JP6437263B2 - 多機能ledヘッドランプ - Google Patents

多機能ledヘッドランプ Download PDF

Info

Publication number
JP6437263B2
JP6437263B2 JP2014199334A JP2014199334A JP6437263B2 JP 6437263 B2 JP6437263 B2 JP 6437263B2 JP 2014199334 A JP2014199334 A JP 2014199334A JP 2014199334 A JP2014199334 A JP 2014199334A JP 6437263 B2 JP6437263 B2 JP 6437263B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shutter
headlamp
light
mask members
reflector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014199334A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015069972A (ja
Inventor
ロバート、リー、キング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo North America Inc
Original Assignee
Valeo Lighting Systems North America LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Lighting Systems North America LLC filed Critical Valeo Lighting Systems North America LLC
Publication of JP2015069972A publication Critical patent/JP2015069972A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6437263B2 publication Critical patent/JP6437263B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29Attachment thereof
    • F21S41/295Attachment thereof specially adapted to projection lenses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/635Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by moving refractors, filters or transparent cover plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/663Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/68Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens
    • F21S41/683Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens by moving screens
    • F21S41/689Flaps, i.e. screens pivoting around one of their edges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40Cooling of lighting devices
    • F21S45/47Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F21S45/48Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings with means for conducting heat from the inside to the outside of the lighting devices, e.g. with fins on the outer surface of the lighting device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/30Daytime running lights [DRL], e.g. circuits or arrangements therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/321Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40Cooling of lighting devices
    • F21S45/47Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Description

関連出願の相互参照
本願は、2013年9月27日に出願された米国仮特許出願番号第61/883,277号の優先権を主張するとともに、本出願人は先の出願日の利点を請求する。当該出願は、この参照により本願に組み込まれて本願の一部をなす。
本開示事項は、概ね、一実施形態におけるマルチチップLEDのような、単に一つの光源を必要とする車両用の低コストLEDヘッドランプ、および、ロービーム(LB)、ハイビーム(HB)および日中走行用ライト(DRL)の機能を提供するドライバーシステムに関する。また、左右回転AFSおよび、いわゆる「ビームアティック(beam attic)」、つまりハイビームの動的陰影化のようなライティング機能を付加することも可能である。この装置は、グレアフリー(glare−free/防眩)ハイビームも提供することができる。
ミラーの形状を調整することによって、ロービームまたはハイビームとして形成できる単一の光線パターンを有するヘッドランプを構成することが米国特許第8,197,109号(Iwasaki)で知られているが、ロービームパターンとハイビームパターンを備えた二重機能ヘッドランプについては開示していない。米国特許第8,197,109号(Iwasaki)は、二つの異なるリフレクタを使用しており、そのうちの一つは拡散光を形成し、他方はホットスポット(すなわち、キンク「kink」)を形成する。ここに開示された装置は日産の自動車リーフで商用的に使用されている。
中国、上海の市光工業は、本発明者によって再検討されたLEDヘッドランプを市販している。このLEDヘッドランプは、ロービームとハイビームの両方を提供し、また、一つのLED光源、殻状リフレクタ、およびハイビームとロービームを交互させるに伴い、クリック音を発生する可動シャッターを備えている。このLEDヘッドランプは、「チーチー(chirp−chirp)ヘッドランプ」と呼ばれることもある。このLEDヘッドランプは、二つの物理学的リフレクタミラーを有し、これらは約120度回転してLEDを異なる光学面に対して露出させ、光線パターンをロービームパターンからハイビームパターンに変化させる。
米国特許第7,731,401号公報 米国特許第6,799,876号公報 米国特許第6,467,940号公報 米国特許第5,588,733号公報 米国特許第7,607,811号公報 米国特許第6,626,565号公報 米国特許第5,060,120号公報 米国特許第6,049,749号公報 米国公開特許2002/0109998号公報 米国公開特許2010/0027284号公報 米国公開特許第2004/0228139号公報 米国公開特許第2005/0195613号公報
先行技術の手法に関する問題は、これらの手法が、単一の光源を用いて複数のライティングモード機能を実施する手段または能力を提供していなかったことである。
一実施形態の目的は、マルチチップLEDのような、単一の光源を用いて複数の異なる光線モード機能を提供するためのシステムおよび方法を提供することである。
その他の目的は、複数の異なる光線を生成するため、光源からの光を選択的に遮断もしくは遮蔽するためのシステムおよび方法を提供することである。
その他の目的は、異なる光線モードごとに複数の光源を備える必要をなくすため、共通の光源を用いて、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモードおよび日中走行ライト(DRL)モードのような複数の異なる光線モードを生成できるヘッドランプを提供することである。
さらにその他の目的は、単一の光源を用い、選択的に光を遮断し、複数の光線モードを提供するシステム、手段および装置を提供することである。
さらにその他の目的は、光を遮断して複数の光線モード機能を提供する複数のシャッターを有するシャッター組立体を提供することである。
さらにその他の目的は、単一のアクチュエータによって作動できるシャッター組立体を提供することである。
その他の目的は、上述の複数の異なる動作モードだけでなく、動的ベンディングライトおよび適応操縦ライティングを提供することのできるシャッター組立体を提供することである。
一つの態様において、本発明の一実施形態はヘッドランプを有し、該ヘッドランプは、被照射地面に面する開放端部を有する空洞を形成する反射内面および焦点を有するリフレクタであって、焦点に、または焦点の近くに位置決めされ、光線を生成する少なくとも一つのLEDを有するLED光源を受け取るリフレクタと、前記少なくとも一つのLED光源と被照射地面とのに間に介在し、光線の少なくとも一部を受け、該光線を被照射地面に照射するレンズと、複数のシャッター/マスク部材を有するシャッター組立体であって、複数のシャッター/マスク部材が協同して光線の少なくとも一部を遮断または遮蔽し、それぞれの被照射地面に向かう複数の異なる光線モードを生成するように、複数の異なる所定位置に移動する複数のシャッター/マスク部材を有するシャッター組立体と、を有する。
