JP7433120B2 - 灯具ユニット - Google Patents

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が配列されてなる反射制御部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）を形成することが可能な構成となっている。

特開２０１４－１６５１３０号公報

一般に空間光変調器は、その反射制御部が矩形状の外形形状を有しているので、仮に反射制御部の全領域が車両前方路面に投影されたとした場合の最大投影領域は、その外形形状が遠方へ向けて徐々に左右幅が広くなる逆台形形状となり、その両側端縁は路肩やセンターラインと交差する方向に延びるものとなる。

したがって、このような逆台形形状の外形形状を有する最大投影領域内において路面描画用配光パターンが形成されると、ドライバー等に違和感を与え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、ドライバー等に違和感を与えてしまうことなく路面描画用配光パターンを形成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、所定の遮光部材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が配列されてなる反射制御部を備えており、
上記反射制御部よりもユニット前方側に、上記反射制御部からの反射光の一部を遮光する遮光部材が配置されており、
上記遮光部材は、上記反射制御部からの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されており、
上記光源は、上記遮光部材よりもユニット前方側に配置されている、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の角度位置と第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が配列されてなる反射制御部を備えていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記「遮光部材」は、反射制御部からの反射光の一部を遮光するように構成されており、かつ、その非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されたものであれば、その具体的な配置や構成は特に限定されるものではない。

上記「非遮光領域」は、その左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されていれば、その具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば、徐々に左右幅が狭くなるように形成されていてもよいし、段階的に左右幅が狭くなるように形成されていてもよいし、また、左右均等に左右幅が狭くなるように形成されていてもよいし、左右不均等に左右幅が狭くなるように形成されていてもよい。

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。

その上で、空間光変調器は、第１の角度位置と第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が配列されてなる反射制御部を備えており、そのユニット前方側には反射制御部からの反射光の一部を遮光する遮光部材が配置されているので、仮に複数の反射素子がすべて第１の角度位置にあったとしても（すなわち反射制御部の全領域が車両前方路面に投影され得る状態にあったとしても）、実際に車両前方路面に投影される最大投影領域を非遮光領域（すなわち反射制御部からの反射光が遮光部材によって遮光されてしまわない領域）の外形形状に対応する外形形状に設定することができる。

その際、遮光部材は、非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されているので、最大投影領域の外形形状を上面視において逆台形形状から矩形形状に近づけることができ、これにより最大投影領域の両側端縁を路肩やセンターラインに略沿った方向に延びるものとすることができる。

したがって、このような矩形形状に近い外形形状を有する最大投影領域内において路面描画用配光パターンが形成されるようにすることにより、ドライバー等に違和感を与えてしまわないようにすることができる。

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、ドライバー等に違和感を与えてしまうことなく路面描画用配光パターンを形成することができる。

上記構成において、さらに、空間光変調器として、反射制御部を収容する筐体部と、反射制御部よりもユニット前方側に配置された状態で筐体部に支持された透光板とを備えた構成とした上で、遮光部材が透光板よりもユニット前方側に配置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、反射制御部からの反射光が透光板を透過する際、この透光板において表面反射が発生してしまうので、第１の角度位置にある反射素子からの反射光以外の迷光が僅かながら投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射されてしまう。このため、車両前方路面には路面描画用配光パターンが形成されるとともにその周辺領域（すなわち最大投影領域における路面描画用配光パターン以外の領域）が薄明るく照射されてしまうこととなる。

しかしながら、このように周辺領域が薄明るく照射されたとしても、遮光部材の存在により周辺領域の両側端縁は路肩やセンターラインに略沿った方向に延びるものとなっているので、ドライバー等に違和感を与えてしまわないようにすることができる。

上記構成において、さらに、遮光部材として、非遮光領域の形状を有する開口部が形成された遮光板で構成されたものとすれば、遮光部材の前後幅を小さくすることができるので、反射制御部から投影レンズへ向かう反射光が不必要に遮光されてしまわないようにすることができる。

