JP2011124110A

JP2011124110A - 車両用ヘッドランプ

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Publication number: JP2011124110A
Application number: JP2009281226A
Authority: JP
Inventors: Masaji Kobayashi; 正自小林
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-23
Anticipated expiration: 2029-12-11
Also published as: JP5390364B2

Abstract

【課題】光源としての発光素子や液晶シェードにおける太陽光の熱ストレスによる劣化や破損を防止することを可能にした車両用ヘッドランプを提供する。
【解決手段】ＬＥＤからなる光源３と、光源３から出射された光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェード５と、液晶シェード５を透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズ６とを備える車両用ヘッドランプ１であって、光源３が発光していないときに集光レンズ６と液晶シェード５の相対位置関係を変化させるための移動手段７を備える。集光レンズ６により太陽光が集光されても液晶シェード５は集光位置とは異なる位置に移動されるので液晶シェード５や光源３が太陽光の熱により劣化、破損されることが防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は自動等の車両の前方領域を照明するヘッドランプに関するものであり、特に光源に発光素子を用い、配光パターンを構成するための遮光板に液晶装置を用いたヘッドランプに関するものである。

自動車のヘッドランプとして、従来の光を透過しない金属板等で形成された遮光板に代えて液晶装置を用いて配光を切り替えるようにしたヘッドランプが提案されている。特許文献１ではプロジェクタ型ヘッドランプの光源の前側に液晶装置を配設し、光源から出射されてリフレクタで反射した光を液晶装置で所要のパターンにし、これを集光レンズで集光させて自動車の前方に所要の配光パターンで照射させるように構成している。液晶装置は液晶セルに印加する電圧を制御することで液晶面を選択して光を透過させ、あるいは遮光させることができるので、従来のロービーム配光用の遮光板と同様の遮光パターンとなるように液晶装置を設計することにより、液晶装置への電圧印加を制御すれば１つのランプでロービーム配光とハイビーム配光を得ることが可能になる。近年、自動車ならびに自動車用灯具の省電力化の要求により光源にＬＥＤを採用したヘッドランプが提供されている。そして、このＬＥＤを用いたヘッドランプに特許文献１のような液晶装置を適用することで省電力化したロービーム配光とハイビーム配光の切り替えが可能なヘッドランプが実現できる。

特開平７−２９６６０５号公報

本発明者がこのようなＬＥＤを光源とし、従来の金属板等の光不透過部材で形成した遮光板（シェード）に代えて液晶装置で構成したシェード（以下、液晶シェードと称する）を用いたヘッドランプの試作を行ったところ、次の問題が生じることが明らかになった。プロジェクタ型ランプは光学的にリフレクタを楕円面で構成し、その第１焦点に光源を配置し、第２焦点に液晶シェードを配置するとともに集光レンズの後側焦点に一致させている。そのため、ヘッドランプを点灯していない昼間時に集光レンズが太陽光に曝されたときに太陽光が集光レンズによって第２焦点に集光され、さらに第２焦点と光学的に等価な第１焦点に集光されるため、太陽光が第１焦点位置のＬＥＤに集光されてＬＥＤを加熱状態とし、ＬＥＤに熱ダメージを与えて劣化させ、さらには破損することがある。また、集光レンズで集光される太陽光は第２焦点位置の液晶装置にも集光されるため、液晶シェードが太陽光によって加熱され、熱ストレスによって劣化されるという問題も生じる。

従来の遮光板を用いたＬＥＤのヘッドランプでは、光源から出射した光が上方に出射する光を遮光板によって遮光しているため、この遮光方向に位置される太陽光が集光レンズを逆進して光源であるＬＥＤに集光されることは殆ど生じないが、液晶シェードを遮光板に用いた場合には、通常、液晶シェードは電圧を印加したときに遮光状態となり電圧を印可していないときには全面が透光状態になるように設計しているため、特に自動車を昼間時に長時間停車して電源をオフしているときには液晶シェードは全面が光透過の状態となり、集光レンズによって太陽光がＬＥＤに集光される状態が生じてしまう。このような問題に対しては、電圧を印加しないときに遮光状態になる液晶シェード、すなわち電圧を印加した領域のみを光透過状態となるような液晶シェードを使用することが考えられるが、この場合にはリフレクタの前側が液晶シェードによって全面にわたって遮光されてしまうため、リフレクタでの外部光の光反射が無くなりヘッドランプを前方から見たときに暗い外観となり、ヘッドランプの見栄え低下を生じてしまうことになる。

