WO2021095673A1 - 灯具ユニット - Google Patents

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貴彦 本多
幸平 望月
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株式会社小糸製作所
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    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present invention relates to a lamp unit, for example, a lamp unit used for a vehicle headlight.
  • Patent Document 1 For vehicles that illuminate the front of the vehicle with a predetermined light distribution pattern by selectively reflecting the light emitted from the light source by a light deflector provided on the surface of a plurality of reflecting elements arranged in a matrix. A headlight has been devised (Patent Document 1).
  • the reflecting device a large number of reflecting elements are arranged so as to be tiltable, and the positions of the large number of reflecting elements can be switched between the first position and the second position. Then, the reflecting device appropriately changes each reflecting element to a first position in which the direction of reflection of light from the light source contributes to the formation of the light distribution pattern and a second position in which the direction of reflection of light from the light source does not contribute to the formation of the light distribution pattern. It is configured to form a light distribution pattern that illuminates the road surface and the like.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and one of its exemplary purposes is to provide a new lamp unit with reduced glare.
  • the lighting unit of a certain aspect of the present invention includes a projection optical system including a lens, a light deflector having a reflecting portion for selectively reflecting incident light toward the projection optical system, and a light deflector. It includes an irradiation optical system having a light source, a main reflector that reflects the light emitted from the light source toward the reflecting portion, and a shielding portion that shields the light directly directed from the light source to the lens. The shielding portion is arranged so as not to block the light from the reflecting portion to the lens.
  • the light deflector may have a transparent cover member arranged on the front side of the reflecting portion.
  • the main reflector may be configured so that the light reflected by the cover member among the light reflected by the main reflector and directed toward the light deflector does not enter the lens. This makes it possible to prevent so-called uncontrolled light reflected by the cover member from entering the lens.
  • the shielding portion is a first auxiliary reflector that reflects the light of the light source, and may further include a second auxiliary reflector that reflects the light reflected by the first auxiliary reflector toward the lens.
  • the second auxiliary reflector is arranged so as not to block the light reflected by the main reflector and directed toward the light deflector, and the light reflected toward the lens is emitted when the optical path is changed by the lens. It may be configured so as not to be glare. As a result, it is possible to prevent the light reflected by the second auxiliary reflector and directed toward the lens from becoming glare.
  • the shielding portion is a first auxiliary reflector that reflects the light of the light source, and may further include a second auxiliary reflector that reflects the light reflected by the first auxiliary reflector toward the reflecting portion.
  • the second auxiliary reflector is arranged so as not to block the light reflected by the main reflector and directed to the light deflector, and the reflected light is reflected toward the lens by the reflecting portion and the optical path is changed by the lens. It may be configured so that it can be effectively used as a light distribution pattern when it is emitted.
  • the shielding portion is a first auxiliary reflector that reflects the light of the light source, a second auxiliary reflector that reflects the light reflected by the first auxiliary reflector, and a lens that reflects the light reflected by the second auxiliary reflector.
  • a third auxiliary reflector that reflects toward is further provided.
  • the second auxiliary reflector is arranged so as not to block the light reflected by the main reflector and directed to the light deflector, and is arranged below the light deflector, and the third auxiliary reflector reflects.
  • the light may be configured to be reflected toward a predetermined region of the lens so that it can be used in the low beam light distribution pattern. As a result, even the light emitted in the direction directly directed from the light source to the lens can be effectively used as a low beam light distribution pattern, and the utilization efficiency of the light emitted from the light source is improved.
  • the light deflector may have a micromirror array as a reflecting unit.
  • Each mirror element of the micromirror array has a first reflection position that reflects the light irradiated by the irradiation optical system toward the projection optical system so that it can be effectively used as a part of a desired light distribution pattern, and irradiation optics. It may be configured to be switchable from the second reflection position where the light emitted by the system is reflected so as not to be effectively used.
  • the lamp unit according to the first embodiment can be used for various vehicle lamps. First, an outline of a vehicle headlight on which the lighting unit according to the first embodiment can be mounted will be described.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a vehicle headlight.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a main structure of a vehicle headlight.
  • the vehicle headlight 10 includes a lamp body 12 having an opening on the front side of the vehicle, and a translucent cover 14 attached so as to cover the opening of the lamp body 12.
  • the translucent cover 14 is made of a translucent resin, glass, or the like.
  • the lamp unit 18 is housed in the lamp chamber 16 formed by the lamp body 12 and the translucent cover 14.
