JP4633635B2

JP4633635B2 - 車両用前照灯

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Publication number: JP4633635B2
Application number: JP2006005492A
Authority: JP
Inventors: 裕之石田; 正治吉田; 正夫大川
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2026-01-13
Also published as: JP2007188736A; US20070165416A1

Description

本発明は複数の光源ユニットで構成される車両用前照灯に関し、特にランプセンターを高い精度で検出することが可能な車両用前照灯に関するものである。

自動車の前照灯（ヘッドランプ）として、対向車を眩惑することがないように光軸を下方に向けた所要の配光パターンを有するロービームランプがある。このロービームランプが所定の方向に向けられ、かつ所定の配光パターンを満たしているか否かをテストする、いわゆるヘッドライトテストを行う際にはランプの基準位置（ランプセンター）を検出し、配光パターンテスタに対してランプセンターを位置決めさせる必要がある。すなわち、ヘッドライトテスト装置では、ヘッドランプから出射した光を受光して撮像装置で撮像し、撮像した画像信号を信号処理して配光パターンを認識するとともに、その配光パターンのカットオフラインの位置を検出している。そして、検出したカットオフラインに基づいてランプセンターを検出し、当該ランプセンターが所定の位置にあるか否かを判定している。従来の単一の白熱バルブや放電バルブを用いたロービームランプでは、バルブ位置がそのままランプセンターになるため、当該バルブ位置からランプセンターを一義的に設定することができる。この場合にヘッドライトテスト装置においてランプセンターを検出するには、ランプから照射される光を受光した領域、すなわち発光領域のほぼ中心をランプセンターとして検出する。あるいは、特許文献１の技術では、ランプの前面に設けられたレンズの中心位置に反射部を設けておき、ランプの正面側から光を照射したときに当該反射部で反射される光を検出することでランプセンターを検出している。

近年、半導体発光素子を光源とする光源ユニットを用いた前照灯が提案されている。この種の前照灯では個々の光源ユニットの光量が少ないため、複数の光源ユニットを組み合わせて所要の光量を得るとともに、各光源ユニットの照射領域を相違させてこれらを組み合わせることで所要の配光パターンを得ている。例えば、特許文献２では複数の光源ユニットを用いてロービームランプを構成しており、このロービームランプでは、カットオフラインを形成するための光源ユニットと、ホットゾーンを形成するための光源ユニットと、それ以外の拡散領域を形成するための光源ユニットとで構成している。なお、カットオフラインは対向車を眩惑しないように照明領域を規定するラインであり、ホットゾーンはカットオフラインに沿った自車の前方の領域である。そして、このロービームランプでは、ホットゾーンを形成している光源ユニットのほぼ中心をランプセンターとして設定することになる。
実開平４−２４０１号公報特開２００４−９５４８１号公報

このような複数の光源ユニットを備えるランプ（ここでは多光源型ランプと称する）では、複数の光源からそれぞれ光が出射されるためランプセンターを検出することが困難になる。すなわち、ヘッドライトテスト装置で多光源型ランプから出射された光を受光したときに、複数の光源ユニットからの光をそれぞれ受光するため、いずれの光源ユニットからの光についてランプセンターを設定して良いのか判らない。ランプセンターを自動的に検出する装置では、複数の光源ユニットからの光をまとめて一つの発光領域として認識した場合には、当該発光領域の物理的な中心、あるいは輝度分布の中心をランプセンターとして認識してしまう。特に、ロービームランプのように配光パターンが点対称の形状をしておらず、しかもその中心の領域をいわゆるホットゾーンとして定義している配光パターンの場合には、発光領域の中心や高輝度な領域の中心をランプセンターとして認識し、設定されたランプセンターを異なった位置として検出してしまう。この場合、特許文献１のようにレンズの中心に反射部を設けたとしても、ランプの中心位置は検出できても配光パターンの中心としてのランプセンターを検出することはできない。

本発明の目的は、多光源型ランプにおいてランプセンターを高精度に検出することが可能な車両用前照灯を提供するものである。

本発明は、発光素子を光源とする複数の光源ユニットを備え、各光源ユニットから出射される照明光を合成して所要の配光パターンを得るようにした車両用前照灯において、光源ユニットのうち少なくとも一つは配光パターンのホットゾーンを形成する光源ユニットであり、このホットゾーン形成用の光源ユニットの発光領域内にランプセンターを設定し、当該ランプセンターを示すセンターマークを備えることを特徴とする。本発明においては、光源ユニットのうち少なくとも一つはロービームランプとして構成され、ホットゾーンはロービーム配光パターン内のエルボポイント周辺領域とする。

