JP5891780B2 - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の旋回時などに運転者に適切な照射領域と照度分布を提供する前照灯装置に関する。

車両の夜間の安全走行を確保するため、コーナーを走行する際にはその前照灯の光軸を走行先方向へ向けるように制御する前照灯装置が提案されている。特許文献1は操舵角や車速センサーからの情報に基づき、自動車の前照灯装置をアクチュエータによって水平方向に首振り制御するように構成されている。自動車の旋回時には操舵した方向に前照灯の光軸を向けることで走行先方向を照射する。

自動二輪車の場合には旋回時に車体が左右に傾斜する。このため、その前照灯の照射領域も同様に傾く。このため、例えば自動二輪車の車体が左に傾斜すると特許文献２の図９に示すように、前照灯（ヘッドランプ装置）の配光は右上がりに傾斜した状態となる。これは、運転者（ライダー）の目線が向く進行方向（左側）とは反対側に前照灯の配光が向いていることになる。

特許文献２に開示されている自動二輪車用ヘッドライト装置は、前照灯内に配置される発光体とこれに対向するレンズとが回転する構造を有する。車体の傾きを検知する傾斜角検出器から得られた傾斜角に基づき、発光体とレンズとを回転させる。これにより、特許文献２の図８に示すような、旋回時に必要な照射領域を運転者に提供するものである。

特許４５２３５０９ 特許４５４２２３１

しかしながら、特許文献１の灯具の照射方向制御装置は、前照灯装置全体を動かし照射方向を変えるため、駆動部分が大型化するという課題がある。

また、特許文献２の自動二輪車用ヘッドライト装置は、特許文献２の図８に示すように、これから進む、ライダーの視線が向く部分Ｂを照射することはできる。しかしながら、ライダーの視線が向く部分Ｂを最も明るく照射することは難しいという課題がある。なぜなら、一般的に配光Ａの中心部分が明るく、周辺は暗く照射されるからである。つまり、配光Ａを傾けるだけでは、ライダーの視線が向く部分Ｂを、配光Ａの周辺部分で照らすことしかできない。

車両用前照灯装置は、車両の進行方向前方を照明する照明光を出射する光源と、前記光源から出射される光を照射領域に向けるレンズと、前記レンズの位置を変化させる駆動部とを備え、前記光源は、前記車両の前方中央の第１の照射領域を照明する第１の光源、前記車両の前方右側の第２の照射領域を照明する第２の光源および前記車両の前方左側の第３の照射領域を照明する第３の光源を有し、前記レンズは、前記第１の光源に対応した第１のレンズ、前記第２の光源に対応した第２のレンズおよび前記第３の光源に対応した第３のレンズを有し、前記第２のレンズは前記第２の光源の光軸に垂直な平面上を移動して、前記第２の照射領域の位置を移動させ、前記第３のレンズは前記第３の光源の光軸に垂直な平面上を移動して、前記第３の照射領域の位置を移動させ、前記車両が前記第３のレンズの配置された方向に旋回する際には、前記第２のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に近づく方向で、下方向に移動し、前記第３のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面から遠ざかる方向で、上方向に移動し、前記車両が前記第２のレンズの配置された方向に旋回する際には、前記第２のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面から遠ざかる方向で、上方向に移動し、前記第３のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に近づく方向で、下方向に移動する。

車両が旋回する際、運転者の視線の向く方向を高い照度領域で照明することができる。

この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の分解斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の分解斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置のカム板の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の部品配置を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の部品配置を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る前照灯装置の動作を説明する説明図である。 前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 前照灯装置の照射領域を示す説明図である。 前照灯装置の照射領域を示す説明図である。

自動二輪車の前照灯の領域を照射領域について、照度分布を含めて説明する。例えば、図２１に示すように、自動二輪車が傾斜していない状態にある前照灯が照らす路面２００１上の領域を照射領域２００２とする。なお、以下、路面を示す図では、路面の左右両側の端の部分に符号２００１を示している。照度領域の中央部分２００３は、明るく照明されている。照度領域の周辺部分２００２は、中央部分２００３より暗く照明されている。左旋回中の自動二輪車は進行方向左側に傾斜する。このため、前照灯の照射領域は図２２に示すように、照射領域２００２は、右側が上がり、左側が下がる。

一方で、左旋回時の運転者の視線は図２２に示す運転者視線方向２００５付近を向いている。運転者視線方向２００５は進行方向の左上側である。運転者視線方向２００５は、昼間であれば視認可能な領域である。しかし、夜間は前照灯の配光が届かない領域となる。このため、夜間における自動二輪車の旋回運転時における視界は直進運転時よりも低下する。そのため、夜間における自動二輪車の旋回運転時における視認性は直進運転時よりも低下する。

図２３は、特許文献２のように、照射領域２００２を回転させた場合の照度分布を示す図である。つまり、図２２の状態から図２３の状態に照射領域２００２を図面上で時計回りに回転させている。この場合、運転者視線方向２００５を照明することは可能である。しかし、照度領域の明るい部分を運転者視線方向２００５に移動させることはできない。照度領域の明るい部分とは、照度領域の中央部分２００３のことである。

