JPH065102A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の照射距離や照射パターンを簡単な構成で
変化できると共に、比較的小形で軽量に構成することが
できる車両用前照灯を提供する。 【構成】 光源２の前方に配置した可変焦点レンズ３の
レンズ体内の透明液体の量を変えることにより、そのレ
ンズの焦点距離を変え、そのレンズを通り照射用レンズ
４から照射される光の照射角を変える。例えば、可変焦
点レンズ（凸レンズ）３の焦点位置を照射用レンズ４の
焦点位置と略同じ位置に調整し、その焦点位置に遮蔽板
５を設置し、光源２を点灯した場合、光は可変焦点レン
ズ３と照射用レンズ４を通して略平行光となり、車両の
ハイビーム（走行ビーム）として前方に水平に照射され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コリメータレンズ等を
通して光を放射するプロジェクタ型の車両用前照灯に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のプロジェクタ型の前照灯におい
て、従来、光源の前に配置したコリメータレンズの前方
に、集光レンズ系と拡散レンズ系を配置し、それらの集
光レンズ系と拡散レンズ系を前後に動かすことにより、
光の照射距離や照射パターンを変えるようにした前照灯
が提案されている（特開平２−１１９００２号公報等参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の前照灯は、集光レンズ系と拡散レンズ系に複数のレ
ンズを配置する必要があるため、光軸方向が比較的長く
なり、また、重量も増し、さらに、集光レンズ系と拡散
レンズ系を移動させるための機構が比較的大形となり、
そのために前照灯自体も大形化する問題があった。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、光の照射距離や照射パターンを簡単な構成で変化で
きると共に、比較的小形で軽量に構成することができる
車両用前照灯を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両用前照灯は、光源の光を前方に反射さ
せる反射鏡と、光源の前方の光軸上に配置され、内部に
注入した透明液体の量に応じてレンズ体の厚さ、曲率、
焦点距離を変える可変焦点レンズと、可変焦点レンズの
前方の光軸上に配置され光を前方に照射する照射用レン
ズと、可変焦点レンズと照射用レンズの間に配置され、
光束の一部を遮蔽する遮蔽板と、を備えたことを特徴と
する。

【０００６】

【作用】このように構成された前照灯では、光源の前方
に配置した可変焦点レンズのレンズ体内の透明液体の量
を変えることにより、そのレンズの焦点距離を変え、そ
のレンズを通り照射用レンズから照射される光の照射角
を変えることができる。したがって、例えば、可変焦点
レンズ（凸レンズ）の焦点位置を照射用レンズの焦点位
置と略同じ位置に調整し、その焦点位置に遮蔽板を設置
し、光源を点灯した場合、光は可変焦点レンズと照射用
レンズを通して略平行光となり、車両のハイビーム（走
行ビーム）として前方に水平に照射される。

【０００７】一方、その状態から、可変焦点レンズにお
けるレンズ体内の透明液体の量を少なく調整してレンズ
の厚さを薄くした場合、可変焦点レンズ（凸レンズ）の
焦点距離は長くなる。このため、可変焦点レンズの焦点
位置は遮蔽板位置より前方つまり照射用レンズ寄りにか
わり、焦点位置より後方にずれた遮蔽板によって、光束
の下部が遮蔽され、照射用レンズからは上部が遮蔽され
た光束、つまりすれ違いビームが前方に照射される。

【０００８】さらに、可変焦点レンズにおけるレンズ体
内の透明液体の量を少なく調整してレンズを凹レンズと
した場合、照射用レンズから前方に照射される光の放射
角は凸レンズの場合に比べ大きく広がり、遮光板により
上部が遮光された左右の広がりの大きい光が前方に照射
される。このため、例えば、カーブの多い山道等に適し
た左右広がりの大きい扇状の照射パターンをつくること
ができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】図１は車両用前照灯の水平横方向の断面図
を、図２はその縦方向の断面図を示している。１は回転
楕円体曲面の凹状反射面を有する反射鏡であり、反射鏡
１の焦点位置は、その凹面内の焦点Ｆ１と前方の焦点Ｆ
２となるように形成される。ハロゲンランプ、タングス
テンランプ等からなる光源２はその焦点Ｆ１位置に配置
される。