本発明においては、ホットゾーンを形成する光源ユニットが一つの場合には、ランプセンターを当該光源ユニットの光軸位置に設定する構成とする。また、ホットゾーンを形成する光源ユニットが複数の場合には、ランプセンターをこれら光源ユニットの発光領域の中心に設定する。ここでホットゾーンを形成する光源ユニットがレンズを備えたプロジェクタ型光源ユニットの場合には、当該レンズの前面のほぼ中心をランプセンターに設定する。

本発明において、センターマークをランプセンターに対応する位置の前照灯の前面に配設した反射体で構成する。または、センターマークを前照灯の前面の周囲に配置した複数のマークで構成し、これらマークを通る線分の交差位置をランプセンターとする。あるいは、センターマークは着脱可能なマーク部材で構成する。

本発明によれば、前照灯に設けられたセンターマークを自動的に検出し、あるいは目視により確認し、当該センターマークに対してヘッドライトテスト装置の撮像装置の光軸を位置決めすることにより、多数個の光源ユニットで構成される前照灯についてもそのホットゾーンを形成する光源ユニットの発光領域の中心、特にロービーム配光パターンの場合にはそのエルボポイントを高精度に検出することができ、配光パターンの正確なテストを実現することができる。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を適用した自動車の前部の左右に配設した一対のヘッドランプＨＬのうち右側のヘッドランプＲＨＬの概略構成を示す斜視図である。ランプボディ１１と、このランプボディ１１の前面開口に取着された透明カバー１２とで構成される灯室１３内にハイビームランプＨＢＬとロービームランプＬＢＬが構成されている。ハイビームランプＨＢＬはここでは放電バルブを光源とする単一のプロジェクタ型ランプで構成されている。この放電バルブを光源としたプロジェクタ型ランプは既に広く知られているランプであるのでここでは詳細な説明は省略する。ロービームランプＬＢＬは複数個、ここではそれぞれ半導体発光素子を光源とする４個の光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４を配列した多光源型ランプとして構成されている。前記４つの光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は、３つのプロジェクタ型光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３と、１つの拡散型光源ユニットＬＵ４とで構成され、前記灯室１３内の上段に３つのプロジェクタ型光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３が水平方向に並んで配設され、その下段に拡散型光源ユニットＬＵ４が配設されている。

３つのプロジェクタ型光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３は図２（ａ）に一部を破断した概略斜視図を示すように、回転楕円面の一部で構成されるメインリフレクタ２２と、その下縁に沿って前方に延長されたサブリフレクタ２３とを一体に有するリフレクタブロック２１を有している。サブリフレクタ２３はほぼ水平に配置された平面部２３ａを有する。この平面部２３ａよりも前方領域は下方に凹状に湾曲された凹面部２３ｂとして構成され、光を反射しないようになっている。図２（ｂ）はその光軸方向に沿った断面図であり、前記リフレクタブロック２１にはステム２４により取着される光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）２５と、前記リフレクタブロック２１の前端部に取着されてＬＥＤ２５に対向配置されるレンズ２６とを有している。前記ＬＥＤ２５はメインリフレクタ２２の第１焦点に位置され、前記サブリフレクタは平面部と凹面部との境界が第２焦点に位置される。そして、図１に示したように３つの光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３は光軸方向に階段状に形成されたヒートシンクを兼ねるブラケット２７に水平方向に並んだ状態で固定されて一体化されている。前記ステム２４はこのブラケット２７に一体であり、ネジ２８でステム２４をリフレタクブロック２１に固定することで同時にブラケット２７に対する固定が行われる。各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３においては、ＬＥＤ２５で発光された光はメインリフレクタ２２の内面で反射され、第２焦点に集光された後レンズ２６で集光されて前方に照射される。また、メインリフレクタ２２で反射された光の一部は図２（ｂ）破線で示すようにサブリフレクタ２３の平面部２３ａにおいて反射された後にレンズ２６で集光されて前方に照射されるので、ＬＥＤ２５で発光した光を照明用の光として有効利用し、照射効率を向上することが可能である。

