特開 2022-153694 ランプユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022153694

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】ランプユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/675 20180101AFI20221005BHJP

   F21V 14/04 20060101ALI20221005BHJP

   F21S 41/147 20180101ALI20221005BHJP

   F21S 41/25 20180101ALI20221005BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20221005BHJP

   F21S 41/145 20180101ALI20221005BHJP

   F21S 41/162 20180101ALI20221005BHJP

   B60Q 1/18 20060101ALI20221005BHJP

   B60Q 1/08 20060101ALI20221005BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221005BHJP

   F21W 102/14 20180101ALN20221005BHJP

【ＦＩ】

F21S41/675

F21V14/04

F21S41/147

F21S41/25

F21V5/04 550

F21S41/145

F21S41/162

B60Q1/18

B60Q1/08

F21Y115:10

F21W102:14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021056350

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100081433

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 章夫

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀忠

(72)【発明者】

【氏名】村松 鉄平

【テーマコード（参考）】

3K339

【Ｆターム（参考）】

3K339AA02

3K339AA32

3K339BA01

3K339BA02

3K339BA05

3K339BA08

3K339BA26

3K339CA01

3K339CA22

3K339CA24

3K339DA01

3K339GB01

3K339HA01

3K339HA02

3K339JA23

3K339KA29

(57)【要約】

【課題】ヘッドランプを構成するのに好適な小型のランプユニットを提供する。
【解決手段】
【０００８】走査光源部（第１光源部）２と、走査光源部２から出射された光を反射して当該光を所定方向に沿って走査する光走査部３と、走査された光を前方に向けて投射する投射レンズ５を備えるランプユニットＨｉＵ。走査光源部２と光走査部３と投射レンズ５はランプユニットの前後方向に配設される。また、走査光源部２は後方に向けて光を出射し、光走査部３は当該光を前方に向けて反射するとともに左右方向に走査する構成である。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１光源部と、この第１光源部から出射された光を反射して当該光を所定方向に沿って走査する光走査部と、走査された光を前方に向けて投射する投射レンズを備えるランプユニットであって、前記第１光源部と前記光走査部と前記投射レンズはランプユニットの前後方向に配設され、前記第１光源部は後方に向けて光を出射し、前記光走査部は当該光を前方に向けて反射するとともに左右方向に走査する構成であるランプユニット。

【請求項2】

前記第１光源部と前記光走査部と前記投射レンズはランプユニットの上下方向に変位して配設され、前記第１光源部は斜め上又は斜め下方向に向けて光を出射し、前記光走査部は当該光を斜め上又は斜め下方向に向けて反射する請求項１に記載のランプユニット。

【請求項3】

前記光走査部は、回転駆動される少なくとも１枚の光反射ブレードを備える回転リフレクターとして構成され、当該光反射ブレードは回転に伴って前記第１光源部の光の反射方向を左右方向に変化させる請求項２に記載のランプユニット。

【請求項4】

前記第１光源部は複数個の発光素子が左右方向に並んで配設され、前記光走査部は当該複数個の発光素子をそれぞれ光走査し、光走査された各発光素子の投射光を合成して所定の配光パターンを形成する請求項１ないし３のいずれかに記載のランプユニット。

【請求項5】

前記第１光源部は前記光走査部の走査に対応して複数個の発光素子の発光タイミングを制御する請求項４に記載のランプユニット。

【請求項6】

前記第１光源部と前記光走査部で形成された配光パターンに隣接された領域に形成される補助配光パターンの光投射を行う第２光源部を備える請求項１ないし５のいずれかに記載のランプユニット。