上記構成において、さらに、非遮光領域の形状が等脚台形形状に設定された構成とすれば、最大投影領域の外形形状を上面視においてより矩形形状に近い形状にすることができ、その両側端縁を路肩やセンターラインに沿わせることが容易に可能となる。

本願発明に係る灯具ユニットは、車載用の灯具ユニットに限られるものではなく、例えば街路灯等に用いることも可能であるが、車載用の灯具ユニットとして構成されている場合には、灯具ユニットからの照射光の路面に対する入射角が大きくなるので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。

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 図１の要部詳細図 図２のIII－III線矢視図 図３の要部詳細図 図２の要部詳細図 （ａ）は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、（ｂ）は上記実施形態の比較例に係る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 （ａ）は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上方から見て示す図、（ｂ）は上記比較例に係る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上方から見て示す図 上記実施形態の第１および第２変形例を示す、図４と略同様の図 上記第１および第２変形例の作用を示す、図６（ａ）と同様の図 上記実施形態の第３および第４変形例を示す、図４と略同様の図

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、図１の要部詳細図であり、図３は、図２のIII－III線矢視図である。さらに、図４は、図３の要部詳細図である。

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。

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（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延びる棚状部４０ｄが形成されている。

灯具ユニット１０は、ブラケット４０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。なお、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。

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、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。

光源側サブアッシー５０は、光源５２と、光源５２からの出射光を空間光変調器３０へ向けて偏向制御する集光レンズ５４とを備えている。

光源５２および集光レンズ５４は、光軸Ａｘよりも下方側（具体的には光軸Ａｘの真下の位置）に配置されている。

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、集光レンズ５４を介して空間光変調器３０に到達した光源５２からの光を、空間光変調器３０で反射させて投影レンズ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）を形成し得る構成となっている。

空間光変調器３０の制御は、図示しない車載カメラからの映像信号等に基づいて行われるようになっている。

次に、空間光変調ユニット２０の具体的な構成について説明する。

図２、３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、この透光板３０Ｃをその周縁部において筐体部３０Ｂにシールするシール部３０Ｄとを備えた構成となっている。

図４にも示すように、反射制御部３０Ａは、ユニット正面視において横長矩形状の領域として構成されている。また、透光板３０Ｃは、反射制御部３０Ａの外周形状よりもひとまわり大きい横長矩形状の外形形状を有している。

図２に示すように、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（具体的には反射制御部３０Ａの下端縁が光軸Ａｘよりも僅かに上方側にある位置）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、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。

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、図１に示すように、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および補完的配光パターンを効率良く形成し得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２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、斜め下方から入射する光源５２からの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の角度位置では上記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、光源５２からの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２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４０ａが形成されている。この開口部４０ａ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。

図２、４に示すように、ブラケット４０と空間光変調器３０との間には、遮光部材３２とガスケット３４とが配置されている。

遮光部材３２は、反射制御部３０Ａからの反射光の一部を遮光するための部材であって、反射制御部３０Ａの中心軸線Ａｘ１を中心とする開口部３２ａが形成された遮光板として構成されている。

具体的には、遮光部材３２は、空間光変調器３０の透光板３０Ｃよりも薄い板厚を有するアルミ板で構成されており、その表面には黒アルマイト処理が施されている。遮光部材３２は、空間光変調器３０の筐体部３０Ｂよりも大きい外周面形状を有しており、ブラケット４０の後面と面接触した状態で、透光板３０Ｃからユニット前方側に僅かに離れた位置に配置されている。