ここで実施例では、３つのプロジェクタ型光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３のうち、灯室１３内の最も自動車センター寄りの第１の光源ユニットＬＵ１については、図２（ｃ）に正面方向から見た構成を示すように、前記サブリフレクタ２３の平面部２３ａの正面形状を正面から見て左の領域を若干下方に傾斜した形状としている。これによりメインリフレクタ２２で反射した後平面部２３ａで反射した光の一部を水平線よりも左上方に向けて照射させることが可能になり、水平カットラインと斜めのカットラインを有する所要の配光特性を付与することができ、図４（ａ）のようにランプセンターを含む狭い範囲に集光した配光パターンに設定できる。その隣の第２の光源ユニットＬＵ２も同様であり、水平線Ｈに沿った水平カットラインと水平線よりも左上方に向けて照射する斜めカットラインを有する配光パターンＰ１を有しており、図４（ｂ）のように水平線Ｈよりも下側の領域を第１の光源ユニットＬＵ１よりも広い範囲を照射する配光パターンＰ２に設定している。一方、残りの１つの第３の光源ユニットＬＵ３はサブリフレクタ２３の平面部２３ａは水平方向の平面形状であり、したがって水平線Ｈよりも左上方に向けて照射する光をサブリフレクタ２３では発生することはなく、その一方で図４（ｃ）のように第２の光源ユニットＬＵ２よりもさらに広い範囲を照射する水平カットラインのみを有する配光パターンに設定している。

他の１つの拡散型光源ユニットＬＵ４は、図３（ａ），（ｂ）に斜視図と水平方向の断面図を示すように、下側面に沿って放物柱状に湾曲されたメインリフレクタ３２と、その柱軸方向の左右両側に一体化して光軸に対して水平方向に傾斜した立面状のサブリフレクタ３３とで構成される複合リフレクタ３１を備え、メインリフレクタ３２の水平方向に伸びる焦点軸上に光源として複数個、ここでは３つのＬＥＤ３４が並んで配置されている。また、複合リフレクタ３１の前方位置には図１に示した平板レンズ３５が取着される。この拡散型光源ユニットＬＵ４では、ＬＥＤ３４で発光された光はメインリフレクタ３２で反射されて上下方向には平行であるが左右方向には拡散される光となり、さらに左右方向に拡散された光は左右のサブリフレクタ３３で前方に向けて反射され、いずれも平板レンズ３５を透過して前方に照射される。これにより、図４（ｄ）のように水平線Ｈの下方に沿って左右の広い範囲に拡散された配光パターンＰ４に設定される。なお、実施例１では、前記４つの光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は前記ブラケット２７によって一体化されており、図には表れないスイブル機構によって当該ブラケット２７を水平方向に傾動してロービームランプＬＢＬの照射方向を左右に偏向させるようにすることが可能である。

以上の４つの光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４を同時に発光させることで、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４から出射される光は重合され、各配光パターンＰ１〜Ｐ４によって図４（ｅ）に示すようなロービームパターンＬＢＰが形成される。このロービーム配光パターンＬＢＰでは、水平及び斜めのカットラインの近傍においては特に第１の光源ユニットＬＵ１の配光パターンＰ１によって光度の高い照明が行われることになり、この光度の高い配光パターンＰ１の領域がいわゆるホットゾーンとして定義される。そして、前記ホットゾーンを形成している第１の光源ユニットＬＵ１の光軸、すなわち光源としてのＬＥＤ２５の発光点を通る光軸がホットゾーンの光軸となる。通常、図４（ｅ）のように、ロービーム配光パターンＬＢＰにおいては水平のカットラインと左側の傾斜したカットラインとの交点をエルボポイントＥＰとして認識するが、前記ホットゾーンはこのエルボポイントＥＰの周辺領域となる。そして、図５（ａ）に前記右側ヘッドランプＲＨＬの概略正面図を示すように、ホットゾーンを形成している光源ユニットＬＵ１の光軸が透明カバー１２と交差する位置をランプセンターに設定し、この位置に微小なセンターマークＣＭを設けている。このセンターマークＣＭは反射体として構成されており、ここでは図５（ｂ）に同図（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図に示すように、正三角錐形状をした光透過性のある反射体１４を形成し、その底面を透明カバー１２の内面に密接状態に接着し、あるいは透明カバー１２と一体に成形する等したものである。この反射体１４はここではリフレックス・リフレクタと称して自動車の反射標識体として広く使用されているものと同じ構成である。また、前記反射体に代えて、図示は省略するが反射体１４は前照灯の配光特性に影響を与えないものであれば、アルミニウム等の光反射材で任意の形状に形成し、透明カバーの内面の前記交差する位置に一体的に貼り付け、あるいは蒸着、塗布等の手法によって一体的に形成してもよい。

