WO2020080410A1 - 回転リフレクタの製造方法および回転リフレクタ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a component of an optical unit, for example, a rotary reflector or a lens unit that rotates around a rotation axis while reflecting light emitted from a light source. Further, the present invention relates to a component of an optical unit used in a vehicle lamp, for example, an optical member having an optical control unit that controls light emitted from a light source. The present invention also relates to a coupling structure between connectors, for example, a coupling structure between connectors for supplying power to a light source. The present invention also relates to a support component that supports the rotary reflector. The present invention also relates to a method for manufacturing an optical unit. The present invention also relates to a vehicle headlamp system including an optical unit.
- a device that forms a predetermined light distribution pattern by reflecting the light emitted from a light source forward of the vehicle and scanning the area in front of the vehicle with the reflected light.
- a rotating reflector that rotates in one direction around a rotation axis while reflecting light emitted from a light source, and a light source including a light emitting element are provided, and the rotating reflector reflects the light of the light source that is desired to rotate.
- an optical unit provided with a reflecting surface so as to form a light distribution pattern (see Patent Documents 2 and 5).
- This optical unit includes a first light source, a second light source, a rotating reflector that rotates around a rotation axis while reflecting the first light emitted from the first light source, and a first reflector that is reflected by the rotating reflector.
- the second light source is arranged so that the emitted second light is incident on the projection lens without being reflected by the rotating reflector, and the projection lens projects the second light in the light irradiation direction of the optical unit.
- a vehicle headlamp has been devised in which a light guide element is arranged between a light source and an imaging lens in order to collect light emitted from a light source toward a projection lens (Patent Document 1). 3).
- the light emitted from the light source is obliquely reflected and directed to the projection lens, so that the rotation axis of the rotary reflector is oblique to the optical axis of the projection lens.
- the above-mentioned optical unit is provided with a diffusion lens for changing the optical path of the second light emitted from the second light source and directing it toward the projection lens.
- the connector mounted on the board is connected to the other connector to which the power supply cable is connected, but if the connection is insufficient, the lighting state of the light source will not be stable or the connectors will be connected to each other. May come off.
- the above-mentioned optical unit is manufactured by assembling a plurality of parts. However, depending on the assembly order and the assembly direction when assembling the parts, the assembly process becomes complicated and the assembly efficiency is deteriorated, or the assembly is performed. This may increase the burden on the operator.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and (1) one of the exemplary objects thereof is to provide a new technique for realizing a rotary reflector with high rotation accuracy.
- Another one of the exemplary purposes is to provide a new holder for holding a plurality of lenses.
- Another one of the exemplary purposes is to provide a new technique for suppressing the occurrence of unintended glare.
- Another one of the illustrative purposes is to provide a new technique for improving the connection reliability between the connectors.
- another one of the exemplary purposes is to provide a technology for saving the space of a supporting component that rotatably supports the rotary reflector.
- Another one of the exemplary purposes is to provide a new optical unit manufacturing method in which the parts are assembled relatively easily.
- Another one of the illustrative purposes is to provide a new technology that realizes commonization of the components that make up the optical unit.
- a method of manufacturing a rotary reflector according to an aspect of the present invention is a method of manufacturing a rotary reflector having a rotating part and a blade provided around the rotating part and functioning as a reflecting surface.
- injection molding is performed using a mold in which a gate is formed on the rotating portion side of the cavity portion corresponding to the blade.
- the rotary reflector when the rotary reflector is separated from the gate of the mold after the injection molding, even if the burr remains, the burr is generated on the rotary part side (center side) of the rotary reflector. Therefore, compared with the case where the burr is on the outer peripheral surface of the blade of the rotary reflector, the inertia generated when the reflector rotates is reduced, and the deterioration of the rotational balance of the reflector can be reduced, which affects the rotation accuracy (eccentricity and vibration). Can be suppressed.
- the gate may be provided on the same side as the reflective surface of the blade.
- the ejector pin used when the rotary reflector is pushed out of the mold affects the reflection of light when the imprinted mark remains on the reflecting surface of the blade. Therefore, it is preferable that the protruding pin is provided so as to press the surface of the blade opposite to the reflective surface that does not affect the light reflection.
- the protruding pin is provided in this way, if the gate is provided on the side opposite to the reflective surface of the blade, both the gate and the protruding pin must be provided on the mold on the side opposite to the reflective surface of the blade. The structure and combination become complicated.
- the gate in the fixed mold (cavity mold) and arranging the push pin in the movable mold (core mold)
- the above-mentioned problem can be solved.
- the gate should be formed at a position facing the rotating part. Accordingly, even if burrs are generated, the burrs are formed on the rotating portion, so that the deterioration of the rotational balance of the rotary reflector can be reduced.
- the number of gates may be equal to the number of blades. As a result, the cavity portion corresponding to each blade can be uniformly injection-molded from each gate.
- the metal mold may have a mounting portion for mounting a non-resin component (for example, a ring-shaped member) into which the rotating shaft is inserted, which is a part of the rotating portion, formed near the gate.
- a non-resin component for example, a ring-shaped member
- the molten resin injected from the gate is solidified while being in contact with the non-resin component in a relatively high temperature state at the initial stage of molding, so that the joint strength between the resin portion and the non-resin portion during insert molding increases.
- the rotary reflector is a rotary reflector made of resin having a rotary part and a blade provided around the rotary part and functioning as a reflecting surface, and the rotary part has a hole into which a rotary shaft is inserted.
- a plurality of gate marks are formed between the hole and the blade, and a weld is formed around the hole and in the vicinity of the gate mark, where the molten resin injected from the plurality of gates joins.
- the molten resin injected from the plurality of gates merges at a relatively high temperature in the initial stage of molding to form a weld, and thus adhesion failure at the weld or The decrease in mechanical strength can be improved.
- a lens unit holds a first lens arranged on an emitting side, a second lens arranged on an incident side, a first lens and a second lens. And a holder. The first lens partially overlaps with the second lens when viewed from the exit side.
- the first lens and the second lens are held by the holder so as to overlap with each other when viewed from the exit side, a more compact lens unit can be realized.
- the holder may have a first mounting portion on which the first lens is mounted and a second mounting portion on which the second lens is mounted.
- the 1st mounting part may be formed in the radiation side rather than the 2nd mounting part. Thereby, the first lens can be arranged on the exit side.
- the holder is a cylindrical member through which light passes, and the first mounting portion and the second mounting portion may be formed on one end surface of the holder. Thereby, the first lens and the second lens can be assembled to the holder from the same direction.
- the first lens has a first region through which the light emitted from the first light source passes and a second region through which the light emitted from the second light source and transmitted through the second lens passes. You may. Thereby, the light transmitted through the second lens can be further controlled by the first lens.
- This optical unit includes a first light source, a second light source, a lens unit, and a rotating reflector that reflects the light emitted from the first light source toward a first region by a rotating reflecting surface. I have it.
- An optical member includes an optical control unit that controls light incident from the back side and emits the light from the front side, and a base portion adjacent to the optical control unit.
- the optical control unit has a plurality of lens units corresponding to the lights respectively emitted from the plurality of light emitting elements.
- the base portion has a scattering portion that scatters at least one of light incident from the back side and light emitted from the front side.
- the light emitted from the light emitting element it is possible to scatter light that does not enter the optical control unit and enters the base other than the optical control unit. As a result, it is possible to suppress the generation of glare due to the light transmitted through the base.
- the arithmetic average roughness Ra of the surface of the scattering portion may be 0.3 ⁇ m or more.
- the lens part may have a shape that collects light by refracting transmitted light.
- It may be an injection-molded part made entirely of silicone. As a result, even an optical member having a somewhat complicated shape can be manufactured with a simple structure.
- the base part is plate-shaped and may have a thick part thicker than the periphery of the optical control part.
- the thick portion may be formed on the peripheral portion of the base portion. Thereby, the bending of the optical member can be suppressed.
- This vehicular lamp has a light source having a plurality of light emitting elements, an optical member for controlling the light distribution of light emitted from each of the plurality of light emitting elements, and a light whose light distribution is controlled by the optical member is projected to the front of the vehicle. And a projection lens.
- a coupling structure includes a heat sink, a circuit board mounted on the heat sink and having a power supply path to a light source formed therein, and a first connector fixed on the circuit board. And a guide portion that guides the second connector toward the first connector when the second connector on the cord side is connected to the first connector.
- the guide part is configured such that a part of the second connector is inserted between the guide part and the first connector.
- the guide portion improves workability and reduces connection failure. Moreover, since a part of the second connector enters between the guide portion and the first connector, the second connector is less likely to come off the first connector.
- the guide part may be formed with a guide groove for guiding a part of the second connector in a bent state when connecting the second connector to the first connector.
- the guide part may have an engaging part with which a part of the second connector guided by the guide groove engages with the second connector fitted to the first connector. This can prevent the second connector from coming off the first connector.
