JPH0473801A - 自動車用照明灯 - Google Patents

自動車用照明灯

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JPH0473801A
JPH0473801A JP2185310A JP18531090A JPH0473801A JP H0473801 A JPH0473801 A JP H0473801A JP 2185310 A JP2185310 A JP 2185310A JP 18531090 A JP18531090 A JP 18531090A JP H0473801 A JPH0473801 A JP H0473801A
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optical fiber
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Hiroyuki Ishida
裕之 石田
Hiroyuki Serizawa
芹澤 啓之
Hiroshi Kaneko
啓 金子
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Koito Manufacturing Co Ltd
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    • 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
    • F21S41/24Light guides

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、光ファイバー集束体に入射させた光源光を、
途中から分岐した複数の光ファイバー束の光出射端面か
ら出射させることにより、所定の配光パターンを形成す
る自動車用照明灯に関する。
〔従来技術及び発明の解決しようとする課題〕この種の
従来技術としては、特開昭56−120425号がある
。この従来技術である車輌用照明灯は、第11図にその
水平断面が示されるように、多数の光ファイバー3を束
ねた光ファイバー集束体2の光入射端面2aに光源4の
光を導くとともに、途中から分岐させて配置した各光フ
ァイバー束3の光出射端面3aから光を出射させて。
所定の配光パターンを形成する構造となっている。
なお符号5は、光源光を反射集光させて光ファイバー集
束体2の端面2aに導くリフレクタ−1符号6は光ファ
イバー集束体2への熱の伝達を阻止する防熱フィルター
、符号7は光出射端面3aからの出射光を平行光とする
コリメータレンズ、符号8はコリメータレンズ7によっ
て平行にされた光を拡散して配光する拡散レンズである
しかし前記した従来技術では、分岐した光ファイバー束
3,3・・・はすべて均一な円形断面で、光出射端面は
いずれも円形状で、しかも同一の断面積である。このた
め形成できる配光パターンは限られ、種々の形状の異な
る配光パターンを任意に形成することは困難であった。
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的は形状を異にする種々の配光パターンを容易に
形成することのできる自動車用照明灯を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、請求項(1)に係る自動車
用照明灯においては、光出射端面の形状を異にする複数
本の光ファイバー束が光入射端面側で束ねられて一体化
された光ファイバー集束体と、この光ファイバー集束体
の光入射部に光源光を入射させる入射光学系と、各光フ
ァイバー束の光出射端面の前方に配置され、各光出射端
面からの出射光が形成する分割配光パターンを合成して
所定の配光パターンを形成する出射光学系と、を備える
ようにしたものである。
そして請求項(2)では、各光ファイバー束の光出射端
面からの出射光が形成する分割配光パターンを重ね合わ
せることによって配光パターンを合成するようにしたも
のである。
また請求項(3)では、複数の光ファイバー束のうちの
少なくとも1本の光ファイバー束の光出射端面を、クリ
アカット部形成のための直線状側縁部を有した形状とす
るようにしたものである。
〔作用〕
入射光学系を介して光ファイバー集束体の光入射部に入
射した光は、形状の異なる各光ファイバー束の光出射端
面からそれぞれ出射し、出射光学系によって拡散され合
成されて所定の配光パターンとなる。光ファイバー束の
光出射端面を台形や楕円形や扇形等の種々の適切な形状
とすることにより、これらの出射光が形成する分割配光
パターンを合成して種々の任意の配光パターンを形成で