図２４は、本発明の照度分布を含めた照度領域２００２を示す図である。図２４に示すように、前照灯は、コーナーの先（運転者視線方向２００５）を十分な明るさで照射している。図２４に示す照度領域は、旋回時に自動二輪車の運転者にとって望ましい照射領域である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る前照灯装置１０００の構成を略前方（＋Ｚ軸方向）から示した分解斜視図である。図２は、前照灯装置１０００の構成を略後方（−Ｚ軸方向）から示した分解斜視図である。説明を容易にするために、各図中にＸＹＺ直交座標の座標軸を示す。以下の説明において、前照灯装置１０００の前方を＋Ｚ軸方向とし、後方を−Ｚ軸方向とする。前方を向いて左側を＋Ｘ軸方向とし、右側を−Ｘ軸方向とする。前照灯装置１０００の上方向（空の方向）を＋Ｙ軸方向とし、前照灯装置１０００の下方向（地面の方向）を−Ｙ軸方向とする。

また、ＸＹＺ直交座標の各平面上で、下記のように象限を定義する。Ｘ−Ｙ平面上では。Ｘ＞０、Ｙ＞０の部分を第１象限とし、Ｘ＜０、Ｙ＞０の部分を第２象限とし、Ｘ＜０、Ｙ＜０の部分を第３象限とし、Ｘ＞０、Ｙ＜０の部分を第４象限とする。Ｙ−Ｚ平面上では。Ｙ＞０、Ｚ＞０の部分を第１象限とし、Ｙ＜０、Ｚ＞０の部分を第２象限とし、Ｙ＜０、Ｚ＜０の部分を第３象限とし、Ｙ＞０、Ｚ＜０の部分を第４象限とする。Ｚ−Ｘ平面上では。Ｚ＞０、Ｘ＞０の部分を第１象限とし、Ｚ＜０、Ｘ＞０の部分を第２象限とし、Ｚ＜０、Ｘ＜０の部分を第３象限とし、Ｚ＞０、Ｘ＜０の部分を第４象限とする。

図１および図２において、光源６１は、基板６６上に配置されている。光源６２は、基板６７上に配置されている。光源６３は、基板６８上に配置されている。光源６１，６２，６３は、例えばLED素子で構成されている。レンズ２１は、光源６１の光を前方に集光し所定の照射領域及び照度分布を形成する光学部材である。レンズ２２は、光源６２の光を前方に集光し所定の照射領域及び照度分布を形成する光学部材である。レンズ２３は、光源６３の光を前方に集光し所定の照射領域及び照度分布を形成する光学部材である。レンズ２１，２２，２３は、凸レンズである。第１の照明系２００は、光源６１、基板６６、レンズ２１およびレンズホルダ３１を有する。第２の照明系３００は、光源６２、基板６７、レンズ２２およびレンズホルダ３２を有する。第３の照明系４００は、光源６３、基板６８、レンズ２３およびレンズホルダ３３を有する。第２の照明系３００は、第１の照明系２００に対して、−Ｘ軸方向に配置されている。第３の照明系４００は、第１の照明系２００に対して、＋Ｘ軸方向に配置されている。

レンズホルダ３１はレンズ２１をベース１に固定する。レンズホルダ３２はレンズ２２をベース１に固定する。レンズホルダ３３はレンズ２３をベース１に固定する。レンズホルダ３２の−Ｚ軸方向に形成された当て面１１１が、ベース１の＋Ｚ軸側の面に当接してレンズホルダ３２のＺ軸方向の位置が位置決めされる。面１１１は、後述するピン２０１，２０２，２０３の根元の３か所に形成されている。レンズホルダ３３の−Ｚ軸方向に形成された当て面１２１が、ベース１の＋Ｚ軸側面に当接してレンズホルダ３３のＺ軸方向の位置が位置決めされる。面１２１は、後述するピン２０５，２０６，２０７の根元の３か所に形成されている。当接とは、突き当った状態に接触することである。レンズホルダ３２の当て面１１１には、ピン２０１，２０２，２０３が−Ｚ軸方向に突出して形成されている。レンズホルダ３３の当て面１２１には、ピン２０５，２０６，２０７が−Ｚ軸方向に突出して形成されている。レンズホルダ３１の当て面には、４本のピンが−Ｚ軸方向に突出して形成されている。

ガイド溝１０１，１０２，１０３は、ベース１に形成されている。ピン２０１は、ガイド溝１０１に挿入される。ピン２０２は、ガイド溝１０２に挿入される。ピン２０３は、ガイド溝１０３に挿入される。ピン２０１，２０２，２０３が、ガイド溝１０１，１０２，１０３に案内されて、レンズホルダ３２はベース１上を移動する。つまり、レンズホルダ３２はＸ−Ｙ平面上を移動する。ガイド溝１０５，１０６，１０７は、ベース１に形成されている。ピン２０５は、ガイド溝１０５に挿入される。ピン２０６は、ガイド溝１０６に挿入される。ピン２０７は、ガイド溝１０７に挿入される。ピン２０５，２０６，２０７が、ガイド溝１０５，１０６，１０７に案内されて、レンズホルダ３３はベース１上を移動する。つまり、レンズホルダ３３はＸ−Ｙ平面上を移動する。

