WO2025009494A1 - 投影装置 - Google Patents

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WO2025009494A1
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pattern
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健太郎 谷
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Koito Manufacturing Co Ltd
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    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
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    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
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    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/20—Direction indicator lights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a projection device suitable for mounting on a vehicle to project and draw a desired light pattern onto the road surface.
  • Patent Document 1 proposes technology in which a shade opening of a required shape is placed in front of a light-emitting element serving as a light source, and the light pattern formed by this shade opening is projected by a projection lens. Patent Document 1 also proposes technology in which multiple light sources and multiple shade openings are placed, thereby projecting multiple light patterns with a single projection device.
  • This type of projection device is often disposed below the front lamps FL of the automobile CAR, as exemplified by the projection device 1 in FIG. 1.
  • the projection device 1 is disposed near the front bumper of the automobile CAR and is configured to project a light pattern OP onto the road surface in front of the automobile.
  • the light pattern OP indicating the driving direction onto the road surface in front of the automobile CAR
  • other vehicles and pedestrians in front of or in front of the automobile CAR are notified of the driving direction of the automobile, contributing to traffic safety.
  • the turn signal lamp (auxiliary lamp SL), which is part of the front lamp FL, is turned on (flashed)
  • the light pattern OP is projected in synchronization with this, so that the driving direction of the automobile can be displayed by the light irradiation of the turn signal lamp and the light pattern OP by the projection device 1, thereby improving traffic safety.
  • some of the light emitted from the projection device may enter the light irradiation area of the lamp, and this entering light may adversely affect the normal light irradiation of the lamp as glare light. Details will be described later, but in the example of Figure 1, some of the light projected from the projection device 1 that is directed upward enters the light irradiation area of the turn signal lamp SL located above as glare light LG.
  • the projection device with a shading means such as a hood or shade to block light projected from the projection lens that does not contribute to the projection of the light pattern (non-pattern light), particularly light directed upward where the front lamps FL are located.
  • a shading means such as a hood or shade
  • the amount of light in the projected light pattern is reduced, which is a factor in reducing the brightness of the light pattern.
  • the object of the present invention is to provide a projection device that prevents glare from the light emitted by the lamp while suppressing a decrease in the brightness of the projected light pattern.
  • the projection device of the present invention is mounted on a vehicle and projects a light pattern onto the surrounding road surface, and includes a long-distance projection unit that projects a predetermined long-distance light pattern to a relatively long-distance position, and a short-distance projection unit that projects a predetermined short-distance light pattern to a relatively short-distance position.
  • the long-distance projection unit projects the surface shape of the light-emitting surface of the light source as a light pattern
  • the short-distance projection unit projects the opening shape of a shade opening in a shade that blocks the light emitted from the light source as a light pattern.
  • the long-distance projection unit includes, for example, a light source section having a light-emitting surface of a required shape, and a projection lens that projects the light emitted from the light-emitting surface, the light-emitting surface being disposed on the focal plane of the projection lens, and the projection lens being configured to project the surface shape of the light-emitting surface as a light pattern.
  • the long-distance projection unit includes a shade that blocks non-pattern light that does not contribute to the projected light pattern.
  • the close-distance projection unit includes, for example, a light source unit that emits light, a primary lens that collects the light from the light source unit, a shade having a shade opening that transmits the light collected by the primary lens, and a projection lens that projects the light that has passed through the shade opening, and the projection lens is configured to project the opening shape of the shade opening as a light pattern.
  • the long-distance projection unit is a projection unit that projects the surface shape of the light-emitting surface of the light source unit as a light pattern, so even if non-pattern light is blocked by a shade or the like to prevent glare light, a decrease in brightness of the projected light pattern can be prevented.
  • the short-distance projection unit which has less glare light, is a projection unit that projects the opening shape of a shade opening opened in a shade that blocks the light emitted from the light source unit as a light pattern, so a bright and sharp light pattern can be projected.
  • FIG. 1 is a schematic partial perspective view of an automobile equipped with a projection device according to an embodiment.
  • 4A is a schematic plan view illustrating the operation of the projection device
  • FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of a projection apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a partially exploded perspective view of a main part of the projection device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a projection apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic perspective view illustrating the operation of a projection device of an embodiment having a far projection lens or a central projection lens
  • FIG. 2B is a schematic perspective view illustrating the operation of a projection device of an embodiment having a near projection lens.
  • a projection device 1 is disposed below a front lamp FL disposed at the front of the body of an automobile CAR.
  • FIG. 1 only shows the front of the automobile CAR, the front lamps FL are disposed on the left and right sides of the automobile CAR, and correspondingly, the projection devices 1 are also disposed on the left and right sides of the automobile CAR.
  • the front lamps FL are configured as composite lamps that integrate a headlamp HL and an auxiliary lamp SL that serves both as a clearance lamp and a turn signal lamp.
  • the left and right projection devices 1 are configured to project the required light pattern in synchronization with the lighting of the front lamps FL on the same left and right sides of the automobile CAR.
  • the projection device 1 on the corresponding side is configured to synchronously project a long and narrow rectangular light pattern OP aligned in the longitudinal direction of the automobile onto the road surface in front of the automobile CAR.
  • each of the left and right projection devices 1 is configured to project a rectangular or strip-shaped light pattern OP along an imaginary straight line (dashed line) that extends slightly outward and diagonally forward in the width direction of the vehicle relative to the straight-ahead direction of the automobile CAR.
  • each of the left and right projection devices 1 projects a nearby light pattern NOP, a central light pattern COP, and a distant light pattern FOP as light patterns along the imaginary line to a nearby position just in front of the automobile CAR, a central position slightly further away than that, and a distant position furthest from the automobile CAR.
  • the distances from the automobile CAR to the nearby light pattern NOP, central light pattern COP, and distant light pattern FOP are set appropriately, but for example, the distance to the distant light pattern FOP is set to about 4 m.
  • Fig. 3 is a perspective view showing the schematic configuration of the projection device 1 of the embodiment, showing the left projection device 1 disposed at the front left part of the body of the automobile CAR shown in Fig. 1.
  • the right projection device 1, not shown, has a symmetrical configuration.
  • the projection device 1 shown in Fig. 3 has a heat dissipation fin 101 on the rear side to double as a heat sink, and is equipped with a horizontally elongated housing 100 with an open front side. Inside this housing 100, three projection units 2, 3, and 4, described below, are integrated and aligned in the vehicle width direction.
  • the projection device 1 has a projection lens 20 attached to the front of the housing 100 with screws or the like, and this projection lens 20 is fixed to the front of the automobile CAR with bolts or the like on both sides of the front flange 102 of the housing 100.