その他の態様において、本発明のその他の実施形態はヘッドランプを有し、該ヘッドランプは、LED光源からの光線を被照射地面に向けて反射するリフレクタと、リフレクタと被照射地面の間に位置するレンズと、リフレクタの下流のシャッター組立体とを有し、該シャッター組立体は、光を遮断し、複数の異なるライティングビームモードのそれぞれに対して同じLED光源を用いてその複数の異なるライティングビームモードを実施するための、選択的に変位可能な複数のシャッター/マスク部を有する。
ここに示しかつ説明するすべての実施形態を含む本発明は、単独で、または一緒に、および/または、一つ以上の次にあげる特徴と組み合わせて用いることができる。
・ 複数のシャッター/マスク部材に連結された少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーを有するヘッドランプであり、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーが、複数の異なる光線モードの少なくとも一つを生成するため、開閉位置の間の複数のシャッター/マスク部材を、複数の異なる所定位置の少なくとも一つに駆動するヘッドランプ。
・ 複数のシャッター/マスク部材は、第一のシャッター/マスク部材および第二のシャッター/マスク部材を有し、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、第一および第二のシャッター/マスク部材に駆動連結され、複数の異なる光線モードの少なくとも一つを生成するため、開閉位置の間の第一および第二のシャッター/マスク部材を、複数の異なる所定位置の一つに駆動するように作用するヘッドランプ。
・ 第一のシャッター/マスク部材および前記第二のシャッター/マスク部材は、それぞれ、一部が略球状面に存在する形状を有するヘッドランプ。
・ 第一および第二のシャッター/マスク部材は共通旋回軸を有し、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは第一および第二のシャッター/マスク部材を、共通旋回軸を中心に駆動するように作用するヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、ほぼ同時に、第一および第二のシャッター/マスク部材を、共通旋回軸を中心に回動させ前記複数の異なる所定位置まで駆動するヘッドランプ。
・ 共通旋回軸は略水平の旋回軸であるヘッドランプ。
・ ヘッドランプは、複数の異なる光線モードのそれぞれに対して、複数の異なるシャッター/マスク部材が複数の異なる所定位置に移動する間、ほぼ同時に、リフレクタ−を傾斜軸の回りに所定角度回動または傾斜させるための旋回部材を有するヘッドランプ。
・ 旋回部材は、従動子を収容するカムスロットを有し、カムスロットおよび従動子の少なくとも一方はリフレクタと関連し、他方は、複数のシャッター/マスク部材を作動させる少なくとも一つのアクチュエータに応じて移動し、それによってリフレクタを回動または傾動させるヘッドランプ。
・ 所定の角度が、プラスまたはマイナス2度以下であるヘッドランプ。
・ 複数の異なる光線モードが、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモードおよび日中走行ライト(DRL)ビームモードを有するヘッドランプ。
・ 複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモードおよび日中走行ライト(DRL)ビームモードを有し、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、第一および第二のシャッター/マスク部材が複数の所定位置の少なくとも一つに対して近接離間するように第一および第二のシャッター/マスク部材を駆動し、複数の異なる所定位置の少なくとも一つは、下記の位置の少なくとも一つを有する、すなわち、第一および第二のシャッター/マスク部材が全開放位置へ第一の所定角度旋回駆動される、ハイビームモードを生成するための全開放位置、日中走行ライト(DRL)モードを生成するためのDRL位置、ロービームモードを生成するためのロービーム位置、およびグレアフリーハイビームモードを生成するための中間グレアフリーハイビームモード位置であるヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、第一および第二のシャッター/マスク部材を複数の異なる所定の位置のそれぞれの位置に共通旋回軸を中心に駆動させ、上記複数の異なる所定の位置は、第一および第二のシャッター/マスク部材が全開放位置へ第一の所定角度旋回駆動されるハイビームモードを生成するための全開放位置、日中走行ライト(DRL)モードを生成するためのDRL位置、ロービームモードを生成するためのロービーム位置、およびグレアフリーハイビームモードを生成するための中間グレアフリーハイビーム位置であるヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、第一および第二のシャッター/マスク部材を共通旋回軸を中心に複数の異なる所定の位置までほぼ同時に駆動するヘッドランプ。
・ 共通旋回軸は略水平な旋回軸であるヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータが、さらにリニアアクチュエータおよびリンク機構を有し、リニアアクチュエータおよびリンク機構は、リンク機構の少なくとも一部の直線運動に応じて、第一および第二のシャッター/マスク部材を旋回させるヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータは、さらに、リフレクタと第一および第二のシャッター/マスク部材を略垂直の軸線を中心に回動させて、ベンディングライト機能の付与を容易にするベンディングアクチュエータを有するヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータは、さらに、リフレクタと第一および第二のシャッター/マスク部材を略垂直の軸線を中心に回動させて、ベンディングライト機能の付与を容易にするベンディングアクチュエータを有するヘッドランプ。
・ ヘッドランプが、ヘッドランプハウジングに連結されたジンバルフレームを有するジンバルを備えており、リフレクタ、レンズおよびシャッター組立体は、略水平の軸線を中心に回動するようにジンバルフレーム内に回動可能に取り付けられ、ベンディングアクチュエータはジンバルに連結され、ジンバルを略垂直の軸線を中心に回動するように駆動するヘッドランプ。
・ 複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモード、および日中走行(DRL)ビームモードのうち、少なくとも二つのモードを有し、少なくとも一つのLED光源が、複数の異なる光線モードのうち少なくとも二つの光線モードに対して光線を付与するヘッドランプ。
・ 複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモード、および日中走行ライト(DRL)ビームモードのすべてを有し、少なくとも一つのLED 光源が複数の異なる光線モードのそれぞれに対して光線を付与するヘッドランプ。
・ 複数のシャッター/マスク部材がロービームプロジェクターとして作用するとき、レンズを少なくとも部分的に被うヘッドランプ。
・ 複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモード、および日中走行ライト(DRL)ビームモードのうち、少なくとも二つのモードを有するヘッドランプ。
・ 複数のシャッター/マスク部材が、第一のシャッター/マスク部材および第二のシャッター/マスク部材を有し、ヘッドランプは、第一および第二のシャッター/マスク部材に駆動連結された少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーをさらに有し、また、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、第一および第二のシャッター/マスク部材を複数の異なる位置に駆動し、複数の異なる光線モードのそれぞれのときに同じLED光源を用いて、複数の異なる光線モードをそれぞれ生成するヘッドランプ。
・ 少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーが第一および第二のシャッター/マスク部材を、旋回軸を中心に複数の異なる所定位置のそれぞれにほぼ同時に駆動するヘッドランプ。
・ 共通旋回軸は略水平の旋回軸であるヘッドランプ。
・ 第一のシャッター/マスク部材および第二のシャッター/マスク部材は、それぞれの一部が、略球状平面に存在するヘッドランプ。
・ 第一のシャッター/マスク部材はそれぞれ第一の端部、第二の端部および第一の端部と第二の端部を連結する中間部を有し、中間部は略弓形であり、第一のシャッター/マスク部材の中間部は、第二のシャッター/マスク部材の第一の端部と協同して、光線が通過するヘッドランプ開口部を形成する第一の端部を有し、少なくとも一つのアクチュエータが第一のシャッター/マスク部材の第一の端部および第二のシャッター/マスク部材の第一の端部を、複数の異なるライティングビームをそれぞれ生成するために、近接離間するように旋回軸を中心に旋回駆動するヘッドランプ。
・ 複数のシャッター/マスク部はロービームプロジェクターとして作用する時、レンズを少なくとも部分的に被うヘッドランプ。
・ 複数の所定の位置を有する拡張レンズを有するヘッドランプ。
