(57)【要約】【課題】グレアの少ない車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１０は、光源１２から出射した光を用いて明暗画像を形成する二次元画像形成装置１４と、明暗画像を前方へ投影する投影レンズ１６と、光源１２から出射した光が二次元画像形成装置１４を経て投影レンズ１６へ向かう経路上に配置される、光の少なくとも一部を遮光する遮光部材１８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射した光を用いて明暗画像を形成する二次元画像形成装置と、
前記明暗画像を前方へ投影する投影光学系と、
光源から出射した光が前記二次元画像形成装置を経て投影光学系へ向かう経路上に配置される、前記光の少なくとも一部を遮光する遮光部材と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記遮光部材は、光源から出射した光を遮光する遮光領域を有し、
前記遮光領域は、反射率が１５％以下の材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記遮光部材を移動する移動機構を更に備え、
前記移動機構は、第１の配光パターンを形成する際の第１の位置と、第１の配光パターンと形状が異なる第２の配光パターンを形成する第２の位置との間で遮光部材を移動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に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記遮光部材は、ロービーム用配光パターンのカットラインを形成するカットライン形成部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記光源から出射した光が前記二次元画像形成装置へ向かう経路上に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記遮光部材は、前記二次元画像形成装置と前記投影光学系との間に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から出射した光を、複数の反射素子をマトリックス状に配置した反射方向変換装置で反射し、レンズを通過させて所望の配光パターンを形成する車両用照明装置が考案されている（特許文献１参照）。この車両用照明装置は、多数並んだ反射素子の一部を制御し、光源から出射した光の一部をレンズに向かわない方向へ反射させることで、複数の形状の配光パターンを形成できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０４２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の車両用照明装置において、一部の反射素子の反射状態を制御し、光源から出射した光の一部をレンズに向かわない方向へ反射させた場合であっても、装置が備える種々の部材での反射による迷光や、反射素子の動作不良による迷光が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、グレアの少ない車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光源から出射した光を用いて明暗画像を形成する二次元画像形成装置と、明暗画像を前方へ投影する投影光学系と、光源から出射した光が二次元画像形成装置を経て投影光学系へ向かう経路上に配置される、光の少なくとも一部を遮光する遮光部材と、を備える。
【０００７】
例えば、二次元画像形成装置が透過式の場合、少なくとも一部の構成要素が理想的には前方へ光を透過しない状態であっても、構成要素の不透明度の不足や構成要素の動作不良により、光が透過してしまう場合がある。また、二次元画像形成装置が反射式の場合、少なくとも一部の構成要素が理想的には前方へ光を反射しない状態であっても、装置を覆うカバーガラスの反射や構成要素である反射素子の動作不良により、迷光が生じる場合がある。そのため、本来透過しないはずの光や反射による迷光が投影光学系によって投影されると、歩行者や前方車等の他の交通利用者へのグレアとなる恐れがある。
【０００８】
この態様によると、仮に本来透過しないはずの光が透過したり、反射による迷光が生じたりする状況であっても、遮光部材で遮光できるため、グレアの発生を抑制できる。
【０００９】
遮光部材は、光源から出射した光を遮光する遮光領域を有してもよい。遮光領域は、反射率が１５％以下の材料で構成されていてもよい。これにより、光源から出射した光を遮光領域で遮光した際の反射光によるグレアの発生を抑制できる。
【００１０】
遮光部材を移動する移動機構を更に備えてもよい。移動機構は、第１の配光パターンを形成する際の第１の位置と、第１の配光パターンと形状が異なる第２の配光パターンを形成する第２の位置との間で遮光部材を移動するように構成されていてもよい。これにより、複数の配光パターンを実現できる。
【００１１】
遮光部材は、ロービーム用配光パターンのカットラインを形成するカットライン形成部を有してもよい。これにより、二次元画像形成装置では実現し得ない形状のカットラインを形成できる。
【００１２】
遮光部材は、光源から出射した光が二次元画像形成装置へ向かう経路上に配置されてもよい。これにより、遮光部材で遮光された光は二次元画像形成装置に到達せず、二次元画像形成装置において本来透過しないはずの光や反射による迷光が生じない。
【００１３】