  • the projection lens 20 is exposed to the front side of the automobile CAR through an opening window PW opened in the front panel P of the vehicle, and the light emitted from this projection lens 20 makes it possible to project a light pattern OP.
  • FIG. 4 is a partially exploded perspective view of the main parts of the projection device 1
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the projection units 2, 3, and 4 housed within the housing 100. Note that these figures omit illustrations and explanations of the detailed configuration of the housing 100 and the specific support structure of the projection units 2, 3, and 4 disposed within the housing 100.
  • the three projection units 2, 3, 4 are arranged side by side in the vehicle width direction inside the housing 100, and are configured as the far projection unit 2, which is located on the inside in the vehicle width direction (in this example, the left side in FIG. 4, the upper side in FIG. 5) and projects the far light pattern FOP, the central projection unit 3, which is located further outward in the vehicle width direction and projects the central light pattern COP, and the near projection unit 4, which is located on the outermost side in the vehicle width direction and projects the near light pattern NOP.
  • the far projection unit 2 and the central projection unit 3 are configured as the far distance side projection units in the present invention
  • the near projection unit 4 is configured as the near distance side projection unit in the present invention.
  • Each projection unit 2, 3, 4 is equipped with a light source unit 10, a projection lens 20, and a shade 30, the details of which will be described later, and the near projection unit 4 further includes a primary lens 40.
  • the far-field projection unit 2 includes a far-field light source section 12 that emits light to the light source section 10. It also includes a far-field projection lens 22 that projects the light emitted from the light source section 12 to the projection lens 20 onto the road surface as a light pattern. Furthermore, a shade 30 is disposed between the light source section 12 and the projection lens 22, and this shade 30 includes a far-field shade opening 32 that transmits light that contributes to the formation of the light pattern out of the light emitted from the light source section 12.
  • the central projection unit 3 has a configuration substantially the same as that of the far-field projection unit 2, and is equipped with a central light source unit 13 that emits light to the light source unit 10. It also has a central projection lens 23 that projects the light emitted from the light source unit 13 to the projection lens 20 onto the road surface as a light pattern. Furthermore, a shade 30 is disposed between the light source unit 13 and the projection lens 23, and this shade 30 is provided with a central shade opening 33 that transmits light that contributes to the formation of the light pattern out of the light emitted from the light source unit 13.
  • the near projection unit 4 includes a near light source section 14 that emits light to the light source section 10, and a near projection lens 24 that projects the light emitted from the near light source section 13 to the projection lens 20 as a light pattern onto the road surface.
  • a primary lens 40 that focuses the light emitted from the near light source section 14 is provided between the near light source section 14 and the near projection lens 24, and a shade 30 is further disposed between the primary lens 40 and the near projection lens 24, and the shade 30 is provided with a near shade opening 34 that forms a pseudo light source of a light pattern with the light focused by the primary lens 40.
  • the distant light source section 12 and the central light source section 13 are each composed of one light-emitting element, and here, each light-emitting element is composed of an LED (light-emitting diode) that emits the required color light, for example amber light.
  • each light source section 12, 13 will be referred to as LED 12, 13, or distant LED 12 and central LED 13, respectively.
  • Each LED 12, 13 has a rectangular light-emitting surface, and is mounted on a common light source board 15 in which the required electrical circuit is configured with this light-emitting surface facing forward.
  • each LED 12, 13 is electrically connected to the lighting control section via the electrical circuit configured in the light source board 15, and emits light when the auxiliary lamp SL is turned on as a turn signal lamp.
  • the light source section 14 is composed of an LED that emits amber light.
  • this light source section 14 will be referred to as the LED 14 or the nearby LED 14.
  • This nearby LED 14 has a rectangular light-emitting surface, and is mounted on a light source board 16 that is separate from the light source board 15, with this light-emitting surface facing forward.
  • This nearby LED 14 is electrically connected to the lighting control section via an electrical circuit configured in the light source board 16, and emits light when the auxiliary lamp SL is turned on as a turn signal lamp.
  • Each projection lens 22, 23, 24 of the far, center, and near projection units 2, 3, 4 is configured as a single projection lens 20.
  • it is configured from a single integrally molded light-transmitting member such as transparent resin, and is formed in a form in which the far projection lens 22, center projection lens 23, and near projection lens 24 are aligned horizontally in this order from the inside to the outside in the vehicle width direction, and are set back in a stepped manner toward the rear along the optical axis Lx.
  • Each projection lens 22, 23, 24 is configured as a spherical or aspherical single convex lens, but may also be configured as a biconvex lens or a meniscus convex lens. Also, it is formed as a roughly rectangular lens with the four periphery of a circular lens cut in an arc shape.
  • the shade openings 32, 33 and 34 are formed in one shade 30.
  • the shade 30 is composed of a single non-translucent horizontally elongated plate-shaped member, and a distant shade opening 32, a central shade opening 33 and a nearby shade opening 34 are provided corresponding to each of the projection units 2, 3 and 4.
  • the distant shade opening 32 and the central shade opening 33 are formed as a single horizontally elongated rectangular opening, but each may be a separate opening.
  • the nearby shade opening 34 is formed as a single square or rectangular opening, that is, as an opening with a shape corresponding to the light pattern to be projected.
  • the far shade opening 32 and the central shade opening 33 are provided to transmit only the light that contributes to the projection of the light pattern among the light emitted from the far LED 12 and the central LED 13, respectively, and to block non-pattern light that does not contribute.
  • they are configured to block light that is emitted from the light-emitting surface of each LED 12, 13, respectively, that does not enter the projection lenses 22, 23, or that enters the peripheral parts of the projection lenses 22, 23, and in particular, light that is above the projection lenses 22, 23 or that enters the upper edges.
  • the near projection unit 4 is provided with a primary lens 40 that temporarily focuses the light emitted by the near LED 14 at a position near the near shade opening 34, and this primary lens 40 is supported on the front end of the light source board 16.
  • This primary lens 40 forms an image of the light emitting surface of the near LED 14 at the position of the near shade opening 34, thereby forming a pseudo light source for emitting light with a rectangular light flux shape (beam shape) based on the opening shape of the near shade opening 34.
  • each projection unit 2, 3, 4 The light source section 10 and primary lens 40 of each projection unit 2, 3, 4 are then housed within the housing 100.
  • the projection lens 20 and shade 30, which are integrally provided in common to each projection unit 2, 3, 4, are fastened together to the opening flange 102 on the front surface of the housing 100 by a fastening means such as a screw, thereby forming the projection device 1 with the external configuration shown in FIG. 3.
  • the far-field projection lens 22 is configured so that the far-field LED 12 is positioned on the focal plane on the light source side.