遮光部材３２の開口部３２ａは、ユニット正面視において反射制御部３０Ａと部分的に重複するようにして透光板３０Ｃの外周面形状よりも小さい開口形状で形成されている。

具体的には、開口部３２ａは、等脚台形を上下反転させた開口形状を有しており、ユニット正面視において反射制御部３０Ａの大半の領域を露出させるとともにその左右両側部の楔状領域を遮蔽するように形成されている。すなわち、遮光部材３２は、その開口部３２ａの両側端縁３２ａ１が下方へ向けて中央寄りに傾斜していることにより、反射制御部３０Ａからの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されている。

ガスケット３４は、シリコーンゴムで構成されており、遮光部材３２と空間光変調器３０の筐体部３０Ｂとの間に介装されている。

ガスケット３４は、その前面が平面状に形成されており、遮光部材３２と面接触している。また、ガスケット３４は、遮光部材３２の外周面形状よりも僅かに小さい外周面形状を有しており、空間光変調器３０のシール部３０Ｄの外周面形状よりも僅かに小さい内周面形状を有している。さらに、ガスケット３４は、筐体部３０Ｂに対してユニット前方側に位置する部分が薄肉部として形成されており、筐体部３０Ｂを囲む部分が厚肉部として形成されている。

次に、光源側サブアッシー５０の具体的な構成について説明する。

図２に示すように、光源５２は、緑色に発光する発光ダイオードで構成されており、支持基板５６を介して光源側ホルダ６０に支持されている。光源側ホルダ６０は、ブラケット４０の棚状部４０ｄに支持されている。

集光レンズ５４は、両凸レンズであって、レンズホルダ５８を介して光源側ホルダ６０に支持されている。その際、集光レンズ５４は、光源５２からの出射光が空間光変調器３０の反射制御部３０Ａに収束する位置に配置されている。

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上においてユニット前後方向に並んで配置された３つの第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レンズ７２Ａは、樹脂製レンズ（具体的にはアクリル樹脂製レンズ）で構成されており、第２レンズ７２Ｂは、樹脂製レンズ（具体的にはポリカーボネート樹脂製レンズ）で構成されており、第３レンズ７２Ｃは、ガラス製レンズで構成されている。

第１および第２レンズ７２Ａ、７２Ｂは、ユニット正面視において略同一サイズの矩形状の外周形状を有している。第３レンズ７２Ｃは、ユニット正面視において第１および第２レンズ７２Ａ、７２Ｂよりも大きい円形の外周形状を有しており、その外周縁部には外周フランジ部７２Ｃａが形成されている。

第１～第３レンズ７２Ａ～７２Ｃは、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、その前部領域７４Ａは光軸Ａｘを中心にして角筒状に延びるように形成されており、その後部領域７４Ｂは光軸Ａｘを中心にして円筒状に延びるように形成されている。なお、レンズホルダ７４の後部領域７４Ｂは、その下端部が切り欠かれている。

レンズホルダ７４には、ユニット前方側から第１金具７６Ａが装着されており、これにより第１および第２レンズ７２Ａ、７２Ｂがレンズホルダ７４に固定されている。一方、第３レンズ７２Ｃは、その外周フランジ部７２Ｃａに対してユニット後方側から第２金具７６Ｃが押し当てられた状態で、その外周側から複数のクリップ７６Ｂが装着されており、これによりレンズホルダ７４に固定されている。

図６（ａ）は、本実施形態に係る灯具ユニット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６（ａ）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、図示しない他の灯具ユニット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６（ａ）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６（ａ）において細い実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。

図７（ａ）は、路面描画用配光パターンＰＡおよび最大投影領域Ｚ１を自車両２と共に上方から見て示す図である。

図７（ａ）に示すように、最大投影領域Ｚ１は、上面視において矩形形状の領域として形成されており、その両側端縁は路肩およびセンターラインと略平行に延びている。

最大投影領域Ｚ１において路面描画用配光パターンＰＡを囲む周辺領域は、最大投影領域Ｚ１以外の領域に比して僅かに明るくなっている。これは、反射制御部３０Ａからの反射光が透光板３０Ｃを透過する際、この透光板３０Ｃにおいて表面反射が発生してしまい、このため第１の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光以外の迷光が僅かながら投影レンズ７２を介してユニット前方へ向けて照射されてしまうことによるものである。

