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(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】P2024157476
(43)【公開日】2024-11-07
(54)【発明の名称】車両用灯具
(51)【国際特許分類】
F21S 43/31 20180101AFI20241030BHJP
F21S 43/14 20180101ALI20241030BHJP
F21S 43/20 20180101ALI20241030BHJP
F21W 103/60 20180101ALN20241030BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20241030BHJP
【ＦＩ】
F21S43/31
F21S43/14
F21S43/20
F21W103:60
F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023071888
(22)【出願日】2023-04-25
(71)【出願人】
【識別番号】000148689
【氏名又は名称】株式会社村上開明堂
(74)【代理人】
【識別番号】100090228
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】望月 優介
(57)【要約】
【課題】車両外部の側部下部に設置されて可視光による画像光を車両側方の地面に投影する車両用灯具について、該車両用灯具から出射された光が車両周囲にいる人に視認されにくくする。
【解決手段】車両用灯具１４Ｒは、ハウジング２４と、ハウジング２４に収容されて画像光１６Ｒを生成する光学系５３を有する。ハウジング２４はその壁面の一部領域に窓３６を有する。光学系５３は画像光１６Ｒを生成するレンズ群５４と、該生成された画像光１６Ｒの光路を折り曲げる光路折曲げミラー５６と、該光路が折り曲げられた画像光１６Ｒを反射して窓３６から外側空間に出射させる凹面鏡５８を有する。車両用灯具１４Ｒが車両に設置された状態で、凹面鏡５８は窓３６よりも高い位置まで配置されている。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】車両用灯具１４Ｒは、ハウジング２４と、ハウジング２４に収容されて画像光１６Ｒを生成する光学系５３を有する。ハウジング２４はその壁面の一部領域に窓３６を有する。光学系５３は画像光１６Ｒを生成するレンズ群５４と、該生成された画像光１６Ｒの光路を折り曲げる光路折曲げミラー５６と、該光路が折り曲げられた画像光１６Ｒを反射して窓３６から外側空間に出射させる凹面鏡５８を有する。車両用灯具１４Ｒが車両に設置された状態で、凹面鏡５８は窓３６よりも高い位置まで配置されている。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両外部の側部下部に設置されて可視光による画像光を車両側方の地面に投影する車両用灯具において、
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されて可視光による画像光を生成する光学系と、
前記ハウジングの壁面の一部領域に配置されて前記生成された画像光を透過して該ハウジングの外側空間に出射する透明板を具える窓とを有し、
前記光学系は前記画像光を生成するレンズ群と、該生成された画像光の光路を折り曲げる光路折曲げミラーと、該光路が折り曲げられた画像光を反射して前記窓から外側空間に出射させる凹面鏡を有し、
前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記凹面鏡の高さ方向の少なくとも一部が前記窓の高さ方向の全部よりも高い位置に配置され、かつ前記窓の高さ方向の過半または全部が前記凹面鏡よりも低い位置に配置されるように該窓と該凹面鏡との位置関係が設定されている車両用灯具。
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されて可視光による画像光を生成する光学系と、
前記ハウジングの壁面の一部領域に配置されて前記生成された画像光を透過して該ハウジングの外側空間に出射する透明板を具える窓とを有し、
前記光学系は前記画像光を生成するレンズ群と、該生成された画像光の光路を折り曲げる光路折曲げミラーと、該光路が折り曲げられた画像光を反射して前記窓から外側空間に出射させる凹面鏡を有し、
前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記凹面鏡の高さ方向の少なくとも一部が前記窓の高さ方向の全部よりも高い位置に配置され、かつ前記窓の高さ方向の過半または全部が前記凹面鏡よりも低い位置に配置されるように該窓と該凹面鏡との位置関係が設定されている車両用灯具。
【請求項2】
前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記凹面鏡の高さ方向の過半または全部が前記窓の高さ方向の全部よりも高い位置に配置されるように該凹面鏡と該窓との位置関係が設定されている請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記窓の高さ方向の過半または全部が該窓が配置された位置の前記壁面の高さ方向の中央位置よりも低い位置に配置されるように該窓と該壁面との位置関係が設定されている請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記窓の面積は前記凹面鏡の鏡面の面積よりも小さく形成され、該窓は該凹面鏡で反射されてビーム径が縮小された前記画像光の光束の全体が該窓を透過できる位置に配置されている請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項5】
