JPH0620505A - 配光可変型前照灯 - Google Patents

配光可変型前照灯

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JPH0620505A
JPH0620505A JP19751092A JP19751092A JPH0620505A JP H0620505 A JPH0620505 A JP H0620505A JP 19751092 A JP19751092 A JP 19751092A JP 19751092 A JP19751092 A JP 19751092A JP H0620505 A JPH0620505 A JP H0620505A
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collimator lens
lens
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bulb
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Masaji Kobayashi
正自 小林
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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
    • F21S41/60Illuminating 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

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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路標識や道路案内等の対象物の視認性及
び、曲路走行における前方の視認性を改善する。 【構成】 コリメータレンズ1の後方に光源用のバルブ
11を備えたリフレクタ2を設け、コリメータレンズ1
とバルブ11間に光束の一部を遮断するシェード13を
配置する。コリメータレンズ1を、焦点位置を異にする
自由曲面にて構成する。コリメータレンズ1をボディ3
に対して回動自在に軸設し、制御モータ14によって回
動位置を変位制御するように構成にして照射光束の配光
を変更可能にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、曲路走行時に照射光束
を道路上方に設置した標識又は道路案内板等の方向や、
自動車が旋回しようとする側に偏向して走行時の視認性
を改善する自動車用前照灯のヘッドランプシステムに好
適な配光可変型前照灯に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、プロジェクタ型の自動車用前
照灯として、図8に示すように、楕円反射鏡面を形成し
たリフレクタ50の第一焦点F1に光源用のバルブ51
を設け、該リフレクタ50の光軸Lを共有し、且つ該リ
フレクタ50の第二焦点F2に焦点を略一致させたコリ
メータレンズ52を固設すると共に、上記第二焦点F2
位置にシェード53を配置して、図9に示すような配光
パターンPを得る構造の灯具が使用されている。即ち、
この種のプロジェクタ型前照灯は、第二焦点F2位置を
経てコリメータレンズ52に進入し、前方を照射する平
行光束の水平線H位置から略上半部をシェード53によ
りカットし、カットオフラインCLを形成して対向車を
照明による眩光から保護する配光になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来の自動
車用前照灯では、カットオフラインCLより上側の配光
がシェード53によってカットされており、道路の上方
に設けた道路標識や道路案内等の対象物aが前方の水平
線H位置より上側の暗部に入るため、視認性が非常に悪
くなるという問題を有していた。
【0004】また近年、自動車用前照灯の照射光束を旋
回しようとする側にステアリングの回転角等と連動して
偏向させ、曲路走行における前方の視認性を確保するこ
とができる自動車用前照灯が要望されている。
【0005】本発明は、上記問題に鑑みて創案されたも
のであり、通常のカットオフラインより上側の暗部に位
置する道路の上方に設けた道路標識や道路案内等の対象
物の視認性を改善すると共に、照射光束が走行方向に偏
向して曲路走行における前方の視認性を改善し、夜間に
おける自動車の運転を容易にすることができる新規構成
の配光可変型前照灯を提供することを目的とするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る配光可変型
前照灯は、コリメータレンズの後方に光源用のバルブを
備えたリフレクタを設けると共に、上記コリメータレン
ズとバルブ間に光束の一部を遮断するシェードを配置し
てなるプロジェクタランプにおいて、上記コリメータレ
ンズを、上半部レンズと下半部レンズが焦点位置を異に
する自由曲面形状で構成すると共に、該コリメータレン
ズをボディに対して回動自在に軸設し、コリメータレン
ズ回動変位機構によって回動位置を変位制御する構成に
して照射光束の配光を自在に変更することができるよう
にしたことを要旨とするものである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、リフレクタの反射鏡面によ
って反射された光束を上半部レンズの焦点を経由し、下
半部レンズの焦点位置をその位置から外すことによっ
