JP7576524B2 - 描画用灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、描画用配光パターンを形成するように構成された描画用灯具に関するものである。

従来より、描画用配光パターン（すなわち灯具前方路面等に文字や記号等の描画を行うための配光パターン）を形成するための描画用灯具として、発光素子からの出射光を、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、車載用の描画用灯具として、ロービーム用配光パターンと共に描画用配光パターンを灯具前方路面に形成するように構成されたものが記載されている。

この「特許文献１」に記載された描画用灯具は、発光素子と投影レンズとの間に、発光素子から投影レンズへ向かう光の一部を遮光するための遮光板が配置された構成となっており、この遮光板に形成された開口部の開口形状に応じた描画用配光パターンを形成するようになっている。

特開２０１４－１８９１９８号公報

このような車載用の描画用灯具からの照射光によって描画用配光パターンを形成することにより、夜間の車両走行時等に周囲に対して自車の意思表示を行うことでき、これにより他の車両や歩行者等に注意喚起を促すことが可能となる。

その際、周囲に対する注意喚起機能を十分に確保するためには、明瞭な描画用配光パターンが形成されるようにすることが望まれる。そのためには描画用配光パターンの輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを抑制することが肝要である。

また、明瞭な描画用配光パターンを形成するためには、遮光板の構成として、その開口部の開口形状が容易に変形してしまわないものとする必要があり、そのためには一定値以上の板厚を確保する必要がある。一方、遮光板の板厚を厚くした場合には、発光素子からの出射光のうち遮光板の内周面で反射する光の割合が大きくなるので、その反射光によって描画用配光パターンの輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生しやすくなってしまう。

なお、車載用以外の描画用灯具においても、明瞭な描画用配光パターンを形成することが望まれる。

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、描画用配光パターンを形成するように構成された描画用灯具において、明瞭な描画用配光パターンを形成することができる描画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、遮光板の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る描画用灯具は、
発光素子からの出射光を、投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、描画用配光パターンを形成するように構成された描画用灯具において、
上記発光素子と上記投影レンズとの間に、上記発光素子から上記投影レンズへ向かう光の一部を遮光するための遮光板が配置されており、
上記遮光板の所要領域に、上記遮光板を貫通する開口部が形成されており、
上記開口部の内周面は、上記発光素子の発光中心からの出射光が上記投影レンズに入射しないように形成された表面形状を有しており、
上記遮光板は、上記投影レンズの光軸と直交する平面に対して灯具前後方向に傾斜した方向に延びる傾斜面に沿って配置されており、
上記開口部は、上記光軸と上記傾斜面との挟角よりも小さい傾斜角度で、上記遮光板の傾斜方向と同じ方向へ向けて延びるように形成されている、ことを特徴とするものである。

上記「描画用灯具」は、車載用の灯具であってもよいし、車載用以外の用途に用いられる灯具であってもよい。

上記「描画用配光パターン」が形成される対象は、典型的には灯具前方路面であるが、それ以外にも灯具前方に配置された壁面や灯具前方へ向けて延びる壁面等が採用可能である。

上記「遮光板」は、発光素子と投影レンズとの間において、発光素子から投影レンズへ向かう光の一部を遮光するように構成されていれば、その具体的な配置は特に限定されるものではない。

上記「所要領域」の具体的な位置および範囲は特に限定されるものではなく、例えば投影レンズの光軸を含む領域等が採用可能である。

上記「開口部」の具体的な開口形状は特に限定されるものではない。

上記「開口部の内周面」は、発光素子の発光中心からの出射光が投影レンズに入射しないように形成された表面形状を有していれば、その具体的な形状は特に限定されるものではない。

本願発明に係る描画用灯具は、発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより描画用配光パターンを形成する構成となっているが、発光素子と投影レンズとの間には発光素子から投影レンズへ向かう光の一部を遮光するための遮光板が配置されており、この遮光板の所要領域には遮光板を貫通する開口部が形成されているので、描画用配光パターンを開口部の開口形状に応じた配光パターンとして形成することができる。

その際、遮光板における開口部の内周面は、発光素子の発光中心からの出射光が投影レンズに入射しないように形成された表面形状を有しているので、開口部の内周面での光反射によって描画用配光パターンの輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができ、これにより明瞭な描画用配光パターンが形成されるようにすることができる。

またこれにより、遮光板の構成として、その開口部の開口形状が容易に変形しない程度に板厚を厚くしたような場合であっても、その開口部の内周面での光反射によって描画用配光パターンの輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができる。したがって、遮光板の剛性不足に起因して明瞭な描画用配光パターンが形成されなくなってしまうといった不具合の発生を未然に防止することができる。

このように本願発明によれば、描画用配光パターンを形成するように構成された描画用灯具において、明瞭な描画用配光パターンを形成可能な構成を実現することができる。そしてこれにより周囲に対する注意喚起機能を高めることができる。