カム板５０は、両端部にカム溝５０１，５０２が形成されている。カム溝５０１は、カム板５の−Ｘ軸方向の端部に形成されている。カム溝５０２は、カム板５の＋Ｘ軸方向の端部に形成されている。カム板５０は、３つのガイド５１０，５１１，５１２に保持されている。ガイド５１０の−Ｙ軸方向には、Ｘ軸方向のスリットが形成されている。ガイド５０はそのスリットにはめ込まれてガイドされる。ガイド５１１，５１２の＋Ｙ軸方向には、Ｘ軸方向のスリットが形成されている。ガイド５０はそのスリットにはめ込まれてガイドされる。また、カム板５０は、ガイド５１０，５１１，５１２に案内されて、Ｘ軸方向に摺動する。ガイド５１０，５１１，５１２は、例えば、ねじによってベース１に固定されている。カム板５０は、ベース１の−Ｚ軸方向に配置されている。ピン２０３はガイド溝１０３を貫通して、カム溝５０１に挿入される。ピン２０７はガイド溝１０７を貫通して、カム溝５０２に挿入される。

駆動部７は、モータ７１、ウォーム７２、ホイールギア７３、カム板５０およびラック５０５を有している。モータ７１は、カム板５０を動かす駆動源である。モータ７１は、例えばステッピングモータである。モータ７１の回転軸には、ウォーム７２が固定されている。ホイールギア７３は、ウォーム７２と噛みあう。また、ホイールギア７３は、ラック５０５と噛みあう。ラック５０５は、カム板５０に固定されている。なお、ラック５０５は、カム板５０に一体で形成されても構わない。モータ７１は、ウォーム７２、ホイールギア７３およびラック５０５を駆動して、カム板５０をＸ軸方向に動かす。

図３は、カム溝５０１，５０２の形状を示す説明図である。カム溝５０１は、３つの領域D，E，Fから形成されている。領域Eは、カム板５０を所定の長さだけＸ軸方向に動かしても、ピン２０３がY軸方向に移動しない領域である。領域Eでは、カム溝がＸ軸方向に形成されている。つまり、領域Eでは、カム溝がＸ軸と平行に形成されている。領域Ｄ，Fでは、Ｘ軸に対して傾斜したカム溝が形成されている。領域Ｄは、領域Ｅの＋Ｘ軸方向に接続して形成されている。領域Ｄは、＋Ｘ軸方向から反時計回りの方向に傾斜している。領域Ｄでは、カム板５０が−Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は＋Ｙ軸方向に移動する。逆に、カム板５０が＋Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は−Ｙ軸方向に移動する。領域Ｆは、領域Ｅの−Ｘ軸方向に接続して形成されている。領域Ｆは、−Ｘ軸方向から反時計回りの方向に傾斜している。領域Ｆでは、カム板５０が＋Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は−Ｙ軸方向に移動する。逆に、カム板５０が−Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は＋Ｙ軸方向に移動する。

カム溝５０２は、３つの領域Ｓ，Ｔ，Ｕから形成されている。領域Ｔは、カム板５０を所定の長さだけＸ軸方向に動かしても、ピン２０３がY軸方向に移動しない領域である。領域Ｔでは、カム溝がＸ軸方向に形成されている。つまり、領域Ｔでは、カム溝がＸ軸と平行に形成されている。領域Ｕ，Ｓでは、Ｘ軸に対して傾斜したカム溝が形成されている。領域Ｕは、領域Ｔの−Ｘ軸方向に接続して形成されている。領域Ｕは、−Ｘ軸方向から時計回りの方向に傾斜している。領域Ｕでは、カム板５０が＋Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は＋Ｙ軸方向に移動する。逆に、カム板５０が−Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は−Ｙ軸方向に移動する。領域Ｓは、領域Ｔの＋Ｘ軸方向に接続して形成されている。領域Ｓは、＋Ｘ軸方向から時計回りの方向に傾斜している。カム溝５０２は、カム溝５０１とＹ軸に対して軸対称に形成されている。領域Ｓでは、カム板５０が−Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は−Ｙ軸方向に移動する。逆に、カム板５０が＋Ｘ軸方向に動いた場合にピン２０３は＋Ｙ軸方向に移動する。

制御回路７０１は、車体の傾斜を検出するジャイロ等のセンサ（図示せず）からの信号を受け取り、この信号を基に演算して、モータ７１を制御する。

次に光源に対するレンズの位置および光源に対するレンズの姿勢について説明する。図４は光源６１とレンズ２１との位置関係を−Ｘ軸方向から見た説明図である。また、光源６２とレンズ２２との位置関係を−Ｘ軸方向から見た説明図である。図６は光源６１とレンズ２１との位置関係を＋Ｙ軸から見た説明図である。また、光源６２とレンズ２２との位置関係を＋Ｙ軸から見た説明図である。また、光源６３とレンズ２３との位置関係を＋Ｙ軸から見た説明図である。

