JP2724940B2 - 配光制御可能な前照灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に装備
される前照灯装置に関するもので、特に、光源からの光
を光ファイバ等の導光部材により車体前部の前照灯射光
部に導いて、車体前方を照射するようにした前照灯装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等に用いられる前照灯
は、反射鏡とレンズとからなる灯体内にハロゲン電球等
の光源を配設したランプユニットとして構成されてい
る。そのような前照灯においては、反射鏡は、光源が発
する光を集めて所定の方向に投射する役割を果たす。通
常、その反射鏡としては放物面鏡が用いられている。そ
のために、その前照灯の正面形状は、丸形か、せいぜい
角形に限られることとなっている。しかしながら、車体
前部のデザインのためには、前照灯の形状に大きな自由
度を持たせることが求められる。また、そのように反射
鏡によって配光する前照灯では、上向きの散乱光を完全
に除くことも難しい。

【０００３】そこで、そのような要求に応えるために、
光源からの光を複数本の光ファイバによって車体前部の
前照灯射光部に導き、その射光部から投射させるように
した前照灯装置が提案されている（例えば特開昭56−12
0425号公報参照）。その前照灯装置においては、光源が
発する光は反射鏡によって集められ、束ねた複数本の光
ファイバの基端部からその光ファイバ内に導入されるよ
うになっている。その光ファイバ束は、先端の射光部に
おいては適宜の形状に広げられ、その射光部から照射さ
れる光がその形状に応じた広がりを持つようにされてい
る。このような前照灯装置によれば、車体前面には光フ
ァイバの先端によって構成される前照灯射光部のみを設
ければよく、その射光部における光ファイバの配列によ
り正面形状を任意の形状とすることができるので、車体
前部のデザインの自由度を大幅に向上させることができ
る。また、光源は車体内の適宜の箇所に配置することが
できるので、熱対策などが容易となる。更に、光ファイ
バを通過した光は散乱が少なく、直進性の高いものとな
るので、照射方向を設定することが容易となり、上向き
の散乱光をなくすことも可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の前
照灯には、少なくとも、高速走行時などに使用される遠
距離照射性の高い走行ビームと、対向車とすれ違うとき
などに使用される下向きあるいは減光したすれ違いビー
ムとに切り換えられるようにすることが求められる。し
かしながら、上述のように光源からの光を光ファイバに
導入し、その光を光ファイバの先端からそのまま投射す
るようにした前照灯装置の場合には、その配光が光ファ
イバの配列のみによって決定されるので、その前照灯装
置によって配光の異なるビームを得ることはできない。
走行ビームとすれ違いビームとを得るためには、そのよ
うな前照灯装置を２組設け、それらを切り換えて使用す
るようにすることが必要となる。そのために、部品点数
が多くなり、レイアウトにも制約が生じてしまう。ま
た、従来の前照灯装置では、走行ビームとすれ違いビー
ムとの切り換えや、信号待ちなどのように短時間だけ消
灯するときにも、その都度光源をオン・オフすることが
必要となっている。そのために、光源の寿命低下は避け
られないこととなっている。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、前面形状を任意に設定す
ることができ、しかも、光源をオン・オフさせることな
く配光パターンを制御することのできる前照灯装置を提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、光源からの光を複数本の光ファイバ等
の導光部材によって車体前部の前照灯射光部に導くよう
にするとともに、その導光部材の各々を通る光の光量や
色などを個々に調節することができるようにしている。
すなわち、本発明による前照灯装置は、上述のような複
数本の光ファイバ等の導光部材を用いた車両用前照灯装
置において、導光部材の各々の導光特性を個々に調節し
得る導光調節手段と、その導光調節手段を複数のパター
ンに切換制御する配光制御手段とを設けたことを特徴と
している。