  • the far-field LED 12 is positioned on the focal plane of the far-field projection lens 12 at a position displaced upward from the optical axis Lx by the required first dimension L1.
  • the central projection lens 23 is configured as a lens with a shorter focal length than the far projection lens 22, and as shown in FIG. 6(b), the central LED 13 is disposed on the focal plane of the central projection lens 23 at a position displaced upward from the optical axis Lx by a second dimension L2 that is slightly longer than the first dimension L1.
  • the near projection lens 24 is configured as a lens with a shorter focal length than the central projection lens 23, and the near shade opening 34 is located on its focal plane and above the optical axis Lx, as shown in FIG. 6(c).
  • the primary lens 40 is configured as a lens with a focal length that focuses the amber light emitted from the near LED 14 onto the near shade opening 34.
  • the projection device 1 for example, when the driving direction of the automobile CAR is changed, the auxiliary lamps SL are turned on (flashed) as turn signal lamps, and at the same time, the projection device 1 projects a light pattern. That is, the LEDs 12, 13, 14 of the projection units 2, 3, 4 emit light, and the light emitted from the LEDs 12, 13, 14 is projected by the projection lenses 22, 23, 24 into the light patterns FOP, COP, NOP shown in FIG. 2. Note that the illustrated light paths when the projection device 1 projects are shown simply for the purpose of explanation, and do not accurately represent the actual light paths.
  • FIGs 5 and 6(a) in the far projection unit 2, the far LED 12 emits light, and the emitted amber light passes through the far shade opening 32 and is projected by the far projection lens 22 onto the road surface far ahead of the vehicle.
  • Figure 7(a) is a schematic perspective view. That is, when the far LED 12 emits light, the light emitted from the rectangular light-emitting surface passes through the far shade opening 32 and is then projected by the far projection lens 22 onto the road surface in front of the vehicle, where it is projected onto the road surface as a rectangular far light pattern FOP equivalent to the shape of the light-emitting surface of the far LED 12.
  • the projected far light pattern FOP is a long and narrow light pattern in the front-to-rear direction of the automobile CAR, as shown in FIG. 2(a).
  • non-pattern light that does not contribute to the projection of the far light pattern FOP among the light emitted from the far LED 12 is blocked by the shade 30.
  • the near LED 14 emits light, and the emitted amber light is focused by the primary lens 40 at a position near the near shade opening 34.
  • the light is then transmitted through the near shade opening 34 to become a rectangular beam-shaped light beam, which is then projected by the near projection lens 24 onto the road surface in front of the vehicle as a near light pattern NOP.
  • this near light pattern NOP is closer to the vehicle CAR than the central light pattern COP, and is a light pattern that is elongated in the front-to-rear direction.
  • non-pattern light that does not contribute to the projection of the near light pattern NOP is blocked by the shade 30.
  • the light irradiation from the turn signal lamps SL and the light pattern OP from the projection device 1 can indicate the direction in which the vehicle is traveling, thereby improving traffic safety.
  • the far light pattern FOP far ahead of the vehicle CAR it is possible to alert other vehicles and pedestrians that are far ahead, thereby improving safety.
  • non-pattern light that does not contribute to the projection of the light pattern is emitted from each projection lens 22, 23, 24 of each projection unit 2, 3, 4, and when this non-pattern light is emitted from the projection lenses 22, 23, 24 to an upper area at an angle equal to or greater than the required angle, as shown in dotted line in Figure 2(b), this non-pattern light enters the illumination area of the auxiliary lamp SL, i.e., the turn signal lamp, which is disposed above the projection device 1, and becomes glare light LG.
  • the auxiliary lamp SL i.e., the turn signal lamp
  • the shape and dimensions of the shade openings 32, 33 are appropriately set so that the light emitted from the respective LEDs 12, 13 that is directed upward is blocked by the shade 30.
  • the non-pattern light (thick dashed line) LG directed upward in the far projection unit 2 is blocked by the shade 30. This prevents the non-pattern light from becoming glare light LG.
  • the near projection unit 4 only the light that projects the near light pattern NOP passes through the shade opening 34, and the non-pattern light is blocked by the shade 30, so glare light is hardly generated.
  • Each projection lens 22, 23, 24 of each projection unit 2, 3, 4 is shaped like a circular lens with the four peripheries cut away, reducing the area of the lens surface, i.e., the light exit surface for projecting the light pattern. This reduces the amount of light that passes through the lens surface of each projection lens 22, 23, 24 and is directed left and right and up and down.
  • the amount of light that passes through the upper edge region of the lens surface and is directed upwards is reduced, and glare light is suppressed.
  • the lower edge and left and right edges non-pattern light that is directed upwards from these edge regions can be suppressed, and glare light is suppressed. Note that there is less glare light in the downward and left and right horizontal directions, so the shade is less likely to block light in these directions.
  • the sides, including the top sides, of the projection lenses 22, 23, and 24 are cut off to reduce the area of the lens surface of the projection lenses, the amount of light projected from each projection lens 22, 23, and 24 is reduced, and the brightness of the projected light pattern may decrease.
  • the decrease in brightness of each light pattern is noticeable in the far projection unit 2 and the central projection unit 3, where the projection distance of the light pattern is relatively long.
  • the far projection unit 2 and the central projection unit 3 use a projection method in which the light emitted from the LEDs 12 and 13 is directly incident on each projection lens 22 and 23, respectively, and a light pattern based on the surface shape of the light-emitting surface of each LED 12 and 13 is projected. That is, a direct projection method is used in which the rectangular shape of the light-emitting surface of the LEDs 12 and 13 is projected as a light pattern.
  • the reduction in brightness of the light pattern due to light absorption and diffuse reflection when passing through the primary lens 40 is suppressed, and the reduction in brightness due to the reduction in the area of the lens surface can be prevented.
  • the direct projection method used in the far projection unit 2 and the central projection unit 3 tends to result in lower sharpness at the edges of the projected light pattern compared to the indirect projection method of the near projection unit 4.
  • the sharpness of the light pattern is originally lower compared to the near light pattern NOP (see FIG. 7(b)), and even if a direct projection method is used, the decrease in sharpness of the light pattern is not noticeable.
  • the projection distance of the light pattern is short and the sharpness is easily noticeable, so by adopting an indirect projection method using the primary lens 40 and the shade opening 34, it is possible to project a light pattern with high sharpness.
  • non-pattern light is blocked by the shade 30 built into the housing 100, and the emission of non-pattern light from the projection lenses 22, 23 is suppressed, so glare light can be effectively prevented.
  • a direct projection method a decrease in brightness of the light pattern can be prevented.
  • glare light and a decrease in brightness of the light pattern are not so much of a problem, so by adopting an indirect projection method, the pattern quality of the light pattern can be improved.