まず、第１の照明系２００について説明する。図４において、光束９１は第１の照明系２００の光源６１から照射される。光軸９５は光源６１の光軸である。レンズ軸９４は、光軸９５に対して角度PでＸ軸を回転中心の軸として反時計回りに傾いている。つまり、ＹＺ平面上でレンズ軸９４は、光軸９５に対して角度Pで傾いている。ここで、レンズ軸とはレンズの中心を通りレンズ面に垂直な直線のことである。つまり、レンズ軸とは1枚のレンズでは前後２面の曲率中心を結ぶ直線となる。焦点などの主要点はレンズ軸上に定義される。また、レンズ軸は、光学部材の光学軸に該当する。一方、図６に示すように、Ｚ−Ｘ平面上では、レンズ軸９４は、光軸９５と傾きを持たずに一致している。その結果、第１の照明系２００からの照射領域は、図５に示すようにＸ軸方向に扁平な照射領域２００２を形成する。Ｙ−Ｚ平面上でレンズ軸９４が光軸９５に対して角度Pで傾くことで、光源６１より出射されレンズ２１を透過した光は、−Ｙ軸方向に屈折する。その結果、照射領域２００２は、下方向の円弧をもつ扁平な形状となる。これにより、照射領域の上側（＋Ｙ軸方向の部分）を照らさないため、対向車の運転者の幻惑を防止できる。図５に示す照度分布を見ると、照度領域の中央部分２００３は照射領域２００２の中央より上側（＋Ｙ軸方向）に位置している。また、照度領域の中央部分２００３は、照射領域２００２と同様にＸ軸方向に扁平な形状をしている。照度領域の中央部分２００３とは、高い照度部分である。

次に、第２の照明系３００および第３の照明系４００について説明する。図４に示すように、光束９２は第２の照明系３００の光源６２から照射される。光軸９７は、光源６２の光軸である。レンズ軸９６は、光軸９７に対して角度QでＸ軸を回転中心の軸として反時計回りに傾いている。つまり、Ｙ−Ｚ平面上でレンズ軸９６は、光軸９７に対して角度Ｑで傾いている。第３の照明系４００も第２の照明系３００と同様に、Ｙ−Ｚ平面上でレンズ軸９８は、光軸９９に対して角度Ｑで傾いている。

図６において、光束９２は第２の照明系３００の光源６２から照射される。光束９３は第３の照明系４００の光源６２から照射される。レンズ軸９６は、光軸９７に対して角度RでＹ軸を回転中心の軸として反時計回りに傾いている。つまり、Ｚ−Ｘ平面上でレンズ軸９６は、光軸９７に対して角度Ｒで傾いている。光軸９７は、光源６２の光軸である。

レンズ軸９８は、光軸９９に対して角度ＳでＹ軸を回転中心の軸として時計回りに傾いている。つまり、Ｚ−Ｘ平面上でレンズ軸９８は、光軸９９に対して角度Ｓで傾いている。光軸９９は、光源６３の光軸である。なお、角度Ｒと角度Ｓとは絶対値が等しく符号が逆の値である。

レンズ２２は、光軸９７に対してレンズ軸９６を、Ｙ−Ｚ平面上で角度Qだけ傾け、加えてＸ−Ｚ平面上で角度Rだけ傾ける。Ｙ−Ｚ平面上でレンズ軸９６が光軸９７に対して角度Ｑで傾くことで、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３は、＋Y軸方向に伸びるように変形する。また、Ｚ−Ｘ平面上でレンズ軸９６が光軸９７に対して角度Ｒで傾くことで、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３は、＋X軸方向に伸びるように変形する。このような光軸９７に対するレンズ軸９６の傾きによって、図７に示すように、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３は変形する。図７上で、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３はＸ−Ｙ平面において＋Ｘ軸方向から時計まわり（＋Ｙ軸方向）に約３０度の方向に伸びるように変形する。つまり、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３は、Ｘ＞０、Ｙ＞０の部分に伸びるように変形するので、第１象限に伸びるように変形することになる。

レンズ２３は、光軸９９に対してレンズ軸９８を、Ｙ−Ｚ平面上で角度Qだけ傾け、加えてＸ−Ｚ平面上で角度Ｓだけ傾ける。Ｙ−Ｚ平面上でレンズ軸９８が光軸９９に対して角度Ｑで傾くことで、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３は、＋Y軸方向に伸びるように変形する。また、Ｚ−Ｘ平面上でレンズ軸９８が光軸９９に対して角度Ｒで傾くことで、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３は、−X軸方向に伸びるように変形する。このような光軸９９に対しするレンズ軸９８の傾きによって、図７に示すように、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３は変形する。つまり、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３はＸ−Ｙ平面において−Ｘ軸方向から反時計まわり（＋Ｙ軸方向）に約３０度の方向に伸びるように変形する。つまり、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３は、Ｘ＜０、Ｙ＞０の部分に伸びるように変形するので、第２象限に伸びるように変形することになる。

照射領域３００２と照射領域４００２とは、Ｙ軸に対して対称になっている。照度領域の中央部分３００３と照度領域の中央部分４００３とは、Ｙ軸に対して対称になっている。

図８は、３つの照射領域２００２，３００２，４００２および照射領域の中央部分２００３，３００３，４００３の位置関係を示した図である。第１の照明系２００は、照射領域２００２および照射領域の中央部分２００３を有する。第２の照明系３００は、照射領域３００２および照射領域の中央部分３００３を有する。第３の照明系４００は、照射領域４００２および照射領域の中央部分４００３を有する。図９は、上記３つの照射領域２００２，３００２，４００２および照射領域の中央部分２００３，３００３，４００３を合成して示した図である。合成した照射領域５００２および照射領域の中央部分５００３の両方は、Ｘ−Ｙ平面上で−Ｙ軸方向に凸の形状をしている。照射領域５００２および照射領域の中央部分５００３の両方は、Ｙ軸上に中心があり、Ｙ軸に対して線対象の略半円形をしている。この略半円形は、Ｘ軸に略平行な弦と、−Ｙ軸方向に円弧からなる形状をしている。