前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、平面視で見て、前記光学系の前記レンズ群、前記光路折曲げミラー、前記凹面鏡は車両前後方向に配列され、かつ前記凹面鏡は前記窓に向けて車両前後方向に対し車両側方へ傾斜した姿勢で配置されている請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項6】
前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、平面視で見て、前記ハウジングは車両後方または車両前方に向く出射側端面と、車両側方に向く側面と、前記出射側端面と前記側面の間に位置して車両側方斜め後方または車両側方斜め前方に向くコーナー面とを有し、前記窓は前記コーナー面に配置されている請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項7】
前記ハウジングの前記出射側端面側から見て、
前記光路折曲げミラーおよび前記凹面鏡は前記出射側端面の背後に配置され、
前記凹面鏡は前記光路折曲げミラーの上方に配置され、
前記凹面鏡で反射された画像光の光軸は前記窓に向けて斜め下方に向けて配置されている
請求項６に記載の車両用灯具。
前記光路折曲げミラーおよび前記凹面鏡は前記出射側端面の背後に配置され、
前記凹面鏡は前記光路折曲げミラーの上方に配置され、
前記凹面鏡で反射された画像光の光軸は前記窓に向けて斜め下方に向けて配置されている
請求項６に記載の車両用灯具。
【請求項8】
車両外部の側部下部の下面に取り付けられるブラケットをさらに有し、
前記ブラケットは前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢で前記ハウジングを保持し、
前記ブラケットは前記ハウジングと車両の車輪との間に配置される衝立面を有し、
前記衝立面は前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて通過させる切欠または穴を有する請求項１から７のいずれか１つに記載の車両用灯具。
前記ブラケットは前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢で前記ハウジングを保持し、
前記ブラケットは前記ハウジングと車両の車輪との間に配置される衝立面を有し、
前記衝立面は前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて通過させる切欠または穴を有する請求項１から７のいずれか１つに記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両外部の側部下部に設置されて可視光による画像光を車両側方の地面に投影する車両用灯具に関し、該車両用灯具から出射された光が車両周囲にいる人に視認されにくくしたものである。
【背景技術】
【0002】
車両外部（ドアを閉めた状態で車両の外側空間に露出する車両の部分）の側部下部〔車両の側部（左側または右側の部分）の下部（該側部の下面、側面、該下面と該側面の境界に位置する下側面〕に設置されて可視光による画像光を車両側方（左方または右方）の地面に投影する車両用灯具（以下「車両側方投影ランプ」という）としてWelcome Light Carpet（登録商標）と呼ばれるものが知られている（非特許文献１参照）。Welcome Light Carpetは、車両外部の側部下部の下側面に設置された投影ユニットから、可視光による画像光を車両側方の地面に向けて出射し、該地面に該画像を投影するものである。車両側方投影ランプは、車両への乗降時に乗降者の足元を照らすことにより、快適で安全な乗降動作を支援する機能を果たす。また、車両側方投影ランプではないが、車両前部のヘッドライト位置から車両前方の路面に画像を投影する車両用灯具が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－０９０１９１号公報
【非特許文献1】「2023 BMW 3 Series ? Owner's Manual ? Page #161」、［令和５年２月１７日検索］、インターネット〈URL：https://ownersmanuals2.com/bmw-auto/3-series-2023-owners-manual-85302/page-161〉
【特許文献1】特開２０１８－０９０１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両側方投影ランプは車両外部に配置されて光線を外界に向けて出射する灯具ではあるが、該光を斜め下方の地面に向けて出射するので、本来は車両側方投影ランプから出射する光は車両周囲にいる人（歩行者、他車両の運転者等）には視認されにくい。しかし実際には車両側方投影ランプ内の散乱光や迷光等により、地面以外の方向に向けて出射される光も存在し、そのような光が車両周囲にいる人に視認される場合があることが本発明者によって確認された。車両側方投影ランプの光が車両周囲にいる人に視認されることは交通安全上好ましく、国によっては法規によって規制される場合もあるので、該光が視認されにくくなるように対策が講じられることが望ましい。