上記構成において、さらに、遮光板の構成として、投影レンズの光軸と直交する平面に対して灯具前後方向に傾斜した方向に延びる傾斜面に沿って配置されたものとすれば、描画用灯具の意匠等に応じた姿勢で遮光板を配置することが容易に可能となり、その配置自由度を高めることができる。その際、遮光板の開口部として、上記光軸と上記傾斜面との挟角よりも小さい傾斜角度で、遮光板の傾斜方向と同じ方向へ向けて延びるように形成されたものとすれば、開口部の内周面として、発光素子の発光中心からの出射光が投影レンズに入射しない表面形状を有するものとすることが容易に可能となる。

このような構成を採用した場合において、開口部の内周面として、遮光板の傾斜方向に関して灯具前方側に位置する前方側内周面と灯具後方側に位置する後方側内周面とを備えた構成とした上で、前方側内周面の後端縁および後方側内周面の前端縁が投影レンズの後側焦点面上に位置する構成とすれば、描画用配光パターンの輪郭をより明瞭なものとすることができる。

さらにその際、開口部の構成として、前方側内周面が灯具前方へ向けて遮光板の傾斜方向と直交する方向に拡がるように形成されるとともに、後方側内周面が灯具後方へ向けて遮光板の傾斜方向と直交する方向に拡がるように形成されたものとすれば、開口部の前方側内周面および後方側内周面で反射した光が投影レンズに一層入射しにくくなる構成とすることができる。そしてこれにより描画用配光パターンの輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを一層効果的に抑制することができる。

なお、上記構成に加えて、開口部の内周面に黒色塗装等が施された構成とす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描画用配光パターンの輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのをより一層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、発光素子の構成として、投影レンズの光軸に対して開口部の前方側内周面と同じ側に発光中心が位置するように配置されたものとすれば、発光素子からの出射光を遮光板の開口部に効率良く入射させることができる。

本願発明の第１実施形態に係る描画用灯具を示す正面図 図１のII－II線断面図 （ａ）は図２の要部詳細図、（ｂ）は上記描画用灯具からの照射光により灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される描画用配光パターンを示す図、（ｃ）は上記第１実施形態の比較例を示す（ｂ）と同様の図 上記描画用灯具を車両に搭載された状態で示す側面図 （ａ）は上記描画用灯具からの照射光により灯具前方の路面に形成される描画用配光パターンを透視的に示す図、（ｂ）は上記比較例を示す（ａ）と同様の図 上記第１実施形態の第１変形例を示す、図２と同様の図 上記第１変形例の作用を示す、図５（ａ）と同様の図 上記第１実施形態の第２変形例を示す、図２と同様の図 上記第２変形例の作用を比較例と共に示す、図５と同様の図 本願発明の第２実施形態に係る描画用灯具を示す、図２と同様の図 図１０のXI方向矢視図 （ａ）は図１０の要部詳細図、（ｂ）は（ａ）のｂ方向矢視図 上記第２実施形態の作用を示す、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、本願発明の第１実施形態に係る描画用灯具１０を示す正面図である。また、図２は、図１のII－II線断面図であり、図３（ａ）は、図２の要部詳細図である。さらに、図４は、描画用灯具１０を車両１００に搭載された状態で示す側面図である。

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４に示すように、本実施形態に係る描画用灯具１０は、車両１００の前端部に搭載される描画用ランプであって、灯具前方が車両前方に対して斜め下向きになるようにした状態で配置されている。そして、この描画用灯具１０は、その照射光によって、車両前方路面２に描画用配光パターンＰＡ１（これについては後述する）を形成するようになっている。

図１～３（ａ）に示すように、描画用灯具１０はプロジェクタ型の灯具ユニットであって、発光素子２０から出射した直射光を、投影レンズ３０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、その発光素子２０と投影レンズ３０との間には、発光素子２０から投影レンズ３０へ向かう光の一部を遮光するための遮光板４０が配置されている。なお、図１～３（ａ）においては、灯具前後方向が水平方向に延びている状態で描画用灯具１０を示している。

投影レンズ３０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘを有しており、その前面が凸曲面状に形成された平凸非球面レンズとして構成されている。この投影レンズ３０は、灯具正面視において光軸Ａｘを中心とする円形の外形形状を有しており、その外周縁部においてベース部材５０のレンズ支持部５０Ａに支持されている。

発光素子２０は基板２２に支持されており、この基板２２はベース部材５０の光源支持部５０Ｂに支持されている。

発光素子２０は白色発光ダイオードであって、矩形状（具体的には正方形）の発光面２０ａを有している。この発光素子２０は、その発光面２０ａを灯具正面方向へ向けた状態で、かつ、その発光中心（すなわち発光面２０ａの中心）Оを投影レンズ３０の光軸Ａｘ上に位置させた状態で配置されている。