一方、図６（ｂ）、図７（ｂ）は、上記実施形態の比較例として、仮に空間光変調ユニット２０が遮光部材３２を備えていないとした場合の最大投影領域Ｚ０を路面描画用配光パターンＰＡと共に示す、図６（ａ）、図７（ａ）と同様の図である。

図７（ｂ）に示すように、最大投影領域Ｚ０は、反射制御部３０Ａ全体の投影像として上面視において逆台形形状の領域として形成されており、その両側端縁は近距離領域から遠距離領域へ向けて拡がるようにして延びている。

したがって、この最大投影領域Ｚ０においては、路面描画用配光パターンＰＡを囲む周辺領域が、路肩およびセンターラインと交差した状態で薄明るく照射されてしまい、これがドライバー等に違和感を与えてしまう原因となる。

これに対し、図６（ａ）、図７（ａ）に示す最大投影領域Ｚ１は、その両側端縁が路肩およびセンターラインと略平行に延びているので、この最大投影領域Ｚ１において路面描画用配光パターンＰＡを囲む周辺領域が薄明るく照射されているにもかかわらず、これによってドライバー等に違和感を与えてしまうことはない。

なお、図６（ａ）、図７（ａ）においては最大投影領域Ｚ０を２点鎖線で示しており、図６（ｂ）、図７（ｂ）においては最大投影領域Ｚ１を２点鎖線で示している。

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。

その上で、空間光変調器３０は、第１の角度位置と第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３０Ａｓが配列されてなる反射制御部３０Ａを備えており、そのユニット前方側には反射制御部３０Ａからの反射光の一部を遮光する遮光部材３２が配置されているので、仮に複数の反射素子３０Ａｓがすべて第１の角度位置にあったとしても（すなわち反射制御部３０Ａの全領域が車両前方路面に投影され得る状態にあったとしても）、実際に車両前方路面に投影される最大投影領域Ｚ１を非遮光領域（すなわち反射制御部３０Ａからの反射光が遮光部材３２によって遮光されてしまわない領域）の外形形状に対応する外形形状に設定することができる。

その際、遮光部材３２は、非遮光領域としての開口部４０ａの左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されているので、最大投影領域Ｚ１の外形形状を上面視において逆台形形状から矩形形状に近づけることができ、これにより最大投影領域Ｚ１の両側端縁を路肩やセンターラインに略沿った方向に延びるものとすることができる。

したがって、このような矩形形状に近い外形形状を有する最大投影領域Ｚ１内において路面描画用配光パターンＰＡが形成されるようにすることにより、ドライバー等に違和感を与えてしまわないようにすることができる。

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、ドライバー等に違和感を与えてしまうことなく路面描画用配光パターンＰＡを形成することができる。

また本実施形態においては、空間光変調器３０が、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とを備えており、その透光板３０Ｃよりもユニット前方側に遮光部材３２が配置されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、反射制御部３０Ａからの反射光が透光板３０Ｃを透過する際、この透光板３０Ｃにおいて表面反射が発生してしまうので、第１の角度位置にある反射素子３０Ａｓからの反射光以外の迷光が僅かながら投影レンズ７２を介してユニット前方へ向けて照射されてしまう。このため、車両前方路面には路面描画用配光パターンＰＡが形成されるとともにその周辺領域（すなわち最大投影領域Ｚ１における路面描画用配光パターンＰＡ以外の領域）が薄明るく照射されてしまうこととなる。

しかしながら、このように周辺領域が薄明るく照射されたとしても、遮光部材３２の存在により周辺領域の両側端縁は路肩やセンターラインに略沿った方向に延びるものとなっているので、ドライバー等に違和感を与えてしまわないようにすることができる。

