JP7131049B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は車両用灯具に関するものである。

特許文献１には、車両用灯具（ヘッドランプ）に用いることができるＭＥＭＳミラーを利用した画像投射システムが開示されている。
そして、この画像投射システムでは、中央の光度が高い光のパターンを形成し、その光のパターン内に像を形成することで画像の表示を可能にしている。

特開２０１７－２１１４３２号公報

ところで、像を描くための光のパターンが、中央で光度が高く、周辺で光度が低い場合、周辺の光度が低い光のパターン内に描かれる像は、ぼやけたものになりやすい。

このため、例えば、光のパターンの中央をスクリーン上での鉛直基準線と水平基準線の交わる位置に合わせた場合、車両の近くの路面に投影される光のパターンは、周辺の光度の低い領域となり、そこに警告表示等の像を描くときに、その警告表示等がぼやけたものになるおそれがある。

また、車両用灯具は、近年、小型化の要求が高まっているため、画像の投影が可能な構成を組み込むにあたって、コンパクト化することも望まれる。
したがって、車両用灯具が、ＤＭＤ等の二次元光制御装置を備えるにあたって、依然として、改善されるべき点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＤＭＤ等の二次元光制御装置を備えるにあたって、例えば、投影される像のぼやけが少ない、又は、車両用灯具としてのコンパクト化が行えるといった視点で改善を行った車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の構成によって把握される。
（１）本発明の車両用灯具は、二次元光制御装置で投影する光を制御する車両用灯具であって、前記車両用灯具は、光源装置と、前記光源装置からの光を前記二次元光制御装置に向けて反射するリレー光学部と、前記二次元光制御装置からの光を前方側に投影し、樹脂で形成された２枚以上のレンズを組み合わせたレンズ部と、を備え、前記光源装置は、１つの発光部を有する光源と、前記光源側に位置する第１レンズと、前記第１レンズよりも前記リレー光学部側に位置する第２レンズと、を備え、前記第１レンズ及び前記第２レンズが共に樹脂で形成された両凸型のレンズである。

（２）本発明の車両用灯具は、二次元光制御装置で投影する光を制御する車両用灯具であって、前記車両用灯具は、光源装置と、前記光源装置からの光を前記二次元光制御装置に向けて反射するリレー光学部と、前記二次元光制御装置からの光を前方側に投影し、ガラスで形成された３枚以上のレンズを組み合わせたレンズ部と、を備え、前記光源装置は、１つの発光部を有する光源と、前記光源側に位置する第１レンズと、前記第１レンズよりも前記リレー光学部側に位置する第２レンズと、を備え、前記第１レンズ及び前記第２レンズが共に樹脂で形成された両凸型のレンズである。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記二次元光制御装置が、前記レンズ部と対向する後方側に配置され、前記リレー光学部が、前後方向の位置で見て、前記二次元光制御装置と前記レンズ部との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも上側に配置され、前記光源装置が、前後方向の位置で見て、前記二次元光制御装置と前記レンズ部との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、前記第２レンズが前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも下側であって、かつ、前記第２レンズの少なくとも一部が前記レンズ部の下端より上側に位置するように配置されている。

（４）上記（３）の構成において、前記車両用灯具は、前記二次元光制御装置と前記第２レンズの間に位置し、前記二次元光制御装置から照射される光が前記光源装置に入射するのを阻止する光阻止部を備え、前記二次元光制御装置は、少なくとも一部の光を前記レンズ部に入射させない制御を行う場合、前記光阻止部に向けて前記レンズ部に入射させない光を照射する。

（５）上記（３）又は（４）の構成において、前記リレー光学部は、前記二次元光制御装置の光照射部に向けて光を反射する反射面を有し、前記リレー光学部は、上下方向で見て、前記反射面の少なくとも一部が前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも上側であって、かつ、前記反射面の少なくとも一部が前記レンズ部の上端より下側に位置するように配置されている。