  • the light source section 10, the shade 30, and the projection lens 20 of each projection unit 2, 3, and 4 may be configured as separate components.
  • the projection lens 20 is configured as a separate component, glare light is suppressed by reducing the area of the lens surface of the projection lens, particularly in projection units that employ a direct projection method.
  • the projection device 1 may be disposed to the side of the front lamp FL.
  • the area of the lens surface of the projection lens can be reduced by reducing the dimensions in the left-right direction in particular.
  • one side of the projection lens on the side where the front lamp is located can be removed.
  • the shade can also be configured to block non-pattern light in the left-right direction.
  • the lens surface in the central projection unit 3 may be configured as an indirect projection type projection unit, similar to the near projection unit 4. That is, the unit is configured with a shade opening having a shape corresponding to the light pattern in the shade, and a primary lens that focuses the light from the light source onto the shade opening. Also, in the near projection unit 4, the primary lens may be configured as a reflector, so long as it has the function of focusing light to form a pseudo light source.
  • the present invention can be applied to a projection device that projects light patterns onto at least two positions on the relatively close and far side.
  • the far-distance projection unit that projects the light pattern onto the far-distance side is configured as a projection unit using a direct projection method
  • the near-distance projection unit that projects the light pattern onto the near-distance side is configured as a projection unit using an indirect projection method.
  • the present invention is not limited to projection devices for projecting a light pattern onto the road surface in front of the vehicle as described in the embodiment, but can also be applied to projection devices that project a light pattern toward the rear or side of the vehicle. It can also be applied when the projection device is disposed to the side of the lamp.
  • Projection device 2 Far-field projection unit (far-distance projection unit) 3. Central projection unit (far-distance projection unit) 4. Near-field projection unit (near-field projection unit) 10 (12, 13, 14) Light source unit (light emitting element: LED) 15, 16 Light source substrate 20 (22, 23, 24) Projection lens 30 Shade 32, 33, 34 Shade opening 40 Primary lens 100 Housing CAR Automobile (vehicle) OP light pattern FOP far-field light pattern (far-field light pattern) COP Central light pattern (far-distance light pattern) NOP Near-field light pattern (near-field light pattern) SL Auxiliary lamp (turn signal lamp) LG Glare Light

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Abstract

車両の補助ランプの照射光に対するグレアを防止する一方で、路面に投影する光パターンの明るさの低下を抑制した投影装置を提供する。車両に搭載され、周囲の路面に光パターンを投影する投影装置（１）であり、相対的に遠距離の位置に所定の遠距離側光パターンを投影する遠距離側投影ユニット（２，３）と、相対的に近距離の位置に所定の近距離側光パターンを投影する近距離側投影ユニット（４）を備える。遠距離側投影ユニット（２，３）はＬＥＤ（１２，１３）の発光面の面形状を投影レンズ（２２，２３）により光パターン（ＦＯＰ，ＣＯＰ）として投影する。近距離側投影ユニット（４）はＬＥＤ（１４）から出射された光を遮光するシェード（３０）に開口されたシェード開口（３４）の開口形状を投影レンズ（２４）により光パターン（ＮＯＰ）として投影する。

Description

投影装置
　本発明は車両に搭載されて道路の路面に所要の光パターンを投影描画するのに好適な投影装置に関する。