さらに本実施形態においては、遮光部材３２が、非遮光領域の形状を有する開口部３２ａが形成された遮光板で構成されているので、遮光部材３２の前後幅を小さくすることができる。そしてこれにより、反射制御部３０Ａから投影レンズ７２へ向かう反射光が不必要に遮光されてしまわないようにすることができる。

しかも本実施形態においては、非遮光領域の形状が等脚台形形状に設定されているので、最大投影領域Ｚ１の外形形状を上面視においてより矩形形状に近い形状にすることができ、その両側端縁を路肩やセンターラインに沿わせることが容易に可能となる。

なお本実施形態においては、空間光変調器３０のシール部３０Ｄが遮光部材３２によってユニット前方側から覆われているので、太陽光等がシール部３０Ｄに収束する角度で投影レンズ７２を透過するようなことがあっても、この収束光を遮光部材３２によって遮光することができ、これによりシール部３０Ｄが溶損してしまうのを未然に防止することができる。

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、車載用の灯具ユニットとして構成されており、灯具ユニット１０からの照射光の路面に対する入射角が大きく、仮に遮光部材３２が配置されていないとした場合に形成される最大投影領域Ｚ０の外形形状が上面視において矩形形状から大きくずれた逆台形形状となってしまうので、本実施形態の構成を採用することが特に効果的である。

上記実施形態においては、光源５２が緑色に発光する発光ダイオードで構成されているものとして説明したが、光源５２として緑色以外にも例えば青色や白色等の発光色を有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、空間光変調器３０の反射制御部３０Ａが投影レンズ７２の光軸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ものとして説明したが、光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して傾斜した状態（例えば前傾した状態）で配置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、投影レンズ７２の光軸Ａｘに対して空間光変調器３０の中心軸線Ａｘ１が上方側に変位しているものとして説明したが、中心軸線Ａｘ１と光軸Ａｘとが一致している構成を採用することも可能である。

上記実施形態においては、光源側サブアッシー５０が、中心軸線Ａｘ１の真下の位置に配置された光源５２および集光レンズ５４で構成されているものとして説明したが、これ以外の構成を採用することも可能である。例えば、２組の光源５２および集光レンズ５４が中心軸線Ａｘ１の真下の位置の左右両側に配置された構成を採用することが可能であり、また、集光レンズ５４の代わりにリフレクタが配置された構成を採用することも可能である。

上記実施形態においては、光源側サブアッシー５０の構成として、光源５２および集光レンズ５４が中心軸線Ａｘ１の真下の位置に１組配置されているものとして説明したが、これ以外の構成を採用することも可能であり、その際、光源５２および集光レンズ５４が中心軸線Ａｘ１の真下の位置を挟むようにして左右両側に２組配置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、非遮光領域の形状が等脚台形形状に設定されているものとして説明したが、路肩やセンターラインとの交差による違和感は、そのいずれか一方においてのみ生じるとの判断の下、非遮光領域の形状として左右いずれか一方のみが傾斜した台形形状に設定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、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、路面に対して斜め上方から描画を行うように構成された街路灯の灯具ユニット等）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（ａ）は、本変形例に係る灯具ユニット１１０を示す、図４と略同様の図である。

図８（ａ）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、遮光部材１３２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、本変形例の遮光部材１３２も、反射制御部３０Ａからの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されているが、その非遮光領域の形成するための開口部１３２ａの形状が上記実施形態の場合と一部異なっている。

具体的には、本変形例においては、開口部１３２ａの両側端縁１３２ａ１が鉛直方向に延びており、その左右幅が上半部よりも下半部において狭くなるように階段状に形成されている。

図９（ａ）は、本変形例に係る灯具ユニット１１０からの照射光によって上記仮想鉛直スクリーン上に形成される路面描画用配光パターンＰＡおよび最大投影領域Ｚ２を透視的に示す図である。