【0005】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、車両側方投影ランプから出射された光が車両周囲にいる人に視認されにくくしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、車両外部の側部下部に設置されて可視光による画像光を車両側方の地面に投影する車両用灯具において、ハウジングと、前記ハウジングに収容されて可視光による画像光を生成する光学系と、前記ハウジングの壁面の一部領域に配置されて前記生成された画像光を透過して該ハウジングの外側空間に出射する透明板を具える窓とを有し、前記光学系は前記画像光を生成するレンズ群と、該生成された画像光の光路を折り曲げる光路折曲げミラーと、該光路が折り曲げられた画像光を反射して前記窓から外側空間に出射させる凹面鏡を有し、前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記凹面鏡の高さ方向の少なくとも一部が前記窓の高さ方向の全部よりも高い位置に配置され、かつ前記窓の高さ方向の過半または全部が前記凹面鏡よりも低い位置に配置されるように該窓と該凹面鏡との位置関係が設定されているものである。これによれば、仮に窓が車両周囲にいる人から見える位置に配置されても、凹面鏡が窓よりも高い位置まで配置されているので、凹面鏡の高さ方向の一部または全部を車両周囲にいる人から見えなくすることができる。これにより、凹面鏡で反射された散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。
【0007】
この発明は、前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記凹面鏡の高さ方向の過半または全部が前記窓の高さ方向の全部よりも高い位置に配置されるように該凹面鏡と該窓との位置関係が設定されているものとすることができる。これによれば、仮に窓が車両周囲にいる人から見える位置に配置されても、凹面鏡の高さ方向の過半または全部を車両周囲にいる人から見えなくすることができるので、凹面鏡で反射された散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。
【0008】
この発明は、前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、前記窓の高さ方向の過半または全部が該窓が配置された位置の前記壁面の高さ方向の中央位置よりも低い位置に配置されるように該窓と該壁面との位置関係が設定されているものとすることができる。これによれば、窓がハウジングの壁面の高さ方向の中央位置よりも下側に偏った位置に配置されるので、凹面鏡を車両周囲にいる人から見えにくくすることができ、凹面鏡で反射された散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。また、窓がハウジングの壁面の高さ方向の中央位置よりも下側に偏った位置に配置されるので、地面からの窓の高さが決められている場合に、相対的にハウジングを地面から離れた高さに配置でき、ハウジングを地面の凹凸に衝突しにくくすることができる。
【0009】
この発明は、前記窓の面積は前記凹面鏡の鏡面の面積よりも小さく形成され、該窓は該凹面鏡で反射されてビーム径が縮小された前記画像光の光束の全体が該窓を透過できる位置に配置されているものとすることができる。これによれば、窓を透過する位置でのビーム径が小さいので窓の面積を小さく設計でき、凹面鏡で反射された散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。また、窓の面積を小さく設計できるので、外光が窓を通してハウジング内に入射されにくくなり、該外光によりハウジング内で別途発生する散乱光や迷光を低減することができる。
【0010】
この発明は、前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、平面視で見て、前記光学系の前記レンズ群、前記光路折曲げミラー、前記凹面鏡は車両前後方向に配列され、かつ前記凹面鏡は前記窓に向けて車両前後方向に対し車両側方へ傾斜した姿勢で配置されているものとすることができる。これによれば、光学系のレンズ群、光路折曲げミラー、凹面鏡を車両前後方向に配列し、凹面鏡を窓に向けて車両前後方向に対し車両側方へ傾斜した姿勢で配置することで車両側方への画像光の投影を実現しているので、ハウジングの車両幅方向（左右方向）の寸法を小さくできる。その結果、車輪からの飛び石や泥はねがハウジングに当たりにくくすることができる。
【0011】
この発明は、前記車両用灯具が前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢に前記車両外部の側部下部に設置された状態で、平面視で見て、前記ハウジングは車両後方または車両前方に向く出射側端面と、車両側方に向く側面と、前記出射側端面と前記側面の間に位置して車両側方斜め後方または車両側方斜め前方に向くコーナー面とを有し、前記窓は前記コーナー面に配置されているものとすることができる。これによれば、窓をハウジングの車両側方斜め後方または車両側方斜め前方に向くコーナー面に配置したので、窓がハウジングの側面に配置されている場合に比べて、窓が見える水平方向の角度範囲を狭くすることができる。これにより、凹面鏡で反射された散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。また、窓がコーナー面に車両前後方向に対し斜めに向くように配置されているので、窓が車両前後方向に向くように配置されている場合に比べて、車輪からの飛び石や泥はねを窓が真正面から受けにくくなり、しかも車輪側から見て窓の幅が狭く見えるので車輪からの飛び石や泥はねが窓に当たりにくくなる。したがって、車輪からの飛び石や泥はねによる窓の破損や汚れを生じにくくすることができる。なお、窓をコーナー面に配置することによるこれらの効果は、上述した凹面鏡と窓との位置関係、窓と壁面との位置関係にかかわらず得られる。
