JP2006260998A - 配光制御用可動ミラー及びライト - Google Patents

Abstract

【課題】
効率良く任意の配光分布パターンを設定することが可能な自動車用灯具を提供する。
【解決手段】
中央可動部と中枠３２、及び、中枠と外枠３４がねじり変形可能な梁３５で繋がっているバネ部材の中央可動部３１に、反射面が中枠よりも大きなミラー４０を配置した構造の配光制御用可動ミラー、または、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材の中央可動部に、小型発光体を配置した構造の配光制御用可動ライトを自動車用灯具に搭載する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配光制御が可能な自動車用灯具に関するものである。

特許文献１に記載のミラーデバイスは、表面にミラー、周縁部にコイルを備えた複数の可動板を枠状固定部にトーションバーで回転可能に軸支し、前記トーションバーの軸線に直交する方向に静磁界発生手段を整列して備え、前記コイルに流れる電流と前記静磁界発生手段によって発生する磁界により、可動部を駆動させるものである。

特開２００４−２４３５１２号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術には、以下のような課題が存在する。
特許文献１記載のミラーデバイスは、同一面内にミラー、トーションバー、枠状固定部を設けている。そのため、デバイス全体に対してミラーの面積が少なく、自動車用灯具の配光制御に用いるミラーデバイスとしては、反射効率が悪いという問題が存在する。
本発明の目的は、効率良く任意の配光分布パターンを設定することが可能な自動車用灯具を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明では，中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材の中央可動部に、反射面が中枠よりも大きなミラーを配置した構造の配光制御用可動ミラー、または、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材の中央可動部に、小型発光体を配置した構造の配光制御用可動ライトを自動車用灯具に搭載する。

本発明によれば、可動ミラーの反射面を大きくすること、又は、発光体を直接可動させることにより、効率良く任意の配光分布パターンを設定することが可能な自動車用灯具の実現が可能となる。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

本発明の実施例１を図１により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ１にミラー４０が接合されている。
２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、その構造は以下の通りである。

永久磁石１１と永久磁石１２は、コイル２１を挟むように、永久磁石１１がコイル２１の内側に、永久磁石１２がコイル２１の外側に配置されている。また、永久磁石１４と永久磁石１５は、コイル２１の外側に配置されたコイル２２を挟むように、永久磁石１４がコイル２２の内側に、永久磁石１５がコイル２２の外側に配置されている。永久磁石１１と永久磁石１２、及び、永久磁石１４と永久磁石１５の対向する面は各々異なる極性をもっている。このようにコイルに近い場所で、対向面の極性が異なる永久磁石でコイルを挟むように配置することにより、永久磁石により発生する磁界を有効に利用することができ、低電流での駆動が可能となる。

コイル２１はバネ部材３０の中央可動部３１に、コイル２２はバネ部材３０の中枠３２に接合されている。

バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁３３の軸は、永久磁石１１と永久磁石１２で発生する磁束の向きに対し直交しており、中枠と外枠を繋ぐ梁３４の軸は、永久磁石１４と永久磁石１５で発生する磁束の向きに対し直交している。また、これらの梁の軸は互いに直交している。

バネ部材の中央可動部のコイル２１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさがバネ部の中枠より大きなミラー４０が接合されている。

コイル２１、及び、コイル２２に流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、梁３３と梁３４を軸として、ミラーが永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の位置に反射させることが可能となる。

ミラーの角度を静電容量センサ、又は、歪センサで計測し、その値をフィードバックしてコイル２１、及びコイル２２に流す電流を制御することにより、ミラーを所望の角度に傾けることが可能となる。

本実施例では、プロセスコストの観点から、単結晶シリコンを水酸化カリウム水溶液等でエッチングするシリコン微細工技術のウェットプロセスを用いて、単結晶シリコンウエハを両面からエッチングしてバネ部材を製作したが、反応性イオンエッチング等のドライプロセスを用いて製作することも可能である。また、シリコン以外の弾性部材、もしくは樹脂部材を加工して製作することも可能である。

本実施例では、ミラーもシリコン微細工技術のウェットプロセスを用いて製作した。

本実施例では、コイルの巻き数を得る為、巻き線コイルをバネ部材に接合したが、微細加工技術のめっきプロセス等を用いて、バネ部材の製作プロセスの中で一括して形成することも可能である。