【請求項7】

前記第２光源部から出射された光は前記投射レンズに直接入射される請求項６に記載のランプユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は自動車等の車両の照明用ランプに用いて好適なランプユニットに関し、特に光を走査して所要の配光を得るランプユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用ヘッドランプのランプユニットとして、自車の前方領域に光を走査して所要の配光を得るランプユニットが提案されている。特許文献1には、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる第１光源から出射された光を回転リフレクターで反射し、その反射光を投影レンズにより自車の前方に向けて投射する光学ユニットが提案されている。回転リフレクターはブレードと称する光反射板を備えており、このブレードの反射面の角度が回転に伴って変化されると光源からの光を水平方向に偏向させながら反射して走査を行うことができる。また、この走査のタイミングに合わせて光源を点灯・消灯制御することにより、他車両を眩惑することなく自車の前方の所望の領域のみを照明することが可能になり、いわゆるＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）配光制御が実現できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－６７５２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の光学ユニットでは、第１光源は投影レンズの光軸を含む水平面上の位置あるいはこの水平面の近傍位置に配置されており、第１光源からは水平方向に向けて光が出射され、回転リフレクターはこの出射された光を水平方向に偏向させながら反射して走査を行う構成とされている。そのため、第１光源と回転リフレクターは水平方向に並んで配置されることになり、光学ユニットの水平方向の寸法、すなわちランプユニットを前方から見たときの左右方向の寸法を低減することが難しくなる。

【0005】

また、特許文献１の光学ユニットは、光源から水平方向に出射され、投影レンズの光軸を通る光によって配光パターンを形成しているため、所望の配光パターンを形成するには投影レンズは光軸を挟んだ鉛直領域に配設される必要がある。そのため、例えば正面から見て円形のレンズで構成される必要があり、投影レンズが光学ユニットに占める重量や寸法（鉛直寸法及び水平寸法）の割合が大きく、光学ユニットの軽量化、小型化の障害になる。

【0006】

近年のヘッドランプには複数のランプユニットで構成される多灯型ヘッドランプがあり、複数のランプユニットを水平方向に一列に配置したインライン型のヘッドランプがある。このようなインライン型のヘッドランプにこの種の光学ユニットを適用したときに、光学ユニットの重量や幅寸法が長くなると、光学ユニットを含めたインライン型ヘッドランプ全体の寸法が大きくなり、ヘッドランプの小型化を実現することが難しくなる。

【0007】

本発明の目的は、例えばインライン型ヘッドランプを構成したような場合においても、幅寸法が増大することを抑制した小型のランプユニットを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、第１光源部と、第１光源部から出射された光を反射して当該光を所定方向に沿って走査する光走査部と、走査された光を前方に向けて投射する投射レンズを備えるランプユニットであり、第１光源部と光走査部と投射レンズはランプユニットの前後方向に配設される。また、第１光源部は後方に向けて光を出射し、光走査部は当該光を前方に向けて反射するとともに左右方向に走査する構成である。

【0009】

本発明の好ましい形態として、第１光源部と光走査部と投射レンズはランプユニットの上下方向に変位して配設され、第１光源部は斜め上又は斜め下方向に向けて光を出射し、光走査部は当該光を斜め上又は斜め下方向に向けて反射する。また、光走査部は、回転駆動される少なくとも１枚の光反射ブレードを備える回転リフレクターとして構成され、当該光反射ブレードは回転に伴って第１光源部の光の反射方向を左右方向に変化させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、第１光源部と光走査部と投射レンズはランプユニットの前後方向に配設され、第１光源部は後方に向けて光を出射し、光走査部は当該光を前方に向けて反射するとともに左右方向に走査する構成であるので、これら各部が左右方向に配列された構成に比較して左右方向の幅寸法が低減でき、また投射レンズの上下方向の寸法が低減でき、小型のランプユニットが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のランプユニットを適用した自動車の正面図。

【図2】右ヘッドランプの概略構成の分解斜視図。

【図3】ヘッドランプの模式的な配光図。

【図4A】右Ｈｉユニットを前方から見た外観斜視図。

【図4B】右Ｈｉユニットを後方から見た外観斜視図。

【図4C】右Ｈｉユニットの概略正面図。

【図5】右Ｈｉユニットの全体の分解斜視図。

【図6】右Ｈｉユニットの一部の構成を後面側から見た分解斜視図。

【図7】光走査部を除去したＨｉユニットを後方向から見た斜視図。

【図8】補助集光レンズを後方から見た斜視図。

【図9】走査光源部の光投射を説明するための縦断面図。

【図10】走査光源部の光投射を説明するための模式光路図。

【図11】補助光源部の光投射を説明するための縦断面図。

【図12】補助光源部の光投射を説明するための模式光路図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。なお、以降の説明において、上下方向と前後方向はランプユニットの上下、前後の各方向である。左右方向については自動車を基準にして前方を見たときの方向であるが、自動車の車体の幅方向の中央に近い側を内側、車体の幅方向の両外側を外側と称することもある。