本発明のこれらの目的および利点およびその他の目的および利点について次の説明、添付図および添付の特許請求の範囲により明らかになるであろう。
図に示す位置にあって、光を選択的に遮断して、一ライトビームモード機能をもたらすシャッターまたはマスクを示す、本発明の一実施例におけるヘッドランプ組立体の斜視図である。 図に示す位置にあって、光を選択的に遮断して、一ライトビームモード機能をもたらすシャッターまたはマスクを示す、本発明の一実施例におけるヘッドランプ組立体の斜視図である。 図に示す位置にあって、光を選択的に遮断して、一ライトビームモード機能をもたらすシャッターまたはマスクを示す、本発明の一実施例におけるヘッドランプ組立体の斜視図である。 図に示す位置にあって、光を選択的に遮断して、一ライトビームモード機能をもたらすシャッターまたはマスクを示す、本発明の一実施例におけるヘッドランプ組立体の斜視図である。 図1〜図4に示したヘッドランプ組立体の前面図である。 シャッターが複数の異なる位置にあるときの種々の特徴を示すヘッドランプの断面図である。 わずかに拡大してヘッドランプのいろいろな特徴を示した、しかしながら、ジンバルなしのヘッドランプの前面図である。 ヘッドランプの左側(図8にて見えるような)における駆動装置を示す、ヘッドランプ組立体の上面図である。 図1〜図4に示したヘッドランプ組立体の分解図である。 複数の異なる光線モードを提供するため、協同して複数のシャッター/マスク部材を複数の異なる位置に駆動するソレノイドすなわちアクチュエータアームおよび種々のリンクアームを有する駆動装置の拡大図である。 複数の異なる位置のそれぞれの位置におけるヘッドランプに関連する種々の等照度図である。 ヘッドランプ組立体の種々の個々の部品を示す図である。 ラックピニオン装置を使用した他の駆動装置を示す図である。
図1〜図13を参照すると、多機能LEDヘッドランプ10の一実施形態が示されている。示されている図において、ヘッドランプ10は眼球を思わせるので、従って「眼球ランプ」と称される。ヘッドランプ10は、リフレクタ12を含む複数の部品を備えている。リフレクタ12は、照射対象地面16に面する開放端12b(図2および図9)を備えた空洞14を形成する反射内壁すなわち内面12aを有している。リフレクタ12は、少なくとも一つのLEDを有する少なくとも一つのLED光源18(図9)が位置決めされた焦点F(図6A)を備えている。種々のライティングモード機能を実施するための異なった、すなわち複数の光源を必要とする先行技術の装置およびヘッドランプ組立体と異なり、ヘッドランプ10は、ここで説明するような複数の異なった光線モードを実施するための少なくとも一つのLED光源18を使用する。本発明者等は、ヘッドランプ10が実質的にすべての異なったライティングモード機能を実施する一つの光源18を使用するので、ヘッドランプ10の全体的コストが実質的に削減されることを見出した。この装置は単に一つのLED光源18を使用することを可能とする。LED光源18は一つの高出力LED、またはLEDアレイとすることができる。
ヘッドランプ10は、さらに、ヒートシンク20、および、多数のヘッドランプ機能、例えば、日中走行用ライト(DRL)、ロービーム、グレアフリー(”glare−free”)ハイビーム、およびハイビームのために使用される電子駆動装置19(図9)を備えている。本例において、少なくとも一つの光源18は、従来の1000ルーメン以上の光源を備えており、これは、比較的廉価であり、現在約30ドル(US)である。リニアアジャスター、例えば、約5ドル(US)のステップモータを使用することによって、このヘッドランプ装置は、一つのLED光源18から少なくとも四つの機能を提供し、部品の複雑さとコストを削減する。従って、ロービーム、ハイビームおよび日中走行用ライト(DRL)の機能のそれぞれに対して別々のLED光源を必要とすることはない。
開示された三機能(ロービーム、ハイビームおよびDRL)の一般的な現在のコストは約65ドル(US)であると思われる。詳細は、プラスチックの部品、ハウジング、レンズおよびベゼルが20ドル(US)、LED装置が30ドル(US)、プラスチックの多機能レンズが5ドル(US)、リニアアジャスターすなわちドライバーが5ドル(US )、そして、その他の部品が5ドル(US)である。それに対して、別々のLED光源が三つの機能のうちの一つの特定の機能にそれぞれ対応する先行技術の従来のヘッドランプは、約130ドル(US)、約2倍ものコストがかかる。詳細は、プラスチックの部品、ハウジング、レンズおよびベゼルが20ドル(US)、ロービーム用のLED装置が30ドル(US)、ロービーム用レンズが5ドル(US)、ハイビーム用のLED装置が30ドル(US)、ハイビーム用レンズが他に5ドル(US)、LEDのDRL光源が30ドル(US)、DRL用レンズが他に5ドル(US)、そして、その他の部品が5ドル(US)である。従って、ヘッドランプ10の製造組立コストは先行技術の装置よりも低い。
ヘッドランプ10は、単独で使用してもよく、また、米国特許第7,731,401号に示されるヘッドランプの一つ以上の特徴と組み合わせて使用してもよい。この米国特許は参照することによって本願に組み込まれるものであり、かつその一部をなすものである。
図1〜図9に戻って、ヘッドランプ10は、プリント基板22(図9)を有するヒートシンク20を備えており、プリント基板22は少なくとも部分的に反射し、また、LED光源18が取り付けられているか固定されており、ヒートシンク20は少なくとも一つの光源18に生じた熱を散逸させることに留意のこと。示されている図において、ヒートシンク20は、従来、リフレクタ12の壁部12の外面12d1(図12A)に取り付けられる、またはネジ止めされる。また、レンズ26は壁部12dに取り付けられる。前述のように、光源18は高出力LEDまたはLEDアレイとすることができる。なお、リフレクタ12は、開口部24を形成する内壁12c(図6Aおよび図12D)を有する。前述のように、LED光源18はリフレクタ12の焦点F(図6B)にほぼ位置している。
ヘッドランプ10は、さらに、リフレクタ12の後壁12dに着脱自在に取り付けられた少なくとも一つのレンズ26を有している。示されている図において、レンズ26は、少なくとも一つの光源18によって放射された光を広がり易くする内部拡散レンズである。示されている図において、レンズ26は一体的に形成され、かつ、一体的に形成された戻り止め26a1、26b1(図12Gおよび図12H)を有する一組の脚部すなわち突出部26a、26b(図12G〜図12I)を備えている。戻り止め26a1、26b1は、リフレクタ12の壁部12d内の合わせ開口部12e、12f(図12D)に着脱自在に収容される。示されている図において、レンズ26は、図6A〜図6Dに最も良く示されているように、壁部12dから離間している。従って、レンズ26は、リフレクタ12の壁部12dと被照射地面16の中間、すなわち間にあることに留意のこと。レンズ26は、少なくとも一つの光源18によって放射された光線の少なくとも一部を受け、それらを被照明地面16に向けて放射することを理解することは重要である。一実施形態において、レンズ26はすべての光線、特に、リフレクタ12の内面12aから反射された光線をすべて受けるわけではない。ここで後述する拡散レンズ80(図6A)のような他のレンズも使用してよい。
ヘッドランプ10は、さらに、複数のシャッター/マスク部材を有するシャッター/マスク組立体30を有する。複数のシャッター/マスク部材は、被照射地面16に向けて照射される複数の所定の光線モードを生じさせるため、少なくとも一つの光源18によって発生した光の少なくとも一部を遮断または遮蔽することが協同してできるように、複数の異なる所定の位置に移動する。複数の異なる所定位置およびそれらの複数の光線モードについては後述する。
示されている図において、シャッター組立体30は、第一の、すなわち上部のシャッター/マスク部材32と、第二の、すなわち下部のシャッター/マスク部材34を有する。第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、その一部がほぼ球状の面に存在し、また、縦軸LA(図12J〜図12M)の回りに、かつ、図12Mに最も良く示されているように、縦軸LAを二等分する、または縦軸LAに対してほぼ直交する放射面に、ほぼ弓形に形成されている。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、図において互いに鏡のように対称的であることを理解すべきである。説明し易くするために、上部シャッター/マスク部材32について説明するが、下部シャッター/マスク部材34は、実質的に同一であり、しかし図1〜図9に示されるように向きが定められていることが理解されるであろう。第一すなわち上部のシャッター/マスク部材32は、第一の連結突出部32aおよび第二の連結突出部32b(図9、および図12J〜図12N)を備えており、それぞれ、後述するフレームすなわちジンバル41(図9)に取り付けるための孔32a1(図12J)と孔32b1を有している、すなわち形成していることに留意のこと。また、第一および第二のシャッター/マスク部材34は、図示されているように、一体に形成されたコネクターすなわちリンクアーム32c、32d、34c、34d(図8)を備えている。第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の組立と作用については後述する。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、それぞれ、端部32e、34eを有し、協同して空洞、窓部あるいは開口17(図1)を形成する。なお、これら三者の大きさは、端部32e、34eが、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を旋回させること、または移動させることに応じて近接離間するように移動することにより、変化する。これにより、説明のごとく複数の異なる光線モードを提供するため、ヘッドランプ10から放射された光線の形状、大きさおよび強度を変化させる。第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、リフレクタ12によって反射された光、またはレンズ26を介して少なくとも一つの光源から放射された光を、協同して遮断または遮蔽する。リフレクタ12の種々の詳細および種々の部品に対する遮断図および明度図については図11A〜11Cを参照して後述する。