発光素子２０は、図示しない電子制御ユニットに接続されており、車両走行状況等に応じて電子制御ユニットによる点消灯制御が行われるようになっている。

発光素子２０と投影レンズ３０との間には、発光素子２０から投影レンズ３０へ向かう光の一部を遮光するための遮光板４０が配置されている。

遮光板４０は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる平板状部材で構成されており、１ｍｍ以上（例えば２ｍｍ程度）の板厚を有している。この遮光板４０は、その前面４０ａが投影レンズ３０の後側焦点面（すなわち投影レンズ３０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た状態で、ベース部材５０の遮光板支持部５０Ｃに支持されている。

遮光板４０における光軸Ａｘを含む領域には、遮光板４０を灯具前後方向に貫通する開口部４２が形成されている。この開口部４２は、灯具正面視において光軸Ａｘを中心とする正方形の開口形状を有しており、かつ、発光素子２０の発光面２０ａよりも大きい開口形状を有しており、その開口形状が灯具後方へ向けて徐々に大きくなるように形成されている。

すなわち、図３（ａ）に示すように、開口部４２は、その前端縁の開口形状の中心が後側焦点Ｆに位置しており、その内周面４２ａは上下左右の各面が傾斜平面で構成されている。その際、内周面４２ａの各面は、発光素子２０の発光中心Оからの出射光が投影レンズ３０に入射しないように光軸Ａｘに対する傾斜角度が設定されている。具体的には、内周面４２ａの各面の光軸Ａｘに対する傾斜角度θ１は、θ１＝１０～３０°程度（例えば１５°程度）の値に設定されている。

発光素子２０は、遮光板４０に対して比較的近接した位置に配置されている。具体的には、発光素子２０は、その発光面２０ａと遮光板４０の後面４０ｂとの間隔が、遮光板４０の板厚に対して０．５～２倍程度（例えば遮光板４０の板厚と同程度）の値となるように、遮光板４０との位置関係が設定されている。

ベース部材５０は、レンズ支持部５０Ａと光源支持部５０Ｂと遮光板支持部５０Ｃとが一体的に形成された構成となっている。なお、ベース部材５０は金属製部材で構成されており、発光素子２０で発生する熱を放散させるヒートシンクとして機能するようになっている。

図２に示すように、本実施形態に係る描画用灯具１０においては、発光素子２０から出射した直射光の多くが遮光板４０の開口部４２に入射し、この開口部４２を通過した光が投影レンズ３０を介して灯具前方へ照射されるようになっている。

その際、遮光板４０は、その前面４０ａが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置しているので、その開口部４２の前端縁の開口形状に応じた外形形状を有する配光パターンが、投影レンズ３０による反転投影像として灯具前方の照射対象面に形成されることとなる。

図３（ｂ）は、灯具前方の照射対象面が、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って配置された仮想鉛直スクリーンである場合において、描画用灯具１０からの照射光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される描画用配光パターンＰＡ１оを示す図である。

図３（ｂ）に示すように、描画用配光パターンＰＡ１оは、上記仮想鉛直スクリーンにおいて光軸Ａｘと交差する点であるＨ－Ｖを中心とする略正方形の配光パターンとして形成されている。

一方、図３（ｃ）は、遮光板４０の開口部４２として、図３（ａ）において２点鎖線で示すように、その内周面４２ａ´を構成する上下左右の各面が光軸Ａｘと平行に延びる平面で構成されているとした場合に、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される描画用配光パターンＰＡ１о´を示す図である。

図３（ｃ）に示すように、描画用配光パターンＰＡ１о´も、描画用配光パターンＰＡ１оと同様、上記仮想鉛直スクリーンにおいてＨ－Ｖを中心とする略正方形の配光パターンとして形成されるが、その輪郭部分には色ムラＢ１о´が発生してしまう。

これは、発光素子２０から出射して遮光板４０の開口部４２に入射した光の一部が、図３（ａ）において２点鎖線で示すように開口部４２の内周面４２ａ´で反射して灯具前方側へ出射し、この出射光が図２において２点鎖線で示すように投影レンズ３０に入射することにより、特定の波長成分（例えば青色や黄色の波長成分）の光が灯具前方へ照射されてしまうことによるものである。

これに対し、本実施形態の遮光板４０は、発光素子２０の発光中心Оからの出射光が投影レンズ３０に入射しないように、その開口部４２の内周面４２ａの表面形状が設定されているので、図３（ａ）において実線で示すように、発光素子２０から出射して遮光板４０の開口部４２に入射した光の一部は、その内周面４２ａで反射して灯具前方側へ出射するものの、その出射方向は光軸Ａｘに対して大きく傾斜した方向となる。したがって、この出射光は図２において実線で示すように投影レンズ３０に入射することはなく、このため特定の波長成分の光が灯具前方へ照射されてしまうこともない。