【０００７】

【作用】このように構成することにより、光源から各導
光部材に導入された光は、導光調節手段によって光量や
色などがそれぞれ調節された後、前照灯射光部から投射
されるようになる。その場合、その導光調節手段は導光
部材の各々を通る光を個々に調節するので、一部の導光
部材のみを導光状態とし、他の導光部材は遮光状態とす
るようなことができる。したがって、配光制御手段に設
定された配光パターンに基づいて導光調節手段を制御す
ることにより、その前照灯装置から照射される光の配光
を所望のパターンとすることが可能となる。そして、す
べての導光部材を遮光状態とすれば、光源は点灯したま
までも、その前照灯装置は消灯される。したがって、光
源のオン・オフ回数を減らすことができ、その寿命の向
上を図ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図中、図１は本発明による前照灯装置の一実施例を
示す構成図であり、図２はその前照灯装置を自動車に搭
載した状態を示す斜視図である。図２から明らかなよう
に、自動車１のエンジンルーム内には、その後部の左右
両側（図ではその一方のみが示されている）に、凹面鏡
からなる反射鏡２が設置されている。その反射鏡２に
は、ハロゲン電球等の光源３が着脱可能に取り付けられ
ている。図１に示されているように、その光源３は反射
鏡２の焦点よりは後方に配置され、光源３から発される
光が反射鏡２によって一箇所に集められるようになって
いる。そして、その集光部に、導光部材である光ファイ
バ４の入射口４ａが配されている。その光ファイバ４は
車体前方に延び、その先端の照射口４ｂは、車体前部に
設けられた前照灯射光部５（図２参照）内に配されてい
る。光ファイバ４は多数本を集めて一組とされ、その基
端側、すなわち入射口４ａ側ではきつく束ねられてい
る。一方、その光ファイバ４，４，…の束は、先端側で
は広げられ、その照射口４ｂが射光部５内でほぼ均一な
間隔を置いて分散するようにされている。各光ファイバ
４，４，…には、その照射口４ｂの背面側に、照射口４
ｂから出て拡散する光を集めて前方に指向させる小さな
反射鏡６がそれぞれ取り付けられている。前照灯射光部
５は、この実施例では矩形状とされている。そして、各
光ファイバ４，４，…の配設方向により、上段の照射口
４ｂから出る光はやや上向き、下段の照射口４ｂから出
る光は下向きとなり、左右両側から出る光はそれぞれや
や左方向あるいは右方向となるように設定されている。

【０００９】光ファイバ４，４，…の長手方向中間部に
は光シャッタ７が設けられている。その光シャッタ７
は、光ファイバ４，４，…の各々の導光を独立してオン
・オフさせることができるもので、フィルタ機能をも有
し、各光ファイバ４，４，…を通る光に着色することが
できるようにされている。すなわち、その光シャッタ７
によって、各光ファイバ４，４，…の導光特性を個々に
調節する導光調節手段が構成されている。その光シャッ
タ７は、配光制御手段である光シャッタ制御部８によっ
て制御されるようになっている。その制御部８は、運転
者のスイッチ等の操作によって発生する情報や、車速セ
ンサ、舵角センサ、対向車及び前走車検知手段、環境検
知手段、あるいは現在位置検知手段などの各種のセンサ
９等から入力される情報、更には地図情報のような外部
情報源１０からの情報など、種々の情報に基づいて、記
憶部１１に記憶されている複数の配光パターンのうちか
らそのときの道路状況、運転状態、あるいは周囲の環境
などに応じた最適のパターンを読み出し、光シャッタ７
をその配光パターンに従って制御するものである。

【００１０】次に、このように構成された前照灯装置の
作用について説明する。光源３を点灯させると、その光
源３が発する光が反射鏡２によって一箇所に集められ、
その集光部に配置されている各光ファイバ４の入射口４
ａからそれぞれの光ファイバ４内に導入される。その場
合、反射鏡２の集光部には多数の光ファイバ４，４，…
の各入射口４ａがほぼ均一に配置されているので、各光
ファイバ４，４，…には光がほぼ均等に分配される。こ
のようにして光ファイバ４内に導入された光源３からの
光は、その光ファイバ４を通して、車体前部に設けられ
ている前照灯射光部５に導かれる。そして、その射光部
５に配置されている各光ファイバ４の照射口４ｂ，４
ｂ，…から車体前方に向けて投射される。

