JPH02119002A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反射鏡の前面に配設したコリメーターレンズ
と集光レンズ系及び拡散レンズ系を各々光軸に対してそ
の相対位置を変位させることにより、コリメーターレン
ズから放射される平行光束を左右及び俯仰方向に偏向す
ると共に、光軸上を変位して集光又は拡散光束とし、配
光パターンを車両の運転状況に合わせて連続可変調整で
きるように構成した車両用前照灯に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より一般に提案されている車両用灯具、特に光軸上
に第−及び第二の焦点を有する楕円鏡面を持った反射鏡
を構成した車両用前照灯は、該反射鏡によってバルブ等
点灯用の光源の照射光を偏向して灯具前方へ反射すると
共に、該反射鏡の第二の焦点を共有するコリメーターレ
ンズによって光束を平行化し、更に該コリメーターレン
ズの前方に設けた集光レンズ系と拡散レンズ系を透過す
る構造に成っており、集光レンズ系と拡散レンズ系の間
隔を変更調節して、例えば遠方照射パターンと近傍照射
パターンのスポット光束及び拡散光束とから成る２段切
り換え可能な構造と成っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の車両用前照灯によれば、遠方照射パ
ターン及び近傍照射パターンの２段切り換え機能しか具
備しておらず、対向車の有無だけでなく、車両速度（車
両速度が早い場合は、遠くまで照射することができるス
ポット照射が好ましいが、速度が遅くなるほど幅広い拡
散照射を必要とする）や方向転換（右折左折の際に転換
方向側の障害物を照射する）における距離や方向の変化
に対応して照射距離や配光パターン、及び照射方向を可
変調整すべきであるという点についての配慮に欠け、車
両用前照灯として夜間走行における十分な安全性を確保
することができなかった。

本発明は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、配
光パターンを可変とし、車両速度や右折又は左折の方向
転換に応じて照射距離や照射方向を連続的に調整するこ
とのできる車両用前照灯を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用前照灯
は、反射面の前方に第一の焦点と第二の焦点を有する反
射鏡と、該反射鏡の略第一の焦点に配置した点灯用の光
源と、焦点が上記反射鏡の第二の焦点に略一致する位置
において、反射鏡の光軸を縦方向に横切るように変位自
在に並設したコリメーターレンズと、該コリメーターレ
ンズの前方光軸上に枢設し、少なくとも何れか一方が光
軸方向変位自在に並設し、一方が光軸を横方向に横切る
ように変位自在に並設した集光レンズ系及び拡散レンズ
系から成るレンズ系と、上記コリメーターレンズを反射
鏡の光軸を横切るように変位駆動するコリメーターレン
ズ駆動手段と、上記集光レンズ系と拡散レンズ系間に設
けられ、両者の光軸方向相対位置を変位駆動するレンズ
系位置駆動手段と、横方向可変側の上記レンズ系に設け
られ、該レンズ系を反射鏡の光軸を横切るように変位駆
動するレンズ軸駆動手段とから構成することを要旨とす
る。

上記コリメーターレンズは、反射鏡からの反射光束を略
平行光束に偏向するものであり、球面レンズ又は非球面
レンズ装置を用いて構成することが可能である。

また、コリメーターレンズ、集光レンズ系及び拡散レン
ズ系の各レンズ又はその一部は、例えば柱状体で構成さ
れる所謂シリンドリカルレンズ、又は他の配光制御可能
なレンズ装置により実現することができる。

〔作用〕

而して、本発明に係る車両用前照灯によれば、上記反射
鏡により反射された反射光束は、コリメーターレンズに
より平行光束に屈折偏向され、更に該平行光束は、該コ
リメーターレンズの前方に並設された集光レンズ系及び
拡散レンズ系の横断面内において、例えば集光レンズ系
により再び拡散光束に偏向されるため、該集光レンズ系
と拡散レンズ系との相対距離により平行光束或いは拡散
光束に偏向する。また、集光レンズ系又は拡散レンズ系
の光軸を車両用前照灯の光軸から横方向に変位させるこ
とにより、照射方向を上記光軸に対して傾けることが可
能である。更にコリメーターレンズの光軸を反射鏡の光
軸に対して上下方向に変位することによっても、照射方
向を該車両用前照灯の光束を俯角或いは仰角に傾けるこ
とを可能とする。

