JPH0731445Y2 - 配光可変型自動車用灯具のレンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両速度と連動して光束の拡散範囲を可変制
御する配光可変型自動車用灯具のレンズ駆動装置の改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より平行光束照射手段の前方光軸上に２枚のシリン
ドリカルレンズを設けると共に、その一方のレンズを光
軸方向に移動制御して両レンズの焦点位置の関係を変え
ることにより、車両速度と連動してレンズを透過した光
束を収束又は拡散せしめて配光パターンを可変制御する
配光可変型自動車用前照灯が使用されており、運転状況
に応じた好ましい配光が得られるもので車両の安全運行
に寄与している。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、この種の灯具では、光束を左右方向に拡散させ
るために両レンズが、シリンドリカルな多数のレンズス
テップを横に並べた構造にしてあり、２枚のレンズが横
方向にズレると、光束が左右方向に振れてしまう原因と
なるため、２枚のレンズの各レンズステップが正確に対
応する精密構造が要求され、構成が複雑になるばかりで
なく、組立及び調整に熟練と多大な時間を要していた。

本考案は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、構
造が簡単であり、且つ光軸に沿って一方のレンズを正確
に変位駆動することができる配光可変型自動車用灯具の
レンズ駆動装置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
動車用灯具のレンズ駆動装置は、平行光束照射手段の前
方光軸上に設けた制御レンズ系の２枚のシリンドリカル
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、平行光束照射手段の前
方光軸上に設けた円筒状のガイド筒に対して摺動リング
と回動リングを内外挿し、前記ガイド筒に穿設した光軸
方向に延びるガイド孔と回動リングの筒壁に穿設したヘ
リコイド孔を、幅方向にシリンドリカルなレンズステッ
プを並設した移動レンズを固設して成る摺動リングに突
設したピン軸をそれぞれ孔方向のみ摺動自在に連係し、
前記ガイド筒の前端に直接又は間接的に前記移動レンズ
と同方向同ピッチのシリンドリカルなレンズステップを
並設した固定レンズを固設すると共に、前記回動リング
を適宜回動伝達機構を介して直流モータ等の制御駆動手
段と回動連結し、また該回動リングの回動変位をポテン
ショメータによって検知するという手段を講じたもので
ある。

〔作用〕

上記構成において、直流モータ等の制御駆動手段を正逆
回転駆動すると、回動リングがガイド筒を軸として回動
するように成る。このとき該回動リングに穿設したヘリ
コイド孔には、ピン軸が係合すると同時に、ガイド筒の
ガイド孔とそれぞれ孔方向摺動自在に係合しているた
め、両ピン軸を穿設している摺動リングが光軸と平行に
移動変位する。この移動変位によって、該摺動リングに
固設した移動レンズと固定レンズの距離が変更せしめら
れ、両レンズの凸レンズステップの焦点距離の位置関係
を変えて照射光束のパターンを切り替える。

〔実施例〕

以下、本考案に係る配光可変型自動車用灯具のレンズ駆
動装置の実施例を図面に従って説明する。

第１図乃至第３図は、制御レンズ系10を平行光束を形成
するプロジェクタランプ１のケーシング２に固設した第
一の実施例を示すものであり、プロジェクタランプ１
は、ケーシング２の後端に楕円反射鏡面３（第一焦点F
1,第二焦点F2）を有するリフレクタ４を固設し、該リフ
レクタ４の光軸Ｌ上第一焦点F1位置に点灯用のバルブ５
を設けると共に、該リフレクタ４の前方光軸Ｌ上、ケー
シング２の前側開口端にリフレクタ４の第二焦点F2と焦
点を共有するコリメータレンズ６を固設した構造に成
り、光軸Ｌと平行な照射光束を形成すると共に、第二焦
点F2位置近傍に該平行照射光束のパターンを規制するシ
ェード７を構成したものである。

尚、図中８はプロジェクタランプ１のリフレクタ４後端
に点灯用のバルブ５を交換可能に固設するバルブ支持板
であり、固定枠９によりリフレクタ４の後端開口部に固
設してある。