- the first connector is arranged such that the connecting portion faces upward with respect to the board surface of the circuit board, and the guide portion may be arranged at a distant position above the connecting portion. Accordingly, the worker can guide the second connector toward the first connector by the guide portion while checking the connection portion of the first connector, so that workability in connecting the connectors is improved.
- the guide part may be fixed to the heat sink.
- the guide part may be fixed to the heat sink directly or through another member.
- the guide portion may be integral with the heat sink.
- a support component includes a support portion that rotatably supports a rotary reflector that reflects light emitted from a light source, and a fixed portion that is integrated with a mounting component that mounts the light source. And a fixed portion that is fixed.
- the fixed portion has a positioning surface that is positioned with respect to the fixed portion. The positioning surface is formed obliquely with respect to the rotation axis of the rotary reflector.
- At least a part of the fixed portion can be provided inside the outer edge portion of the rotary reflector when viewed from the direction of the rotation axis of the rotary reflector.
- the fixed part may have a first fixed part and a second fixed part.
- the support part may be arranged between the first fixing part and the second fixing part.
- You may further include a case where the support part is provided in the center.
- the fixing portion may be provided on the back side of the case, which is an area opposite to the area where the rotary reflector exists with the case interposed therebetween. With this, at least a part of the fixed portion can be provided on the back side of the case when viewed from the direction of the rotation axis of the rotary reflector.
- This optical unit includes a light source, a mounting component for mounting the light source, the above-mentioned supporting component, a rotating reflector supported by the supporting component, and a projection lens for projecting light reflected by the rotating reflector forward. ing.
- the rotation axis of the rotary reflector may be oblique to the optical axis of the projection lens.
- the mounting component may have a mounting surface on which the light source is mounted and a fixed portion which is provided in an area separated from the mounting surface and to which the fixing portion is fixed.
- the reflecting surface of the rotary reflector that reflects the light emitted from the light source may be arranged obliquely with respect to the optical axis of the projection lens between the mounting surface and the fixed portion.
- a method of manufacturing an optical unit includes a light source, a mounting component on which the light source is mounted, a rotating reflector that reflects light emitted from the light source, and a supporting component that rotatably supports the rotating reflector. And a projection lens for projecting the reflected light reflected by the rotary reflector forward, and a lens holder for holding the projection lens.
- This method includes a mounting step of mounting a light source on a mounting component, a first fixing step of fixing a lens holder holding a projection lens to the mounting component after the mounting step, and a rotary reflector supported after the first fixing step. A second fixing step of fixing the supporting component to the mounting component.
- the projection lens is fixed to the mounted component on which the light source is mounted via the lens holder, the positioning of the light source and the projection lens becomes easy.
- the rotary reflector is fixed to the mounted component on which the light source is mounted via the support component, the positioning of the light source and the rotary reflector becomes easy. Therefore, the parts can be assembled relatively easily.
- the first fixing direction for fixing the lens holder to the mounted component in the first fixing step may be the same as the second fixing direction for fixing the supporting component to the mounted component in the second fixing step.
- the mounting direction in which the light source is mounted on the mounting component in the mounting process may be the same as the first fixing direction. Thereby, for example, it is possible to reduce the frequency of changing the orientation of the jig or changing the posture of the worker in the mounting step and the first fixing step.
- the support component includes a support portion that rotatably supports a rotary reflector that reflects light emitted from the light source, and a fixed portion that is fixed to a fixed portion that is integrated with a mounting component that mounts the light source. You may have.
- the rotation axis of the rotary reflector may be oblique to the second fixed direction. This makes it possible to make the second fixing direction for fixing the support component supporting the rotary reflector whose rotation axis is oblique to the optical axis of the projection lens to the mounting component the same as the first process direction and the mounting direction.
- the fixed portion may have a positioning surface that is positioned with respect to the fixed portion.
- the positioning surface may be a surface that intersects the second fixing direction. This improves the positioning accuracy of the light source and the rotary reflector.
- a vehicle headlamp system includes a first optical unit arranged at a front right portion of the vehicle and a second optical unit arranged at a front left portion of the vehicle.
- the first optical unit includes a first light source, a first rotating reflector that rotates around a rotation axis while reflecting light emitted from the first light source, and a first rotating reflector in a predetermined direction.
- the second optical unit includes a second light source, a second rotating reflector that rotates about a rotation axis while reflecting light emitted from the second light source, and a second rotating reflector that makes a first rotation.
- a second motor for rotating the reflector in a predetermined direction that is the same as the rotating direction of the reflector.
- the first rotating reflector has a first reflecting surface configured to form a desired light distribution pattern by scanning the light of the first light source, which is reflected while rotating, in front of the vehicle.
- the second rotating reflector has a second reflecting surface that is configured to form a desired light distribution pattern by scanning the light of the second light source that is reflected while rotating in front of the vehicle.
- the first reflecting surface and the second reflecting surface are arranged so as to be bilaterally symmetrical with respect to the center of the vehicle and have a relationship in which their surface shapes are mirror images.
- the first motor and the second motor can be shared.
- the first optical unit may further include a first projection lens that projects the light reflected by the first rotating reflector toward the front of the vehicle.
- the second optical unit may further include a second projection lens that projects the light reflected by the second rotary reflector toward the front of the vehicle.
- the first optical surface of the first projection lens, through which the light reflected by the first rotating reflector passes has a left-right asymmetric shape with respect to the optical axis, and the second optical surface through which the light reflected by the second rotating reflector passes.
- the left and right sides of the second optical surface of the projection lens may be asymmetric with respect to the optical axis, and the first and second optical surfaces may have a relationship in which their surface shapes are mirror images.
- the first optical surface and the second optical surface have a relationship that their surface shapes are mirror images of each other, and the first projection lens is arranged in the right front part of the vehicle and the second projection lens is arranged in the left front part of the vehicle. Therefore, the optical design of the second projection lens may be simply left-right inverted with respect to the optical design of the first projection lens.
- the first rotating reflector has a plurality of first blades as a first reflecting surface
- the second rotating reflector has a plurality of second blades as a second reflecting surface.
- the turning on / off of the first light source is controlled so that the light emitted from the light source does not enter the plurality of first blades at the same time, and the light emitted from the second light source does not enter the plurality of second blades at the same time.
- a control unit that controls turning on / off of the second light source may be further provided. Thereby, for example, by turning off the first light source and the second light source at a predetermined timing, the reflected light from the plurality of first blades simultaneously scans the front of the vehicle, or the plurality of second blades emit light. It is possible to prevent the reflected light from scanning the front of the vehicle at the same time.
- the first rotating reflector may have a penetrating portion formed between adjacent first blades so that the light emitted from the first light source does not simultaneously enter the plurality of first blades.
- the second rotating reflector may have a penetrating portion formed between adjacent second blades so that light emitted from the second light source does not simultaneously enter the plurality of second blades.
- the control unit may shift the timing of turning off the second light source with respect to the timing of turning off the first light source.
- the first reflecting surface of the first rotating reflector and the second reflecting surface of the second rotating reflector both have the same rotation direction. Further, the first reflecting surface and the second reflecting surface are arranged so as to be bilaterally symmetrical with respect to the center of the vehicle, and have a relationship in which their surface shapes are mirror images. Therefore, if the timing of turning off the first light source and the timing of turning off the second light source are aligned, the light distribution pattern formed by the first optical unit and the light distribution pattern formed by the second optical unit become Match. Therefore, by shifting the timing of turning off each light source, it is possible to form a bilaterally symmetrical pattern.
- a direction in which the light of the first light source reflected while the first rotating reflector is rotating scans the front of the vehicle, and a direction in which the light of the second light source reflected while rotating the second rotating reflector scans the front of the vehicle. And may be the same. As a result, it is possible to form a light distribution pattern that does not make the driver feel uncomfortable.
- the present invention it is possible to provide a rotary reflector with high rotation accuracy.
- the present invention can provide a new holder for holding a plurality of lenses.
- the present invention can suppress the occurrence of unintended glare.
- the connection reliability between the connectors can be improved.
- the space of the supporting component can be saved.
- the optical unit can be manufactured relatively easily.
- FIG. 3 is a front view of the vehicle headlamp according to the present embodiment. It is a perspective view of the rotary reflector which concerns on this Embodiment. It is a front view of the rotary reflector which concerns on this Embodiment. It is the side view which looked at the rotary reflector shown in FIG. 4 from the A direction.
- 6A is a sectional view taken along the line BB of the rotary reflector shown in FIG. 4
- FIG. 6B is a sectional view taken along the line CC of the rotary reflector shown in FIG. 4
- FIG. 6C is shown in FIG. It is a DD sectional view of the rotary reflector shown.
- FIG. 6A is a sectional view taken along the line BB of the rotary reflector shown in FIG. 4
- FIG. 6B is a sectional view taken along the line CC of the rotary reflector shown in FIG. 4
- FIG. 6C is shown in FIG. It is a DD sectional view of the rotary reflector shown.
- FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing the rotary reflector according to the present embodiment. It is a top view of the lens unit which concerns on this Embodiment.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the lens unit according to the present embodiment. It is a front view of the lens unit according to the present embodiment. It is a front view of the holder which concerns on this Embodiment. It is a top view of the holder which concerns on this Embodiment. It is an exploded perspective view of the lens unit concerning the modification of this embodiment. It is a perspective view of the optical member which concerns on this Embodiment. It is a top view of the optical member which concerns on this Embodiment. It is a bottom view of the optical member according to the present embodiment.
- FIG. 15 It is the side view which looked at the optical member shown in FIG. 15 from the A direction. It is a schematic diagram which shows the BB cross section of the optical member shown in FIG. It is a schematic diagram which shows CC cross section of the optical member shown in FIG. It is a perspective view which shows the schematic structure of the coupling structure which has a heat sink in which the 1st light source which concerns on this Embodiment was mounted.
- FIG. 21 is a top view of the coupling structure shown in FIG. 20 seen from above the first light source.
- 22A is a perspective view of the second connector according to the present embodiment
- FIG. 22B is a front view of the second connector according to the present embodiment. It is a front view of the 2nd connector concerning this embodiment.
- FIG. 24 (a) and 24 (b) are schematic diagrams for explaining how the second connector according to the present embodiment is connected to the first connector. It is a disassembled perspective view of the optical unit which concerns on this Embodiment.
- FIG. 26 is an exploded perspective view of the optical unit according to the present embodiment viewed from a direction different from FIG. 25.
- 27A is a rear view of the support component according to the present embodiment
- FIG. 27B is a front view of the support component according to the present embodiment.
- FIG. 28 (a) is a side view of the support component shown in FIG. 25 as seen from the direction A
- FIG. 28 (b) is a side view of the support component shown in FIG. 26 as seen from the direction B.
- FIG. 29 (a) is a side view of the heat sink shown in FIG. 25 seen from the direction C
- FIG. 29 (b) is a front view of the heat sink shown in FIG. 25 seen from the direction D
- FIG. FIG. 26 is a top view seen from the direction E shown in FIG. It is a top view for explaining a mode that a support component concerning this embodiment is attached to a heat sink.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an appearance of a vehicle to which a vehicle headlight system according to the present embodiment is applied. It is a perspective view which shows the principal part of the optical unit which concerns on this Embodiment.
- FIG. 33 (a) is a front view of the rotary reflector for the right headlamp for explaining the shape of the reflecting surface
- FIG. 33 (a) is a front view of the rotary reflector for the right headlamp for explaining the shape of the reflecting surface
- FIG. 33 (b) is a left reflector for the left headlight for explaining the shape of the reflecting surface. It is a front view of a rotary reflector.
- FIG. 34 (a) is a schematic diagram for explaining the relationship between the layout of the left and right optical units and the light distribution pattern formed by each optical unit, and FIG. 34 (b) is the rotational position of the blades in the left and right rotary reflectors.
- FIG. 6 is a diagram for explaining the timing of turning on / off the LEDs of the left and right light sources.
- the optical unit having the rotary reflector according to the present embodiment can be used for various vehicle lamps. First, an outline of a vehicle headlamp in which an optical unit according to an embodiment described later can be mounted will be described.
- FIG. 1 is a schematic horizontal sectional view of a vehicle headlamp according to the present embodiment.
- FIG. 2 is a front view of the vehicle headlamp according to the present embodiment. In addition, in FIG. 2, some components are omitted.
- the vehicle headlamp 10 is a right-side headlamp that is mounted on the right side of the front end portion of an automobile, and the layout and configuration of the main parts and the left-side headlamp are symmetrical. Other than that, it has almost the same structure. Therefore, hereinafter, the right vehicle headlamp 10 will be described in detail, and the description of the left vehicle headlamp will be appropriately omitted.
- the vehicle headlamp 10 includes a lamp body 12 having a concave portion that is open toward the front.
- the lamp body 12 has a front opening covered with a transparent front cover 14 to form a lamp chamber 16.
- the lamp chamber 16 functions as a space in which one optical unit 18 is housed.
- the optical unit 18 is a lamp unit configured to emit a variable high beam.
- the variable high beam is controlled so as to change the shape of the light distribution pattern for the high beam, and for example, a non-irradiation region (light-shielding portion) can be formed in a part of the light distribution pattern.
- the optical unit 18 changes the optical path of the first light source 20 and the first light L1 emitted from the first light source 20 and directs it to the blade 22a of the rotary reflector 22.
- a condensing lens 24 as an (optical member), a rotary reflector 22 that rotates around the rotation axis R while reflecting the first light L1, and a first light L1 reflected by the rotary reflector 22 as an optical unit.
- the convex lens 26 as a projection lens for projecting in the light irradiation direction (right direction in FIG. 1), the second light source 28 disposed between the first light source 20 and the convex lens 26, and the light emitted from the second light source 28.
- a diffusing lens 30 as a primary optical system (optical member) that changes the optical path of the second light L2 toward the convex lens 26, and a heat sink 32 on which the first light source 20 and the second light source 28 are mounted. , Provided.
- -Semiconductor light-emitting devices such as LEDs, EL, LDs are used for each light source.
- a plurality of LEDs 20a are arranged in an array on the circuit board 33. Each LED 20a is configured to be individually turned on and off.
- the second light source 28 In the second light source 28 according to the present embodiment, two LEDs 28a are arranged side by side in an array in the horizontal direction, and each LED 28a is configured so that it can be individually turned on and off. Further, the second light source 28 is arranged such that the second light L2 is incident on the convex lens 26 without being reflected by the rotary reflector 22. As a result, the optical characteristics of the second light L2 emitted from the second light source 28 can be selected without considering that the second light L2 is reflected by the rotary reflector 22. Therefore, for example, by diffusing the light emitted from the second light source 28 by the diffusion lens 30 and then entering the convex lens 26, a wider range can be illuminated, and thus the second light source 28 can be applied to an area outside the vehicle. It can be used as a light source for irradiation.
- the rotary reflector 22 rotates in one direction around the rotation axis R by a drive source such as a motor 34. Further, in the rotary reflector 22, two blades 22a having the same shape are provided around a cylindrical rotary portion 22b.
- the blade 22a functions as a reflecting surface configured to scan forward with the light reflected while rotating the light emitted from the first light source 20, and to form a desired light distribution pattern.
- the rotation axis R of the rotary reflector 22 is inclined with respect to the optical axis Ax, and is provided in the plane including the optical axis Ax and the first light source 20.
- the rotation axis R is provided substantially parallel to the scanning plane of the light (irradiation beam) of the LED 20a that scans in the left-right direction by rotation.
- the optical unit can be made thinner.
- the scanning plane can be regarded as, for example, a fan-shaped plane formed by continuously connecting the loci of light of the LED 20a, which is scanning light.
- the shape of the convex lens 26 may be appropriately selected according to the required light distribution pattern and light distribution characteristics such as illuminance distribution, but it is also possible to use an aspherical lens or a free-form surface lens.
- the convex lens 26 according to the present embodiment by devising the arrangement of each light source and the rotary reflector 22, it is possible to form a cutout portion 26a in which a part of the outer circumference is cut out in the vertical direction. ing. Therefore, the size of the optical unit 18 in the vehicle width direction can be suppressed.
- the presence of the cutout portion 26a makes it difficult for the blade 22a of the rotary reflector 22 to interfere with the convex lens 26, and the convex lens 26 and the rotary reflector 22 can be brought close to each other.
- a non-circular (straight line) portion is formed on the outer circumference of the convex lens 26, so that the contour of the curved line and the straight line is combined when viewed from the front of the vehicle. It is possible to realize a vehicle headlight with a novel design that has a lens.
- FIG. 3 is a perspective view of the rotary reflector according to the present embodiment.
- FIG. 4 is a front view of the rotary reflector according to the present embodiment.
- FIG. 5 is a side view of the rotary reflector shown in FIG. 4 viewed from the direction A.
- 6A is a sectional view taken along the line BB of the rotary reflector shown in FIG. 4
- FIG. 6B is a sectional view taken along the line CC of the rotary reflector shown in FIG. 4
- FIG. 6C is shown in FIG. It is a DD sectional view of the rotary reflector shown.
- the rotary reflector 22 is a resin part having a rotary part 22b and a plurality of (two) blades 22a provided around the rotary part 22b and functioning as reflecting surfaces.
- the blades 22a have an arc shape, and the outer peripheral portions of the adjacent blades 22a are connected to each other by a connecting portion 22c to form an annular shape. Accordingly, even if the rotary reflector 22 rotates at a high speed (for example, 50 to 240 rotations / s), the rotary reflector 22 is less likely to bend.
- a cylindrical sleeve 36 having a hole 36a into which the rotary shaft of the rotary reflector 22 is inserted and fitted is fixed to the center of the rotating portion 22b by insert molding. Further, two recesses 22j are formed as marks corresponding to the gate position of the mold in the annular groove 38 formed on the outer peripheral portion of the rotating portion 22b and inside the blade 22a.
- FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the method of manufacturing the rotary reflector according to the present embodiment.
- the mold 100 shown in FIG. 7 includes fixed molds 102 and 104 and a movable mold 106.
- the molten resin injected from the injection molding machine 108 is injected into the cavity 116 from the gate 114 via the spool 110 and the runner 112.
- the movable die 106 is separated from the die 102 with the parting line PL interposed therebetween, and is protruded from the surface of the die 106 by the drive device 118.
- the ejector pin 120 causes the rotary reflector 22 to be removed from the mold.
- the gate 114 is formed closer to the cavity portion 116b corresponding to the rotating portion 22b than the cavity portion 116a corresponding to the blade 22a of the rotary reflector 22.
- the gate 114 is provided on the same side as the portion of the cavity portion 116a that becomes the reflection surface 22d (see FIG. 6A) of the blade 22a.
- the protrusion pin 120 used when the rotary reflector 22 is pushed out of the mold 106 affects the reflection of light when the pushing mark remains on the reflecting surface 22d of the blade 22a. Therefore, the protrusion pin 120 is provided so as to push the surface 22i of the blade 22a on the opposite side of the reflection surface 22d that does not affect the reflection of light.
- both the gate and the protrusion pin 120 are located on the side opposite to the reflection surface of the blade. Since it has to be provided in the mold 106, the structure and combination of the mold 100 are complicated.
- the gate 114 is arranged in the fixed mold 102 (cavity mold), and the push pin is arranged in the movable mold 106 (core mold). Therefore, the above-mentioned problem can be solved.
- the gate 114 according to the present embodiment is formed at a position facing the rotating portion 22b. As a result, even if burrs are produced, the burrs are formed on the rotating portion 22b, so that the deterioration of the rotational balance of the rotary reflector 22 can be reduced.
- the gates 114 according to the present embodiment are formed in the same number as the blades 22a. Thereby, the molten resin can be uniformly injection-molded from each gate 114 into the cavity portion 116a corresponding to each blade 22a.
- the mold 102 has a gate having a mounting portion 102a on which a non-resin component (for example, a sleeve 36 as a ring-shaped member made of metal or ceramic) into which the rotating shaft is inserted, which is a part of the rotating portion 22b, is mounted. It is formed in the vicinity of 114.
- a non-resin component for example, a sleeve 36 as a ring-shaped member made of metal or ceramic
- the molten resin injected from the gate 114 solidifies while contacting the metal, which is a non-resin component, in a relatively high temperature state at the initial stage of molding, so the joint strength between the resin portion and the sleeve 36 during insert molding increases. To do.
- a plurality of recesses 22j which are gate marks, are formed between the hole 36a and the blade 22a. Therefore, in the rotary reflector 22, a weld 22k (see FIG. 4) is formed around the hole 36a and near the recess 22j, into which the molten resins injected from the plurality of gates 114 merge.
- the molten resin injected from the plurality of gates 114 merges at a relatively high temperature in the initial stage of molding around the hole 36a and near the recess 22j. Since the weld 22k is formed, it is possible to improve poor adhesion and decrease in mechanical strength at the weld 22k.
- the optical unit having the lens unit according to the present embodiment can be used in various vehicle lamps.
- FIG. 8 is a top view of the lens unit according to the present embodiment.
- FIG. 9 is an exploded perspective view of the lens unit according to the present embodiment.
- FIG. 10 is a front view of the lens unit according to the present embodiment.
- the lens unit 29 includes a convex lens 26 as a first lens arranged on the emission side (front cover 14 side) of the vehicle headlamp 10 and an incident side (first light source 20 or second light source 28 side). ), A diffusion lens 30 as a second lens, and a holder 31 for holding the convex lens 26 and the diffusion lens 30.
- the convex lens 26 and the diffusing lens 30 are transparent resin molded parts, and acrylic, for example, is used as the material.
- the convex lens 26 at least partially overlaps with the diffusion lens 30 when viewed from the exit side (front side of the lens unit 29 shown in FIG. 9).
- the convex lens 26 and the diffusing lens 30 are held by the holder 31 so as to overlap each other when viewed from the exit side, so that the lens unit 29 can be made more compact.
- FIG. 11 is a front view of the holder 31 according to the present embodiment.
- FIG. 12 is a top view of the holder 31 according to the present embodiment.
- the holder 31 has a U-shaped first mounting portion 35 having three sides 35a to 35c on which the convex lens 26 is mounted, and U having three sides 39a to 39c on which the diffusion lens 30 is mounted. And a second mounting portion 39 having a character shape. Further, as shown in FIG. 12, the first mounting portion 35 is formed closer to the emission side X than the second mounting portion 39. Thereby, the convex lens 26 can be arranged on the exit side.
- the holder 31 is a cylindrical member (for example, a colored resin molded product that is opaque to the laser light) through which light passes inside, and a material such as polycarbonate is used. . Further, a first mounting portion 35 and a second mounting portion 39 are formed on one end surface of the holder 31 (end surface on the emission side X).
- the flange portion 30a of the diffusion lens 30 is positioned on the second mounting portion 39, and the welding portion 48 is formed by the laser passing through the transparent diffusion lens 30. Melt. As a result, the diffusion lens 30 is fixed to the holder 31.
- the flange portion 26b of the convex lens 26 is positioned on the first mounting portion 35, and the welding portion 50 is melted by the laser that has passed through the transparent convex lens 26. As a result, the convex lens 26 is fixed to the holder 31.
- the convex lens 26 and the diffusing lens 30 can be assembled to the holder 31 from the same direction. Further, since the laser irradiation can be applied from the same side, it is easy to construct the layout of the manufacturing line.
- the convex lens 26 emits light from the first light source 20 through the first region 26 c and the second light source 28 and transmits through the diffusion lens 30. And a second region 26d through which the generated light is transmitted. Thereby, the light transmitted through the diffusion lens 30 can be further controlled by the convex lens 26. That is, the second light source 28 according to the present embodiment has the first light source 20, the second light source 28, the lens unit 29, and the light emitted from the first light source 20, which is a rotating reflecting surface. The rotary reflector 22 that reflects toward the first region 26c.
- FIG. 13 is an exploded perspective view of a lens unit according to a modified example of this embodiment.
- the lens unit 51 shown in FIG. 13 includes a convex lens 55 arranged on the emission side (front cover 14 side) of the vehicle headlamp 10 and an incident side (first light source 20 or second light source 28 side).
- the lens 56 for diffusion arranged and the holder 58 holding the convex lens 55 and the lens 56 for diffusion are provided.
- the convex lens 55 and the diffusing lens 56 have the same shape as the convex lens 26 and the diffusing lens 30 except for the details, and have substantially the same function and material.
- the diffusion lens 56 and the diffusion lens 56 are assembled to the holder 58 from different directions.
- the holder 58 has a first mounting portion 60 on which the convex lens 55 is mounted, and a second mounting portion 62 on which the diffusion lens 56 is mounted. Further, as shown in FIG. 13, the first mounting portion 60 is formed closer to the emission side X than the second mounting portion 62. Thereby, the convex lens 55 can be arranged on the exit side.
- the optical unit having the optical member according to the present embodiment can be used in various vehicle lamps.
- FIG. 14 is a perspective view of the optical member according to the present embodiment.
- FIG. 15 is a top view of the optical member according to the present embodiment.
- FIG. 16 is a rear view of the optical member according to the present embodiment.
- FIG. 17 is a side view of the optical member shown in FIG. 15 viewed from the direction A.
- FIG. 18 is a schematic diagram showing a BB cross section of the optical member shown in FIG.
- FIG. 19 is a schematic view showing a CC cross section of the optical member shown in FIG. 18 and 19, the circuit board 33 and the LED 20a on which the optical member 140 is mounted separately from the optical member 140 are also illustrated.
- the optical member 140 controls the light incident from the back side BS and outputs the light from the front side 24b as a condensing lens 24, and a plate-shaped base portion adjacent to the condensing lens 24. 42 and.
- the condensing lens 24 has a plurality of lens portions 24c corresponding to the lights respectively emitted from the LEDs 20a as a plurality of light emitting elements.
- Controlling light means, for example, directing light to a desired pattern, direction, or region.
- the lens portion 24c in the optical member 140 according to the present embodiment has a shape that condenses transmitted light by refracting it, and one lens portion 24c corresponds to one LED 20a.
- the lens portion 24c according to the present embodiment has a convex shape on both the back side BS and the front side 24b.
- the base portion 42 has thick portions (t2> t1) 42a, 42b, 42c thicker than the thickness t1 around the condenser lens 24.
- the thick portions 42a, 42b, 42c are formed near the peripheral edge (outer edge) of the base 42. Thereby, the bending of the optical member 140 itself can be suppressed.
- through-holes 42d and 42e for screwing and fixing are formed in the thick portions 42a and 42b, respectively. Accordingly, when the optical member 140 is fixed to the circuit board 33 with the screw 70, the fastening force can be received by the thick portions 42a and 42b, so that the bending of the optical member 140 itself can be suppressed.