遮光部材は、二次元画像形成装置と投影光学系との間に配置されてもよい。これにより、仮に二次元画像形成装置において本来透過しないはずの光や反射による迷光が生じても、それらの光が投影光学系に到達することを防止できる。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、グレアの少ない車両用灯具を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両用灯具を模式的に示した側面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す車両用灯具において遮光部材が遮光位置に移動した状態を示す側面図、図１（ｃ）は、第１の実施の形態に係る車両用灯具の変形例を模式的に示した側面図である。
【図２】図２（ａ）は、遮光部材の動きを説明するための模式図、図２（ｂ）は、変形例１に係る遮光部材の動きを説明するための模式図である。
【図３】図３（ａ）は、変形例２に係る遮光部材の動きを説明するための模式図、図３（ｂ）は、変形例３に係る遮光部材の動きを説明するための模式図である。
【図４】図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る車両用灯具を模式的に示した側面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す車両用灯具において遮光部材が遮光位置に移動した状態を示す側面図、図４（ｃ）は、第２の実施の形態に係る車両用灯具の変形例を模式的に示した側面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る車両用灯具の他の変形例を模式的に示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両用灯具を模式的に示した側面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す車両用灯具において遮光部材が遮光位置に移動した状態を示す側面図、図１（ｃ）は、第１の実施の形態に係る車両用灯具の変形例を模式的に示した側面図である。
【００１９】
車両用灯具１０は、光源１２と、光源１２から出射した光を用いて明暗画像を形成する二次元画像形成装置１４と、明暗画像を前方へ投影する投影光学系の一つである投影レンズ１６と、光源１２から出射した光が二次元画像形成装置１４を経て投影レンズ１６へ向かう経路上に配置される、光の少なくとも一部を遮光する遮光部材１８と、を備える。
【００２０】
光源１２は、車両用灯具に適した様々なデバイスを利用可能である。例えば、電球、放電灯、ＬＥＤ、ＬＤ、ネオン管等のデバイスが挙げられる。また、用途や要求される性能に応じて複数のデバイスを組み合わせてもよい。また、デバイスによっては、一部の素子を点消灯させたり、ＰＷＭ制御したりすることによって明るさを制御してもよい。
【００２１】
二次元画像形成装置１４は、透過式であり、光を透過させる割合を制御できるデバイスである。例えば、マトリックス状に素子が配置された液晶パネル等が好適である。投影レンズ１６は、二次元画像形成装置１４を通過してきた光を所定の配光パターンとして車両前方に投影する。例えば、図１（ａ）に示す車両用灯具１０は、ハイビーム用配光パターンを形成している。遮光部材１８は、不図示の移動機構により矢印Ｘ方向に移動できる。
【００２２】
上述のように、二次元画像形成装置１４が透過式の場合、少なくとも一部の液晶素子が理想的には前方へ光を透過しない状態であっても、液晶素子における僅かな漏光や液晶素子の動作不良により、光が透過してしまう場合がある。そこで、図１（ｂ）に示すように、遮光部材１８を移動し、二次元画像形成装置１４と投影レンズ１６との間に配置する。これにより、光源１２から出射された光が、二次元画像形成装置１４によって透過しないように制御された所定の領域に到達し、その領域を仮に透過したとしても、遮光部材１８で確実に遮光される。そのため、不必要な透過光が投影レンズ１６に到達することがなく、グレアの発生を抑制できる。
【００２３】
なお、図１（ｃ）に示す車両用灯具２０のように、遮光部材１８を光源１２から出射した光が二次元画像形成装置１４へ向かう経路上に配置してもよい。これにより、遮光部材１８で遮光された光は二次元画像形成装置１４に到達せず、二次元画像形成装置１４において本来透過しないはずの光が生じない。
【００２４】
図２（ａ）は、遮光部材１８の動きを説明するための模式図、図２（ｂ）は、変形例１に係る遮光部材の動きを説明するための模式図である。図３（ａ）は、変形例２に係る遮光部材の動きを説明するための模式図、図３（ｂ）は、変形例３に係る遮光部材の動きを説明するための模式図である。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、遮光部材１８は、所定の配光パターンのカットラインを形成する直線状のカットライン形成部１８ａを有している。そして、遮光部材１８は、不図示の移動機構により、二次元画像形成装置１４の各構成要素１４ａの境界とは異なる位置にカットライン形成部１８ａを移動することで、二次元画像形成装置１４の各構成要素の制御では実現し得ない形状のカットラインを形成できる。
【００２６】
また、遮光部材１８は、光源１２から出射し、二次元画像形成装置１４を透過した光を遮光する遮光領域１８ｂを有している。遮光領域１８ｂは、その表面が光源の光に対して反射率が１５％以下の材料で構成されていてもよい。これにより、光源１２から出射し、二次元画像形成装置１４を透過した光を遮光領域で遮光した際の反射光によるグレアの発生を抑制できる。
【００２７】
図２（ｂ）に示す遮光部材２２は、ロービーム用配光パターン（すれ違い配光パターン）の斜め（折れ線）カットライン形成部２２ａを有する点が特徴である。これにより、自車線側の視認性を向上しつつ対向車に対するグレアを抑制できる。また、遮光部材２２は、灯具のスペースを考慮して、図３（ａ）に示すように、回転機構によって進退してもよい。