きる。特に光ファイバー束の各光出射端面から呂射し、
出射光学系によって拡散して形成される各分割配光パタ
ーンを互いに重ね合わせると1重合度が高い部分はど大
きな照度となる。また光ファイバーの光出射端面が直線
部分を有する形状であれば、この光出射端面からの出射
光によってクリアカット部を形成できる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明を自動車用ヘッドランプに適用した実施
例の全体構成を示す斜視図である。
この図において、符号1oは光源であるメタルハライド
バルブ12を内蔵する楕円体形状のりフレフタ−で、バ
ルブ12の放電部はりフレフタ−の放物面形状の光反射
面11の第1の焦点位置f、に位置している。符号20
は多数の光伝達部材である光ファイバーが端部において
集束一体化されるとともに、途中から6本の光ファイバ
ー東21〜26に分岐された光ファイバー集束体で、光
入射側の集束体の端部及び各光ファイバー東21〜26
の端部はそれぞれ口金27.28によって一体化されて
いる。即ちN本の光ファイバーが。
n工水〜06本の光ファイバー束21〜26に分岐され
ている(N=n□+n、+−+ns)、口金27により
一体化されている光ファイバー集束体の光入射端面20
aは多数の光ファイバーが集束されて円形状とされ、リ
フレクタ−10の光反射面11の第2焦点位置f2に配
置されており、光反射面11により反射集光された光が
この円形状の光入射端面20aに入射するようになって
いる。
符号14は、リフレクタ−10と光ファイバー集束体2
0の光入射端面20a間に配置された熱線吸収(又は熱
線反射)フィルターで、焦点f2に向かう光から熱を吸
収(又は反射)することにより、集光による熱エネルギ
ーから光ファイバーを保護するようになっている。
途中から分岐された各光ファイバー東21〜26の光出
射端面21a〜26aは種々の形状に形成されており、
光出射端面21a〜23aはそれぞれ寸法の異なる台形
状に、光出射端面24a〜26aはそれぞれ寸法の異な
る横長長円形状に形成され、各光出射端面21a〜26
aの面積A工〜A、の総和は光入射端面20aの面積A
に等しくなっており、光ファイバー集束体20に入射し
た光がそのまま光出射端面から分配されて出射されるよ
うになっている。符号29は合成樹脂製リテーナで、光
ファイバーの端部がこのリテーナ29によってそれぞれ
の形状に成形されて口金27゜28に一体化されている
。また各光ファイバー21〜26の光出射端面21a〜
26aは各光出射端面における光軸Ω、〜Ω6が互いに
平行となるように配置されるとともに、各光出射端面2
1a〜26aの前方にはコリメータレンズ32が、さら
に前方には拡散ステップの形成されている拡散レンズ3
4がそれぞれ配置されている。なお図では出射光学系の
構成をわかり易くするために、光出射端面22a、23
aの前方に配置されるコリメータレンズ32及び拡散レ
ンズ34を省略している。そして光出射端面から出射し
た光はコリメータレンズ32によって平行光とされ、拡
散レンズ34により拡散配光されて前方所定位置に所定
の配光パターンP(第2図参照)が形成されるようにな
っている。即ち、光出射端面21a〜26aからそれぞ
れ出射した光は、コリメータレンズ32及び拡散レンズ
34からなるそれぞれの出射光学系によって、前方所定
位置に対設したスクリーン上に第3@ (a)〜(fン
に示すそれぞれの分割配光パターンP工〜P、を形成す
るが、これらの分割配光パターンP工〜PGが重ねられ
て合成され、第2図に示されるような配光パターンPが
得られる。第2図は第1図に示す構造のヘッドランプの
前方所定位置離れた位置に対設したスクリーンに形成さ
れるランプの配光パターンを示している。
第2図、第3図において、光出射端面21aは主にラン
プの照射軸近傍のメインスポットの配光を形成しく第3
図(a)参照)、光出射端面22aはメインスポットを
含む左方向に少し拡がった配光を形成しく第3図(b)
参照)、光出射端面23aはさらに左方向に拡がった配
光を形成しく第3図(c)参照)、光出射端面21a〜
23aによって斜めクリアカット部の配光パターンを形
成する。また光出射端面24aは垂直位置から左右略均
等に拡がる多少小さめの中央部不拡散エリアの配光を形
成しく第3図(d)参照)、光出射端面25aは大きく
左右に拡がる中拡散エリアの配光を形成しく第3図(e
)参照)、光出射端面26aはさらに左右に大きく拡が
る大拡散エリアの配光を形成する(第31g (f)参
照)、そしてすべての分割配光パターンP□〜P6が合
成されて配光パターンPとなっている。
なお前記した実施例では、コリメータレンズ32の前方
