2024-161636 投影装置

(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】P2024161636

(43)【公開日】2024-11-20

(54)【発明の名称】投影装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/20 20180101AFI20241113BHJP

   B60Q 1/24 20060101ALI20241113BHJP

   B60Q 1/50 20060101ALI20241113BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20241113BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20241113BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20241113BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20241113BHJP

   F21W 103/60 20180101ALN20241113BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241113BHJP

【ＦＩ】

F21S43/20

B60Q1/24 E

B60Q1/50

F21S41/143

F21W103:20

F21W103:55

F21W103:10

F21W103:60

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076429

(22)【出願日】2023-05-08

(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】谷 健太郎

【テーマコード（参考）】

3K339

【Ｆターム（参考）】

3K339AA25

3K339AA43

3K339BA02

3K339BA03

3K339BA05

3K339BA21

3K339BA23

3K339BA28

3K339CA06

3K339CA12

3K339CA30

3K339DA01

3K339EA02

3K339EA05

3K339GB01

3K339KA37

(57)【要約】

【課題】ターンシグナルランプの照射光に対するグレアを防止するとともに、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。
【解決手段】車両に搭載され、周囲の路面の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３がハウジング１００内に配設される。遠距離側投影ユニット２と近距離側投影ユニット３はそれぞれ光パターンを投影するための投影レンズ２４，３４を備えており、少なくとも遠距離側投影ユニット２の投影レンズ２４は、近距離側投影ユニッ３トの投影レンズ３４よりも投影方向に対して後退された位置に配置される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項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がハウジング内に配設されており、前記遠距離側投影ユニットと前記近距離側投影ユニットはそれぞれ光パターンを投影するための投影レンズを備え、少なくとも前記遠距離側投影ユニットの投影レンズは、前記近距離側投影ユニットの投影レンズよりも投影方向に対して後退された位置に配置されていることを特徴とする投影装置。

【請求項2】

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がハウジング内に配設されており、前記遠距離側投影ユニットと前記近距離側投影ユニットはそれぞれ光パターンを投影するための投影レンズを備え、前記遠距離側投影ユニットの投影レンズは、前記近距離側投影ユニットの投影レンズよりもレンズ面の面積が小さくされていることを特徴とする投影装置。

【請求項3】

前記遠距離側投影ユニットの投影レンズは、所要の球面若しくは非球面を有する円形のレンズの少なくとも一辺部が切除された構成である請求項２に記載の投影装置。

【請求項4】

前記遠距離側投影ユニットと前記近距離側投影ユニットは、それぞれ光を出射する発光素子を備える光源部と、光源部から出射された光を集光させるプライマリレンズと、集光された光を所定のビーム形状にするシェード開口を備えるシェードと、前記シェード開口を透過された光を路面に投影する投影レンズを備える請求項１ないし３のいずれかに記載の投影装置。

【請求項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４に記載の投影装置。

【請求項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。

【請求項7】

前記近距離側投影ユニットの投影レンズは、前記遠距離側投影ユニットの投影レンズよりも鉛直方向における前傾角度が大きい状態で配設されている請求項４に記載の投影装置。

【請求項8】

前記近距離側投影ユニットは、前記近距離側光パターンとして、車両に近い路面に投影される近傍光パターンと、それよりも遠い路面に投影される中央光パターンを投影する構成である請求項４に記載の投影装置。

【請求項9】

前記遠距離側投影ユニットは、第１光パターンを投影する第１の投影ユニットと、第２光パターンを投影する第２の投影ユニットを備え、これら第１光パターンと第２光パターンを合成して前記所定の遠距離側光パターンを投影する請求項４に記載の投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－０２８９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の投影装置は、図１に例示するように、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補助ランプＳＬをターンシグナルランプとして点灯（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。

【0005】

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フロントランプＦＬ（補助ランプＳＬ）の光照射領域にグレア光として進入される。

【0006】

このような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投影レンズの前側に付設することが考えられる。しかし、この遮光手段によって投影装置を構成するための独立した部品が増えることになり、構造が複雑になるとともにコスト高の要因になる。また、この遮光手段によって光パターンを構成する光の一部も遮光されることがあり、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。