（６）上記（５）の構成において、前記二次元光制御装置は、上下方向で見て、前記光照射部の中央が前記レンズ部の中央よりも下側に位置するように配置されている。

（７）上記（５）又は（６）の構成において、前記二次元光制御装置は、前記光照射部として光の照射方向を制御する複数のマイクロミラーを有するディジタル・マイクロミラー・デバイスである。

本発明によれば、ＤＭＤ等の二次元光制御装置を備えるにあたって、例えば、投影される像のぼやけが少ないといった視点で改善を行った車両用灯具を提供することができ、また、例えば、コンパクト化が行える車両用灯具を提供することができる。

本発明に係る実施形態の車両用灯具を備えた車両の平面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの斜視図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの要部を示す断面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの形成するスクリーン上での配光パターンを説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する。）について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

また、実施形態及び図中において、特に断りがない場合、「前」、「後」は、各々、車両１０２の「前進方向」、「後進方向」を示し、「上」、「下」、「左」、「右」は、各々、車両１０２に乗車する運転者から見た方向を示す。
なお、言うまでもないが「上」、「下」は鉛直方向での「上」、「下」でもあり、「左」、「右」は水平方向での「左」、「右」でもある。

図１は、本発明に係る実施形態の車両用灯具を備えた車両１０２の平面図である。
図１に示すように、本発明に係る実施形態の車両用灯具は、車両１０２の前方の左右のそれぞれに設けられる車両用の前照灯（１０１Ｌ、１０１Ｒ）であり、以下では単に車両用灯具と記載する。

本実施形態の車両用灯具は、車両前方側に開口したハウジング（図示せず）と開口を覆うようにハウジングに取り付けられるアウターレンズ（図示せず）を備え、ハウジングとアウターレンズとで形成される灯室内に灯具ユニット１（図２参照）等が配置されている。

図２は本発明に係る実施形態の灯具ユニット１の斜視図であり、図３は本発明に係る実施形態の灯具ユニット１の要部を示す断面図である。
なお、図３は、灯具ユニット１のレンズ部５０の左右方向の中央の位置で前後方向に切断したときの要部を示す断面図になっており、構成の説明に必要な部分だけを示し、それ以外の部分の図示を省略している。

図２に示すように、灯具ユニット１は、ヒートシンク１０と、光源装置２０と、二次元光制御装置３０と、リレー光学部４０と、レンズ部５０と、光阻止部６０（図３参照）と、を主に備えている。

ヒートシンク１０は、光源装置２０、二次元光制御装置３０、リレー光学部４０、及び、レンズ部５０を組み付ける際の台座となる部分であり、光源装置２０を冷却する役目も果たすため、放熱性が良い材料で形成され、例えば、本実施形態では、アルミダイキャスト製のヒートシンク１０を用いている。

光源装置２０は、二次元光制御装置３０が制御する光を形成する部分であり、後ほど説明するように、光源２１（図３参照）と、その光源２１からの光をリレー光学部４０に向けて照射する照射レンズ部２２と、照射レンズ部２２を光源２１に対して所定の位置に位置させるように保持する保持部２３と、を備えている。

二次元光制御装置３０は、二次元マトリックス状に配置され、光の反射方向（照射方向）を制御する複数のマイクロミラーを有する光照射部３１（図３参照）を備えたディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等である。

そして、二次元光制御装置３０は、図３に示すように、レンズ部５０側に光照射部３１が向くようにして、レンズ部５０と対向する後方側に配置されている。

なお、本実施形態では、レンズ部５０は、レンズ光軸Ｚ１（図３参照）が、後述するフランジ部を除く、レンズ領域の上下中央よりも若干下側に設定されており、光照射部３１の中央がそのレンズ光軸Ｚ１（図３参照）にほぼ一致している。