- the optical member 140 is a component having a thin base portion 42 having a thickness of 0.1 mm or more, preferably about 0.3 mm to 5 mm.
- the thick portions 42a, 42b, 42c of the optical member 140 have mounting surfaces 42h, 42i, 42j that come into contact with the surface 33a of the circuit board 33 when fixing the optical member 140 to the circuit board 33.
- the mounting surfaces 42h, 42i, 42j are respectively arranged at the three corners of the optical member 140, and the inclination when the optical member 140 is fixed to the circuit board 33 can be reduced.
- the optical member 140 according to the present embodiment is a member having a wide area other than the condenser lens 24. Therefore, in order to manufacture the optical member 140 integrally with the transparent condensing lens 24, it is necessary to make all of the transparent member.
- the optical member 140 according to this embodiment is an injection-molded product made of a transparent material, and heat-resistant silicone, acrylic, polycarbonate, glass or the like can be used, for example.
- heat resistant silicone heat resistant temperature of 180 ° C. or higher
- glass are preferably used.
- heat-resistant silicone which is relatively easy to remove from the mold, is more preferable. As a result, even an optical member having a somewhat complicated shape can be manufactured with a simple mold configuration and manufacturing method.
- the optical member 140 made of the above-described material has a wide area other than the condensing lens 24, light emitted from the LED 20a may pass through the base 42 without going to the condensing lens 24. There is. This problem will be described below. As shown in FIGS. 18 and 19, a part of the light radially emitted from the LED 20a does not go to the condenser lens 24 but enters from the back side 42f of the base 42 and exits from the front side 42g. Since such light (non-control light L1 ') does not pass through the condenser lens 24, it is not controlled to form a desired light distribution pattern. Therefore, when the non-control light L1 'reflected or transmitted by each part of the optical unit 18 or the vehicle headlamp 10 is emitted from the vehicle headlamp 10, glare may occur.
- the base portion 42 has the scattering portion 66 that scatters at least one of the light incident from the back side 42f and the light emitted from the front side 42g.
- the scattering portion 66 is provided with, for example, minute unevenness on the front side 42g or the back side 42f, contains a scattering agent (air bubbles) inside the base 42, or changes the quality of the base 42 by heat treatment, light irradiation, or the like to reduce the transmittance. It can be realized by changing it.
- the scattering section 66 is a textured surface having an arithmetic average roughness Ra of 0.3 ⁇ m or more on the back side 42f and the front side 42g of the base 42.
- Ra is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably Ra is 1.0 ⁇ m or more.
- the surface roughness of the condenser lens 24 may be smaller than the surface roughness of the base 42, but is preferably 0.1 ⁇ m or less. Note that Ra can be adjusted by adjusting the roughness of the portion of the inner surface of the mold used during injection molding that is in contact with the base portion and the condenser lens.
- the optical member 140 according to the present embodiment can scatter (blur) the light emitted from the LED 20a and entering the base 42 without entering the condenser lens 24. As a result, it is possible to suppress the generation of glare due to the non-control light L1 'that has passed through the base 42, or it is difficult to recognize glare.
- the vehicle headlamp 10 has a first light source 20 having a plurality of LEDs 20a, an optical member 140 that controls light distribution of light emitted from each of the plurality of LEDs 20a, and an optical member 140. And a convex lens 26 for projecting the light whose light distribution is controlled to the front of the vehicle. As a result, it is possible to suppress the occurrence of glare for pedestrians and occupants of the vehicle existing in front of the vehicle.
- optical unit having the coupling structure according to the present embodiment can be used for various vehicle lamps.
- FIG. 20 is a perspective view showing a schematic configuration of a coupling structure having a heat sink on which the first light source according to the present embodiment is mounted.
- FIG. 21 is a top view of the coupling structure shown in FIG. 20 seen from above the first light source.
- 22A is a perspective view of the second connector according to the present embodiment
- FIG. 22B is a front view of the second connector according to the present embodiment.
- FIG. 23 is a front view of the second connector according to the present embodiment. 20 and 21, the illustration of the second connector is omitted.
- the coupling structure 45 is fixed on the heat sink 32, the circuit board 33 mounted on the heat sink 32 and having a power supply path to the first light source 20, and the circuit board 33.
- the second connector 44 faces the first connector 43.
- a guide portion 46 for guiding is provided.
- the guide portion 46 according to the present embodiment is fixed to the heat sink 32 and is configured integrally with the heat sink 32.
- the heat sink 32 is made of a metal or alloy having a high heat dissipation property such as aluminum, copper and iron. Further, the heat sink 32 according to the present embodiment has a fixing portion for fixing it in the lamp chamber 16 of the vehicle headlamp 10, and also has holes and protrusions for mounting a large number of components. It has a complicated shape. Therefore, the heat sink 32 is preferably a heat dissipation material suitable for casting, and is, for example, a material in which copper, silicon, magnesium or the like is added to aluminum as a base.
- the first connector 43 is a male connector and is fixed along one side 33c of the outer edge of the rectangular circuit board 33 so as to be electrically connected to the wiring pattern formed on the circuit board 33.
- the second connector 44 is a female connector, and a plurality of holes 44b into which the male pins of the first connector 43 are inserted are formed in one row on the tip side 44a connected to the first connector. .
- a latch portion (lock portion) 44d is formed on the side surface 44c of the second connector 44. Then, the second connector 44 is connected to each other by pushing it into the first connector 43 while bending the latch portion 44d.
- the guide portion 46 is provided above the circuit board 33 at a spaced position so as not to interfere with the circuit board 33. Both ends of the guide portion 46 extend to the vicinity of the fins 32f of the heat sink 32 so as to bypass the circuit board 33.
- FIG. 23 is an enlarged view of the vicinity of the guide portion of the coupling structure according to this embodiment.
- 24 (a) and 24 (b) are schematic diagrams for explaining how the second connector according to the present embodiment is connected to the first connector.
- two concave grooves 46b are formed on the side surface 46a of the guide portion 46 toward the first connector 43.
- the latch portion 44 d of the second connector 44 has a guided portion 44 e guided by the concave groove 46 b of the guide portion 46.
- the guided portion 44e has a ridge shape that extends in the vertical direction from the tip end side 44a on the side surface 44c.
- a flexible claw 44f is provided at the end of the latch portion 44d opposite to the tip side 44a.
- the second connector 44 is connected to the first connector 43, the second connector 44 is attached so that the guided portion 44e of the second connector 44 is guided by the side surface 46a shown in FIG. Align with the first connector 43.
- the second connector 44 can be roughly aligned with the first connector 43.
- the claw 44f of the second connector 44 abuts on the flat region 46c between the two concave grooves 46b of the guide portion 46, whereby the entire latch portion 44d is bent.
- a ridge portion 44g formed in parallel with the tip side 44a.
- the ridge portion 44g has a first inclined surface 44h directed toward the tip side 44a and a second inclined surface 44i directed toward the side opposite to the tip side 44a.
- the second inclined surface 44i has a larger inclination angle (angle formed with the side surface 44c) than the first inclined surface 44h.
- the second inclined surface 44i has a larger inclination angle (angle formed by the side surface 44c) than the first inclined surface 44h. Therefore, when connecting the second connector 44 to the first connector 43, the first inclined surface 44h easily gets over the engaging portion 43a, while the second inclined surface 44i makes the engaging portion 43a. Since it is difficult to get over the second connector 44, it becomes difficult to disengage the second connector 44 from the first connector 43.
- the guide portion 46 is configured such that the claw 44f of the second connector 44 is inserted into the slit 72 between the guide portion 46 and the first connector 43. Accordingly, when the second connector 44 is connected to the first connector 43, the guided portion 44e of the latch portion 44d is guided by the guide portion 46, so that workability is improved and connection failure is reduced. . Further, the claw 44f of the second connector 44 is locked in the slit 72 so that the second connector 44 does not come off from the first connector 43.
- the guide portion 46 is formed with a concave groove 46b that is guided in a state where the claw 44f is bent when the second connector 44 is connected to the first connector 43. Accordingly, by guiding the claw 44f of the second connector 44 with the concave groove 46b, for example, the claw 44f can be bent without the operator bending the latch portion 44d, and thus the second connector 44f can be bent. 44 can be easily connected to the first connector 43.
- the guide portion 46 has an engaging portion 46d with which the claw 44f guided by the concave groove 46b engages with the second connector 44 fitted in the first connector 43.
- the engagement portion 46d is a lower end surface of the flat region 46c of the guide portion 46. This can prevent the second connector 44 from coming off the first connector 43.
- the first connector 43 is arranged so that the connecting portion 74 faces upward with respect to the board surface of the circuit board 33, as shown in FIGS. 20 and 21.