本発明の目的は、このような光源としての発光素子や液晶シェードにおける太陽光の熱ストレスによる劣化や破損を防止することを可能にした車両用ヘッドランプを提供するものである。

本発明は、発光素子からなる光源と、光源から出射された光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェードと、液晶シェードを透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズとを備える車両用ヘッドランプであって、光源が発光していないときに集光レンズと液晶シェードの相対位置関係を変化させるための移動手段を備えることを特徴とするものである。

本発明における第１の形態のヘッドランプとして、発光素子からなる光源と、楕円反射面を有し第１焦点に光源が配置されるリフレクタと、リフレクタの第２焦点に配置され、光源から出射されかつリフレクタで反射した光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェードと、後側焦点を第２焦点に位置し液晶シェードを透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズとを備えており、光源が発光していないときに集光レンズを移動させて後側焦点を第２焦点とは異なる位置に移動させるレンズ移動手段を備えることを特徴とする。このレンズ移動手段は、集光レンズをランプ光軸に対して傾動させる手段、又は集光レンズをランプ光軸に沿って移動させる手段である。

本発明における第２の形態のヘッドランプとして、発光素子からなる光源と、楕円反射面を有し第１焦点に前記光源が配置されるリフレクタと、リフレクタの第２焦点に配置され、光源から出射されかつリフレクタで反射した光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェードと、後側焦点を第２焦点に位置し液晶シェードを透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズとを備えており、光源が発光していないときに液晶シェードを第２焦点とは異なる位置から退避させるとともに、集光レンズから入射される光を遮光する遮光部を当該第２焦点に配置させるシェード移動手段を備えることを特徴とする。ここで、遮光部は液晶シェードと一体に形成され、シェード移動手段は液晶シェードをランプ光軸に対して回動させる手段、又はランプ光軸に対して交差する方向に移動する手段である。

本発明によれば、光源が発光していないときには、太陽光が集光レンズに投射して太陽光がランプ内に入射している状態であると判定し、このときに集光レンズと液晶シェードとの相対位置を変化させることで、太陽光が集光レンズによって液晶シェード及び光源に集光されることを防止し、液晶シェードや光源が太陽光によって熱ダメージを受け、劣化または破損することを防止することができる。

本発明の第１の形態のヘッドランプでは、集光レンズを移動させて後側焦点をリフレクタの第２焦点とは異なる位置に移動させることで、集光レンズで太陽光が集光されても第２焦点にある液晶シェードに太陽光が集光されることはなく液晶シェードの太陽光による劣化や破損が防止できる。また、第２焦点と光学的に等価な位置の第１焦点にある光源に太陽光が集光されることもなく光源の太陽光による劣化や破損が防止できる。

本発明の第２の形態のヘッドランプでは、液晶シェードを移動させて集光レンズの後側焦点とは異なる位置に移動させることで、集光レンズで太陽光が集光されても液晶シェードに太陽光が集光されることはなく液晶シェードの太陽光による劣化や破損が防止できる。また、同時に遮光部を集光レンズの後側焦点位置に移動させることで集光レンズで集光された太陽光が第１焦点にある光源にまで到達されることがなく光源の太陽光による劣化や破損が防止できる。

実施形態１のヘッドランプの概略構成の斜視図。実施形態１のヘッドランプのランプ光軸に沿った縦断面図。液晶シェードの透光パターンを説明する図。実施形態２のヘッドランプの概略構成の斜視図。実施形態２のヘッドランプのランプ光軸に沿った縦断面図。実施形態３の縦断面図。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のヘッドランプに適用した実施形態１の概略構成を示す斜視図、図２（ａ）はランプ光軸に沿った縦断面図である。このヘッドランプ１はハイビーム配光とロービーム配光の切り替えが可能なプロジェクタ型ＬＥＤヘッドランプとして構成したものである。ランプベース２の上面はランプ光軸Ｌｘに沿った平面として構成されており、この上面に光源としてのＬＥＤ３が光出射光軸を上方に向けて搭載されるとともに、ランプベース２上にはＬＥＤ３を覆うようにシェル状をしたリフレクタ４を取着している。このリフレクタ４はほぼ回転楕円面体を長軸方向に２分割し、さらに水平方向の短軸に沿って２分割した構成であり、内面を反射面として構成したものである。前記ＬＥＤ３はこのリフレクタ４の第１焦点Ｆ１に配置されている。