このため、二次元光制御装置３０は、上下方向で見て、光照射部３１の中央がレンズ部５０の中央（レンズ領域の物理的な中央）よりも下側に位置するように配置されている。

リレー光学部４０は、図２に示すように、ヒートシンク１０の斜め前方上側に傾いた上側を向く表面１０Ａに取り付けられた支持部７０に取り付けられ、光源装置２０からの光を二次元光制御装置３０に向けて反射する部材である。
なお、ヒートシンク１０の表面１０Ａの反対側となる側には左右方向に並び、前後方向に延在する複数の放熱フィンが設けられている。

本実施形態では、支持部７０がヒートシンク１０側からレンズ部５０のほぼ上側まで延在する壁面を有し、その壁面からリレー光学部４０を取り付ける左右一対のアーム部７１が前方側に延びるように設けられており、壁面には、二次元光制御装置３０の光照射部３１（図３参照）をレンズ部５０に対面させるための開口部７２が形成されている。

そして、二次元光制御装置３０は、開口部７２に光照射部３１（図３参照）の位置が合うように、ヒートシンク１０に対して固定される支持部７０と異なる支持構造８０で支持された二次元光制御装置３０を冷却するヒートシンク（図示せず）に取り付けられている。

しかし、二次元光制御装置３０が取り付けられる二次元光制御装置３０を冷却するヒートシンク（図示せず）が支持部７０に取り付けられ、開口部７２に光照射部３１（図３参照）の位置が合うように、二次元光制御装置３０が配置されていてもよい。

本実施形態では、リレー光学部４０は、図３に示すように、内側に湾曲する凹面鏡に形成され、二次元光制御装置３０の光照射部３１に向けて、光源装置２０からの光（直射光）を集光させるように反射する反射面４１を有するものとしている。

しかし、リレー光学部４０は、このような形態に限定される必要はなく、例えば、反射プリズムのような材料と空気の屈折率差を利用して二次元光制御装置３０の光照射部３１に向けて光を集光させるように反射する光学部材で構成されていてもよい。

レンズ部５０は、図３に示すように、樹脂で形成された２枚以上のレンズ（前方側レンズ５１、後方側レンズ５２）の組み合わせで形成され、それらのレンズは、外周にフランジ部（図示せず）が形成されている。

そして、レンズ部５０は、図２に示すように、それらのレンズのフランジ部（図示せず）が支持部７０に取り付けられるレンズホルダ９０に保持されることで、二次元光制御装置３０の前方側に配置され、二次元光制御装置３０からの光を前方側に投影する。

本実施形態では、レンズ部５０は、前方側に配置される前方側レンズ５１と、前方側レンズ５１よりも後方側に配置される後方側レンズ５２と、を備えている。

そして、前方側レンズ５１は、入射面５１Ａ、及び、出射面５１Ｂが共に外側に出っ張るように湾曲した両凸レンズになっており、後方側レンズ５２は、入射面５２Ａが外側に出っ張るように湾曲するとともに、出射面５２Ｂが内側に凹むように湾曲する凹メニスカスレンズになっている。

また、前方側レンズ５１には、低屈折率・低分散の樹脂（例えば、アクリル系樹脂等）が用いられ、後方側レンズ５２には、高屈折率・高分散の樹脂（例えば、ポリカーボネート系樹脂等）が用いられ、前方側レンズ５１と後方側レンズ５２のアッベ数を異なる（本例では、前方側レンズ５１の方が後方側レンズ５２よりもアッベ数が高い。）ものとするとともに、さらに、レンズ部５０は、中央側（レンズ光軸Ｚ１側）から径方向外側に向かって前後方向の色収差の収差量を前後に振ることで色収差をキャンセルするようにしている。

なお、本実施形態では、樹脂で形成された２枚のレンズでレンズ部５０を構成しているが、樹脂で形成された３枚以上のレンズでレンズ部５０を構成するようにしてもよい。
ただし、樹脂でレンズを形成する場合には、屈折率及び分散の組み合わせを考えた場合に材料の選択幅が小さいため、３枚以上のレンズの組み合わせでレンズ部５０を構成する場合には、レンズをガラスで形成する方がよい。

