JP2010266421A

JP2010266421A - 車両用ヘッドライトの照射光測定方法とその装置

Info

Publication number: JP2010266421A
Application number: JP2009135530A
Authority: JP
Inventors: Hideki Watanabe; 秀禧渡辺; Chitsu Kimura; 秩木村
Original assignee: WATANABE ELECTRIC IND; Watanabe Electric Industry Co Ltd
Current assignee: WATANABE ELECTRIC IND; Watanabe Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】ヘッドライトテスターにおいて種々の光学部品により測定誤差要因を吸収する色補正光学フィルターを介在させることにより高精度なヘッドライトテスターを得る。
【解決手段】ヘッドライト配光を計測するヘッドライトテスターにおいて、複数の色光学フィルター特性を組み合わせ、その合成した光学フィルターにより配光光度を測定する際、種々の光学部品によって生ずる誤差を低減するため逆特性の色補正フィルターを介在させることにより高精度のヘッドライトテスターを提供する。
【選択図】図３４

Description

本発明は、車両用前照灯試験装置（ヘッドライトテスター）において、ヘッドライトの照射光を測定する方法及び装置に関するものである。

車両用ヘッドライトの測定試験は基準のヘッドライトの前面１０ｍの距離にスクリーンを配置し、該基準ライトから投射される照度分布パターンと照度を測定基準用フィルターが装着された測定基準用の光度計にて測定し、その測定された光度分布を基準値にして判断される。この方法による、被測定車両のヘッドライトの試験測定は、広いスペースが必要であり、また光度とその分布測定値によって良否を判断することから複数の測定ポイントが必須となる。

図１に、この基準測定方法を示す。図１において、基準ヘッドライト１０１から照射された照射光１０５は１０ｍ離間したスクリーン１０２投射される。投射した照射パターン１０３を基準光度測定器１０４で基準となる光度を計測する。車両用ヘッドライトの試験計測は、この測定方法を採用しても良いが測定装置が大きくなり、かつ測定作業と測定値処理の作業量が膨大になり、非効率であった。図２は基準光度測定器１０４の前面に色フィルター１０６を配置し、色フィルターの種類を変更し、そのときの光度を基準として測定する方法である。図３は基準測定に使用される基準光度計の形状を示す、該基準光度計は測定基準用フィルターが内蔵された円筒形の形状をもち外形も図３に示すように最大外形φ１３４ｍｍ、長さ１４４ｍｍの大きさを持つ。よって省スペースの測定器に内蔵するには外形が大きく用途が限られかつ高価なセンサーである。該ヘッドライト１０１からスクリーン１０２に照射される照射パターンを該基準光度計よってスクリーン上の光度を測定する。また図４は、この基準照度計に内蔵される測定基準用フィルターの分光特性１０８と基準比視感度特性１０７を示す。

図５に、実際の測定作業を示す。測定するヘッドライト１０９から１０ｍ離間したスクリーン１１１に投射された照射光１１０のスクリーン上の照射パターン１１２を受光センサー１１３，１１４，１１５，１１６，１１７で光度データとして取得する。多点のデータを取得できるが、広い作業スペースが必要であることには変わりはない。図６は受光センサー１１７の前面に色フィルター１１８を配置し、色フィルターの種類を変更し、そのときの光度を基準として測定する方法である。

図７として、作業スペース低減の工夫としての装置であるヘッドライトテスター１１９を示す。ヘッドライトテスター１１９を被測定ヘッドライト１２１から１ｍ離間した場所に設置しヘッドライト光１２２を該ヘッドライトテスター１１９の筐体前面の集光レンズ部１２０に投射し、該筐体内の小型スクリーンに縮小投影させ、該スクリーン上に配設された受光センサーの出力信号を測定する方法（特開昭６３−１９５２９）をとっている。

図８はヘッドライトテスターの内部構造例を示している。ヘッドライトテスター１２４の前面のフレネルレンズ部１２５に被測定ヘッドライト１２１より照射光１２３を投射し、反射ミラー１２６、ハーフミラー１２７を経由しスクリーン１２８および１２９に照射パターンを投影する。スクリーン１２８は走行灯用スクリーン、１２９はすれ違い灯用スクリーンである。

