JPH0731444Y2 - 配光可変型自動車用灯具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、２枚のシリンドリカルレンズの一方を駆動変
位し、光束の拡散範囲を可変とする配光可変型自動車用
灯具に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より第12図（ａ）及び（ｂ）に示すように、平行光
束の前方光軸上にそれぞれ同ピッチのシリンドリカルな
レンズステップをもった２枚のレンズ50,51を設けると
共に、その一方のレンズを光軸方向（矢印Ａ）に移動し
て両レンズ50,51のレンズステップの焦点F1,F2を重ねて
平行な照射光束（第12図（ａ））を得たり、焦点F1,F2
を外して拡散する照射光束（第12図（ｂ））を得る等、
両レンズ50,51を透過した光束を第13図に示すように収
束又は拡散せしめて、照射光束の配光パターンを可変す
る配光可変型自動車用灯具が使用されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、この種のレンズ系を持った灯具では、第12図
（ｃ）に示すように、シリンドリカルな多数のレンズス
テップをもった２枚のレンズ50,51が該ピッチの方向に
ズレると、主光束Ｓが光軸Ｌに対して側方に振れてしま
う原因となるため、灯具組立時に２枚のシリンドリカル
レンズのピッチ方向へのズレを調整することが必要であ
るが、例えば光束が拡散位置にあると主光束Ｓの方向が
定まらないため基準と成る光束が見つからず、調整に熟
練を要するばかりでなく、多大な時間を要していた。ま
た、レンズ系の駆動機構も光源側のシリンドリカルレン
ズを駆動させたとき、水平方向にズレないようにするた
め、補正機構を設ける等の手段の手段を講じる必要もあ
り、構造が複雑化する等の問題を有していた。

本考案は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、平
行光束の前方光軸上にそれぞれ同ピッチのシリンドリカ
ルなレンズステップをもった２枚のレンズを設け、その
一方のレンズを光軸方向に移動して光束を拡散又は収束
した配光パターンを形成する両レンズにおいて、透過光
束中に光軸に沿って延びるスポット光束を形成すること
ができると共に、特別な補正機構等を設けることなく、
光源側のレンズを駆動させてピッチ方向へのズレが発生
することのない新規な配光可変型自動車用灯具を提供す
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、本考案に係る配光可変型自
動車用灯具は、 （１） レンズ系の構造が、平行光束の前方光軸上に設
けたシリンドリカルレンズステップを有する２枚のレン
ズの一方を駆動し、光束の拡散範囲を可変とする配光可
変型自動車用灯具において、両レンズの中央のレンズス
テップに平坦部をそれぞれ構成し、前記平行光束が光軸
と平行に透過するスポット照射部を構成するという手段
を講じたものである。

（２） また、レンズ系の駆動構造が、平行光束の前方
光軸上に設けたシリンドリカルレンズステップを有する
２枚のレンズの一方を駆動し、光束の拡散範囲を可変と
する配光可変型自動車用灯具において、灯体内に光軸方
向摺動自在に相互に内外挿した２個のフレームを設け、
内側の第一フレームに複数のシリンドリカルレンズステ
ップを構成した光源側の第一レンズを固設し、該第一レ
ンズと同ピッチ同方向の複数のシリンドリカルレンズス
テップを有する第二レンズを上記第二フレームに固設す
ると共に、第二フレームの形状を第二レンズの形状に略
一致した形状に構成し、上記第一フレームと第二フレー
ム間に軸方向相対変位駆動手段を前記灯体内に構成し、
該軸方向相対変位駆動手段により第一フレームが第二フ
レームの内面を滑動位置制御自在に成るように構成する
という手段を講じたものである。

〔作用〕

而して、上記レンズ系の構成によれば、２枚のレンズ1,
3に構成したレンズステップ2,4の焦点位置の関係によっ
て、 （１） 両レンズ1,3のレンズステップ2,4の焦点を重ね
て収束する平行な照射光束を得る。

（２） 両レンズ1,3のレンズステップ2,4の焦点を外し
て拡散する照射光束を得る。

ものである。

このとき、両レンズ1,3の中央のレンズステップ2,4に平
坦部6,7又は8,9をそれぞれ構成し、前記平行光束光軸Ｌ
と平行に透過するスポット照射部を構成しているため、
該部を透過するスポット光束は、 （１） 両レンズ1,3の間隔に関係なく、光軸Ｌと平行
に照射し配光パターン中にスポット部が形成される。