【0007】

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とともに、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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の発明の投影装置は、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、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がハウジング内に配設されている。遠距離側投影ユニットと近距離側投影ユニットはそれぞれ光パターンを投影するための投影レンズを備えており、少なくとも遠距離側投影ユニットの投影レンズは、近距離側投影ユニットの投影レンズよりも投影方向に対して後退された位置に配置されている。

【0009】

本発明の第２の発明の投影装置は、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がハウジング内に配設されている。遠距離側投影ユニットと近距離側投影ユニットはそれぞれ光パターンを投影するための投影レンズを備えており、遠距離側投影ユニットの投影レンズは近距離側投影ユニットの投影レンズよりもレンズ面の面積が小さくされている。例えば、遠距離側投影ユニットの投影レンズは、所要の球面若しくは非球面を有する円形のレンズの少なくとも一辺部が切除された構成である。

【0010】

本発明の投影装置の好ましい形態として、遠距離側投影ユニットと近距離側投影ユニットは、それぞれ光を出射する発光素子を備える光源部と、光源部から出射された光を集光させるプライマリレンズと、集光された光を所定のビーム形状にするシェード開口を備えるシェードと、シェード開口を透過された光を路面に投影する投影レンズを備える。

【0011】

また、本発明において、投影装置は、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投影装置として適用されることが好ましい。例えば、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。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、少なくとも遠距離側投影ユニットの投影レンズを近距離側投影ユニットの投影レンズよりもハウジング内の奥まった位置に配設し、あるいは遠距離側投影ユニットの投影レンズのレンズ面の面積を近距離側投影ユニットの投影レンズよりも小さくすることにより、特に遠距離側投影ユニットの投影レンズからランプに向けて非パターン光が出射することが抑制され、ランプの照射光に対するグレアを防止することができるとともに、投影する光パターンの明るさの低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】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。

【図2】（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。

【図3】実施形態１の投影装置の概略の斜視図。

【図4】実施形態１の投影装置の概略の平面図。

【図5】実施形態１の投影装置の作用を説明する図であり、（a）は遠方投影ユニットの光路を示す模式側面図、（ｂ）は近傍・中央投影ユニットの光路を示す模式側面図。

【図6】実施形態１の作用効果を説明する模式側面図。

【図7】実施形態２の投影装置の概略の斜視図。

【図8】実施形態２の投影装置の概略の平面図。

【図9】実施形態２の遠方投影ユニットの作用を説明する模式図。

【図10】実施形態２の作用効果を説明する模式側面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。この補助ランプＳＬは、ここでは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が、デイタイムランニングランプとして兼用されてもよい。

【0015】

左右の各投影装置１は自動車ＣＡＲの左右同じ側のフロントランプＦＬの補助ランプＳｌ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いる。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の前方の路面に逆Ｖ字型の光パターンＯＰを投影するように構成されている。

【0016】

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）に沿って逆Ｖ字型の光パターン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逆Ｖ字型の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。

【0017】

（実施形態１）
図３は実施形態１の投影装置１の概略構成を示す斜視図であり、図４はその概略平面図である。左右の投影装置１は左右が対称の構成であり、同図は図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。投影装置１は、ヒートシンクを兼ねるボディと、このボディの前面開口に取り付けられる透光性の前面カバーを備えた水平方向に横長のハウジング１００を備えており、このハウジング１００内に２つの投影ユニット２，３が車幅方向に並んで一体的に組み込まれている。なお、実施形態１及び後述する実施形態２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。

【0018】

２つの投影ユニット２，３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、車幅方向の外側（図３の右側）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、車幅方向の内側（図３の左側）に配置されて近傍光パターンＮＯＰ及び中央光パターンＣＯＰを同時に投影する近傍・中央投影ユニット３として構成されている。

【0019】

各投影ユニット２，３は基本的には同じ構成であり、遠方投影ユニット２は、光を発光する発光素子を有する光源部２１と、光源部２１で発光された光を一旦集光するプライマリレンズ２２と、このプライマリレンズ２２で集光された光をパターン形成するためのシェード開口を有するシェード２３と、パターン形成された光を路面に光パターンとして投影する投影レンズ２４を備えて構成されている。同様に、近傍・中央投影ユニット３は、光源部３１とプライマリレンズ３２とシェード３３と投影レンズ３４を備えて構成されている。