図９は図８に示すヘッドライトテスター内部に色フィルター１３０を配置し、これらの色フィルターの種類を変更し光度を測定する方法を示している。図８、図９は図１、図２の基準光度測定と同じ方法に相当しており、ヘッドライトテスターでも同じ方法で光度測定を行う。図１、図２で得られた基準光度測定値とヘッドライトテスターによる測定光度を比較検証し被測定ヘッドランプの光度測定を行っている。

図１０は走行灯用スクリーン上の受光センサー配置例を示している。走行灯の光度は受光センサー１３２によって行う。受光センサー１３３，１３４，１３５，１３６は照射パターンがほぼ中心であるかの確認用のセンサーである。
特開昭６３−１９５２９号公報

本発明では、従来の基準光度測定に則った測定法では広い測定スペースが必要であり、これに対する改善対策としてヘッドライト近傍にヘッドライトテスターを配置し、光学レンズ、ミラー灯の光学部材を組み合わせ省スペースの光度測定を行っている。しかし図５、図６による測定する光学空間とヘッドライトテスターによる光学空間は基本的に異なり測定誤差を伴うものであった。その誤差要因はヘッドライトテスター前面のフレネルレンズ、フレネルレンズを保護するガラス板、反射ミラー、ハーフミラー、受光センサーが基準と異なる特性を持ち光学特性の違いがある。省スペースの測定を提供するヘッドライトテスターは、その構造上ゆえ誤差要因を必然的に含むものである。

図１１は図９におけるヘッドライトテスターでの光度測定で使用する色フィルター１３０の分光特性を示している。色フィルターは図１１に示されるＲ−６０の１３７，Ｏ−５６の１３８、Ｇ−５３３の１３９、Ｂ−４８０の１４０の４種類を用いる。また、光度測定に用いる受光センサーの分光特性を図１２の１４１として示す。分光特性１４１は、図４に示される基準受光センサーの分光特性とは近似しているものの誤差を持っていることがわかる。

図１３は分光特性１４１と示される受光センサーに色フィルターＲ−６０の分光特１４２をあてがった時の合成分光特性１４３を示している。図１４は分光特性１４１と示される受光センサーに色フィルターＯ−５６の分光特１４４と組み合わせた時の合成分光特性１４５を示している。図１５は分光特性１４１と示される受光センサーに色フィルターＧ−５３３の分光特１４６をあてがった時の合成分光特性１４７を示している。同様に、図１６は分光特性１４１と示される受光センサーに色フィルターＢ−４８０の分光特性１４８を組み合わせた時の合成分光特性１４９を示している。

図１７は従来の方法によって光度測定した例を示す。図１７において、指示すべき光度は図２の測定方法によって得られた数値である。実際の測定値は−１６．１％〜＋３８．１％の誤差を示している。このようにヘッドライトテスターに構成される光学部品としての分光特性を持つ事により誤差を生じていることがわかる。よってこれらの誤差要因は許容しながら如何にヘッドライトテスターの光度測定誤差を低減するかが課題となる。

上記目的を達成するため、請求項に記載される誤差低減の低減する方法として適応するフィルター例を対応方法を示す。図１７に示す誤差をグラフ化したものを図１８に示す。横軸は光波長、縦軸は光度測定誤差（％）を示す。図１８に示す誤差グラフは１５１に示すように右方上がりの傾向を持ち、その誤差量は１５０で示される。図１９は色補正フィルターの特性を示す、波長４７０ｎｍより短波長領域は透過率が減少し、波長４５０ｎｍ〜５５０ｎｍはほぼ平坦な特性を持ち、波長５５０ｎｍ〜６２０ｎｍの透過率が波長が長くなるに従い減少し、６２０ｎｍ以上は一定の透過率特性を持っている。図１９で示される補正量１５２、青色領域および橙赤色の減少曲線は色補正フィルターの種類により選択可能である。

適応する色補正フィルター例によって測定光度値誤差の変化する状態を示す。図２０は例として図１９における補正量１５２が少ない色補正フィルター適応させた測定誤差を示す。例として色補正フィルターはＣＣ−Ｃ１０フィルターを用いた。図２１は同様にＣＣ−Ｃ２０の色補正フィルターを用いた時の測定誤差を示す。図２２はＣＣ−Ｃ３０色補正フィルターの測定誤差例、図２３はＣＣ−Ｃ４０色補正フィルターを用いたときの測定誤差例、図２４はＣＣ−Ｃ５０色補正フィルターを適応させたときの誤差特性である。図１７、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４の誤差特性をグラフ化したものを図２５に示す。色補正フィルターの補正量が測定光度誤差に反比例したものを適合させて誤差を低減させる事が示される。この図２５の例では、ＣＣ−Ｃ４０色補正フィルターを適合させれば良い事がわかる。