前記制御レンズ系10は、プロジェクタランプ１のケーシ
ング２前端に固設した円筒状のガイド筒11に枢設して成
るものであり、該ガイド筒11は光軸Ｌと中心軸を一致し
ている。12は、上記ガイド筒11の前端に固設したレンズ
フレーム34に嵌合締結した固定レンズであり、該固定レ
ンズ12は横方向の多数のシリンドリカルな凸レンズステ
ップ12a（焦点距離f2）を並設形成した構造に成ってい
る。このガイド筒11には、一端に前記固定レンズ12のレ
ンズステップ12aと同ピッチ同方向のシリンドリカルな
凸レンズステップ13a（焦点距離f1）を形成した移動レ
ンズ13を固設した円筒状の摺動リング14が軸方向摺動自
在（矢印Ａ）に内挿され、該摺動リング14に突設したピ
ン軸15,16の各中腹部に回動自在に軸設したガイドロー
ラ16が、それぞれ上記ガイド筒11の筒壁に対して光軸Ｌ
と平行に穿設したガイド孔17,17に光軸方向摺動自在に
内挿し、回り止め構造を構成してある。また、このガイ
ド筒11には軸方向の摺動を阻止された回動リング18が回
動自在（矢印Ｂ）に外挿し、筒壁に穿設した一対のヘリ
コイド孔19,19に対して上記ピン軸15,15の端部に回動自
在に軸設した各ガイドローラ20を孔方向摺動自在に内挿
すると共に、筒状体端部外周にリング歯車21を構成して
ある。上記ヘリコイド孔19は、両端と中央に筒壁の周方
向に延びる一定幅の位置決めステップ部19a,19b,19cを
構成しており、螺条によって連続している。22は、前記
ガイド筒11の基端に穿設した異形フランジ33に対して回
動自在に軸設し、上記リング歯車21と噛合した駆動歯車
であり、異形フランジ33に固設した直流モータ23の駆動
軸と減速歯車24及び無端ベルト25から成る回動伝達機構
を介して回動連結してある。また、上記異形フランジ33
には回転型ポテンショメータ26が固設してあり、入力回
転軸に軸着した歯車27を上記リング歯車21と噛合し、該
リング歯車21の回転位置を検出し、制御回路（図示せ
ず）に出力してなる。

上記構成において、直流モータ23を正逆回転駆動する
と、減速歯車24,無端ベルト25及び駆動歯車22を介して
リング歯車21が回動せしめられ、ガイド筒11を軸として
回動リング18が矢印Ｂ方向に回動する。このとき該回動
リング18に穿設した一対のヘリコイド孔19に、ピン軸15
に軸設したガイドローラ20が係合すると同時に、該ピン
軸15に軸設した他のガイドローラ16がガイド筒11のガイ
ド孔17とそれぞれ係合しているため、両ピン軸15が突設
してある摺動リング14は、光軸Ｌと平行に矢印Ａ方向に
移動変位する。

上記摺動リング14の移動変位によって、該摺動リング14
に固設した移動レンズ13は固定レンズ12との光軸Ｌ方向
の距離を変更するように成り、両レンズ12,13の凸レン
ズステップ12a,13aの焦点距離f2,f1の位置関係を第５図
のように設定し、第６図の照射光束のパターンのように
切り替ることができる。

即ち、第５図（ａ）の場合は、ガイドローラ20をヘリコ
イド孔19の前側の位置決めステップ部19aと係合し、両
レンズ12,13の凸レンズステップ12a,13aの焦点F3,F4が
一致するように、移動レンズ13を移動したもので、プロ
ジェクタランプ１から移動レンズ13に入射した光束がシ
リンドリカルな凸レンズステップ13aによって幅方向の
みが焦点F4に向かって収束すると共に、共通な焦点F3を
通って固定レンズ12のシリンドリカルな凸レンズステッ
プ12aに入射するようになるため、該固定レンズ12を透
過した光束は幅方向に光軸Ｌと略平行な拡散しない光束
照射パターンP1を形成する。

また、第５図（ｂ）の場合は、ガイドローラ20をヘリコ
イド孔19の前側の位置決めステップ部19cと係合し、両
レンズ12,13の凸レンズステップ12a,13aの焦点F3,F4が
一致しないところに移動レンズ13を移動したもので、プ
ロジェクタランプ１から移動レンズ13に入射した光束が
シリンドリカルな凸レンズステップ13aによって幅方向
のみが焦点F4に向かって収束するため、固定レンズ12の
シリンドリカルな凸レンズステップ12aに入射する光束
は焦点F3を通らず、該固定レンズ12を透過した後、光束
は幅方向に拡散した光束照射パターンP3を形成する。

従って、ポテンショメータ26からの検出位置を入力とし
て直流モータ23を駆動制御し、摺動リング14に固設した
移動レンズ13を変位することによって、照射光束の低拡
散パターンP1,中拡散パターンP2及び広拡散パターンP3
を形成することができるものであり、例えば車両に搭載
した速度センサからの速度情報によって予め設定した光
束の照射パターンを得るように連動させることができ
る。