- the guide portion 46 is arranged above the connecting portion 74 and at a distant position. Thereby, the worker can guide the second connector 44 toward the first connector 43 by the guide portion 46 while checking the connection portion 74 of the first connector 43, so that the work for connecting the connectors to each other can be performed. The property is improved.
- optical unit having the support component according to the present embodiment can be used for various vehicle lamps.
- FIG. 25 is an exploded perspective view of the optical unit according to this embodiment.
- FIG. 26 is an exploded perspective view of the optical unit according to the present embodiment viewed from a direction different from that in FIG.
- the optical unit 18 includes a first light source 20, a condenser lens 24, a fixing member 25 for fixing the condenser lens 24 while pressing the condenser lens 24 against the circuit board 33, and a second light source 28.
- a heat sink 32 as a mounting component for mounting the first light source 20 and the second light source 28, a rotating reflector 22, a supporting component 40 for supporting the rotating reflector 22, and a light reflected by the rotating reflector 22 to the front.
- the convex lens 26 serving as a projection lens for projecting onto, the holder 31 holding the convex lens 26 and the diffusing lens 30, the spacer 76, and the shade 68 for preventing sunlight from entering the surface of the blade 22a through the convex lens 26. And are equipped with.
- FIG. 27A is a rear view of the support component according to the present embodiment
- FIG. 27B is a front view of the support component according to the present embodiment
- FIG. 28 (a) is a side view of the support component 40 shown in FIG. 25 as seen from the direction A
- FIG. 28 (b) is a side view of the support component 40 as shown in FIG. 26 as seen from the direction B
- FIG. 29 (a) is a side view of the heat sink 32 shown in FIG. 25 viewed from the direction C
- FIG. 29 (b) is a front view of the heat sink 32 shown in FIG. 25 viewed from the direction D
- FIG. FIG. 26 is a top view seen from the direction E shown in FIG. 25.
- the support component 40 is integrated with a support portion 40a that rotatably supports the rotary reflector 22 that reflects light emitted from the first light source 20, and a heat sink 32 that mounts the first light source 20.
- Fixing parts 40b and 40c fixed to the arm-shaped fixed parts 32a and 32b.
- the fixed portions 40b, 40b have positioning surfaces 41b, 41c that are positioned with respect to the fixed portions 32a, 32b.
- the positioning surface 41b (41c) is formed obliquely to the rotation axis R of the rotary reflector 22. Specifically, the angle formed by the rotation axis R and the positioning surfaces 41b and 41c is in the range of 45 ° ⁇ 5 °.
- the arm-shaped fixed portion 32a includes first fixed portions 32a1 and 32b1 extending in the vertical direction with respect to the mounting surface 32c, and second fixed portions 32a2 and 32b2 extending from the tip thereof toward the front of the lamp by bending. Have.
- the second fixed portions 32a2, 32b2 are positioned and fixed with respect to the fixing portions 40b, 40c.
- the pair of arm-shaped fixed portions 32a and 32b are shorter than the outer edge portion 22h of the rotary reflector 22 (see FIG. It is provided on the heat sink 32 at an interval G) in the vertical direction of b). Since the second fixed parts 32a2, 32b2 extend forward of the lamp, the case 40d may arrange at least a part of the fixing parts 40b, 40c in a region inside the outer edge part 22h of the rotary reflector 22. it can.
- the distance between the second fixed portions 32a2 and 32b2 can be increased. Therefore, when the rotary shaft R and the fixed portions 40b and 40c are arranged on the same straight line, since the heavy object (for example, the motor 34) is arranged near the rotary shaft, the support component 40 is supported with good weight balance. it can.
- the arm-shaped fixed portions 32a and 32b have a pair of configurations, but the tips of the pair of first fixed portions are branched into a plurality of pieces (two, three, four, etc.),
- the support component 40 may be supported and fixed. In this way, the support component 40 including the motor can be firmly fixed by increasing the number of fixing points.
- FIGS. 27A and 27B At least a part of the fixed portions 40b and 40c is seen from the outer edge portion 22h of the rotary reflector 22 when viewed from the direction of the rotation axis R of the rotary reflector 22. It can be provided inside.
- the support portion 40a of the support component 40 is arranged between the fixed portion 40b and the fixed portion 40c.
- the respective portions are arranged in a well-balanced manner with respect to the center of gravity of the support component 40, and vibrations and vibrations when the rotary reflector 22 rotates. The noise and the like caused by the noise is reduced.
- the supporting component 40 further includes a cylindrical case 40d having a supporting portion 40a at the center.
- the fixing portions 40b and 40c are provided on the back side of the case, which is an area 40f opposite to the recessed area 40e in which the rotary reflector 22 exists, with the case 40d interposed therebetween.
- the fixed portions 40b and 40c can be provided on the back side of the case 40d when viewed from the direction of the rotation axis R of the rotary reflector 22.
- FIG. 30 is a top view for explaining how the support component according to the present embodiment is attached to the heat sink.
- the support part 40 supporting the rotary reflector 22 is attached to the heat sink 32 on which the first light source 20, the second light source 28, the holder 31, etc. are mounted and fixed from the direction of the arrow F.
- the fixing portion 40b (40c) is abutted against the fixed portion 32a (32b).
- the rotation axis R of the rotary reflector 22 is oblique (specifically 45 ° ⁇ 5 °) with respect to the optical axis Ax of the convex lens 26. Therefore, when attaching the support component 40 to the heat sink 32, a part of the support component 40 (a portion close to the heat sink 32) enters between the pair of arm-shaped fixed portions 32a and 32b of the heat sink 32, and the support component 40 The other part (the part far from the heat sink 32) does not interfere with the convex lens 26. Thereby, a compact optical unit can be realized.
- the heat sink 32 has a mounting surface 32c on which the first light source 20 is mounted, as shown in FIGS. 29 (a) to 29 (c).
- the reflecting surface 22d of the rotary reflector 22 that reflects the light emitted from the first light source 20 is aligned with the optical axis Ax of the convex lens 26 between the mounting surface 32c and the fixed portion 32a. It is arranged diagonally.
- optical unit having the support component according to the present embodiment can be used for various vehicle lamps.
- the optical unit manufacturing method includes a first light source 20, a heat sink 32 on which the first light source 20 is mounted, a rotary reflector 22 that reflects light emitted from the first light source 20,
- a method of manufacturing an optical unit 18 including: a support component 40 that rotatably supports the rotary reflector 22, a convex lens 26 that projects the reflected light reflected by the rotary reflector 22 forward, and a holder 31 that holds the convex lens 26. Is.
- the lens unit 29 and the reflection unit 49 are manufactured prior to manufacturing the entire optical unit 18, the lens unit 29 and the reflection unit 49 are manufactured.
- the lens unit 29 is manufactured by first aligning the holder 31 and the diffusing lens 30 so that the boss 31a formed on the frame of the holder 31 enters the boss hole 30b of the diffusing lens 30. Weld in the condition. As a result, the diffusion lens 30 is fixed at a predetermined position of the holder 31. Next, the holder 31 and the convex lens 26 are welded in a aligned state so that the other boss 42b formed on the frame of the holder 31 enters the boss hole 26e and the notch 26f of the convex lens 26. As a result, the lens unit 29 in which the holder 31, the convex lens 26, and the diffusion lens 30 are integrated is manufactured.
- the holder 31, the convex lens 26, and the diffusing lens 30 according to this embodiment are all made of resin.
- the convex lens 26 and the diffusing lens 30 are transparent acrylic resin or polycarbonate resin.
- the rotary reflector 22 is fixed to the rotary shaft of the motor 34 included in the support component 40.
- the opening of the protruding piece 68a provided so as to protrude from the outer edge of the shade 68 to the support component 40 side, The shade 68 is fixed to the support component 40.
- the two bosses 32d provided on the mounting surface 32c of the heat sink 32 are inserted into the boss hole 33b of the circuit board 33, the boss hole 24a of the condenser lens 24, and the boss hole 25a of the fixing member 25 so that the circuit is formed.
- the substrate 33, the condenser lens 24, and the fixing member 25 are aligned and mounted on the heat sink 32 (mounting step).
- the circuit board 33, the condenser lens 24, and the fixing member 25 are fastened and fixed to the heat sink 32 with the screws 52.
- the second light source 28 may be fastened and fixed to the other mounting surface 32e of the heat sink 32 with the screw 53.
- the lens unit 29 having the holder 31 holding the convex lens 26 is fastened and fixed to the heat sink 32 with the screw 54 (first fixing step).
- the reflection unit 49 having the support component 40 supporting the rotary reflector 22 is heat-sunk with the screw 64 in a state where the fixing portions 40b and 40c of the support component 40 are aligned with the second fixed portions 32a2 and 32b2 of the heat sink 32. Fastened and fixed to 32 (second fixing step).
- the convex lens 26 is fixed to the heat sink 32 on which the first light source 20 is mounted via the holder 31, so that the positioning of the first light source 20 and the convex lens 26 becomes easy.
