JP6079059B2

JP6079059B2 - 前照灯装置

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Publication number: JP6079059B2
Application number: JP2012187830A
Authority: JP
Inventors: 律也大嶋; 令奈西谷; 道盛　厚司; 厚司道盛
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2032-08-28
Also published as: JP2014043211A

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の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、傾斜角検出器から得られた傾斜角に基づき、発光体およびレンズの両方を回転させる前照灯装置を開示している。特許文献２の前照灯装置は、プロジェクタヘッドライトである。特許文献２の前照灯装置は、凸レンズと光源との間に照射領域を決定する可動式の遮光体を備えている。特許文献２は、車体の傾斜角に応じて遮光体を駆動し、旋回時に最適な照射領域を運転者に提供する前照灯装置を開示している。

特開２００１−３４７９７７号公報実公平７−３３２８２号公報

しかし、特許文献１の前照灯装置は、直進時に照射されていた走行先の方向と反対側の前方の照射領域が欠ける。つまり、左車線を走行して左側に旋回する場合に、対向車線である右前方の照射領域が欠ける。このため、特許文献１の前照灯装置は、対向車に対する視認性が低下する。また、特許文献１の前照灯装置では、右前方の視認性が低下するため、運転者は右前方からの急な飛び出しに対応し難くい。

また、特許文献２の前照灯装置は、照射領域以外の光が遮光体によりカットされる。そのため、特許文献２の前照灯装置は、光源の性能を十分に活かすことができず、光量損失を発生させている。

本発明は、上記に鑑みて成されたものであって、前照灯装置は、車両の前方を照射する光線を発する光源と、第１のレンズ面部及び第２のレンズ面部を有し、前記光線を入射し照射領域を形成するレンズと、前記レンズを駆動する駆動部とを備え、前記第２のレンズ面部は、前記車両が直進した際の前記第１のレンズ面部の路面に対する垂直方向の上側および下側に配置され、前記駆動部が前記レンズを駆動することによって、前記車両が直進する際に、前記光線が前記第１のレンズ面部の領域を透過し、前記車両が前記車両を傾斜させて旋回する際に、前記光線が、前記第１のレンズ面部と前記第２のレンズ面部との双方を透過し、前記光線は、前記上側に配置された第２のレンズ面部を透過する際に、前記第１のレンズ面部を透過した光線が路面を照明する照射領域の前記車両から最も遠い距離と同一の距離までを照明し、前記下側に配置された第２のレンズ面部を透過する際に、前記第１のレンズ面部を透過した光線が路面を照明する照射領域の前記車両から最も遠い距離よりも遠い距離までを照明する。

車両の旋回運転時において、光量損失を抑えて運転者に必要な領域を照明できる。

実施の形態１に係る前照灯の分解斜視図である。実施の形態１に係る前照灯の斜視図である。実施の形態１に係るレンズユニット１０８のレンズ部分の斜視図および三面図である。実施の形態１に係る前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。実施の形態１に係るレンズユニット１０８のレンズ部分と光線の入射領域Ｄの関係を示す模式図である。実施の形態１に係る前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示した模式図である。実施の形態１に係る前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。実施の形態１に係るレンズユニット１０８のレンズ部分と光線の入射領域Ｄの関係を示す模式図である。実施の形態１に係る前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示した模式図である。実施の形態１に係る前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。実施の形態１に係るレンズユニット１０８のレンズ部分と光線の入射領域Ｄの関係を示す模式図である。実施の形態１に係る前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示した模式図である。前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示す模式図である。

自動二輪車の前照灯は、車体に直接設置されている。このため、前照灯は、旋回時など自動二輪車が傾斜する場合、同様に傾く。また、前照灯の照射領域も同様に傾く。図１３から図１６までは、道路２０１に対する前照灯の照射領域２０２を示した説明図である。図１３から図１６までの矢印Ｃは、自動二輪車の進行方向を示している。