尚、前記両レンズ12,13の組合せにおいて、前記第一の
実施例ではシリンドリカルなレンズステップを、固定レ
ンズ12と移動レンズ13の何れも凸レンズとしたものを示
したが、第７図のように、固定レンズ12をシリンドリカ
ルな凹レンズステップ12b、移動レンズ13をシリンドリ
カルな凸レンズステップ13aとした組合せによっても同
様に作動することができる。

更に、回動リング18のヘリコイド孔19についても、第８
図に示すように位置決めステップ部19a,19b,19cを構成
せず、無段階に照射光束を拡散制御する構造にすること
も可能である。

次に、第９図乃至第11図は制御レンズ系10をプロジェク
タランプ１のケーシング２前方光軸上に別体に組み付け
た本考案の第二の実施例を示すものである。この制御レ
ンズ系10は、前記第一の実施例において説明した制御レ
ンズ系10の異形フランジ33に後方に延びる支承杆30,30,
30を突設すると共に、該支承杆30の各端部を、前記プロ
ジェクタランプ１をエイミング可能に枢設しているフレ
ーム31に対して緊締固着した構造に成っている。また、
この第二の実施例では、第７図について説明したよう
に、シリンドリカルな多数の凹レンズステップ12bを並
列した固定レンズ12と、シリンドリカルな多数の凸レン
ズステップ13aを並列した移動レンズ13の組合せによっ
てレンズ系を構成している。

第12図乃至第14図は、平行光束照射手段として放物面鏡
を使用した第三の実施例を示すものであり、リフレクタ
40の開口面に制御レンズ系10を固設したものである。

リフレクタ40は、焦点F5を有する放物反射鏡面41を有
し、該リフレクタ40の光軸Ｌ上焦点F5位置に点灯のバル
ブ43を設けた構造に成り、光軸Ｌと平行な照射光束を形
成する。

前記制御レンズ系10は、リフレクタ40の前端に固設した
円筒状のガイド筒11に枢設して成るものであり、このガ
イド筒11は光軸Ｌと中心軸を一致している。12は、上記
ガイド筒11の前端に固設したレンズフレーム34によって
締結した固定レンズであり、該固定レンズ12は横方向に
多数のシリンドリカルな凸レンズステップ12aを並設形
成した構造に成っている。このガイド筒11には軸方向の
摺動を阻止された回動リング18が回動自在（矢印Ｂ）に
内挿し、筒壁に穿設した一対のヘリコイド孔19,19に対
して後述する摺動リング14に突設したピン軸15,15の中
腹部に回動自在に軸設した各ガイドローラ20を孔方向摺
動自在に内挿すると共に、筒状体端部内周にリング歯車
21を構成してある。また、この回動リング18には一端に
前記固定レンズ12のレンズステップ12aと同ピッチ同方
向のシリンドリカルな凸レンズステップ13aを形成した
移動レンズ13を固設した円筒状の摺動リング14が軸方向
摺動自在（矢印Ａ）に内挿し、該摺動リング14に突設し
たピン軸15,15の各端部に回動自在に軸設したガイドロ
ーラ16を、それぞれ上記ガイド筒11の筒壁に対して光軸
Ｌと平行に穿設したガイド孔17,17に光軸方向摺動自在
に内挿し、回り止め構造を構成してある。22は、前記リ
フレクタ40に対して回動自在に軸設し、上記リング歯車
21と噛合した駆動歯車であり、リフレクタ40に固設した
直流モータ23の駆動軸と減速歯車24から成る回動伝達機
構を介して回動連結してある。また、回転型ポテンショ
メータ26は歯車27を介してリング歯車21と噛合し、該リ
ング歯車21と一体に成る回動リング18の回転位置を検出
する。

更に、第15図乃至第17図は、平行光束照射手段として放
物面鏡を使用すると共に、放物鏡面41を有するリフレク
タ40と制御レンズ系10を別体に構成した第四の実施例を
示すものである。

即ち、リフレクタ40は、灯具器筐を形成するケーシング
50に収容され、エイミング支承機構51を介して担持され
ると共に、焦点F5を有する放物反射鏡面42を構成し、該
リフレクタ40の光軸Ｌ上焦点F5位置に点灯のバルブ43を
設けた構造に成っている。