【0012】
この発明は、前記ハウジングの前記出射側端面側から見て、前記光路折曲げミラーおよび前記凹面鏡は前記出射側端面の背後に配置され、前記凹面鏡は前記光路折曲げミラーの上方に配置され、前記凹面鏡で反射された画像光の光軸は前記窓に向けて斜め下方に向けて配置されているものとすることができる。これによれば、凹面鏡で反射された画像光が窓から出射されるのを光路折曲げミラーによって妨害される（遮られる）ことなく、ハウジングに光路折曲げミラー、凹面鏡、窓を効率よく配置することができる。
【0013】
この発明は、車両外部の側部下部の下面に取り付けられるブラケットをさらに有し、前記ブラケットは前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて照射可能な姿勢で前記ハウジングを保持し、前記ブラケットは前記ハウジングと車両の車輪との間に配置される衝立面を有し、前記衝立面は前記窓から出射される画像光を車両側方の地面に向けて通過させる切欠または穴を有するものとすることができる。これによれば、ブラケットがハウジングと車両の車輪との間に配置される衝立面を有するので、ブラケットの衝立面で車輪からの飛び石や泥はねを受けて、該飛び石や泥はねがハウジングに当たりにくくすることができる。また、ハウジングの窓から出射される画像光は衝立面の切欠または穴を通して車両側方の地面に向けて照射することができる。また、ハウジングの窓から出射される散乱光や迷光を衝立面で遮光することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図2B】同車両の平面図であり、車両側方投影ランプから出射された画像光をあわせて示す。
【図3】この発明の実施の形態による車両側方投影ランプ（ブラケット付き、右側用）の外観を示す斜視図である。
【図9】投影ユニットを車両外壁面の少し奥側の位置に配置することによる効果を説明するための模式図で、車両後方側から見た状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
この発明の実施の形態を以下説明する。図２Ａ、図２Ｂはこの発明の実施の形態による車両側方投影ランプを搭載した車両（ここではＳＵＶ）を示す。車両１０の外部の左右側部下部〔この実施の形態では、ドア１１の下のサイドステップ１２（サイドシル）の少し奥側すなわち車両幅方向中央寄りの位置の車両底面１３、図９参照〕には、車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒが車両１０に対し左右対称の姿勢で設置されている。路面等の地面１８に対する車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒの最下位置の高さは例えば２５０ｍｍである。車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒからは画像（文字、写真、イラスト、図、記号等の視覚要素）を投影する可視光による画像光１６Ｌ，１６Ｒが、それぞれ光軸１６Ｌａ，１６Ｒａ（画像光１６Ｌ，１６Ｒの光束の中心軸）を車両側方斜め後方の地面に向けて出射される。すなわち、画像光１６Ｌは光軸１６Ｌａを車両左側斜め後方（左側方と後方の中間の方向）の地面に向けて出射され、画像光１６Ｒは光軸１６Ｒａを車両右側斜め後方（右側方と後方の中間の方向）の地面１８に向けて出射される。該出射された画像光１６Ｌ，１６Ｒは車両左右側方の地面１８にそれぞれ照射され、地面１８に画像がそれぞれ投影される。地面１８に投影された画像全体の外形は例えば車両前後方向に縦長の概ね長方形であり、その寸法は例えば縦方向（車両１０の前後方向）が１５００ｍｍ、横方向（車両１０の幅方向）が１０００ｍｍである。
【0016】
車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒについて説明する。ここでは、右用の車両側方投影ランプ１４Ｒについて説明する。左用の車両側方投影ランプ１４Ｌは右用の車両側方投影ランプ１４Ｒと左右対称の構成を有する。車両側方投影ランプ１４Ｒの外観を図３に斜視図で示す。また、車両側方投影ランプ１４Ｒの各面図を図４Ａ～図４Ｆに示す。図３に基づいて車両側方投影ランプ１４Ｒの概要構成を説明する。図３において、車両側方投影ランプ１４Ｒは右用の投影ユニット２０（プロジェクター）をブラケット２２に取り付けて構成されている。ブラケット２２を車両の左右サイドステップ１２の少し奥側の車両底面１３にリベット止めすることにより、車両側方投影ランプ１４Ｒは該位置の車両底面１３に設置される。なお、ブラケット２２を車両底面１３に取り付ける方法としては、リベット止めのほか、ねじ止め、溶接、カシメ等の各種の取付け方法を用いることができる。ブラケット２２は左用と右用で左右を反転して共用できるように構成されている。投影ユニット２０はハウジング２４内に光源、光学系等を収容して構成される。ハウジング２４からは、車両電源と接続するためのワイヤーハーネス（図示せず）が引き出されている。
【0017】