ヘッドライトテスター機種設計変更による使用する光学部品、センサーの変更や配置が変わる場合が多々ある。図２６は別機種の光度測定での測定誤差例を示す。図２６は色補正フィルターを用いない場合で、その誤差グラフを図２７に示す。図２８、図２９、図３０、図３１、図３２は、対応させる色補正フィルターの種類を変えたものである。この誤差をまとめてグラフ化したものを図３３として示す。この例では、色補正フィルターとしてはＣＣ−Ｃ５０を採用する事が望ましい結果となっている。このように機種の差、光学部品、センサーの違いを適正な色補正フィルターを対応させる事により、高精度なヘッドライトテスターを提供することが可能となり、機種変更や設計変更への対応も迅速に出来る。

次に、本発明を具体化した実施形態を図に基づいて説明する。図３４はヘッドライトテスター内に適合する色補正フィルターを配置した発明例を示す。被測定ヘッドランプ１７２の照射光１７３はヘッドライトテスター１７４の前面のフレネルレンズ系１７５に投射され、反射ミラー１７６、ハーフミラー１７７を経由してスクリーン１７８、スクリーン１７９に照射パターンを結像する。色補正フィルターの配置例としてハーフミラー１７７とスクリーン１７８の中間、ハーフミラー１７７とスクリーン１７９の中間に配置する。別な実施例としてはフレネルレンズ系１７５と反射ミラー１７６の中間に配置する方法や反射ミラー１７６とハーフミラー１７７の中間に配置する方法もある。色補正フィルターの配置が簡便な方法の発明例である。

図３５は受光センサー１８２を示す。図３６は受光センサー１８２に色補正フィルター１８３をはめ込む構造を持つ。１８４は色補正フィルター１８３と受光センサーを取り付けるホルダーで遮蔽部材としても兼ねている。色補正フィルター１８３を取り付けた受光センサー１８５は単体でも誤差補正された受光センサーとして対応可能である。図３７は色補正フィルター１８３を取り付けた受光センサー１８５をヘッドライトテスター内のスクリーン１８６に配設した例である。図３７は走行灯スクリーンに配設した例であるが、すれ違い灯のスクリーンにも同様に取り付ける事が出来る。色補正フィルター１８３を取り付けた受光センサー１８５を取り付けたスクリーンを交換する事により迅速に高精度なヘッドライトテスターを提供できる。

本発明例に実施した色補正フィルターは市販のフィルターを使用したが、より精度を高めるには、誤差特性から逆特性の補正フィルターを決定し、きめ細かい補正フィルターを適合させればより精度の高いヘッドライトテスターを提供できる。

請求項１は適合させる色補正フィルターの分光特性例を対応させる発明を示している。請求項２は誤差特性の逆特性を持つ色補正フィルターを対応する発明である。請求項３は各種色フィルターによる光度測定方法と適合させる色補正フィルターの分光特性例を対応させる発明を示している。請求項４は各種色フィルターによる光度測定誤差の逆特性をもつ色補正フィルターの分光特性例を対応させる発明を示している。請求項５は各種色フィルターによる光度測定誤差から得られる適正補正量を持つ色補正フィルターの分光特性例を対応させる発明を示している。請求項６は測定誤差特性の逆特性を持つ色補正フィルターを受光センサーに組み込む発明である。請求項７は測定誤差特性の逆特性を持つ色補正フィルターをヘッドライトテスター内に配置する発明である。

ヘッドライトの基準光度測定方法の説明図である。色フィルターによるヘッドライトの基準光度測定方法の説明図である。光度測定用基準受光センサーである。基準比視感度分光特性と基準受光センサーの感度特性である。受光センサーによるヘッドライト光度測定方法の説明図である。色フィルターを用いたヘッドライト光度測定方法の説明図である。ヘッドライトテスターである。ヘッドライトテスターの内部構造説明図である。色フィルターを配置したヘッドライトテスターの内部構造説明図である。ヘッドライトテスター内スクリーンに受光素子を配置した説明図である。色フィルターの透過分光特性。受光センサーの分光感度。色フィルターＲ−６０と受光センサーとの合成透過分光特性。色フィルターＯ−５６と受光センサーとの合成透過分光特性。色フィルターＧ−５３３と受光センサーとの合成透過分光特性。色フィルターＢ−４８０と受光センサーとの合成透過分光特性。測定誤差の測定例である。測定誤差のグラフである。色補正フィルターの分光特性例。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差をまとめたグラフである。測定誤差の測定例である。測定誤差のグラフである。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差の測定例である。測定誤差をまとめたグラフである。本発明の実施例である。受光センサーの構造図である。本発明の実施例である受光センサー構造図である。本発明の実施例である。