制御レンズ系10は、ケーシング50の前端に固設した円筒
状のガイド筒11に枢設して成るものであり、該ガイド筒
11は光軸Ｌと中心軸を一致すると共に、ケーシング50の
前端に形成した嵌合溝50aに横方向に多数のシリンドリ
カルな凸レンズステップ12aを並設形成した固定レンズ1
2の基端部を固設してある。このガイド筒11には軸方向
の摺動を阻止された回動リング18が回動自在（矢印Ｂ）
に内挿し、筒壁に穿設した一対のヘリコイド孔19,19に
対して後述する摺動リング14に突設したピン軸15,15の
中腹部に回動自在に軸設した各ガイドローラ20を孔方向
摺動自在に内挿すると共に、筒状体端部内周にリング歯
車21を構成してある。また、この回動リング18には一端
に前記固定レンズ12のレンズステップ12aと同ピッチ同
方向のシリンドリカルな凸レンズステップ13aを形成し
た移動レンズ13を固設した円筒状の摺動リング14が軸方
向摺動自在（矢印Ａ）に内挿し、該摺動リング14に突設
したピン軸15,15の各端部に回動自在に軸設したガイド
ローラ16を、それぞれ上記ガイド筒11の筒壁に対して光
軸Ｌと平行に穿設したガイド孔17,17に光軸方向摺動自
在に内挿し、回り止め構造を構成してある。22は、前記
ケーシング50に対して回動自在に軸設し、上記リング歯
車21と噛合した駆動歯車であり、ケーシング50に固設し
た直流モータ23の駆動軸と減速歯車24から成る回動伝達
機構を介して回動連結してある。また、回転型ポテンシ
ョメータ26はケーシング50に固設され、歯車27を介して
リング歯車21と噛合し、該リング歯車21と一体になる回
動リング18の回転位置を検出する構成に成っている。

〔考案の効果〕

本考案に係る配光可変型自動車用灯具のレンズ駆動装置
は、以上のように構成したから、ガイド筒に摺動リング
と回動リングを内外挿し、ガイド筒のガイド孔と回動リ
ングのヘリコイド孔を移動レンズを固設した摺動リング
と一体に成るピン軸によって関連付けた構成にしたこと
によって制御レンズ系の構成が極めて簡単になったもの
であり、光軸に沿って一方のレンズを正確に変位駆動す
ることができる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
駆動装置の第一の実施例を示す平断面略図、 第２図は同側断面略図、 第３図は同正面略図、 第４図は、ヘリコイド孔を示す回動リングの展開図、 第５図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ制御レンズ系の作用
を示す説明図、 第６図は照射光束のパターンを示す説明図、 第７図は他の制御レンズ系の組合せを示す説明図、 第８図は他のヘリコイド孔の構成を示す回動リングの展
開図、 第９図は本考案装置の第二の実施例を示す平断面図、 第10図は同側断面略図、 第11図は同正面略図、 第12図は本考案装置の第三の実施例を示す平断面図、 第13図は同側断面略図、 第14図は同一部切欠した正断面略図、 第15図は本考案装置の第四の実施例を示す平断面図、 第16図は同側断面略図、 第17図は同一部切欠した正面略図である。 １……プロジェクタランプ 2,50……ケーシング、4,40……リフレクタ ５……点灯バルブ、６……コリメータレンズ 10……制御レンズ系、11……ガイド筒 12……固定レンズ 12a,13a……凸レンズステップ 12b……凹レンズステップ 13……移動レンズ、14……摺動リング 15……ピン軸、17……ガイド孔 18……回動リング、19……ヘリコイド孔 20……ガイドローラ、21……リング歯車 22……駆動歯車、23……直流モータ 26……ポテンショメータ 30……支承杆、31……フレーム 51……エイミング支承機構

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平行光束照射手段の前方光軸上に設けた制
   御レンズ系の２枚のシリンドリカル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、 平行光束照射手段の前方光軸上に設けた円筒状のガイド
   筒に対して摺動リングと回動リングを内外挿し、前記ガ
   イド筒に穿設した光軸方向に延びるガイド孔と回動リン
   グの筒壁に穿設したヘリコイド孔を、幅方向にシリンド
   リカルなレンズステップを並設した移動レンズを固設し
   て成る摺動リングに突設したピン軸をそれぞれ孔方向の
   み摺動自在に連係し、前記ガイド筒の前端に直接又は間
   接的に前記移動レンズと同方向同ピッチのシリンドリカ
   ルなレンズステップを並設した固定レンズを固設すると
   共に、前記回動リングを適宜回動伝達機構を介して直流
   モータ等の制御駆動手段と回動連結し、また該回動リン
   グの回動変位をポテンショメータによって検知する構成
   にしたことを特徴とする 配光可変型自動車用灯具のレンズ駆動装置。