次に本実施の形態１に係る前照灯装置１０００の動作について説明する。図１０は、車両が傾斜していない状態の前照灯装置１０００を進行方向前方（＋Ｚ軸方向）から見た説明図である。車両が傾斜していない状態とは、車両が直線走行をしている状態である。この状態での照射領域および照射領域の中央部分は、図９に示す照射領域５００２および照射領域の中央部分５００３である。車両が傾斜していない状態で、レンズホルダ３２のピン２０３はカム溝５０１の領域Eに位置している。また、レンズホルダ３３３のピン２０７もカム溝５０２の領域Tに位置している。

次に旋回状態について図１１から図１９までに基づいて説明する。まず、車両が左旋回した場合について説明する。図１１に示すように、カム板５０は図１１中＋X方向に所定量だけ移動する。図１１中では、カム板５０はベース１の裏面側（−Ｚ軸方向）に配置されているため、破線で示している。また、引出線も破線で示している。この場合、図示しないセンサーが車両の左旋回状態を検知する。その検知信号に基づき制御回路７０１がモータ７１を駆動する。そして、モータ７１がカム板５０を移動させる。

カム板５０が＋X方向に移動すると、ピン２０３はカム溝５０１の領域Ｆに案内される。このとき、ピン２０１，２０２，２０３が対応するガイド溝１０１，１０２，１０３に案内されることにより、レンズホルダ３２は＋Ｘ軸方向から時計回り（−Ｙ軸方向）に略１０度の角度方向に移動する。つまり、レンズホルダ３２は、Ｘ＞０、Ｙ＜０の部分に移動するので、第４象限に移動することになる。

また、カム板５０が＋X方向に移動すると、ピン２０７はカム溝５０２の領域Uに案内される。このとき、ピン２０５，２０６，２０７が対応するガイド溝１０５，１０６，１０７に案内されることにより、レンズホルダ３３は＋Ｘ軸方向から反時計回り（＋Ｙ軸方向）に略３０度の角度方向に移動する。つまり、レンズホルダ３３は、Ｘ＞０、Ｙ＞０の部分に移動するので、第１象限に移動することになる。

図１１に示すように、レンズホルダ３２は、ベース１に対して、Ｘ−Ｙ平面上で右下方向へ移動する。そして、レンズホルダ３３はベース１に対して、Ｘ−Ｙ平面上で右上方向へ移動する。なお、図１１中に各レンズホルダ３２，３３の移動方向を矢印で示している。

その結果、図１３に示すように、車体傾斜方向（図１３中で左側）の照射領域４００２は、図１２に示す車体傾斜方向の前側遠方の運転者視線方向２００５の領域に移動する。また、照度領域の中央部分４００３も運転者視線方向２００５の領域に移動する。これにより、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、運転者の視線方向の路面を明るく照射する。

一方、右側の照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３の両方は、図１３中の右下の方向に移動する。これにより、右側の上側部分を照らさないため、対向車の運転者の幻惑を防止できる。つまり、自車の前照灯装置で対向車の運転者の視界を邪魔することを低減できる。

図１４は、３つの照射領域２００２，３００２，４００２および３つの照度領域の中央部分２００３，３００３，４００３を合成した図である。照射領域５００２は、照射領域２００２、照射領域３００２および照射領域４００２を合成した領域である。照度領域の中央部分５００３は、照度領域の中央部分２００３、照度領域の中央部分３００３および照度領域の中央部分４００３を合成した領域である。図１４に示すように、運転者視線方向２００５の領域は、照度領域の中央部分５００３で明るく照らされている。一方、対向車線の前方は、照度領域の中央部分５００３で照らしていない。

車両が直線走行に戻ると、再びカム板５０は図３中−X軸方向に移動する。カム板５０の移動は、モータ７１を駆動して行われる。レンズホルダ３２およびレンズホルダ３３の両方は、初期位置に復帰する。そして、照射領域５００２および照度領域の中央部分５００３の両方も図９に示す状態に戻る。

次に、車両が右旋回した場合について説明する。図１５は、車両が右旋回する場合のレンズホルダ３２，３３の動作を示す図である。車両が右旋回した場合、図１５に示すように、カム板５０は図１５中−X方向に所定量だけ移動する。図１５中では、カム板５０はベース１の裏面側（−Ｚ軸方向）に配置されているため、破線で示している。また、引出線も破線で示している。この場合、右旋回においても、上述の左旋回と同様に、図示しないセンサーの検知信号に基づき制御回路７０１がモータ７１を駆動し、モータ７１がカム板５０を移動させる。

カム板５０の−X方向への移動により、ピン２０３はカム溝５０１の領域Ｄに案内される。このとき、ピン２０１，２０２，２０３が対応するガイド溝１０１，１０２，１０３に案内されることにより、レンズホルダ３２は−Ｘ軸方向から時計回り（＋Ｙ軸方向）に略３０度の角度方向に移動する。つまり、レンズホルダ３２は、Ｘ＜０、Ｙ＞０の部分に移動するので、第２象限に移動することになる。

また、カム板５０の＋X方向への移動により、ピン２０７はカム溝５０２の領域Ｓに案内される。このとき、ピン２０５，２０６，２０７が対応するガイド溝１０５，１０６，１０７に案内されることにより、レンズホルダ３３は−Ｘ軸方向から反時計回り（−Ｙ軸方向）に略１０度の角度方向に移動する。つまり、レンズホルダ３３は、Ｘ＜０、Ｙ＜０の部分に移動するので、第３象限に移動することになる。