て、該上半部レンズに入射した光束は略平行光束となっ
て前方を照射し、また下半部に入射した光束は拡散光束
となる。従って、コリメータレンズの回転角度をコリメ
ータレンズ回動変位機構によって回動制御することによ
り、拡散光束の位置を変位して、斜め左上方に拡散させ
た場合は、道路上方の対象物の照明、左に拡散させた場
合は、左旋回時の路肩方向の照明を行い視認性を改善す
ることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る配光可変型前照灯の一実
施例を図1乃至図4に従って説明する。
【0009】図面において、1はリフレクタ2の開口端
に固設した円筒状のボディ3の前端に枢設したコリメー
タレンズであり、ボディ3のフランジ4と該フランジ4
に外挿固着したカバー枠5によって形成する摺動溝に該
コリメータレンズ1のフランジ部に固設したギヤリング
6を溝方向へ自在に摺動するように担持し、ボディ3の
中心軸Cを回転中心として回転自在に支承したものであ
る。このコリメータレンズ1は、凸レンズ状の自由曲面
形状に形成したレンズであり、図3に示すように、V−
V線を垂直方向とすると、通常の配置では上半部レンズ
7の焦点距離Faが下半部レンズ8の焦点距離Fbより
短く(Fa<Fb)なるように設計されて(図3中、破
線Aは上側曲面と対称の曲面を示す。)おり、それぞれ
両焦点Fa,Fbが中心軸C上にあり光軸L1を共有す
るようになっている。
【0010】また、上記ボディ3の後端にフランジ9を
介して固着一体化したリフレクタ2は、ボディ3の中心
軸Cと光軸L2を共有する楕円反射鏡面10を構成し、
該光軸L2上の第一焦点F1に略位置するように光源用
のバルブ11を楕円反射鏡面10の底部に固設したバル
ブソケット13に取り付けると共に、第二焦点F2位置
をコリメータレンズ1の上半部レンズ7の焦点Fa位置
と略一致するように構成してある。
【0011】また、13は上記ボディ3に固設し、コリ
メータレンズ1の焦点Fa(リフレクタ2の第二焦点F
2)に略位置するように設けられたシェードであり、光
軸L1,L2から略下側の光束を遮断するようにしたカ
ットオフラインCLを形成する。
【0012】上記コリメータレンズ1に固着したギヤリ
ング6は、フランジ4の一端に固設した制御モータ14
の駆動軸に軸着したギヤ15に噛合して従動する減速ギ
ヤ16と噛合してなるコリメータレンズ回動変位機構1
7を構成すると共に、該制御モータ14の回転角を正逆
回転制御駆動して、コリメータレンズ1を後述する適正
な回転位置に変位するように構成してある。
【0013】また、18はフランジ4の一端に固設した
ロータリーエンコーダ又はポテンショメータからなる回
転角検出器であり、該回転角検出器18の回転入力軸に
軸着したギヤ19をギヤリング6と噛合してコリメータ
レンズ1の回動位置を検出し、図示しないコントローラ
によって制御モータ14を駆動制御する構成になってい
る。
【0014】上記のように構成した配光可変型前照灯
は、自動車の通常走行の場合、コリメータレンズ1の回
転角度位置を図3及び図4(b)に示すように制御す
る。この場合は、図1によって明らかなように、バルブ
11の点灯によってリフレクタ2の楕円反射鏡面10で
反射された光束が、第二焦点F2位置を経てコリメータ
レンズ1に入射する。このとき、該コリメータレンズ1
の上半部レンズ7の焦点距離Faが下半部レンズ8の焦
点距離Fbより短く(Fa<Fb)、且つ、上半部レン
ズ7の焦点Fa位置が第二焦点F2位置と一致するよう
に構成されているため、上半部レンズ7に入射した光束
は光軸Lに略平行な光束となり、図4(a)に示すよう
に、シェード13の上縁が倒立した形状のカットオフラ
インCLを有する配光パターンPを呈する。また、焦点
位置Fbを有する下半部レンズ8に入射した光束は、そ
の焦点位置が前記第二焦点F2より後方(バルブ側)に
あるため、図4(a)の6時位置方向に拡散(矢印W
部)し、車両の手前路面を照射する。
【0015】走行中に路上の道路標識や案内等の対象物
aを視認しようとする場合は、制御モータ14を回動し
てコリメータレンズ1を図5(b)に示す位置(左回転
角135度)に回動変位する。この変位によって下半部
レンズ8を透過する光束の一部がシェード13のカット
オフラインCL側に向かうため、照射光束の配光パター
ンPは、図5(a)に示すように、水平ラインHの上
方、垂直ラインVの左側位置に山形の拡散光束部(矢印
W)を形成するようになり、該拡散光束部が対象物aを
照明して、視認性を向上させることができる。
【0016】また、自動車を左旋回しようとする場合
は、制御モータ14を回動してコリメータレンズ1を図
6(b)に示す位置(右回転角90度)に回動変位す
る。この変位によって下半部レンズ8を透過する光束の
四半部がシェード13のカットオフラインCLを残した
状態で拡散するため、照射光束の配光パターンPは、図
6(a)に示すように、水平ラインHの下側に位置して
左側に延びる拡散光束部(矢印W)を形成するようにな
り、該拡散部が車両走行方向の左側前方路面を照射し
て、視認性を向上させる。
【0017】次に、図7は、本発明に係る配光可変型前
照灯に関する他の実施例を示すものである。前記第一の
実施例では、コリメータレンズ1の自由曲面レンズを、
上半部レンズ7の焦点距離Faが下半部レンズ8の焦点
距離Fbより短く(Fa<Fb)なるように設計したも
のを示したが、本実施例のコリメータレンズ1aの自由
曲面レンズは、上半部レンズ7aの焦点Fa位置をリフ
レクタ2の第二焦点F2位置と重なるように中心軸C上