にそれぞれ拡散レンズ34を配置した構造となっている
が、1枚のレンズにそれぞれの出射光学系に対応させた
拡散ステップを形成した拡散レンズ構造としてもよい。
また前記した実施例では光出射端面21a〜26aは均
一な平面となっているが、第4図(a)〜(、)に示さ
れるように、下側の光ファイバーF程前方に突出させて
、先端部にθなる傾斜をもたせた形状に配置して、各光
ファイバーFの光出射端面から出射する光のうち、下方
に向かう光を下方の光ファイバー突出部によってカット
するようにして、配光パターンのクリアカット部を鮮明
とするようにしてもよい。
また前記実施例では、鮮明な斜めカットライン部S工や
水平カットライン部SZ(第2図参照)を形成するため
に、光ファイバー束の光出射端面を台形又は横長長円形
状としているが、斜めカットライン部S□の形成には第
5図(a)に示されるような扇形状、水平カットライン
部S2の形成には第5図(b)、(C)に示すような半
円形状や直角非対称扇形状であってもよい、また第5図
(d)に示されるように、−半円形状の光出射端面にお
いて、光ファイバーの数を直線部において密とし、上方
に行く程粗としてカットライン部程鮮明となるようにし
てもよい、第6図(a)は、光出射端面の形状が第5図
(a)に示す場合に適用される拡散レンズの一実施例を
示すもので、光出射光学系の水平断面図を示しており、
符号121は光ファイバー束、符号132はコリメータ
レンズ、符号134は光を左方向にのみ拡散する拡散レ
ンズである。そしてこの場合の配光パターンは第6図(
b)に示されるように、斜線で示されるパターンが左方
向に拡散されて二点鎖線で示されるパターンとなり、カ
ットラインが鮮明となるとともに、グレア光が生じない
という効果がある。
第7図は光ファイバー束121の先端面121aがコリ
メータレンズ32の曲面32aに整合した曲面形状とさ
れている。このように構成することにより、各光ファイ
バーから出射した光の光路長の差がなく、光ファイバー
束の先端面が平面の場合ではカットライン近傍が不鮮明
であることに比べて、鮮明なカットラインが得られると
いう効果がある。
第8図(a)はプロジェクタ一方式で投射する場合のこ
とであるが、光ファイバー束121の光出射端面121
aをコリメータレンズ32の焦点位置fから光軸方向に
わずかにずらして配置されている。コリメータレンズ3
2の焦点位Iffに光出射端面121aが位置した場合
には、第8図(b)に示されるように光出射端面がスク
リーン上に映り、各光ファイバーの端面領域(明)と光
フアイバ一端面以外の部分(暗)の明暗模様が光むらと
して表われ、視認性が悪いという問題がある。しかし本
実施例では、各光ファイバーの光出射端面121 aが
レンズ32の焦点位置かられずかにずれているので、ス
クリーン上で光が互いに一部重なった状態となるため、
光むらが軽減された明暗差のない配光パターンが得られ
る。また光ファイバーの出射端面とコリメータレンズ3
2の間に弱拡散フィルター33を設けることにより、さ
らに明暗差の少ない配光パターンが得られる。
第9図(、)は前記第1の実施例の入射光学系の縦断面
図であり、リフレクタ−10の光反射面11での反射光
を光ファイバー集束体20の光入射端面20aに直接入
射させる構造となっているが、第9図(b)に示される
ように、コリメータレンズ32を介して平行光とした後
、光ファイバー20に入射させるようにしてもよい。第
1の実施例では光ファイバーへの光の入射角がθ(≠0
)であるため、光が光入射端面に直角に入射する場合に
比べて光ファイバー内における光路長さが長く、それだ
け光の伝送率が悪い。しかし本実施例のように光を光フ
ァイバーの光入射端面20aに直角に入射させることに
より、光の入射角θは0となり、光ファイバー内の光路
長さが短くなって、それだけ光の伝送率がよくなり十分
な照度が得られることになる。またコリメータレンズ3
2に熱線反射(熱線吸収)膜コーティングを施せば、前
記第1の実施例で示す熱線反射(熱線吸収)フィルター
14が不要となる。またフィルター14の代わりにファ
ン等により空冷することも考えられる。
第10図は本発明の他の実施例の要部である入射光学系
を示すもので、符号110は左右方向に長い楕円柱状の
りフレフタ−で、リフレクタ−110の内周面には縦断
面が楕円形状の光反射面111が形成され、リフレクタ
−内には光反射面延在方向に沿って柱状のバルブ112
が設けられ、光反射面111の第2の焦点位置には、口
金に一体化された光ファイバー集束体120の光入射端
面120aが配置されている。光入射端面120aはリ
フレクタ−110の横方向の長さに略等しい横長矩形状
とされており、前記第1の実施例における円形の光入射