本実施例では各永久磁石を各々個別に成型し組立てを行ったが、永久磁石の全て、又は、いくつかを一括で成型することも可能である。

本発明の実施例２を図２により説明する。

２軸揺動型電磁アクチュエータ２にミラー４０が接合されている。
２軸揺動型電磁アクチュエータ２は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、その構造は以下の通りである。

永久磁石１１と永久磁石１２、及び、永久磁石１１と永久磁石１３でコイル２１を挟むように、永久磁石１１がコイル２１の内側に、永久磁石１２と永久磁石１３がコイル２１の外側に配置されている。また、永久磁石１４と永久磁石１５、及び、永久磁石１６と永久磁石１７は、コイル２１の外側に配置されたコイル２２を挟むように、永久磁石１４と永久磁石１６がコイル２２の内側に、永久磁石１５と永久磁石１７がコイル２２の外側に配置されている。永久磁石１１と永久磁石１２、及び、永久磁石１１と永久磁石１３、及び、永久磁石１４と永久磁石１５、及び、永久磁石１６と永久磁石１７の対向する面は各々異なる極性をもっている。このようにコイルに近い場所で対向面が極性の異なる永久磁石でコイルを挟むこと、また、１つのコイルに対して、複数の箇所を永久磁石で挟むことにより、永久磁石により発生する磁界を有効に利用することができ、低電流での駆動が可能となる。

コイル２１はバネ部材３０の中央可動部３１に、コイル２２はバネ部材３０の中枠３２に接合されている。

バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁３３の軸は、永久磁石１１と永久磁石１２との間に発生する磁束の向き、及び、永久磁石１１と永久磁石１３との間に発生する磁束に対し直交しており、中枠と外枠を繋ぐ梁３４の軸は、永久磁石１４と永久磁石１５との間に発生する磁束の向き、及び、永久磁石１６と永久磁石１７との間に発生する磁束に対し直交している。また、これらの梁の軸は互いに直交している。

バネ部材の中央可動部のコイル２１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさがバネ部の中枠より大きなミラー４０が接合されている。

コイル２１、及び、コイル２２に流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、梁３３と梁３４を軸として、ミラーが永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の位置に反射させることが可能となる。

本実施例のように、永久磁石の数を増やすことにより、低電流で大きなトルクを発生することが可能となる。

本発明の実施例３を図３により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ３にミラー４０が接合されている。
２軸揺動型電磁アクチュエータ３は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、その構造は以下の通りである。

永久磁石１１と軟磁性体５１は、コイル２１を挟むように、永久磁石１１と軟磁性体５１のいずれか一方がコイル２１の内側に、もう一方が外側に配置されている。また、永久磁石１４と軟磁性体５３は、コイル１１の外側に配置されたコイル２２を挟むように、永久磁石１４と軟磁性体５３のいずれか一方がコイル２２の内側に、もう一方が外側に配置されている。

コイル２１はバネ部材３０の中央可動部３１に、コイル２２はバネ部材３０の中枠３２に接合されている。

バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁３３の軸は、永久磁石１１と軟磁性体５１との間に発生する磁束の向きに対し直交しており、中枠と外枠を繋ぐ梁３４の軸は、永久磁石１４と軟磁性体５３で発生する磁束の向きに対し直交している。また、これらの梁の軸は互いに直交している。

バネ部材の中央可動部のコイル２１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさがバネ部の中枠より大きなミラー４０が接合されている。

コイル２１、及び、コイル２２に流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、梁３３と梁３４を軸として、ミラーが永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の位置に反射させることが可能となる。

本実施例では各永久磁石を各々個別に成型し組立てを行ったが、永久磁石と軟磁性体の全て、又は、軟磁性体のみを一括で成型することも可能である。

本発明の実施例４を図４により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ４にミラー４０が接合されている。
２軸揺動型電磁アクチュエータ４は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、その構造は以下の通りである。

永久磁石１１と軟磁性体５１、及び、永久磁石１１と軟磁性体５２でコイル２１を挟むように、永久磁石１１がコイル２１の内側に、軟磁性体５１と軟磁性体５２がコイル２１の外側に配置されている。また、永久磁石１４と軟磁性体５３、及び、永久磁石１６と軟磁性体５４は、コイル２１の外側に配置されたコイル２２を挟むように、永久磁石１４と軟磁性体５３のいずれか一方と永久磁石１６と軟磁性体５４のいずれか一方がコイル２２の内側に、もう一方が外側に配置されている。