- the rotary reflector 22 is fixed to the heat sink 32 on which the first light source 20 is mounted via the support component 40, the positioning of the first light source 20 and the rotary reflector 22 becomes easy. Therefore, when the components are fixed, or after the components are fixed, positioning is not necessary, so that the components are relatively easily assembled.
- the first fixing direction for fixing the holder 31 to the heat sink 32 in the first fixing process (the direction along the arrow Y in FIGS. 25 and 26) and the support component 40 in the second fixing process.
- the second fixing direction for fixing to the heat sink 32 (direction along arrow Y) is the same.
- the fastening direction of the screw is the same in the first fixing process and the second fixing process.
- the mounting direction in which the first light source 20 is mounted on the heat sink 32 in the mounting step (the direction along the arrow Y in FIGS. 25 and 26) is the same as the first fixing direction.
- the fastening direction of the screw is the same in the mounting process and the first fixing process. Thereby, for example, it is possible to reduce the frequency of changing the orientation of the jig or changing the posture of the worker in the mounting step and the first fixing step.
- the second fixing direction for fixing the support component 40 supporting the rotary reflector 22 in which the rotation axis R is oblique to the optical axis Ax of the convex lens 26 to the heat sink 32 is the first step. It can be the same as the direction or mounting direction.
- the positioning surface 41b (41c) according to the present embodiment is a surface intersecting with the second fixing direction (the angle formed is 45 °). This improves the positioning accuracy of the first light source 20 and the rotary reflector 22.
- the present invention has been described above with reference to the above-described exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and may be obtained by appropriately combining or replacing the configurations of the exemplary embodiments. It is included in the present invention. Further, it is also possible to appropriately change the combination and the order of processing in the embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and to add modifications such as various design changes to the embodiment. The provided embodiments can also be included in the scope of the present invention.
- the optical unit having the rotary reflector according to the present embodiment can be used for various vehicle lamps. First, an outline of a vehicle headlamp system in which an optical unit according to an embodiment described later can be mounted will be described.
- FIG. 31 is a schematic diagram showing an external appearance of a vehicle to which the vehicle headlight system according to the present embodiment is applied.
- the vehicle headlamp system 200 includes a pair of vehicle headlamps 10R and 10L (hereinafter, appropriately referred to as “vehicle headlamp 10") provided in the right corner and the left corner of the front portion of the automobile V. And a control unit 11 that controls turning on and off of the vehicle headlamps 10R and 10L.
- the control unit 11 is based on signals transmitted from various sensors (vehicle speed sensor, imaging camera, radar device, optical sensor, GPS device, etc.) provided in the vehicle, and the distance and position of the vehicle in front of the own vehicle.
- FIG. 32 is a perspective view showing a main part of the optical unit according to the present embodiment. Note that FIG. 32 mainly shows the first light source 20, the rotary reflector 22, and the convex lens 26 among the components constituting the optical unit 18, and omits the illustration of some of the components for convenience of description.
- the optical unit 18 includes a first light source 20 including a plurality of LEDs 20 a arranged in a line in the horizontal direction, and a rotating reflector 22 that reflects light emitted from the first light source 20.
- the convex lens 26 that projects the generated light in the light irradiation direction (optical axis Ax) of the optical unit is provided.
- the rotary reflector 22 is arranged such that the rotation axis R extends obliquely and horizontally with respect to the light irradiation direction (optical axis Ax).
- the first light source 20 is arranged such that the light emitting surfaces of the LEDs 20a are oblique to the reflecting surface.
- the reflecting surface 22d of the blade 22a has a twisted shape so that the angle formed by the optical axis Ax and the reflecting surface changes as it goes in the circumferential direction about the rotation axis R.
- the more detailed shape of the reflecting surface will be described later.
- the rotary reflector 22 shown in FIGS. 3 to 6 is used for the vehicle headlamp 10 for the right headlamp, and rotates counterclockwise in a front view of the reflecting surface 22d. Further, as shown in FIGS. 3 to 6, the reflecting surface 22d of the blade 22a is formed so that the axial height of the outer peripheral portion (the blade thickness direction) gradually increases in the counterclockwise direction when viewed from the front. It is configured. On the contrary, the reflecting surface 22d is configured such that the axial height of the inner peripheral portion near the rotating portion 22b gradually decreases counterclockwise.
- the reflecting surface 22d is configured to gradually increase from the end 22e of the outer peripheral portion, which has a lower axial height, toward the center (rotating portion 22b). On the contrary, the reflecting surface 22d is configured to gradually decrease toward the center from the end portion 22f of the outer peripheral portion having the higher axial height.
- FIG. 33 (a) is a front view of the rotary reflector for the right headlamp for explaining the shape of the reflecting surface
- FIG. 33 (b) is a left reflector for the left headlight for explaining the shape of the reflecting surface. It is a front view of a rotary reflector.
- the rotary reflector 22R for the right headlamp shown in FIG. 33 (a) and the rotary reflector 22L for the left headlamp shown in FIG. 33 (b) have a relationship that their reflection surfaces are mirror images. is there.
- the dotted line L3 shown in FIG. 33 (a) connects the portions of the reflecting surface 22d having a substantially constant height in the axial direction, and only the normal vector of the reflecting surface 22d at the point F 0 on the dotted line L3 rotates. It is parallel to the rotation axis of the reflector 22R.
- each arrow shown in FIGS. 33A and 33B indicates the inclination direction in that region, and the direction of the arrow is such that the height of the reflecting surface 22d goes from a higher height to a lower height. It is drawn.
- the direction of inclination in the circumferential direction or the radial direction is inverted in the adjacent region sandwiching the dotted line L3.
- the light that has entered the region R1 from the front of the reflecting surface 22d of the rotary reflector 22R shown in FIG. 33A is reflected obliquely upward to the left in the state shown in FIG. 33A.
- light incident on the region R2 is reflected obliquely downward leftward
- light incident on the region R3 is reflected obliquely upward rightward
- light incident on the region R4 is reflected obliquely downward rightward.
- the light incident on the region R1 'from the front surface of the reflecting surface 22d of the rotary reflector 22L shown in FIG. 33 (b) is reflected obliquely downward to the right in the state shown in FIG. 33 (b).
- the light incident on the region R2 ' is reflected obliquely upward to the right
- the light incident on the region R3' is reflected obliquely downward to the left
- the reflecting surface 22d of the rotary reflector 22 (22R, 22L) is configured such that the reflecting direction of the incident light changes depending on the region, the reflecting direction of the incident light by rotating the rotating reflector 22. Changes periodically.
- the rotary reflector 22 scans forward with the light reflected while rotating the light emitted from the first light source 20, and forms a light distribution pattern.
- FIG. 34 (a) is a schematic diagram for explaining the relationship between the layout of the left and right optical units and the light distribution pattern formed by each optical unit
- FIG. 34 (b) is the rotational position of the blades in the left and right rotary reflectors.
- FIG. 6 is a diagram for explaining the timing of turning on / off the LEDs of the left and right light sources.
- the optical unit 18R arranged at the right front part of the vehicle has an LED 20a, a rotary reflector 22R that rotates around the rotation axis R while reflecting the light emitted from the LED 20a, and a rotary reflector 22R as shown in FIG. And a motor 34R that rotates clockwise (CCW).
- the optical unit 18L arranged at the left front part of the vehicle includes an LED 20a ′, a rotary reflector 22L that rotates around the rotation axis R while reflecting the light emitted from the LED 20a ′, and a rotary reflector 22L in FIG.
- the rotating reflector 22R has a reflecting surface 22dR configured to form a desired light distribution pattern PHR by causing the light of the LED 20a reflected while rotating to scan the front of the vehicle.
- the LED 20a is turned off at the timing t P1 when the blade position P1 of the reflecting surface 22dR reaches the front of the light emitting surface of the LED 20a.
- the LED 20a is turned on (ON).
- the area including the left end of the light distribution pattern PHR is illuminated.
- the blade position P3 passes through the front surface of the light emitting surface of the LED 20a in the turned-on state (timing t P3 ), and the LED 20 a is turned off (OFF) at the timing t P4 when the blade position P4 arrives.
- the blade positions P2 to P4 pass in front of the light emitting surface of the turned-on LED 20a, so that the light reflected by the blade 22a scans the front of the vehicle from the left side to the right side of FIG. 34 (a) to distribute the light.
- a pattern PHR is formed.
- the blade position P1 of the adjacent blade 22a reaches the front surface of the light emitting surface of the LED 20a, and one cycle ends. Since the rotary reflector 22R according to the present embodiment has two blades 22a, it makes one rotation by performing the above-described scanning for two cycles.
- the rotary reflector 22L has a reflecting surface 22dL configured to form a desired light distribution pattern PHL by scanning the front of the vehicle with the light reflected by the LED 20a 'while rotating. .
- the LED 20a ' is turned off at the timing t P1' when the blade position P1 'of the reflecting surface 22dL reaches the front of the light emitting surface of the LED 20a'.
- the LED 20a' is turned on (ON).
- the area including the left end of the light distribution pattern PHL is illuminated.