  • the lighting unit 18 is composed of a projection optical system 22 including a projection lens 20, a light deflector 26 having a reflection unit 24 that selectively reflects incident light toward the projection optical system 22, a light source 28, and a light source 28. It includes an irradiation optical system 32 having a main reflector 30 that reflects the emitted light toward the reflecting unit 24. Each part is attached to the lamp body 12 by a support mechanism (not shown).
  • the main reflector 30 has an inner surface 30a formed of a predetermined reflecting surface so as to guide the light emitted from the light source 28 to the reflecting portion 24 of the light deflecting device 26.
  • the light deflector 26 is arranged on the optical axis of the projection lens 20 and is configured to selectively reflect the light emitted from the light source 28 to the projection lens 20.
  • the light deflector 26 is, for example, an array (matrix) of a plurality of micromirrors such as a MEMS (Micro Electro Mechanical System) and a DMD (Digital Mirror Device).
  • MEMS Micro Electro Mechanical System
  • DMD Digital Mirror Device
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the light deflector.
  • the light deflector 26 is arranged on a micromirror array 36 as a reflecting unit 24 in which a plurality of minute mirror elements 34 are arranged in a matrix and on the front side (right side in FIG. 3) of the reflecting surface 34a of the mirror element 34. It has a transparent cover member 38 and a transparent cover member 38.
  • the mirror element 34 is substantially square and has a rotation shaft 34b extending in the horizontal direction and substantially equally dividing the mirror element.
  • Each mirror element 34 of the micromirror array 36 reflects the light irradiated by the irradiation optical system 32 toward the projection optical system 22 so as to be effectively used as a part of a desired light distribution pattern. (ON state represented by the solid line in FIG. 3) and the second reflection position (OFF state represented by the dotted line in FIG. 3) that reflects the light irradiated by the irradiation optical system 32 so as not to be effectively used are individually switched. It is configured to be possible.
  • the projection lens 20 is composed of a free-curved lens whose front surface and rear surface have a free curved shape, and is formed on a rear focal plane including the rear focal point of the projection lens 20.
  • the image is projected as a light distribution pattern on a virtual vertical screen in front of the lamp as an inverted image.
  • the projection lens 20 is arranged so that its rear focus is located on the optical axis of the vehicle headlight 10 and near the reflection surface of the micromirror array 36 of the light deflector 26.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a lamp unit according to the first embodiment. In the light deflection device 26 shown in FIG. 4, only one mirror element 34 of the micromirror array 36 is shown.
  • the line L1 shown in FIG. 4 shows the normal direction of the reflection surface 34a when the reflection surface 34a of the mirror element 34 is at the neutral position P0 (between the first reflection position P1 and the second reflection position P2). Further, the line L2 indicates the normal direction of the reflection surface 34a when the reflection surface 34a of the mirror element 34 is at the first reflection position P1.
  • the line L3 is a line obtained by reversing the line L5 with the line L2 as the axis.
  • Line L4 is a line in which line L6 is inverted with line L1 as the axis.
  • the line L5 indicates a direction connecting the center of the reflecting surface 34a of the mirror element 34 and the end of the projection lens 20.
  • the line L6 indicates a direction connecting the center of the surface of the cover member 38 and the end of the projection lens 20.
  • the angle ⁇ 1 shown in FIG. 4 is an angle formed by the line L1 and the line L2, and means an angle formed by the reflection surface 34a of the mirror element 34 between the neutral position P0 and the first reflection position P1 (mirror turning angle). ..
  • the angle ⁇ 2 is an angle formed by the line L1 and the line L6.
  • the angle ⁇ 3 is an angle formed by the line L2 and the line L5.
  • the main reflector 30 may be arranged so that the light reflected by the surface of the cover member 38 among the light reflected by the main reflector 30 does not enter the projection lens 20.
  • the upper end of the main reflector 30 may be set so that the reflected light in the main reflector 30 along the line L4 is directed to a region outside the line L6 (a region above the line L6 in FIG. 4). .. That is, the angle ⁇ 2'formed by the line L4 and the line L1 may be equal to or greater than the angle ⁇ 2 (or larger than the angle ⁇ 2).
  • the main reflector 30 is arranged so that the reflected light from the light deflecting device 26 (reflected light when the reflecting surface 34a of the mirror element 34 is at the first reflecting position P1) is incident on the projection lens 20. It is good.
  • the lower end of the main reflector 30 is set so that the reflected light in the main reflector 30 along the line L3 is directed to the region inside the line L5 (the region below the line L5 in FIG. 4). Good. That is, the angle ⁇ 3'formed by the line L2 and the line L3 may be equal to or less than the angle ⁇ 3 (or smaller than the angle ⁇ 3).