例えば、レンズ部５０を前方側に配置される前方側レンズと、後方側に配置される後方側レンズと、前方側レンズと後方側レンズの間に配置される中央レンズと、で構成する場合、前方側レンズを入射面（後方面）が平らで、出射面（前方面）が外側に出っ張るように湾曲する平凸レンズとし、後方側レンズを、逆に、入射面（後方面）が外側に出っ張るように湾曲し、出射面（前方面）が平らな平凸レンズとし、中央レンズを入射面（後方面）及び出射面（前方面）が共に内側に凹むように湾曲する両凹レンズとすればよい。

そして、この場合、前方側レンズ、後方側レンズ、及び、中央レンズを形成するガラス材料を、例えば、前方側レンズ、後方側レンズ、及び、中央レンズのナトリウムＤ線での屈折率が１．６から１．７前後で、前方側レンズ、及び、後方側レンズに対して中央レンズのアッベ数が低くなるものとすればよい。
例えば、一例として、前方側レンズ、及び、後方側レンズの材料をクラウンガラスとして、中央レンズの材料をフリントガラスとすればよい。

光阻止部６０（図３参照）は、後ほど説明するように、二次元光制御装置３０が、少なくとも一部の光をレンズ部５０に入射させない制御を行う場合、つまり、マイクロミラーのうちの少なくとも一部のマイクロミラーがレンズ部５０に向けて光を反射しない制御が行われるときに、その光が光源装置２０側に反射されることになるため、その光が光源装置２０に入射するのを阻止する部材である。

次に、光源装置２０を発光させた状態を説明しながらより詳細な構成について説明する。
図３に示すように、光源装置２０は、基板２１Ａと基板２１Ａ上に設けられた半導体型の発光部２１Ｂを有する光源２１を備えている。

なお、本実施形態では、発光部２１ＢがＬＥＤ素子で形成され、正方形のＬＥＤ素子が隙間を開けずに左右方向（図３の紙面方向）に複数繋がって、１つの左右方向に横長の長方形状の発光部２１Ｂになっている。
したがって、本実施形態の光源２１は、左右方向に横長の長方形の１つの発光部２１Ｂを備えるものになっている。

また、先に触れたように、光源装置２０は照射レンズ部２２を備えているが、図３に示すように、この照射レンズ部２２は、光源２１側に位置する第１レンズ２２Ａと、第１レンズ２２Ａよりもリレー光学部４０側に位置する第２レンズ２２Ｂと、を備えており、これら第１レンズ２２Ａ、及び、第２レンズ２２Ｂが所定の位置に位置するように、保持部２３（図２参照）に保持されている。

例えば、第１レンズ２２Ａは、光源２１側に位置することから耐熱性に優れたポリカーボネート系樹脂で形成されることが好ましく、第２レンズ２２Ｂは光源２１から離れた側に位置することから耐熱性についてはそれほど考慮する必要はなく、アクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂で形成すればよい。

ただし、第１レンズ２２Ａについても、光源２１の出力等によって、アクリル系樹脂を使用して問題がない場合もあるため、ポリカーボネート系樹脂であることに限定されるものではない。
また、光源２１の高出力化が進むことも考えられるため、この点からすれば、第２レンズ２２Ｂもポリカーボネート系樹脂にした方が好ましいことも考えられ、第１レンズ２２Ａ及び第２レンズ２２Ｂの両方をポリカーボネート系樹脂で形成する場合、光源２１から照射される光の照射光軸Ｚ２に沿った方向での照射レンズ部２２の厚みを薄くすることが可能である。

なお、図３では、図示を省略しているが、第１レンズ２２Ａ、及び、第２レンズ２２Ｂは、周囲にフランジ部を有し、そのフランジ部が保持部２３（図２参照）に保持されている。