【0020】

これらの光源部２１，３１、プライマリレンズ２２，３２、シェード２３，３３及び投影レンズ２４，３４はそれぞれ図示を省略した支持構造によりハウジング１００に支持されている。なお、重量が嵩むプライマリレンズ２２，３２と投影レンズ２４，３４は、軽量化を図るために円形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おり、図示は省略するが、各レンズに設けられたフランジ部においてハウジング１００に支持されることが好ましい。これにより、自動車の走行等に伴う振動や衝撃に対する支持強度が高められる。あるいは、図示は省略するが、各投影ユニット２，３はそれぞれ個別に設けたユニットベースに光源部を含む各部が一体的に支持され、ユニット化された各投影ユニット２，３がハウジング１００に支持されるようにしてもよい。

【0021】

遠方投影ユニット２において、光源部２１は所要の電気回路が構成された光源基板２１０を有しており、この光源基板２１０の前面に１つないし複数（ここでは３つ）の発光素子２１１が水平方向に並んで搭載されている。３つの発光素子２１１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）ＬＥＤで構成され、各ＬＥＤ２１１の矩形をした発光面は前方に向けられている。図示は省略するが、これらのＬＥＤ２１１は光源基板２１０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。

【0022】

プライマリレンズ２２は、固有の焦点を有する３つのレンズ部２２０が左右方向に並んで一体に配列された複合型の両凸レンズとして構成されている。各レンズ部２２０は、それぞれ３つのＬＥＤ２１１に対向配置され、各ＬＥＤ２１１からそれぞれ発散状態で出射されたアンバー色光は各レンズ部２２０において収束され、後述するようにシェード２３の面上に集光される。

【0023】

シェード２３は一部にシェード開口２３１が開けられている。このシェード開口２３１は、プライマリレンズ２２で集光されるアンバー色光の集光位置に配置され、当該集光されたアンバー色光を透過させる。すなわち、プライマリレンズ２２は集光位置においてＬＥＤ２１１の疑似光源を結像することになり、シェード開口２３１の開口形状にパターン形成された光を出射することになる。シェード開口２３１は、投影する遠方光パターンＦＯＰの形状、すなわちＶ字型の開口として構成されており、シェード開口２３１を透過されるアンバー色光は、逆Ｖ字型をしたビーム形状（光束形状）の光ビームに形成される。

【0024】

投影レンズ２４は球面若しく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く、その焦点位置がシェード２３の面上、すなわちシェード開口２３１の近傍に位置するように配置されている。これにより、シェード開口２３１を透過され、シェード開口２３１によりＶ字形状とされたアンバー色光は、投影レンズ２４によりほぼ平行な光ビームとして投射される。

【0025】

ここで、図５（ａ）の模式側面図に示すように、シェード２３は投影レンズ２４の主面と平行に向けられており、その上で投影レンズ２４の主面は所要の角度θ２で下方に向けて前傾されている。すなわち、光源部２１とプライマリレンズ２２の中心を結ぶ軸線Ａｘ２に対して投影レンズ２４の光軸Ｌｘ２は所要の角度θ２で交差されている。これらの軸線Ａｘ２と光軸Ｌｘ２はシェード２３の面上位置において交差される構成とされている。これにより、シェード開口２３１を透過されたアンバー色光は、前傾された投影レンズ２４の光軸Ｌｘ２に略沿った方向、すなわち自動車の遠前方の路面に向けて投射され、当該路面に遠方光パターンＦＯＰが投影される。

【0026】

一方、近傍・中央投影ユニット３において、光源部３１は、光源基板３１０の前面に発光素子としてアンバー色光を発光する２つのＬＥＤ３１１，３１２が搭載されている。各ＬＥＤ３１１，３１２は発光面が前方に向けられた状態で、下側のＬＥＤ３１１と上側のＬＥＤ３１２とが上下に並んで配置されている。各ＬＥＤ３１１，３１２は、図示を省略するが、光源基板３１０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。