  • the preferred arrangement of the main reflector 30 is the region R between the line L3 and the line L4 shown in FIG.
  • an optical GL directly directed from the light source 28 to the projection lens 20 is generated.
  • the light GL is incident on the incident surface 20a of the projection lens 20 from below at a large incident angle, even if it is refracted by the projection lens 20, it is emitted upward and may become glare light.
  • the lamp unit 18 includes a shielding unit 40 that shields the light GL directly directed from the light source 28 to the projection lens 20.
  • the shielding portion 40 is arranged so as not to block the light directed from the reflecting portion 24 of the light deflecting device 26 toward the projection lens 20.
  • the shielding portion 40 may be a light absorbing member such as black resin, or may be a reflecting member having a reflective film formed on its surface.
  • the reflective member may have a reflective surface formed so as to reflect the light GL downward.
  • the light reflected by the cover member 38 is incident on the projection lens 20. It is configured not to. As a result, it is possible to suppress the so-called uncontrolled light reflected by the cover member 38 from entering the projection lens 20, and it is possible to provide a new lamp unit with reduced glare.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a schematic configuration of the lamp unit according to the second embodiment.
  • the same components as those of the lamp unit according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the lamp unit 42 functions as the shielding portion described above, and reflects the light reflected by the auxiliary reflector 44 and the light reflected by the auxiliary reflector 44 toward the projection lens 20. It is provided with an auxiliary reflector 46 and the like.
  • the auxiliary reflector 46 is arranged so as not to block the light reflected by the main reflector 30 and directed to the light deflector 26. Specifically, the auxiliary reflector 46 is arranged below the region R where the main reflector 30 is arranged and below the line L3.
  • the auxiliary reflector 46 is configured so that the light R1 reflected toward the projection lens 20 does not cause glare when the light path is changed by the projection lens 20 and is emitted.
  • the reflective surfaces of the auxiliary reflector 44 and the auxiliary reflector 46 may be designed using free curved surfaces of each other in order to satisfy the above-described configuration.
  • the light R1 incident on the projection lens 20 is emitted downward while being totally reflected inside the projection lens 20.
  • the auxiliary reflector 46 toward the projection lens 20 is suppressemitted as glare from the front surface of the projection lens 20.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a schematic configuration of a lamp unit according to a third embodiment.
  • the same components as those of the lamp unit according to the first embodiment and the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the lamp unit 48 fulfills the function of the above-mentioned shielding portion, and reflects the light reflected by the auxiliary reflector 44 and the light reflected by the auxiliary reflector 44 toward the reflecting portion 24.
  • the auxiliary reflector 50 is arranged so as not to block the light reflected by the main reflector 30 and directed to the light deflector 26.
  • the auxiliary reflector 50 is arranged below the region R where the main reflector 30 is arranged and below the line L3.
  • the auxiliary reflector 50 is configured so that the reflected light R2 can be effectively used as a light distribution pattern when the reflected light R2 is reflected toward the projection lens 20 by the reflection unit 24 and the optical path is changed and emitted by the projection lens 20.
  • the reflective surfaces of the auxiliary reflector 44 and the auxiliary reflector 50 may be designed using free curved surfaces of each other in order to satisfy the above-described configuration.
  • the auxiliary reflector 44 may be composed of an ellipsoid in which the light source 28 has a first focus and a second focus in the vicinity of the auxiliary reflector 50.
  • the light emitted in the direction directly directed from the light source 28 to the projection lens 20 becomes the reflected light R3 controlled by the reflecting unit 24 of the light deflecting device 26, so that it can be effectively used as a light distribution pattern.
  • the utilization efficiency of the light emitted from the light source 28 is improved.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a schematic configuration of a lamp unit according to a fourth embodiment.
  • the same components as those of the lamp unit according to the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the lamp unit 52 has the function of the shielding portion described above, and reflects the light reflected by the auxiliary reflector 44 and the light reflected by the auxiliary reflector 44 upward. It includes an auxiliary reflector 54 and an auxiliary reflector 56 that reflects the light reflected by the auxiliary reflector 54 toward the projection lens 20.
  • the auxiliary reflector 54 is arranged so as not to block the light reflected by the main reflector 30 and directed to the light deflector 26. Specifically, the auxiliary reflector 54 is arranged below the region R where the main reflector 30 is arranged and below the line L3.