【００１１】この間において、光ファイバ４，４，…の
各々を通る光は、その光ファイバ４の途中に設けられて
いる光シャッタ７によって個々にオン・オフされ、ま
た、必要に応じて着色される。したがって、前照灯射光
部５から投射される光は、その光シャッタ７によって定
められる配光パターンとなる。その配光パターンは記憶
部１１に記憶されており、光シャッタ制御部８によりそ
のときの道路状況や運転状態、あるいは周囲の環境など
に応じて選定される。例えば、対向車や前走車がおら
ず、周囲が暗いときには、光シャッタ制御部８はすべて
の光ファイバ４，４，…を導光状態とする配光パターン
を選定する。そのような配光パターンが選定された場合
には、光源３からの光は、前照灯射光部５に配置されて
いる光ファイバ４の照射口４ｂのすべてに伝えられる。
したがって、そのときには、図３の（Ａ）に示されてい
るように、その射光部５からは全面にわたって光が投射
されることになる。こうして、遠距離照射性の高い走行
ビームが得られる。また、市街地走行時のように周囲が
比較的明るいとき、あるいは対向車や前走車が多いとき
には、制御部８は、図３の（Ｂ）に示されているよう
に、前照灯射光部５の上段及び対向車側（進行方向右
側、図では左側）に配置される光ファイバ４を遮光状態
とする配光パターンを選定する。したがって、そのとき
には、射光部５の上部及び右側部分から投射される光が
カットされることになる。その結果、射光部５から投射
される光は下向きとなり、しかも減光されるので、対向
車や前走車にグレアを与えないすれ違いビームとなる。
更に、高速走行中に対向車とすれ違うようなときには、
制御部８は、図３の（Ｃ）に示されているように、射光
部５の右側部分に配置される光ファイバ４を遮光する配
光パターンを選定する。したがって、そのときには、射
光部５からは対向車に向かう部分のみをカットした遠距
離照射性の高い光が投射されることになる。一方、中央
分離帯によって仕切られた高速道路を走行するときのよ
うに、すれ違いビームを用いる必要はないが前走車にグ
レアを与えるおそれがある場合には、制御部８は、図３
の（Ｄ）に示されているように、射光部５の中央部分に
配置される光ファイバ４を遮光する配光パターンを選定
する。それによって、射光部５からは、前走車のミラー
によって反射されやすい中央部をカットした光が投射さ
れる。そのほか、雨や霧などのときには、制御部８は光
シャッタ７のフィルタ機能を働かせる信号を出力し、そ
の光シャッタ７を通る光を黄色に着色する。また、信号
待ちなどで一時停車するときには、制御部８はすべての
光ファイバ４を遮光する信号を出力する。したがって、
そのときには、光源３は点灯しているにもかかわらず、
前照灯射光部５からの光の照射は停止される。

【００１２】このように、この前照灯装置によれば、前
照灯射光部５が多数の光ファイバ４の照射口４ｂ，４
ｂ，…によって形成されるので、その光ファイバ４，
４，…の配列によって射光部５の正面形状を任意に設定
することが可能となり、車体前部のデザインの自由度を
増大させることができるなど、前掲の公報に記載されて
いるものと同様の作用効果が得られるばかりでなく、そ
の光ファイバ４，４，…の各々の導光特性が個々に調整
可能とされることにより、種々の配光パターンを作り出
すことが可能となるという新たな作用効果を得ることが
できる。そして、それによって、走行ビームとすれ違い
ビームとのような配光の異なる光を単一の光源３で得る
ことが可能となるので、部品点数を減らして構造の簡単
化を図ることが可能となる。また、そのような配光の切
り換え時や前照灯の一時的な消灯時にも光源３をオン・
オフする必要がなくなるので、光源３の寿命を向上させ
ることができる。しかも、光ファイバ４を通して光を導
くことにより、散乱が少なく直進性の高いビームが得ら
れるので、照射方向の設定が容易となり、配光パターン
の設定も容易となる。更に、配光を制御する光シャッタ
７は光源３から離して配置することができるので、その
光シャッタ７に対する熱対策は不要である。