【0013】

図１は本発明のランプユニットを備える車両としての自動車の正面図である。自動車ＣＡＲの車体前部の左右にそれぞれヘッドランプＨＬが装備されている。左ヘッドランプＨＬ（Ｌ）と右ヘッドランプＨＬ（Ｒ）は左右対称の構成である。各ヘッドランプＨＬはロービーム配光の光を照射するロービームランプユニット（以下、Ｌｏユニットと称する）ＬｏＵと、ハイビーム配光の光を照射するハイビームランプユニット（以下、Ｈｉユニットと称する）ＨｉＵと、ターンシグナルランプのランプユニットＴＳＵと、クリアランスランプのランプユニットＣＬＵが内装されたコンビネーション型のヘッドランプとして構成されている。ここでＨｉユニットＨｉＵは、左ヘッドランプＨＬ（Ｌ）では左ＨｉユニットＨｉＵ（Ｌ）として構成され、右ヘッドランプＨＬ（Ｒ）では右ＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ）として構成される。クリアランスランプは、ボジショニングランプ、デイタイムランニングランプとして構成されてもよい。

【0014】

図２は右ヘッドランプＨＬ（Ｒ）の概略構成の分解図である。ランプボディ１０１と透光カバー１０２で構成されたランプハウジング１００内に前記各ランプユニットが内装されている。ＬｏユニットＬｏＵは、３つのＬｏユニットが自動車の車幅方向に並んで一体に構成された３連のＬｏユニットとして構成されている。ＨｉユニットＨｉＵは、本発明が適用された走査型のＨｉユニット、特にＡＤＢの一つの形態としてのハイビームを可変制御するユニットとして構成されており、ＬｏユニットＬｏＵの車幅方向の内側に配設されてインライン型に構成されている。

【0015】

これらＬｏユニットＬｏＵとＨｉユニットＨｉＵは光投射面を除く領域がエクステンション１０３により覆い隠されており、このエクステンション１０３の前側にターンシグナルランプとクリアランスランプの各ランプユニットＴＳＵ，ＣＬＵが配設されている。これらのランプユニットＴＳＵ，ＣＬＵは、光源の光を内部に導光し、自動車の前面に向けられた側面から光を出射するランプガイド（導光体）を有するランプユニットとして構成されている。

【0016】

図３は前記自動車ＣＡＲのヘッドランプＨＬの配光を説明するための模式的な図である。右ヘッドランプＨＬ（Ｒ）と左ヘッドランプＨＬ（Ｌ）の配光は殆ど同じであり、３連のＬｏユニットＬｏＵは、水平線Ｈの下側領域、すなわち自動車の前方の近傍領域を左右方向に広く照明してＬｏ（ロービーム）配光パターンＰＬｏを形成する。左右のＨｉユニットＨｉＵは、水平線Ｈの上側領域、すなわち自動車の前方の遠方領域をＬｏ配光パターンＰＬｏよりも左右方向に狭い領域で照明してＨｉ（ハイビーム）配光パターンＰＨｉを形成する。また、このＨｉユニットＨｉＵは、Ｈｉ配光パターンＰＨｉの右側領域と左側領域を補助的に照明する右補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｒ）と左補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｌ）を形成する。

【0017】

左右のヘッドランプＨＬ(Ｒ)，ＨＬ（Ｌ）によりそれぞれ形成されるＬｏ配光パターンＰＬｏと、Ｈｉ配光パターンＰＨｉと、右補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｒ）と左補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｌ）は重畳されることにより、両配光の光度が加算されて所要の明るさ（照度）の照明が行なわれる。