  • the auxiliary reflector 54 is arranged below the light deflector 26, and the auxiliary reflector 56 is directed toward a predetermined region of the projection lens 20 so that the reflected light is used for the low beam light distribution pattern. It is configured to reflect.
  • the auxiliary reflector 44 and the reflective surface of the auxiliary reflector 54 may be designed by using free curved surfaces of each other in order to satisfy the above-mentioned configuration.
  • the present invention can be used for a lamp unit used for a vehicle headlight.

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Abstract

灯具ユニット（１８）は、投影レンズ（２０）を含む投影光学系と、入射した光を選択的に投影光学系に向けて反射する反射部を有する光偏向装置（２６）と、光源（２８）と、光源（２８）から出射した光を反射部に向けて反射する主リフレクタ（３０）と、を有する照射光学系と、光源（２８）から投影レンズ（２０）へ直接向かう光を遮蔽する遮蔽部（４０）と、を備える。遮蔽部（４０）は、反射部から投影レンズ（２０）へ向かう光を妨げないように配置されている。

Description

灯具ユニット
　本発明は、灯具ユニットに関し、例えば、車両用前照灯に用いられる灯具ユニットに関する。
　従来、マトリックス状に配列された複数の反射素子が表面に設けられた光偏向装置により、光源から出射した光を選択的に反射することで、車両前方を所定の配光パターンで照射する車両用前照灯が考案されている（特許文献１）。
　反射装置は、多数個の反射素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、多数個の反射素子の位置を第１位置と第２位置とに切り替え可能である。そして、反射装置は、各反射素子を、光源からの光の反射方向が配光パターンの形成に寄与する第１位置と配光パターンの形成に寄与しない第２位置とに適宜変化させることで、路面などを照明する配光パターンを形成するように構成されている。
特開２０１５－６４９６４
　ところで、上述の車両用前照灯では、光源から出射した光の一部がそのまま投影レンズに入射すると、路面などを照明するように制御された配光パターン以外の領域が照射され、他車両や歩行者にグレアを与えるおそれがある。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、グレアを低減した新たな灯具ユニットを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、レンズを含む投影光学系と、入射した光を選択的に投影光学系に向けて反射する反射部を有する光偏向装置と、光源と、光源から出射した光を反射部に向けて反射する主リフレクタと、を有する照射光学系と、光源からレンズへ直接向かう光を遮蔽する遮蔽部と、を備える。遮蔽部は、反射部からレンズへ向かう光を妨げないように配置されている。
　この態様によると、光源から出射した光が直接レンズへ入射することを抑制できる。
　光偏向装置は、反射部の前方側に配置された透明なカバー部材を有してもよい。主リフレクタは、該主リフレクタで反射して光偏向装置へ向かう光のうちカバー部材で反射された光がレンズに入射しないように構成されていてもよい。これにより、カバー部材で反射された、いわゆる制御されていない光がレンズに入射することを抑制できる。
　遮蔽部は、光源の光を反射する第１の補助リフレクタであり、第１の補助リフレクタで反射された光をレンズへ向けて反射する第２の補助リフレクタを更に備えてもよい。第２の補助リフレクタは、主リフレクタで反射して光偏向装置へ向かう光を妨げないように配置されており、かつ、レンズへ向けて反射した光がレンズで光路が変化して出射した場合にグレアとならないように構成されていてもよい。これにより、第２の補助リフレクタで反射されてレンズへ向かう光がグレアとなることを抑制できる。
　遮蔽部は、光源の光を反射する第１の補助リフレクタであり、第１の補助リフレクタで反射された光を反射部へ向けて反射する第２の補助リフレクタを更に備えてもよい。第２の補助リフレクタは、主リフレクタで反射して光偏向装置へ向かう光を妨げないように配置されており、かつ、反射した光が反射部でレンズに向けて反射され該レンズで光路が変化して出射した場合に配光パターンとして有効に利用できるように構成されていてもよい。これにより、光源からレンズへ直接向かう方向に出射した光であっても、光偏向装置の反射部によって制御された反射光となるので、配光パターンとして有効に利用でき、光源から出射する光の利用効率が向上する。
　遮蔽部は、光源の光を反射する第１の補助リフレクタであり、第１の補助リフレクタで反射された光を反射する第２の補助リフレクタと、第２の補助リフレクタで反射された光をレンズへ向けて反射する第３の補助リフレクタと、を更に備えてもよい。第２の補助リフレクタは、主リフレクタで反射して光偏向装置へ向かう光を妨げないように配置されており、かつ、光偏向装置より下方に配置されており、第３の補助リフレクタは、反射された光がロービーム用配光パターンに利用されるようにレンズの所定の領域に向けて反射するように構成されていてもよい。これにより、光源からレンズへ直接向かう方向に出射した光であっても、ロービーム用配光パターンとして有効に利用でき、光源から出射する光の利用効率が向上する。