図１３は、自動二輪車が傾斜していない状態の照射領域２０２を示している。照射領域２０２は、道路２０１に対して左右対称となっている。図１４は、自動二輪車が進行方向に対して左に傾斜した状態の照射領域２０２を示している。左旋回時の運転者の視線は、図１４に示す運転者の視線領域２０３付近を向いている。昼間であれば、視線方向２０３は、運転者にとって視認可能な領域である。

しかし、前照灯を用いる状況では、前照灯の配光が届かない領域となる。このため、自動二輪車の旋回時において、運転者の視界は直進運転のときよりも狭くなる。また、自動二輪車の旋回時において、運転者の視認性は直進運転のときよりも悪くなる。

一般的に、旋回時における前照灯の照射領域は、図１５に示すような照射領域２０２が望ましい。図１５に示すような照射領域２０２は、旋回方向の前方に照射領域が伸びている。つまり、図１４で示した視線方向２０３の領域が、照射領域に含まれている。また、照射領域２０２の図１５中右側は、進行歩行の中心とほぼ同程度に照明されている。図１５中右側は、旋回方向と逆の方向である。

図１６は、特許文献１の照射領域を示している。特許文献１の前照灯は、図１６に示すように直進時に照射されていた領域Ｅが欠けている。また、図１６に示す運転者の視線領域２０３付近は、照射領域２０２の境界付近である。このため、運転者の視線領域２０３付近は、照射領域２０２の中心付近よりも暗くなる。そのため、十分な明るさで運転者の視線領域２０３付近を照らすことが難しくなる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る前照灯１００の分解斜視図である。図２は、前照灯１００を組み立てた状態の斜視図である。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１００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１００の上方向（空の方向）を＋Ｙ軸方向とし、前照灯１００の下方向（地面の方向）を−Ｙ軸方向とする。＋Ｚ軸を基準とし、前照灯を後方（−Ｚ軸方向）から見た際に、時計回りを＋ＲＺ方向とし、反時計回りを−ＲＺ方向とする。

光源１０１は、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）やキセノンバルブ、ハロゲンバルブなどである。カバーケース１０２は、レンズユニット１０８と光源１０１との間に配置されている。カバーケース１０２の−Ｚ軸方向側の一端には、光源１０１が取り付けられている。カバーケース１０２の＋Ｚ軸方向側の他端には、フランジ部１０４が形成されている。フランジ部１０４は、光源１０１の光軸に垂直な平面形状をしている。リフレクタ１０５は、カバーケース１０２の内側に配置されている。リフレクタ１０５は、２つの開口部を有する。リフレクタ１０５の−Ｚ軸方向側の一方の開口部は、光源１０１に接続されている。リフレクタ１０５の＋Ｚ軸方向側の他方の開口部は、フランジ部１０４の位置にある。ガイドピン１０３は、フランジ部１０４に固定される。ガイドピン１０３は、レンズユニット１０８をガイドするピンである。レンズユニット１０８は、ガイドピン１０３にガイドされてＺ軸を中心に時計回り（＋ＲＺ方向）または反時計回り（−ＲＺ方向）回転する。

モータ１０６は、カバーケース１０２に固定されている。モータ１０６は、例えば直流モータである。モータ１０６の軸の先端には歯車１０７が取付けられている。歯車１０７は、モータ１０６から回転力を受ける。

レンズユニット１０８は、直進運転用レンズ面部１０９と旋回運転用レンズ面部１１０とを有する。レンズユニット１０８は、旋回運転用レンズ面部１１０を２つ有する。旋回運転用レンズ面部１１０は、直進運転用レンズ面部１０９の＋Ｙ軸方向側と−Ｙ軸方向側とに配置されている。つまり、旋回運転用レンズ面部１１０は、車両が直進した際の直進運転用レンズ面部１０９の路面に対する垂直方向の上側及び下側の両方に配置されている。ガイド溝１１１は、レンズユニット１０８の＋Ｘ軸方向の端部、−Ｘ軸方向の端部および−Ｙ軸方向の端部に形成されている。ガイド溝１１１は、Ｚ軸を中心とする円弧形状の溝である。ガイドピン１０３は、ガイド溝１１１の内側の面に接するようにガイド溝１１１に挿入される。