【0018】

以上説明したヘッドランプＨＬ(Ｒ)，ＨＬ（Ｌ）の左右のＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ），ＨｉＵ（Ｌ）について説明する。両Ｈｉユニットは左右対称の構成であるので、ここでは右ＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ）を説明する。図４Ａは右Ｈｉユニットを前方から見た外観斜視図、図４Ｂは後方から見た外観斜視図、図４Ｃは概略の正面図である。また、図５はその全体の分解斜視図であり、図６は一部の構成を後面側から見た分解斜視図である。

【0019】

これらの図において、右ＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ）は金属やセラミック等の熱伝導性の高い素材で形成されたヒートシンク１を備えている。このヒートシンク１は、上縁部が前側に向けて傾斜された板状のベース１１と、このベース１１の左右両側から上側にわたって枠状に一体形成されたフレーム１２を備えている。このベース１１の前面には、左右方向に並んで複数の放熱フィン１３が一体に形成されている。また、ヒートシンク１には右ＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ）の光軸調整を行なうためのエイミング機構（図示せず）が係合されるエイミング連結部１４が形成されているが、その詳細についての説明は省略する。

【0020】

前記ヒートシンク１には、走査光源部２と、光走査部３と、補助光源部４が組み付けられているとともに、これらの光源部２，４から出射された光を自動車の前方に向けて投射する投射レンズ５が組み付けられている。そして、走査光源部２の光を光走査部３によって走査し、投射レンズ５を透して投射することによって前記したＨｉ配光パターンＰＨｉが形成される。また、補助光源部４の光を、直接的に投射レンズ５を透して投射することによって前記した左右の補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｒ），ＰＳ（Ｌ）が形成されるようになっている。

【0021】

前記走査光源部２は本発明における第１光源部であって、走査光源基板２１を有しており、この走査光源基板２１の表面には複数個の白色光を発光する発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）２２が左右方向に配列した状態で搭載されている。ここでは３個のＬＥＤ２２を例示しているが、実際にはこれ以下あるいはこれ以上の個数のＬＥＤが搭載されることがある。このＬＥＤを走査ＬＥＤ２と称する。各走査ＬＥＤ２２は発光面が走査光源基板２１の表面と平行あるいは所要の角度を持って搭載されている。この走査光源基板２１には、走査ＬＥＤ２２の発光を制御するための配線回路２３が構成されるとともに、外部電源に接続するためのコネクタ２４が搭載されている。

【0022】

図７は光走査部３を除去したＨｉユニットＨｉＵを後方向から見た斜視図であり、前記走査光源基板２１は前記ヒートシンク１のベース１１の斜め上方に向けられている後面に支持される。この走査光源基板２１には走査ＬＥＤ２２の発光面に対向するように走査集光レンズブロック２５が配設されており、走査光源基板２１と共にリテーナ２７によりベース１１にビス（小ねじ）２０１で固定支持されている。

【0023】

この走査集光レンズブロック２５は透光性樹脂により複数（３個）の集光レンズ（コンデンサーレンズ）２６が一体成形されている。各集光レンズ２６は、対向配置されている各走査ＬＥＤ２２の発光面から出射される光を集光し、所要の方向に向けて出射させる。ここでは各走査ＬＥＤ２２の発光面から出射される光の左右方向の発散を抑制した上下方向に細長い光束（光ビーム、光ペンシル）として後方の斜め上方に向けて出射させる。

【0024】

前記光走査部３は、走査集光レンズブロック２５で集光された走査ＬＥＤ２の光を反射して光走査を行なう回転リフレクターで構成されている。この回転リフレクター３はケーシング３１を備えており、このケーシング３１にモーター３２と２枚の光反射ブレード３３が内装されている。モーター３２は回転軸３４が前方の斜め下方に向くように前傾されており、この回転軸３４に光反射ブレード３３が連結されている。ケーシング３１はヒートシンク１のフレーム１２にビス２０２により固定支持されており、回転リフレクター３は走査光源基板２１と走査集光レンズブロック２５を覆うようにしてこれらの後方位置に対向配置されている。

【0025】

前記２枚の光反射ブレード３３は、それぞれ前面が光反射面として構成された扇型に形成されており、その要の部分においてモーター３２の回転軸３４に連結支持され、モーター３２によって回転駆動される。光反射ブレード３３の光反射面は走査集光レンズブロック２５の後方に配置されるとともに、走査ＬＥＤ２２の発光面に対して所要の角度をもって傾斜した状態で対面配置されている。