コイル２１はバネ部材３０の中央可動部３１に、コイル２２はバネ部材３０の中枠３２に接合されている。

バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁３３の軸は、永久磁石１１と軟磁性体５１との間に発生する磁束の向き、及び、永久磁石１１と軟磁性体５２との間に発生する磁束に対し直交しており、中枠と外枠を繋ぐ梁３４の軸は、永久磁石１３と軟磁性体５３との間に発生する磁束の向き、及び、永久磁石１４と軟磁性体５４との間に発生する磁束に対し直交している。

バネ部材の中央可動部のコイル２１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさがバネ部の中枠より大きなミラー４０が接合されている。

コイル２１、及び、コイル２２に流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、梁３３と梁３４を軸として、ミラーが永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の位置に反射させることが可能となる。

本発明の実施例５を図５により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ５にミラー４０が接合されている。
２軸揺動型電磁アクチュエータ５は軟磁性体、コイル、バネ部材から成り、その構造は以下の通りである。

コイル２１を挟むように、軟磁性体５５が配置されている。また、コイル２１の外側に配置されたコイル２２を挟むように、軟磁性体５６が配置されている。軟磁性体５５と軟磁性体５６には各々コイル２３とコイル２４が巻かれている。

コイル２１はバネ部材３０の中央可動部３１に、コイル２２はバネ部材３０の中枠３２に接合されている。

コイル２３に電流を流すと、軟磁性体５５のコイル２１を挟む隙間に及び、コイル２４に電流を流すことにより
バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁３３の軸は、コイル２３に電流を流したときに軟磁性体５５のコイル２１を挟む隙間に発生する磁界の向きに対し直交しており、中枠と外枠を繋ぐ梁３４の軸は、コイル２４に電流を流したときに軟磁性体５６のコイル２２を挟む隙間に発生する磁界の向きに対し直交している。

バネ部材の中央可動部のコイル２１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさがバネ部の中枠より大きなミラー４０が接合されている。

コイル２１、及び、コイル２２に流れる電流と、軟磁性体５５のコイル２１を挟む隙間に発生する磁界、及び、軟磁性体５６のコイル２２を挟む隙間に発生する磁界との作用により、梁３３と梁３４を軸として、ミラーが軟磁性体に対して相対的に揺動し、光を任意の位置に反射させることが可能となる。

本実施例では、コイル２３、及び、コイル２４に流す電流は一定で、コイル２１、及び、コイル２２に流す電流を制御することで、ミラーを所望の角度に傾けていたが、コイル２１、及び、コイル２２に流す電流を一定にして、コイル２３、及び、コイル２４に流す電流を制御することでミラーを所望の角度に傾けることも可能である。

また、全てのコイルに流す電流を制御することでミラーを所望の角度に傾けることも可能である。

また、コイル２１、及び、コイル２２の代わりに永久磁石、又は、軟磁性体を配置し、コイル２３、及び、コイル２４に流す電流を制御することでミラーを所望の角度に傾けることも可能である。

本実施例では、巻き線コイルが巻かれた軟磁性体を利用したが、微細加工技術のめっきプロセス等を用いて、コイル、及び、軟磁性体を一括して形成することも可能である。

本発明の実施例６を図６により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ１、または、２軸揺動型電磁アクチュエータ２、または、２軸揺動型電磁アクチュエータ３、または、２軸揺動型電磁アクチュエータ４に反射面の形状が凹曲面になっているミラー４１が接合されている。
反射面を凹曲面にすることで、電磁アクチュエータによる反射面の揺動角度に対して、大きな反射角を得ることができる。
本実施例では、反射面の形状を凹曲面としたが、凸曲面にすることも考えられる。

本発明の実施例７を図７により説明する。
本実施例のミラーユニットは、ベース上に上記実施例２に記載の配光制御用可動ミラーが複数配置された構造になっている。

永久磁石１０は軟磁性体で形成されたベース６０上に固定されている。

本実施例の配光制御用可動ミラーのバネ部材３６は、１つの外枠の中に複数の中央可動部と複数の中枠、そしてそれらを繋ぐ複数の梁３３から成る。

中枠より反射面の大きなミラーを最小限の隙間でアレイ状に敷詰めるように、複数の中央可動部に各々１ヶずつミラーが接合されている。

コイルの巻き線はバネ部材に形成された配線を介して、外部の駆動回路に接続されており、各々独立してコイルに電流を流すことにより、各々の可動ミラーを任意に傾けることが可能となる。