而して、コリメーターレンズと集光レンズ系及び拡散レ
ンズ系の相対位置を可変とすることにより、配光パター
ンを可変とし、車両の運転状況に応じて照射距離や照射
方向の調整が可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る車両用前照灯の実施例を図面に従っ
て説明する。

第１図乃至第５図は、第一の焦点と第二の焦点を有する
反射鏡として、回転楕円体曲面の反射鏡を使用した第一
の実施例に係り、平凸のシリンドリカルレンズで成る集
光レンズ系と、同じく平凹のシリンドリカルレンズで成
る拡散レンズ系の横断面（以下、この横断面を「Ｘ面」
、また両レンズ系の縦断面を「７面」という）内におけ
る要部構成を示したものである。

即ち、反射鏡１は、焦点Ｆｌ及びＦ２とする回転楕円体
曲面に成ると共に、該内面を縦断面円形の光反射鏡面１
１に加工しである。バルブ等の点灯用の光源２は、上記
反射鏡ｌの第一の焦点Ｆ１に位置するように、前面を透
光性素材から成るアウターレンズ１５で被覆した灯具ボ
ディ１６の後端に固設すると共に、焦点Ｆ３を有する透
光性素材の軸対称のコリメーターレンズ３を、その焦点
Ｆ３が上記反射鏡ｌの第二の焦点Ｆ２に略一致する位置
で、Ｙ面方向（縦方向）変位自在に並設担持して成る。

該コリメーターレンズ３は、上記灯具ボディ１６内に架
設したガイド枠３１に対して摺動自在に枢設し、該コリ
メーターレンズ３から灯具ボディ１６外に延びる作用桿
３５を、コリメーターレンズ駆動手段３２によって矢印
Ａ方向に駆動変位して成るもので、該コリメーターレン
ズ駆動手段３２は、例えばステップモータ３３と該ステ
ップモータ３３の回転を直線に変位するウオームギヤ等
の回転・直線駆動変換器３４とから構成し、ステップモ
ータ３３を回動制御駆動する。

また、該コリメーターレンズ３の前方には、透光性素材
から成り、焦点Ｆ４を有する平凸シリンドリカルな集光
レンズ系４と、同じく透光性素材から成り、焦点Ｆ５を
有するシリンドリカルな拡散レンズ系５を並設するもの
で、集光レンズ系４は拡散レンズ系５を枢設した外筒５
１に対して摺動自在（矢印Ｂ）に内挿した内筒４１に固
設すると共に、該内筒４１から外筒５１の一側に穿設し
た長孔を介して外部に突出した作用桿４２とステップモ
ータ４３をウオームギヤ等の回転・直線駆動変換器４４
を介して駆動連結し、レンズ系位置駆動手段４５を構成
しである。

尚、６は上記反射鏡１の第二の焦点Ｆ２とコリメーター
レンズ３の焦点Ｆ３が略一致する部位の近傍に配置した
遮光板であり、該遮光板６に形成する光透過部の形状に
より所定の配光パターンを得ると共に、該遮光板６によ
り反射鏡１内への外光の入射を規制し、反射鏡１による
疑似点灯現象の発生を防止することができるものである
。

第２図は、集光レンズ系４の焦点Ｆ４と拡散レンズ系５
の焦点Ｆ５が一致するようにレンズ系位置駆動手段４５
のステップモータ４３を駆動すると共に、コリメーター
レンズ駆動手段３２のステップモータ３３を駆動してコ
リメーターレンズ３の光軸が反射鏡ｌの光軸ｆと一致す
るように駆動した場合を示しである。

該コリメーターレンズ３を透過した後の光束は、焦点Ｆ
３が反射鏡１の第二の焦点Ｆ　２’と一致しているため
、光軸ｆと平行な光束と成り、この平行光束は、両レン
ズ系４．５透過後も平行光束として射出され、またこれ
ら両レンズ系４．５は、Ｙ面内においてはレンズ作用を
為さないので、Ｙ面内においても平行光束のまま透過す
る。即ち、例えば第６図（イ）に示すような、遠方照射
に適したスポット状の配光パターンを実現できる。