【0026】

各光反射ブレード３３の光反射面は、走査ＬＥＤ２２の発光面から出射された光を前方に向けて反射するが、この光反射面は回転軸３４に対する面角度が円周方向に沿って連続的に変化される構成とされている。例えば、回転リフレクター３の前面から見て反時計回りに当該面角度が小さくなる構成とされている。これにより走査ＬＥＤ２２の光が光反射面に入射する入射角が反時計回りに沿って大きくなるように構成される。したがって、光反射ブレード３３が回転されたときに、走査ＬＥＤ２２の光は反射される方向が右方向に向けて連続的に変化される。

【0027】

前記補助光源部４は本発明における第２光源部であって、走査光源部２を左右方向に挟む両側位置において前記フレーム１２に支持された一対の補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）を有している。補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）の基板面はほぼ鉛直に向けられており、その前面にはそれぞれ光源として白色光を発光する補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）が発光面を前方に向けて搭載されている。各補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）はそれぞれヒートシンク１のフレーム１２の後面側からビス２０３で固定支持されている。

【0028】

各補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）の前側位置にはそれぞれ補助集光レンズ４３（Ｒ），４３（Ｌ）が配設されており、各補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）から出射された光を集光し、前方に向けてかつ幾分左右方向に偏向させて出射するように構成されている。図８は補助集光レンズ４３（Ｒ），４３（Ｌ）を後方から見た斜視図であり、各補助集光レンズ４３（Ｒ），４３（Ｌ）は透光性樹脂により成形されており、その一部に支持片４４（Ｒ），４４（Ｌが一体形成されている。そして、各支持片４４は前記投射レンズ５の後面の左右位置に溶着あるいは接着により一体化されている。

【0029】

前記投射レンズ５は透光性樹脂により形成されている。この投射レンズ５は、図４Ｃに鎖線で示す正面視が円形をした平凸型の球面レンズあるいは非球面レンズを構成する基準円ＢＣを基準とし、その下半分が除去された前面からみて円弧縁が上に向けられたほぼ半円形状のレンズを主体に形成されたレンズ部５１を有している。すなわち、投射レンズ５の光軸（基準円ＢＣの中心軸）Ｌｘは右ＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ）の前後方向に向けられており、レンズ部５１はこの光軸Ｌｘを含む基準円形ＢＣの上半分が残されて下半分が除去されたほぼ半円形状とされる。その上で、レンズ部５１は左右側面及び上面の各円弧状の一部についても各一部が除去された形状とされている。このように、投射レンズ５は、レンズ部５１の上下方向の寸法と左右方向の寸法がそれぞれ短縮されており、投射レンズ５の小型化及び軽量化が図られている。

【0030】

前記投射レンズ５は、レンズ部５１の周縁部に一体形成されている取付フランジ５２によりヒートシンク１のフレーム１２に支持されている。ここでは取付フランジ５２の３箇所においてフレーム１２の前面側からビス２０４で固定支持されている。このように投射レンズ５をフレーム１２に固定支持すると、これと同時に投射レンズ５に一体化されている前記補助集光レンズ４３（Ｒ），４３（Ｌ）もフレーム１２に固定支持される。

【0031】

以上説明した走査光源部２、光走査部３、補助光源部４、投射レンズ５の相対位置関係とこれに関係する構成について補充説明する。走査光源部２の走査光源基板２１は、投射レンズ５の後方でかつ光軸Ｌｘを含む領域の直下位置に配設されている。特にここでは、走査光源基板２１に搭載された３つの走査ＬＥＤ２２のうち、中央の走査ＬＥＤは当該光軸Ｌｘの直下位置ないしその近傍に配設されている。