【００２８】
図３（ｂ）に示す遮光部材２４は、２つの部材２４ａ，２４ｂを有している。そして、２つの部材２４ａ，２４ｂはそれぞれ独立して移動できるように構成されている。そのため、様々な配光パターンに対応できる。また、走行車線が右側、左側どちらの地域であっても特段の設計変更をせずに車両用灯具を適合させることができる。
【００２９】
なお、上述の各遮光部材の端部形状は、投影光学系の像面湾曲を考慮した曲線形状であってもよい。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る車両用灯具を模式的に示した側面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す車両用灯具において遮光部材が遮光位置に移動した状態を示す側面図、図４（ｃ）は、第２の実施の形態に係る車両用灯具の変形例を模式的に示した側面図である。
【００３１】
車両用灯具３０は、光源１２と、光源１２から出射した光を集光するために反射するリフレクタ３２と、リフレクタ３２で反射された光を用いて明暗画像を形成する二次元画像形成装置３４と、明暗画像を前方へ投影する投影レンズ１６と、光源１２から出射した光が二次元画像形成装置１４を経て投影レンズ１６へ向かう経路上に配置される、光の少なくとも一部を遮光する遮光部材１８と、を備える。
【００３２】
二次元画像形成装置３４は、反射式であり、光を反射する方向を制御できるデバイスである。例えば、マトリックス状に液晶素子が配置された反射型液晶パネルや、マトリックス状に微小ミラーを配置したＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等が好適である。なお、二次元画像形成装置３４は、液晶や微小ミラーを外部環境から保護するための透明カバーを反射面に設けている場合がある。投影レンズ１６は、二次元画像形成装置３４で反射された光を所定の配光パターンとして車両前方に投影する。例えば、図４（ａ）に示す車両用灯具３０は、ハイビーム用配光パターンを形成している。
【００３３】
上述のように、二次元画像形成装置３４が反射式の場合、少なくとも一部の液晶素子や微小ミラーが、理想的には前方の投影レンズに向けて光を反射しない状態であっても、装置を覆う透明カバーの反射や構成要素である液晶素子や、微小ミラーの動作不良により、迷光が生じる場合がある。そこで、図４（ｂ）に示すように、遮光部材１８を移動し、二次元画像形成装置３４と投影レンズ１６との間に配置する。これにより、光源１２から出射された光が、二次元画像形成装置３４の一部の領域に到達できないように遮光される。そのため、仮に素子の動作不良等によって迷光が生じうるような状況であっても、遮光部材１８で遮光できるため、迷光に起因するグレアの発生を抑制できる。
【００３４】
なお、図４（ｃ）に示す車両用灯具４０のように、遮光部材１８のリフレクタ３２側の面を反射面１８ｃ（図２（ａ）参照）としてもよい。そして、反射面１８ｃは、リフレクタ３２で反射された光を遮光した場合、反射面１８ｃで反射された光が投影レンズ１６に入射しないように構成されている。これにより、遮光部材１８で遮光された光は二次元画像形成装置３４に到達せず、また、遮光部材１８の反射面１８ｃで反射された光が投影レンズ１６に入射することもない。
【００３５】
図５は、第２の実施の形態に係る車両用灯具の他の変形例を模式的に示した側面図である。図５に示す車両用灯具５０は、車両用灯具３０と比較して、遮光部材５２の位置が異なる。具体的には、図５に示すように、遮光部材５２は、投影光学系の光軸Ａｘを挟んで、二次元画像形成装置３４に入射する光線Ｌ１の反対側に配置されているとよい。また、遮光部材５２は、二次元画像形成装置３４に入射する光線Ｌ１を妨げないように、投影光学系（投影レンズ１６）に近い位置に配置されているとよい。遮光部材５２は、板状の部材であり、不図示の移動機構により支点５２ａを中心に遮蔽位置Ｐ１と開放位置Ｐ２との間を回動する。なお、遮光部材５２は、遮光部材１８のように上下方向にスライドするように構成してもよい。
【００３６】
なお、上述のように遮光部と二次元画像形成装置とを備えた各車両用灯具は、特にフォグランプやロービーム用ヘッドランプに好適である。遮光部のない二次元画像形成装置のみの灯具では、不必要な反射光や漏光を完全に防ぐことが困難なため、フォグ用やロービーム用の配光パターンにおける照射部と非照射部とのコントラストの要求値を満たすことが困難であったためである。
【００３７】
また、上述の各車両用灯具は、例えば、ＭＥＭＳミラーアレイを用いたＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）をロービーム用ランプやフォグランプとして利用する際に好適な構成である。
【００３８】
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。
【符号の説明】
【００３９】
１０  車両用灯具、  １２  光源、  １４  二次元画像形成装置、  １４ａ  構成要素、  １６  投影レンズ、  １８  遮光部材、  １８ａ  カットライン形成部、  １８ｂ  遮光領域、  １８ｃ  反射面、  ２０  車両用灯具、  ２２  遮光部材、  ２２ａ  カットライン形成部、  ２４  遮光部材、  ３０  車両用灯具、  ３２  リフレクタ、  ３４  二次元画像形成装置、  ４０  車両用灯具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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