この実施例のヘッドランプ（左側ヘッドランプについても右側ヘッドランプと同じであるが、光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３の配列は左右対称なっている）を自動車に装着したときに、その配光パターンが所定の基準を満たしているか否かを検査するヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴを図６の概念図を参照して説明する。検査されるヘッドランプＨＬを装着した自動車ＣＡＲはヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴの所定位置に停車される。ヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴは、自動車の前後方向に対して垂直な水平方向に延長されて両端が支柱によって支持されたＸバー１０１を備えており、このＸバー１０１には鉛直方向（上下方向）に延長されたＹバー１０２がＸ駆動機構１０３を介して懸架され、Ｘバーに沿って水平方向に移動可能とされている。また、Ｙバー１０３にはＣＣＤ撮像装置等の撮像装置１１０がＹ駆動機構１０４を介して支持されており、Ｙバー１０３に沿って上下に移動可能とされている。これらＸ駆動機構１０３とＹ駆動機構１０４はそれぞれモータ等を駆動源としてコントローラ１２０に電気接続され、当該コントローラ１２０でのサーボ制御によってＸ方向、Ｙ方向に移動され、最終的に撮像装置１１０を任意の上下、左右位置に移動制御することが可能とされている。なお、撮像装置１１０の背後には実際にヘッドランプＨＬから出射した光を投射して目視によって配光パターンを認識することが可能なスクリーンＳＣが配設されているが、このスクリーンＳＣは必ずしも必要とされるものではない。

前記撮像装置１１０は、図７に正面図を示すように、自動車ＣＡＲのヘッドランプＨＬから照射される光を受光可能な矩形をした受光窓１１１と、この受光窓１１１の背後に配設された撮像カメラ若しくは撮像素子１１２とを有しており、受光窓１１１を通して受光したヘッドランプＨＬの光を撮像し、その撮像信号をコントローラ１２０に出力する。コントローラ１２０では撮像信号を信号処理することで受光窓１１１で受光したヘッドランプの配光パターンを認識することができる。この配光パターンの認識のアルゴリズムについての説明は省略するが、例えば撮像した撮像信号について各画素毎の信号レベルを所定のしきい値に基づいて２値化することで照射された領域と照射されない領域とを判別し、照射された領域を集合してパターン認識することによって配光パターンを認識することが可能である。また、この撮像装置１１０では、実施例のヘッドランプのセンターマークＣＭ、すなわちランプセンターを認識するために、受光窓１１１の正面に向かって左右方向中央の上部と上下方向中央の右側部のそれぞれに垂直レーザ発光器１１３と水平レーザ発光器１１４を配設している。垂直レーザ発光器１１３は垂直方向に所要幅で拡散するライン状のレーザ光束を出射し、水平レーザ発光器１１４は水平方向に所要幅で拡散するライン状のレーザ光束を出射するように構成されている。

このヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴを用いて実施例のヘッドランプＨＬのヘッドライトテストを行う際には、図６に示したように、撮像装置１１０に対向する位置に自動車ＣＡＲを停車させる。そして、先ずヘッドランプＨＬのランプセンター検出工程を行う。このランプセンター検出工程では、撮像装置１１０の垂直レーザ発光器１１３からレーザ光を発光させてヘッドランプＨＬに投射し、これと同時に撮像装置１１０での撮像を行う。そして、Ｙバー１０２をＸバー１０１に沿って水平方向に移動させると、垂直レーザ発光器１１３からの垂直方向に広がるレーザ光がヘッドランプＨＬの透明カバー１２の表面に対して水平方向に走査され、センターマークＣＭを走査したときにセンターマークＣＭから得られる強い反射光を撮像装置１１０で撮像する。コントローラ１２０では撮像装置１１０での撮像信号における高受光レベルの位置を認識することでセンターマークＣＭの水平方向の位置を検出することができる。次いで、今度は撮像装置１１０の水平レーザ発光器１１４からレーザ光を発光させてヘッドランプＨＬに投射し、これと同時に撮像装置１１０での撮像を行う。そして、撮像装置１１０をＹバー１０２に沿って上下方向に移動させると、水平レーザ発光器１１４からの水平方向に広がるレーザ光がヘッドランプＨＬの透明カバー１２に対して上下方向に走査され、センターマークＣＭを走査したときにセンターマークＣＭから得られる強い反射光を撮像装置１１０で撮像する。コントローラ１２０では撮像装置１１０の撮像信号における高受光レベルの位置を認識することでセンターマークＣＭの上下方向の位置を検出することができる。そして、コントローラ１２０は認識したセンターマークＣＭと正面に対向するようにＸ駆動機構１０３とＹ駆動機構１０４をサーボ制御して移動させ、撮像装置１１０の光軸を位置合わせする。これにより、撮像装置１１０の光軸をヘッドランプＨＬのセンターマークＣＭに対して正面に対向する状態（正対とも称する）に設定でき、これはすなわちヘッドランプＨＬのランプセンター、すなわち配光パターンの配光中心ＨＶ（図４（ｅ）参照）に自動的に正対したことになる。

しかる後、配光パターンテスト工程を行う。この配光パターンテスト工程は配光パターンのカットオフラインがランプセンターに対して所定のパターンにあるか否かを判定するものであり、種々のアルゴリズムでの判定があるが、例えば前述したように撮像装置１１０の受光窓１１１に照射された光を撮像カメラ１１２で撮像して得られた撮像信号について各画素毎の信号レベルを所定のしきい値に基づいて２値化することで照射された領域と照射されない領域とを判別し、照射された領域を集合してパターン認識することによって配光パターンを認識する。そして、認識した配光パターンが撮像装置の光軸、すなわちヘッドランプＨＬのランプセンター、換言すればエルボポイントＥＰに対して所要の光度の分布を満たしているか否かを判定することで配光パターンが適正であるか否かがテストできる。

このように、実施例１では、ヘッドランプＨＬの前面の透明カバー１２のランプセンター位置に反射体１４からなるセンターマークＣＭを設けているので、撮像装置１１０の垂直、水平の各レーザ発光器１１３，１１４から出射したレーザ光の反射を利用してセンターマークＣＭを検出でき、これからヘッドランプＨＬのランプセンターを認識することができる。これにより、実施例１のように複数個（４個）の光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４で構成されるヘッドランプＨＬについても当該ヘッドランプのランプセンターを高精度に検出して撮像装置１１０の光軸に対する位置合わせ、すなわちヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴの光軸を配光パターンのエルボポイントＥＰに位置合わせすることができ、その後における配光パターンの正確なテストを実現することができる。

ここで図示は省略するが、実施例１のように、撮像装置１１０に垂直レーザ発光器１１３と水平レーザ発光器１１４を配設する代わりに、１つのレーザ発光器を垂直方向あるいは水平方向に走査させるように構成してもよい。例えば、レーザ発光器からレーザ光を垂直方向に走査させながらＹバー１０２をＸバー１０１に沿って水平に移動させることでヘッドランプの前面をレーザ光によって走査し、その際に撮像装置１１０で撮像した撮像信号からセンターマークＣＭを検出することが可能になる。あるいは、レーザ発光器からレーザ光を水平方向に走査させながら撮像装置１１０をＹバー１０２に沿って上下に移動させることでヘッドランプの前面をレーザ光によって走査し、その際の撮像信号からセンターマークＣＭを検出することも可能である。