【００１１】光源２の光軸上で反射鏡１の前部に可変焦
点レンズ３が配置される。可変焦点レンズ３は、内部に
注入した透明液体の量に応じてレンズ体の厚さ、曲率、
焦点距離を変えるように構成される。なお、可変焦点レ
ンズ３の光源１側には、光源１による可変焦点レンズへ
の熱影響を少なくするために、熱線反射フィルターが配
設される。

【００１２】さらに、可変焦点レンズ３の前方（焦点Ｆ
２の少し前方）に、コリメータレンズ等からなる照射用
レンズ４が同じ光軸上に配置される。また、この照射用
レンズ４の焦点は可変焦点レンズ３のハイビーム時の焦
点Ｆ３と同じ位置になるように配置される。そして、図
２のように、遮光板５が略焦点Ｆ３位置で、光軸より少
し下方に立設されるように配置される。

【００１３】図３、図４は可変焦点レンズ３の詳細を示
している。可変焦点レンズ３のレンズ体２０のフレーム
部を構成する表側の支持枠体２１と裏側の支持枠体２２
は、環状に形成され、表側の支持枠体２１の前面に、透
明板２３がカバーとして固定され、裏側の支持枠体２２
には透明板２４が固定される。

【００１４】支持枠体２２の内周部には、硬質合成樹脂
又は金属製の環状スペーサ２７が配設され、透明板２４
と環状スペーサ２７との間にＯリング１９が、スペーサ
に設けた溝内にシール用に嵌挿される。

【００１５】表側の支持枠体２１と裏側の支持枠体２２
は重ね合せるように組み付けられ、締付ねじ２９により
締付固定されるが、一枚の合成樹脂製フィルムの透明膜
２８が、環状スペーサ２７と表側の支持枠体２１との間
に介挿された、２本のＯリング２５、２６を介して挟持
される。

【００１６】即ち、環状スペーサ２７の前面に形成され
た溝内にＯリング２６が嵌挿され、表側の支持枠体２１
における環状スペーサ２７との対向面に、他のＯリング
２５がその対向位置に設けられた溝内に嵌挿される。そ
して、それらのＯリング２５、２６を合せ、その間に透
明膜２８を挟持するように支持枠体２１、２２が組み付
けられる。

【００１７】このＯリング２５、２６は各溝内にその一
部を少し突出するように、また殆ど隙間なく嵌挿されて
いる。したがって、支持枠体２１と２２が組み付けられ
締付けられた状態における、Ｏリング２５、２６の変形
は防止され、その突出した部分間で透明膜２８が強力に
挟持される。

【００１８】そして、レンズ体２０における透明膜２８
と透明板２４間の空間に、環状スペーサ２７の一部に設
けた注入口１７からシリコーンオイル等の透明液体が注
入される。また、注入口１７の反対側には透明液体を排
出するための排出口１８が設けられる。

【００１９】可変焦点レンズの注入口１７は、チューブ
を介してポンプＰの吐出側に接続され、排出口１８は別
のチューブを介してポンプＰの吸入側に接続される。ま
た、注入側のチューブには、コントローラ３０により制
御されるバルブＶと流量センサＳが直列に接続される。

【００２０】流量センサＳはコントローラ３０の入力回
路に接続され、バルブＶとポンプＰがコントローラ３０
の出力回路に接続される。コントローラ３０は、ディマ
ースイッチ、対向車検出器等からの信号に応じて、ポン
プＰ及びバルブＶを駆動制御して、可変焦点レンズ３の
レンズ体２０内の透明液体の量を調整することにより、
透明膜２８の曲率、及びレンズ体２０の厚さを変え、レ
ンズ体２０の焦点距離を変えるように構成される。

【００２１】上記構成の前照灯では、対向車のない道路
で、車両がハイビームで走行する場合、可変焦点レンズ
３のレンズ体２０の厚さ、曲率は、図１、２のように、
その焦点位置がＦ３となるように保持される。そして、
光源２を点灯した場合、光は図に破線で示すように、可
変焦点レンズ３と照射用レンズ４を通して略平行光とな
り、ハイビーム（走行ビーム）として前方に水平に照射
される。