ただし、発光素子２０の発光面２０ａは一定の大きさを有しているので、開口部４２の内周面４２ａで反射した光の一部が投影レンズ３０に入射することはあり得るが、その量は僅かである。したがって、図３（ｂ）に示す描画用配光パターンＰＡ１оにおいては、その輪郭部分に目視可能な色ムラが発生してしまうことはない。

また、描画用配光パターンＰＡ１оは、遮光板４０の前面４０ａが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置していることから、その開口部４２の前端縁の開口形状に対応した輪郭形状を有するボケのない配光パターンとして形成されている。

図５（ａ）は、図４に示すように車両１００に搭載された描画用灯具１０からの照射光により車両前方路面２に形成される描画用配光パターンＰＡ１を透視的に示す図である。

この路面描画用配光パターンＰＡ１は、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。

描画用配光パターンＰＡ１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。

描画用配光パターンＰＡ１は、周囲への注意喚起を促すための図形等を描画する配光パターンであって、車両前方路面２においてロービーム用配光パターンＰＬの手前側寄りの領域に形成されるようになっている。

夜間の車両走行時に、このような描画用配光パターンＰＡ１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。

この描画用配光パターンＰＡ１は、図３（ｂ）に示す描画用配光パターンＰＡ１оを車両前方路面２に投影させたものであって、略正方形の外形形状を有している。この描画用配光パターンＰＡ１は、発光素子２０が白色発光ダイオードで構成されているので、白色の配光パターンとして形成されるが、図３（ｂ）に示す描画用配光パターンＰＡ１оの輪郭部分に色ムラが発生していないことから、この描画用配光パターンＰＡ１の輪郭部分にも色ムラが発生していない。

一方、図５（ｂ）に示す描画用配光パターンＰＡ１´は、図３（ｃ）に示す描画用配光パターンＰＡ１о´を車両前方路面２に投影させたものである。

この描画用配光パターンＰＡ１´も、白色の配光パターンとして形成されるが、図３（ｂ）に示す描画用配光パターンＰＡ１оの輪郭部分に色ムラＢ１о´が発生していることから、この描画用配光パターンＰＡ１の輪郭部分にも色ムラＢ１´が発生して青色や黄色等に見えてしまう。

次に本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る描画用灯具１０は、発光素子２０からの出射光を投影レンズ３０を介して灯具前方へ向けて照射することにより描画用配光パターンＰＡ１を形成する構成となっているが、発光素子２０と投影レンズ３０との間には発光素子２０から投影レンズ３０へ向かう光の一部を遮光するための遮光板４０が配置されており、この遮光板４０の所要領域（具体的には投影レンズ３０の光軸Ａｘを含む領域）には遮光板４０を貫通する開口部４２が形成されているので、描画用配光パターンＰＡ１を開口部４２の開口形状に応じた配光パターンとして形成することができる。

その際、遮光板４０は、その前面４０ａが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置しているので、描画用配光パターンＰＡ１の輪郭形状がボケてしまうことはない。その上で、遮光板４０における開口部４２の内周面４２ａは、発光素子２０の発光中心Ｏからの出射光が投影レンズ３０に入射しないように形成された表面形状を有しているので、この内周面４２ａでの光反射によって描画用配光パターンＰＡ１の輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができる。そしてこれにより明瞭な描画用配光パターンＰＡ１が形成されるようにすることができる。

またこれにより、遮光板４０の構成として、その開口部４２の開口形状が容易に変形しない程度に板厚を厚くしたような場合（例えば本実施形態のように１ｍｍ以上の板厚にした場合）であっても、その開口部４２の内周面４２ａでの光反射によって描画用配光パターンＰＡ１の輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができる。したがって、遮光板４０の剛性不足に起因して明瞭な描画用配光パターンＰＡ１が形成されなくなってしまうといった不具合の発生を未然に防止することができる。

このように本実施形態によれば、描画用配光パターンＰＡ１を形成するように構成された描画用灯具１０において、明瞭な描画用配光パターンＰＡ１を形成可能な構成を実現することができる。そしてこれにより周囲に対する注意喚起機能を高めることができる。

上記第１実施形態においては、開口部４２の内周面４２ａの傾斜角度が上下左右の各面において同一の値に設定されているものとして説明したが、互いに異なる値に設定された構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、開口部４２の内周面４２ａを構成する上下左右の各面が傾斜平面で構成されているものとして説明したが、傾斜曲面等で構成されたものとすることも可能である。

上記第１実施形態においては、開口部４２が、灯具正面視において光軸Ａｘを中心とする正方形の開口形状を有しているものとして説明したが、これ以外の開口形状を有する構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、描画用灯具１０からの照射光によって車両前方路面２に描画用配光パターンＰＡ１を形成するものとして説明したが、灯具前方に配置された壁面や灯具前方へ向けて延びる壁面等に描画用配光パターンＰＡ１о（図３（ｂ）参照）を形成する構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、描画用灯具１０が車両１００の前端部に設けられているものとして説明したが、車両１００の後端部や側面部等に設けられる構成とすることも可能である。