　近年、自動車の走行に伴う交通安全を図る目的で、自動車の周囲の路面に光パターンを投影し、他車両や歩行者に対して注意喚起力を高めようとする技術が提案されている。このような光パターンを投影する投影装置として、例えば、特許文献１には、光源としての発光素子の前側に所要の形状をしたシェード開口を配置し、このシェード開口で構成される光パターンを投影レンズにより投影する技術が提案されている。また、この特許文献１には、複数の光源と複数のシェード開口を配置することにより、１つの投影装置により複数の光パターンを投影する技術も提案されている。
特開２０２３－０２８９３２号公報
　この種の投影装置は、図１の投影装置１で例示するように、自動車ＣＡＲのフロントランプＦＬよりも下側の位置に配設されることが多い。この例では、投影装置１は自動車ＣＡＲのフロントバンパーの近傍位置に配設され、自動車の前方の路面に光パターンＯＰを投影するように構成される。自動車ＣＡＲの前方の路面に走行方向を示す光パターンＯＰを投影することにより、自動車ＣＡＲの前方ないし前側に存在する他車両や歩行者等に対して自動車の走行方向を報知し、交通安全に寄与することになる。例えば、フロントランプＦＬの一部を構成しているターンシグナルランプ（補助ランプＳＬ）を点灯（点滅）する際に、これと同期して光パターンＯＰを投影することで、ターンシグナルランプの光照射と、投影装置１による光パターンＯＰとで自動車の走行方向を表示することができ交通の安全性を高めることができるようになる。
　このようにランプと同期して光パターンを投影する場合において、投影装置から出射される光の一部がランプの光照射領域に進入し、この進入した光がグレア光としてランプの正常な光照射に悪影響を与えることがある。詳細については後述するが、図１の例では、投影装置１から投射された光のうち上方に向けられた一部の光が、上側に配置されているターンシグナルランプＳＬの光照射領域にグレア光ＬＧとして進入される。
　このグレア光を防止するために、投影装置には、投影レンズから投射される光のうち、光パターンの投影に寄与することがない光（非パターン光）、特にフロントランプＦＬが配置されている上方への光を遮光するためのフードやシェード等の遮光手段を配設することが考えられる。あるいは、投影レンズの形状を特異な形状にし、あるいは投影レンズのレンズ面の面積を低減する等して、投射光のうち上方に向けられる光を抑制することも考えられる。しかし、いずれの場合においても、投射光の一部を遮光することになるため、投影される光パターンの光量が低減され、光パターンの明るさが低下する要因になる。
　本発明の目的は、ランプの照射光に対するグレアを防止する一方で、投影する光パターンの明るさの低下を抑制した投影装置を提供する。
　本発明の投影装置は、車両に搭載され、周囲の路面に光パターンを投影する投影装置であって、投影装置は、相対的に遠距離の位置に所定の遠距離側光パターンを投影する遠距離側投影ユニットと、相対的に近距離の位置に所定の近距離側光パターンを投影する近距離側投影ユニットを備える。また、遠距離側投影ユニットは光源部の発光面の面形状を光パターンとして投影する投影ユニットであり、近距離側投影ユニットは光源部から出射された光を遮光するシェードに開口されたシェード開口の開口形状を光パターンとして投影する投影ユニットである。
　本発明において、遠距離側投影ユニットは、例えば、所要の形状をした発光面を有する光源部と、発光面から出射された光を投影する投影レンズを備えており、発光面は投影レンズの焦点面上に配置され、投影レンズは発光面の面形状を光パターンとして投影する構成とされる。また、遠距離側投影ユニットは、投影する光パターンに寄与しない非パターン光を遮光するシェードを備えることが好ましい。
　本発明において、近距離側投影ユニットは、例えば、光を出射する光源部と、光源部の光を集光するプライマリレンズと、プライマリレンズで集光された光を透過させるシェード開口を有するシェードと、シェード開口を透過した光を投影する投影レンズを備え、投影レンズはシェード開口の開口形状を光パターンとして投影する構成とされる。
　本発明によれば、遠距離側投影ユニットは光源部の発光面の面形状を光パターンとして投影する投影ユニットであるので、グレア光を防止するためにシェード等により非パターン光を遮光しても投影する光パターンの明るさの低下が防止できる。また、グレア光が少ない近距離側投影ユニットは光源部から出射された光を遮光するシェードに開口されたシェード開口の開口形状を光パターンとして投影する投影ユニットであるので、明るくかつ鮮鋭な光パターンの投影が実現できる。
実施形態の投影装置を装備した自動車の概略部分斜視図。 （ａ）は投影装置の作用を説明する模式平面図、（ｂ）はその模式側面図。 実施形態の投影装置の概略の斜視図。 実施形態の投影装置の要部の部分分解斜視図。 実施形態の投影装置の概略の平面図。 （ａ）は遠方投影レンズを備える実施形態の投影装置の作用を説明する概略の側面図、（ｂ）は中央投影レンズを備える実施形態の投影装置の作用を説明する概略の側面図、（ｃ）近傍投影レンズを備える実施形態の投影装置の作用を説明する概略の側面図。 （ａ）遠方投影レンズまたは中央投影レンズを備える実施形態の投影装置の作用を説明する模式的な斜視図、（ｂ）は近傍投影レンズを備える実施形態の投影装置の作用を説明する模式的な斜視図。
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。この実施形態では、図１に示したように、自動車ＣＡＲの車体前部に配設されるフロントランプＦＬの下方位置に投影装置１が配設されている。図１には自動車ＣＡＲの前部のみを図示しているが、フロントランプＦＬは自動車ＣＡＲの左右に配設されており、これに対応して投影装置１も自動車ＣＡＲの左右に配設されている。フロントランプＦＬは、ヘッドランプＨＬと、クリアランスランプとターンシグナルランプとして兼用される補助ランプＳＬが一体に構成された複合型のランプとして構成されている。
　左右の投影装置１は自動車ＣＡＲの左右同じ側のフロントランプＦＬの点灯に同期して所要の光パターンを投影するように構成されており、ここでは左右のいずれかの補助ランプＳＬがターンシグナルランプとして点滅状態に点灯されたときに、これに対応する側の投影装置１が同期して自動車ＣＡＲの前方の路面に自動車の前後方向に沿った細長い長方形の光パターンＯＰを投影するように構成されている。
　すなわち、図２（ａ）の模式平面図と、図２（ｂ）の模式側面図に示すように、左右の各投影装置１は、自動車ＣＡＲの直進方向に対して幾分車幅方向の外側斜め前方に向けて延びる仮想直線（破線）に沿って長方形ないしは帯状をした光パターンＯＰを投影する構成とされている。この例では、左右の各投影装置１は、仮想直線に沿って自動車ＣＡＲの直前の近傍位置と、これよりも幾分遠い中央位置と、自動車ＣＡＲから最も遠い遠方位置にそれぞれ光パターンとして近傍光パターンＮＯＰ、中央光パターンＣＯＰ、遠方光パターンＦＯＰを投影する。自動車ＣＡＲから近傍光パターンＮＯＰ、中央光パターンＣＯＰ、遠方光パターンＦＯＰまでの各距離は適宜に設定されるが、例えば、遠方光パターンＦＯＰまでの距離は４ｍ程度とされる。
　図３は実施形態の投影装置１の概略構成を示す斜視図であり、図１に示した自動車ＣＡＲの車体左前部に配設された左側の投影装置１を示している。図示を省略した右側の投影装置１は左右が対称の構成である。図３に示す投影装置１は、ヒートシンクを兼ねるために後面側に放熱フィン１０１を有し、前面側が開口された水平方向に横長のハウジング１００を備えている。このハウジング１００の内部に後述する３つの投影ユニット２，３，４が車幅方向に並んで一体的に組み込まれている。