【0027】

プライマリレンズ３２は固有の焦点を有する２つのレンズ部３２０が上下方向に並んで一体に配列された複合型の両凸レンズとして構成されている。各レンズ部３２０は、それぞれ２つのＬＥＤ３１１，３１２に対向配置され、各ＬＥＤ３１１からそれぞれ発散状態で出射されたアンバー色光は各レンズ部３２０において収束され、後述するようにシェード３３の面上に集光されるように構成されている。

【0028】

シェード３３は上下に並んで、下側のシェード開口３３１と上側のシェード開口３３２が開けられている。これらのシェード開口３３１，３３２は、それぞれプライマリレンズ２２の各レンズ部３２０で集光されるアンバー色光の集光位置に配置され、かつ集光されたアンバー色光を透過させる。すなわち、プライマリレンズ３２は集光位置においてＬＥＤ３１１，３１２の疑似光源を結像することになり、シェード開口３３１，３３２の開口形状にパターン形成された光を出射することになる。シェード開口３３１，３３２は、投影する近傍光パターンＮＯＰ及び中央光パターンＣＯＰの形状、すなわちＶ字型の開口として構成されている。これにより、シェード開口３３１，３３２を透過される各アンバー色光は、それぞれ逆Ｖ字型をしたビーム形状の光ビームに形成される。

【0029】

投影レンズ３４は球面若しく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く、その焦点位置がシェード３３の面上、特にシェード開口３３１，３３２の上下中間位置の近傍に位置するように配置されている。これにより、２つのシェード開口３３１，３３２を透過されたアンバー色光の光ビームはほぼ平行な光ビームとして投射される。

【0030】

ここで、遠方投影ユニット２と同様に、図５（ｂ）の模式側面図に示すように、シェード３３は投影レンズ３４の主面と平行に向けられており、その上で投影レンズ３４の主面は所要の角度θ３で下方に向けて前傾されている。すなわち、光源部３１とプライマリレンズ３２の中心を結ぶ軸線Ａｘ３に対して投影レンズ３４の光軸Ｌｘ３は所要の角度θ３で交差されており、これらの軸線Ａｘ３と光軸Ｌｘ３はシェード３３の面上位置において交差される構成とされている。

【0031】

また、この投影レンズ３４の前傾角度θ３は、遠方投影ユニット２の投影レンズ２４の前傾角度θ２よりも大きな角度とされている。これにより、シェード開口３３１，３３２を透過された各アンバー色光は、前傾された投影レンズ３４の光軸Ｌｘ３に沿って自動車の前方の路面に投影される。すなわち、前記した遠方光パターンＦＯＰよりも近い路面に中央光パターンＣＯＰが投影され、これよりも近い路面に近傍光パターンＮＯＰが投影される。

【0032】

以上の構成の遠方投影ユニット２と近傍・中央投影ユニット３は、前記したようにハウジング１００内に配設されているが、実施形態１では、遠方投影ユニット２は近傍・中央投影ユニット３に対して自動車ＣＡＲの後方に後退された位置に配設されている。すなわち、遠方投影ユニット２は近傍・中央投影ユニット３よりもハウジング１００内の奥まった位置に配置されている。したがって、遠方投影ユニット２の投影レンズ２４は、近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４よりもハウジング１００の前縁から後退された奥まった位置に配置されている。

【0033】

以上の構成の実施形態１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。以下、投影装置１が投影を行う際の光路について図４ないし図６を参照して説明するが、これらの図における光路は説明のために簡略に示したものであり、実際の光路を詳細に示すものではない。

【0034】

図４と図５に示すように、遠方投影ユニット２においては、光源部２１の３つのＬＥＤ２１１が同時に発光され、各ＬＥＤ２１１のアンバー色光はプライマリレンズ２２によりシェード開口２３１に集光され、かつこれらの光が合成された状態でシェード開口２３１を透過される。その際にアンバー色光はシェード開口２３１の形状、すなわちＶ字型ビーム形状の光ビームとされて、投影レンズ２４により自動車の遠前方の路面に投射される。これにより、図２に示したように、路面に逆Ｖ字型をした光パターンからなる遠方光パターンＦＯＰが投影される。