実施例１では、ヘッドランプＨＬの透明カバー１２のランプセンター位置にセンターマークＣＭを設けたが、センターマークＣＭを構成するための反射体１４が配光パターンに影響をおよぼす懸念があるときには、センターマークを透明カバー１２の光透過領域以外の位置に配設してもよい。特に、実施例１のような半導体発光素子を光源とする複数の光源ユニットで構成される多光源型ヘッドランプでは、１つの光源ユニットから出射される照射光の光度が白熱バルブや放電バルブ等に比較すると低いためセンターマークによる配光パターンへの影響は無視できないものとなる。このような場合に、実施例２では、図８に示すように、ヘッドランプＨＬの透明カバー１２の上縁部と右縁部のそれぞれにランプセンターの水平方向位置を示す水平センターマークＣＭＨと、垂直方向位置を示す垂直センターマークＣＭＶを形成している。これらの水平センターマークＣＭＨと垂直センターマークＣＭＶもそれぞれ実施例１と同様な反射体として構成できる。

これらのセンターマークＣＭＨ，ＣＭＶを利用してランプセンターを検出する場合には、実施例１と同様にして撮像装置１１０から出射したレーザ光を水平センターマークＣＭＨと垂直センターマークＣＭＶでそれぞれ反射させ、この反射光を撮像装置１１０で撮像し、撮像信号を信号処理して検出した水平センターマークＣＭＨから垂直に延長した線と、垂直センターマークＣＭＶから水平に延長した線の交点をランプセンターとして検出する。ランプセンターを検出した後の動作は実施例１と同じである。水平センターマークＣＭＨと垂直センターマークＣＭＶは有効な照明光が透過することがない透明ガラス１２の縁部に設けられているので、多光源型ヘッドランプにおいても配光パターンへの影響が生じない。また、透明カバー１２の光透過領域に反射体からなるセンターマークが存在しないので、ヘッドランプＨＬを外部から見たときにセンターマークが目立つこともなく外観の見栄えが低下することもない。

また、実施例１のセンターマークＣＭを構成している反射体１４として所定の有彩色の反射体で構成してもよい。実施例３では、図９（ａ）に断面図を示すように、ヘッドランプＨＬの透明カバー１２の内面にセンターマークＣＭとして微小な円形或いは矩形をしたシール状の反射体１４Ａを配設した場合に、当該反射体１４Ａを例えば、赤色の光を反射する赤色反射体で形成する。また、撮像装置１１０では、図には表れないが実施例１，２のレーザ発光器に代えて白色光を照射する光源、例えば白熱ランプを配設してヘッドランプＨＬの透明カバー１２のほぼ全域に照射可能にするとともに、撮像装置１１０の前側に赤色反射体１４Ａと同色のカラーフィルタ、すなわち赤色フィルタＲＦを配置する。

このようにすることで、撮像装置１１０側からヘッドランプＨＬに白色光を投射したときに、センターマークＣＭとしての赤色反射体１４Ａからは赤色の光が反射され、その他の領域では透明カバー１２やランプボディ１１の内部において光エネルギが多少吸収された白色光が反射されるため、センターマークＣＭからの赤色反射光は高光量状態で赤色フィルタＲＦを透過する。他の白色光は光量が低下され、したがって白色光中の赤色光は低光量状態となるため、反射光を撮像装置１１０で撮像したときには低輝度の周辺領域の中に高輝度の点が存在する画像となり、この高輝度の点をセンターマークＣＭとして検出することができる。この実施例では、センターマークＣＭとその他の領域との撮像画像中での輝度差を大きくとることができ、センターマークＣＭの検出が容易になる。

あるいは、撮像装置１１０の前に赤色フィルタを配置することなく、その代わりに撮像素子としてカラー撮像素子を備えたカラー撮像装置１１０Ａで構成する。図９（ｂ）のように、ヘッドランプＨＬに白色光を照射し、その反射光をカラー撮像装置１１０Ａで撮像することにより、撮像した画像は白色の周辺領域の中に赤色の点が存在する画像となり、この赤色点をセンターマークＣＭとして検出することができる。この実施例では、センターマークＣＭとその他の領域とを撮像画像中で色の違いで検出することができ、センターマークＣＭの検出がさらに容易になる。

実施例３の２つの例では赤色反射体として構成したが、他の有彩色の反射体として構成してもよい。このとき、前者の例の場合には撮像装置に配置するカラーフィルタは当該有彩色反射体と同じ色のものを用いることは言うまでもない。