　図３に示すように、投影装置１はハウジング１００の前面に投影レンズ２０がネジ等により取り付けられており、この投影レンズ２０はハウジング１００の前面フランジ１０２の両側部位においてボルト等により自動車ＣＡＲの車体前部に固定される。また、固定されたときには投影レンズ２０が車体前部パネルＰに開口された開口窓ＰＷを通して自動車ＣＡＲの前面側に露呈され、この投影レンズ２０から出射される光により光パターンＯＰの投影が可能とされている。
　図４は投影装置１の要部の部分分解斜視図、図５はハウジング１００に内装された各投影ユニット２，３，４の概略の平面図である。なお、これらの図においては、ハウジング１００の詳細な構成と、このハウジング１００内に配設される投影ユニット２，３，４の具体的な支持構造についての図示及びその説明は省略している。
　前記した３つの投影ユニット２，３，４はハウジング１００内において車幅方向に並んで配設されており、車幅方向の内側（この例では図４の左側，図５の上側）に配置されて遠方光パターンＦＯＰを投影する遠方投影ユニット２と、これよりも車幅方向の外側寄りに配置されて中央光パターンＣＯＰを投影する中央投影ユニット３と、最も車幅方向の外側に配置されて近傍光パターンＮＯＰを投影する近傍投影ユニット４として構成されている。これらの投影ユニット２，３，４は、遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３が本発明における遠距離側投影ユニットとして構成され、近傍投影ユニット４が本発明における近距離側投影ユニットとして構成されている。各投影ユニット２，３，４は、詳細については後述するが、それぞれ光源部１０、投影レンズ２０、シェード３０を備えており、近傍投影ユニット４はさらにプライマリレンズ４０を備えている。
　遠方投影ユニット２は、光源部１０に光を出射する遠方光源部１２を備えている。また、投影レンズ２０に光源部１２から出射された光を光パターンとして路面に投影する遠方投影レンズ２２を備えている。さらに、光源部１２と投影レンズ２２との間にシェード３０が配置され、このシェード３０には、光源部１２から出射された光のうち、光パターンの形成に寄与する光を透過する遠方シェード開口３２が設けられている。
　中央投影ユニット３は遠方投影ユニット２と略同じ構成であり、光源部１０に光を出射する中央光源部１３を備えている。また、投影レンズ２０に光源部１３から出射された光を光パターンとして路面に投影する中央投影レンズ２３を備えている。さらに、光源部１３と投影レンズ２３との間にシェード３０が配置されており、このシェード３０には光源部１３から出射された光のうち、光パターンの形成に寄与する光を透過する中央シェード開口３３が設けられている。
　近傍投影ユニット４は、光源部１０に光を出射する近傍光源部１４を備え、投影レンズ２０に近傍光源部１３から出射された光を光パターンとして路面に投影する近傍投影レンズ２４を備えている。また、近傍光源部１４と近傍投影レンズ２４との間に、近傍光源部１４から出射された光を集光するプライマリレンズ４０を備え、さらにプライマリレンズ４０と近傍投影レンズ２４との間にシェード３０が配置され、このシェード３０にはプライマリレンズ４０で集光された光で光パターンの疑似光源を形成する近傍シェード開口３４が設けられている。
　遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３において、遠方光源部１２と中央光源部１３はそれぞれ１つの発光素子で構成されており、ここでは各発光素子は所要の色光、例えばアンバー色光を発光するＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されている。以降において各光源部１２，１３をそれぞれＬＥＤ１２，１３、あるいは遠方ＬＥＤ１２及び中央ＬＥＤ１３と称する。各ＬＥＤ１２，１３は矩形をした発光面を有しており、この発光面を前方に向けた状態で所要の電気回路が構成された共通の光源基板１５に搭載されている。図示は省略するが、各ＬＥＤ１２，１３は光源基板１５に構成されている電気回路を介して点灯制御部に電気接続され、補助ランプＳＬがターンシグナルランプとして点灯されたときに発光される。
　近傍投影ユニット４において、光源部１４はアンバー色光を発光するＬＥＤで構成されている。以降においてこの光源部１４をＬＥＤ１４あるいは近傍ＬＥＤ１４と称する。この近傍ＬＥＤ１４は矩形をした発光面を有しており、この発光面を前方に向けて状態で前記光源基板１５とは別体の光源基板１６に搭載されている。この近傍ＬＥＤ１４は光源基板１６に構成されている電気回路を介して点灯制御部に電気接続され、補助ランプＳＬがターンシグナルランプとして点灯されたときに発光される。
　遠方、中央、近傍の各投影ユニット２，３，４の各投影レンズ２２，２３，２４は１つの投影レンズ２０として構成されている。例えば、１つの一体成形された透明樹脂等の透光性部材で構成されており、車幅方向の内側から外側に向けて遠方投影レンズ２２、中央投影レンズ２３、及び近傍投影レンズ２４がこの順序で水平方向に並んだ状態で、かつ光軸Ｌｘに沿った後方に向けて階段状に後退された形態に形成されている。各投影レンズ２２，２３，２４は球面又は非球面の片凸レンズで構成されているが、両凸レンズあるいはメニスカス凸レンズで構成されてもよい。また、円形をしたレンズの四周辺を円弧状に切除した略矩形のレンズに形成されている。
　遠方、中央、近傍の各投影ユニット２，３，４において、各シェード開口３２，３３，３４は１つのシェード３０に形成されている。例えば、シェード３０は１枚の非透光性の横長の板状部材で構成されており、各投影ユニット２，３，４に対応して遠方シェード開口３２、中央シェード開口３３、及び近傍シェード開口３４が設けられている。遠方シェード開口３２と中央シェード開口３３は横長の矩形をした１つの開口として形成されているが、それぞれ個別の開口であってもよい。近傍シェード開口３４は正方形または長方形をした１つの開口として、すなわち投影する光パターンに対応した形状の開口として形成されている。
　遠方シェード開口３２と中央シェード開口３３は、それぞれ遠方ＬＥＤ１２と中央ＬＥＤ１３から出射された光のうち、光パターンの投影に寄与する光のみを透過し、寄与しない非パターン光を遮光するために設けられる。すなわち、各ＬＥＤ１２，１３の発光面からそれぞれ出射された光のうち、投影レンズ２２，２３に入射されない光、あるいは投影レンズ２２，２３の周辺部に入射される光、特に投影レンズ２２，２３の上方に外れた光や上辺部に入射される光を遮光する構成とされている。
　さらに、近傍投影ユニット４においては、近傍ＬＥＤ１４で発光された光を近傍シェード開口３４の近傍位置に一旦集光するプライマリレンズ４０を備えており、このプライマリレンズ４０は光源基板１６の前端部に支持されている。このプライマリレンズ４０は近傍シェード開口３４の位置において近傍ＬＥＤ１４の発光面を結像することにより、近傍シェード開口３４の開口形状に基づいた矩形の光束形状（ビーム形状）の光を出射するための疑似光源を形成する。
　その上で、各投影ユニット２，３，４の光源部１０とプライマリレンズ４０はハウジング１００に内装される。また、各投影ユニット２，３，４に共通して一体に設けられた投影レンズ２０とシェード３０はハウジング１００の前面の開口フランジ１０２にネジ等の固定手段により共締め状態に固定され、これにより図３に示した外観構成の投影装置１が構成される。