図９（ａ）に示すように、最大投影領域Ｚ２は、図６（ｂ）に示す最大投影領域Ｚ０の左右幅を遠距離領域において階段状に狭めたような形状で形成されている。

この最大投影領域Ｚ２は、その両側端縁が路肩およびセンターラインと交差する方向に延びてはいるが、その左右幅が遠距離領域において狭まっているので、路肩およびセンターラインと交差してはいない。

したがって、この最大投影領域Ｚ１において路面描画用配光パターンＰＡを囲む周辺領域が薄明るく照射されているにもかかわらず、ドライバー等に違和感を与えてしまわないようにすることができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図８（ｂ）は、本変形例に係る灯具ユニット２１０を示す、図４と略同様の図である。

図８（ｂ）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、遮光部材２３２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、本変形例の遮光部材２３２も、反射制御部３０Ａからの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されているが、その非遮光領域の形成するための開口部２３２ａの形状が上記実施形態の場合と一部異なっている。

具体的には、本変形例の開口部２３２ａは、その両側端縁２３２ａ１が下方へ向けて中央寄りに傾斜しているが、その下端縁２３２ａ２が円弧状に形成されている。その際、下端縁２３２ａ２の最下端位置は反射制御部３０Ａの下端縁と略同じ位置に設定されている。

図９（ｂ）は、本変形例に係る灯具ユニット２１０からの照射光によって上記仮想鉛直スクリーン上に形成される路面描画用配光パターンＰＡおよび最大投影領域Ｚ３を透視的に示す図である。

図９（ｂ）に示すように、最大投影領域Ｚ３は、図６（ａ）に示す最大投影領域Ｚ１の先端部の左右１対のコーナー部が円弧状に削られたような形状で形成されている。

この最大投影領域Ｚ３は、その両側端縁が路肩およびセンターラインと略平行に延びており、かつ、その先端縁が円弧状に形成されているので、車両走行路がカーブしているような場合であっても、路面描画用配光パターンＰＡを囲む周辺領域が、路肩およびセンターラインと交差した状態で薄明るく照射され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、車両直進時のみならず車両曲進時においてもドライバー等に違和感を与えてしまわないようにすることができる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図１０（ａ）は、本変形例に係る灯具ユニット３１０を示す、図４と略同様の図である。

図１０（ａ）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、遮光部材３３４の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

具体的には、本変形例の遮光部材３３４は、上記実施形態のガスケット３４の構成においてその内周面形状が上記実施形態の遮光部材３２の開口部３２ａと同一形状に形成されたものとなっている。そして、本変形例に係る灯具ユニット３１０には、上記実施形態の遮光部材３２に相当する部材が存在していない。

本変形例の遮光部材３３４は、その開口部３３４ａの両側端縁３３４ａ１が下方へ向けて中央寄りに傾斜していることにより、反射制御部３０Ａからの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されている。

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

また、本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態の遮光部材３２に相当する部材の分だけ部品点数を削減することができる。

なお本変形例においても、空間光変調器３０のシール部３０Ｄが遮光部材３３４によってユニット前方側から覆われているので、太陽光等がシール部３０Ｄに収束する角度で投影レンズ７２を透過するようなことがあっても、この収束光を遮光部材３３４によって遮光することができ、これによりシール部３０Ｄが溶損してしまうのを未然に防止することができる。

上記第３変形例においては、上記実施形態のガスケット３４に相当する部材が遮光部材３３４として構成されているものとして説明したが、これ以外にも、上記実施形態のブラケット４０の開口部４０ａの開口形状を上記実施形態の遮光部材３２の開口部３２ａと同一形状にすることにより、遮光部材としての機能を持たせるようにすることも可能である。

次に、上記実施形態の第４変形例について説明する。

図１０（ｂ）は、本変形例に係る灯具ユニット４１０を示す、図４と略同様の図である。

図１０（ｂ）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、遮光部材の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