次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。

まず、上記第１実施形態の第１変形例について説明する。

図６は、本変形例に係る描画用灯具１１０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、上記第１実施形態の場合と同様であるが、発光素子２０の数および遮光板１４０の構成が上記第１実施形態の場合と異なっており、これに伴い、基板１２２およびベース部材１５０の構成も上記第１実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例においては、３つの発光素子２０が投影レンズ３０の光軸Ａｘ上およびその上下両側に互いに等間隔をおいて配置されている。その際、各発光素子２０は、その発光面２０ａを灯具正面方向へ向けた状態で共通の基板１２２に支持されている。

本変形例の遮光板１４０は、上記第１実施形態の遮光板４０と同様、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる平板状部材で構成されており、その前面１４０ａが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置するように配置されている。この遮光板１４０は、上記第１実施形態の遮光板４０と同じ板厚で形成されており、３つの発光素子２０に対応する位置には３つの開口部１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃが形成されている。

各開口部１４２Ａ～１４２Ｃは、灯具正面視において上記第１実施形態の開口部４２よりもひと回り小さい正方形の開口形状を有しており、その開口形状が灯具後方へ向けて徐々に大きくなるように形成されている。

すなわち、中央に位置する開口部１４２Ｂは、その前端縁の開口形状の中心が後側焦点Ｆに位置しており、その内周面１４２ａは上下左右の各面が傾斜平面で構成されている。また、上下両側に位置する開口部１４２Ａ、１４２Ｃは、その前端縁の開口形状の中心が後側焦点Ｆの真上および真下に位置しており、その内周面１４２ａは上下左右の各面が傾斜平面で構成されている。

その際、上記第１実施形態の場合と同様、各開口部１４２Ａ～１４２Ｃの内周面１４２ａは、各発光素子２０の発光中心Оからの出射光が反射しても投影レンズ３０に入射しないように各面の光軸Ａｘに対する傾斜角度が設定されている。

なお、本変形例のベース部材１５０も、投影レンズ３０を支持するレンズ支持部１５０Ａと、基板１２２を支持する光源支持部１５０Ｂと、遮光板１４０を支持する遮光板支持部１５０Ｃとを備えた構成となっている。

図７は、車載状態にある描画用灯具１１０からの照射光により車両前方路面２に形成される描画用配光パターンＰＡ２を、ロービーム用配光パターンＰＬと共に透視的に示す図である。

描画用配光パターンＰＡ２は、３つの開口部１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃを通過した３つの発光素子２０からの出射光によって形成される３つの配光パターンＰＡ２Ａ、ＰＡ２Ｂ、ＰＡ２Ｃで構成されており、車両前方路面２において手前側からこの順番で等間隔をおいて直列配置で形成されている。

その際、３つの配光パターンＰＡ２Ａ～ＰＡ２Ｃは、いずれも略正方形の外形形状を有する白色の配光パターンとして形成されるが、その輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうことはない。これは、遮光板１４０の前面１４０ａが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置しており、かつ、各開口部１４２Ａ～１４２Ｃの内周面１４２ａが各発光素子２０の発光中心Оからの出射光を反射光として投影レンズ３０に入射させない傾斜角度で形成されていることによるものである。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記第１実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

しかも本変形例においては、描画用配光パターンＰＡ２として３つの配光パターンＰＡ２Ａ～ＰＡ２Ｃが車両前方路面２において直列配置で形成されるようになっているので、周囲に対する注意喚起機能をさらに高めることができる。

次に、上記第１実施形態の第２変形例について説明する。

図８は、本変形例に係る描画用灯具２１０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、上記第１実施形態の場合と同様であるが、遮光板２４０の構成および配置が上記第１実施形態の場合と異なっており、これに伴い、ベース部材２５０の構成も上記第１実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例の遮光板２４０も、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる平板状部材で構成されているが、その後面２４０ｂが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置するように配置されている点で上記第１実施形態の場合と異なっている。

遮光板２４０は、上記第１実施形態の遮光板４０と同じ板厚で形成されており、その光軸Ａｘを含む領域には遮光板２４０を灯具前後方向に貫通する開口部２４２が形成されている。この開口部２４２は、灯具正面視において光軸Ａｘを中心とする正方形の開口形状を有しており、かつ、発光素子２０の発光面２０ａよりも大きい開口形状を有しており、その開口形状が灯具前方へ向けて徐々に大きくなるように形成されている。