図9に戻り、次のことに留意すべきである。つまり、ヘッドランプ10は、少なくとも一つのアクチュエータまたはドライバー40を有する駆動装置19を備えている。このアクチュエータ/ドライバー40は、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34に連結されて、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を開放位置(図2Aに図示)と実質的閉鎖位置(図1に図示)に対して、およびその間で、かつ、複数の異なる所定の位置に駆動し、少なくとも一つの光源18によって射出された光線の一部を遮断あるいは遮蔽し、複数の異なる光線パターンや光線モードを生成する。図示を容易にするため、種々のコネクターまたはアーム46、48、50は、ヘッドランプ組立体の一側に、すなわち、図1〜図4に示されるように、見る人に最も近い側に、連結されていることだけが示されている。しかしながら、リフレクタ12および第一および第二のシャッター/マスク部材32、34をジンバル41に旋回可能に固定するため、同様のリンク機構が反対側(図8に図示)に設けられることは理解すべきである。
示されている図において、駆動装置19は、少なくとも前記一つのアクチュエータ/ドライバー40を有し、このアクチュエータ/ドライバー40は、アクチュエータアーム42、コネクター44および協同リンクアーム46、48を備えている。ドライバー/アクチュエータ40は、ヘッドランプ10の作用を制御するヘッドランプコントローラ(図示せず)に制御される従来のステップモータとすることができる。直線ガイドスロット52を有するガイドアーム50は、突起46aを受け入れ、該突起46aは、図9および図10に示されるように、直線ガイドスロット52を通過し、コネクター44と、協同リンクアーム48の端部48aに連結される。また、協同リンクアーム46は、コネクターアーム34cに形成された雌型開口または孔34c1に収容される雄型突起46bを備えている。また、協同リンクアーム48は、コネクターアーム34cの孔32c1に収容される突起48bを備えている。
ガイドアーム50は、中空部または雄型突起または貫通孔50a1を有する第一の端部50aを備えていることを理解すべきである。また、ガイドアーム50は、ヘッドランプ10の作動時には静止しており、かつ、ハウジング、ベゼルまたは支持体58(図9)に固定されている。ハウジング、ベゼルまたは支持体58は、図示を簡略化するために概略的に示されている。このハウジング、ベゼルまたは支持体58は、自動車や自動二輪車のような従来の車両用のヘッドランプハウジング、ベゼルまたはフレームとすることができる。
ガイドアーム50は、孔または貫通孔50a1(図9)を形成する中空の第一端部50aを備えており、この孔または貫通孔50a1はリフレクタ12からの支持突起12j(図9および図12D)を収容する。突起50aの外面50a2は略円筒形であり、コネクター32b、34bを旋回可能に収容する。その結果、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34、リフレクタ12、ヒートシンク20および駆動装置19は、すべて、共通旋回軸PAを共用する。この共通旋回軸PAの回りを、ヘッドランプ組立体10、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34のような複数のシャッター/マスク部材が旋回する。突起50aは、コネクター32b、34bの孔32b1、34b1に収容され、かつ、ジンバル41の雄型突起41b(図12O)の孔41b1に収容される。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34およびリフレクタ12は、ジンバル41内の旋回軸PA(図4)を旋回するように取り付けられていることを理解すべきである。アクチュエータ40は、リンクアーム46、48を直線的に駆動して、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を、図2に示す開放位置および図1に示す実質的閉鎖位置のような複数の所定の異なる位置に、旋回軸PAを旋回するように移動させる。その際、アクチュエータ40は、アクチュエータアーム42およびリンクアーム46、48を二重矢印A(図10)の方向に作動させて、リンクアーム46、48を駆動し、該リンクアーム46、48はコネクターアーム32c、34cの駆動端46x、48xを、それぞれ、近接離間するように駆動する。図10は、理解し易くするため、部品32c、34cから、それぞれ、分離された端部46x、48xを示している。それに応じて、コネクターアーム32c、34cが閉鎖位置または開放位置に駆動され、選択的に光を遮断あるいは解放し、同時に、開口17の大きさ、光線の形状および光度を変化させる。このようにして、少なくとも一つのアクチュエータおよび関連するリンク機構アクチュエータ/ドライバー40および個々のリンクアーム46、48は、端部32e、34eが複数の所定の光線モードをもたらす複数の所定の位置の少なくとも一つに対して互いに近接離間するように、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を駆動する。
示されている図において、複数の異なる光線モードは、次のモードの一つ、二つまたはそれ以上のモードを有する、つまり、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモードおよび日中走行用ライト(DRL)ビームモードである。複数の所定位置は、
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34が全開位置まで所定度数旋回駆動されるハイビームモードを発生させる全開位置、
日中走行用ライト(DRL)を発生させるDRL位置、
ロービームを発生させるロービーム位置、
グレアフリーハイビームを発生させるための中間グレアフリーハイビーム位置、である。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の位置および生成された種々のライトビームモードについてここで説明する。図1、図5A、図6A、図7Aは、実質的に全閉の、すなわちDRL位置にある第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を示している。ハイビームモードを除いて、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、光線がレンズ26を通過したかしないかに関わらず、少なくとも一つの光源が発生した光を遮蔽または遮断することを理解すべきである。示されている図において、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34が、これらの図に示されたDRL位置に駆動されたとき、日中走行用ライトモードが生じる。このモードの間、少なくとも一つの光源18によって発生する光の、約30%がヘッドランプから出るのが許容される。このDRLモード時、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、それぞれ、たった約30度の所定角度θ、φ(図6A)だけ開放され、リフレクタ12は上方に約2度傾斜する。傾斜方法および傾斜装置についてここで説明する。
また、いくつかの動作モードの間、ヘッドランプ10がある傾斜動作をなすことも望まれる。例えば、いくつかのモードにおいて、リフレクタ12を下方に傾斜させて全ライトビームパターンを下方に、対応する度数だけ傾斜させ、一方、ハイビームモードおよびDRLモードなどの他のモードにおいては、リフレクタ12を上方に傾斜させるのが好ましい。一実施形態において、ヘッドランプ10は、さらに、直線調整傾斜機構または旋回部材70(図9、図10、図12E、図12F、図12Pに最も良く示されている)を有し、この機構は、示されるように、ヒートシンク20に取り付けられるか、あるいは一体化されている。示されている図において、旋回部材70は、リフレクタ12を図6Bにおける光軸(OA)に対して所定の角度(TA)だけリフレクタ12を旋回動作または傾斜動作させ、複数の異なる光線モードのうちの少なくとも一つ以上の光線モードをもたらす。この図において、傾斜動作は、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の動作と同期しており、また、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34が複数の異なる所定の位置に移動するとき、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34のような複数のシャッター/マスク部材の動作時に、ほぼ同時に発生する。示されている図において、旋回部材70は、カム面およびスロットを付与する、機械加工すなわち形成されたスロット72を有する壁部71(図9)を備えている。カムスロット72は、図9および図10に最も良く示されているように、ピンまたは突起46aの端部46a1を収容する。ピンまたは突起46aの端部46a1がスロット72内に入った時、ヒートシンク20はそれに応じて二重矢印Cの方向に移動し、次いで、ヒートシンク20、リフレクタ12および第一および第二のシャッター/マスク部材32、34が傾斜動作をなし、ヘッドランプ10の光軸OAが図2における二重矢印Dの方向に移動する。それに応じて、ヘッドランプ10はジンバル41内を縦方向に回動する。示されている図において、通路すなわちカムスロット72によって約2度上の傾斜動作が得られるが、しかし、いくつかのモードのときには、例えば、約2度下となるように形成することも可能である。