そして、本実施形態では、光源２１がヒートシンク１０（図２参照）の表面１０Ａ（図２参照）に配置され、その光源２１の周囲に位置する支持部７０（図２参照）の部分に対して保持部２３が取り付けられているが、保持部２３をヒートシンク１０（図２参照）の表面１０Ａ（図２参照）に取り付けるようにしてもよい。

ここで、図３に示すように、第１レンズ２２Ａ、及び、第２レンズ２２Ｂは、どちらも入射面（光源２１側を向く面）及び出射面（リレー光学部４０側を向く面）が共に外側に出っ張るように湾曲した両凸レンズになっている。

このため、光源２１の発光部２１Ｂからの長方形の光のパターンＰ１が崩れることなく、また、光のパターンＰ１内の光度の偏りを抑制するように、リレー光学部４０の反射面４１に向けて光を照射する設計が行いやすくなっている。

そして、リレー光学部４０の反射面４１に照射される光のパターンＰ１が、光のパターンＰ１内の光度の偏りが少ない長方形にできるため、光照射部３１の左右方向に横長の長方形の形状にあったものにするとともに、二次元光制御装置３０の光照射部３１に向けて集光させるように反射される光度の偏りが少ない光のパターンＰ２とするための、反射面４１の設計が行いやすい。

したがって、光照射部３１の全面に光度の偏りが出ないように光を照射できるため、レンズ部５０を介して前方側に投影される左右方向に横長の長方形の配光パターンも配光パターン内の光度の偏りが抑制されたものにできる。

図４は、灯具ユニット１の形成するスクリーン上での配光パターンを説明するための図である。
図４において、ＨＬ－ＨＲ線はスクリーン上での水平基準線を示し、ＶＵ－ＶＬ線はスクリーン上での鉛直基準線を示している。
また、図４には、灯具ユニット１とは異なるロービーム配光パターンＬＰを形成する灯具ユニットからの光で形成されるロービーム配光パターンＬＰの状態を点線で示している。

図４に示すように、二次元光制御装置３０の光照射部３１の全てのマイクロミラーの光の反射方向をレンズ部５０に入射させる制御にすると、レンズ部５０を介してスクリーン上に、左右方向に横長の長方形の配光パターンＡＰが形成される。

具体的には、配光パターンＡＰは、水平基準線（ＨＬ－ＨＲ線参照）より上側で、ロービーム配光パターンＬＰに多重してハイビーム配光パターンを形成するためのハイビーム付加配光パターンに対応する配光領域ＡＰＵから水平基準線（ＨＬ－ＨＲ線参照）より下側で車両１０２の近くの路面に警告表示等を表示する領域を含む配光領域ＡＰＬまでを網羅した配光パターンになっている。

そして、先に説明したように、配光パターンＡＰは、光度の偏りが少ないものになっているため、マイクロミラーを個別に制御して、一部の光がスクリーン側に投影されず、警告表示等を描く場合でも、その警告表示等がぼやけることがない。

一方、図３に示すように、リレー光学部４０が、前後方向の位置で見て、二次元光制御装置３０とレンズ部５０との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）よりも上側に配置されるとともに、上下方向で見て、反射面４１の少なくとも一部（ほぼ全部）が二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）よりも上側であって、かつ、反射面４１の少なくとも一部（ほぼ全部）がレンズ部５０の上端より下側に位置するように配置されている。

本実施形態では、図３で図示していないレンズ部５０のそれぞれのレンズ（前方側レンズ５１、後方側レンズ５２）のレンズホルダ９０に保持されるフランジ部の上端をレンズ部５０の上端とすると、リレー光学部４０は、リレー光学部４０のほぼ全部が、レンズ部５０の上端より下側に位置するように配置されている。