　光偏向装置は、反射部としてマイクロミラーアレイを有してもよい。マイクロミラーアレイの各ミラー素子は、照射光学系により照射された光を所望の配光パターンの一部として有効に利用されるように投影光学系へ向けて反射する第１反射位置と、照射光学系により照射された光が有効に利用されないように反射する第２反射位置とを切り替え可能に構成されていてもよい。
　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。
　本発明によれば、グレアを低減した新たな灯具ユニットを提供することができる。
車両用前照灯の概略構成を示す鉛直断面図である。 車両用前照灯の要部構造を模式的に示す斜視図である。 光偏向装置の概略断面図である。 第１の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。 第２の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。 第３の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。 第４の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。
　以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態に係る灯具ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。はじめに、第１の実施の形態に係る灯具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。
　図１は、車両用前照灯の概略構成を示す鉛直断面図である。図２は、車両用前照灯の要部構造を模式的に示す斜視図である。
　車両用前照灯１０は、車両前方側に開口部を有するランプボディ１２と、ランプボディ１２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー１４とを備える。透光カバー１４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ１２と透光カバー１４とにより形成される灯室１６内には、灯具ユニット１８が収容されている。
　灯具ユニット１８は、投影レンズ２０を含む投影光学系２２と、入射した光を選択的に投影光学系２２に向けて反射する反射部２４を有する光偏向装置２６と、光源２８と、光源２８から出射した光を反射部２４に向けて反射する主リフレクタ３０と、を有する照射光学系３２と、を備える。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ１２に取り付けられている。
　光源２８は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。主リフレクタ３０は、光源２８から出射した光を光偏向装置２６の反射部２４に導くように、内面３０ａが所定の反射面で構成されている。
　光偏向装置２６は、投影レンズ２０の光軸上に配置され、光源２８から出射した光を選択的に投影レンズ２０へ反射するように構成されている。光偏向装置２６は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）やＤＭＤ（Digital Mirror Device）といった複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２８から出射した光の反射方向を選択的に変えることができる。つまり、光源２８から出射した光の一部を投影レンズ２０へ向けて反射し、それ以外の光を投影レンズ２０外の方向へ向けて反射することができる。
　図３は、光偏向装置の概略断面図である。光偏向装置２６は、複数の微小なミラー素子３４がマトリックス状に配列された反射部２４としてのマイクロミラーアレイ３６と、ミラー素子３４の反射面３４ａの前方側（図３では右側）に配置された透明なカバー部材３８と、を有する。ミラー素子３４は略正方形であり、水平方向に延びミラー素子をほぼ等分する回動軸３４ｂを有している。
　マイクロミラーアレイ３６の各ミラー素子３４は、照射光学系３２により照射された光を所望の配光パターンの一部として有効に利用されるように投影光学系２２へ向けて反射する第１反射位置（図３の実線で表すＯＮ状態）と、照射光学系３２により照射された光が有効に利用されないように反射する第２反射位置（図３の点線で表すＯＦＦ状態）と、を個別に切り替え可能に構成されている。
　投影レンズ２０は、例えば、図１に示すように、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなり、投影レンズ２０の後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に配光パターンとして投影する。投影レンズ２０は、その後方焦点が車両用前照灯１０の光軸上、かつ光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３６の反射面の近傍に位置するように配置される。
　図４は、第１の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。なお、図４に示す光偏向装置２６では、マイクロミラーアレイ３６のうちの一つのミラー素子３４のみを図示している。
　図４に示すラインＬ１は、ミラー素子３４の反射面３４ａがニュートラルな位置Ｐ０（第１反射位置Ｐ１と第２反射位置Ｐ２との間）にある場合の反射面３４ａの法線方向を示す。また、ラインＬ２は、ミラー素子３４の反射面３４ａが第１反射位置Ｐ１にある場合の反射面３４ａの法線方向を示す。ラインＬ３は、ラインＬ２を軸としてラインＬ５を反転させた線である。
