车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具，特别涉及使用数字微镜器件(DMD：Digital MicromirrorDevice)的车辆用灯具。

背景技术

目前已知有如下车辆用灯具，其具备光源、通过反射来自该光源的光来控制配光的数字微镜器件、将来自该数字微镜器件的光向前方投影的投影透镜。该车辆用灯具通过控制数字微镜器件所具备的多个微镜各自的倾斜角度，形成希望的配光图案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2016－110760号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在使用数字微镜器件的车辆用灯具中，为了保护微镜，有时以覆盖数字微镜器件的方式配置透明罩部件。在该情况下，被透明罩部件的表面菲涅尔反射的光通过投影透镜向灯具前方投影，可能对行人或对头车造成眩光。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在使用数字微镜器件的车辆用灯具中，减轻透明罩部件的表面的菲涅尔反射所引起的眩光的技术。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的某方式提供一种车辆用灯具，其具备：数字微镜器件，其为能够单独地控制倾斜角度的多个微镜呈阵列状配置而成；透明罩部件，其被配置为覆盖数字微镜器件；聚光器，其将来自光源的光朝向数字微镜器件聚光；投影透镜，其将来自数字微镜器件的反射光向灯具前方投影。微镜能够在将来自聚光器的光朝向投影透镜反射的第一倾斜状态、和将来自聚光器的光朝向偏离投影透镜的位置反射的第二倾斜状态之间切换，在以连接透明罩部件的表面的一点和投影透镜的入射面的端部的直线为第一直线、以相对于穿过一点的透明罩部件的法线而与第一直线线对称的直线为第二直线、以连接与透明罩部件的法线交叉的基准微镜和投影透镜的入射面的端部的直线为第三直线、以相对于第一倾斜状态的基准微镜的法线而与第三直线线对称的直线为第四直线时，聚光器被配置为其有效光学面限制于第二直线和第四直线之间的区域内。

也可以是，基准微镜是呈阵列状配置的多个微镜中位于中心的微镜。

也可以是，聚光器是将来自光源的光朝向数字微镜器件反射的反射器，反射器的有效反射面限制于第二直线和第四直线之间的区域内。

也可以是，聚光器是将来自光源的光朝向数字微镜器件聚光的透镜，透镜的有效透镜面限制于第二直线和第四直线之间的区域内。

发明效果

根据本发明，在使用数字微镜器件的车辆用灯具中，能够减轻透明罩部件的表面的菲涅尔反射引起的眩光。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的车辆用灯具的概略结构的铅垂剖视图。

图2是用于说明本发明的实施方式的车辆用灯具的光学系统的概略图。

图3是用于说明本发明的另一实施方式的车辆用灯具的光学系统的概略图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式的车辆用灯具进行详细说明。对各附图所示的相同或同等的构成要素、部件、处理标注相同的标记，适当地省略重复的说明。另外，实施方式仅为示例而非限定本发明，实施方式中记述的全部特征或他们的组合不一定是本发明的本质内容。

图1是表示本发明的实施方式的车辆用灯具的概略结构的铅垂剖视图。本实施方式的车辆用灯具1是配置于车辆前方左右的具有一对前灯单元的车辆用前灯装置。除具有左右对称结构这一点外，一对前灯单元实质上为相同的结构，因此，在图1中将一个前灯单元的结构表示为车辆用灯具1。

车辆用灯具1具备在车辆前方侧具有开口部的灯主体2和以覆盖灯主体2的开口部的方式安装的透光罩4。透光罩4由具有透光性的树脂或玻璃等形成。在由灯主体2和透光罩4形成的灯室3内收容有光源10、反射器20、数字微镜器件30、透明罩部件35、光吸收部件40、投影透镜50。各构成要素通过未图示的支承机构安装于灯主体2。

光源10也可以是LED、半导体激光器、阀等。光源10被配置为朝向反射器20照射光。反射器20是凹面镜，作为将来自光源10的光朝向数字微镜器件30聚光的聚光器发挥作用。反射器20具有曲面状的有效反射面20a。反射器20将来自光源10的光朝向数字微镜器件30反射。有效反射面20a表示反射器20的有效光学面，即对光向数字微镜器件30具有的多个微镜32的照射作出贡献的反射器20的反射面。