バネ部材３６の表面にも反射膜を形成し、光反射効率を高めている。

反射光の強度分布の調整は、光量の調整によって行っている。

本実施例では、単結晶シリコンウエハを両面からウェットエッチングして上記バネ部材を一括で製作し、その上に同じく単結晶シリコンウエハをウェットエッチングして製作したミラーを実装し、反対側に巻き線コイルを実装して組立てを行ったが、バネ部材、ミラー、コイルを微細加工プロセスにより一括して製作することも可能である。

磁石は可能な限り少なくなるようにベース上に実装し、ベースとバネ部材の外枠はスペーサ６１を介して繋がっている。

ベースに駆動回路を一括して製作することも可能である。

本実施例では、上記実施例２の配光制御用可動ミラーを採用したが、その他、実施例１、又は、実施例３、又は、実施例４の配光制御用可動ミラーを採用することも考えられる。

永久磁石の代わりに電磁石をベースに配置することで、実施例５の配光制御用可動ミラーを採用することも考えられる。

本発明の実施例８を図８により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ１に実装基板７０を介して小型発光体８０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０が実装されている。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例９を図９により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ２に実装基板７０を介して小型発光体８０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０が実装されている。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１０を図１０により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ３に実装基板７０を介して小型発光体８０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０が実装されている。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１１を図１１により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ４に実装基板７０を介して小型発光体８０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０が実装されている。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１２を図１２により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ５に実装基板７０を介して小型発光体８０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ５は軟磁性体、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０が実装されている。

コイルに流れる電流と、軟磁性体のコイルを挟む隙間に発生する磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体が軟磁性体に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１３を図１３により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ１に実装基板７０を介して小型発光体８０と反射板９０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０と反射板９０が実装されている。

本実施例では実装基板と反射板を別々に作って接合しているが、例えば、シリコンのマイクロマシニング加工を利用して、これらを一体で作製することも可能である。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体と反射板が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１４を図１４により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ２に実装基板７０を介して小型発光体８０と反射板９０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０と反射板９０が実装されている。

本実施例では実装基板と反射板を別々に作って接合しているが、例えば、シリコンのマイクロマシニング加工を利用して、これらを一体で作製することも可能である。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体と反射板が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１５を図１５により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ３に実装基板７０を介して小型発光体８０と反射板９０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０と反射板９０が実装されている。

本実施例では実装基板と反射板を別々に作って接合しているが、例えば、シリコンのマイクロマシニング加工を利用して、これらを一体で作製することも可能である。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体と反射板が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１６を図１６により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ４に実装基板７０を介して小型発光体８０と反射板９０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ１は永久磁石、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０と反射板９０が実装されている。

本実施例では実装基板と反射板を別々に作って接合しているが、例えば、シリコンのマイクロマシニング加工を利用して、これらを一体で作製することも可能である。

コイルに流れる電流と、コイルを挟んで対向している永久磁石間の磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体と反射板が永久磁石に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１７を図１７により説明する。
２軸揺動型電磁アクチュエータ５に実装基板７０を介して小型発光体８０と反射板９０が接合されている。

２軸揺動型電磁アクチュエータ５は軟磁性体、コイル、バネ部材から成り、バネ部材の中央可動部３１のコイルが接合された面の反対側の面に、実装基板７０が接合され、実装基板の上に小型発光体８０と反射板９０が実装されている。

本実施例では実装基板と反射板を別々に作って接合しているが、例えば、シリコンのマイクロマシニング加工を利用して、これらを一体で作製することも可能である。

コイルに流れる電流と、軟磁性体のコイルを挟む隙間に発生する磁界との作用により、直交する２組の梁を軸として、小型発光体が軟磁性体に対して相対的に揺動し、光を任意の方向に投射することが可能となる。

本発明の実施例１８を図１８により説明する。
本実施例のライトユニットは、ベース上に上記実施例１４に記載の配光制御用可動ライトが複数配置された構造になっている。

永久磁石１０は軟磁性体で形成されたベース６０上に固定されている。

本実施例の配光制御用可動ミラーのバネ部材３６は、１つの外枠の中に複数の中央可動部と複数の中枠、そしてそれらを繋ぐ複数の梁３３から成る。

最小限の隙間で小型発光体をアレイ状に敷詰めるように、複数の中央可動部に各々１ヶずつ実装基板を介して小型発光体８０、または、小型発光体と反射板が接合されている。

コイルの巻き線、及び、小型発光体はバネ部材に形成された配線を介して、外部の駆動回路に接続されており、各々独立してコイル、及び、小型発光体に電流を流すことにより、各々の小型発光体の傾き角と光量を各々独立に制御することが可能となる。