　このように構成された投影装置１においては、図６（ａ）の概略側面図に示すように、遠方投影レンズ２２は光源部側の焦点面上に遠方ＬＥＤ１２が位置されるように構成される。すなわち、遠方投影レンズ１２の焦点面上で光軸Ｌｘよりも所要の第１の寸法Ｌ１だけ上方に変位された位置に遠方ＬＥＤ１２が配置されている。
　一方、中央投影レンズ２３は遠方投影レンズ２２よりも焦点距離が短いレンズとして構成されており、図６（ｂ）に概略図示するように、中央投影レンズ２３の焦点面上で、かつ第１寸法Ｌ１よりも幾分だけ長い第２寸法Ｌ２だけ光軸Ｌｘよりも上方に変位された位置に中央ＬＥＤ１３が配置される。
　近傍投影レンズ２４は中央投影レンズ２３よりも焦点距離が短いレンズとして構成されており、図６（ｃ）に概略図示するように、その焦点面上でかつ光軸Ｌｘよりも上側の位置に近傍シェード開口３４が配置されている。また、プライマリレンズ４０は、近傍ＬＥＤ１４から出射されたアンバー色光を近傍シェード開口３４に集光する焦点距離のレンズで構成されている。
　以上の構成の実施形態の投影装置１によれば、例えば自動車ＣＡＲの走行方向が変更されるときに、補助ランプＳＬがターンシグナルランプとして点灯（点滅）されると、これと同時に投影装置１による光パターンの投影が行われる。すなわち、各投影ユニット２，３，４の各ＬＥＤ１２，１３，１４が発光され、各ＬＥＤ１２，１３，１４から出射された光は各投影レンズ２２，２３，２４により、図２に示した光パターンＦＯＰ，ＣＯＰ，ＮＯＰの投影が行われる。なお、投影装置１が投影を行う際の図示の光路は説明のために簡略に示したものであり、実際の光路を正確に示すものではない。
　遠方投影ユニット２は、図５及び図６（ａ）のように、遠方ＬＥＤ１２が発光され、出射されたアンバー色光は遠方シェード開口３２を透過され、遠方投影レンズ２２により自動車の遠前方の路面に投射される。図７（ａ）はその模式的な斜視図である。すなわち、遠方ＬＥＤ１２が発光されたときに矩形をした発光面から出射された光は、遠方シェード開口３２を透過した後、遠方投影レンズ２２により自動車の前方の路面に向けて投射され、当該路面に遠方ＬＥＤ１２の発光面の形状と等価な矩形の遠方光パターンＦＯＰとして投影される。
　投射される光は路面に対して斜め方向から投射されるので、投影される遠方光パターンＦＯＰは、図２（ａ）にも示したように、自動車ＣＡＲの前後方向に細長い光パターンとされる。また、遠方ＬＥＤ１２から出射された光のうち、遠方光パターンＦＯＰの投影に寄与しない非パターン光はシェード３０により遮光される。
　同様に、中央投影ユニット３は、図５及び図６（ｂ）のように、中央ＬＥＤ１３が発光されたときに矩形をした発光面から出射された光は、中央シェード開口３３を透過した後、中央投影レンズ２３により自動車の前方の路面に向けて投射され、当該路面に中央ＬＥＤ１３の発光面の形状と等価な矩形の中央光パターンＣＯＰとして投影される。この中央光パターンＣＯＰは、図２（ａ）に示したように、遠方光パターンＦＯＰよりも自動車ＣＡＲに近い位置であり、前後方向に細長い光パターンとされる。また、中央ＬＥＤ１３から出射された光のうち、中央光パターンＣＯＰの投影に寄与しない非パターン光はシェード３０により遮光される。この投影形態は図７（ａ）に示した遠方投影ユニット２の投影形態と同様である。
　近傍投影ユニット４は、図５及び図６（ｃ）のように、近傍ＬＥＤ１４が発光され、出射されたアンバー色光は、プライマリレンズ４０により近傍シェード開口３４の近傍位置に集光される。そして、近傍シェード開口３４を透過されて矩形のビーム形状の光ビームとされた上で、近傍投影レンズ２４により自動車の前方の路面に近傍光パターンＮＯＰとして投影される。この近傍光パターンＮＯＰは、図２（ａ）のように、中央光パターンＣＯＰよりも自動車ＣＡＲに近い位置であり、前後方向に細長い光パターンとされる。また、近傍ＬＥＤから出射された光のうち、近傍光パターンＮＯＰの投影に寄与しない非パターン光はシェード３０により遮光される。
　このように、ターンシグナルランプＳＬの点灯（点滅）と同期して光パターンＯＰを投影することで、ターンシグナルランプＳＬでの光照射と、投影装置１による光パターンＯＰとで自動車の走行方向を表示することができ交通の安全性を高めることができるようになる。特に、自動車ＣＡＲの遠前方に遠方光パターンＦＯＰが投影されることにより、遠前方に存在する他車両や歩行者に注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。
　この光パターンの投影に際し、各投影ユニット２，３，４の各投影レンズ２２，２３，２４から光パターンの投影に寄与しない非パターン光が出射され、この非パターン光が投影レンズ２２，２３，２４から所要の角度以上の上方領域が出射されると、図２（ｂ）に点描しているように、この非パターン光は、投影装置１の上方位置に配設されている補助ランプＳＬ、すなわちターンシグナルランプの照射光領域に進入してグレア光ＬＧになる。
　特に、この投影装置１では、投影光が相対的に上方に向けられている遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３においてグレア光が生じ易くなる。そこで、遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３においては、シェード開口３２，３３の形状、寸法を適切に設定することにより、それぞれのＬＥＤ１２，１３から出射された光のうち上方に向けられる光をシェード３０により遮光している。図６（ａ）では遠方投影ユニット２における上方に向けられた非パターン光（太破線）ＬＧをシェード３０により遮光している。これにより非パターン光がグレア光ＬＧとなることが抑制される。一方で、近傍投影ユニット４においては、シェード開口３４は近傍光パターンＮＯＰを投影する光のみが透過され、非パターン光はシェード３０によって遮光されるため、グレア光が発生することは殆どない。
　各投影ユニット２，３，４の各投影レンズ２２，２３，２４は、円形レンズの四周辺が切除された形状とされ、そのレンズ面、すなわち光パターンを投影するための光の出射面の面積が低減されている。これにより、各投影レンズ２２，２３，２４のレンズ面を透過して左右、上下に向けられる光が低減される。特に、レンズ面の上辺部を切除して投影レンズの上下方向の寸法を低減していることにより、レンズ面の上辺部領域を透過して上方に向けられる光が低減され、グレア光が抑制される。また、下辺部と左右辺部が切除されることにより、これらの辺部領域から上方に向けられる非パターン光を抑制することでき、グレア光が抑制される。なお、下方向及び左右水平方向については、グレア光の発生が少ないので、これらの方向についてはシェードによる遮光は抑制されている。
　投影レンズ２２，２３，２４の上辺部を含む各辺部が切除されて投影レンズのレンズ面の面積が低減されると、各投影レンズ２２，２３，２４から投射される光量が低下され、投影される光パターンの明るさが低下されることがある。特に、光パターンの投影距離が相対的に大きな遠方投影ユニット２や中央投影ユニット３において各光パターンにおける明るさの低下が顕著になる。
　実施形態では、遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３においては、それぞれＬＥＤ１２，１３から出射された光をそのまま、すなわち直接に各投影レンズ２２，２３に入射させ、各ＬＥＤ１２，１３の発光面の面形状に基づく光パターンの投影を行う投影方式を用いている。すなわち、ＬＥＤ１２，１３の発光面の矩形形状を光パターンとして投影する直接投影方式を用いている。したがって、近傍投影ユニット４のように、ＬＥＤ１４の光をプライマリレンズ４０で結像したＬＥＤの疑似光源によりシェード開口３４の形状に対応した光パターンを投影する間接投影方式に比較すると、プライマリレンズ４０を透過する際の光吸収や乱反射等による光パターンの明るさの低下が抑制され、レンズ面の面積低減による明るさの低下が防止できる。