また、前記ランプベース２の上面は前記リフレクタ４の第２焦点Ｆ２の近傍位置まで延在されており、このランプベース２の上面前端部２ａには液晶面をランプ光軸に対して垂直に向けられた液晶シェード５が前記リフレクタ４の前側の全面領域、すなわちランプベース２の上面よりも上側領域にわたって配設され、前記ランプベース２に固定支持されている。この液晶シェード５は入射された光を選択的に透光するものであって既存の液晶装置で構成されており、図３に前方から見た図を示すが、液晶シェード５に所要の遮光パターンを形成するための第１制御電圧を印加したときには図３（ａ）のようにランプ光軸Ｌｘを通る水平線Ｈに沿った下側領域Ａ１と中央の一部領域Ａ２が遮光状態となり、その他の領域を透光するロービームパターンを形成する。この下側領域Ａ１は対向車や先行車を眩惑する領域の照明光度を低下させるためのものである。また、中央一部の遮光領域Ａ２は自車の直前領域の照明光度を低下させためのものであり、これにより相対的に遠方領域の照明光度を高めての運転者による視認性を高めるためのものである。また、液晶シェード５に第２制御電圧を印加したときには図３（ｂ）のようにほぼ全面が透光状態となるハイビームパターンを形成する。

また、前記ランプベース２の下部前端部２ｂにはレンズ中心軸Ｏｘをランプ光軸Ｌｘに一致させた集光レンズ６がランプベース２に対して前後方向に傾動可能に支持されている。ここでは、ランプベース２の下部前端部２ｂにアーチ状をした固定レンズ枠６１が一体的に支持されており、この固定レンズ枠６１内に集光レンズ６を保持したレンズ枠６２がその中央上端部において支軸６３により支持され、この支軸６３を支点にして前後方向に傾動可能に内挿されている。また、レンズ枠６２の下端部には下方向に向けて連結片６４が突出されている。前記ランプベース２の下部前端部２ｂの一部にはレンズアクチュエータ７が設けられ、このレンズアクチュエータ７により前記集光レンズ６が前記固定レンズ枠６１内で傾動可能とされている。このレンズアクチュエータ７はここでは電磁ソレノイドで構成されており、この電磁ソレノイド７には電力が印加されたときに突出動作する駆動ロッド７１を備え、駆動ロッド７１の先端は前記レンズ枠６２の連結片６４に連結されている。電磁ソレノイド７に電力が印加されると駆動ロッド７１が前方に突出され、この駆動ロッド７１によって連結片６４が前方に移動され、連結片６４と一体のレンズ枠６２、すなわち集光レンズ６の下端部が前方に移動され、支軸６３を支点にして上方を向くように傾動される。なお、電磁ソレノイド７に電力が印加されていないとき、すなわち駆動ロッド７１が後退した位置にあるときには、前記集光レンズ６は後側焦点Ｆｒが前記リフレクタ４の第２焦点Ｆ２と一致するようにレンズ軸Ｏｘがランプ光軸Ｌｘに一致する角度位置に設定されるように構成されている。

図１に示すように、前記ＬＥＤ３、液晶シェード５、電磁ソレノイド７はそれぞれ自動車の点灯制御回路１００に接続されている。点灯制御回路１００には点灯スイッチ１０１が接続されており、この点灯スイッチ１０１がオンされたときにＬＥＤ３が発光されるようになっている。また、点灯制御回路１００にはハイビームとロービームを切り替えるＨ／Ｌ切替スイッチ１０２が接続されており、Ｈ／Ｌ切替スイッチ１０２がロービーム側に切り替えられたときに液晶シェード５に第１制御電圧が印加され、ハイビーム側に切り換えられたときには液晶シェード５に第２制御電圧が印可されるようになっている。また、前記点灯制御回路１００にはヘッドランプ内の温度としてリフレクタ４の温度を検出する温度センサ１０３が接続されている。一方、点灯制御回路１００内には、点灯スイッチ１０１がオフされたときからの時間を計時するタイマ１０４と、ＬＥＤ３や液晶シェード５を保護するための保護回路１０５が内蔵されている。保護回路１０５は、温度センサ１０３が所定以上の温度を検出し、かつタイマ１０４が点灯スイッチ１０１のオフ状態が所定の時間を計時したときに前記電磁ソレノイド７に所定の電力を印加する制御を行うようになっている。