本実施例では、単結晶シリコンウエハを両面からウェットエッチングして上記バネ部材を一括で製作し、その上に同じく単結晶シリコンウエハをウェットエッチングして製作したミラーを実装し、反対側に巻き線コイルを実装して組立てを行ったが、バネ部材、実装基板、コイルを微細加工プロセスにより一括して製作することも可能である。

磁石は可能な限り少なくなるようにベース上に実装し、ベースとバネ部材の外枠はスペーサ６１を介して繋がっている。

ベースに駆動回路を一括して製作することも可能である。

本実施例では、上記実施例２の配光制御用可動ミラーを採用したが、その他、実施例８、又は、実施例９、又は、実施例１０、または、上記実施例１１、または、上記実施例１３、または、上記実施例１５、または、上記実施例１６に記載の配光制御用可動ライト配光制御用可動ライトを採用することも考えられる。

永久磁石の代わりに電磁石をベースに配置することで、実施例１２、または、実施例１７に記載の配光制御用可動ライトを採用することも考えられる。

本発明の実施例１９を図１９により説明する。本実施例のヘッドライトは光源８１と固定反射板９１と上記実施例７に記載の配光制御用可動ミラーユニット６が複数配置された構造になっている。

本実施例では、可動ミラーユニットを平面上に配置しているが、図２０に示すように、曲面に沿って配置することも可能である。

ヘッドライト外周部の可動ミラーユニットの形状や傾き角を調整することで、任意の配光分布を得ることができる。

本発明の実施例２０を図２１により説明する。本実施例のヘッドライトは上記実施例１８に記載の配光制御用可動ライトユニット７が複数配置された構造になっている。

本実施例では、可動ライトユニットを平面上に配置しているが、図２２に示すように、曲面に沿って配置することも可能である。

ヘッドライト外周部の可動ライトユニットの形状や傾き角を調整することで、任意の配光分布を得ることができる。

本発明の実施例２１を図２３、図２４により説明する。本実施例は上記実施例１９に記載の配光制御用可動ミラーを搭載したヘッドライト、または、上記実施例２０に記載の配光制御用可動ライトを搭載したヘッドライト１０１によるドライバータスク低減システムの一例である。

ヘッドライト１０１は自動車１００に搭載されている。

車速信号や舵角信号、ジャイロセンサで検出した車体の傾き、ハイトセンサで検出したヘッドライト部の地上からの高さが制御装置に逐次入力され、その時々の最適な配光分布パターンを得るための制御信号が出力される。制御信号は配光制御デバイスに伝達され、その指令に従い複数の発光体は各々独立に調光されるとともに、発光体又はミラーが最適な位置（角度）に移動する。ドライバー自身で予め決められた配光分布パターンを選択することや配光制御を作動しないようにすることも可能である。

また、外部から進行方向の道路状況を知らせる信号を受信して、自動的に配光分布を調整することも可能である。

また、カーナビゲーションシステムと組み合わせて、カーブや交差点等で、自動的に配光分布を調整することも可能である。

また、複数の発光体の一部を赤外線発光体にすることで、安全性の向上を図ることも可能である。例えば、可視光発光体を配光分布パターンがロービーム状態になるように設定しておき、赤外線発光体のみをハイビーム状態になるように設定することで、対向車のドライバー等を幻惑させることなく、赤外線カメラ１０２とモニタによって遠方の障害物をいち早く確認することができる。

また、赤外線発光体を、対向車検知、車間検知、雨滴検知を行うための赤外線センサ７２と組み合わせることにより、これらの感度を向上させることが可能となる。

以下、対向車検知、車間検知、雨滴検知による効果を述べる。

赤外線センサによって対向車を検知することにより、その情報が制御装置に伝達され、配光分布パターンがハイビーム状態の場合、自動的にロービーム状態にすることが可能となる。

赤外線センサによって前方を走る車との車間距離を測定することにより、安全な車間距離を保って走行することが可能となる。十分な車間距離がない場合は、音もしくはハンドルへの振動等によりドライバーに警告を与える。緊急の場合はスロットル及びブレーキの制御を行い、自動的に追突を回避する。