さらに、光源装置２０が、前後方向の位置で見て、二次元光制御装置３０とレンズ部５０との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）を阻害しない位置に配置されるとともに、より詳細には、光源装置２０は、上下方向で見て、照射レンズ部２２が二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）よりも下側であって、かつ、照射レンズ部２２の少なくとも一部がレンズ部５０の下端より上側に位置するように配置されている。

本実施形態では、図３で図示していないレンズ部５０のそれぞれのレンズ（前方側レンズ５１、後方側レンズ５２）のレンズホルダ９０に保持されるフランジ部の下端をレンズ部５０の下端とすると、光源装置２０が、上下方向で見て、第２レンズ２２Ｂが二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）よりも下側であって、かつ、第２レンズ２２Ｂのほぼ全部がレンズ部５０の下端より上側に位置するように配置されている。

このように、二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）を阻害しないようにしながら、できるだけ光源装置２０及びリレー光学部４０を二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）に近づけるようにしているため、上下方向のサイズをコンパクトにし、車両用灯具の小型化が行いやすいようにしている。

なお、例えば、灯具ユニット１の上側には、先に少し触れたロービーム配光パターンＬＰを形成する灯具ユニットや、ハイビーム配光パターンを形成するための別の灯具ユニットが配置される場合があるため、光源装置２０を下側に配置することで、光源装置２０が熱の影響を受け難いものとすることができる。

また、このようにコンパクトに配置を行うと、警告表示等を描くために、二次元光制御装置３０が、少なくとも一部の光をレンズ部５０に入射させない制御を行う場合に、マイクロミラーを駆動して、斜め下側に光を反射させたときに、光源装置２０に向けて光が反射されることになる。

しかし、先にも触れたように、本実施形態では、二次元光制御装置３０と光源装置２０の間（より詳細には、二次元光制御装置３０と照射レンズ部２２の第２レンズ２２Ｂとの間）に位置し、二次元光制御装置３０から照射される光が光源装置２０（より詳細には、第２レンズ２２Ｂ）に入射するのを阻止する光阻止部６０が設けられている。

このため、二次元光制御装置３０は、少なくとも一部の光をレンズ部５０に入射させない制御を行う場合、光阻止部６０に向けてレンズ部５０に入射させない光を照射することができ、光源装置２０（第２レンズ２２Ｂ）で光が乱反射して前方側に照射されて、グレアになることが抑制される。

例えば、光阻止部６０は、二次元光制御装置３０からの光を受けやすいように、光阻止面６１が二次元光制御装置３０の光照射部３１に向くように後方斜め上側に傾くように配置され、光の阻止力が高くなるように、その光阻止面６１を凹凸状として光の散乱減衰を高めるとともに、光を吸収しやすい色の塗装や蒸着が行われていることが好ましい。

なお、本実施形態では、光阻止面６１が左右方向に延在するフィン形状の凸部を前後方向に複数の設けることで凹凸状としているが、これに限定されることはなく、サンドブラストで粗面化処理等を施して細かい凹凸が形成されたようなものであってもよい。

一方、警告表示等を描くために、二次元光制御装置３０が、少なくとも一部の光をレンズ部５０に入射させない制御を行う場合に、マイクロミラーを駆動して、前方斜め上側に光を反射させることも可能である。

しかし、この場合、同様に、光阻止部を設けたとしても、車両１０２の振動等で阻止できなかった光が発生すると、その漏れ出た光が、スクリーンの水平基準線より上側に照射され、グレアになる確率が前方斜め下側に光を反射させた場合より高くなるため、本実施形態のように、二次元光制御装置３０が、少なくとも一部の光をレンズ部５０に入射させない制御を行う場合には、前方斜め下側に光を逃がすようにマイクロミラーを駆動することが好ましい。

また、本実施形態では、光源装置２０が、光源２１から照射される光の照射光軸Ｚ２が前方斜め上側に向くように配置されるとともに、リレー光学部４０が、反射面４１の照射光軸Ｚ２と交わる点が発光部２１Ｂの発光中心Ｏを通る鉛直軸Ｖよりも前方側にオフセットするように配置されている。