（２） 両レンズがレンズステップ方向にズレでも、光
軸と平行に照射し配光パターン中にスポット部が形成さ
れる。

従って、該スポット光束を基準にして灯体のエイミング
角の調節、又は両レンズの位置ズレ調整を行うことがで
きる。

また、上記レンズ系の駆動装置の構造によれば、第二フ
レームの形状を第二レンズの形状に略一致した形状に構
成しているため、第一レンズが第二レンズに対して軸の
周りでその方向が回動することがなく、両レンズの回動
による位置ズレを生じることがない。また、両レンズは
それぞれ第一フレーム、第二フレームに対して直接固設
する構造に成るため、２枚のレンズ間のピッチ方向の位
置合わせを厳密にすることができると共に、第一フレー
ムが第二フレームに内挿して滑動する構成に成り、光源
側のレンズを駆動させてもピッチ方向のズレを生ずるこ
とがないため、透過光束の主光軸が側方に振れることが
なくなり、照射光束を安定させることができる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る配光可変型自動車用灯具の好適な実
施例を図面に従って説明する。

（イ） レンズ系の構造 第１図乃至第３図は、本考案に係る配光可変型自動車用
灯具のレンズ系を示す原理図であり、平行光束Ｂの前方
光軸Ｌ上に、横方向に複数のシリンドリカル凸レンズス
テップ2,2…を構成した第一レンズ１と、該第一レンズ
１と同ピッチ同方向の複数のシリンドリカル凹レンズス
テップ4,4…を構成した第二レンズ３を設けると共に、
一方のレンズ（図面の場合は第一レンズ１）を軸方向相
対位置駆動手段５を介して光軸Ｌ方向（矢印Ａ）へ変位
制御可能に枢設したものである。

上記第一レンズ１のシリンドリカル凸レンズステップ２
は、それぞれ焦点距離f1（焦点F1）を有し、該中央のレ
ンズステップにはその頂部に光軸Ｌと直交する平坦部６
が構成してある。また上記第二レンズ３のシリンドリカ
ル凹レンズステップ４は、それぞれ焦点距離f2（焦点F
2）を有し、該中央のレンズステップにはその頂部に光
軸Ｌと直交する平坦部７を構成してある。

而して、上記レンズ系は軸方向相対位置駆動手段５を介
して第一レンズ１を光軸Ｌ方向に変位して、第２図に示
すように拡散光束とスポット光束を得ることができる。

第２図（ａ）は、両レンズ1,3の焦点F1,F2位置が光軸Ｌ
方向にずれており、第一レンズ１のレンズステップ２に
入射した平行光束Ｂが第二レンズ３のレンズステップ４
の焦点F2に向かって収束しないため、第二レンズ３の透
過光束Ｂ′は拡散光束となり、第３図（ａ）に示すよう
に、拡散した照射パターンP1を形成する。

また、第２図（ｂ）は、両レンズ1,3の焦点F1,F2位置が
重なっており、第一レンズ１のレンズステップ２に入射
した平行光束Ｂが第二レンズ３のレンズステップ４の焦
点F2に向かって収束するため、第二レンズ３の透過光束
Ｂ′は光軸Ｌと平行な収束した光束となり、第３図
（ａ）に示すように、拡散した照射パターンP3を形成す
る。

このとき、第一レンズ１と第二レンズ３の中央のレンズ
ステップ2,4に形成した平坦部6,7を透過した光束Ｓは、
両レンズ1,3の位置に関係なく光軸と平行に照射される
ため、第３図（ａ）にＳで示すスポット照射部を形成す
る。このスポット照射Ｓの位置は、第２図（ｃ）のよう
に第一レンズ１と第二レンズ３がレンズステップ2,4の
ピッチ方向に相対的ズレを生じた場合でも同様であり、
照射光束が左右方向に傾斜しても該スポット照射部Ｓ
は、第３図（ｂ）に示すように、光軸Ｌ上位置にある。