以上の構成のヘッドランプでは、通常では集光レンズ６は図２（ａ）に示したように後側焦点Ｆｒが第２焦点Ｆ２に一致するようにレンズ軸Ｏｘがランプ光軸Ｌｘに一致した角度状態にある。点灯スイッチ１０１をオンしたときにはＬＥＤ３が発光され、ＬＥＤ３からランプ光軸Ｌｘよりも上方に向けて出射した光はリフレクタ４により反射されて第２焦点Ｆ２に集光される。第２焦点Ｆ２に集光した光のうちランプ光軸Ｌｘよりも下方に向けられる光はランプベース２の前縁部２ａで遮光されるため、ランプ光軸Ｌｘを含むそれよりも上方に向けられた光が液晶シェード５を透過し、集光レンズ６により屈折されて所要の配光パターンで照射される。このときＨ／Ｌ切替スイッチ１０２がハイビーム側に切り替えられていると点灯制御回路１００から液晶シェード５に第２制御電圧が印加され、液晶シェード５は図３（ｂ）の遮光パターンとなるので、ほぼ全光が集光レンズ６により照射され、ハイビーム配光での光照射が行われる。また、Ｈ／Ｌ切替スイッチ１０２がロービーム側に切り替えられていると点灯制御回路１００から液晶シェード５に第１制御電圧が印加され、液晶シェード５は図３（ａ）の遮光パターンとなるので、遮光領域除く領域を透過した光が集光レンズ６により照射され、ロービーム配光での光照射が行われる。

また、点灯スイッチ１０１がオフされているときにはＬＥＤ３は消光状態であり光を照射しない。このとき、液晶シェード５の電圧の印加も停止されるので液晶シェード５は全面が透光する状態にある。このとき、液晶シェード５は集光レンズ６から入射される外光を透過してリフレクタ４にまで入射させ、リフレクタ４で反射した光は液晶シェード５を反対方向に透過し、集光レンズ６を通して外部に出射される。これによりヘッドランプ１を前方から見たときにランプの外観上の見栄えを高いものにすることは前述した通りである。また、これが原因して、昼間時のようにヘッドランプ１を点灯しないときには、太陽光が集光レンズ６によって集光され、集光レンズ６の後側焦点Ｆｒ、すなわち第２焦点Ｆ２にある液晶シェード５に集光され、さらにはこれを透過して第１焦点Ｆ１にあるＬＥＤ３に集光されるため、この状態が長時間継続すると太陽光による加熱によってＬＥＤ３と液晶シェード５のそれぞれが劣化ないし破損するおそれが生じることも前述したとおりである。

この実施形態では、点灯制御回路１００において温度セン１０３によりヘッドランプ内の温度を検出する。また、タイマ１０４は点灯スイッチ１０１がオフされたときからの時間を計時して出力する。保護回路１０５は、点灯スイッチ１０１がオフでありながら温度セン１０３がヘッドランプ内が所定温度以上であることを検出しているときにタイマ１０４が所定時間、例えば２〜３時間程度を計時したことを認識すると、これは太陽光が連続的に投射されることによってヘッドランプ内の温度が上昇したものであると判定し、レンズアクチュエータとしての電磁ソレノイド７に所定の電圧を印加する。この電圧印可により、図２（ｂ）に示すように、駆動ロッド７１が突出して連結片６４を前方に移動して集光レンズ６の下端部を前方に移動させ、集光レンズ６を固定レンズ枠６１内で上方を向くように傾動させる。これにより、集光レンズ６の後側焦点Ｆｒは第２焦点Ｆ２よりも下方位置に変位させる、集光レンズ６によって太陽光ＳＬが集光されても集光位置は第２焦点Ｆ２よりも下方に外れた位置となり、第２焦点Ｆ２にある液晶シェード５に集光されることはなくなり、液晶シェード５が太陽光ＳＬによって加熱されて劣化ないし破損することが防止される。また、集光レンズ６の後側焦点Ｆｒの変位により、液晶シェード５を透過した太陽光ＳＬが存在する場合でも第１焦点Ｆ１にあるＬＥＤ３にも集光されることはなくなりＬＥＤ３が太陽光によって加熱されて劣化ないし破損することが防止される。

