＤ２０ａが消灯（ＯＦＦ）される。このように、点灯したＬＥＤ２０ａの発光面の正面をブレード位置Ｐ２～Ｐ４が通過することで、ブレード２２ａで反射された光が車両前方を図３４（ａ）の左側から右側へ走査し、配光パターンＰＨＲを形成する。その後、タイミングｔＰ５（≒ｔＰ１）において、隣接するブレード２２ａのブレード位置Ｐ１がＬＥＤ２０ａの発光面の正面に到達し１周期が終わる。本実施の形態に係る回転リフレクタ２２Ｒは、ブレード２２ａを２枚有しているため、前述の走査を２周期行うことで一回転する。
また、回転リフレクタ２２Ｒと同様に、回転リフレクタ２２Ｌは、回転しながら反射したＬＥＤ２０ａ’の光が車両前方を走査することで所望の配光パターンＰＨＬを形成するように構成された反射面２２ｄＬを有する。図３４（ｂ）に示すように、反射面２２ｄＬのブレード位置Ｐ１’がＬＥＤ２０ａ’の発光面の正面に到達したタイミングｔＰ１’では、ＬＥＤ２０ａ’が消灯されている。そして、反射面２２ｄＬのブレード位置Ｐ２’がＬＥＤ２０ａ’の発光面の正面に到達したタイミングｔＰ２’において、ＬＥＤ２０ａ’が点灯（ＯＮ）される。その結果、配光パターンＰＨＬの左端を含む領域が照射される。
その後、ＬＥＤ２０ａ’が点灯した状態でその発光面の正面をブレード位置Ｐ３’が通過し（タイミングｔＰ３’）、ブレード位置Ｐ４’が到達したタイミングｔＰ４’において、ＬＥＤ２０ａ’が消灯（ＯＦＦ）される。このように、点灯したＬＥＤ２０ａ’の発光面の正面をブレード位置Ｐ２’～Ｐ４’が通過することで、ブレード２２ａ’で反射された光が車両前方を図３４（ａ）の左側から右側へ走査し、配光パターンＰＨＬを形成する。その後、タイミングｔＰ５’（≒ｔＰ１’）において、隣接するブレード２２ａ’のブレード位置Ｐ１’がＬＥＤ２０ａ’の発光面の正面に到達し１周期が終わる。本実施の形態に係る回転リフレクタ２２Ｌは、ブレード２２ａ’を２枚有しているため、前述の走査を２周期行うことで一回転する。
反射面２２ｄＲおよび反射面２２ｄＬは、図３４（ａ）に示すように、車両の中心に対して左右対称となるように配置されている。また、反射面２２ｄＲおよび反射面２２ｄＬは、図３３（ａ）や図３３（ｂ）に示すように、互いの表面形状が鏡像となる関係である。
上述のように、回転リフレクタ２２Ｒおよび回転リフレクタ２２Ｌの回転方向が同じため（図３３（ａ）、図３３（ｂ）における反時計回り）、モータ３４Ｒ，３４Ｌを共通化できる。これにより、仕様の異なる（例えば、モータの回転方向が異なる）モータ３４Ｒ，３４Ｌを用意する必要がなく、また、モータ駆動制御も共通化できる。
また、光学ユニット１８Ｒは、回転リフレクタ２２Ｒで反射した光を車両前方へ投影する凸レンズ２６Ｒ（２６）を更に有している。また、光学ユニット１８Ｌは、回転リフレクタ２２Ｌで反射した光を車両前方へ投影する凸レンズ２６Ｌ（２６）を更に有している。図３４（ａ）に示すように、回転リフレクタ２２Ｒで反射した光が通過する凸レンズ２６Ｒの第１光学面としての出射面２６Ｒｓは、光軸Ａｘに対して左右が非対称形状である。同様に、回転リフレクタ２２Ｌで反射した光が通過する凸レンズ２６Ｌの第２光学面としての出射面２６Ｌｓは、光軸Ａｘに対して左右が非対称形状である。また、出射面２６Ｒｓ，２６Ｌｓは、図３４（ａ）に示すように、互いの表面形状が鏡像となる関係である。
これにより、凸レンズ２６Ｒが車両の右前部に配置され、凸レンズ２６Ｌが車両の左前部に配置されていることから、凸レンズ２６Ｌの光学設計は、凸レンズ２６Ｒの光学設計に対して単に左右反転すればよい。
回転リフレクタ２２Ｒは、第１の反射面として複数のブレード２２ａ（第１のブレード）を有し、回転リフレクタ２２Ｌは、第２の反射面として複数のブレード２２ａ’（第２のブレード）を有する。本実施の形態に係る制御部１１は、光学ユニット１８ＲのＬＥＤ２０ａから出射した光が同時に複数のブレード２２ａに入射しないようにＬＥＤ２０ａの点消灯を制御し、光学ユニット１８ＬのＬＥＤ２０ａ’から出射した光が同時に複数のブレード２２ａ’に入射しないように、ＬＥＤ２０ａ’の点消灯を制御している。