図１においては、３つのガイドピン１０３は、−Ｙ軸方向に配置されたガイドピン１０３の位置を直角とする略直角三角形形状に配置されている。この配置は、前照灯１００の高さ方向（Ｙ軸方向）の大きさを小さくすることが考慮されている。しかし、これに限らず、例えば３つのガイドピン１０３が、光源１０１の発光部の中心とレンズユニット１０８のレンズ部分の中心を結ぶ光軸を中心に正三角形形状に配置されても良い。この場合、直進運転用レンズ面部１０９および旋回運転用レンズ面部１１０の両方は、３本のガイド溝１１１に囲まれるように配置される。３つのガイドピン１０３が、バランス良く配置されるため、フランジ部１０４に対するレンズユニット１０８の回転は、良好となる。

ラック１１２は、レンズユニット１０８の下端に備えられている。下端とは、−Ｙ軸方向の端部である。ラック１１２は、別部品でレンズユニット１０８に取り付けられても良い。また、ラック１１２は、一体でレンズユニット１０８形成されても良い。ラック１１２は、歯車１０７と噛み合う。従って、レンズユニット１０８は、ガイド溝１１１に沿ってＺ軸を中心に回転することができる。また、レンズユニット１０８は、モータ１０６が回転しない場合、Ｚ軸を中心に回転しない。つまり、モータ１０６が回転しない場合、レンズユニット１０８は、カバーケース１０２に対して位置決めされる。

次に、レンズユニット１０８のレンズ形状について説明する。図３は本発明の効果を得るためのレンズユニット１０８のレンズ形状の一例を示した模式図である。図３（Ａ）は、レンズユニット１０８の斜視図である。図３（Ｂ）は、レンズユニット１０８の三面図である。図３に示すようにレンズユニット１０８は直進運転用レンズ面部１０９および旋回運転用レンズ面部１１０を有している。

直進運転用レンズ面部１０９は、Ｘ−Ｙ平面に略平行な平面レンズである。直進運転用レンズ面部１０９を平面レンズで構成することで、レンズユニット１０８の回転によりこの範囲内を光線が移動した際に、その出射光に変化が生じないようにしている。直進運転用レンズ面部１０９の中心は、レンズユニット１０８の回転中心と一致する。また、直進運転用レンズ面部１０９の中心をレンズユニット１０８の光軸と呼ぶ。また、レンズユニット１０８の回転中心を光軸とする凸レンズや凹レンズ等も採用できる。なぜなら、レンズユニット１０８の回転によりこの範囲内を光線が移動した際に、その出射光に変化が生じないからである。このように、直進運転用レンズ面部１０９の形状は、直進の際の光の配光に応じて設計できる。直進運転用レンズ面部１０９は、レンズユニット１０８の回転により光線の進行方向を変化させないレンズである。

旋回運転用レンズ面部１１０は、直進運転用レンズ面部１０９と連続的に接続される。旋回運転用レンズ面部１１０は、旋回運転の際に４つの領域を利用して照明領域２０２を変形させる。４つの領域とは、旋回運転用レンズ面部１１０ａ、旋回運転用レンズ面部１１０ｂ、旋回運転用レンズ面部１１０ｃおよび旋回運転用レンズ面部１１０ｄである。旋回運転用レンズ面部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄは、図３、図７、図８、図１０、図１１中に破線で示している。

旋回運転用レンズ面部１１０ａは、車両の後方（−Ｚ軸方向）から前方（＋Ｚ軸方向）を向いてレンズユニット１０８の右上（−Ｘ軸方向で＋Ｙ軸方向）に位置している。旋回運転用レンズ面部１１０ｂは、車両の後方（−Ｚ軸方向）から前方（＋Ｚ軸方向）を向いてレンズユニット１０８の左上（＋Ｘ軸方向で＋Ｙ軸方向）に位置している。旋回運転用レンズ面部１１０ｃは、車両の後方（−Ｚ軸方向）から前方（＋Ｚ軸方向）を向いてレンズユニット１０８の右下（−Ｘ軸方向で−Ｙ軸方向）に位置している。旋回運転用レンズ面部１１０ｄは、車両の後方（−Ｚ軸方向）から前方（＋Ｚ軸方向）を向いてレンズユニット１０８の左下（＋Ｘ軸方向で−Ｙ軸方向）に位置している。旋回運転用レンズ面部１１０ａおよび旋回運転用レンズ面部１１０ｄは、レンズユニット１０８の光軸に対して対称に位置する部分である。旋回運転用レンズ面部１１０ｂおよび旋回運転用レンズ面部１１０ｃｄは、レンズユニット１０８の光軸に対して対称に位置する部分である。