　なお、遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３で用いている直接投影方式は、近傍投影ユニット４の間接投影方式に比較すると、投影する光パターンのエッジ部における鮮鋭度が低くなり易い。しかし、遠方光パターンＦＯＰや中央光パターンＣＯＰは投影距離が長いため、近傍光パターンＮＯＰ（図７（ｂ）参照）に比較して元々光パターンの鮮鋭度は低く、直接投影方式を用いても光パターンの鮮鋭度の低下は目立たない。近傍投影ユニット４においては、光パターンの投影距離が短く、鮮鋭度が目立ち易いので、プライマリレンズ４０とシェード開口３４を用いた間接投影方式を採用することにより、鮮鋭度の高い光パターンの投影が可能となる。
　以上のように、実施形態の投影装置１においては、遠方投影ユニット２と中央投影ユニット３においては、ハウジング１００に内装されているシェード３０により非パターン光が遮光され、また投影レンズ２２，２３からの非パターン光の出射が抑制されているので、グレア光を効果的に防止できる。その一方で、直接投影方式を採用することにより光パターンの明るさの低下が防止できる。一方、近傍投影ユニット４においては、グレア光や光パターンの明るさの低下はそれほど問題とされないので、間接投影方式を採用することにより光パターンのパターン品質を高めることができる。
　本発明において、各投影ユニット２，３，４の光源部１０、シェード３０、及び投影レンズ２０はそれぞれ別体な部品として構成されてもよい。投影レンズ２０が別体に構成された場合には、特に直接投影方式を採用している投影ユニットにおける投影レンズのレンズ面の面積を小さくすることによりグレア光が抑制される。
　投影装置１はフロントランプＦＬの側方に配設されてもよい。この場合においては、投影レンズのレンズ面の面積を低減する際には、特に左右方向の寸法を小さくすればよい。例えば、投影レンズのフロントランプが存在する側の一辺部を切除すればよい。また、シェードは左右方向の非パターン光を遮光するように構成すればよい。
　ここで、例えば、中央投影ユニット３において、レンズ面の面積を低減しても光パターンの明るさの低下が問題にならない場合には、近傍投影ユニット４と同様に、間接投影方式の投影ユニットとして構成されてもよい。すなわち、シェードに光パターンに対応した形状のシェード開口を設けるとともに光源の光をシェード開口に集光させるプライマリレンズを用いたユニット構成とする。また、近傍投影ユニット４において、プライマリレンズは、光を集光して疑似光源を形成する機能を備えていれば、リフレクタで構成されてもよい。
　以上説明した実施形態においては、遠方光パターン、中央光パターン、近傍光パターンの３つの異なる位置に光パターンを投影する例を示したが、相対的に近距離側と遠距離側の少なくとも２つの位置に光パターンを投影する投影装置に適用できる。すなわち、遠距離側に光パターンを投影する遠距離側投影ユニットが直接投影方式の投影ユニットとして構成され、近距離側に光パターンを投影する近距離側投影ユニットが間接投影方式の投影ユニットとして構成される。
　本発明は、実施形態に記載したように車両の前方の路面に光パターンを投影するための投影装置に限られるものではなく、車両の後方あるいは側方に向けて光パターンを投影する投影装置についても本発明が適用される。また、投影装置がランプの側方に配設されている場合においても適用できる。
　本国際出願は、２０２３年７月５日に出願された日本国特許出願である特願２０２３－１１０３７５号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本国特許出願である特願２０２３－１１０３７５号の全内容は、本国際出願に援用される。
　本発明の特定の実施の形態についての上記説明は、例示を目的として提示したものである。それらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上記の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。
１　投影装置
２　遠方投影ユニット（遠距離側投影ユニット）
３　中央投影ユニット（遠距離側投影ユニット）
４　近傍投影ユニット（近距離側投影ユニット）
１０（１２，１３，１４）　光源部（発光素子：ＬＥＤ）
１５，１６　光源基板
２０（２２，２３，２４）　投影レンズ
３０　シェード
３２，３３，３４　シェード開口
４０　プライマリレンズ
１００　ハウジング
ＣＡＲ　自動車（車両）
ＯＰ　光パターン
ＦＯＰ　遠方光パターン（遠距離側光パターン）
ＣＯＰ　中央光パターン（遠距離側光パターン）
ＮＯＰ　近傍光パターン（近距離側光パターン）
ＳＬ　補助ランプ（ターンシグナルランプ）
ＬＧ　グレア光 

Claims (9)

  1. 　車両に搭載され、周囲の路面に光パターンを投影する投影装置であって、前記投影装置は、相対的に遠距離の位置に所定の遠距離側光パターンを投影する遠距離側投影ユニットと、相対的に近距離の位置に所定の近距離側光パターンを投影する近距離側投影ユニットを備えており、遠距離側投影ユニットは光源部の発光面の面形状を光パターンとして投影する投影ユニットであり、近距離側投影ユニットは光源部から出射された光を遮光するシェードに開口されたシェード開口の開口形状を光パターンとして投影する投影ユニットであることを特徴とする投影装置。
  2. 　前記遠距離側投影ユニットは、所要の形状をした発光面を有する光源部と、前記発光面から出射された光を投影する投影レンズを備え、前記発光面は前記投影レンズの焦点面上に配置され、前記投影レンズは前記発光面の面形状を光パターンとして投影する請求項１に記載の投影装置。
  3. 　前記遠距離側投影ユニットは、投影する光パターンに寄与しない非パターン光を遮光するシェードを備える請求項２に記載の投影装置。
  4. 　前記近距離側投影ユニットは、光を出射する光源部と、前記光源部の光を集光するプライマリレンズと、前記プライマリレンズで集光された光を透過させるシェード開口を有するシェードと、前記シェード開口を透過した光を投影する投影レンズを備え、前記投影レンズは前記シェード開口の開口形状を光パターンとして投影する請求項１に記載の投影装置。
  5. 　前記投影装置は、前記車両に搭載されて所定の光を照射するランプの下方位置に配設され、当該ランプの光照射と同期して光パターンを投影する請求項１ないし４のいずれかに記載の投影装置。
  6. 　前記ランプは車両のターンシグナルランプを含む補助ランプである請求項５に記載の投影装置。
  7. 　前記投影レンズは、円形をしたレンズ面の上辺部が切除されている請求項５に記載の投影装置。
  8. 　前記遠距離側投影ユニットは、車両の最も遠方に遠方光パターンを投影する遠方投影ユニットと、この遠方光パターンよりも車両の近傍に中央光パターンを投影する中央投影ユニットで構成され、前記近距離側投影ユニットは前記中央光パターンよりも車両の近傍に近傍光パターンを投影する近傍投影ユニットとして構成される請求項１に記載の投影装置。
  9. 　前記遠距離側投影ユニットと近距離側投影ユニットは、各投影レンズ及びシェードが一体に形成されている請求項８に記載の投影装置。
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