ブラケット２２は鉄等の金属板を金属加工し全体を黒色塗装して構成される。ブラケット２２は車両底面１３に水平の姿勢（車両底面１３と平行な姿勢）で取り付けられる上板２２ａと、上板２２ａの車両前方側の位置で直角下向きに折り曲げられた前板２２ｂと、上板２２ａの車両後方側の位置で直角下向きに折り曲げられた後板２２ｃを有する。上板２２ａにはブラケット２２を車両底面１３にリベット止めするための複数個のリベット通し穴２６、投影ユニット２０を配置するための切欠き２８等が形成されている。投影ユニット２０は切欠き２８に配置され、ハウジング２４の上部周縁部が切欠き２８の周縁部に固定されて、投影ユニット２０は上板２２ａに吊り下げ状態に取り付けられている。後板２２ｃは衝立面を構成する。後板２２ｃには投影ユニット２０から出射される画像光１６Ｒを車両側方の地面に向けて通過させる切欠き３０（図３、図４Ｃ、図５Ｄ等参照、切欠き３０に代えて全周が閉じた穴とすることもできる）が形成されている。後板２２ｃは投影ユニット２０と車両の後輪との間に配置され、車両１０の後進時に後輪からの飛び石や泥はねが後板２２ｃに当たるようにする。これにより、飛び石や泥はねが投影ユニット２０に当たりにくくして、投影ユニット２０の破損や汚れを生じにくくする。また、後板２２ｃは投影ユニット２０から出射される散乱光や迷光を遮光する。前板２２ｂは後板２２ｃと左右対称形状に形成されている（図４Ｆ参照）。前板２２ｂはブラケット２２を左用に使用するときに同様に後輪からの飛び石や泥はねに対する衝立板として機能する。
【0018】
車両側方投影ランプ１４Ｒが車両の所定位置（図２Ａに示す車両１０の右サイドステップ１２の少し奥側の車両底面１３）に搭載された状態で、車両側方投影ランプ１４Ｒから出射される画像光１６Ｒの光束を図５Ａ（平面図）、図５Ｂ（車両右側方から見た側面図）、図５Ｃ（車両後方から見た背面図）、図５Ｄ（車両右側斜め後方から見た斜視図）に示す。図５Ａ～図５Ｃにおいて、線Ｌ１は右側サイドステップ１２の外壁面の左右方向位置を示し、線Ｌ２は同サイドステップ１２の下端面の高さ方向位置を示す（図９参照）。図５Ａに示すように、投影ユニット２０は長手方向を車両前後方向に沿わせて配置されている。また、図５Ｂに示すように、投影ユニット２０は水平に対し後部をやや上向きに傾斜させて配置されている。このように投影ユニット２０の後部を上向きに傾斜させるのは、画像を車両前後方向に拡げて地面に投影するためである。画像光１６Ｒはその光軸１６Ｒａ（画像光１６Ｒの光束の中心軸）を車両右側斜め後方の地面１８に向けて照射される。画像光１６Ｒの光束の光軸直交方向の断面積は地面に近づくにつれて拡大する。その結果、車両右側方の地面に画像光１６Ｒによる画像が投影される（図２Ａ、図２Ｂ参照）。なお、この実施の形態では、車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒを装着した車両１０のサイドステップ１２はその奥側の車両底面１３に対して下方に突出する寸法が大きく、かつ車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒはサイドステップ１２の奥側の車両底面１３に設置されているため、車両１０の左右側方から見て投影ユニット２０の窓３６はサイドステップ１２に隠れて概ね見えない（図５Ｂ、図５Ｃ、図９参照）。したがって、この配置では投影ユニット２０の窓３６から出射される散乱光や迷光が車両１０の周囲にいる人に視認される可能性はさほど高くはない。ただし、車両によっては、車両底面に対するサイドステップの下方への突出量が小さく、車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒをサイドステップの奥側の車両底面に設置した場合に、投影ユニット２０の窓３６が車両側方から見える場合もある。車両側方投影ランプ１４Ｌ，１４Ｒをそのような車両に搭載した場合には、特にこの発明による配置が大きな効果を発揮する。
【0019】
投影ユニット２０について説明する。投影ユニット２０の外観を図６に斜視図で示す。この実施の形態では、投影ユニット２０は全体として概ね直方体形状に形成されている。投影ユニット２０の長手方向の寸法は前後の取付け挟持片４２，４２を除き概ね１１ｃｍ～１２ｃｍである。ただし、投影ユニットをより大型にまたはより小型に構成することもできる。投影ユニット２０はハウジング２４によりその内部空間２５が密封されている。内部空間２５には、光源、光学系等が収容されている。ハウジング２４は地色が黒色で無塗装のまたは内外全面を黒色塗装したプラスチック成形品、金属等で構成される。ハウジング２４の平面形状は長手方向を車両前後方向に配列した概ね長方形に形成されている。ハウジング２４は、車両側方投影ランプ１４Ｒが車両に搭載された状態で、車両上方に向く上面２４ａ、車両下方に向く下面２４ｂ、車両前方に向く前面２４ｃ、車両後方に向く後面２４ｄ（出射側端面）、車両右側方に向く右側面２４ｅ、車両左側方に向く左側面２４ｆ、後面２４ｄと右側面２４ｅの間に位置して車両右側斜め後方に向くコーナー面２４ｇを有する。コーナー面２４ｇの下部にはコーナー面２４ｇに形成された開口３２を透明板３４（透明プラスチック板、透明ガラス板等）で塞いで構成された窓３６が配置されている。上面２４ａの長手方向の前部（車両前方側の部分）には突出部２４ａ１が形成され、後部（車両後方側の部分）には突出部２４ａ３が形成されている。図１Ａに示すように、ハウジング２４の突出部２４ａ１の内部にプリント基板５０が収容配置される。突出部２４ａ３の内部に光学系５３の光路折曲げミラー５６（折返しミラー）および凹面鏡５８が配置される。突出部２４ａ１と突出部２４ａ３の中間のくびれ部２４ａ２の内部に光学系５３のレンズ群５４が配置される。突出部２４ａ１とくびれ部２４ａ２の間の立上り壁面２４ｈにはワイヤーハーネス（図示せず）の端部のコネクタを差し込んでプリント基板のコネクタと接続するための開口３８（図６）が形成されている。開口３８はワイヤーハーネスが通されたコネクタシール４０（防水ゴムシール）で塞がれる。ハウジング２４の上部周縁部には、ハウジング２４をブラケット２２（図３）に取り付けるための複数の取付け挟持片４２（爪係合片）が突出形成されている。取付け挟持片４２にブラケット２２の切欠き２８（図３）の周縁部を差込み挟持する（爪嵌合する）ことにより、投影ユニット２０はブラケット２２に取り付けられる。