- the blade position P3 ' passes through the front surface of the light emitting surface with the LED 20a' turned on (timing t P3 ' ), and the LED 20a' is turned off (OFF) at the timing t P4 ' when the blade position P4' arrives. It In this way, the blade positions P2 'to P4' pass through the front surface of the light emitting surface of the lighted LED 20a ', so that the light reflected by the blade 22a' scans the front of the vehicle from the left side to the right side of FIG. 34 (a). Then, the light distribution pattern PHL is formed.
- the blade position P1 ′ of the adjacent blade 22a ′ reaches the front of the light emitting surface of the LED 20a ′, and one cycle ends. Since the rotary reflector 22L according to the present embodiment has two blades 22a ', it makes one rotation by performing the above-described scanning for two cycles.
- the reflecting surface 22dR and the reflecting surface 22dL are arranged symmetrically with respect to the center of the vehicle, as shown in FIG. 34 (a). Further, the reflecting surface 22dR and the reflecting surface 22dL have a relationship in which their surface shapes are mirror images, as shown in FIGS. 33 (a) and 33 (b).
- the motors 34R and 34L can be shared. Accordingly, it is not necessary to prepare the motors 34R and 34L having different specifications (for example, the rotation directions of the motors are different), and the motor drive control can be shared.
- the optical unit 18R further has a convex lens 26R (26) that projects the light reflected by the rotary reflector 22R toward the front of the vehicle.
- the optical unit 18L further includes a convex lens 26L (26) that projects the light reflected by the rotary reflector 22L toward the front of the vehicle.
- the exit surface 26Rs as the first optical surface of the convex lens 26R through which the light reflected by the rotary reflector 22R passes has a left-right asymmetrical shape with respect to the optical axis Ax.
- the exit surface 26Ls as the second optical surface of the convex lens 26L through which the light reflected by the rotary reflector 22L passes has a left-right asymmetric shape with respect to the optical axis Ax.
- the emission surfaces 26Rs and 26Ls have a relationship in which their surface shapes are mirror images, as shown in FIG.
- the convex lens 26R is arranged in the right front part of the vehicle, and the convex lens 26L is arranged in the left front part of the vehicle. Therefore, the optical design of the convex lens 26L may be simply left-right inverted with respect to the optical design of the convex lens 26R. .
- the rotary reflector 22R has a plurality of blades 22a (first blade) as a first reflecting surface
- the rotary reflector 22L has a plurality of blades 22a '(second blade) as a second reflecting surface.
- the control unit 11 controls the turning on / off of the LED 20a so that the light emitted from the LED 20a of the optical unit 18R does not enter the plurality of blades 22a at the same time, and the light emitted from the LED 20a ′ of the optical unit 18L is emitted.
- turning on / off of the LED 20a ' is controlled so as not to enter the plurality of blades 22a'.
- the reflected light from the plurality of blades 22a simultaneously scans a distant place in front of the vehicle, and It is possible to prevent the reflected light from the blade 22a 'of the above from simultaneously scanning a distant place in front of the vehicle.
- the rotary reflector 22R has a penetrating portion 22g formed between adjacent blades 22a so that the light emitted from the LED 20a does not enter the plurality of blades 22a at the same time.
- the rotary reflector 22L has a penetrating portion 22g 'formed between adjacent blades 22a' so that the light emitted from the LED 20a 'does not simultaneously enter the plurality of blades 22a'. Accordingly, the reflected light from the plurality of blades 22a simultaneously scans a distant place in front of the vehicle and the reflected light from the plurality of blades 22a 'is simultaneously transmitted to the vehicle without significantly increasing the turn-off time of the LEDs 20a and 20a'. It is possible to suppress the scanning of a front distant place.
- the control unit 11 can shift the timing t P4 ′ of turning off the LED 20 a ′ with respect to the timing t P4 of turning off the LED 20 a.
- the reflecting surface 22dR of the rotating reflector 22R and the reflecting surface 22dL of the rotating reflector 22L both have the same rotation direction. Further, the reflecting surface 22dR and the reflecting surface 22dL are arranged so as to be bilaterally symmetrical with respect to the center line extending in the front-rear direction of the vehicle, and the surface shapes thereof are mirror images.
- the light distribution pattern PHR formed by the rotary reflector 22R and the light distribution pattern PHL formed by the rotary reflector 22L match.
- the light distribution patterns PHR and PHL are not bilaterally symmetric with each other, and the light distribution pattern in which the light distribution patterns PHR and PHL are superimposed has a light distribution that is biased to the left or right around the VV line. Therefore, by shifting the timing of turning on / off the LEDs 20a, 20a ', it becomes possible to form a symmetrical light distribution pattern as a whole.
- t P1 (t P5 ) t P1 ′ (t P5 ′ ) t P2 ⁇ t P1 ⁇ t P2 ′ ⁇ t P1 ′ t P5 ⁇ t P4 > t P5 ′ ⁇ t 41 ′ May be satisfied.
- the direction in which the light of the LED 20a reflected while the rotary reflector 22R is rotating scans the front of the vehicle (the direction from left to right shown in FIG. 34 (a)) and the direction of the LED 20a ′ reflected by the rotary reflector 22L is rotated.
- the direction in which the light scans the front of the vehicle is the same (the direction from left to right shown in FIG. 34 (a)).
- the present invention has been described with reference to the above-described exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and the configurations of the exemplary embodiments are appropriately combined or replaced. Those included in the present invention are also included. Further, it is also possible to appropriately change the combination and the order of processing in each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and make modifications such as various design changes to each embodiment. The embodiments added with can also be included in the scope of the present invention.
- the rotary reflector 22 having the blade 22a is used, but a polygon mirror may be used instead of the rotary reflector 22.
- a MEMS mirror resonant mirror
- a DMD Digital Micromirror Device in which a large number of movable micromirrors (micromirrors) are arranged in a matrix may be used.
- the first light source 20 includes the five LEDs 20a arranged in a line, a light source in which a larger number of light emitting elements are arranged in an array or an attrix shape may be used. Good.
- the present invention can be used for various parts used for a lighting device.
- vehicle headlights 18 optical units, 20 first light sources, 20a LEDs, 22 rotating reflectors, 22a blades, 22b rotating parts, 22c connecting parts, 22d reflecting surfaces, 22j recesses, 22k welds, 36 sleeves, 36a holes. , 38 groove, 100, 102 mold, 102a mounting part, 106 mold, 108 injection molding machine, 114 gate, 116 cavity, 120 protruding pin.
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Abstract
本発明の回転リフレクタ(22)は、回転部(22b)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(22a)と、を有する樹脂製の回転リフレクタであって、回転部(22b)は、回転軸が挿入される穴(36a)を有する。穴(36a)とブレード(22a)との間に複数のゲート痕が形成されており、穴(36a)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(22k)が形成されている。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (38)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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いることを特徴とするレンズユニット。 - 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。 - 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。
- 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請求項7乃至9のいずれか1項に記載のレンズユニット。 - 第1の光源と、
第2の光源と、
請求項10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。 - 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。 - 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12に記載の光学部材。
- 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12または13に記載の光学部材。
- 全体がシリコーンで構成された射出成形部品であることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の光学部材。
- 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12乃至15のいずれか1項に記載の光学部材。 - 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12乃至16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。 - ヒートシンクと、
前記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、
前記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のコネクタを前記第1のコネクタに接続する際に、該第2のコネクタを前記第1のコネクタに向かってガイドするガイド部と、を備え、
前記ガイド部は、該ガイド部と前記第1のコネクタとの間に前記第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とを特徴とする結合構造。 - 前記ガイド部は、前記第2のコネクタを前記第1のコネクタに接続する際に、前記第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ることを特徴とする請求項18に記載の結合構造。
- 前記ガイド部は、前記第2のコネクタが前記第1のコネクタに嵌合した状態で、前記ガイド溝でガイドされた前記第2のコネクタの一部が係合する係合部を有することを特徴とする請求項19に記載の結合構造。
- 前記第1のコネクタは、接続部が前記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、
前記ガイド部は、前記接続部の上方の離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項18乃至20のいずれか1項に記載の結合構造。 - 前記ガイド部は、前記ヒートシンクに固定されていることを特徴とする請求項18乃至21のいずれか1項に記載の結合構造。
- 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。 - 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23に記載の支持部品。 - 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23または24に記載の支持部品。 - 光源と、
前記光源を搭載する搭載部品と、
請求項23乃至25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。 - 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26に記載の光学ユニット。 - 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。 - 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28に記載の光学ユニットの製造方法。
- 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29に記載の光学ユニットの製造方法。
- 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29または30に記載の光学ユニットの製造方法。 - 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31に記載の光学ユニットの製造方法。 - 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。 - 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33に記載の車両用前照灯システム。 - 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33または34に記載の車両用前照灯システム。 - 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35に記載の車両用前照灯システム。 - 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35または36に記載の車両用前照灯システム。
- 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33乃至37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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