【0035】

近傍・中央投影ユニット３においては、光源部３１の２つのＬＥＤ３１１，３１２が同時に発光される。ＬＥＤ３１１，３１２の各アンバー色光はプライマリレンズ３２の各レンズ部３２０によりそれぞれ２つのシェード開口３３１，３３２に集光され、さらにこのシェード開口３３１，３３２を透過されてＶ字型ビーム形状をした２つの光ビームとされる。そして、これらの光ビームは投影レンズ３４により自動車の近傍及び中央の各路面に投射されることにより、図２に示したように、路面にそれぞれ逆Ｖ字型をした光パターンからなる近傍光パターンＮＯＰと中央光パターンＣＯＰが投影される。

【0036】

このように、ターンシグナルランプの点灯（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、他車両や歩行者に注意を喚起して交通の安全性を高めることができるようになる。特に、遠方光パターンＦＯＰが自動車ＣＡＲの遠前方に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対しても確実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。

【0037】

ところで、このような光パターンの投影に際し、各投影ユニット２，３において、投影レンズ２４，３４から光パターンの投影に寄与しない光（以下、非パターン光と称する）が出射されることがある。そして、この非パターン光が投影レンズ２４，３４から所要の角度以上の上方領域に出射されると、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するグレア光ＬＧになる。

【0038】

この投影装置１においては、近傍・中央投影ユニット３は、投影レンズ３４の光軸Ｌｘ３に対する前傾角度θ３が、遠方投影ユニット２の前傾角度θ２よりも大きく設定されている。したがって、近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４から上方に出射される非パターン光は、その上方に向ける角度が抑制され、補助ランプＳＬの照射光に対してグレア光ＬＧになることは少ない。

【0039】

一方、遠方投影ユニット２は、投影レンズ２４の光軸Ｌｘ２に対する前傾角度θ２が近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４の前傾角度θ３よりも小さいため、投影レンズ２４から出射される非パターン光が上方領域に向けて出射され易くなり、補助ランプＳＬの照射光に対するグレア光ＬＧになり易い。

【0040】

しかし、この実施形態１では、遠方投影ユニット２はハウジング１００内の奥まった位置に配置されており、その投影レンズ２４は、図６に示すように、ハウジング１００の前縁部よりも後退された位置にある。したがって、投影レンズ２４から出射される非パターン光（太矢印実線）Ｌは、ハウジング１００の前縁部において遮光され、上方に向けて投射されることが防止ないし抑制される。すなわち、遠方投影ユニット２において、非パターン光が補助ランプＳＬの照射光に対してグレア光ＬＧになることが防止される。因みに、図６に太矢印破線で示すように、投影レンズ２４がハウジング１００内の奥に後退されていないと、投影レンズ２４から上方に向けて非パターン光が投射され、グレア光ＬＧとなる。

【0041】

また、実施形態１においては、遠方投影ユニット２は３つのＬＥＤ２１１の光を合成して遠方光パターンＦＯＰを投影しているので、遠方投影ユニット２における光量が増加される。したがって、遠方投影ユニット２がハウジング１００内の奥まった位置に配置されて投影する遠方光パターンＦＯＰまでの投影距離が、近傍光パターンＮＯＰや中央光パターンＣＯＰの投影距離よりも長くても、遠方光パターンＦＯＰの明るさが相対的に暗くなることが防止できる。むしろ、３つのＬＥＤ２１１を備えることにより、遠方光パターンＦＯＰの明るさは近傍光パターンＮＯＰや中央光パターンＣＯＰよりも明るくなり、遠方に存在する他車両や歩行者に対する注意喚起力が高められる。

【0042】

以上のように、実施形態１の投影装置１によれば、グレア光となる非パターン光を投射するおそれがある遠方投影ユニット２をハウジング１００内の奥まった位置に配置することにより、遠方投影ユニット２から投射される非パターン光の広がりを抑制することができ、投影装置１の上方位置に配置されている補助ランプＳＬの照射光に対するグレアを防止することができる。その一方で、グレア光の投射を防止するための独立したフードやシェードが不要となり、投影装置１の部品点数が増大することが防止でき、また投影装置の構造が複雑になることが防止できる。