これにより、例えば、左右の光学ユニット１８Ｒ，１８Ｌが有するＬＥＤ２０ａ，２０ａ’を所定のタイミングで消灯することで、複数のブレード２２ａからの反射光が同時に車両前方の離れた場所を走査したり、複数のブレード２２ａ’からの反射光が同時に車両前方の離れた場所を走査したりすることが抑制される。
また、回転リフレクタ２２Ｒは、ＬＥＤ２０ａから出射した光が同時に複数のブレード２２ａに入射しないように、隣接するブレード２２ａ間に貫通部２２ｇが形成されている。回転リフレクタ２２Ｌは、ＬＥＤ２０ａ’から出射した光が同時に複数のブレード２２ａ’に入射しないように、隣接するブレード２２ａ’間に貫通部２２ｇ’が形成されている。これにより、ＬＥＤ２０ａ，２０ａ’の消灯時間を余り長くせずに、複数のブレード２２ａからの反射光が同時に車両前方の離れた場所を走査したり、複数のブレード２２ａ’からの反射光が同時に車両前方の離れた場所を走査したりすることが抑制される。
また、本実施の形態に係る制御部１１は、図３４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ２０ａを消灯するタイミングｔＰ４に対して、ＬＥＤ２０ａ’を消灯するタイミングｔＰ４’をずらすことができる。回転リフレクタ２２Ｒの反射面２２ｄＲおよび回転リフレクタ２２Ｌの反射面２２ｄＬは、共に回転方向が同じである。また、反射面２２ｄＲおよび反射面２２ｄＬは、車両の前後方向に延びる中心線に対して左右対称となるように配置されており、かつ、互いの表面形状が鏡像となる関係である。
そのため、ＬＥＤ２０ａを消灯するタイミングとＬＥＤ２０ａ’を点消灯するタイミングを揃えると、回転リフレクタ２２Ｒで形成する配光パターンＰＨＲと回転リフレクタ２２Ｌで形成される配光パターンＰＨＬとが一致する。この場合、配光パターンＰＨＲ，ＰＨＬは互いに左右対称とならず、配光パターンＰＨＲ，ＰＨＬを重畳した配光パターンはＶ－Ｖ線を中心に左右どちらかに偏った配光となる。そこで、ＬＥＤ２０ａ，２０ａ’を点消灯するタイミングをずらすことで、全体として左右対称の配光パターンを形成することが可能となる。
なお、各タイミングは、
ｔＰ１（ｔＰ５）＝ｔＰ１’（ｔＰ５’）
ｔＰ２－ｔＰ１＞ｔＰ２’－ｔＰ１’
ｔＰ５－ｔＰ４＜ｔＰ５’－ｔ４１’
を満たすとよい。
あるいは、
ｔＰ１（ｔＰ５）＝ｔＰ１’（ｔＰ５’）
ｔＰ２－ｔＰ１＜ｔＰ２’－ｔＰ１’
ｔＰ５－ｔＰ４＞ｔＰ５’－ｔ４１’
を満たしてもよい。
また、回転リフレクタ２２Ｒが回転しながら反射したＬＥＤ２０ａの光が車両前方を走査する方向（図３４（ａ）に示す左から右へ向かう方向）と、回転リフレクタ２２Ｌが回転しながら反射したＬＥＤ２０ａ’の光が車両前方を走査する方向と、が同じである（図３４（ａ）に示す左から右へ向かう方向）。これにより、ドライバに違和感のない配光パターンを形成できる。
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
上述の実施の形態では、ブレード２２ａを有する回転リフレクタ２２を用いているが、回転リフレクタ２２の代わりにポリゴンミラーを用いてもよい。あるいは、回転リフレクタ２２の代わりにＭＥＭＳミラー（共振ミラー）を用いてもよい。あるいは、回転リフレクタ２２の代わりに、多数の可動式の微小鏡面（マイクロミラー）がマトリックス状に配列されたＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いてもよい。
また、本実施の形態に係る第１の光源２０は、一列に並んだ５個のＬＥＤ２０ａを備えているが、より多数の発光素子がアレイ状またはアトリックス状に配列された光源であってもよい。
本発明は、灯具に用いられる様々な部品に利用できる。
１０ 車両用前照灯、 １８ 光学ユニット、 ２０ 第１の光源、 ２０ａ ＬＥＤ、 ２２ 回転リフレクタ、 ２２ａ ブレード、 ２２ｂ 回転部、 ２２ｃ 連結部、 ２２ｄ 反射面、 ２２ｊ 凹部、 ２２ｋ ウェルド、 ３６ スリーブ、 ３６ａ 穴、 ３８ 溝、 １００，１０２ 金型、 １０２ａ 載置部、 １０６ 金型、
１０８ 射出成型器、 １１４ ゲート、 １１６ キャビティ、 １２０ 突き出しピン。

Claims (31)

  1. 回転部と、