１０１ヘッドライト
１０２スクリーン
１０３照射パターン
１０４基準受光センサー
１０５照射光
１０６色フィルター
１０７基準比視感度分光特性
１０８基準受光センサー感度分光特性
１０９ヘッドライト
１１０照射光
１１１スクリーン
１１２照射パターン
１１３受光センサー
１１４受光センサー
１１５受光センサー
１１６受光センサー
１１７受光センサー
１１８色フィルター
１１９ヘッドライトテスター
１２０フレネルレンズ部
１２１ヘッドライト
１２２照射光
１２３照射光
１２４ヘッドライトテスター
１２５フレネルレンズ部
１２６反射ミラー
１２７ハーフミラー
１２８走行灯スクリーン
１２９すれ違い灯スクリーン
１３０色フィルター
１３１スクリーン
１３２受光センサー
１３３受光センサー
１３４受光センサー
１３５受光センサー
１３６受光センサー
１３７Ｒ−６０の透過分光特性
１３８Ｏ−５６の透過分光特性
１３９Ｇ−５３３の透過分光特性
１４０Ｂ−４８０の透過分光特性
１４１受光センサーの感度特性
１４２Ｒ−６０の透過分光特性
１４３合成透過分光特性
１４４Ｏ−５６の透過分光特性
１４５合成透過分光特性
１４６Ｇ−５３３の透過分光特性
１４７合成透過分光特性
１４８Ｂ−４８０の透過分光特性
１４９合成透過分光特性
１５０補正値
１５１ＣＣフィルター無しの誤差曲線
１５２補正量
１５３ＣＣ−Ｃ１０の透過分光特性
１５４ＣＣ−Ｃ２０の透過分光特性
１５５ＣＣ−Ｃ３０の透過分光特性
１５６ＣＣ−Ｃ４０の透過分光特性
１５７ＣＣ−Ｃ５０の透過分光特性
１５８ＣＣフィルター無しの誤差曲線
１５９ＣＣ−Ｃ１０フィルター補正の誤差曲線
１６０ＣＣ−Ｃ２０フィルター補正の誤差曲線
１６１ＣＣ−Ｃ３０フィルター補正の誤差曲線
１６２ＣＣ−Ｃ４０フィルター補正の誤差曲線
１６３ＣＣ−Ｃ５０フィルター補正の誤差曲線
１６４補正値
１６５ＣＣフィルター無しの誤差曲線
１６６ＣＣフィルター無しの誤差曲線
１６７ＣＣ−Ｃ１０フィルター補正の誤差曲線
１６８ＣＣ−Ｃ２０フィルター補正の誤差曲線
１６９ＣＣ−Ｃ３０フィルター補正の誤差曲線
１７０ＣＣ−Ｃ４０フィルター補正の誤差曲線
１７１ＣＣ−Ｃ５０フィルター補正の誤差曲線
１７２ヘッドライト
１７３照射光
１７４ヘッドライトテスター
１７５フレネルレンズ部
１７６反射ミラー
１７７ハーフミラー
１７８スクリーン
１７９スクリーン
１８０色補正フィルター
１８１色補正フィルター
１８２受光センサー
１８３色補正フィルター
１８４ホルダー
１８５色補正フィルターを取り付けた受光センサー
１８６スクリーン
１８７色補正フィルターを取り付けた受光センサー
１８８受光センサー
１８９受光センサー
１９０受光センサー
１９１受光センサー