旋回運転用レンズ面部１１０ａは、旋回運転用レンズ面部１１０ａから出射される光線が、直進運転用レンズ面部１０９から出射される光線よりも−Ｙ方向に出射するように形成されている。旋回運転用レンズ面部１１０ａは、＋Ｙ軸方向に行くに従って、曲率半径は小さくなっている。同様に、旋回運転用レンズ面部１１０ｄは、旋回運転用レンズ面部１１０ｄから出射される光線が、直進運転用レンズ面部１０９から出射される光線よりも＋Ｙ方向に出射するように形成されている。旋回運転用レンズ面部１１０ｄは、−Ｙ軸方向に行くに従って、曲率半径は小さくなっている。

また、旋回運転用レンズ面部１１０ｂは、旋回運転用レンズ面部１１０ｂから出射される光線が、直進運転用レンズ面部１０９から出射される光線よりも−Ｙ方向に出射するように形成されている。旋回運転用レンズ面部１１０ｂは、＋Ｙ軸方向に行くに従って、曲率半径は小さくなっている。同様に、旋回運転用レンズ面部１１０ｃは、旋回運転用レンズ面部１１０ｃから出射される光線が、直進運転用レンズ面部１０９から出射される光線よりも＋Ｙ方向に出射するように形成されている。旋回運転用レンズ面部１１０ｃは、＋Ｙ軸方向に行くに従って、曲率半径は小さくなっている。つまり、旋回運転用レンズ面部１１０は、レンズユニット１０８の光軸を含み路面に垂直な面に平行な断面において、レンズユニット１０８の光軸から離れるに従って曲率半径が小さくなる。

次に、前照灯１００の動作について説明する。図４から図１２は、前照灯１００の動作を説明するための模式図である。図４、図７および図１０は、＋Ｙ軸方向から見た図である。また、図４、図７および図１０は、レンズユニット１０８および光源１０１の位置関係と、路面２０１に対する照射領域２０２の関係とを示している。なお、図４、図６、図７、図９、図１０および図１２で、光源１０１と光線との関係が厳密に一致していないが、模式図でありそれ以上の意味はない。上述のように、光源１０１から直接出射した光線およびリフレクタ１０５で反射した後に出射した光線がレンズユニット１０８に入射する。

図６、図９および図１２は、前照灯１００が照らす路面２０１上の照射領域２０２の位置を示した模式図である。図６、図９および図１２は、＋Ｘ軸方向から見た図である。車両が直進する際の照射領域２０２の範囲は、範囲Ａである。車両が旋回する際の照射領域２０２の範囲は、範囲Ｂである。

図４は、車両が直進する際のレンズユニット１０８の位置および照射領域２０２を示している。図７は、車両が左側に旋回する際のレンズユニット１０８の位置および照射領域２０２を示している。図１０は、車両が右側に旋回する際のレンズユニット１０８の位置および照射領域２０２を示している。図４、図７および図１０において、矢印Ｃは車両の進行方向を示す。

図５、図８および図１１は、前照灯１００を進行方向前方（＋Ｚ軸方向）から見た図に光線の入射領域Ｄの範囲を記載した図である。図５は、車両が直進して運転するときの図である。図８は、左側に旋回して運転するときの図である。図１１は、右側に旋回して運転するときの図である。光線の入射領域Ｄは、破線で示している。光線の入射領域Ｄは、は光線の光束である。入射領域Ｄの中心を光束の光軸と呼ぶ。光線の入射領域Ｄは、円形状ではなく、Ｘ軸方向の長い形状をしている。つまり、光線の光束は、車両が直進した際の路面に対する水平方向の長さが路面に対する垂直方向の長さより長い。また、カバーケース１０２の後方（−Ｚ軸方向）に配置されている光源１０１は、破線で示している。図８および図１１は、レンズユニット１０８を固定して、光源１０１およびカバーケース１０２を回転して表している。レンズユニット１０８に対する入射領域Ｄの位置が分かりやすいためである。また、実際には、図８および図１１は、車体が傾いた際の状態であるため、光源１０１およびカバーケース１０２が傾いている。