数字微镜器件30具备基板31和在基板31上呈阵列状配置的多个微镜(下面，将图1中示出的三个微镜32a～32c统称为“微镜32”)。微镜32构成为能够单独地控制倾斜角度。

数字微镜器件30的各微镜32通过根据来自控制部60的控制信号改变其倾斜角度，能够单独地在将来自反射器20的光朝向位于灯具前方的投影透镜50反射的第一倾斜状态(下面，称为“接通状态”)、和将来自反射器20的光朝向设置于偏离投影透镜50的位置的光吸收部件40反射的第二倾斜状态(下面，称为“切断状态”)之间切换。通过改变各微镜32的倾斜角，能够将二维图像投影到灯具前方。例如，在图1中，位于上方的微镜32a处于接通状态，位于下方的微镜32c处于切断状态。另外，位于中央的微镜32b处于非倾斜状态(下面，称为“空挡状态”)。利用处于接通状态的微镜32a向灯具前方反射的光L1入射到投影透镜50。另一方面，利用处于切断状态的微镜32c反射的光L2入射到光吸收部件40而被吸收。

透明罩部件35被配置为覆盖数字微镜器件30。为了确保微镜32的可动域，透明罩部件35与微镜32隔开规定距离配置。透明罩部件35是由对于光源10射出的光而言透明的材料(例如，玻璃或聚碳酸脂、丙烯等树脂材料)形成的板状部件，其外形形成为能够覆盖数字微镜器件30的全域。这样，通过由透明罩部件35覆盖数字微镜器件30，能够保护数字微镜器件30。

投影透镜50将形成于包含投影透镜50的后侧焦点F的后侧焦点面上的图像作为反转像投影到灯具前方的假想铅垂屏幕上。投影透镜50配置为其后侧焦点F位于数字微镜器件30的光出射面的中心(即，位于中心的微镜32b的反射面)上。因此，投影透镜50将由数字微镜器件30形成的图像作为反转像投影到灯具前方的假想铅垂屏幕上。

在本实施方式中，来自光源10的光的出射强度调节、数字微镜器件30的各微镜32的倾斜角度的控制由控制部60进行。控制部60作为硬件结构由以计算机的CPU或存储器为首的元件或电路实现，作为软件结构由计算机程序等实现。此外，控制部60在图1中设置于灯室3外，但也可以设置于灯室3内。控制部60接收来自与拍摄装置62连接的图像处理装置61、未图示的光开关等的信号。而且，控制部60根据接收到的信号，向光源10及数字微镜器件30发送各种控制信号。

拍摄装置62被配置为拍摄灯具前方。图像处理装置61获取由拍摄装置62拍摄的图像数据，实施图像处理。由此，图像处理装置61特定图像数据中包含的车辆、行人、车道标记等，检测它们的位置。因为特定它们的技术或检测位置的技术是公知的技术，所以在此省略详细说明。将检测到的位置信息发往控制部60。使用这些位置信息，控制部60控制微镜32的倾斜角度，使数字微镜器件30形成希望的图像。

图2是用于说明本发明的实施方式的车辆用灯具1的光学系统5的概略图。在车辆用灯具1中，因为透明罩部件35以覆盖数字微镜器件30的方式配置，所以从反射器20朝向数字微镜器件30的光透过透明罩部件35。在该透过时，在透明罩部件35的表面发生菲涅尔反射。若被透明罩部件35的表面菲涅尔反射的光入射到投影透镜50的入射面50a，则菲涅尔反射光被投影透镜50投影到灯具前方，可能对行人或对面车造成眩光。在本实施方式中，提出了减轻透明罩部件35的表面的菲涅尔反射所引起的眩光的方法。