【0032】

光走査部（回転リフレクター）３は、モーター３２の回転軸３４が走査ＬＥＤ２２に対して左右方向に変位された位置に配設されている。ここでは、回転軸３４は左側、すなわち車幅方向の内側に変位されており、この変位により、２枚の光反射ブレード３３は走査ＬＥＤ２２の発光面及び走査集光レンズブロック２５に対面する位置に回転され、対面されたときには走査ＬＥＤ２２の後側上方に位置されることになる。したがって、走査ＬＥＤ２２から出射された光を前方の斜め上方に向けて反射し、投射レンズ５の後面、すなわち入射面に入射させることが可能とされている。

【0033】

補助光源部４の補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）は、回転リフレクター３で反射された走査ＬＥＤ２２の光が投射レンズ５の入射面に入射することを妨げない左右方向の位置、すなわち走査光源基板２１の左右方向の両側に配設されている。また、各補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）は走査光源部２よりも上側位置の投射レンズ５の入射面とほぼ同じ高さ位置に配設され、補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）から出射されかつ補助集光レンズ４３（Ｒ），４３（Ｌ）で集光された光が投射レンズ５の入射面に入射されるように配設されている。その一方で、左右の補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４１２Ｌ）の光は、左右方向についてはそれぞれ投射レンズ５の光軸Ｌｘに対して所定の角度をもって入射されるように配設されている。

【0034】

以上の構成の右ＨｉユニットによるＨｉ配光パターンを形成するための光投射作用を説明する。図９は走査光源部２の光投射を説明するための縦断面図であり、図１０はその模式光路図である。走査光源部２の走査ＬＥＤ２２が発光すると、各走査ＬＥＤ２２の発光面から出射された光は走査集光レンズブロック２５により光の発散が抑制され、平行光に近い光束とされて後方斜め上方に向けて出射される。このとき、走査集光レンズブロック２５から出射される光は左右方向よりも上下方向に長い細幅の光束として出射される。

【0035】

出射された光は回転リフレクター３の光反射ブレード３３に斜め下方から投射され、ここで前方斜め上方に向けて反射される。この反射により、走査ＬＥＤ２２の虚像、すなわち虚光源としての走査ＬＥＤ像２２ｉが回転リフレクター３の後方位置に形成され、反射光は等価的にこの走査ＬＥＤ像２２ｉから出射された光になる。走査ＬＥＤ２２と回転リフレクター３の相対位置を調整することにより、走査ＬＥＤ像２２ｉは投射レンズ５の入射面側の焦点Ｆの近傍位置に形成される。例えば、焦点Ｆよりも投射レンズ５側の近傍位置に形成される。

【0036】

投射レンズ５の入射面に入射される光は、走査ＬＥＤ像２２ｉからの光が入射されたと等価であるので、投射レンズ５の前面（出射面）からは幾分発散された光束の光として前方に向けて投射される。投射された３つの走査ＬＥＤ２２の光は、図１０に示すように左右方向に所要の間隔をおいた上下方向に長い細帯状の３つの配光パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３として投射される。

【0037】

そして、回転リフレクター３が駆動されて光反射ブレード３３が時計回りに回転されると、投射されている走査ＬＥＤ２２の光に対する光反射ブレード３３の位置が円周方向に変化されて面角度が変化される。これにより、光反射ブレード３３における光の入射角が車幅方向の外側方向に変化され、反射光も同じ方向に偏向される。したがって、各走査ＬＥＤ２２による細帯状の配光パターンＰ１～Ｐ３は、図１０の右方向に移動され、光走査が行われる。光反射ブレード３３が半回転すると、今度は他方の光反射ブレードにより同様の光走査が行われる。光反射ブレード３３の連続した回転により、この光走査が繰り返し行われることによりＨｉ配光パターンＰＨｉの光投射が実現される。

【0038】

この光走査でＨｉ配光パターンＰＨｉを形成する際に、走査光源部２では、３つの走査ＬＥＤ２２の発光のタイミングを制御することにより、Ｈｉ配光パターンＰＨｉ内に光投射されない遮光領域を形成することができ、前記したＡＤＢが実現される。