すなわち、開口部２４２は、その後端縁の開口形状の中心が後側焦点Ｆに位置しており、その内周面２４２ａを構成している上下左右の各面は傾斜平面で構成されている。その際、各面は、発光素子２０の発光中心Оからの出射光が投影レンズ３０に入射しないように光軸Ａｘに対する傾斜角度が設定されている。具体的には、内周面４２ａの各面の光軸Ａｘに対する傾斜角度θ２は、θ２＝２０～６０°程度（例えば３０°程度）の値に設定されている。

発光素子２０は、上記第１実施形態の場合と同様、その発光面２０ａを灯具正面方向へ向けた状態で、かつ、その発光中心Оを投影レンズ３０の光軸Ａｘ上に位置させた状態で配置されているが、遮光板２４０に対してはその板厚分だけ上記第１実施形態の場合よりも灯具後方側に離れた位置に配置されている。

なお、本変形例のベース部材２５０も、投影レンズ３０を支持するレンズ支持部２５０Ａと、基板２２を支持する光源支持部２５０Ｂと、遮光板２４０を支持する遮光板支持部２５０Ｃとを備えた構成となっている。

図９（ａ）は、車載状態にある描画用灯具２１０からの照射光により車両前方路面２に形成される描画用配光パターンＰＡ３を、ロービーム用配光パターンＰＬと共に透視的に示す図である。

描画用配光パターンＰＡ３は、略正方形の外形形状を有する白色の配光パターンとして形成されるが、その輪郭形状がボケたり、その輪郭部分に色ムラが発生してしまうことはない。これは、開口部２４２の内周面２４２ａが、各発光素子２０の発光中心Оからの出射光を反射光として投影レンズ３０に入射させない傾斜角度で形成されていることによるものである。

一方、図９（ｂ）は、遮光板２４０の開口部２４２として、図８において２点鎖線で示すように、その内周面２４２ａ´を構成する上下左右の各面が光軸Ａｘと平行に延びる平面で構成されているとした場合に、車両前方路面２に形成される描画用配光パターンＰＡ３´を示す図である。

この描画用配光パターンＰＡ３´も、白色の配光パターンとして形成されるが、その輪郭形状はボケたものとなり、かつ、その輪郭部分には色ムラＢ３´が発生して青色や黄色等に見えてしまう。

その際、描画用配光パターンＰＡ３´の輪郭形状がボケてしまうのは、本変形例の遮光板２４０は、その後面２４０ｂが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置しているので、この後側焦点面よりも灯具前方側に位置する開口部２４２の内周面２４２ａ´で反射して投影レンズ３０から灯具前方に出射した光は、描画用配光パターンＰＡ３´からはみ出す方向に照射されてしまうことによるものである。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記第１実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

しかも本変形例においては、遮光板２４０として、その後面２４０ｂが投影レンズ３０の後側焦点面上に位置する構成となっているにもかかわらず、描画用配光パターンＰＡ３の輪郭形状がボケてしまうのを効果的に抑制することができ、かつ、その輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができる。

次に、本願発明の第２実施形態に係る描画用灯具５１０を示す正面図である。

図１０は、本実施形態に係る描画用灯具５１０を示す、図２と同様の図である。また、図１１は、図１０のXI方向矢視図である。さらに、図１２（ａ）は、図１０の要部詳細図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のｂ方向矢視図である。

図１０～１２に示すように、本実施形態に係る描画用灯具５１０の基本的な構成は、上記第１実施形態の場合と同様であるが、遮光板５４０の構成および配置ならびに発光素子２０および基板２２の配置が上記第１実施形態の場合と異なっており、これに伴い、ベース部材５５０の構成も上記第１実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本実施形態の遮光板５４０は、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して灯具前後方向に傾斜した方向に延びる平板状部材で構成されている。

具体的には、遮光板５４０は、上記鉛直面に対して前傾した方向に延びる傾斜面に沿って、投影レンズ３０の後側焦点Ｆを通るように配置されている。その際、光軸Ａｘと上記傾斜面の挟角θ５は、θ５＝４０～７０°程度の値に設定されている。

本実施形態においても、遮光板５４０には、光軸Ａｘを含む領域に遮光板５４０を灯具前後方向に貫通する開口部５４２が形成されている。この開口部５４２は、光軸Ａｘと上記傾斜面との挟角θ５よりも小さい傾斜角度θ６で、遮光板５４０の傾斜方向と同じ方向へ向けて延びるように形成されている。具体的には、傾斜角度θ６は、θ６＝２０～４０°程度の値に設定されている。

開口部５４２は、投影レンズ３０の後側焦点面上における開口形状が、灯具正面視において光軸Ａｘを中心とする発光素子２０の発光面２０ａよりも大きい正方形に設定されている。この開口部５４２は、その開口形状が灯具前方および灯具後方へ向けて徐々に大きくなるように形成されている（これについては後述する）。

本実施形態においても、発光素子２０は、遮光板５４０に対して比較的近接した位置に配置されている。具体的には、発光素子２０は、光軸Ａｘの上方近傍において、その発光面２０ａを灯具正面方向に対してやや下向きにした状態（すなわち開口部５４２の略中心へ向けた状態）で配置されており、その発光中心Ｏは光軸Ａｘの真上に位置している。