赤外線センサによって雨滴を検知すると、自動的にワイパー１０３が作動する。また、雨滴の量によりワイピングの速さや間欠の調整を自動的に行う。

本発明は自動車のヘッドライトに利用できる。

本発明の実施例１を示す展開図である。 本発明の実施例２を示す展開図である。 本発明の実施例３を示す展開図である。 本発明の実施例４を示す展開図である。 本発明の実施例５を示す展開図である。 本発明の実施例６を示す斜視図である。 本発明の実施例７を示す斜視図である。 本発明の実施例８を示す展開図である。 本発明の実施例９を示す展開図である。 本発明の実施例１０を示す展開図である。 本発明の実施例１１を示す展開図である。 本発明の実施例１２を示す展開図である。 本発明の実施例１３を示す展開図である。 本発明の実施例１４を示す展開図である。 本発明の実施例１５を示す展開図である。 本発明の実施例１６を示す展開図である。 本発明の実施例１７を示す展開図である。 本発明の実施例１８を示す展開図である。 本発明が適用されたヘッドライトである。 本発明が適用されたヘッドライトである。 本発明が適用されたヘッドライトである。 本発明が適用されたヘッドライトである。 本発明が適用されたシステムを示す。 本発明が適用された自動車を示す。

符号の説明

１…２軸揺動型電磁アクチュエータ
２…２軸揺動型電磁アクチュエータ４
３…２軸揺動型電磁アクチュエータ４
４…２軸揺動型電磁アクチュエータ４
５…２軸揺動型電磁アクチュエータ５
１０…永久磁石
１１…永久磁石
１２…永久磁石
１３…永久磁石
１４…永久磁石
１５…永久磁石
１６…永久磁石
１７…永久磁石
２１…コイル
２２…コイル
２３…コイル
２４…コイル
３０…バネ部材
３１…バネ部材の中央可動部
３２…バネ部材の中枠
３３…バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁
３４…バネ部材の外枠
３５…バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁
４１…ミラー
４２…曲面ミラー
５１…軟磁性体
５２…軟磁性体
５３…軟磁性体
５４…軟磁性体
５５…軟磁性体
５６…軟磁性体
６０…ベース
６１…スペーサ
７０…実装基板
８０…小型発光体
８１…光源
９０…反射板
９１…固定反射板
１００…自動車
１０１…ヘッドライト
１０２…赤外線カメラ
１０３…ワイパー

Claims (13)