【0039】

この光投射において、投射レンズ５に入射される３つの走査ＬＥＤ２２の光は、図９に示したように、それぞれ光束が入射面の光軸Ｌｘよりも上方の領域において斜め上方に向けて入射されるので、この光軸Ｌｘよりも上側の部分のみが実質的なレンズとして使用される。すなわち、投射レンズ５の光軸Ｌｘよりも下側の部分を削除しても投射レンズとして機能する。したがって、この実施形態では前記したように投射レンズ５を正面視で半円形を基準にした形状にし、投射レンズ５の上下寸法を短縮している。

【0040】

また、Ｈｉ配光パターンＰＨｉの左右方向の領域は光反射ブレード３３の面角度の構成、すなわち光反射ブレード３３において反射される光が左右方向に偏向されて投射レンズ５の入射面に入射する領域により決められる。したがって、投射レンズ５の左右方向についてみると、入射された光が出射面から出射されてＨｉ配光パターンＰＨｉを形成するための部位が存在していればよい。そこで、ここでは投射レンズ５の左右の各一部を除去している。これにより、投射レンズ５のさらなる小型化、軽量化を図る上で有利になる。

【0041】

一方、図１１は補助光源部４の光投射を説明するための縦断面図であり、図１２はその模式光路図である。補助光源部４では、一対の補助光源基板４１（Ｒ），４１（Ｌ）の各補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）が発光されると、出射された光は補助集光レンズ４３（Ｒ），４３（Ｌ）で集光され、投射レンズ５の入射面に入射される。各補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）からの光は、それぞれ投射レンズ５の光軸Ｌｘを挟んだ左右方向の両側位置に入射される。入射された光は投射レンズ５により屈折されて左右方向に偏向されて前方領域に照射される。

【0042】

この照射により、左側の補助ＬＥＤ４２（Ｌ）の光はＨｉ配光パターンＰＨｉの右側領域に照射されて右補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｒ）が形成される。また、右側の補助ＬＥＤ４２（Ｒ）の光はＨｉ配光パターンＰＨｉの左側領域に照射されて左補助Ｈｉ配光パターンＰＳ（Ｌ）が形成される。

【0043】

この光投射においても、投射レンズ５に入射される２つの補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）の光は、光軸Ｌｘよりも上方の領域に入射されるので、投射レンズ５は正面視で半円形状を基準にした形状であってもよい。また、投射レンズ５の左右方向についは各補助ＬＥＤ４２（Ｒ），４２（Ｌ）が入射されればよいので、投射レンズ５の左右の各一部が除去されてもよい。

【0044】

左ヘッドランプＨＬ（Ｌ）に配設されている左ＨｉユニットＨｉＵ（Ｌ）は、以上説明した右ＨｉユニットＨｉＵ（Ｒ）とは左右が対称の構成である。しかし、回転リフレクター３による走査光源部２の光走査の方向は右Ｈｉユニットと同じ方向となるように構成されている。なお、左Ｈｉユニットは右Ｈｉユニットと同じ構成であってもよい。

【0045】

以上のように、実施形態のＨｉユニットＨｉＵでは、走査光源部２と光走査部３、すなわち走査ＬＥＤ２２と光反射ブレード３３が前後方向に配設されており、走査ＬＥＤ２２から出射された光は後方に向けて出射されて光反射ブレード３３に入射され、光反射ブレード３３で前方に向けて反射される構成である。さらに言えば、走査ＬＥＤ２２から出射された光は後方の斜め上に向けて出射されて光反射ブレード３３において前方斜め上に向けて反射されるとともに左右方向に偏向されて走査が行われる構成である。

【0046】

したがって、特許文献１のように、第１光源と回転リフレクターが左右方向に配設され、第１光源から左右方向に向けて出射された光が回転リフレクターにより前方に向けて反射されるとともに左右方向に偏向されて走査される構成に比較すると、車幅方向の寸法を短くすることができる。すなわち、実施形態では、走査光源部２と光走査部３は前後方向に配置されるので、これら走査光源部２と光走査部３を合わせた左右方向の寸法を短くし、幅寸法の小さいＨｉユニットが得られる。これにより、図１に示したように、車幅寸法が長い３連のＬｏユニットにＨｉユニットを並べて配設したインライン型ヘッドランプの車幅方向の寸法が低減されて小型化が可能になる。