車両が直進運転するときや停車するときなど、車体が地面に対して略垂直となる姿勢を初期状態とする。初期状態において、光源１０１からレンズユニット１０８に入射する光線は、直進運転用レンズ面部１０９に入射して前方（＋Ｚ軸方向）に出射される。同様に、リフレクタ１０５で反射してレンズユニット１０８に入射する光線は、直進運転用レンズ面部１０９に入射して前方（＋Ｚ軸方向）に出射される。図５に示すように、光線の入射領域Ｄは、直進運転用レンズ面部１０９の範囲とほぼ一致している。つまり、光線の光束は直進運転用レンズ面部１０９の範囲内を透過して前方に出射する。つまり、光線の光束は旋回運転用レンズ面部１１０を透過しない。直進運転用レンズ面部１０９から出射した光線は、図４に示す照射領域２０２を形成する。図４に示す照射領域２０２は、進行方向に対して左右対称となっている。

図６に示すように、車体が直進運転する場合、光線は、直進運転用レンズ面部１０９から出射して路面２０１上を照明する。このときの照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は範囲Ａである。

旋回して運転する際、自動二輪車は車体を傾斜させながら進行する。このため、前照灯１００に備えられたモータ１０６は、この傾斜角に応じて歯車１０７を回転させる。歯車１０７の回転動作により、レンズユニット１０８がＺ軸を中心に回転する。光源１０１からレンズユニット１０８に入射する光線は、レンズユニット１０８上の入射領域Ｄの位置を変える。リフレクタ１０５で反射してレンズユニット１０８に入射する光線は、レンズユニット１０８上の入射領域Ｄの位置を変える。

図７に示すように、左側に旋回して運転するとき、レンズユニット１０８は＋ＲＺ方向に回転する。＋ＲＺ方向は、照灯を後方（−Ｚ軸方向）から見た際の時計回りである。光源１０１からレンズユニット１０８に入射する光線は、直線運転用レンズ面部１０９の一部の領域と旋回運転用レンズ面部１１０ａ，１１０ｄとに入射して前方（＋Ｚ軸方向）出射される。リフレクタ１０５で反射してレンズユニット１０８に入射する光線は、直線運転用レンズ面部１０９の一部の領域と旋回運転用レンズ面部１１０ａ，１１０ｄとに入射して前方（＋Ｚ軸方向）出射される。図８に示すように、光線の入射領域Ｄは、直進運転用レンズ面部１０９および旋回運転用レンズ面部１１０ａ，１１０ｄに位置している。

図９に示すように、旋回運転用レンズ面部１１０ａを透過した光は、−Ｙ軸方向に屈折して、範囲Ａの車両から離れた範囲を照らす。一方、旋回運転用レンズ面部１１０ｄを透過した光は、＋Ｙ軸方向に屈折して、範囲Ｂの範囲Ａより車両から離れた範囲を照らす。つまり、光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ａを透過する際に、路面方向に屈折することで、直線運転用レンズ面部１０９を透過した光線が路面を照明する照射する範囲Ａの前記車両から最も遠い距離と略同一の距離までを照明する。また、光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ｄを透過する際に、路面方向と反対方向に屈折することで、直線運転用レンズ面部１０９を透過した光線が路面を照明する照射する範囲Ａの前記車両から最も遠い距離よりも遠い距離Ｂまでを照明する。なお、照射する範囲とは照射領域である。これにより、図７に示すように、進行方向の右側は、進行方向の中心とほぼ同等な範囲Ａを照らす。また、進行方向の左側は、進行方向の中心より遠くの範囲Ｂを照らす。