図１５に示すように、レンズホルダ３２は、ベース１に対して、Ｘ−Ｙ平面上で左上方向へ移動する。そして、レンズホルダ３３はベース１に対して、Ｘ−Ｙ平面上で左下方向へ移動する。なお、図１５中に各レンズホルダ３２，３３の移動方向を矢印で示している。

その結果、図１７に示すように、車体傾斜方向（図１７中右側）の照射領域３００２は、図１６に示す車体傾斜方向の前側遠方の運転者視線方向２００６の領域に移動する。また、照度領域の中央部分３００３も運転者視線方向２００６の領域に移動する。これにより、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３の両方は、運転者の視線方向の路面を明るく照射する。一方、左側の照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、図中の左下の方向に移動する。

図１８は、３つの照射領域２００２，３００２，４００２および３つの照度領域の中央部分２００３，３００３，４００３を合成した図である。照射領域５００２は、照射領域２００２、照射領域３００２および照射領域４００２を合成した領域である。照度領域の中央部分５００３は、照度領域の中央部分２００３、照度領域の中央部分３００３および照度領域の中央部分４００３を合成した領域である。

図１８に示すように、運転者視線方向２００６の領域は、照度領域の中央部分５００３で明るく照らされている。一方、歩道側の前方は、照度領域の中央部分５００３で照らしていない。つまり、照射領域５００２および照度領域の中央部分５００３の両方は、左旋回時の動作とはＹ軸に対して対称になる。つまり、照射領域５００２および照度領域の中央部分５００３の両方は、左旋回時の動作と左右対称となる。

車両が直線走行に戻ると、再びカム板５０は図３中＋Ｘ軸方向に移動する。カム板５０の移動は、モータ７１を駆動して行われる。レンズホルダ３２およびレンズホルダ３３の両方は、初期位置に復帰する。そして、照射領域５００２および照度領域の中央部分５００３の両方も図９に示す状態に戻る。

ここで、レンズが移動することによる照度領域が変形する原理を説明する。図１９は第３の照明系４００を構成するレンズ２３と光源６３との位置関係を示す図である。図１９（Ａ）は、カム板５０が初期位置にある状態を示している。初期位置とは、カムピン２０３がカム溝５０１の領域Ｅにあり、カムピン２０７がカム溝５０２の領域Ｔにある位置である。また、初期位置では、車体は傾斜していない状態である。初期位置では、光源６３とレンズ２３とのＺ軸方向の距離は距離Ｈ０である。距離Ｈ０は、光源６３の出射面からレンズ２３の−Ｚ軸側のレンズ面までの光軸９９上の距離である。この状態で照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、図１９（Ｄ）のように形成される。

車両が右旋回をする場合、前述のように、光源６３に対してレンズ２３は−Ｘ軸方向から反時計回り（−Ｙ軸方向）に略１０度の角度方向に移動する。つまり、レンズホルダ３３は、Ｘ＜０、Ｙ＜０の部分に移動するので、第３象限に移動することになる。このとき、レンズ２３の移動は、Ｘ−Ｙ平面上で移動する。Ｙ−Ｚ平面上で見ると、図１９（Ｂ）に示すように、レンズ２３は−Ｙ軸方向に移動する。光源６３とレンズ２３との距離は距離Ｈ１になる。距離Ｈ１は距離Ｈ０よりも短い距離となる。この状態で照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、図１９（Ｅ）のように形成される。照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、初期状態よりも−Ｘ軸方向から時計回り（−Ｙ軸方向）に略１０度の角度方向の領域に移動している。つまり、照射領域３００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、Ｘ＜０、Ｙ＜０の部分に移動するので、第３象限に移動することになる。

車両が左旋回をする場合、前述のように、光源６３に対してレンズ２３は＋Ｘ軸方向から反時計回り（＋Ｙ軸方向）に略３０度の角度方向に移動する。つまり、レンズホルダ３３は、Ｘ＞０、Ｙ＞０の部分に移動するので、第１象限に移動することになる。このとき、レンズ２３の移動は、Ｘ−Ｙ平面上で移動する。Ｙ−Ｚ平面上で見ると、図１９（C）に示すように、レンズ２３は＋Ｙ軸方向に移動する。光源６３とレンズ２３との距離は距離Ｈ２になる。距離Ｈ２は距離Ｈ０よりも長い距離となる。この状態で照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、図１９（Ｆ）のように形成される。照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、初期状態よりも＋Ｘ軸方向から時計回り（＋Ｙ軸方向）に略３０度の角度方向の領域に移動している。つまり、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は、Ｘ＞０、Ｙ＞０の部分に移動するので、第１象限に移動することになる。

前述のように、レンズ２３のレンズ軸９８は、光源６３の光軸９９に対して傾斜している。そのため、レンズ２３をＸ−Ｙ平面上で動かすことで、Ｚ軸方向の距離Ｈも変化する。その結果、光源６３とレンズ２３の焦点との距離が変化する。このため、照射領域４００２の大きさも変化する。また、照射領域４００２の強度分布も変化する。