【0047】

また、走査光源部２から出射された光は後方斜め上に向けられ、回転リフレクター３によっては前方斜め上に向けて反射されて投射レンズ５に入射される。これにより、走査光源部２から投射レンズ５に至る光の光路を前後方向及び上下方向の両方向について稼ぐことができ、光源の出射光軸が水平あるいは鉛直方向に向けられた構成に比較して走査光源部２と光走査部３を合わせた前後方向の寸法を短くでき、奥行き寸法の小さいＨｉユニットが得られる。

【0048】

さらに、回転リフレクター３で反射された走査光源部２の光は投射レンズ５に対して上向きに入射され、この投射レンズ５で左右方向に走査されながら屈折されて投射される。したがって、投射レンズ５は円形レンズの上半分の部位を使用するだけでも所望の光投射が可能になる。これにより、投射レンズ５の下半分を除去した半円形状を基準とした形状の投射レンズとして構成することができ、投射レンズ５の上下方向の寸法を低減した薄型化ができる。

【0049】

このように投射レンズ５の上下方向の寸法を短くすることにより、ＨｉユニットＨｉＵをランプハウジング１００に組み込んでヘッドランプＨＬを構成したときに、投射レンズ５のレンズ部５１のみを露呈させ、ヒートシンク１や走査光源部２や光走査部３を覆い隠した構成とすれば、ＨｉユニットＨｉＵの外観上の上下方向の寸法を短くできる。したがって、ＨｉユニットＨｉＵとＬｏユニットＬｏＵでインライン型のヘッドランプを構成したときに、ＬｏユニットＬｏＵに比較してＨｉユニットＨｉＵの高さ寸法が顕著に大きくなることが防止でき、ＬｏユニットＬｏＵとＨｉユニットＨｉＵのデザインの統一性を図る等のヘッドランプの意匠的な効果を高めることができる。

【0050】

Ｈｉユニットの組み付けに際し、走査集光レンズブロック２５は走査光源基板２１と一体的にヒートシンク１に組み付けている。また、光走査部２と投射レンズ５はそれぞれ個別にかつ前後方向からそれぞれヒートシンク１に組み付けている。このように、走査光源部２、光走査部３、投射レンズ３は同じヒートシンク１に組み付けられるので、これらをヒートシンク１に対して位置決めした組み付けを行えば、これら相互間の相対的な位置決めが自動的に行われることになり、Ｈｉユニットの組付作業が容易になる。

【0051】

実施形態では、走査光源部２は後方の斜め上に向けて光を出射し、光走査部３は前方の斜め上に向けて光を反射しているが、上下方向は反対であってもよい。すなわち、走査光源部２は後方の斜め下に向けて光を出射し、光走査部３は前方の斜め下に向けて光を反射する構成としてもよい。この場合には、走査光源部２と光走査部３と投射レンズ５の上下方向の位置関係は実施形態とは上下が逆の構成になる。

【0052】

本発明のランプユニットは、ヘッドランプのＨｉユニットに適用されるのに限られるものではなく、光走査により所要の配光パターンを形成するランプのランプユニットに適用できる。

【符号の説明】

【0053】

ＨＬ，ＨＬ（Ｒ），ＨＬ（Ｌ） ヘッドランプ
ＨｉＵ，ＨｉＵ（Ｒ），ＨｉＵ（Ｌ） ハイビームランプユニット
ＬｏＵ ロービームランプユニット
ＰＬｏ ロービーム配光パターン
ＰＨｉ ハイビーム配光パターン
ＰＳ（Ｒ），ＰＳ（Ｌ） 補助ハイビーム配光パターン
１ ヒートシンク
２ 走査光源部（第１光源部）
３ 光走査部（回転リフレクター）
４ 補助光源部（第２光源部）
５ 投射レンズ
２１ 走査光源基板
２２ 走査ＬＥＤ
２５ 走査集光レンズブロック
３２ モーター
３３ 光反射ブレード
４１（Ｒ），４１（Ｌ） 補助光源基板
４２（Ｒ），４２（Ｌ） 補助ＬＥＤ
４３（Ｒ），４３（Ｌ） 補助集光レンズ
５１ レンズ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】