図９について詳述する。車体が左側に旋回して運転する場合、光線の一部は、直進運転用レンズ面部１０９から出射して路面２０１上を照明する。この光線の照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は範囲Ａである。旋回運転用レンズ面部１１０ｄから出射される光線は、路面２０１上を照明する。この光線の照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は範囲Ｂの範囲Ａより車両から離れた範囲である。旋回運転用レンズ面部１１０ａから出射される光線は、路面２０１上を照明する。この光線の照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は、直進運転用レンズ面部１０９から出射する光線の照射領域２０２のＺ方向の範囲Ａの車両から離れた範囲であり、範囲Ａの範囲に収まる。

直進運転用レンズ面部１０９から出射する光線は、レンズの断面形状が変化しないので、直進運転をしていた際に照射していた領域とほぼ同等の範囲Ａを照射する。一方、旋回運転用レンズ面部１１０ｄを通過する光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ｄの曲率半径の変化に伴い、＋Ｘ軸方向および＋Ｙ軸方向に傾いて出射する。このため光線は、左前方を照射するような配光領域２０２を形成する。

また、旋回運転用レンズ面部１１０ａを通過する光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ａの曲率半径の変化に伴い、−Ｙ方向に傾いて出射する。このため、光線は、直進運転をしていた際に照射していた領域範囲Ａを超えないような配光領域２０２を形成する。

つまり、図７に示すように、レンズユニット１０８から出射した光線は、左前方に照射領域２０２を広げる。一方、レンズユニット１０８から出射した光線は、右前方の照射領域を直進運転する際の照射領域と同等に維持する。

図１０に示すように、右側に旋回して運転するとき、レンズユニット１０８は−ＲＺ方向側に回転する。−ＲＺ方向は、照灯を後方（−Ｚ軸方向）から見た際の反時計回りである。光源１０１からレンズユニット１０８に入射する光線は、直線運転用レンズ面部１０９の一部の領域と旋回運転用レンズ面部１１０ｂ，１１０ｃとに入射して前方（＋Ｚ軸方向）出射される。リフレクタ１０５で反射してレンズユニット１０８に入射する光線は、直線運転用レンズ面部１０９の一部の領域と旋回運転用レンズ面部１１０ｂ，１１０ｃとに入射して前方（＋Ｚ軸方向）出射される。図１１に示すように、光線の入射領域Ｄは、直進運転用レンズ面部１０９および旋回運転用レンズ面部１１０ｂ，１１０ｃに位置している。

図１２に示すように、旋回運転用レンズ面部１１０ｂを透過した光は、−Ｙ軸方向に屈折して、範囲Ａの車両から離れた範囲を照らす。一方、旋回運転用レンズ面部１１０ｃを透過した光は、＋Ｙ軸方向に屈折して、範囲Ｂの範囲Ａより車両から離れた範囲を照らす。つまり、光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ｂを透過する際に、路面方向に屈折することで、直線運転用レンズ面部１０９を透過した光線が路面を照明する照射する範囲Ａの前記車両から最も遠い距離と略同一の距離までを照明する。また、光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ｃを透過する際に、路面方向と反対方向に屈折することで、直線運転用レンズ面部１０９を透過した光線が路面を照明する照射する範囲Ａの前記車両から最も遠い距離よりも遠い距離Ｂまでを照明する。なお、照射する範囲とは照射領域である。これにより、図１０に示すように、進行方向の左側は、進行方向の中心とほぼ同等な範囲Ａを照らす。また、進行方向の右側は、進行方向の中心より遠くの範囲Ｂを照らす。

図１２について詳述する。車体が右側に旋回して運転する場合、光線の一部は、直進運転用レンズ面部１０９から出射して路面２０１上を照明する。この光線の照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は範囲Ａである。旋回運転用レンズ面部１１０ｃから出射される光線は、路面２０１上を照明する。この光線の照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は範囲Ｂの範囲Ａより車両から離れた範囲である。旋回運転用レンズ面部１１０ｂから出射される光線は、路面２０１上を照明する。この光線の照明領域２０２のＺ軸方向の範囲は、直進運転用レンズ面部１０９から出射する光線の照射領域２０２のＺ方向の範囲Ａの車両から離れた範囲であり、範囲Ａの範囲に収まる。