なお、本実施形態のベース部材５５０も、投影レンズ３０を支持するレンズ支持部５５０Ａと、基板２２を支持する光源支持部５５０Ｂと、遮光板５４０を支持する遮光板支持部５５０Ｃとを備えた構成となっている。

図１１、１２に示すように、開口部５４２の内周面５４２ａにおいて、投影レンズ３０の後側焦点面よりも灯具後方側に位置する後方側内周面５４２ａＲは、その下面領域５４２ａＲ１が傾斜角度θ６で延びているが、その左右両側に位置する側面領域５４２ａＲ２は左右両方向へ向けて傾斜角度θ６よりもやや大きい傾斜角度θ７（例えばθ６＝３０～５０°程度の値）で延びている。また、この内周面５４２ａにおいて、投影レンズ３０の後側焦点面よりも灯具前方側に位置する前方側内周面５４２ａＦは、その上面領域５４２ａＦ１が傾斜角度θ６で延びているが、その左右両側に位置する側面領域５４２ａＦ２は左右両方向へ向けて傾斜角度θ７で延びている。

これにより、本実施形態の遮光板５４０においても、発光素子２０の発光中心Оからの出射光が投影レンズ３０に入射しないように、その開口部５４２の内周面５４２ａの表面形状が設定されている。

そして、図１２（ａ）において実線で示すように、発光素子２０から出射して遮光板５４０の開口部５４２に入射した光の一部は、その内周面５４２ａの後方側内周面５４２ａＲで反射するものの、その出射方向は光軸Ａｘに対して大きく傾斜した方向となる。したがって、この出射光は図１０、１１において実線で示すように投影レンズ３０に入射することはなく、このため特定の波長成分の光が灯具前方へ照射されてしまうこともない。

一方、図１２（ａ）において２点鎖線で示すように、遮光板５４０の開口部５４２として、その内周面５４２ａ´の前方側内周面５４２ａＦ´および後方側内周面５４２ａＲ´が光軸Ａｘと平行に延びる平面で構成されているとした場合には、発光素子２０から出射して遮光板５４０の開口部５４２に入射した光の一部が、前方側内周面５４２ａＦ´および後方側内周面５４２ａＲ´で反射して灯具前方側へ出射し、この出射光が図１０において２点鎖線で示すように投影レンズ３０に入射してしまうこととなる。

図１３（ａ）は、車載状態にある描画用灯具５１０からの照射光により車両前方路面２に形成される描画用配光パターンＰＡ５を、ロービーム用配光パターンＰＬと共に透視的に示す図である。

描画用配光パターンＰＡ５は、略正方形の外形形状を有する白色の配光パターンとして形成されるが、その輪郭形状がボケたり、その輪郭部分に色ムラが発生してしまうことはない。これは、開口部５４２の内周面５４２ａが、各発光素子２０の発光中心Оからの出射光を反射光として投影レンズ３０に入射させない傾斜角度で形成されていることによるものである。

一方、図１３（ｂ）は、遮光板５４０の開口部５４２として、図１２（ａ）において２点鎖線で示すように、その内周面５４２ａ´の前方側内周面５４２ａＦ´および後方側内周面５４２ａＲ´が光軸Ａｘと平行に延びる平面で構成されているとした場合に、車両前方路面２に形成される描画用配光パターンＰＡ５´を示す図である。

この描画用配光パターンＰＡ５´も、白色の配光パターンとして形成されるが、その輪郭形状はその手前側部分がボケたものとなり、かつ、その輪郭部分には色ムラＢ５´が発生して青色や黄色等に見えてしまう。

その際、描画用配光パターンＰＡ５´の輪郭形状の手前側部分がボケてしまうのは、遮光板５４０の前方側内周面５４２ａＦ´が投影レンズ３０の後側焦点面よりも灯具前方側に位置していることによるものである。

本実施形態の構成を採用した場合においても、上記第１実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

しかも本実施形態においては、遮光板５４０が、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して灯具前後方向に傾斜した方向に延びる傾斜面に沿って配置されているので、描画用灯具５１０の意匠等に応じた姿勢で遮光板５４０を配置することが容易に可能となり、その配置自由度を高めることができる。

その際、遮光板５４０の開口部５４２は、光軸Ａｘと上記傾斜面との挟角θ５よりも小さい傾斜角度θ６で、遮光板５４０の傾斜方向と同じ方向へ向けて延びるように形成されているので、開口部５４２の内周面５４２ａとして、発光素子２０の発光中心Оからの出射光が投影レンズ３０に入射しない表面形状を有するものとすることが容易に可能となる。