　ラインＬ４は、ラインＬ１を軸としてラインＬ６を反転させた線である。ラインＬ５は、ミラー素子３４の反射面３４ａの中心と投影レンズ２０の端部とを結ぶ方向を示す。ラインＬ６は、カバー部材３８の表面の中心と投影レンズ２０の端部とを結ぶ方向を示す。
　図４に示す角度α１は、ラインＬ１とラインＬ２とが成す角度であり、ミラー素子３４の反射面３４ａがニュートラルな位置Ｐ０と第１反射位置Ｐ１との成す角度（ミラー旋回角）を意味する。角度α２は、ラインＬ１とラインＬ６とが成す角度である。角度α３は、ラインＬ２とラインＬ５とが成す角度である。
　ここで、主リフレクタ３０の好ましい配置について説明する。第１に、主リフレクタ３０は、主リフレクタ３０で反射された光のうちカバー部材３８の表面で反射された光が投影レンズ２０に入射しないように配置されるとよい。そのためには、ラインＬ４に沿った主リフレクタ３０における反射光が、ラインＬ６よりも外側の領域（図４のラインＬ６よりも上側領域）に向かうように、主リフレクタ３０の上端を設定すればよい。つまり、ラインＬ４とラインＬ１とが成す角度α２’が角度α２以上（あるいは角度α２より大きい）であればよい。
　第２に、主リフレクタ３０は、光偏向装置２６からの反射光（ミラー素子３４の反射面３４ａが第１反射位置Ｐ１にある場合の反射光）が投影レンズ２０に入射するように配置されるとよい。そのためには、ラインＬ３に沿った主リフレクタ３０における反射光が、ラインＬ５よりも内側の領域（図４のラインＬ５よりも下側領域）に向かうように、主リフレクタ３０の下端を設定すればよい。つまり、ラインＬ２とラインＬ３とが成す角度α３’が角度α３以下（あるいは角度α３より小さい）であればよい。
　したがって、主リフレクタ３０の好ましい配置は、図４に示すラインＬ３とラインＬ４との間の領域Ｒである。
　しかしながら、領域Ｒに配置した主リフレクタ３０の構成によっては、光源２８から投影レンズ２０へ直接向かう光ＧＬが生じる。光ＧＬが投影レンズ２０の入射面２０ａに下方から大きな入射角度で入射すると、投影レンズ２０で屈折したとしても上方に向かって出射し、グレア光となる可能性がある。
　そこで、本実施の形態に係る灯具ユニット１８は、光源２８から投影レンズ２０へ直接向かう光ＧＬを遮蔽する遮蔽部４０と、を備える。遮蔽部４０は、光偏向装置２６の反射部２４から投影レンズ２０へ向かう光を妨げないように配置されている。また、遮蔽部４０は、黒樹脂等の光吸収部材であってもよく、表面に反射膜が形成された反射部材であってもよい。反射部材は、光ＧＬを下方に反射するように反射面が形成されていてもよい。このような遮蔽部４０によって、光源２８から出射した光が直接投影レンズ２０へ入射することを抑制できる。
　前述のように、図４の領域Ｒに配置されている主リフレクタ３０は、主リフレクタ３０で反射して光偏向装置２６へ向かう光のうちカバー部材３８で反射された光が投影レンズ２０に入射しないように構成されている。これにより、カバー部材３８で反射された、いわゆる制御されていない光が投影レンズ２０に入射することを抑制でき、グレアを低減した新たな灯具ユニットを提供できる。
　（第２の実施の形態）
　図５は、第２の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。なお、第１の実施の形態に係る灯具ユニットと同様の構成については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
　第２の実施の形態に係る灯具ユニット４２は、前述の遮蔽部の機能を果たし、光源２８の光を反射する補助リフレクタ４４と、補助リフレクタ４４で反射された光を投影レンズ２０へ向けて反射する補助リフレクタ４６と、を備えている。補助リフレクタ４６は、主リフレクタ３０で反射して光偏向装置２６へ向かう光を妨げないように配置されている。具体的には、補助リフレクタ４６は、主リフレクタ３０が配置されている領域Ｒより下方、かつ、ラインＬ３より下方に配置されている。
　また、補助リフレクタ４６は、投影レンズ２０へ向けて反射した光Ｒ１が投影レンズ２０で光路が変化して出射した場合にグレアとならないように構成されている。ここで、補助リフレクタ４４および補助リフレクタ４６の反射面は、前述の構成を満たすために、互いに自由曲面を用いて設計されていてもよい。
　本実施の形態に係る灯具ユニット４２では、投影レンズ２０に入射した光Ｒ１は、投影レンズ２０の内部で全反射しながら下方に出射する。これにより、補助リフレクタ４６で反射されて投影レンズ２０へ向かう光が、投影レンズ２０の前面からグレアとして出射することを抑制できる。
　（第３の実施の形態）
　図６は、第３の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。なお、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る灯具ユニットと同様の構成については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
　第３の実施の形態に係る灯具ユニット４８は、前述の遮蔽部の機能を果たし、光源２８の光を反射する補助リフレクタ４４と、補助リフレクタ４４で反射された光を反射部２４へ向けて反射する補助リフレクタ５０と、を備えている。補助リフレクタ５０は、主リフレクタ３０で反射して光偏向装置２６へ向かう光を妨げないように配置されている。具体的には、補助リフレクタ５０は、主リフレクタ３０が配置されている領域Ｒより下方、かつ、ラインＬ３より下方に配置されている。