実際の自動車の検査場等では、図６に示したような自動式のヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴを設備していない場合もあり、その場合には撮像装置において自動的にランプセンターを検出することができず、手操作によって撮像装置をランプセンターに対して光軸合わせする手動式テスト装置が設備される。このような手動式テスト装置では図６に示したヘッドライトテスト装置ＨＬＴＳＴにおけるＹバーや撮像装置を駆動するためのサーボ機構は存在していない。そのため、手操作によって撮像装置１１０の上下方向や左右方向の位置を調整し、また、撮像装置１１０につながるコントローラ１２０には撮像した画像に基づいてセンターマークを検出するアルゴリズムは存在していない。このような手動式のテスト装置では、撮像装置１１０をヘッドランプＨＬのランプセンターに対して光軸合わせする際には、図７に示したように撮像装置１１０の光軸と平行な光軸を有する照準器１１５を設けておき、作業者は照準器１１５を覗いてヘッドランプＨＬに設けられているセンターマークＣＭを視認し、照準器１１５の光軸をセンターマークＣＭに合わせることで撮像装置１１０をヘッドランプＨＬのランプセンターに対して正対させる光軸合わせを行っている。

このような手動式テスト装置では、ヘッドランプＨＬの透明カバー１２に設けたセンターマークＣＭが実施例１のような微小な透明体からなる反射体１４であると、照準器１１５を通してセンターマークＣＭを視認することが困難になる。そのため、実施例４では、図１０（ａ）のようにセンターマークＣＭに対向する透明カバー１２の表面に一時的に貼り付けることができる反射補助部材１５を用意している。この反射補助部材１５は所要の外径寸法、内径寸法を有する円環板状に形成され、その表面は反射面１５ａとして構成され、裏面は両面テープのような接着層１５ｂとして構成されている。反射面１５ａは実施例１の反射体を多数個配列したリフレックス・リフレクタ構成の反射板で構成され、あるいは実施例２，３のようなアルミニウム等の反射板で構成される。また、作業者が目視で確認し易いように赤色等の着色を行ってもよい。また、接着層１５ｂは一時的に透明カバー１２の表面に取着できる構成であれば、吸盤のようなものであってもよい。

この反射補助部材１５はヘッドライトテストを行う前に作業者がヘッドランプＨＬのセンターマークＣＭを確認し、図１０（ｂ）のように、センターマーク（反射体１４）ＣＭを囲むように透明カバー１２の前面に貼り付ける。そして、手動式テスト装置でのテストを行う際に、作業者は撮像装置１１０の照準器１１５を覗いて反射補助部材１５を視認し、手操作によって撮像装置１１０を水平方向、上下方向に移動させながら反射補助部材１５に対して光軸合わせする。これにより、撮像装置１１０は反射補助部材１５の中心、すなわちセンターマークＣＭに正対した位置に光軸合わせすることができる。その後におけるヘッドライトテストは実施例１と同様にヘッドランプを点灯し、撮像装置で撮像し、撮像した画像の信号処理により配光パターンを検査する。

なお、実施例４では、センターマークＣＭを構成している微小な反射体１４よりも外形の大きな反射補助部材１５を利用してランプセンターを認識するので、作業者が目視しながらの光軸合わせを容易に行うことができる。特に、反射補助部材１５を所望の色光を反射するように構成することで、目視をさらに容易に行うことが可能である。なお、このような反射補助部材１５を利用する場合には、透明カバーに形成しているセンターマークは実施例１のように必ずしも反射体で構成する必要はなく、作業者がヘッドランプＨＬに反射補助部材１５を貼り付ける際に位置を決めるための目印となるものであれば単なるマークであってもよい。