1. 磁石１、磁石２、磁石３、磁石４と、コイル１、コイル２と、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材と、ミラーで構成された自動車のヘッドライトに用いる配光制御用可動ミラーにおいて、
   前記磁石１と前記磁石２で前記コイル１を挟むように前記磁石１が前記コイル１の内側に配置され、
   かつ、前記コイル２の内側に前記コイル１、前記磁石２、前記磁石３が配置され、
   かつ、前記磁石３と前記磁石４で前記コイル２を挟むように、前記磁石４が前記コイル２の外側に配置され、
   かつ、前記磁石１と前記磁石２、及び、前記磁石３と前記磁石４の対向する面は各々異なる極性をもっており、
   かつ、前記コイル１の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中央可動部が接合されており、
   かつ、前記コイル２の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中枠が接合されており、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石１と前記磁石２で発生する磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石３と前記磁石４で発生する磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向と互いに垂直であり、
   かつ、前記バネ年部材の中央可動部の前記コイル１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさが前記バネ部の中枠より大きなミラーが接合され、
   前記コイル１、及び、前記コイル２に電流を流すことで、前記ミラーが前記２つの梁を軸として、前記磁石に対して相対的に揺動することを特徴とする配光制御用可動ミラー。
2. 磁石１、磁石２、軟磁性体１、軟磁性体２、コイル１、コイル２と、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材と、ミラーで構成された自動車のヘッドライトに用いる配光制御用可動ミラーにおいて、
   前記磁石１と前記軟磁性体１で前記コイル１を挟むように、前記磁石１が前記コイル１の内側に配置され、
   かつ、前記コイル２の内側に前記コイル１が配置され、
   かつ、前記磁石２と前記軟磁性体２で前記コイル２を挟むように、前記磁石２と前記軟磁性体２のいずれか一方が前記コイル２の内側に配置され、
   かつ、前記コイル１の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中央可動部が接合されており、
   かつ、前記コイル２の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中枠が接合されており、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石１と前記軟磁性体１の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石２と前記軟磁性体２の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向と互いに垂直であり、
   かつ、前記バネ年部材の中央可動部の前記コイル１が接合された面の反対側の面に、反射面の大きさが前記バネ部の中枠より大きなミラーが接合され、
   前記コイル１、及び、前記コイル２に電流を流すことで、前記ミラーが前記２つの梁を軸として、前記磁石、及び、前記軟磁性体に対して相対的に揺動することを特徴とする配光制御用可動ミラー。
3. 請求項１または請求項２に記載の配光制御用可動ミラーにおいて、
   上記反射面が曲面であることを特徴とする配光制御用可動ミラー。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の配光制御用可動ミラーがベース上に複数配置された配光制御用可動ミラーユニットにおいて、
   磁石及び軟磁性体は前記ベース上に固定、又は、前記ベースと一体で成型され、
   かつ、配光制御用可動ミラーの全ての外枠は繋がっており、
   かつ、外枠はベースに対して相対的に固定され、
   各配光制御用可動ミラーのコイルに個別に電流を流すことで、前記各ミラーが前記ベースに対して相対的に各々独立に揺動することを特徴とする配光制御用可動ミラーユニット。
5. 小型発光体と、実装基板と、磁石１、磁石２、磁石３、磁石４と、コイル１、コイル２と、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材で構成された自動車のヘッドライトに用いる配光制御用可動ライトにおいて、
   前記磁石１と前記磁石２で前記コイル１を挟むように前記磁石１が前記コイル１の内側に配置され、
   かつ、前記コイル２の内側に前記コイル１、前記磁石２、前記磁石３が配置され、
   かつ、前記磁石３と前記磁石４で前記コイル２を挟むように、前記磁石４が前記コイル２の外側に配置され、
   かつ、前記磁石１と前記磁石２、及び、前記磁石３と前記磁石４の対向する面は各々異なる極性をもっており、
   かつ、前記コイル１の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中央可動部が接合されており、
   かつ、前記コイル２の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中枠が接合されており、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石１と前記磁石２の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石３と前記磁石４の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向と互いに垂直であり、
   かつ、前記バネ年部材の中央可動部の前記コイル１が接合された面の反対側の面に、前記実装基板が接合され、
   かつ前記実装基板上に小型発光体が配置され、
   前記コイル１、及び、前記コイル２に電流を流すことで、前記小型発光体が前記２つの梁を軸として、前記磁石に対して相対的に揺動することを特徴とする配光制御用可動ライト。
6. 小型発光体と、実装基板と、磁石１、磁石２、軟磁性体１、軟磁性体２、コイル１、コイル２と、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材で構成された自動車のヘッドライトに用いる配光制御用可動ライトにおいて、
   前記磁石１と前記軟磁性体１で前記コイル１を挟むように、前記磁石１が前記コイル１の内側に配置され、
   かつ、前記コイル２の内側に前記コイル１が配置され、
   かつ、前記磁石２と前記軟磁性体２で前記コイル２を挟むように、前記磁石２と前記軟磁性体２のいずれか一方が前記コイル２の内側に配置され、