　また、補助リフレクタ５０は、反射した光Ｒ２が反射部２４で投影レンズ２０に向けて反射され、投影レンズ２０で光路が変化して出射した場合に配光パターンとして有効に利用できるように構成されている。ここで、補助リフレクタ４４および補助リフレクタ５０の反射面は、前述の構成を満たすために、互いに自由曲面を用いて設計されていてもよい。例えば、補助リフレクタ４４は、光源２８を第１焦点、補助リフレクタ５０近傍に第２焦点を有する楕円面で構成してもよい。
　これにより、光源２８から投影レンズ２０へ直接向かう方向に出射した光であっても、光偏向装置２６の反射部２４によって制御された反射光Ｒ３となるので、配光パターンとして有効に利用でき、光源２８から出射する光の利用効率が向上する。
　（第４の実施の形態）
　図７は、第４の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す模式図である。なお、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態に係る灯具ユニットと同様の構成については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
　第４の実施の形態に係る灯具ユニット５２は、前述の遮蔽部の機能を有し、光源２８の光を反射する補助リフレクタ４４と、補助リフレクタ４４で反射された光を上方へ向けて反射する補助リフレクタ５４と、補助リフレクタ５４で反射された光を投影レンズ２０へ向けて反射する補助リフレクタ５６と、を備えている。補助リフレクタ５４は、主リフレクタ３０で反射して光偏向装置２６へ向かう光を妨げないように配置されている。具体的には、補助リフレクタ５４は、主リフレクタ３０が配置されている領域Ｒより下方、かつ、ラインＬ３より下方に配置されている。
　また、補助リフレクタ５４は、光偏向装置２６より下方に配置されており、補助リフレクタ５６は、反射された光がロービーム用配光パターンに利用されるように投影レンズ２０の所定の領域に向けて反射するように構成されている。ここで、補助リフレクタ４４および補助リフレクタ５４の反射面は、前述の構成を満たすために、互いに自由曲面を用いて設計されていてもよい。
　これにより、光源２８から投影レンズ２０へ直接向かう方向に出射した光であっても、ロービーム用配光パターンとして有効に利用でき、光源２８から出射する光の利用効率が向上する。
　以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態や変形例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。
　本発明は、車両用前照灯に用いられる灯具ユニットに利用できる。
　Ｌ１　ライン、　Ｐ１　第１反射位置、　Ｒ１　光、　Ｌ２　ライン、　Ｐ２　第２反射位置、　Ｒ２　光、　Ｌ３　ライン、　Ｒ３　反射光、　Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６　ライン、　１０　車両用前照灯、　１２　ランプボディ、　１４　透光カバー、　１６　灯室、　１８　灯具ユニット、　２０　投影レンズ、　２０　直接投影レンズ、　２０ａ　入射面、　２２　投影光学系、　２４　反射部、　２６　光偏向装置、　２８　光源、　３０　主リフレクタ、　３０ａ　内面、　３２　照射光学系、　３４　ミラー素子、　３４ａ　反射面、　３４ｂ　回動軸、　３６　マイクロミラーアレイ、　３８　カバー部材、　４０　遮蔽部、　４２　灯具ユニット、　４４，４６　補助リフレクタ、　４８　灯具ユニット、　５０　補助リフレクタ、　５２　灯具ユニット、　５４，５６　補助リフレクタ。

Claims (6)

  1. 　レンズを含む投影光学系と、
    　入射した光を選択的に前記投影光学系に向けて反射する反射部を有する光偏向装置と、
    　光源と、前記光源から出射した光を前記反射部に向けて反射する主リフレクタと、を有する照射光学系と、
    　前記光源から前記レンズへ直接向かう光を遮蔽する遮蔽部と、を備え、
    　前記遮蔽部は、前記反射部から前記レンズへ向かう光を妨げないように配置されていることを特徴とする灯具ユニット。
  2. 　前記光偏向装置は、反射部の前方側に配置された透明なカバー部材を有し、
    　前記主リフレクタは、該主リフレクタで反射して前記光偏向装置へ向かう光のうち前記カバー部材で反射された光が前記レンズに入射しないように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の灯具ユニット。
  3. 　前記遮蔽部は、光源の光を反射する第１の補助リフレクタであり、
    　前記第１の補助リフレクタで反射された光を前記レンズへ向けて反射する第２の補助リフレクタを更に備え、
    　前記第２の補助リフレクタは、前記主リフレクタで反射して前記光偏向装置へ向かう光を妨げないように配置されており、かつ、前記レンズへ向けて反射した光が前記レンズで光路が変化して出射した場合にグレアとならないように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
  4. 　前記遮蔽部は、光源の光を反射する第１の補助リフレクタであり、
    　前記第１の補助リフレクタで反射された光を前記反射部へ向けて反射する第２の補助リフレクタを更に備え、
    　前記第２の補助リフレクタは、前記主リフレクタで反射して前記光偏向装置へ向かう光を妨げないように配置されており、かつ、反射した光が前記反射部で前記レンズに向けて反射され該レンズで光路が変化して出射した場合に配光パターンとして有効に利用できるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
  5. 　前記遮蔽部は、光源の光を反射する第１の補助リフレクタであり、
    　前記第１の補助リフレクタで反射された光を反射する第２の補助リフレクタと、
    　前記第２の補助リフレクタで反射された光を前記レンズへ向けて反射する第３の補助リフレクタと、を更に備え、