【0020】
投影ユニット２０の構成を図７に分解斜視図で示す。ハウジング２４は本体２４－１と蓋２４－２で構成されている。蓋２４－２はハウジング２４の左側面２４ｆを構成する。本体２４－１には左側面２４ｆの位置に開口４４が形成されている。本体２４－１の開口３２には透明板３４が嵌められ溶着等で固定される。これにより開口３２は透明板３４で塞がれて窓３６が構成される。ハウジング２４の内部空間２５には全体が一体に組み立てられた内部構造体４８が開口４４（図１Ｂ）を通して収容される。内部構造体４８を内部空間２５に収容後に開口４４は蓋２４－２で閉じられ、蓋２４－２は本体２４－１に溶着等で密閉固定される。このようにして投影ユニット２０は一体に組み立てられる。投影ユニット２０が組み立てられた状態では、内部構造体４８は内部空間２５にがたつきなく収容された状態となる。投影ユニット２０が組み立てられた後にワイヤハーネス（図示せず）の端部のコネクタが開口３８に差し込まれて、プリント基板５０に搭載されたコネクタ５２に接続されて、車両のバッテリからプリント基板５０の回路に電源が供給される。
【0021】
内部構造体４８について説明する。図７において、内部構造体４８はプリント基板５０および光学系５３をフレーム６０で一体に組み付けて構成される。フレーム６０は地色が黒色で無塗装のまたは内外全面を黒色塗装したプラスチック成形品、金属等で構成される。光学系５３は、レンズ群５４、光路折曲げミラー５６、凹面鏡５８を有する。プリント基板５０にはコネクタ５２のほか、１灯の白色ＬＥＤ６２（光源）並びに白色ＬＥＤ６２の駆動回路を構成する回路素子５１等が搭載される。プリント基板５０の背面またはハウジング２４の前面２４ｃの内壁面には放熱用の熱伝導シート６４が貼り付けられる。レンズ群５４は初段のレンズ６６から最終段のレンズ６８まで複数のレンズを組み合わせて構成される。レンズ群５４の途中位置には投影する画像が描かれた画像フィルム７０が配置されている。光路折曲げミラー５６は例えばプラスチック、ガラス、金属等の基板の表面に反射膜を形成して構成される。反射率が高く光沢を有する金属基板の表面をそのまま（反射膜を形成しないで）光路折曲げミラー５６として用いることもできる。光路折曲げミラー５６は平面鏡のほか曲率を有する曲面ミラーで構成することもできる。この実施の形態では光路折曲げミラー５６は平面鏡で構成されている。凹面鏡５８は例えばプラスチック、ガラス、金属等の基板の表面（凹面）に反射膜を形成して構成される。反射率が高く光沢を有する金属基板の表面（凹面）をそのまま（反射膜を形成しないで）凹面鏡５８として用いることもできる。凹面鏡５８は例えば曲率一定の球面ミラー、曲率が徐変する曲率徐変ミラー、自由曲ミラー等で構成することができる。この実施の形態では凹面鏡５８は球面ミラーで構成されている。以上の構成により、白色ＬＥＤ６２から放射された白色光はレンズ群５４で集光され、レンズ群５４の途中位置の画像フィルム７０で画像光に変換され、光路折曲げミラー５６で反射されて光路が折り曲げられ、凹面鏡５８で反射されて窓３６を透過してハウジング２４の外部に出射され、光束の断面積が徐々に拡大（画像が拡大）されていく。窓３６の面積は凹面鏡５８の鏡面の面積よりも小さく形成されている。
【0022】
投影ユニット２０を組み立てた状態での内部構造を図１Ａ、図１Ｂに断面図（端面図）で示す。図１Ａ、図１Ｂは投影ユニット２０を車両に搭載された姿勢で示す。図１Ａは車両右側方から見た図、図１Ｂは車両上方から見た図であり、いずれも光学系５３は光軸に沿って切断した端面を示し、光束をあわせて示す。また、図１Ｃは図１Ａの投影ユニット２０をハウジング２４の一部を切り欠いて車両後方水平方向から見た状態で示す。図１Ｂ、図１Ｃから理解されるように、車両後方側から見て、光路折曲げミラー５６および凹面鏡５８はハウジング２４の後面２４ｄの背後に配置されている。また、図１Ａ、図１Ｃから理解されるように、凹面鏡５８は光路折曲げミラー５６の上方に配置されている。また、図１Ａ、図１Ｂから理解されるように、凹面鏡５８で反射された画像光１６Ｒの光軸１６Ｒａは窓３６に向けて斜め下方に向けて配置されている。これによれば、ハウジング２４に光路折曲げミラー５６、凹面鏡５８、窓３６を効率よく配置することができる。また、図１Ｂの平面視で見て（ハウジング２４の上面２４ａ側から見て）、光学系５３を構成するレンズ群５４、光路折曲げミラー５６、凹面鏡５８を車両前後方向に配列し、最終段の凹面鏡５８の向きを車両前後方向に対し斜めに傾けることで車両側方への画像光１６Ｒの投影を実現しているので、ハウジング２４の車両幅方向の寸法を小さくできる。その結果、車両１０の後進時に後輪からの飛び石や泥はねをハウジング２４に当たりにくくすることができる。
【0023】
図１Ａ、図１Ｂにおいて、白色ＬＥＤ６２から放射された画像光１６Ｒ０は、初段のレンズ６６から最終段のレンズ６８に至るレンズ群５４を通過して集光され、その途中位置の画像フィルム７０で画像光１６Ｒに変換される。レンズ群５４から出射された画像光１６Ｒは光路折曲げミラー５６の表面で反射されて光路が斜め上方に向けて折り曲げられ（折り返され）、凹面鏡５８の表面で反射されて窓３６から出射される。なお、レンズ群５４から出射された画像光１６Ｒの光束の周辺に漏れる光が直接窓３６から出射されにくくするため、レンズ群５４の最終段のレンズ６８と窓３６との間の位置（画像光１６Ｒの光束を遮らず該光束の周辺に漏れる光を遮る位置）に、遮光壁６０ａが配置されている。遮光壁６０ａはフレーム６０の一部に構成されている。