従って、該スポット照射部Ｓによって灯具組付時のエイ
ミング角の調整又は両レンズ1,3の位置修正を行うこと
ができる。

尚、上記第一レンズ１と第二レンズ３はレンズステップ
2,4をシリンドリカル凸レンズとシリンドリカル凹レン
ズの組み合わせによって構成したが、第４図に示すよう
に、シリンドリカル凸レンズとシリンドリカル凸レンズ
のレンズステップ2,4の組み合わせによっても、その中
央のレンズステップ頂部に平坦部8,9を構成することに
よって、照射パターン中に同様のスポット照射部を形成
することができることはいうまでもない。

（ロ） レンズ系の駆動装置 次に、本考案に係る配光可変型自動車用灯具のレンズ系
の駆動装置を説明する。

第５図乃至第７図は、第一の実施例を示すものであり、
ケーシニグ10の前面に形成した矩形開口部に第二レンズ
３を構成した前面レンズ11の脚部を嵌着締結すると共
に、該ケーシング10の開口部内面に上記第二レンズ３を
構成した前面レンズ11の脚部形状と略同一の矩形を為す
筒状体から成る第二フレーム12を固設して成る。また、
この第二フレーム12には光軸Ｌ方向摺動自在に筒状の第
一フレーム13を内挿すると共に、該第一フレーム13に第
一レンズ１を固設してある。上記第一レンズ１と第二レ
ンズ３は、それぞれ同ピッチのシリンドリカルな凸レン
ズステップ2,4を構成して成り、各レンズステップ2,4
は、光軸Ｌと平行な軸位置上に対応している。

14は、第一レンズ１の光軸Ｌ上後方に形成したリフレク
タであり、該リフレクタ14の放物反射鏡面15の焦点Ｆに
位置して点灯用のバルブ16のフィラメントが位置するよ
うに、ケーシング10の後端にはバルブソケット17が固設
してある。また、18は前記第一フレーム13の後端に光軸
Ｌと平行に突設したレンズ駆動用シャフトであり、該レ
ンズ駆動用シャフト18に刻設したラック19にはケーシン
グ10に軸設した中間軸20の一端に軸着して成るウォーム
21を螺合すると共に、レンズ駆動用直流モータ22の駆動
軸と該中間軸20を斜歯ギヤ23を介して回動連結した軸方
向相対変位駆動手段５を構成し、上記レンズ駆動用直流
モータ22の正逆転により、該斜歯ギヤ23、中間軸20及び
ウォーム21を回動し、該ウォーム21と噛合したラック19
によりレンズ駆動用シャフト18を矢印Ａ方向に変位する
ように成っている。この変位（矢印Ａ）により第一フレ
ーム13は、第二フレーム12の内面を光軸Ｌ方向に滑動
し、第一レンズ１は、第二レンズ３に対してシリンドリ
カルなレンズステップの2,4のピッチ方向の相対位置を
変えることなく正確に変位し、両レンズ1,3間の相対距
離を変更することができる。また、上記中間軸20の他端
にはポテンショメータ24が回動連結してあり、該中間軸
20の回動位置と上記両レンズ1,3の相対距離の関係を予
め設定することにより、該ポテンショメータ24からの位
置信号により、中央制御回路（図示せず）によってレン
ズ駆動用直流モータ22を制御駆動することができるよう
に成っている。25は、バルブソケット17の後端を覆う防
水カバーである。

次に、第８図乃至第10図は、平行光束光源としてプロジ
ェクタランプ30を使用した灯具を示すものであり、前端
にコリメータレンズ31を設けたプロジェクタランプ30を
支持ロッド32と調整螺子33で構成したエンミング機構を
介してケーシング34に枢着してある。上記プロジェクタ
ランプ30の光軸Ｌ上前方に設けた第一レンズ１と第二レ
ンズ３は、前記第一の実施例と同様にケーシング34に固
着したマウントプレート35に締結固設した第二フレーム
12及び該第二フレーム12に内挿した第一フレーム13にそ
れぞれ固設して成り、それぞれシリンドリカルなレンズ
ステップ2,4を構成してある。また、軸方向相対変位駆
動手段５は、前記第一の実施例の構造と基本的に同一で
あり、第一フレーム12の後端に光軸Ｌと平行に突設した
レンズ駆動用シャフト18に螺設したラック19をマウント
プレート35に軸設した中間軸20に軸着して成る中間歯車
36を介して回転駆動するウォーム21と噛合すると共に、
レンズ駆動用直流モータ22の駆動軸と該中間軸20を斜歯
ギヤ23を介して回動連結し、また、上記中間軸20の他端
にポテンショメータ24を回動連結した構造に成ってい
る。