具体的には、本変形例の遮光部材は、空間光変調器３０の透光板３０Ｃに貼付された左右１対の遮光シール４３６によって構成されている。

左右１対の遮光シール４３６は、ユニット正面視において反射制御部３０Ａの左右両側部を楔状に遮蔽した状態で透光板３０Ｃに貼付されている。すなわち、左右１対の遮光シール４３６は、その内側縁４３６ａが下方へ向けて中央寄りに傾斜しており、これにより反射制御部３０Ａからの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されている。

なお、本変形例に係る灯具ユニット４１０は、上記実施形態の遮光部材３２に相当する部材として板状部材４３２を備えた構成となっているが、この板状部材４３２の開口部４３２ａは、ガスケット３４の内周面よりもひとまわり小さい横長矩形状の開口形状で、左右１対の遮光シール４３６を囲むように形成されている。したがって、この板状部材４３２は反射制御部３０Ａからの反射光を遮光する機能は有していない。

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略同様の作用効果を得ることができる。

また、本変形例の構成を採用することにより、反射制御部３０Ａからの反射光の一部を反射制御部３０Ａにより近い位置において遮光することができ、これにより路面描画用配光パターンＰＡが形成され得る最大投影領域Ｚ１の外形形状を明瞭なものとすることができる。

上記第４変形例においては、左右１対の遮光シール４３６によって遮光部材が構成されているものとして説明したが、これ以外にも、空間光変調器３０の透光板３０Ｃに対して左右１対の遮光シール４３６の貼付領域と略同様の領域に遮光膜を塗布することにより、遮光部材としての機能を持たせるようにすることも可能である。

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。

２ 自車両
１０、１１０、２１０、３１０、４１０ 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
３０Ｄ シール部
３２、１３２、２３２、３３４ 遮光部材
３２ａ、１３２ａ、２３２ａ、３３４ａ 開口部（非遮光領域）
３２ａ１、１３２ａ１、２３２ａ１、３３４ａ１ 両側端縁
３４ ガスケット
４０ ブラケット
４０ａ 開口部
４０ｄ 棚状部
５０ 光源側サブアッシー
５２ 光源
５４ 集光レンズ
５６ 支持基板
５８ レンズホルダ
６０ 光源側ホルダ
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
７２Ｃａ 外周フランジ部
７４ レンズホルダ
７４Ａ 前部領域
７４Ｂ 後部領域
７６Ａ 第１金具
７６Ｂ クリップ
７６Ｃ 第２金具
１００ 車両用灯具
１０２ ランプボディ
１０４ 透光カバー
２３２ａ２ 下端縁
４３２ 板状部材
４３２ａ 開口部
４３６ 遮光シール（遮光部材）
４３６ａ 内側縁
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 中心軸線
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
Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３ 最大投影領域

Claims (5)

1. 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が配列されてなる反射制御部を備えており、
   上記反射制御部よりもユニット前方側に、上記反射制御部からの反射光の一部を遮光する遮光部材が配置されており、
   上記遮光部材は、上記反射制御部からの反射光を遮光しない非遮光領域の左右幅が上部よりも下部において狭くなるように形成されており、
   上記光源は、上記遮光部材よりもユニット前方側に配置されている、ことを特徴とする灯具ユニット。
2. 上記空間光変調器は、上記反射制御部を収容する筐体部と、上記反射制御部よりもユニット前方側に配置された状態で上記筐体部に支持された透光板とを備えており、
   上記遮光部材は、上記透光板よりもユニット前方側に配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の灯具ユニット。
3. 上記遮光部材は、上記非遮光領域の形状を有する開口部が形成された遮光板で構成されている、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. 上記非遮光領域の形状が等脚台形形状に設定されている、ことを特徴とする請求項１～３いずれか記載の灯具ユニット。
5. 車載用の灯具ユニットとして構成されている、ことを特徴とする請求項１～４いずれか記載の灯具ユニット。

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