示されている図において、リフレクタ12は、後述するロービームモード時には水平であり(すなわち、光軸が約0度)、ハイビームモード時および日中走行ライト(DRL)モード時には、2度上方に傾斜している。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は結合されており、また同じ共通軸PAを中心に回動するので、傾斜/回動運動は第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の開閉とほぼ同時であることを理解すべきである。コネクター44とアーム48の端部48aとを連結する突起46aは、カムスロット72に収容された端部46a1を有しており、また、ヒートシンク20の直線運動に対応する従動子としての機能を果たす。その結果、端部46a1がスロット72内を移動するに伴い、ドライバー40がリンクアーム46、48をここで説明する開閉位置に対して、またはその間で作動させる結果、それに応じて、ヒートシンク20、リフレクタ12および第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、スロットによって決定された傾斜位置に移動する。後述する表1は、複数の光線モードのそれぞれに対する、示された図における種々の傾斜角度TAを定義するものである。しかしながら、これらの角度は単に代表的なものに過ぎず、傾斜角度TAは必要に応じて大きくなる、あるいは小さくなることを理解すべきである。例えば、スロット72により2度以上の角運動が行われる。ここで説明する実施形態では、光軸OAを上方に傾斜させる(例えば、ハイビーム動作モード)傾斜運動を示しているが、カムスロット72は、ロービームモードの動作をさせるための下方の傾斜運動をなすように形成されることを理解すべきである。
図1〜図5Aを参照すると、ほぼ閉鎖位置において、ヘッドランプ10、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバー40および関連するリンクアーム46、48により、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、図1、図5A、図6Aおよび図7Aに示す位置をとることに留意のこと。その際、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバー40は、リンクアーム端部すなわち突起46a、48aを図1に示すような全延長位置まで作動させる。傾斜に関しては、ピンすなわち端部46a1がカムスロット72に入いると、リフレクタ12は、端部46a1がカムスロット72の領域72a(図7Aおよび図12F)に位置することにより、約2度上の傾斜角TA(図6A)で傾斜する。
図6Aに最も良く示されるように、日中走行ライトモードにおいて、DRLモード用拡散レンズを付加してヘッドランプ10からの光を拡散させることが望ましいことに留意のこと。拡散レンズ80(図6Aおよび図7A)は、図6Aおよび図7Aに最も良く示されるように、リフレクタ12に回動自在に取り付けてもよい。DRL モードでないときには、拡散レンズ80は、ヘッドランプ組立体10の光軸OA(図6B)から、例えば、図6B〜図6Dに示される位置まで回動して離間し、第一のシャッター/マスク部材32または第二のシャッター/マスク部材34によって被われる。示されている図において、拡散レンズ80は、レンズ26から、またはリフレクタ12から受けた光の拡散を容易にする。
図2、図4、図5D、図6Dおよび図7Dは、アクチュエータ40によって全開放位置に駆動された第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を示しており、この全開放位置で、ヘッドランプ10は、ハイビームモード機能時にハイビームを発生する。なお、光源18からの光は遮断されない、すなわち遮蔽されない。このハイビームモードの間、第一のシャッター/マスク部材32は、約45度の角度Φで開放され、また、下部すなわち第二のシャッター/マスク部材34も約45度の角度φで開放される。この動作モードの間、少なくとも一つの光源18が発生した光の約100%がヘッドランプ10から照射され、また、傾斜角TAは約2度上である。
図5B、図6Bおよび図7Bは、ロービームモード位置に駆動され、その間ヘッドランプ10が少なくとも一つの光源18を用いてロービームが発生する、第一および第二シャッター/マスク部材32、34を示す図である。なお、この際、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は、それぞれ、約30度の所定角度θおよびφ開放している。この動作モードの間、少なくとも一つの光源18によって生成された光の約70%が開口17を通過し、ロービーム機能を提供する、すなわち発生させる。このモードの間、アクチュエータ40はリンク機構をカムスロットのほぼ半分を駆動し、これによって、ヘッドランプ10、リフレクタ12および第一および第二のシャッター/マスク部材32、34が傾斜することはなく、むしろ、0度の傾斜角TA(図6B)をとることに留意のこと。換言すると、この装置は、ヒートシンク20のスロットの中央に位置する水平面に対して2度傾斜している。開口17の部分が端部よりも高いことによってヘッドランプ10全体が2度下方に傾斜する。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34のさらに他の位置が図5C、図6Cおよび図7Cに示されており、第二のアクチュエータ/ドライバー60(図7C)およびリンク機構が、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を図5C、図6Cおよび図7Cに示される位置に駆動する。この位置において、上部すなわち第一シャッター/マスク部材32は、約45度の角度θの全開位置にあることに留意のこと。その一方、下部第二のシャッター/マスク部材34は約30度の角度φで開放されていることに留意のこと。ヘッドランプ10は、このモードでは傾斜していない。これにより通常上方に反射し、ハイビームの一部を生成する光線の一部を遮蔽、すなわちカットすることになる。このモードは、「グレアフリー」ハイビームモードと呼ばれる。
前述のごとく、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の一側あるいは一端のみにおいてコネクター32b、34cを連結するリンクアーム46、48、50が示されている。しかしながら、第二のリンク機構・駆動装置60(図7B〜図7D)が、図8に示されるように、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の他方の端部または他側部に設けることができる。また、反対側およびコネクター32a、34aはそのリンク機構をアクチュエータ40に連結するクロスリンク機構(図示せず)を有することもでき、別法として、リンク機構を別のアクチュエータ/ドライバー60(図7C)によって駆動することもできることを理解すべきである。
図2に戻って参照すると、ジンバル41は、ジンバル41を第二の旋回軸PA2(図7Aおよび図9)を中心に旋回駆動して、ジンバル41およびヘッドランプ10を図2に示す二重矢印B の方向に旋回移動するドライバー/アクチュエータ64(図7A)に連結させている。これによって左右回転機能が得られる効果がある。この左右回転機能は、動的ベンディングライト機能、動的操縦ライティング(「AFS」)、および、グレアフリーロービームライティングにとって好ましい。ドライバー/アクチュエータ64は、車両またはヘッドランプにおけるコントローラ(図示せず)に接続され、従来のCANネットワーク(図示せず)によって制御される。このコントローラはドライバー/アクチュエータ64を駆動して、従来の公知の態様で旋回動作を行わせる。
下記の表1は、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34の位置および関連する傾斜位置をモード毎に要約したものである。
図11A〜図11Gは、種々の特徴を示す予測等照線図である。図11Dは、DRLモードに関連し、図11Eはロービームモードに関連し、図11Fはグレアフリーハイビームモードに関連し、図11Gはハイビームモードの作用に関連する。図11Jは、DRLモード時における、光軸に対する明度を示す等照度図を示すコンピュータ利用のシミュレーションデータである。図11Hはロービームモードの等照度図であり、図11Iは、ハイビーム動作モードに対するシミュレーションの等照度図である。
有益なことに、リフレクタ12(図12D)は、上部反射領域12g、底部反射領域12i、および上部反射領域12gと底部反射領域12iをつなぐ中間反射領域12hを有している。上部反射領域12gはグレアフリーハイビーム動作モードに寄与し、底部反射領域12iはハイビーム動作モードに寄与することを理解すべきである。上部反射領域12g、底部反射領域12iおよび中間反射領域12hに対する等照度ビームパターンが、それぞれ、図11A、図11Cおよび図11B(拡散レンズ80付き)に示されている。例えば、図5B、図6B、図7Bに示されたロービーム動作モードにおいて、上部反射領域12gおよび底部反射領域12iは、第一および第二のシャッター/マスク部材32、34によって少なくとも部分的に遮蔽され、それによって、ハイビーム動作モードまたはグレアフリーハイビーム動作モードに寄与する、少なくとも一つの光源から放射された光線の部分を遮断する。