直進運転用レンズ面部１０９から出射する光線は、レンズの断面形状が変化しないので、直進運転をしていた際に照射していた領域とほぼ同等の範囲Ａを照射する。一方、旋回運転用レンズ面部１１０ｃを通過する光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ｃの曲率半径の変化に伴い、−Ｘ軸方向および＋Ｙ軸方向に傾いて出射する。このため、光線は、左前方を照射するような配光領域２０２を形成する。

また、旋回運転用レンズ面部１１０ｂを通過する光線は、旋回運転用レンズ面部１１０ｂの曲率半径の変化に伴い、−Ｙ方向に傾いて出射する。このため、光線は、直進運転をしていた際に照射していた領域範囲Ａを超えないような配光領域２０２を形成する。

つまり、図１０に示すように、レンズユニット１０８から出射した光線は、右前方に照射領域２０２を広げる。一方、レンズユニット１０８から出射した光線は、左前方の照射領域を直進運転する際の照射領域と同等に維持する。

旋回運転から直進運転に戻る場合、車体の姿勢は地面に対して略垂直となる。つまり、車体の傾斜角が変わる。この傾斜角の変化に応じて、モータ１０６を駆動する。直進運転から旋回運転になるとき、旋回運転から直進運転になるときに回転させた方向と逆の方向に、レンズユニット１０８を回転させる。車体が初期状態となったとき、光線の入射領域Ｄは、直進運転用レンズ面部１０９の範囲とほぼ一致している。つまり、光線の光束は直進運転用レンズ面部１０９の範囲内を透過して前方に出射する。つまり、光線の光束は旋回運転用レンズ面部１１０を透過しない。

レンズユニット１０８のレンズ形状と照射領域２０２の関係の説明では、簡単のためリフレクタ１０５を省いているが、リフレクタを考慮した場合においても、同様な効果が得られるものとする。

本実施の形態１の前照灯１００は、レンズユニット１０８を回転させる手段として、ガイド溝１１１、ガイドピン１０３、ラック１１２、歯車１０７およびモータ１０６を用いた。しかし、レンズユニット１０８を回転させる手段は、これに限られない。レンズユニット１０８を案内する手段として、ガイドレールを用いることができる。レンズユニット１０８を駆動する手段として、ウォーム歯車やベルトプーリなどを用いることができる。また、レンズユニット１０８を駆動させる動作は、回転動作（Ｚ軸方向）に限られない。平面状のレンズユニットに、複数のレンズを配置して、並進動作により実現することができる。

本実施の形態１では、レンズユニット１０８の駆動手段として、モータ１０６および歯車１０７を採用した。しかし、ソレノイドなどの段階的に動作する機構を用いてもよい。この方式は、車体が傾斜する範囲を複数分割するものである。車体の傾斜が各傾斜範囲の境界を越えたときに、レンズユニット１０８を移動させる。配光切り替えが段階的となることから、レンズユニット１０８は、旋回運転時にやや広めの照射領域を提供する。

前照灯１００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。適切な配光を継続して提供することが難しくなる。本発明は光学レンズを連続的に入れ替える方式であるため、照射領域を連続して変更することができる。

また、本発明の前照灯１００は、旋回運転時において、直線運転用レンズ面部１０９の一部と旋回運転用レンズ面部１１０との両方のレンズ面部を用いて配光を実現している。このため、レンズユニット１０８の移動量（回転量）は、独立した複数の光学レンズを備えるレンズユニットを動作させる場合よりも少ない。直進運転から旋回運転への移行動作、またはその逆の動作に伴う。そのため、前照灯１００は、出力の大きなモータや増速機を用いることなく、車両の傾斜動作に遅延せずに照射領域を変えることができる。

なお、本発明の前照灯は、車両が旋回する際に車体が傾斜する車両に効果を奏する。そのため、二輪車に限らず、車輪を３つ以上有する車両であっても、車両が旋回する際に車体が傾斜する車両であれば良い。例えば、車輪を３つ有する三輪車であっても、車両が旋回する際に、前照灯が取り付けられた部分が傾斜する車両に採用される。