実施形態１では集光レンズ６をランプ光軸Ｌｘに対して傾動させているが、集光レンズ６をランプ光軸Ｌｘの方向に平行移動させて後側焦点Ｆｒを第２焦点Ｆ２と異なる位置に変位させるようにしてもよい。また、レンズアクチュエータ７は実施形態１の電磁ソレノイドの構成に限られるものではない。

（実施形態２）
図４は実施形態２のランプの概略構成を示す斜視図、図５（ａ）はランプ光軸に沿った縦断面図であり、実施形態１と同一部分には同一符号を付してある。実施形態２では集光レンズ６はレンズ枠６１によってランプベース２に固定状態に支持しており、そのため実施形態１のように集光レンズ６を傾動させるためのレンズ枠構成やレンズアクチュエータは備えていない。その一方で液晶シェード５はランプベース２に対してランプ光軸Ｌｘに沿った前後方向に回動変位できるように構成し、ランプベース２にはこの液晶シェード５を回動変位させるためのシェードアクチュエータ８を備えている。

すなわち、液晶シェード５は両側縁の下端部にそれぞれ外側に突出するように設けた支軸５１をそなえており、これらの支軸５１をリフレクタ４の両側面に設けた軸穴に挿通させている。これにより、液晶シェード５は支軸５１を中心にランプ光軸Ｌｘに沿った方向に回動できるようにされている。また、ランプベース２の一方の側部には前記シェードアクチュエータ８が配設されており、液晶シェード５を回動可能としている。ここでは、シェードアクチュエータ８はランプベース２に固定支持された駆動モータ８１と、この駆動モータ８１の回転軸に取着したウォームギヤ８２と、前記液晶シェード５の一方の支軸５１に取着されて前記ウォームギヤ８２に直交方向に歯合する小ギヤ８３を備えている。そのため、駆動モータ８１が点灯制御回路１００によって回転駆動されると、ウォームギヤ８２が回転され、これに螺合している小ギヤ８３とともに液晶シェード５が回動されることになる。

また、前記液晶シェード５は下縁部に後方に向けてほぼ直角な方向に突出する金属板等の遮光板からなる遮光部５２を一体に備えている。この遮光部５２は、液晶シェード５が第２焦点Ｆ２において垂直方向に起立した状態にあるときには、図５（ａ）に示すようにランプベース２の上面に設けた切欠き２１内に収容された状態にあり、ランプベース２の上面の一部を構成している。そして、液晶シェード５がランプ光軸Ｌｘに沿った方向にまで回動されたときにリフレクタ４の前方領域を塞ぐようにランプ光軸Ｌｘに対して垂直な方向に起立され、少なくとも第２焦点Ｆ２を含む領域を進行する光を遮光するように構成している。

以上の構成の実施形態２のヘッドランプでは、点灯スイッチ２０２をオンしたときには液晶シェード５は図５（ａ）に示したように第２焦点Ｆ２においてランプ光軸Ｌｘと垂直な回動位置にある。したがって、実施形態１と同様に、ＬＥＤ３で発光した光はリフレクタ４により反射されて第２焦点Ｆ２に集光され、ランプベース２の前縁部２ａで遮光されない光は液晶シェード５を透過し、集光レンズ６により屈折されて所要の配光パターンで照射される。このときＨ／Ｌ切替スイッチ１０２の切り替えによって液晶シェード５の遮光パターンが変化され、これによりハイビーム配光での光照射とロービーム配光での光照射が切り替えられることは言うまでもない。