【００２２】一方、対向車が現われて、ディマースイッ
チ等をロービームに切換えた場合、コントローラ３０
は、ポンプＰとバルブＶを駆動制御してレンズ体２０内
から演算された量の透明液体を排出口１８を通して排出
する。このとき、コントローラ３０は、レンズ体２０内
の透明液体の量が予め設定されたロービーム用の焦点距
離に対応した量となるように、流量センサＳからの検出
信号を入力しながらポンプＰとバルブＶを制御する。

【００２３】これにより、可変焦点レンズ３におけるレ
ンズ体２０内の透明液体の量が減少して、レンズの厚さ
が薄くなり、可変焦点レンズ３の焦点距離は、図１、２
の焦点Ｆ４位置まで長くなる。このため、可変焦点レン
ズ３の焦点Ｆ４は遮蔽板５の位置より前方つまり照射用
レンズ４寄りにかわり、焦点Ｆ４位置より後方にずれた
遮蔽板５によって、そこを通る光束の下部が遮蔽され、
照射用レンズ４からは上部が遮蔽された光束、つまりす
れ違いビームが前方に照射される。

【００２４】図５は他の実施例の前照灯の水平横断面図
を示す。この前照灯は、上記可変焦点レンズ３を凹レン
ズに変えて使用し、且つ照射用レンズ１４を左右に移動
して、カーブの多い山道等に適した左右広がりの大きい
照射パターンをつくるように構成される。

【００２５】上記実施例と同様に、反射鏡１の焦点Ｆ１
位置に光源２が配設され、その反射鏡１の前面に上記と
同様の可変焦点レンズ３が設けられ、その前方に光を放
射する凸状の照射用レンズ１４が配置され、可変焦点レ
ンズ３と照射用レンズ１４の間における照射用レンズ１
４の焦点Ｆ３位置に、遮蔽板５が配置される。

【００２６】照射用レンズ１４は前方からそのレンズに
向って左右に平行移動可能に配設される。即ち、照射用
レンズ１４は、光軸の横断水平方向にガイド部材等によ
り摺動自在に支持され、そのレンズフレームの一部が水
平移動機構１５に連結される。水平移動機構１５は、例
えばねじ機構を有し、照射用レンズ１４のフレームに突
設された突部にめねじ部が設けられ、そのめねじ部にね
じ棒が螺合され、そのねじ棒をモータＭによりウオーム
ギヤ等を介して回転駆動し、照射用レンズ１４を左右に
水平往復移動させる構造である。このモータＭは後述の
コントローラ４０により制御される。

【００２７】可変焦点レンズ３は上記実施例と同様、そ
の注入口が、バルブＶと流量センサＳを介しチューブを
通してポンプＰの吐出側に接続され、排出口は別のチュ
ーブを介してポンプＰの吸入側に接続される。また、流
量センサＳはコントローラ３０の入力回路に接続され、
バルブＶとポンプＰがコントローラ４０の出力回路に接
続される。コントローラ４０は、ディマースイッチ、対
向車検出器、車速センサ、ステアリング角度センサ等か
らの信号に応じて、上記のモータＭを制御して照射用レ
ンズ１４を水平移動させ、また、ポンプＰ及びバルブＶ
を駆動制御して、可変焦点レンズ３のレンズ体内の透明
液体の量を調整することにより、透明膜の曲率、及びレ
ンズ体の厚さを変え、レンズの焦点距離を変えるように
構成される。

【００２８】上記構成の前照灯では、車両がすれ違いビ
ームで通常走行している場合、可変焦点レンズ３は、そ
のレンズ体内の透明液体の量がコントローラ４０により
制御され、そのレンズ体の厚さ、曲率、焦点距離が予め
設定されたロービーム用となるように調整され、そのレ
ンズの焦点位置は例えば焦点Ｆ４となり、光源２から放
出された光は図５の一点鎖線のように進み、可変焦点レ
ンズ３と照射用レンズ１４を通して、ある程度の広がり
を持ち上部が遮蔽板５でカットされた状態で、前方に放
射される。