    前記回転部の周囲に設けられ、反射面として機能するブレードと、を有する回転リフレクタの製造方法であって、
    前記ブレードに相当するキャビティ部分より前記回転部側にゲートが形成された金型を用いて射出成形することを特徴とする回転リフレクタの製造方法。
  2. 前記ゲートは、前記ブレードの反射面と同じ側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転リフレクタの製造方法。
  3. 前記ゲートは、前記回転部と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転リフレクタの製造方法。
  4. 前記ゲートは、前記ブレードの数と同じ数だけ形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転リフレクタの製造方法。
  5. 前記金型は、前記回転部の一部となる、回転軸が挿入される非樹脂部品を載置する載置部が前記ゲートの近傍に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転リフレクタの製造方法。
  6. 回転部と、
    前記回転部の周囲に設けられ、反射面として機能するブレードと、を有する樹脂製の回転リフレクタであって、
    前記回転部は、回転軸が挿入される穴を有し、
    前記穴と前記ブレードとの間に複数のゲート痕が形成されており、
    前記穴の周囲であって前記ゲート痕の近傍に、複数のゲートから射出された溶融樹脂が合流するウェルドが形成されていることを特徴とする回転リフレクタ。
  7. 出射側に配置されている第１のレンズと、
    入射側に配置されている第２のレンズと、
    前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを保持するホルダと、を備え、
    前記第１のレンズは、出射側から見て前記第２のレンズと一部が重複しており、
    前記第１のレンズは、
    第１の光源から出射した光が透過する第１の領域と、
    第２の光源から出射し、前記第２のレンズを透過した光が透過する第２の領域と、を有することを特徴とするレンズユニット。
  8. 前記ホルダは、
    前記第１のレンズが載置される第１の載置部と、
    前記第２のレンズが載置される第２の載置部と、を有し、
    前記第１の載置部は、前記第２の載置部よりも出射側に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズユニット。
  9. 前記ホルダは、内側を光が通過する筒状の部材であり、一方の端面に前記第１の載置部および前記第２の載置部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズユニット。
  10. 第１の光源と、
    第２の光源と、
    請求項７に記載のレンズユニットと、
    前記第１の光源から出射した光を、回転する反射面で前記第１の領域に向けて反射する回転リフレクタと、
    を備えることを特徴とする光学ユニット。
  11. 光学部材であって、
    前記光学部材は、全体がシリコーンで構成された射出成形部品であり、裏側から入射した光を制御して表側から出射する光学制御部と、前記光学制御部に隣接する基部と、を有し、
    前記光学制御部は、複数の発光素子からそれぞれ出射した光に対応する複数のレンズ部を有し、
    前記基部は、裏側から入射する光または表側から出射する光の少なくとも一方を散乱する散乱部を有することを特徴とする光学部材。
  12. 前記散乱部は、表面の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の光学部材。
  13. 前記レンズ部は、透過する光を屈折することで集光する形状であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光学部材。
  14. 前記基部は、板状であり、前記光学制御部の周囲よりも厚みが厚い肉厚部を有し、