一方、点灯スイッチ１０１がオンされていないときには、点灯制御回路１００において温度センサ１０３によりヘッドランプ内温度を検出するとともに、タイマ１０４は点灯スイッチ１０１がオフされたときからの時間を計時して出力する。保護回路１０５は、温度センサ１０３が所定以上の温度を検出しているときにタイマ１０４が所定時間を計時したことを認識すると、遮光アクチュエータ８の駆動モータ８１に所定の電圧を印加する。これにより、図５（ｂ）に示すように、駆動モータ８１が所定量だけ回転し、ウォームギヤ８２と小ギヤ８３とで液晶シェード５を前方に向けて９０度回動させるので液晶シェード５はランプ光軸Ｌｘと同じ方向に向けられて第２焦点Ｆ２の位置から前方に退避され、代わりに第２焦点Ｆ２の位置には遮光部５２がランプ光軸Ｌｘに垂直な状態に起立した状態となる。これにより、集光レンズ６によって太陽光ＳＬが第２焦点Ｆ２に集光されても液晶シェード５に集光されることはなく、また集光した光は遮光部５２によって遮光され、第１焦点Ｆ１にあるＬＥＤ３に太陽光が集光されることはなくなり、液晶シェード５とＬＥＤ３が太陽光によって加熱されて劣化ないし破損することが防止される。

実施形態２は集光レンズ６を傾動させていないため、実施形態１のように集光レンズ６のレンズ軸Ｏｘが移動することがなく、当該レンズ軸Ｏｘをランプ光軸Ｌｘに一致した状態に安定に保持することができ、ランプの配光特性、特にロービーム配光時の配光パターンを安定に保持することができる。また、遮光部５２は集光レンズ６から入射された光が集光される第２焦点Ｆ２において遮光を行うので、小型あるいは小面積の遮光部として構成することができ、遮光部５２を設けても液晶シェード５を大型化するようなことはない。遮光部５２を第２焦点Ｆ２に位置させても遮光部５２は小面積であり、外光の全てをリフレクタ４に入射されることまでは防止しないのでヘッドランプの見映えが低下するようなこともない。また、実施形態２では液晶シェード５をランプ光軸Ｌｘに対して回動させているが、ランプ光軸Ｌｘと垂直な方向に往復移動させるように構成して液晶シェード５を第２焦点Ｆ２から退避させ、同時に遮光部５２を第２焦点Ｆ２に進出位置させるようにしてもよい。また、遮光アクチュエータ８はモータを用いた構成に限定されるものではない。

（実施形態３）
実施形態１，２はリフレクタ４の第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２をランプ光軸Ｌｘ上に直線状態に配置した場合のランプであるが、実施形態３では、図６に示すように、実施形態１，２と同様の構成のリフレクタ４をランプ光軸Ｌｘに対して垂直な方向に向けるとともに、リフレクタ４の開口部にランプ光軸Ｌｘに対して４５°傾斜した平面鏡からなる第２リフレクタ９を配設し、この第２リフレクタ９での反射によって第２焦点Ｆ２（本来の第２焦点Ｆ２’ ）をランプ光軸Ｌｘ上に位置させるように構成したものである。なお、リフレクタ４はランプベース２と一体に形成している。また、液晶シェード５と集光レンズ６の構成は実施形態１と同じであり、液晶シェード５はリフレクタ４の第２焦点Ｆ２に配置され、集光レンズ６の後側焦点Ｆｒは第２焦点Ｆ２に配置されている。また、集光レンズ６がレンズアクチュエータ７によってランプ光軸Ｌｘに対して傾動とされていることは実施形態１と同じである。

実施形態３のランプにおいては、光源としてのＬＥＤ３から出射した光はリフレクタ４により反射されて第２焦点Ｆ２に集光されるが、その際に第２リフレクタ９によって反射されて光軸方向が前方に向けて９０度曲げられることが実施形態１と相違することを除けば実施形態１と同様にして所要の配光の光照射が実現できる。また、昼間時に所要時間継続してランプを点灯していないときには点灯制御回路１００による制御されるレンズアクチュエータ７によって集光レンズ６が上方に向けて傾動され、太陽光が第２焦点Ｆ２に集光しなくなり、液晶シェード５とＬＥＤ３を太陽光による加熱から防ぎ、これらの劣化や破損を防止することは実施形態１と同じである。また、実施形態２では、リフレクタ４の長軸をランプ光軸Ｌｘに対して垂直な方向に向けていることで、リフレクタ４及びこれと一体のランプベース２のランプ光軸Ｌｘ方向の長さ寸法を短くでき、薄型のランプを構成する上で有利になる。