【0024】
ここで、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに基づいて各部の位置関係を説明する。図１Ａ、図１Ｃに示すように、凹面鏡５８は窓３６よりも高い位置まで配置されている。具体的には、凹面鏡５８の高さ方向の少なくとも一部（この実施の形態では概ね全部）が窓３６の高さ方向の全部よりも高い位置に配置され、かつ窓３６はその高さ方向の過半または全部（この実施の形態では概ね全部）が凹面鏡５８よりも低い位置に配置されている。これにより、仮に窓３６が車両周囲にいる人から見えたとしても、凹面鏡５８の高さ方向の一部または全部を窓３６を通して車両周囲にいる人から見えなくすることができる。したがって、投影ユニット２０内の散乱光や迷光が凹面鏡５８で反射されて窓３６から出射されても、該散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。
【0025】
図１Ａ、図１Ｃに示すように、凹面鏡５８の高さ方向の過半または全部（この実施の形態では概ね全部）は窓３６の高さ方向の全部よりも高い位置に配置されている。これにより、仮に窓３６が車両周囲にいる人から見えたとしても、凹面鏡５８の高さ方向の過半または全部を車両周囲にいる人から見えなくすることができる。したがって、投影ユニット２０内の散乱光や迷光が凹面鏡５８で反射されて窓３６から出射されても、該散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。
【0026】
図１Ａ、図１Ｃに示すように、窓３６の高さ方向の過半または全部は窓３６が配置された位置のコーナー面２４ｇの高さ方向の中央位置よりも低い位置に配置されている。これにより、窓３６はハウジング２４の壁面の高さ方向の中央位置よりも下側に偏った位置に配置されるので、凹面鏡５８を車両周囲にいる人から見えにくくすることができる。したがって、投影ユニット２０内の散乱光や迷光が凹面鏡５８で反射されて窓３６から出射されても、該散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。また、窓３６がハウジング２４の壁面の高さ方向の中央位置よりも下側に偏った位置に配置されるので、地面からの窓３６の高さが決められている場合に、相対的にハウジング２４を地面から離れた高さに配置でき、ハウジング２４を地面の凹凸に衝突しにくくすることができる。窓３６の下辺３６ａをコーナー面２４ｇの最下位置（この実施の形態では概ね最下位置）に配置することもできる。
【0027】
図１Ａ、図１Ｂに示すように、窓３６は凹面鏡５８で反射された画像光１６Ｒの集光点７２の付近に配置されている。集光点とは、画像光１６Ｒが集光する位置、すなわち画像光１６Ｒの光軸方向における、画像光１６Ｒの光束のビーム径が最も小さくなった位置である。窓３６の面積は凹面鏡５８の鏡面の面積よりも小さく形成されているが、窓３６は凹面鏡５８で反射されてビーム径が縮小された画像光１６Ｒの光束の全体が窓３６を透過できる集光点７２付近の位置に配置されているので、画像光１６Ｒの光束の全体を透過することができる。これにより、窓３６の面積を小さく設計でき、凹面鏡５８で反射された投影ユニット２０内の散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくすることができる。集光点７２と窓３６の位置関係は様々に設定できる。すなわち、集光点７２の位置に窓３６を配置し、または集光点７２の手前に窓３６を配置し（集光点７２はハウジング２４の外側に配置される）、または集光点７２よりも外側に窓３６を配置する（集光点７２はハウジング２４の内側に配置される）ことができる。集光点７２の手前に窓３６を配置した場合には、ハウジング２４の前後方向の寸法を小さくできる利点がある一方で、ハウジング２４の外側のチリの影響を受けやすくなる。すなわち、集光点７２がハウジング２４の外側にあるので、集光点７２にチリが入って投影画像が粗くなる可能性がある。これに対し、集光点７２よりも外側に窓３６を配置した場合には、集光点７２がハウジング２４の内側にあるので、ハウジング２４の外側のチリの影響を受けにくくなる。すなわち、集光点７２にチリは入らないので、チリによる投影画像への影響は小さくなる。
【0028】
次に、窓３６をコーナー面２４ｇに配置することによる効果を説明する。図８Ａは図２Ａ，図２Ｂの車両側方投影ランプ１４Ｒの配置において、窓３６が見える水平方向の角度範囲を模式的に示す。この角度範囲は、投影ユニット２０内の散乱光や迷光が窓３６を通して車両周囲にいる人に視認される可能性がある範囲である。窓３６の位置を角度の中心とし、該中心から車両右側方を０度とすると、車両前方向にはハウジング２４で窓３６が隠れるまで（コーナー面２４ｇが見えなくなるまで）０度～４０度の範囲で窓３６を見ることができる。また、車両後方向には後輪タイヤに隠れるまで０度～７７度の範囲で窓３６を見ることができる。したがって、車両前方向と車両後方向の合計で１１７度の範囲で窓３６を見ることができる。
【0029】
一方、図８Ｂは比較例として、窓３６をハウジング２４の右側面２４ｅに配置した場合に窓３６が見える水平方向の角度範囲を模式的に示す。この場合、車両前方向には前輪タイヤに隠れるまで０度～８３度の範囲で窓３６を見ることができる。また、車両後方向には後輪タイヤに隠れるまで０度～７９度の範囲で窓３６を見ることができる。したがって、車両前方向と車両後方向の合計で１６２度の範囲で窓３６を見ることができる。