在本实施方式中，通过限定反射器20的配置位置，防止或至少抑制透明罩部件35的表面上的菲涅尔反射光进入投影透镜50的入射面50a。以下，对反射器20的配置位置进行说明。

如图2所示，以连接透明罩部件35的表面的一点P1和投影透镜50的入射面50a的端部50b的直线为“第一直线SL1”。以相对于穿过一点P1的透明罩部件35的法线NL1而与该第一直线SL1线对称的直线为“第二直线SL2”。第一直线SL1和法线NL1形成的角与第二直线SL2和法线NL1形成的角相等(由α表示)。法线NL1与投影透镜50的光轴Ax一致。

以与透明罩部件35的法线NL1交叉的微镜为“基准微镜”。在本实施方式中，基准微镜是呈阵列状配置的多个微镜32中位于中心的微镜32b。以连接基准微镜32b的表面的中心和投影透镜50的入射面50a的端部50b的直线为“第三直线SL3”。以相对于接通状态的基准微镜32b的法线NL2而与该第三直线SL3线对称的直线为“第四直线SL4”。第三直线SL3和法线NL2形成的角与第四直线SL4和法线NL2形成的角相等(由β表示)。另外，法线NL1和法线NL2形成的角γ与接通状态的微镜32b的倾斜角度相等。

反射器20配置为其有效反射面20a限制于第二直线SL2和第四直线SL4之间的区域AR1(图2中虚线的阴影所示的区域)内。“有效反射面20a限制于区域AR1内”是指有效反射面20a的端部位于AR1内，未在区域AR1外露出。

这样，在以有效反射面20a限制于第二直线SL2和第四直线SL4之间的区域AR1内的方式配置反射器20的情况下，透明罩部件35的表面上的菲涅尔反射光不能几何学地入射到投影透镜50的入射面50a上，或者至少抑制透明罩部件35的表面上的菲涅尔反射光向投影透镜50的入射面50a的入射。由此，能够减轻透明罩部件35的表面的菲涅尔反射所引起的眩光。

图3是用于说明本发明的另一实施方式的车辆用灯具的光学系统55的概略图。在使用透镜70来取代反射器20这一点上，该光学系统55与上述光学系统5不同。透镜70作为将来自光源10的光朝向数字微镜器件30聚光的聚光器发挥作用。此外，在图3中示出了一个透镜，但透镜70也可以由多个透镜构成。

在本实施方式的光学系统55中，透镜70被配置为其有效透镜面70a限制于第二直线SL2和第四直线SL4之间的区域AR1(图3中虚线的阴影所示的区域)内。区域AR1的确定方法与图2中说明的相同。“有效透镜面70a限制于区域AR1内”是指有效透镜面70a的端部位于AR1内，未在区域AR1外露出。有效透镜面70a表示透镜70的有效光学面，即对光向数字微镜器件30具有的多个微镜32的照射作出贡献的透镜70的入射面及出射面。

这样，在以有效透镜面70a限制于第二直线SL2和第四直线SL4之间的区域AR1内的方式配置透镜70的情况下，透明罩部件35的表面上的菲涅尔反射光不能几何学地入射到投影透镜50的入射面50a上，或者至少抑制透明罩部件35的表面上的菲涅尔反射光向投影透镜50的入射面50a的入射。由此，能够减轻透明罩部件35的表面的菲涅尔反射引起的眩光。

在透镜70由多个透镜构成的情况下，最靠近数字微镜器件30的透镜的有效透镜面限制于第二直线SL2和第四直线SL4之间的区域AR1内即可。

如上所述，基于实施方式对本发明进行了说明。这些实施方式仅为示例，本领域技术人员可以理解的是，可以对各构成要素或各处理工艺的组合进行各种变形，另外，这些变形例也包含于本发明的范围内。

附图标记说明

1 车辆用灯具

2 灯主体

3 灯室

4 透光罩

5、55 光学系统

10 光源

20 反射器

30 数字微镜器件

31 基板

32 微镜

35 透明罩部件

40 光吸收部件

50 投影透镜

60 控制部

61 图像处理装置

62 拍摄装置

70 透镜