【００１３】また、光源３からの光を導く多数の光ファ
イバ４，４，…が各々独立して制御されるので、上述の
ような配光パターンのほかにも更に多くの配光パターン
を設定することができる。例えば前照灯射光部５によっ
て照射される範囲を車体前方から車体左右方向にまで広
げておいて、通常走行時にはその左右両側を照射する光
ファイバ４を遮光する配光パターンとし、旋回時にその
旋回方向の光ファイバ４を導光させる配光パターンを与
えるようにすれば、その前照灯装置にコーナリングラン
プとしての機能をも持たせることができる。更に、光フ
ァイバ４，４，…を複数の組に分け、それらの配光パタ
ーンをそれぞれ設定するようにすれば、パーキングラン
プやクリアランスランプとしての機能を持たせることも
できる。

【００１４】なお、上記実施例においては、各光ファイ
バ４の導光特性を調節する導光調節手段として、その光
ファイバ４を通る光をオン・オフする光シャッタ７を用
いたものについて説明したが、その導光調節手段として
は、液晶のような光透過度可変部材を用いることもでき
る。そのような導光調節手段を用いれば、各光ファイバ
４の照射口４ｂから投射される光の光量を個々に調整す
ることが可能となるので、配光パターンを更に多様に変
化させることができる。更に、その光透過度可変部材に
波長可変フィルタ機能を持たせるようにすれば、前照灯
射光部から投射される光の色を種々変化させるようにす
ることができる。また、上記実施例においては、左右の
前照灯装置をそれぞれ独立して設けるようにしている
が、左右の光ファイバ束をまとめて単一の導光調節手段
により制御するようにすることもできる。そのようにす
れば、光源も左右共通のものとすることができるので、
部品点数を更に減らすことができる。導光部材として
も、上記実施例のような光ファイバのほか、より径の大
きい光導波路などを用いることもできる。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光源からの光を複数本の導光部材によって車
体前部の前照灯射光部に導き、その射光部から投射させ
るようにしているので、射光部における導光部材の配列
によってその射光部の正面形状を任意に設定することが
できる。したがって、車体前部のデザインの自由度を大
幅に向上させることができる。また、光源は車体内の適
宜の位置に配置することができるので、レイアウトの自
由度が増すとともに、熱対策等も容易となる。更に、導
光部材を通すことによって光の散乱が少なくなるので、
照射方向の設定が容易となる。そして、それら複数本の
導光部材の導光特性を個々に調節するようにしているの
で、前照灯射光部から投射される光の配光パターンを多
様に設定することができる。したがって、走行ビームや
すれ違いビームのみでなく、そのときの状況に応じた最
適の配光パターンで前方照明を行うことが可能となる。
しかも、それらの配光が一つの光源によって得られるの
で、使用される光源の数を削減することができる。ま
た、そのような配光の切り換え時や前照灯の一時的な消
灯のときにも光源をオン・オフする必要がなくなるの
で、光源の寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による前照灯装置の一実施例を示す構成
図である。

【図２】その前照灯装置を自動車に装備した状態を示す
斜視図である。

【図３】その前照灯装置によって得られる各種の配光パ
ターンとそのとき投射されるビームとを模式的に示す説
明図である。

【符号の説明】

３ 光源 ４ 光ファイバ（導光部材） ５ 前照灯射光部 ７ 光シャッタ（導光調節手段） ８ 光シャッタ制御部（配光制御手段） ９ 各種センサ １０ 外部情報源 １１ 記憶部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体内に設置される光源と、その光源か
   らの光を車体前部の前照灯射光部に導く複数本の導光部
   材とを備え、前記射光部から投射される光によって車体
   前方を照明するようにした車両用前照灯装置において；
   前記導光部材の各々の導光特性を個々に調節し得る導光
   調節手段と、 その導光調節手段を所定の配光パターンに従って制御す
   る配光制御手段と、が設けられていることを特徴とす
   る、配光制御可能な前照灯装置。