【0043】

実施形態１の投影装置は、少なくとも遠方投影ユニット２の投影レンズ２４が、近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４よりもハウジング１００内の奥まった位置に配設されていればよい。したがって、光源部、プライマリレンズ、シェードの配設位置については特に制限されるものではない。

【0044】

例えば、実施形態１では近傍・中央投影ユニット３が１つの投影ユニットとして構成されているが、近傍投影ユニットと中央投影ユニットがそれぞれ独立した投影ユニットとして構成されてもよい。この場合には、投影レンズの前傾角度が大きい順、すなわち近傍投影ユニット、中央投影ユニット、遠方投影ユニットの順に、各投影ユニットの配設位置がハウジングの奥方向に向けた位置に設定されるようにすればよい。

【0045】

また、遠方投影ユニット２は複数の遠方投影ユニットが組み合わされた構成とされてもよい。この場合には、複数の遠方投影ユニットはそれぞれハウジング内の奥方向の同じ位置に配設されてもよく、あるいは適宜に奥方向の異なる位置に配設されてもよい。

【0046】

（実施形態２）
図７は実施形態２の投影装置１Ａの概略構成を示す斜視図であり、図８はその概略平面図である。この投影装置１Ａは、図１に示したように、自動車ＣＡＲの車体左前部に配設された投影装置を示していることは実施形態１と同じである。また、投影装置１Ａは、透光性の前面カバーを備えた水平方向に横長のハウジング１００内に遠方投影ユニット２と近傍・中央投影ユニット３が車幅方向に並んで一体的に組み込まれていることも実施形態１と同じである。したがって、以降の説明において、実施形態１と等価な部分には同一符号を付している。

【0047】

実施形態２では、遠方投影ユニット２は、第１と第２の２つの遠方投影ユニット２Ａ，２Ｂで構成されている。また、これら第１と第２の２つの遠方投影ユニット２Ａ，２Ｂと、近傍・中央投影ユニット３からなる３つの投影ユニットは、ハウジング１００内において自動車の前後方向、すなわちハウジング１００の奥行き方向の略同じ位置に配設されている。なお、以降において、第１と第２の遠方投影ユニット２Ａ，２Ｂを合わせて遠方投影ユニット２と総称することもある。

【0048】

近傍・中央投影ユニット３の構成は、基本的には実施形態１と同じであるので詳細な説明は省略する。すなわち、光源部３１は光源基板３１０の前面に上下２つのＬＥＤ３１１，３１２が搭載され、シェード３３には上下に配置された２つのシェード開口３３１，３３２が設けられている。そして、上下にレンズ部３２０を有するプライマリレンズ３２と、投影レンズ３４を備えており、これらにより近傍光パターンＮＯＰと中央光パターンＣＯＰを投影する構成とされている。

【0049】

遠方投影ユニット２を構成している第１遠方ユニット２Ａと第２遠方投影ユニット２Ｂは、基本的な構成は同じであり、光源部２１、プライマリレンズ２２、シェード２３、投影レンズ２４を備えている。その一方で、第１遠方投影ユニット２Ａは、光源部２１に１つのＬＥＤ２１２を備え、第２遠方投影ユニット２Ｂは左右に並んだ２つのＬＥＤ２１３を備えている。また、第１遠方投影ユニット２Ａはシェード２３に１つの菱形の第１シェード開口２３２が形成され、第２遠方投影ユニット２Ｂは、シェード２３に水平方向に配置された２つの菱形の第２シェード開口２３３が形成されている。