実施形態３においても集光レンズ６をランプ光軸Ｌｘに沿って平行移動させて後側焦点Ｆｒを第２焦点Ｆ２から変位させるようにしてもよい。また、実施形態２と同様に昼間時に所定時間点灯されないときに液晶シェードを第２焦点から退避させ、同時に遮光部によって遮光するようにして太陽光が液晶シェード及びＬＥＤに集光しないように構成してもよい。

実施形態１〜３では集光レンズ又は液晶シェードのいずれかを移動させることにより太陽光が集光レンズによって液晶シェードに集光しないようにし、あるいはＬＥＤに集光する光を遮光するように構成しているが、スペース的な問題やコスト的な問題がなければ集光レンズと液晶シェードの両者を同時に変位させるようにしてもよい。

実施形態１〜３では自動車の走行中においても太陽光が投射されている要件と点灯スイッチが所定時間オフであることの要件を満たせば本発明が動作するように構成しているが、実際には走行中に太陽光によってＬＥＤや液晶シェードにダメージを受けることは少なく、ダメージは太陽光が一定方向から投射される停車中に受ける頻度が高いので、点灯制御回路に車速センサを設け、停車中において前記２つの要件を満たす場合についてのみ集光レンズや遮光部が移動するように構成してもよい。あるいは、ランプ内の温度は正常であるのに太陽光によって液晶シェードの一点やＬＥＤが高温状態になったような場合、あるいは曇り天気で太陽光は少ないのにエンジンルームからの熱でランプの温度が上昇し液晶シェードやＬＥＤが高温状態になったような場合でも、液晶シェードやＬＥＤに対する熱ダメージが生じることがあるので、このような状況の場合にも移動するように構成してもよい。すなわち、本発明においては、単にＬＥＤが発光していないときに集光レンズと液晶シェードの相対位置を変化させるように構成すればよい。

また、本発明はＬＥＤを光源とするランプに限られるものではなく、熱的に弱い発光素子を光源とするランプであれば本発明を適用することができる。

本発明は発光素子を光源とし、所要の配光パターンを得るための遮光板として液晶装置を用いるヘッドランプについて採用することが可能である。

１ヘッドランプ
２ランプベース
３ＬＥＤ（光源）
４リフレクタ
５液晶シェード
６集光レンズ
７レンズアクチュエータ
８シェードアクチュエータ
９第２リフレクタ
１００点灯制御回路
１０１点灯スイッチ
１０２Ｈ／Ｌ切替スイッチ
１０３温度センサ
１０４タイマ
１０５保護回路
Ｆ１第１焦点
Ｆ２第２焦点
Ｆｒ後側焦点

Claims

発光素子からなる光源と、前記光源から出射された光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェードと、前記液晶シェードを透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズとを備え、前記光源が発光していないときに前記集光レンズと前記液晶シェードの相対位置関係を変化させるための移動手段を備えることを特徴とする車両用ヘッドランプ。
前記移動手段は、前記集光レンズをランプ光軸に対して傾動させ、又はランプ光軸に沿って移動させる手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドランプ。
前記移動手段は前記液晶シェードをランプ光軸に対して回動させ、又はランプ光軸に対して交差する方向に移動する手段であり、前記液晶シェードには移動したときに前記集光レンズと前記光源との間に介在される遮光部を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドランプ。
発光素子からなる光源と、楕円反射面を有し第１焦点に前記光源が配置されるリフレクタと、前記リフレクタの第２焦点に配置され、前記光源から出射されかつ前記リフレクタで反射した光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェードと、後側焦点を前記第２焦点に位置し前記液晶シェードを透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズとを備え、前記光源が発光していないときに前記集光レンズを移動させて後側焦点を前記第２焦点とは異なる位置に移動させるレンズ移動手段を備えることを特徴とする車両用ヘッドランプ。
発光素子からなる光源と、楕円反射面を有し第１焦点に前記光源が配置されるリフレクタと、前記リフレクタの第２焦点に配置され、前記光源から出射されかつ前記リフレクタで反射した光を選択的に透光して所望の配光パターンを得るための液晶シェードと、後側焦点を前記第２焦点に位置し前記液晶シェードを透光した光を車両の前方に照射するための集光レンズとを備え、前記光源が発光していないときに前記液晶シェードを前記第２焦点とは異なる位置から退避させるとともに、前記集光レンズから入射される光を遮光する遮光部を当該第２焦点に配置させるシェード移動手段を備えることを特徴とする車両用ヘッドランプ。