このため、リレー光学部４０は、反射面４１が、二次元光制御装置３０の光照射部３１に向けて、緩やかな角度で光源装置２０からの光を後斜め下側に反射するように配置できるので、光照射部３１に向けて光を集光させる制御を行うための反射面４１の形状に無理が発生することが抑制でき、光照射部３１全体にほぼ均一な光度で光を照射させることができる。

したがって、より一層、スクリーン上の配光パターンＡＰ内の光度を均一なものにすることができる。

以上のように、本実施形態によれば、第１レンズ２２Ａ、及び、第２レンズ２２Ｂが共に両凸型のレンズになっているため、反射面４１に向けて、光度が均一な矩形状の光のパターンＰ１を照射することができ、スクリーン上の配光パターンＡＰ内の光度の均一化とともに、配光パターンＡＰをきれいな矩形状に形成することができる。

また、光源装置２０が、光源２１から照射される光の照射光軸Ｚ２を前方斜め上側に向くように配置されることで、反射面４１で光照射部３１に向けて光を集光させる制御を行うために無理な設計を行わなくてよいため、より一層、スクリーン上の配光パターンＡＰ内の光度の均一化が図れるとともに、配光パターンＡＰをきれいな矩形状に形成することができる。

一方、光源装置２０及びリレー光学部４０を二次元光制御装置３０からレンズ部５０に入射させるように照射される光（光のパターンＰ３参照）に近づけるようにしているため、上下方向のサイズをコンパクトにし、車両用灯具の小型化が行いやすいようにするとともに、二次元光制御装置３０と照射レンズ部２２の第２レンズ２２Ｂとの間に光阻止部６０を設けることでグレアの発生をしっかり抑制できるものとしている。

したがって、ＤＭＤ等の二次元光制御装置３０を備えるにあたって、投影される像のぼやけが少なく、かつ、コンパクト化が行え、グレアの抑制ができる車両用灯具になっている。

以上、具体的な実施形態を基に本発明の説明を行ってきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に変更や改良を行ったものも発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 灯具ユニット
１０ ヒートシンク
１０Ａ 表面
２０ 光源装置
２１ 光源
２１Ａ 基板
２１Ｂ 発光部
２２ 照射レンズ部
２２Ａ 第１レンズ
２２Ｂ 第２レンズ
２３ 保持部
３０ 二次元光制御装置
３１ 光照射部
４０ リレー光学部
４１ 反射面
５０ レンズ部
５１ 前方側レンズ
５１Ａ 入射面
５１Ｂ 出射面
５２ 後方側レンズ
５２Ａ 入射面
５２Ｂ 出射面
６０ 光阻止部
６１ 光阻止面
７０ 支持部
７１ アーム部
７２ 開口部
８０ 支持構造
９０ レンズホルダ
ＡＰ 配光パターン
ＡＰＬ、ＡＰＵ 配光領域
ＬＰ ロービーム配光パターン
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 光のパターン
Ｚ１ レンズ光軸
Ｚ２ 照射光軸
１０１Ｌ、１０１Ｒ 車両用の前照灯
１０２ 車両

Claims (7)