【００２９】一方、車両が山道等のカーブに入り、所定
の車速以下で、ステアリングの操舵角が所定角以上に操
作された場合、コントローラ４０は、モータＭを駆動し
て照射用レンズ１４を、ステアリングが操作された側、
例えば左にカーブする場合は左側、右にカーブする場合
は右側に、所定の距離だけ移動させる。この照射用レン
ズ１４のカーブ側への平行移動により、照射用レンズ１
４から照射される光は、車両がカーブする側に平行移動
する。

【００３０】また同時に、コントローラ４０は、ポンプ
ＰとバルブＶを駆動制御して可変焦点レンズのレンズ体
内から演算された量の透明液体を排出口を通して排出す
る。これにより、可変焦点レンズ３内の透明液体の量が
予め設定された扇状ビームとなるように、流量センサＳ
からの検出信号を入力しながらポンプＰとバルブＶを制
御し、これによってレンズの厚さが薄くなり、図５の実
線に示すように、可変焦点レンズ３は略凹レンズの状態
となる。

【００３１】したがって、光源２から反射鏡１を介して
放射された光は、凹レンズ化した可変焦点レンズ３を通
過する際、図５の破線に示すようになって、その焦点は
Ｆ５となり、その状態で照射用レンズ１４を通過して前
方に放射される。なお、このビームも、すれ違いビーム
と同様に、遮蔽板５或は他の遮蔽板により上部がカット
された状態で放射されることになる。

【００３２】このため、この状態で放射されるカーブ走
行用ビームは、図６の照射パターンに示すように、一層
広がりを持った幅の広い扇状ビームＡとなり、照射用レ
ンズ１４が水平移動機構１５によってカーブ側に水平移
動していることもあって、車両のカーブ側の近傍がより
広い範囲で照射される。このため、運転車はカーブ側の
近傍を良好に視認しながら安全に走行することができ
る。

【００３３】ところで、この実施例の前照灯において
も、ディマースイッチ等の操作により、図６に示すよう
に、照射パターンをハイビームＣやすれ違いビームＢと
することができる。この場合、上述のように可変焦点レ
ンズ３のレンズ体内に透明液体を注入してレンズを凸レ
ンズとし、レンズの厚さ、曲率、焦点距離を各々のビー
ムに対応した値とするように制御される。さらに、この
ようなハイビームＣやすれ違いビームＢであっても、運
転者のスイッチ操作により、或はステアリングの操舵角
に応じて水平移動機構１５を駆動制御し、照射用レンズ
１４を平行移動させて、各々のビームを図６のように左
右に平行移動させることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用前
照灯によれば、光源の前方の光軸上に可変焦点レンズを
配置し、可変焦点レンズの内部に注入する透明液体の量
を調整してそのレンズ体の厚さ、曲率を変え、そのレン
ズの焦点距離を変えて、放射するビームの照射距離や照
射パターンを変化させる構成としたから、照射距離や照
射パターンを任意に且つ連続的に変化させて、走行状態
に応じた配光パターンを良好につくることができる。ま
た、従来の照射距離や照射パターンを変える前照灯のよ
うに、複数のレンズを有する集光レンズ系や拡散レンズ
系を必要としないため、この種のプロジェクタ型前照灯
を比較的小形で軽量に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の前照灯における水平横断面
図である。

【図２】同縦断面図である。

【図３】可変焦点レンズの拡大正面図である。

【図４】図３の IV − IV 断面図である。

【図５】他の実施例の水平横断面図である。

【図６】照射パターンの平面説明図である。

【符号の説明】

１−反射鏡、２−光源、３−可変焦点レンズ、４−照射
用レンズ、５−遮蔽板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深津 喜明 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源の光を前方に反射させる反射鏡と、 該光源の前方の光軸上に配置され、内部に注入した透明
   液体の量に応じてレンズ体の厚さ、曲率、焦点距離を変
   える可変焦点レンズと、 該可変焦点レンズの前方の光軸上に配置され光を前方に
   照射する照射用レンズと、 該可変焦点レンズと該照射用レンズの間に配置され、光
   束の一部を遮蔽する遮蔽板と、 を備えたことことを特徴とする車両用前照灯。