Claims

車両のヘッドライトから所定の距離を離間して配置され、該ヘッドライトの配光特性を検査するヘッドライトテスターの前面集光レンズに該ヘッドライト照射光を入射し、その照射パターンを該テスター内のスクリーン上に投射し、その光度を基準比視感度特性に準ずる特性を持つ受光センサーで検出するヘッドライトテスターにおいて、波長をＸ軸、透過率をＹ軸とする透過特性グラフにおいて、波長４４０ｎｍ以下は波長が短くなるに従い透過率が減少し、波長４４０〜５３０ｎｍはほぼ平坦な透過特性を持ち、５３０〜６４０ｎｍは波長が増大するに伴い透過率が減少し、６４０ｎｍ以上は所定値である一定の透過率特性を持つ色補正フィルターを介在させヘッドライトの光度測定する事を特徴とするヘッドライトテスター。
車両のヘッドライトから所定の距離を離間して配置され該ヘッドライトの配光特性を検査するヘッドライトテスターの前面集光レンズに該ヘッドライト照射光を入射し、その照射パターンを該テスター内のスクリーン上に投射し、その光度を基準比視感度特性に準ずる特性を持つ受光センサーで検出するヘッドライトテスターにおいて、複数の色フィルターを組み合わせて、該スクリーン上のヘッドライトの照射パターンの光度測定を行い、得られた測定値誤差の逆特性の透過特性を持つ色補正フィルターを介在させることを特徴とするヘッドライトテスター。
スクリーン上のヘッドライトの照射パターンの光度測定する複数の色フィルターは波長６００ｎｍ以上を透過するハイパス光学フィルターはＲ−６０、波長５６０ｎｍ以上を透過するハイパス光学フィルターはＯ５６、中心波長５３３ｎｍのバンドパス光学フィルターはＧ−５３３、及び波長４８０ｎｍをピークに持ち、略６００ｎｍ以下を透過するローパス光学フィルターＢ−４８０を組み合わせて光度測定を行う、請求項１のヘッドライトテスター。
スクリーン上のヘッドライトの照射パターンの光度測定する複数の色フィルターは波長６００ｎｍ以上を透過するハイパス光学フィルターはＲ−６０、波長５６０ｎｍ以上を透過するハイパス光学フィルターはＯ−５６、中心波長５３３ｎｍのバンドパス光学フィルターはＧ−５３３、及び波長４８０ｎｍをピークに持ち、略６００ｎｍ以下を透過するローパス光学フィルターＢ−４８０を組み合わせて光度測定を行う、請求項２のヘッドライトテスター。
スクリーン上のヘッドライトの照射パターンの光度測定する複数の色フィルターは波長６００ｎｍ以上を透過するハイパス光学フィルターはＲ−６０、波長５６０ｎｍ以上を透過するハイパス光学フィルターはＯ−５６、中心波長５３３ｎｍのバンドパス光学フィルターはＧ−５３３、及び波長４８０ｎｍをピークに持ち、略６００ｎｍ以下を透過するローパス光学フィルターＢ−４８０を組み合わせて光度測定を行い得られた光度測定誤差から補正量を決定し、色補正フィルターの種類を選定する請求項４のヘッドライトテスター。
車両のヘッドライトから所定の距離を離間して配置され該ヘッドライトの配光特性を検査するヘッドライトテスターの前面集光レンズに該ヘッドライト照射光を入射し、その照射パターンを該テスター内のスクリーン上に投射し、その光度を基準比視感度特性に準ずる特性を持つ受光センサーで検出するヘッドライトテスターにおいて、複数の色フィルターを組み合わせて、該スクリーン上のヘッドライトの照射パターンの光度測定を行い、得られた測定値誤差の逆特性の透過特性を持つ色補正フィルターを介在させるヘッドライトテスターにおいて該色補正フィルターと該受光センサーが一体化の構造を特徴とする受光センサー及び色補正フィルターと一体化された受光センサーを該スクリーン上に配置したことを特徴とするヘッドライトテスター。
車両のヘッドライトから所定の距離を離間して配置され該ヘッドライトの配光特性を検査するヘッドライトテスターの前面集光レンズに該ヘッドライト照射光を入射し、その照射パターンを該テスター内のスクリーン上に投射し、その光度を基準比視感度特性に準ずる特性を持つ受光センサーで検出するヘッドライトテスターにおいて、複数の色フィルターを組み合わせて、該スクリーン上のヘッドライトの照射パターンの光度測定を行い、得られた測定値誤差の逆特性の透過特性を持つ色補正フィルターを介在させるヘッドライトテスターにおいて該色補正フィルターを該ヘッドライトテスター内に設置することを特徴とするヘッドライトテスター。