【0050】

そして、第１遠方投影ユニット２Ａは第１プライマリレンズ２２１を備え、この第１プライマリレンズ２２１はＬＥＤ２１２のアンバー色光をシェード開口２３２に集光する構成とされている。第２遠方投影ユニット２Ｂは第２プライマリレンズ２２２を備え、この第２プライマリレンズ２２２は２つのＬＥＤ２１３のアンバー色光を２つのシェード開口２３３にそれぞれ集光する２つのレンズ部２２０が左右に配置された構成とされている。また、第１遠方投影ユニット２Ａの第１投影レンズ２４１と、第２遠方投影ユニット２Ｂの投影レンズ２４２は基本的には同じ構成とされており、それぞれシェード開口２３２，２３３を透過したアンバー色光を路面に投影する構成とされている。

【0051】

遠方投影ユニット２と近傍・中央投影ユニット３のいずれにおいても、投影レンズ２４（２４１，２４２），３４とシェード２３，３３は実施形態１と同様に平行に配置される。また、これらはそれぞれ所要の角度、すなわち遠方投影ユニット２の投影レンズ２４は角度θ２で、近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４はそれよりも大きな角度θ３で下方に向けて前傾されていることも実施形態１と同じである。

【0052】

ここで、図７に示したように、遠方投影ユニット２の投影レンズ２４、すなわち第１と第２の各投影レンズ２４１，２４２は、近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４に比較してレンズ面の面積が小さくされている。ここでは、投影レンズ２４は、光軸に交差する方向の寸法、ここでは上下方向の寸法が短くされており、遠方投影ユニット２の投影レンズ２４の上縁の高さ位置は近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４よりも低い位置となるように構成されている。例えば、実施形態１と同様に構成されている投影レンズ２４の上辺の円弧状部分を所要の寸法で切除した構成とされている。換言すれば、投影レンズ２４のレンズ面を構成している球面ないし非球面のうち、接平面（球面に接する仮想平面）の水平方向に対する傾斜角が他の面よりも相対的に小さい部位である上辺部が切除されている。

【0053】

なお、実施形態２においては、遠方投影ユニット２Ａ，２Ｂと近傍・中央投影ユニット３はハウジング１００内に並列状態に配設されているので、各投影ユニットの光源部２１，３１、プライマリレンズ２２，３２、シェード２３，３３、及び投影レンズ２４，３４はそれぞれ一体な部品として構成されている。特に、光源部２１，３１は共通の光源基板にそれぞれＬＥＤ２１２，２１３，３１１，３１２が搭載されている。あるいは、遠方投影ユニット２と近傍・中央投影ユニット３を構成している各部の少なくとも一つ、すなわち光源部、プライマリレンズ、シェード、及び投影レンズの少なくとも一つは、実施形態１と同様にそれぞれ独立した部品として構成されてもよい。

【0054】

実施形態２の投影装置１Ａは、実施形態１の投影装置１と同様に、自動車の走行方向が変更される際に補助ランプＳＬがターンシグナルランプとして点灯（点滅）されると、これと同時に光パターンの投影が行われる。近傍・中央投影ユニット３においては、２つのＬＥＤ３１１，３１２が同時に発光され、各ＬＥＤ３１１，３１２の光はプライマリレンズ３２のレンズ部３２０によりそれぞれ２つのシェード開口３３１，３３２に集光され、透過する際にＶ字型ビーム形状をした２つの光ビームとされる。これらの光ビームは投影レンズ３４により自動車の近傍及び中央の各路面に投射されることにより、当該路面にそれぞれ逆Ｖ字型をした光パターンからなる近傍光パターンＮＯＰと中央光パターンＣＯＰが投影される。

【0055】

遠方投影ユニット２においては、図９に模式的に示すように、第１遠方投影ユニット２Ａでは、１つのＬＥＤ２１２が発光されることにより、第１シェード開口２３２による１つの菱形の第１光パターンＰ１が投影レンズ２４１により路面に投影される。また、第２遠方投影ユニット２Ｂでは、２つのＬＥＤ２１３が発光されることにより、２つの第２シェード開口２３３による２つの菱形の第２光パターンＰ２が投影レンズ２４２により路面に投影される。これら３つの光パターンＰ１，Ｐ２は合成され、全体として逆Ｖ字型の遠方光パターンＦＯＰが形成される。