以上の実施例では、ヘッドランプを構成している多光源ユニットのうち１つの光源ユニットでホットゾーンを構成している場合であるが、２つ以上の光源ユニットでホットゾーンを構成した場合には、これらの光源ユニットの発光領域の中心位置をランプセンターとして設定する。例えば、図１１（ａ）のように、垂直方向あるいは水平方向にホットゾーンを構成する２つの光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２が並んで配設されている場合には、これら光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２の発光領域は一つの連続した領域となるので、この発光領域の中心位置をランプセンターとし、この位置にセンターマークＣＭを配設する。図１１（ｂ）のようにホットゾーンを構成する３つの光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２，ＬＵ１３が並んでいて発光領域が対称な領域となる場合には中央の光源ユニットＬＵ１２の光軸位置をランプセンターとしてセンターマークＣＭを配設する。図１１（ｃ）のように、ホットゾーンを構成する２つあるいは３つ以上の光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２が離れて配置されている場合には、これら光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２を正面から見たときに光源ユニットが配設されている領域の中心をランプセンターとしてセンターマークＣＭを配設する。このれいでは２つの光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２が離れて配設された例を示しており、これらの光源ユニットＬＵ１１，ＬＵ１２で合成される発光領域が一つの連続した領域とならない場合でも、当該発光領域の中心をランプセンターとする。また、図示は省略するが、各光源ユニットに光度の顕著な差が存在するときには、これら光源の光度を考慮した光度重心位置をランプセンターとしてもよい。いずれの場合でも、設定したランプセンターの位置にセンターマークを配設し、あるいは当該ランプセンターを認識させることができるマークをヘッドランプの前面に配設すれぱよい。

以上の実施例は本発明をロービーム配光パターンを形成するヘッドランプに適用した場合について説明したが、多光源型ランプにおける配光特性をテストするために当該ランプの光軸位置を検出する場合には本発明を同様に適用することが可能である。この場合、ホットゾーンを構成する光源ユニットは当該ランプの光軸を含む比較的に狭い領域を高い光度で照明する光源ユニットに設定すればよい。

本発明を適用した実施例１のヘッドランプの外観斜視図である。プロジェクタ型光源ユニットの概略構成図である。拡散型光源ユニットの概略構成図である。ロービームパターンと各光源ユニットの照射領域を示す図である。ヘッドランプの正面図とそのＡ−Ａ線要部拡大断面図である。ヘッドライトテスト装置の概念図である。撮像装置の正面図である。実施例２のヘッドランプの正面図である。実施例３のヘッドランプの要部の断面図である。実施例４のヘッドランプに装着される反射補助部材を示す図である。ランプセンターの異なる態様を説明するための図である。

符号の説明

ＣＡＲ自動車
ＨＬヘッドランプ（ＲＨＬ：右側ヘッドランプ）
ＨＢＬハイビームランプ
ＬＢＬロービームランプ
ＬＵ１〜ＬＵ４光源ユニット
ＣＭセンターマーク
ＣＭＨ水平センターマーク
ＣＭＶ垂直センターマーク
ＨＬＴＳＴヘッドライトテスト装置
ＳＣスクリーン
１１ランプボディ
１２透明カバー
１３灯室
１４，１４Ｂ反射体
１５反射補助部材
１０１Ｘバー
１０２Ｙバー
１０３Ｘ駆動機構
１０４Ｙ駆動機構
１１０撮像装置
１１１受光窓
１１２撮像カメラ
１１３垂直レーザ発光器
１１４水平レーザ発光器
１１５照準器
１２０コントローラ

Claims

発光素子を光源とする複数の光源ユニットを備え、各光源ユニットから出射される照明光を合成して所要の配光パターンを得るようにした車両用前照灯において、前記光源ユニットのうち少なくとも一つは配光パターンのホットゾーンを形成する光源ユニットであり、このホットゾーン形成用の光源ユニットの発光領域内にランプセンターを設定し、当該ランプセンターを示すセンターマークを備えることを特徴とする車両用前照灯。
前記光源ユニットのうち少なくとも一つはロービームランプとして構成され、前記ホットゾーンはロービーム配光パターン内のエルボポイント周辺領域であることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
ホットゾーンを形成する光源ユニットが一つであり、前記ランプセンターを当該光源ユニットの発光領域のほぼ中心に設定していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
ホットゾーンを形成する光源ユニットが複数であり、前記ランプセンターをこれら光源ユニットの発光領域のほぼ中心に設定していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
前記ホットゾーンを形成する光源ユニットはレンズを備えたプロジェクタ型光源ユニットであり、当該レンズの前面のほぼ中心を前記ランプセンターに設定していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用前照灯。
前記センターマークをランプセンターに対応する位置の前照灯の前面に配設した反射体で構成したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用前照灯。
前記センターマークを前照灯の前面の周囲に配置した複数のマークで構成し、これらマークを通る線分の交差位置をランプセンターとしていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用前照灯。
前記センターマークは着脱可能なマーク部材であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用前照灯。