また、第４図は、ステップモータ３３を駆動して拡散レ
ンズ系５と集光レンズ系４の間隔を近接するように、反
射鏡１の光軸ｆ上で変位動作した状態を示すもので、該
拡散レンズ系５の焦点Ｆ５が該集光レンズ系４の焦点Ｆ
４の前方に移動するので、光学レンズ系の原理から明ら
かなように、コリメーターレンズ３透過後の平行光束は
、上記両レンズ系４．５におけるＸ面内においては拡散
光束（拡散角度θｌ）として射出され、また、Ｙ面内に
おいては、上記と同様に、平行光束のまま透過するので
、例えば第６図（ロ）に示すような、近傍照射に適した
広角度を持った偏平な配光パターンを実現でき、この拡
散角度θ１は、ステップモータ３３を駆動制御すること
により連続的に角度を変えることができる。

また第５図は、コリメーターレンズ駆動手段３２のステ
ップモータ３３を駆動してコリメーターレンズ３の光軸
ｆ２を、Ｘ面内において反射鏡１の光軸ｆから下方に平
行変位させたものを示しており、これにより集光レンズ
系４に入射する平行光束の入射角θ３を偏向することが
でき、例えば第６図（ハ）に示すような、Ｘ面に対して
下側に変位した配光パターンを実現することができるも
ので、この偏向角度θ３は、コリメーターレンズ駆動手
段３２を制御することにより連続的に所望角度を得るこ
とができる。

上記実施例では、コリメーターレンズ３の前方に集光レ
ンズ系４を並設し、更に、その前方に拡散レンズ系５を
並設構成する例により説明したが、本発明においては両
レンズ系の前後関係に関係な〈実施することができるこ
とは勿論である。また、コリメーターレンズ３として集
光型の平凸レンズによる例を図示説明しであるが、両凸
レンズであっても、また正メニスカスレンズ、その他の
集光型のレンズ装置であってもよいことは勿論である。

次に、第７図及び第８図は、本発明の第二の実施例を示
す、照射光を左右方向に偏向することができる左右角度
偏向手段５０を付加したものであり、上記第一の実施例
と異なる構造について説明する。

即ち、内筒４１に横架設したガイド枠（図示していない
）に対して集光レンズ系４を摺動自在（矢印Ｃ）に担持
すると共に、該集光レンズ系４から外筒５１の一側に穿
設した透孔から外部に突出した作用枠４７とステップモ
ータ４８をウオームギヤ等の回転・直線駆動変換器４９
を介して駆動連結し、レンズ軸駆動手段５０を構成した
ものである。上記構成では、第８図に示すように、レン
ズ軸駆動手段５０のステップモータ４８を駆動して集光
レンズ系４の光軸を平行変位させると共に、拡散レンズ
系５に入射する光束は、左方向に傾斜（傾斜角度θ４）
し、例えば第６図（ニ）に示すようなＹ面から左側に変
位した配光パターンを実現することができる。この偏向
角度θ４もまたステップモータ４８を駆動制御すること
により連続的に偏向することができる。

本発明の装置では、ステップモータ３３，４３゜４８を
駆動制御して、例えば第６図（ホ）に示すような、拡散
し、かつ左下側に偏向した配光パターン等、車両の走行
条件に必要な種々の配光パターンを得ることができるも
のである。

更に第９図及び第１０図は、コリメーターレンズ３の他
の駆動手段を示すものである。

該コリメーターレンズ駆動手段３２は、焦点Ｆ３を有す
るコリメーターレンズ３を、その焦点Ｆ３が反射鏡１の
第二の焦点Ｆ２と略一致するように設置し、その焦点Ｆ
３位置に軸設した回動軸３１から延びる支持腕に取り付
けられ、焦点Ｆ３を回動中心として俯仰方向に角度変位
自在に成り、上記回動軸３１と連結したステップモーク
ロ１によるコリメーターレンズ駆動手段３２により俯仰
角方向（矢印Ｄ）に偏向制御し得るように成っている。