第一および第二のシャッター/マスク部材32、34が、図5D、図6D、図7Dに示された全後退位置に駆動されたとき、上部反射領域12gおよび底部反射領域12iから反射された光を含む、少なくとも一つの光源18から反射されたすべての光は、一つの光源18を使用したハイビーム動作モードの生成に寄与する。前述のように、かつ先に表1に示したように、リフレクタ12および関連する第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は前述のごとく2度傾斜してハイビーム動作モードを容易にする。
図5C、図6Cおよび図7Cに示されたグレアフリーハイビーム動作モード時において、底部すなわち第二のシャッター/マスク部材34は、少なくとも部分的に閉鎖されて、リフレクタ12の底部領域12iを被い、遮断されるハイビームコントリビュータ(すなわち、底部領域21iに反射する光)の少なくとも一部を阻止し、それによって、グレアフリーハイビームを発生させる。グレアフリーハイビーム動作モードは、下部/第二のシャッター/マスク部材34を後退させながら、あるいは、ほんの約30度開放させながら、上部/第一のシャッター/マスク部材32を約45度の全開放位置に後退させる少なくとも一つの第二のアクチュエータ(図示せず)を使用することを必要とする。
付加的考察
1.四つの異なる動作モードについて説明したが、他のモードも実施できることを理解すべきである。上述のように、ジンバル41は、ドライバー/アクチュエータ64(図7A)によって回動可能に駆動されて、例えば、車両の方向変換動作に対応する適応操縦ライティングを備えた車両に使用される回転/ベンディングライト機能を付与するように作用する。
2.図示せずの他の機能は、ハイビームの動的シャドーイングすなわち「ビームアティック(beam attic)」機能であり、これは、ハイビームモードにおいて、光の垂直のカットオフがあり、その場合、光線の中心において、ハイビームモードにおける光の左側または右側を遮断し、他の運転者に対するぎらつきを止めるものである。左側のライトは右側に対するハイビームシャドーを有し、それに対して、右側のライトは左側に対するシャドーを有する。カメラおよび制御装置(図示せず)が、そのとき、各ヘッドランプと通信して、右および左に回動させて、検知された物体(車のヘッドランプまたはテールライト)に対してシャドーを維持する。このシャドーは車両用カメラおよびソフトウエア装置に対する入力に基づいて動的に変化する形状および配置である。
3.ドライバー/アクチュエータ40は、リニアアクチュエータとして示し、かつ説明したが、他のギヤ、モータおよびリンク装置も使用できる。例えば、図13は、図13の二重矢印Dの方向に動くギヤ92およびラック94を有するラックピニオン駆動モータ90を示し、リンクアーム46、48および第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を駆動するのに使用できる。
共通旋回軸PA(図2および図4)は略水平であることを理解すべきである。用語「略水平」とは、共通旋回軸PAが全実施形態において必ずしも厳密には水平でないことを意味している。旋回部材70は、リフレクタ12および第一および第二のシャッター/マスク部材32、34を旋回軸PAの回りに傾斜させる。それに対して、旋回軸PA2(図7A)は略垂直である。
別法として、図示してはいないが、少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバー40は、一つ以上のアクチュエータまたはドライバー(図示せず)およびリンク機構(図示せず)を有し、これらは、ヒートシンク20、リフレクタ12、シャッター/マスク部材32、34などを直接駆動して傾斜およびベンディング動作を行わせることができる。
4.DRLレンズ、すなわち拡散レンズ80は、例えば、図6Bに示されたようなロービーム動作モードにあるときのような、DRL動作モードにないとき、第一または第二のシャッター/マスク部材32、34の少なくとも一つによって少なくとも部分的に遮蔽されることに留意することは重要である。同様に、図5C、図6Cおよび図7Cに示す、フルハイビーム動作モードにあるとき、DRLレンズ、すなわち拡散レンズ80は後退位置に少なくとも移動し、第一または第二のシャッター/マスク部材32、34の少なくとも一つによって遮蔽される。
5.図7Aに関連して前述したように、ヘッドランプ10は、前述のような矢印B方向の旋回運動を行わせるためのベンディングドライバー/アクチュエータ64を備えることができる。図2の二重矢印D方向の傾斜機能、図2の二重矢印B方向のベンディングまたは旋回、およびジンバル41の使用により、ヘッドランプ10は多軸方向に移動する能力を有し、それによって、光軸パターンの発生および制御が改善される。
6.ここで説明した装置および方法によって、単一の光源18と駆動装置を利用した複数のライトビームモードが得られる低コストLEDヘッドランプ10が提供される効果がある。少なくとも一つの光源18は一つのLEDでよく、あるいは、前述のように、複数のLEDまたはLEDアレイとすることができることを理解すべきである。理解すべき重要な特徴は、単一の光源が説明したすべてのビーム機能を実施するのに使用されていることである。光を遮断するため選択的に移動可能なシャッター組立体および複数のシャッター/マスク部材32、34を利用することによって、複数の異なる光線モードのそれぞれに対して同じ光源18を使用して、複数の異なる光線モードが実施される。
7.第一および第二のシャッター/マスク部材32、34は略球形に示されているが、ここでなされるように、光を遮断、または遮蔽する限り、他の形状および大きさとすることができる。
本開示事項の幾つかの実施形態について説明し、かつ図示したが、当業者は、機能を実施するための、および/または結果および/またはここに記載したひとつ以上の利点を得るためのいろいろな他の手段および/または構造を容易に想像するであろう。また、そのような変更例および/または変形例は本開示事項の範囲内にあるとみなすものである。より一般的に、当業者は、ここで説明したすべてのパラメータ、寸法、材質および構成は説明するためのものであり、また、実際のパラメータ、寸法、材質および構成は、本開示事項の内容を利用する特定の用途によって変わるものであることを容易に理解するであろう。
当業者は、ここで説明した開示事項の特定の実施形態に対する、単なる日常的実験によって、多くの均等物を理解する、もしくは、確認できるであろう。従って、前述の実施形態は、単なる一例として提示されたものであり、また、付記された請求項およびその均等物の範囲内において、開示事項は、詳しく記載され、かつ請求されたものとは異なるように実施できることを理解すべきである。本開示事項は、各個々の特徴、システム、物品、物質、キット、および/またはここに記載された方法を対象とするものである。加えて、このような特徴、システム、物品、物質、キット、および/または方法の二つまたはそれ以上のいずれかの組み合わせは、このような特徴、システム、物品、物質、キット、および/または方法が互いに矛盾していなければ、本開示事項の範囲内に含まれる。
明細書および請求項で使用されるような語句「および/または(and/or)」は、そのように結合された要素、すなわち、ある場合には接続的に存在し、かつ他の場合には非接続的に存在する要素の「一方または両方(either or both)」を意味することを理解すべきである。「および/または」節によって具体的に特定された要素以外の他の要素が、具体的に特定されたそれらの要素に関連する、しないに関わらず、それとは反対に明らかに示されない限り、任意に存在する。
ヘッドランプ組立体10は、国内の規則の要求を満たすために適応できることを理解すべきである。
ここに示され、かつ説明されたすべての実施形態を含む本発明は、単独で、あるいは、一緒に、および/または、「課題を解決するための手段」における黒点のリストに記載された一つ以上の特徴あるいはステップを含む、しかしこれに限定されないが、ここに記載されたひとつ以上の請求項によってカバーされた一つ以上の特徴と組み合わせて用いることができる。
ここに記載されたシステム、装置、工程および方法は、本発明の好適な実施形態を構成するが、本発明は、正にこれらのシステム、装置、工程および方法に限定されることはなく、かつ、付記された請求項で定義された本発明の範囲から逸脱することなく変更できることを理解すべきである。

Claims (20)

  1. ヘッドランプであって、
    被照射地面に面する開放端部を有する空洞を形成する反射内面、および焦点を有するリフレクタであって、前記焦点に、または前記焦点の近くに位置決めされ、光線を生成するLEDを少なくとも一つ有するLED光源を少なくとも一つ受け取るリフレクタと、
    前記少なくとも一つのLED光源と前記被照射地面とのに間に介在し、前記光線の少なくとも一部を受けて、前記被照射地面に向かう光線を生成するレンズと、
    複数のシャッター/マスク部材を有するシャッター組立体と、を備え、
    前記複数のシャッター/マスク部材は、前記レンズを通過した後に前方に向かっている前記光源からの光線の少なくとも一部を遮断または遮蔽することができ、かつ、前記レンズを通過せずに前記リフレクタから前方に向っている光線の少なくとも一部を遮断または遮蔽することができ、前記複数のシャッター/マスク部材は、複数の異なる所定位置に移動されて前記光線の異なる部分を遮断し、これにより前記被照射地面に向かう複数の異なる光線モードを生成することを特徴とするヘッドランプ。
  2. 請求項1に記載のヘッドランプであって、さらに、
    前記複数のシャッター/マスク部材に連結された少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーを有し、前記少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、前記複数の異なる光線モードの少なくとも一つを生成するため、開閉位置の間の前記複数のシャッター/マスク部材を、前記複数の異なる所定位置の少なくとも一つに駆動することを特徴とするヘッドランプ。