例えば、初期位置の距離Ｈ０がレンズ２３の焦点距離よりも短い場合を考える。図１９（Ｂ）の状態では、距離Ｈ１はレンズ２３の焦点距離よりもさらに短くなる。このため、レンズを透過した光は初期状態よりも発散する。その結果、照射領域４００２は初期状態に比べて広くなる。それとともに、照射領域４００２の内部の光の強度は低下する。このとき、照射領域４００２は図１７に示すように運転者視線方向２００６とは反対側となるため、照射領域４００２の内部の光の強度が低下しても、運転者の視界に悪影響を及ぼさない。また、歩道側の明るさを低下させるため、歩道通行者への幻惑を防止できる。

一方、図１９（Ｃ）の状態では、距離Ｈ２はレンズ２３の焦点距離に近づく。このため、レンズ２３を透過した光は初期状態よりも平行な光となって照射される。その結果、照射領域４００２は初期状態に比べ狭くなる。それとともに、照射領域４００２の内部の光の強度は増加する。このとき、照射領域４００２は図１３に示すように車体傾斜方向の前側遠方となるため、照射領域４００２の内部の光の強度が増加することで、運転者視線方向２００５をより明るく照らすことができる。

このように、光源６３に対してレンズ軸９８を傾斜させたレンズ２３を、光源６３の光軸９９と直交する面内で移動させることで照射領域４００２の移動とともに、照射領域４００２の大きさを変化させることができる。また、照射領域４００２の内部の光の強度分布を変化させることができる。

ここで、初期位置での距離Ｈ０がレンズの焦点距離よりも短い場合の例を説明したが、本発明はこれに限るものではない。照射領域５００２および照度領域の中央部分５００３の両方は、車体の傾きに応じて適切な位置を適切な強度で照射するように初期位置での距離Ｈ０が設計されればよい。なお、照射領域５００２は、３つの照明系２００，３００，４００の照射領域２００２，３００２，４００２を合成した照射領域である。

また、レンズ２２および光源６２は、レンズ２３および光源６３とレンズ２１を中心としてＹ軸対称で配置されている。このため、レンズ２３および光源６３で説明した上記の説明は、レンズ２２および光源６２にも適用できる。

図２０は、カム板５０の移動による、レンズ２２，２３の中心位置を示した図である。位置Ｌ０は、車両が直進状態にある場合のレンズ２２の中心位置である。位置Ｒ０は、車両が直進状態にある場合のレンズ２３の中心位置である。位置Ｌ４は、車両が最も大きく左旋回している場合のレンズ２２の中心位置である。位置Ｒ２は、車両が最も大きく左旋回している場合のレンズ２３の中心位置である。位置Ｌ３は、車両の傾斜量が中間の状態で左旋回している場合のレンズ２２の中心位置である。位置Ｒ１は、車両の傾斜量が中間の状態で左旋回している場合のレンズ２３の中心位置である。位置Ｌ２は、車両が最も大きく右旋回している場合のレンズ２２の中心位置である。位置Ｒ４は、車両が最も大きく右旋回している場合のレンズ２３の中心位置である。位置Ｌ１は、車両の傾斜量が中間の状態で右旋回している場合のレンズ２２の中心位置である。位置Ｒ３は、車両の傾斜量が中間の状態で右旋回している場合のレンズ２３の中心位置である。車体が傾斜した場合の運転者が求める照射領域を実現するよう、このレンズ中心を示す位置Ｌ，Ｒは、図２０中のＸ−Ｙ平面上を移動する。

本実施の形態１では、レンズ２２を案内させる手段として、３本のガイド溝１０１，１０２，１０３と３本のピン２０１，２０２，２０３を用いた。しかし、これに限らず、ガイド溝の代わりにガイドレールを用いてレンズを案内する手段を用いてもよい。また、軸で支持されたレバーにレンズを搭載する等の手段を用いてもよい。また、レンズを移動させるための駆動手段として、モータ７１、ウォーム７２、ホイールギア７３およびラック５０５を用いた。しかし、これに限らずベルトやプーリなどを用いてもよい。

車両の前照灯装置の照射領域を変える手段として、配光の異なる光学レンズを入れ替えるというような手段が考えられる。しかし、このような手段では光学レンズを入れ替える間に、配光が大きく変わる可能性がある。このため、適切な配光を連続して提供することが難しく、自動二輪車の走行に支障を来たす恐れがある。本発明は光学レンズを入れ替えるような方式ではない。このため、配光は連続して変化し、安全性に関わる上記のような問題は生じない。

さらに、車両の前照灯装置の照射領域を変える手段として、光源と光学部材の間に照射領域を決める可動式の遮光体を備えたものも考えられる。しかし、照射領域以外の光が遮光体によってカットされる。このため光源の性能を十分に発揮することができず、大きなエネルギー損失を発生させている。今後、車両の電動化が進むことで、電力利用効率を高める要求はますます高まる。このため、エネルギーロスを抑えた本発明の方式は有効となる。

また、本実施の形態１では、自動二輪車を例として説明したが、旋回時に車体が傾斜しない車両に適用してもよい。車両とは、電車、自動車などの旅客、貨物を輸送するための車である。以下、旋回時に車体が傾斜しない車両として自動車を例にして説明する。

自動車の場合には、ガイド溝１０１，１０２，１０３，１０５，１０６，１０７をカム板５０の移動方向と平行に形成する。つまり、ガイド溝１０１，１０２，１０３，１０５，１０６，１０７はX軸方向に延びている。これにより、照射領域３００２，４００２は＋X軸方向へ移動する。つまり、車体が傾斜しないため、図１３に示すように、照射領域３００２が第３象限に移動し、照射領域４００２が第１象限に移動する必要はない。