    前記肉厚部は、前記基部の周縁部に形成されていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の光学部材。
  15. 複数の発光素子を有する光源と、
    前記複数の発光素子からそれぞれ出射した光の配光を制御する請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の光学部材と、
    前記光学部材で配光を制御された光を車両前方へ投影する投影レンズと、
    を備えることを特徴とする車両用灯具。
  16. 光源から出射する光を反射する回転リフレクタを回転可能に支持する支持部と、
    前記光源を搭載する搭載部品と一体化されている被固定部に対して固定される固定部と、を有し、
    前記固定部は、前記被固定部に対して位置決めされる位置決め面を有し、
    前記位置決め面は、前記回転リフレクタの回転軸に対して斜めに形成されていることを特徴とする支持部品。
  17. 前記固定部は、第１の固定部と第２の固定部とを有し、
    前記支持部は、前記第１の固定部と前記第２の固定部との間に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の支持部品。
  18. 前記支持部が中心に設けられているケースを更に備え、
    前記固定部は、前記ケースを挟んで前記回転リフレクタが存在する領域と反対側の領域である前記ケースの裏側に設けられていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の支持部品。
  19. 光源と、
    前記光源を搭載する搭載部品と、
    請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の支持部品と、
    前記支持部品に支持される回転リフレクタと、
    前記回転リフレクタで反射された光を前方へ投影する投影レンズと、を備え、
    前記回転リフレクタの回転軸は、前記投影レンズの光軸に対して斜めであることを特徴とする光学ユニット。
  20. 前記搭載部品は、
    光源を搭載する搭載面と、
    前記搭載面から離間した領域に設けられ、前記固定部が固定される被固定部と、を有し、
    前記光源から出射した光を反射する前記回転リフレクタの反射面が、前記搭載面と前記被固定部との間に、前記投影レンズの光軸に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の光学ユニット。
  21. 光源と、
    前記光源が搭載される搭載部品と、
    前記光源から出射する光を反射する回転リフレクタと、
    前記回転リフレクタを回転可能に支持する支持部品と、
    前記回転リフレクタで反射された反射光を前方へ投影する投影レンズと、
    前記投影レンズを保持するレンズホルダと、を備える光学ユニットの製造方法であって、
    前記光源を前記搭載部品に搭載する搭載工程と、
    前記搭載工程の後に、前記投影レンズを保持した前記レンズホルダを前記搭載部品に固定する第１固定工程と、
    前記第１固定工程の後に、前記回転リフレクタを支持した前記支持部品を前記搭載部品に固定する第２固定工程と、
    を含むことを特徴とする光学ユニットの製造方法。
  22. 前記第１固定工程において前記レンズホルダを前記搭載部品に固定する第１固定方向と、前記第２固定工程において前記支持部品を前記搭載部品に固定する第２固定方向と、が同じであることを特徴とする請求項２１に記載の光学ユニットの製造方法。
  23. 前記搭載工程において前記光源を前記搭載部品に搭載する搭載方向と、前記第１固定方向と、が同じであることを特徴とする請求項２２に記載の光学ユニットの製造方法。
  24. 前記支持部品は、
    前記光源から出射する光を反射する前記回転リフレクタを回転可能に支持する支持部と、
    前記光源を搭載する前記搭載部品と一体化されている被固定部に対して固定される固定部と、を有し、
    前記回転リフレクタは、回転軸が前記第２固定方向に対して斜めであることを特徴とする請求項２２または２３に記載の光学ユニットの製造方法。