  3. 請求項2に記載のヘッドランプであって、
    前記複数のシャッター/マスク部材は、第一のシャッター/マスク部材および第二のシャッター/マスク部材を有し、
    前記少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、前記第一および第二のシャッター/マスク部材に駆動連結され、前記複数の異なる光線モードの少なくとも一つを生成するため、前記第一および第二のシャッター/マスク部材を駆動するように作用することを特徴とするヘッドランプ。
  4. 請求項3に記載のヘッドランプであって、
    前記第一のシャッター/マスク部材および前記第二のシャッター/マスク部材は、それぞれ、一部が略球状面に存在する形状を有することを特徴とするヘッドランプ。
  5. 請求項3に記載のヘッドランプであって、
    前記第一および第二のシャッター/マスク部材は共通旋回軸を有し、前記少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは前記第一および第二のシャッター/マスク部材を、前記共通旋回軸を中心に駆動するように作用することを特徴とするヘッドランプ。
  6. 請求項5に記載のヘッドランプであって、
    前記少なくとも一つのアクチュエータ/ドライバーは、ほぼ同時に、前記第一および第二のシャッター/マスク部材を前記共通旋回軸を中心に回動するように前記複数の異なる所定位置まで駆動することを特徴とするヘッドランプ。
  7. 請求項6に記載のヘッドランプであって、
    前記共通旋回軸は略水平の旋回軸であること特徴とするヘッドランプ。
  8. 請求項1に記載のヘッドランプであって、
    前記ヘッドランプは、前記複数の異なる光線モードのそれぞれに対して、前記複数の異なるシャッター/マスク部材が前記複数の異なる所定位置に移動する間、前記リフレクタを、傾斜軸を中心にほぼ同時に所定角度回動または傾斜させるための旋回部材を有することを特徴とするヘッドランプ。
  9. 請求項8に記載のヘッドランプであって、
    前記旋回部材は、従動子を収容するカムスロットを有し、前記カムスロットおよび前記従動子の少なくとも一方は前記リフレクタと関連し、他方は、前記複数のシャッター/マスク部材を作動させる前記少なくとも一つのアクチュエータに応じて移動し、それによって前記リフレクタを回動または傾動させることを特徴とするヘッドランプ。
  10. 請求項9に記載のヘッドランプであって、
    前記所定角度は、プラスまたはマイナス2度以下であることを特徴とするヘッドランプ。
  11. 請求項1に記載のヘッドランプであって、
    前記複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモードおよび日中走行ライト(DRL)ビームモードを有することを特徴とするヘッドランプ。
  12. 請求項3に記載のヘッドランプであって、
    前記少なくとも一つのアクチュエータは、リニアアクチュエータおよびリンク機構を有し、前記リニアアクチュエータおよびリンク機構は、前記リンク機構の少なくとも一部の直線運動に応じて、前記第一および第二のシャッター/マスク部材を回動させることを特徴とするヘッドランプ。
  13. 請求項3に記載のヘッドランプであって、
    前記少なくとも一つのアクチュエータは、さらに、前記リフレクタと前記第一および第二のシャッター/マスク部材を略垂直の軸線を中心に回動させて、ベンディングライト機能の付与を容易にするベンディングアクチュエータを有することを特徴とするヘッドランプ。
  14. 請求項3に記載のヘッドランプであって、
    前記少なくとも一つのアクチュエータは、さらに、前記リフレクタと前記第一および第二のシャッター/マスク部材を略垂直の軸線を中心に回動させて、ベンディングライト機能の付与を容易にするベンディングアクチュエータを有することを特徴とするヘッドランプ。
  15. 請求項14に記載のヘッドランプであって、
    前記ヘッドランプは、ヘッドランプハウジングに連結されたジンバルフレームを有するジンバルを備えており、前記リフレクタ、前記レンズおよび前記シャッター組立体は、略水平の軸線を中心に回動できるように前記ジンバルフレーム内に回動可能に取り付けられ、前記ベンディングアクチュエータは前記ジンバルに連結され、前記ジンバルを略垂直の軸線を中心に回動するように駆動することを特徴とするヘッドランプ。
  16. 請求項1に記載のヘッドランプであって、
    前記複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモード、および日中走行ライト(DRL)ビームモードのうち、少なくとも二つのモードを有し、
    前記少なくとも一つのLED光源は、前記複数の異なる光線モードのうち少なくとも二つの光線モードに対して光線を付与することを特徴とするヘッドランプ。
  17. 請求項1に記載のヘッドランプであって、
    前記複数の異なる光線モードは、ロービームモード、ハイビームモード、グレアフリーハイビームモード、および日中走行ライト(DRL)ビームモードのすべてを有し、
    前記少なくとも一つのLED 光源は、前記複数の異なる光線モードのそれぞれに対して光線を付与することを特徴とするヘッドランプ。
  18. 請求項1に記載のヘッドランプであって、
    前記複数のシャッター/マスク部材は、ロービームプロジェクターとして作用するとき、少なくとも部分的に前記レンズを被うことを特徴とするヘッドランプ。
  19. 請求項1に記載のヘッドランプであって、
    前記ヘッドランプは、複数の所定の位置を有する拡張レンズを有することを特徴とするヘッドランプ。
  20. ヘッドランプであって、
    被照射地面に面する開放端部を有する空洞を形成する反射内面、および焦点を有するリフレクタであって、前記焦点に、または前記焦点の近くに位置決めされ、光線を生成するLEDを少なくとも一つ有するLED光源を少なくとも一つ受け取るリフレクタと、
    前記少なくとも一つのLED光源と前記被照射地面とのに間に介在し、前記光線の少なくとも一部を受けて、前記被照射地面に向かう光線を生成するレンズと、
    複数のシャッター/マスク部材を有するシャッター組立体であって、前記複数のシャッター/マスク部材が協同して前記光線の少なくとも一部を遮断または遮蔽し、前記被照射地面に向かう複数の異なる光線モードを生成するように、複数の異なる所定位置に移動する前記複数のシャッター/マスク部材を有するシャッター組立体と、
    前記複数の異なる光線モードのそれぞれに対して、前記複数の異なるシャッター/マスク部材が前記複数の異なる所定位置に移動する間、前記リフレクタを、傾斜軸を中心にほぼ同時に所定角度回動または傾斜させるための旋回部材と、
    を有することを特徴とするヘッドランプ。
JP2014199334A 2013-09-27 2014-09-29 多機能ledヘッドランプ Active JP6437263B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361883277P 2013-09-27 2013-09-27
US61/883,277 2013-09-27
US14/497,461 US9416933B2 (en) 2013-09-27 2014-09-26 Multi-function LED headlamp
US14/497,461 2014-09-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015069972A JP2015069972A (ja) 2015-04-13
JP6437263B2 true JP6437263B2 (ja) 2018-12-12

Family

ID=52739996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014199334A Active JP6437263B2 (ja) 2013-09-27 2014-09-29 多機能ledヘッドランプ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9416933B2 (ja)
JP (1) JP6437263B2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014185510A1 (ja) * 2013-05-17 2014-11-20 市光工業株式会社 車両用前照灯
KR101664553B1 (ko) * 2014-08-20 2016-10-11 현대자동차주식회사 차량용 램프의 쉴딩 장치
KR102361316B1 (ko) * 2015-04-08 2022-02-09 제트카베 그룹 게엠베하 차량용 램프 및 이를 포함하는 차량
TWI582336B (zh) * 2015-08-26 2017-05-11 T Y C Brother Industrial Co Ltd Two-lens remote light switch lights
US9909747B2 (en) * 2015-11-06 2018-03-06 Ford Global Technologies, Llc Vehicle lighting assembly with retractable cover providing daylight running lamp
US20170129393A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Ford Global Technologies, Llc Vehicle lighting assembly having retractable cover providing a lighted image