更に、第11図は前記第二の実施例において、第二フレー
ム12の外側から第一フレーム13を摺動駆動する構造を示
すものであり、該第二の実施例と異なる部分についての
み説明する。

即ち、第一フレーム13の筒壁の一部には光軸Ｌ方向に延
びる透孔37が穿設してあり、該透孔37と対応する位置の
第一フレーム12の筒外面にはウォーム21と螺合するラッ
ク19が形成してある。このウォーム21は、前述した軸方
向相対変位駆動手段５の中間軸20の先端に軸着してあ
り、前述と同様の作用によって第一フレーム13を第二フ
レーム12に対して相対移動させることができるものであ
る。

〔考案の効果〕

本考案に係る配光可変型自動車用灯具は、以上のように
構成したから、第二フレームの形状を第二レンズの形状
に略一致した形状に構成しているため、第一レンズが第
二レンズに対して軸の周りでその方向が回動することが
なく、両レンズの回動による位置ズレを生じることがな
い。

また、両レンズはそれぞれ第一フレーム，第二フレーム
に対して直接固設する構造に成るため、二枚のレンズ間
のピッチ方向の位置合わせを厳密に行うことができると
共に、第一フレームが第二フレームに内挿して滑動する
構造に成り、光源側のレンズを駆動させてもピッチ方向
のズレを生ずることがないため、透過光束の主光軸が側
方に振れることがなくなり、照射光束を安定させること
ができる等の特徴を有するものであり、本考案実施後の
実用的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る配光可変型自動車用灯具のレンズ
系の原理を示す斜視図、 第２図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれレンズ位置
と光束の関係を示す説明図、 第３図（ａ）及び（ｂ）は同照射パターンを示す説明
図、 第４図は他のレンズ系を示す原理図、 第５図は本考案に係る配光可変型自動車用灯具のレンズ
系駆動装置の第一の実施例を示す平断面略図、 第６図は同側断面略図、 第７図はリフレクタの一部を切欠した正断面略図、 第８図は同じくレンズ系駆動装置の第二の実施例を示す
側断面図、 第９図は同要部平断面図、 第10図はレンズ駆動部の正面図、 第11図はレンズ駆動機構の他の実施例を示す要部斜視
図， 第12図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は従来のレンズ系を示
す説明図、 第13図は同照射パターンを示す説明図である。 １……第一レンズ、２……レンズステップ ３……第二レンズ、４……レンズステップ ５……軸方向相対変位駆動手段 6,7,8,9……平坦部 10……ケーシング、11……前面レンズ 12……第二フレーム、13……第一フレーム 14……リフレクタ、16……バルブ 18……レンズ駆動用シャフト 19……ラック、20……中間軸 21……ウォーム 22……レンズ駆動用直流モータ 23……斜歯ギヤ、24……ポテンショメータ 30……プロジェクタランプ 31……コリメータレンズ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平行光束の前方光軸上に設けたシリンドリ
   カルレンズステップを有する２枚のレンズの一方を駆動
   し、光束の拡散範囲を可変とする配光可変型自動車用灯
   具のレンズにおいて、 両レンズの中央のレンズステップに平坦部をそれぞれ構
   成し、前記平行光束が光軸と平行に透過するスポット照
   射部を構成したことを特徴とする 配光可変型自動車用灯具。
2. 【請求項２】灯体内に光軸方向摺動自在に相互に内外挿
   した２個のフレームを設け、内側の第一フレームに複数
   のシリンドリカルレンズステップを構成した光源側の第
   一レンズを固設し、該第一レンズと同ピッチ同方向の複
   数のシリンドリカルレンズステップを有する第二レンズ
   を上記第二フレームに固設すると共に、第二フレームの
   形状を第二レンズの形状に略一致した形状に構成し、上
   記第一フレームと第二フレーム間に軸方向相対変位駆動
   手段を前記灯体内に構成し、該軸方向相対変位駆動手段
   により第一フレームが第二フレームの内面を滑動位置制
   御自在になることを特徴とする請求項１記載の 配光可変型自動車用灯具。