1. 二次元光制御装置で投影する光を制御する車両用灯具であって、
   前記車両用灯具は、
   光源装置と、
   前記光源装置からの光を前記二次元光制御装置に向けて反射するリレー光学部と、
   前記二次元光制御装置からの光を前方側に投影し、樹脂で形成された２枚以上のレンズを組み合わせたレンズ部と、を備え、
   前記光源装置は、
   １つの発光部を有する光源と、
   前記光源側に位置する第１レンズと、
   前記第１レンズよりも前記リレー光学部側に位置する第２レンズと、を備え、
   前記第１レンズ及び前記第２レンズが共に樹脂で形成された両凸型のレンズであり、
   前記二次元光制御装置が、前記レンズ部と対向する後方側に配置され、
   前記リレー光学部が、前後方向の位置で見て、前記二次元光制御装置と前記レンズ部との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも上側に配置され、
   前記光源装置が、前後方向の位置で見て、前記二次元光制御装置と前記レンズ部との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、前記第２レンズが前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも下側であって、かつ、前記第２レンズの少なくとも一部が前記レンズ部の下端より上側に位置するように配置されており、
   前記車両用灯具は、前記二次元光制御装置と前記第２レンズの間に位置し、前記二次元光制御装置から照射される光が前記光源装置に入射するのを阻止する光阻止部を備え、
   前記二次元光制御装置は、少なくとも一部の光を前記レンズ部に入射させない制御を行う場合、前記光阻止部に向けて前記レンズ部に入射させない光を照射し、
   前記レンズ部を介して前方側に投影される配光パターンは、左右方向に横長の長方形の配光パターンとした、
   ことを特徴とすることを特徴とする車両用灯具。
2. 二次元光制御装置で投影する光を制御する車両用灯具であって、
   前記車両用灯具は、
   光源装置と、
   前記光源装置からの光を前記二次元光制御装置に向けて反射するリレー光学部と、
   前記二次元光制御装置からの光を前方側に投影し、ガラスで形成された３枚以上のレンズを組み合わせたレンズ部と、を備え、
   前記光源装置は、
   １つの発光部を有する光源と、
   前記光源側に位置する第１レンズと、
   前記第１レンズよりも前記リレー光学部側に位置する第２レンズと、を備え、
   前記第１レンズ及び前記第２レンズが共に樹脂で形成された両凸型のレンズであり、
   前記二次元光制御装置が、前記レンズ部と対向する後方側に配置され、
   前記リレー光学部が、前後方向の位置で見て、前記二次元光制御装置と前記レンズ部との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも上側に配置され、
   前記光源装置が、前後方向の位置で見て、前記二次元光制御装置と前記レンズ部との間の位置に配置されるとともに、上下方向で見て、前記第２レンズが前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも下側であって、かつ、前記第２レンズの少なくとも一部が前記レンズ部の下端より上側に位置するように配置されており、
   前記車両用灯具は、前記二次元光制御装置と前記第２レンズの間に位置し、前記二次元光制御装置から照射される光が前記光源装置に入射するのを阻止する光阻止部を備え、
   前記二次元光制御装置は、少なくとも一部の光を前記レンズ部に入射させない制御を行う場合、前記光阻止部に向けて前記レンズ部に入射させない光を照射し、
   前記レンズ部を介して前方側に投影される配光パターンは、左右方向に横長の長方形の配光パターンとした、
   ことを特徴とすることを特徴とする車両用灯具。
3. 前記第１レンズをポリカーボネート系樹脂で形成し、前記第２レンズをアクリル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂で形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記配光パターンは、水平基準線より上側で、ロービーム配光パターンに多重してハイビーム配光パターンを形成するためのハイビーム付加配光パターンに対応する配光領域から水平基準線より下側で車両の近くの路面に表示する領域を含む配光領域までを網羅した配光パターンになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
5. 前記リレー光学部は、前記二次元光制御装置の光照射部に向けて光を反射する反射面を有し、
   前記リレー光学部は、上下方向で見て、前記反射面の少なくとも一部が前記二次元光制御装置から前記レンズ部に入射させるように照射される光よりも上側であって、かつ、前記反射面の少なくとも一部が前記レンズ部の上端より下側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
6. 前記二次元光制御装置は、上下方向で見て、前記光照射部の中央が前記レンズ部の中央よりも下側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具。
7. 前記二次元光制御装置は、前記光照射部として光の照射方向を制御する複数のマイクロミラーを有するディジタル・マイクロミラー・デバイスであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車両用灯具。

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