また、上述の各実施の形態においては、略平面および略垂直など「略」または「ほぼ」などの用語をつけた表現を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に例え「略」を記載しない場合であっても製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。また、請求の範囲に「略」を記載した場合は製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを示している。

また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。

１００前照灯、１０１発光源、１０２カバーケース、１０３ガイドピン、１０４フランジ部、１０５リフレクタ、１０６モータ、１０７歯車、１０８レンズユニット、１０９直進運転用レンズ面部、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ旋回運転用レンズ面部、１１１ガイド溝、１１２ラック、２０１路面、２０２照射領域、２０３運転者視線方向、Ａ，Ｂ範囲、Ｃ矢印（進行方向）、Ｄ入射領域、Ｅ領域。

Claims

車両の前方を照射する光線を発する光源と、
第１のレンズ面部及び第２のレンズ面部を有し、前記光線を入射し照射領域を形成するレンズと、
前記レンズを駆動する駆動部と
を備え、
前記第２のレンズ面部は、前記車両が直進した際の前記第１のレンズ面部の路面に対する垂直方向の上側および下側に配置され、
前記駆動部が前記レンズを駆動することによって、前記車両が直進する際に、前記光線が前記第１のレンズ面部の領域を透過し、前記車両が前記車両を傾斜させて旋回する際に、前記光線が、前記第１のレンズ面部と前記第２のレンズ面部との双方を透過し、
前記光線は、前記上側に配置された第２のレンズ面部を透過する際に、前記第１のレンズ面部を透過した光線が路面を照明する照射領域の前記車両から最も遠い距離と同一の距離までを照明し、前記下側に配置された第２のレンズ面部を透過する際に、前記第１のレンズ面部を透過した光線が路面を照明する照射領域の前記車両から最も遠い距離よりも遠い距離までを照明する前照灯装置。
車両の前方を照射する光線を発する光源と、
第１のレンズ面部及び第２のレンズ面部を有し、前記光線を入射し照射領域を形成するレンズと、
前記レンズを駆動する駆動部と
を備え、
前記第２のレンズ面部は、前記車両が直進した際の前記第１のレンズ面部の路面に対する垂直方向の上側および下側に配置され、
前記駆動部が前記レンズを駆動することによって、前記車両が直進する際に、前記光線が前記第１のレンズ面部の領域を透過し、前記車両が前記車両を傾斜させて旋回する際に、前記光線が、前記第１のレンズ面部と前記第２のレンズ面部との双方を透過し、
前記第２のレンズ面部は、前記レンズの光軸を含み路面に垂直な面に平行な断面において、前記レンズの光軸から離れるに従って曲率が小さくなる前照灯装置。
車両の前方を照射する光線を発する光源と、
第１のレンズ面部及び第２のレンズ面部を有し、前記光線を入射し照射領域を形成するレンズと、
前記レンズを駆動する駆動部と
を備え、
前記第２のレンズ面部は、前記車両が直進した際の前記第１のレンズ面部の路面に対する垂直方向の上側および下側に配置され、
前記駆動部が前記レンズを駆動することによって、前記車両が直進する際に、前記光線が前記第１のレンズ面部の領域を透過し、前記車両が前記車両を傾斜させて旋回する際に、前記光線が、前記第１のレンズ面部と前記第２のレンズ面部との双方を透過し、
前記第２のレンズ面部は、前記レンズの光軸を含み路面に垂直な面に平行な断面において、前記上側に配置された第２のレンズ面部から出射される光線は、前記第１のレンズ面部から出射される光線よりも前記下側の方向に出射され、前記下側に配置された第２のレンズ面部から出射される光線は、前記第１のレンズ面部から出射される光線よりも前記上側の方向に出射される前照灯装置。
前記車両が旋回する際に車両を傾けた側の前記光線の光束の端部は、前記第１のレンズ面部の路面に対する垂直方向の下側に配置された前記第２のレンズ面部を透過する請求項１から３のいずれか１項に記載の前照灯装置。