に設定すると共に、下半部レンズ8aの焦点Fbを上記
焦点Fa位置の下側に離間Gするように平面レンズ部8
bを設定した構造になり、両焦点Fa,Fbの焦点距離
が等しく(Fa=Fb)なるように設計されている。
【0018】この実施例においても、リフレクタ2の楕
円反射鏡面10によって反射された光束は、第二焦点F
2と重なっている上半部レンズ7aの焦点Faを経由す
るため、該上半部レンズ7aに入射した光束は略平行光
束となって前方を照射し、また下半部レンズ8bに入射
した光束は拡散光束となる。従って、両焦点Fa,Fb
の焦点距離を変えた前記第一の実施例と同様に、コリメ
ータレンズ1aの回動位置を変位することによって、図
4乃至図6に示すような照射光束の配光パターンを得る
ことができる。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る配光可変型前照灯は、上記
の如く、プロジェクタランプのコリメータレンズを、焦
点位置を共にする自由曲面レンズにて構成すると共に、
該コリメータレンズを中心軸を回転軸として回転変位し
て拡散光束の向きを制御する構成になるため、通常のカ
ットオフラインより上側の暗部に位置する道路の上方に
設けた道路標識や道路案内等の対象物の視認性を改善す
ることができると共に、曲路走行における斜め前方の視
認性を改善することができ、夜間における自動車の安全
運転を確保することができるという特徴を有するもので
あり、本発明の実施により得られる効果は極めて大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る配光可変型前照灯の第一の実施例
を示す正面図である。
【図2】図1におけるII−II線断面図である。
【図3】同前照灯のコリメータレンズの構造を示す正面
図(a)と側面図(b)である。
【図4】同前照灯による一般走行時の配光パターン
(a)と、そのときのコリメータレンズの姿勢(b)を
示す説明図である。
【図5】同前照灯による対称物視認要求時の配光パター
ン(a)と、そのときのコリメータレンズの姿勢(b)
を示す説明図である。
【図6】同前照灯による左旋回走行時の配光パターン
(a)と、そのときのコリメータレンズの姿勢(b)を
示す説明図である。
【図7】本発明に係る配光可変型前照灯の第二の実施例
を示すコリメータレンズの側面図である。
【図8】従来のプロジェクタランプの構造を示す縦断面
図である。
【図9】同ランプによる照射光束の配光を示す説明図で
ある。
【符号の説明】 1 コリメータレンズ 2 リフレクタ 3 ボディ 5 カバー枠 6 ギヤリング 7,7a 上半部レンズ 8,8a 下半部レンズ 8b 平面部レンズ 10 楕円反射鏡面 11 光源用バルブ 13 シェード 14 制御モータ 16 減速ギヤ 17 コリメータレンズ回動変位機構 18 回転角検出器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年8月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】また、上記ボディ3の後端にフランジ9を
介して固着一体化したリフレクタ2は、ボディ3の中心
軸Cと光軸L2を共有する楕円反射鏡面10を構成し、
該光軸L2上の第一焦点F1に略位置するように光源用
のバルブ11を楕円反射鏡面10の底部に固設したバル
ブソケット1に取り付けると共に、第二焦点F2位置
をコリメータレンズ1の上半部レンズ7の焦点Fa位置
と略一致するように構成してある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】上記のように構成した配光可変型前照灯
は、自動車の通常走行の場合、コリメータレンズ1の回
転角度位置を図3及び図4(b)に示すように制御す
る。この場合は、図によって明らかなように、バルブ
11の点灯によってリフレクタ2の楕円反射鏡面10で
反射された光束が、第二焦点F2位置を経てコリメータ
レンズ1に入射する。このとき、該コリメータレンズ1
の上半部レンズ7の焦点距離Faが下半部レンズ8の焦
点距離Fbより短く(Fa<Fb)、且つ、上半部レン
ズ7の焦点Fa位置が第二焦点F2位置と一致するよう
に構成されているため、上半部レンズ7に入射した光束
は光軸Lに略平行な光束となり、図4(a)に示すよう
に、シェード13の上縁が倒立した形状のカットオフラ
インCLを有する配光パターンPを呈する。また、焦点
位置Fbを有する下半部レンズ8に入射した光束は、そ
の焦点位置が前記第二焦点F2より後方(バルブ側)に
あるため、図4(a)の6時位置方向に拡散(矢印W
部)し、車両の手前路面を照射する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コリメータレンズの後方に光源用のバル
    ブを備えたリフレクタを設けると共に、前記コリメータ
    レンズとバルブ間に光束の一部を遮断するシェードを配
    置してなるプロジェクタランプにおいて、 前記コリメータレンズを、焦点位置を異にする自由曲面
    形状に構成すると共に、該コリメータレンズをボディに
    対して回動自在に軸設し、コリメータレンズ回動変位機
    構によって回動位置を変位制御する構成にして照射光束
    の配光を変更可能にしたことを特徴とする配光可変型前
    照灯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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