端面20a (第1図参照)に比べて上下方向高さが低
く、光ファイバー配股上の自由度がある。また光ファイ
バーの光入射端面120aへの入射光は光反射面111
によって上下方向にのみ集光するので、前記第1の実施
例の楕円体形状の光反射面11による反射光に比へて光
入射端面側に伝達される熱エネルギーは小さく、従って
熱線反射(吸収)フィルター14が不要となるとか、あ
るいはフィルター14を使用するとしても熱線反射(吸
収)率の低いフィルターで良く、それだけ照明に利用す
る光の損失を少なくすることができる。
なお前記実施例では自動車用のヘッドランプを例にとっ
て本発明を説明したが、本発明はヘッドランプに限定さ
れるものではなく、サイドランプその他の自動車用灯具
にも広く適用できるものである。
〔発明の効果〕
以上の説明から明かなように、本発明に係る自動車用照
明灯よれば、入射光学系を介して光ファイバー集束体の
光入射部に入射した光は、形状の異なる各光ファイバー
束の光出射端面からそれぞれ畠射し、出射光学系によっ
て拡散され合成されて所定の配光パターンとなるので、
光ファイバー束の光出射端面を台形や楕円形や扇形等の
種々の適切な形状とすることにより、これらの出射光の
形成する分割配光パターンを合成して種々の任意の配光
パターンを形成することができる。
特に光ファイバーの各光出射端面から出射し、出射光学
系によって拡散して形成される各分割配光パターンを互
いに重ね合わせると、重合度が高い部分はど大きな照度
となり、ヘッドランプに最適な配光パターンとなる。そ
して光ファイバー束の光出射端面が直線部分を有する形
状であれば、この光出射端面からの出射光によってクリ
アカット部を形成し、ヘッドランプ走行用ビームの配光
パターンとして最適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である自動車用ヘッドランプ
の全体概要図、第2図は同ヘッドランプのつくる配光パ
ターンを示す図、第3図(a)〜(f)は各光出射端面
からの出射光のつくる分割配光パターンを示す図、第4
図(、)は本発明の他の実施例の要部である光出射端面
の正面図、第4図(b)は第4図(a)に示す線IV−
IVに沿う断面図、第4図(c)は光出射部の拡大図、
第5図(a)〜(d)は他の実施例の要部である光ファ
イバー束の光出射端面の正面図、第6図(a)は第5図
(a)に示す光出射端面からの出射光学系の水平断面図
、第6図(b)は同出射光学系の形成する配光パターン
を示す図、第7図は他の実施例の要部である光ファイバ
ーの光出射端面の形状を示す斜視図、第8図(a)は他
の実施例の要部である出射光学系を示す図、第8図(b
)はコリメータレンズの焦点に出射端面を一致させた場
合の光むらを説明する説明図、第9図(、)は第1め実
施例の入射光学系の縦断面図、第9図(b)は他の実施
例の要部である入射光学系の縦断面図、第10図は本発
明の他の実施例の要部である入射光学系の斜視図、第1
1図は従来例の水平断面図である。 10・・・入射光学系であるリフレクタ−11・・・光
反射面、 12・・光源であるバルブ、 20・・・光ファイバー集束体、 20a・・光入射部である光入射端面、21〜26・光
ファイバー束、 21a〜21f・・光ファイバーの光出射端面、32.
132・・・出射光学系であるコリメータレンズ、 34.134・・・出射光学系である拡散レンズ、P・
・・合成された配光パターン。 Pユ〜P5・・各光ファイバーの光出射端面がらの出射
光によって形成される分割配光パターン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光出射端面の形状を異にする複数本の光ファイバ
    ー束が光入射端面側で束ねられて一体化された光ファイ
    バー集束体と、この光ファイバー集束体の光入射部に光
    源光を入射させる入射光学系と、各光ファイバー束の光
    出射端面の前方に配置され、各光出射端面からの出射光
    が形成する分割配光パターンを合成して所定の配光パタ
    ーンを形成する出射光学系と、を備えたことを特徴とす
    る自動車用照明灯。
  2. (2)各光出射端面からの出射光が形成する分割配光パ
    ターンが重ね合わされて前記配光パターンが合成される
    ことを特徴とする請求項(1)記載の自動車用照明灯。
  3. (3)前記複数の光ファイバー束のうちの少なくとも1
    本の光ファイバー束の光出射端面がクリアカット部を形
    成する直線状の側縁部を有する形状とされたことを特徴
    とする請求項(1)又は(2)記載の自動車用照明灯。
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