    　前記第２の補助リフレクタは、前記主リフレクタで反射して前記光偏向装置へ向かう光を妨げないように配置されており、かつ、前記光偏向装置より下方に配置されており、
    　前記第３の補助リフレクタは、反射された光がロービーム用配光パターンに利用されるように前記レンズの所定の領域に向けて反射するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
  6. 　前記光偏向装置は、前記反射部としてマイクロミラーアレイを有し、
    　前記マイクロミラーアレイの各ミラー素子は、前記照射光学系により照射された光を所望の配光パターンの一部として有効に利用されるように前記投影光学系へ向けて反射する第１反射位置と、前記照射光学系により照射された光が有効に利用されないように反射する第２反射位置とを切り替え可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の灯具ユニット。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008204913A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
JP2014056746A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具の制御方法および車両用灯具
JP2015072765A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 株式会社小糸製作所 車両用前照灯

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7410279B2 (en) * 2005-12-07 2008-08-12 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle lamp
JP4714088B2 (ja) * 2006-06-16 2011-06-29 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
DE102009013811A1 (de) * 2009-03-18 2010-09-23 Bartenbach, Christian, Ing. LED-Spiegelkaskade
JP5442350B2 (ja) * 2009-07-27 2014-03-12 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP5719671B2 (ja) * 2010-11-05 2015-05-20 株式会社小糸製作所 車両用灯具
CN104520146B (zh) * 2012-08-08 2017-06-06 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
US9110354B2 (en) * 2012-09-20 2015-08-18 Palo Alto Research Center Incorporated Steerable illumination source for a compact camera
JP6214202B2 (ja) * 2013-05-07 2017-10-18 株式会社小糸製作所 灯具ユニットおよび光偏向装置
JP6132684B2 (ja) * 2013-07-10 2017-05-24 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP6170393B2 (ja) * 2013-09-24 2017-07-26 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP6321932B2 (ja) * 2013-09-24 2018-05-09 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
JP6259672B2 (ja) * 2014-01-24 2018-01-10 株式会社小糸製作所 車両用灯具
EP3173687B1 (en) * 2014-07-25 2021-08-25 Stanley Electric Co., Ltd. Lighting fixture for vehicle
JP6427851B2 (ja) * 2014-10-21 2018-11-28 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
FR3065784B1 (fr) * 2017-04-28 2019-10-11 Valeo Vision Module lumineux avec optique d'imagerie optimisee pour un modulateur spatial pixellise, destine a un vehicule automobile
CN108561846B (zh) * 2018-04-25 2020-09-04 华域视觉科技(上海)有限公司 一种车辆用矩阵式照明装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008204913A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
JP2014056746A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具の制御方法および車両用灯具
JP2015072765A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 株式会社小糸製作所 車両用前照灯

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