また本実施形態においては、開口部５４２の内周面５４２ａとして、遮光板５４０の傾斜方向に関して灯具前方側に位置する前方側内周面５４２ａＦと灯具後方側に位置する後方側内周面５４２ａＲとを備えており、前方側内周面５４２ａＦの後端縁および後方側内周面５４２ａＲの前端縁が投影レンズの後側焦点面上に位置しているので、描画用配光パターンＰＡ５の輪郭をより明瞭なものとすることができる。

さらに本実施形態においては、開口部５４２の構成として、前方側内周面５４２ａＦにおける左右１対の側面領域５４２ａＦ２が灯具前方へ向けて遮光板５４０の傾斜方向と直交する方向（すなわち左右方向）に拡がるように形成されるとともに、後方側内周面前方側内周面５４２ａＲにおける左右１対の側面領域５４２ａＲ２が灯具後方へ向けて遮光板５４０の傾斜方向と直交する方向に拡がるように形成されているので、開口部５４２の前方側内周面５４２ａＦおよび後方側内周面５４２ａＲで反射した光が投影レンズ３０に一層入射しにくくなる構成とすることができる。そしてこれにより描画用配光パターンＰＡ５の輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのを一層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、発光素子２０が、投影レンズ３０の光軸Ａｘに対して開口部５４２の前方側内周面５４２ａＦと同じ側（すなわち上方側）に発光中心Ｏが位置するように配置されているので、発光素子２０からの出射光を遮光板５４０の開口部５４２に効率良く入射させることができる。

本実施形態の遮光板５４０に対して、その開口部５４２の内周面５４２ａに黒色塗装等が施された構成を採用することも可能である。このような構成を採用することにより、描画用配光パターンＰＡ５の輪郭形状がボケたり輪郭部分に色ムラが発生してしまうのをより一層効果的に抑制することができる。

なお、上記各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、上記各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 車両前方路面
１０、１１０、２１０、５１０ 描画用灯具
２０ 発光素子
２０ａ 発光面
２２、１２２ 基板
３０ 投影レンズ
４０、１４０、２４０、５４０ 遮光板
４０ａ、１４０ａ 前面
４０ｂ、２４０ｂ 後面
４２、１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、２４２、５４２ 開口部
４２ａ、１４２ａ、２４２ａ、５４２ａ 内周面
５０、１５０、２５０ ベース部材
５０Ａ、１５０Ａ、２５０Ａ、５５０Ａ レンズ支持部
５０Ｂ、１５０Ｂ、２５０Ｂ、５５０Ｂ 光源支持部
５０Ｃ、１５０Ｃ、２５０Ｃ、５５０Ｃ 遮光板支持部
１００ 車両
５４２ａＦ 前方側内周面
５４２ａＦ１ 上面領域
５４２ａＦ２ 側面領域
５４２ａＲ 後方側内周面
５４２ａＲ１ 下面領域
５４２ａＲ２ 側面領域
Ａｘ 光軸
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
О 発光中心
ＰＡ１、ＰＡ１о、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ５ 描画用配光パターン
ＰＡ２Ａ、ＰＡ２Ｂ、ＰＡ２Ｃ 配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
θ１、θ２、θ６、θ７ 傾斜角度
θ５ 挟角

Claims (4)

1. 発光素子からの出射光を、投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、描画用配光パターンを形成するように構成された描画用灯具において、
   上記発光素子と上記投影レンズとの間に、上記発光素子から上記投影レンズへ向かう光の一部を遮光するための遮光板が配置されており、
   上記遮光板の所要領域に、上記遮光板を貫通する開口部が形成されており、
   上記開口部の内周面は、上記発光素子の発光中心からの出射光が上記投影レンズに入射しないように形成された表面形状を有しており、
   上記遮光板は、上記投影レンズの光軸と直交する平面に対して灯具前後方向に傾斜した方向に延びる傾斜面に沿って配置されており、
   上記開口部は、上記光軸と上記傾斜面との挟角よりも小さい傾斜角度で、上記遮光板の傾斜方向と同じ方向へ向けて延びるように形成されている、ことを特徴とする描画用灯具。
2. 上記開口部の内周面は、上記遮光板の傾斜方向に関して灯具前方側に位置する前方側内周面と灯具後方側に位置する後方側内周面とを備えており、
   上記前方側内周面の後端縁および上記後方側内周面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点面上に位置している、ことを特徴とする請求項１記載の描画用灯具。
3. 上記前方側内周面は、灯具前方へ向けて上記遮光板の傾斜方向と直交する方向に拡がるように形成されており、
   上記後方側内周面は、灯具後方へ向けて上記遮光板の傾斜方向と直交する方向に拡がるように形成されている、ことを特徴とする請求項２記載の描画用灯具。
4. 上記発光素子は、上記光軸に対して上記前方側内周面と同じ側に発光中心が位置するように配置されている、ことを特徴とする請求項２または３記載の描画用灯具。

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