上記実施例の構成では、コリメーターレンズ３が俯仰変
位する際に、焦点Ｆ３を回転軸としているため、反射鏡
１から照射する反射光は、該コリメーターレンズ３のレ
ンズ軸ｆ２の傾斜角度θ４と平行な平行光束と成り、前
方に位置する集光レンズ系４と拡散レンズ系５を透過す
る。即ち、上記第一の実施例で説明したように、第６図
（ハ）に示すような下方に偏向した配光パターン、又は
上方に偏向した配光パターンを形成する。

次に第１１図は、集光レンズ系及び拡散レンズ系として
、それぞれ平凸のシリンドリカルレンズを用いた実施例
を示すＸ面要部構成図である。

即ち、本実施例では拡散レンズ系５の焦点Ｆ５がレンズ
系の前側で集光レンズ系４の焦点Ｆ４と対応するように
並設しである。

この実施例においても、上記各実施例と同様にレンズ系
位置駆動手段４５を駆動して両レンズ系の相対位置を変
えることにより、近傍から遠方までの照射を可能とする
ように連続的に配光パターンを可変調整できると共に、
コリメーターレンズ駆動手段３２を駆動して、右又は左
に照射方向を偏向できる効果を有する。

尚、本発明に係る車両用前照灯に構成する反射鏡１は、
その先軸上において焦点位置を前後に変位させることが
できる所謂焦点可変型の反射鏡や、横軸及び縦軸方向に
おける焦点位置が変位している所謂二重焦点型の反射鏡
を用いて構成することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明に係る車両用前照灯は、以上のように構成したか
ら、車両の走行条件に応じてスポット又は拡散照射に偏
向することができると共に、対向車の有無によって照射
光を俯仰偏向することができ、更に車両速度や右折左折
の方向転換に応じて照射距離や照射方向を変化させるこ
とができるもので、夜間走行時における車両用前照灯と
して、本来の目的である照明効果を十分に発揮し得る優
れた特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両用前照灯の第一の実施例を示
す車両用前照灯の縦断面図、 第２図は同構成によりビームを収束した状態を示す要部
構成の平面略図、 第３図は同状態の正面略図、 第４図は同構成によりビームを拡散した状態を示す要部
構成の平面略図、 第５図は同構成によりビームを俯角偏向した状態を示す
要部構成の正面略図、 第６図は配光パターンの例を示す説明図、第７図は本発
明に係る車両用前照灯の第二の実施例のビームを平行照
射した状態を示す要部構成の平面略図、 第８図は同構成によりビームを左傾偏向した状態を示す
要部構成の平面略図、 第９図は本発明に係る車両用前照灯の第三の実施例のビ
ームを平行照射した状態を示す要部構成の正面略図、 第１Ｏ図は同構成によりビームを俯角偏向した状態を示
す要部構成の正面略図、 第１１図は本発明に係る車両用前照灯の第四の実施例を
示す要部構成の平面略図である。 １・・・反射鏡 ２・・・光源 ３・・・コリメーターレンズ ４・・・集光レンズ系　　　　５・・・拡散レンズ系６
・・・遮光板 ３２・・・コリメーターレンズ駆動手段４５・・・レン
ズ系位置駆動手段 ５０・・・レンズ軸駆動手段 特許出願人　株式会社小糸製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 反射面の前方に第一の焦点と第二の焦点を有する反射鏡
   と、 該反射鏡の略第一の焦点に配置した点灯用の光源と、 焦点が上記反射鏡の第二の焦点と略一致する位置におい
   て、反射鏡の光軸を縦方向に横切るように変位自在に並
   設したコリメーターレンズと、該コリメーターレンズの
   前方の光軸上に枢設し、少なくとも何れか一方が光軸方
   向変位自在に並設し、一方が光軸を横方向に横切るよう
   に変位自在に並設した集光レンズ系及び拡散レンズ系か
   ら成るレンズ系と、 上記コリメーターレンズを上記反射鏡の光軸を横切るよ
   うに変位駆動するコリメーターレンズ駆動手段と、 上記集光レンズ系と拡散レンズ系間に設けられ、両者の
   光軸方向相対位置を変位駆動するレンズ系位置駆動手段
   と、 横方向可変側の前記レンズ系に設けられ、該レンズ系を
   反射鏡の光軸を横切るように変位駆動するレンズ軸駆動
   手段とから成ることを特徴とする車両用前照灯。