  25. 前記固定部は、前記被固定部に対して位置決めされる位置決め面を有し、
    前記位置決め面は、前記第２固定方向に対して交差する面であることを特徴とする請求項２４に記載の光学ユニットの製造方法。
  26. 車両の右前部に配置される第１の光学ユニットと、
    車両の左前部に配置される第２の光学ユニットと、を備えた車両用前照灯システムであって、
    前記第１の光学ユニットは、
    第１の光源と、
    前記第１の光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する第１の回転リフレクタと、
    前記第１の回転リフレクタを所定の一方向に回転させる第１のモータと、を有し、
    前記第２の光学ユニットは、
    第２の光源と、
    前記第２の光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する第２の回転リフレクタと、
    前記第２の回転リフレクタを、前記第１の回転リフレクタの回転方向と同じ所定の一方向に回転させる第２のモータと、を有し、
    前記第１の回転リフレクタは、回転しながら反射した第１の光源の光が車両前方を走査することで所望の配光パターンを形成するように構成された第１の反射面を有し、
    前記第２の回転リフレクタは、回転しながら反射した第２の光源の光が車両前方を走査することで所望の配光パターンを形成するように構成された第２の反射面を有し、
    前記第１の反射面および前記第２の反射面は、車両の中心に対して左右対称となるように配置されており、かつ、互いの表面形状が鏡像となる関係であることを特徴とする車両用前照灯システム。
  27. 前記第１の光学ユニットは、前記第１の回転リフレクタで反射した光を車両前方へ投影する第１の投影レンズを更に有し、
    前記第２の光学ユニットは、前記第２の回転リフレクタで反射した光を車両前方へ投影する第２の投影レンズを更に有し、
    前記第１の回転リフレクタで反射した光が通過する前記第１の投影レンズの第１光学面は、光軸に対して左右が非対称形状であり、
    前記第２の回転リフレクタで反射した光が通過する前記第２の投影レンズの第２光学面は、光軸に対して左右が非対称形状であり、
    前記第１光学面および前記第２光学面は、互いの表面形状が鏡像となる関係であることを特徴とする請求項２６に記載の車両用前照灯システム。
  28. 前記第１の回転リフレクタは、第１の反射面として複数の第１のブレードを有し、
    前記第２の回転リフレクタは、第２の反射面として複数の第２のブレードを有し、
    前記第１の光源から出射した光が同時に複数の第１のブレードに入射しないように前記第１の光源の点消灯を制御し、前記第２の光源から出射した光が同時に複数の第２のブレードに入射しないように、前記第２の光源の点消灯を制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項２６または２７に記載の車両用前照灯システム。
  29. 前記第１の回転リフレクタは、前記第１の光源から出射した光が同時に複数の第１のブレードに入射しないように、隣接する前記第１のブレード間に貫通部が形成されており、
    前記第２の回転リフレクタは、前記第２の光源から出射した光が同時に複数の第２のブレードに入射しないように、隣接する前記第２のブレード間に貫通部が形成されていることを特徴とする請求項２８に記載の車両用前照灯システム。
  30. 前記制御部は、前記第１の光源を消灯するタイミングに対して、前記第２の光源を消灯するタイミングをずらすことを特徴とする請求項２８または２９に記載の車両用前照灯システム。
  31. 前記第１の回転リフレクタが回転しながら反射した第１の光源の光が車両前方を走査する方向と、前記第２の回転リフレクタが回転しながら反射した第２の光源の光が車両前方を走査する方向と、が同じであることを特徴とする請求項２６乃至３０のいずれか１項に記載の車両用前照灯システム。
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