   かつ、前記コイル１の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中央可動部が接合されており、
   かつ、前記コイル２の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中枠が接合されており、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石１と前記軟磁性体１の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石２と前記軟磁性体２の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向と互いに垂直であり、
   かつ、前記バネ年部材の中央可動部の前記コイル１が接合された面の反対側の面に、前記実装基板が接合され、
   かつ、前記実装基板上に小型発光体が配置され、
   前記コイル１、及び、前記コイル２に電流を流すことで、前記小型発光体が前記２つの梁を軸として、前記磁石、及び、前記軟磁性体に対して相対的に揺動することを特徴とする配光制御用可動ライト。
7. 小型発光体と、反射板と、実装基板と、磁石１、磁石２、磁石３、磁石４と、コイル１、コイル２と、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材で構成された自動車のヘッドライトに用いる配光制御用可動ライトにおいて、
   前記磁石１と前記磁石２で前記コイル１を挟むように前記磁石１が前記コイル１の内側に配置され、
   かつ、前記コイル２の内側に前記コイル１、前記磁石２、前記磁石３が配置され、
   かつ、前記磁石３と前記磁石４で前記コイル２を挟むように、前記磁石４が前記コイル２の外側に配置され、
   かつ、前記磁石１と前記磁石２、及び、前記磁石３と前記磁石４の対向する面は各々異なる極性をもっており、
   かつ、前記コイル１の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中央可動部が接合されており、
   かつ、前記コイル２の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中枠が接合されており、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石１と前記磁石２で発生する磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石３と前記磁石４で発生する磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向と互いに垂直であり、
   かつ、前記バネ年部材の中央可動部の前記コイル１が接合された面の反対側の面に、前記実装基板が接合され、
   かつ前記実装基板上に前記小型発光体と前記反射板が配置され、
   前記コイル１、及び、前記コイル２に電流を流すことで、前記小型発光体が前記２つの梁を軸として、前記磁石に対して相対的に揺動することを特徴とする配光制御用可動ライト。
8. 小型発光体と、反射板と、実装基板と、磁石１、磁石２、軟磁性体１、軟磁性体２、コイル１、コイル２と、中央可動部と中枠、及び、中枠と外枠がねじり変形可能な梁で繋がっているバネ部材で構成された自動車のヘッドライトに用いる配光制御用可動ライトにおいて、
   前記磁石１と前記軟磁性体１で前記コイル１を挟むように、前記磁石１が前記コイル１の内側に配置され、
   かつ、前記コイル２の内側に前記コイル１が配置され、
   かつ、前記磁石２と前記軟磁性体２で前記コイル２を挟むように、前記磁石２と前記軟磁性体２のいずれか一方が前記コイル２の内側に配置され、
   かつ、前記コイル１の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中央可動部が接合されており、
   かつ、前記コイル２の軸方向に垂直な面と前記バネ部材の中枠が接合されており、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石１と前記軟磁性体１の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記磁石２と前記軟磁性体２の間の磁束の向きに対し垂直であり、
   かつ、前記バネ部材の中央可動部と中枠を繋ぐ梁の軸方向は、前記バネ部材の中枠と外枠を繋ぐ梁の軸方向と互いに垂直であり、
   かつ、前記バネ年部材の中央可動部の前記コイル１が接合された面の反対側の面に、前記実装基板が接合され、
   かつ前記実装基板上に前記小型発光体と前記反射板が配置され、
   前記コイル１、及び、前記コイル２に電流を流すことで、前記小型発光体が前記２つの梁を軸として、前記磁石、及び、前記軟磁性体に対して相対的に揺動することを特徴とする配光制御用可動ライト。
9. 請求項５乃至８の何れかに記載の配光制御用可動ライトがベース上に、複数配置された配光制御用可動ライトユニットにおいて、
   磁石及び軟磁性体は前記ベース上に固定、又は、前記ベースと一体で成型され、
   かつ、配光制御用可動ライトの全ての外枠は繋がっており、
   かつ、外枠はベースに対して相対的に固定され、
   各配光制御用可動ライトのコイルに個別に電流を流すことで、前記各ライトが前記ベースに対して相対的に各々独立に揺動することを特徴とする配光制御用可動ライトユニット。
10. 請求項４に記載の配光制御用可動ミラーユニットと発光体とで構成された自動車用ヘッドライト。
11. 請求項９に記載の配光制御用可動ライトユニットで構成された自動車用ヘッドライト。
12. 請求項１０または１１に記載の自動車用ヘッドライトと、
    ハンドルの舵角、車速、車体の沈み込み量、車体の傾き、前方車両との距離を各々計測する舵角センサ、車速センサ、ハイトセンサ、ジャイロセンサ、赤外線センサと、
    前記各種センサで計測した情報、及び、外部からの情報やカーナビゲーションシステムからの情報を基に、最も適した配光分布を計算し、前記配光制御用可動ミラーユニット、又は、前記配光制御用可動ライトユニットの駆動回路に指令を与え、前記配光制御用可動ミラーユニット、又は、前記配光制御用可動ライトユニットを駆動させて、最適な配光分布を自動的に生成する制御回路とを有する配光制御システム。
13. 請求項１１に記載の自動車用ヘッドライトと、
    前記配光制御用可動ライトユニットの複数の小型発光体を構成する可視光源及び赤外線光源と、
    ハンドルの舵角、車速、車体の沈み込み量、車体の傾き、前方車両との距離を各々計測する舵角センサ、車速センサ、ハイトセンサ、ジャイロセンサ、赤外線センサと、
    前記各種センサで計測した情報、及び、外部からの情報やカーナビゲーションシステムからの情報を基に、最も適した可視光及び赤外線の配光分布を各々計算し、前記配光制御用可動ライトユニットの駆動回路に指令を与え、前記配光制御用可動ライトユニットを駆動させて、可視光及び赤外線について各々最適な配光分布を自動的に生成する制御回路とを有する配光制御システム。
    

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