AT517998B1 (de) 2015-11-26 2017-10-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge
DE102017102484A1 (de) * 2016-02-22 2017-08-24 Ford Global Technologies, Llc Fahrzeugleuchtbaugruppe mit einklappbarer Abdeckung zur Bereitstellung einer Tagfahrlampe
JP2018041664A (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
KR101878316B1 (ko) * 2017-02-22 2018-07-17 (주)엘티어스 배광특성 가변형 조명장치
ES2825034T3 (es) * 2017-05-09 2021-05-14 Eaton Intelligent Power Ltd Luz de campo de aterrizaje
KR102020218B1 (ko) * 2017-11-24 2019-09-10 주식회사 레이 선형 액츄에이터를 구비한 듀얼 에너지 방식의 컴퓨터 단층촬영장치
US11346519B2 (en) * 2018-12-03 2022-05-31 Volvo Car Corporation Vehicle light assembly including a movable light signature member
DE102022121525A1 (de) * 2022-08-25 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftrad sowie Verfahren zum Betreiben einer Halteeinrichtung eines Kraftrads
CN117366518B (zh) * 2023-12-07 2024-02-09 哈尔滨学院 一种4d智慧教室用教学灯

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6217001U (ja) * 1985-07-15 1987-01-31
FR2642145B1 (fr) * 1989-01-23 1993-04-09 Valeo Vision Projecteur de vehicule automobile comportant une source lumineuse unique et engendrant deux faisceaux differents
JPH076564Y2 (ja) 1990-04-19 1995-02-15 株式会社小糸製作所 配光可変型自動車用前照灯
JPH074912Y2 (ja) * 1991-08-13 1995-02-08 金星製紙株式会社 吸水マット
JP3111153B2 (ja) 1995-01-17 2000-11-20 本田技研工業株式会社 車両用前照灯装置
JPH10166934A (ja) 1996-12-13 1998-06-23 Koito Mfg Co Ltd 車輌用灯具装置
DE10027018B4 (de) 2000-05-31 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Fahrzeugscheinwerfer nach dem Projektionsprinzip und Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem solchen Scheinwerfer
US6796696B2 (en) 2000-12-05 2004-09-28 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle light with movable reflector portion and shutter portion for selectively switching an illuminated area of light incident on a predetermined portion of the vehicle light during driving
FR2818210B1 (fr) 2000-12-20 2003-04-11 Valeo Vision Projecteur tournant pour vehicule automobile comportant une lampe a deux sources
JP3986759B2 (ja) 2001-01-16 2007-10-03 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
FR2826709B1 (fr) 2001-06-29 2004-02-13 Valeo Vision Dispositif d'eclairage a orientation variable
JP2005280681A (ja) 2004-03-05 2005-10-13 Denso Corp 車両用前照灯光軸方向自動調整装置
JP2005259549A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Koito Mfg Co Ltd 投射型自動車用ヘッドランプ
US7731401B2 (en) 2006-10-24 2010-06-08 Valeo Sylvania Llc. High efficiency automotive LED optical system
JP2008123753A (ja) 2006-11-09 2008-05-29 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具ユニット
WO2009040710A2 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Lighting system for a motor vehicle
DE102008011180A1 (de) * 2008-02-26 2009-08-27 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Scheinwerfer
US8070338B2 (en) * 2008-04-07 2011-12-06 General Electric Company Three-mode integrated headlamp
JP4582190B2 (ja) 2008-05-14 2010-11-17 市光工業株式会社 車両用灯具
DE102008036194B4 (de) 2008-08-02 2016-10-20 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP2013038025A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Ichikoh Ind Ltd 車両用前照灯
CN102519001A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 重庆科鹰电气有限公司 车用 led前照灯

Also Published As

Publication number Publication date
US20150092436A1 (en) 2015-04-02
US9416933B2 (en) 2016-08-16
JP2015069972A (ja) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6437263B2 (ja) 多機能ledヘッドランプ
JP4669434B2 (ja) 車両用前照灯
JP5321048B2 (ja) 車両用前照灯
US9481291B2 (en) Vehicle lamp
US9528676B2 (en) Vehicular lamp
KR101315659B1 (ko) 차량용 등기구
EP2282110B1 (en) Vehicular lamp
EP2028414A1 (en) Vehicle headlamp
JP4531665B2 (ja) 車両用前照灯
WO2016189907A1 (ja) 前照灯モジュール及び前照灯
CN107614983B (zh) 前照灯模块及前照灯
EP2546567B1 (en) Vehicle headlight
JP2012238417A (ja) 車輌用前照灯
JP4547571B2 (ja) 車両前照灯及びその遮光シャッタ駆動装置
JP4714088B2 (ja) 車両用前照灯
JP5657317B2 (ja) 車両用灯具及びシェード駆動装置
JP5843332B2 (ja) 車輌用灯具
JP2007294356A (ja) 配光可変型前照灯
JP4623056B2 (ja) 車両用前照灯
JP6550934B2 (ja) 車両用前照灯
JP2006040839A (ja) 投射型自動車用ヘッドランプ
JP2005332631A (ja) 車両用灯具
JP4341538B2 (ja) ヘッドランプ
JP2011175857A (ja) 車両用前照灯
JP6872417B2 (ja) 光学ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20161129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20161129

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6437263

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250