【0030】
結局、図８Ａ、図８Ｂによれば、窓３６をコーナー面２４ｇに配置した場合の方が、窓３６を右側面２４ｅに配置した場合に比べて、窓３６が見える水平方向の角度範囲が狭くなるので、投影ユニット２０内の散乱光や迷光を車両周囲にいる人に視認されにくくするることができる。
【0031】
また、例えば図５Ａから理解されるように、窓３６がコーナー面２４ｇに車両右側斜め後方に向くように斜めに配置されているので、窓３６がハウジング２４の後面２４ｄに配置されている場合に比べて、車両後進時に後輪からの飛び石を窓３６が真正面（面直方向）から受けにくくなり（すなわち仮に飛び石が当たったとしてもその衝撃が緩和され）、窓３６を後輪からの飛び石に対し破損しにくくすることができる。また、車両後進時に後輪からの泥はねによる窓３６の汚れも生じにくくすることができる。また、窓３６がコーナー面２４ｇに車両右側斜め後方に向くように斜めに配置されているので、窓３６がハウジング２４の後面２４ｄに配置されている場合に比べて、後輪側から見て窓３６の幅が狭く見えて後輪からの飛び石や泥はねが窓３６に当たりにくくなり、後輪からの飛び石や泥はねによる窓３６の破損や汚れをより生じにくくすることができる。
【0032】
また、この実施の形態では、図５Ａ、図５Ｃから理解されるように、投影ユニット２０の窓３６は車両外部の側部下部の車両外壁面（線Ｌ１の位置）の直近位置でなく該車両外壁面の少し奥側の位置（車両幅方向中央寄りの位置）に配置されている。これは、窓３６から出射される画像光１６Ｒをサイドステップ１２（図２Ａ）に遮られずに、かつ車両外壁面から大きく離れずに車両側方の地面に投影できるようにするためである。すなわち、図９の模式図に示すように、窓３６がサイドステップ１２の直近位置（符号３６’で示す位置）に配置されている場合には、窓３６’から出射された画像光１６Ｒ’はサイドステップ１２で大きく遮られる。しかも、投影像の車両外壁面寄りの端部Ｐ’は該車両外壁面から大きく離れてしまう。これに対し、窓３６がこの実施の形態のように車両外部の側部下部の車両外壁面から離れた位置（符号３６で示す位置）に配置されている場合には、窓３６から出射された画像光１６Ｒはサイドステップ１２で遮られずに地面１８に照射される。しかも、投影像の車両外壁面寄りの端部Ｐを該車両外壁面から大きく離れずに配置することができる。
【0033】
前記実施の形態では車両側方投影ランプは光軸を車両側方斜め後方の地面に向けて画像光を出射するようにしたが、この発明による車両用灯具は光軸を車両側方斜め前方〔車両左側斜め前方（左側方と前方の中間の方向）または車両右側斜め前方（右側方と前方の中間の方向）〕に向けて画像光を出射するものとして構成することもできる。例えば、図２Ｂにおいて、左側用車両側方投影ランプ１４Ｌを水平方向（垂直軸回り方向）に１８０度回転させて右側用として車両の右側に設置すれば、光軸を車両右側斜め前方の地面に向けて画像光を出射し、車両の右側に画像を投影することができる。同様に、図２Ｂにおいて、右側用車両側方投影ランプ１４Ｒを水平方向（垂直軸回り方向）に１８０度回転させて左側用として車両の左側に設置すれば、光軸を車両左側斜め前方の地面に向けて画像光を出射し、車両の左側に画像を投影することができる。また、この発明による車両用灯具は光軸を車両側方（左側方または右側方）に向けて画像光を出射するものとして構成することもできる。
【0034】
前記実施の形態ではこの発明による車両用灯具を車両外部の側部下部の下面に設置したが、この発明による車両用灯具は該下部の側面（外壁面）または該下部の下側面（下面と側面の境界に位置する面）に設置することもできる。また、前記実施の形態ではハウジングの後面（出射側端面）とコーナー面どうしを不連続面としたが、連続面とする〔例えば後面（出射側端面）とコーナー面どうしを連続した曲面とする〕こともできる。また前記実施の形態では、光路折曲げミラーを板状のミラーで構成したが、プリズムで構成することもできる。
【符号の説明】
【0035】
１０…車両、１１…ドア、１２…サイドステップ、１３…車両底面、１４Ｌ，１４Ｒ…車両側方投影ランプ（車両用灯具）、１６Ｌ，１６Ｒ，１６Ｒ’…画像光、１６Ｒ０…白色ＬＥＤから放射された光、１６Ｌａ，１６Ｒａ…光軸、１８…地面、２０…投影ユニット、２２…ブラケット、２２ａ…上板、２２ｂ…前板（左用衝立面）、２２ｃ…後板（右用衝立面）、２４…ハウジング、２４ａ…上面、２４ａ１…突出部、２４ａ２…くびれ部、２４ａ３…突出部、２４ｂ…下面、２４ｃ…前面、２４ｄ…後面（出射側端面）、２４ｅ…右側面、２４ｆ…左側面、２４ｇ…コーナー面、２４ｈ…立上り壁面、２４－１…本体、２４－２…蓋、２５…内部空間、２６…リベット通し穴、２８…切欠き、３０…切欠き、３２…開口、３４…透明板、３６，３６’…窓、３８…開口、４０…コネクタシール、４２…取付け挟持片、４４…開口、４８…内部構造体、５０…プリント基板、５１…回路素子、５２…コネクタ、５３…光学系、５４…レンズ群、５６…光路折曲げミラー、５８…凹面鏡、６０…フレーム、６０ａ…遮光壁、６２…白色ＬＥＤ（光源）、６４…熱伝導シート、６６…レンズ、６８…レンズ、７０…画像フィルム、７２…集光点、Ｌ１…右側サイドステップの外壁面の左右方向位置を示す線、Ｌ２…右側サイドステップの下端面の高さ方向位置を示す線、Ｐ，Ｐ’…投影像の車両外壁面寄りの端部。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】