【0056】

このように、遠方投影ユニット２においては、投影レンズ２４、すなわち第１投影レンズ２４１と第２投影レンズ２４２の高さ寸法が低減されてレンズ面の面積が低減されていることにより、各投影レンズ２４１，２４２を透過する光の透過量が低減されるが、これら２つの投影レンズ２４１，２４２を透過した光を合成して遠方光パターンＦＯＰを形成しているので、実施形態１と同等以上の明るさの遠方光パターンＦＯＰが投影される。

【0057】

一方、第１遠方投影ユニット２の投影レンズ２４は近傍・中央投影ユニット３の投影レンズ３４よりも高さ寸法が低くされているので、図１０に示すように、投影レンズ２４から出射される非パターン光（太矢印実線）Ｌは、その上方に向けられる光の出射が抑制される。すなわち、投影レンズ２４の上辺部が切除されることにより、上辺部を透して上方に向けられる非パターン光は屈折されることなくそのまま出射され、ハウジング１００の前縁部において遮光される。

【0058】

これにより、遠方投影ユニット２において、非パターン光が補助ランプＳＬの照射光に対してグレア光ＬＧになることが防止される。また、グレア光の投射を防止するための独立したフードやシェードが不要となり、投影装置１Ａの部品点数が増大すること、及び構造が複雑になることが防止できる。因みに、図１０に二点鎖線で示すように、投影レンズ２４の上辺部が切除されていないと、同図の太矢印破線に示すように、投影レンズ２４の上辺部での光の屈折により、非パターン光がハウジング１００で遮光されることなく、上方の所要角度方向に向けて投射され、グレア光ＬＧとなる。

【0059】

実施形態２においては、第１遠方投影ユニット２Ａと第２遠方投影ユニット２Ｂで同一の光パターンを投影し、これらの光パターンを重畳して遠方光パターンＦＯＰを形成するようにしてもよい。このようにしても、投影レンズ２４の高さ寸法を低減することによる透過光量の低下を解消し、所要の明るさの遠方光パターンを投影することができる。

【0060】

なお、本発明においては、投影装置１，１Ａ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、実施形態２の投影装置１Ａにおいては、遠距離側投影ユニット２Ａ，２Ｂの少なくとも投影レンズは独立した構成され、その上で各投影レンズの左右方向の寸法を小さくすることになる。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る。

【0061】

以上説明した実施形態１，２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、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に対して、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を、投影方向に対して後退させた位置に配設する。あるいは、遠距離側投影ユニットの投影レンズを近距離側投影ユニットの投影レンズよりも光軸と交差する方向の寸法を低減する。

【0062】

また、実施形態１においても、実施形態２と同様に、遠距離側投影ユニットと近距離側投影ユニットの光源部、プライマリレンズ、シェード、投影レンズの各部はそれぞれ一体に形成されてもよい。あるいは、両投影ユニットの各部が連結部材等によりサブアッセンブリにより一体化され、一体化されたものがハウジング内に配設されるようにしてもよい。なお、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。あるいは指向性のある平行光束の光を出射する発光素子を適用した場合には、プライマリレンズやリフレクタは省略されてもよい。

【0063】

本発明は、実施形態１，２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。

【符号の説明】

【0064】

１，１Ａ 投影装置
２ 遠方投影ユニット（遠距離側投影ユニット）
３ 近傍・中央投影ユニット（近距離側投影ユニット）
２１，３１ 光源部
２２，３２ プライマリレンズ
２３，３３ シェード
２４，３４ 投影レンズ
２１０ レンズ部
２１１，２１２，２１３ 発光素子（光源部：ＬＥＤ）
２４１，２４２ 第１及び第２プライマリレンズ
２３１，２３２，２３３ シェード開口
２４１，２４２ 第１及び第２投影レンズ
３１１，３１２ 発光素子（光源部：ＬＥＤ）
３２０ レンズ部
３３１，３３２ シェード開口
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（近距離側光パターン）
ＮＯＰ 近傍光パターン（近距離側光パターン）
Ｐ１ 第１光パターン
Ｐ２ 第２光パターン
ＣＡＲ 自動車（車両）
ＳＬ 補助ランプ（ターンシグナルランプ）
Ｌ 非パターン光
ＬＧ グレア光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】