この場合、カム溝５０１，５０２を介さずに、駆動手段を用いて、直接レンズホルダ３２，３３をX軸方向に往復させる構成としてもよい。例えば左側に曲がるコーナーでは、照射領域４００２および照度領域の中央部分４００３の両方は＋X軸方向へ移動する。これにより、運転者の視線の向く方向（左前方）を高い照度領域で照明することができる。同様に、右側に曲がるコーナーでは、照射領域３００２および照度領域の中央部分３００３の両方は−X方向へ移動する。これにより、運転者の視線の向く方向（右前方）を高い照度領域で照射することができる。

１０００ 前照灯装置、 １ ベース、 １１０，１２０ 受け面、 １１１，１２１ 当て面、１０１，１０２，１０３，１０４ ガイド溝、 ２１，２２，２３ レンズ、 ２０１，２０２，２０３，２０５，２０６，２０７，２１１，２１２ ピン、 ２００ 第１の照明系、 ３００ 第２の照明系、 ４００ 第３の照明系、 ３１，３２，３３ レンズホルダ、 ４１，４２ ばね、 ５０ カム板、 ５０１，５０２ カム溝、 ５０５ ラック、 ５１０，５１１，５１２ ガイド、 ６１，６２，６３ 光源、 ７ 駆動部、 ７１ モータ、 ７２ ウォーム、 ７３ ホイールギア、 ９１，９２，９３ 光束、 ９４，９６，９８ レンズ軸、 ９５，９７，９９ 光軸、 ２００１ 路面、 ２００２，３００２，４００２，５００２ 照射領域、 ２００３，３００３，４００３，５００３ 照度領域の中央部分、 ２００４，３００４，４００４，５００４ 照度領域の周辺部分、 ２００５，２００６ 運転者視線方向、 Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｓ，Ｔ，Ｕ 領域、 Ｈ，Ｈ０，Ｈ１，Ｈ２ 距離、 Ｌ，Ｒ 位置。

Claims (5)

1. 車両の進行方向前方を照明する照明光を出射する光源と、
   前記光源から出射される光を照射領域に向けるレンズと、
   前記レンズの位置を変化させる駆動部と
   を備え、
   前記光源は、前記車両の前方中央の第１の照射領域を照明する第１の光源、前記車両の前方右側の第２の照射領域を照明する第２の光源および前記車両の前方左側の第３の照射領域を照明する第３の光源を有し、
   前記レンズは、前記第１の光源に対応した第１のレンズ、前記第２の光源に対応した第２のレンズおよび前記第３の光源に対応した第３のレンズを有し、
   前記第２のレンズは前記第２の光源の光軸に垂直な平面上を移動して、前記第２の照射領域の位置を移動させ、
   前記第３のレンズは前記第３の光源の光軸に垂直な平面上を移動して、前記第３の照射領域の位置を移動させ、
   前記車両が前記第３のレンズの配置された方向に旋回する際には、前記第２のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に近づく方向で、下方向に移動し、前記第３のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面から遠ざかる方向で、上方向に移動し、
   前記車両が前記第２のレンズの配置された方向に旋回する際には、前記第２のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面から遠ざかる方向で、上方向に移動し、前記第３のレンズは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に近づく方向で、下方向に移動する車両用前照灯装置。
2. 前記第２のレンズと前記第３のレンズとは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に対して面対称の位置に配置されている請求項１に記載の車両用前照灯装置。
3. 前記第２のレンズの光学軸は、前記第２の光源の光軸に対して第１の傾きを有し、
   前記第３のレンズの光学軸は、前記第３の光源の光軸に対して第２の傾きを有し、
   前記第１の傾きと前記第２の傾きとは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に対して面対称である請求項１又は２に記載の車両用前照灯装置。
4. 車両の進行方向前方を照明する照明光を出射する光源と、
   前記光源から出射される光を照射領域に向けるレンズと、
   前記レンズの位置を変化させる駆動部と
   を備え、
   前記光源は、前記車両の前方中央の第１の照射領域を照明する第１の光源、前記車両の前方右側の第２の照射領域を照明する第２の光源および前記車両の前方左側の第３の照射領域を照明する第３の光源を有し、
   前記レンズは、前記第１の光源に対応した第１のレンズ、前記第２の光源に対応した第２のレンズおよび前記第３の光源に対応した第３のレンズを有し、
   前記第２のレンズは前記第２の光源の光軸に垂直な平面上を移動して、前記第２の照射領域の位置を移動させ、
   前記第３のレンズは前記第３の光源の光軸に垂直な平面上を移動して、前記第３の照射領域の位置を移動させ、
   前記第２のレンズの光学軸は、前記第２の光源の光軸に対して第１の傾きを有し、
   前記第３のレンズの光学軸は、前記第３の光源の光軸に対して第２の傾きを有し、
   前記第１の傾きと前記第２の傾きとは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に対して面対称である車両用前照灯装置。
5. 前記第２のレンズと前記第３のレンズとは、前記第１の光源の光軸を含み前記車両の上下方向に延びる平面に対して面対称の位置に配置されている請求項４に記載の車両用前照灯装置。

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