JPH0741808U - カットラインの調節可能なプロジェクタ型前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロジェクタ型前照灯を改良して、一般道路
の走行に適した配光パターンの状態と、高速道路の走行
に適した配光パターンの状態とに切り替えて使用するこ
とができるようにする。 【構成】 凹レンズ９は第１のレンズであって凹レンズ
鏡胴１０に取り付けられ、第２のレンズである凸レンズ
６ｂを含む凸レンズ群６は凸レンズ鏡胴７に取り付けら
れている。駆動モータ１１により減速機１２を介して駆
動筒１３を正，逆転させる。これに伴って、凹レンズ９
と凸レンズ群６とが反対方向に前後進して配光パターン
の左右方向の広がり角とホットゾーンとを変化させると
ともに、シェード４が上下に移動して配光パターンのカ
ットラインを上下方向に移動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、リフレクタと、該リフレクタの焦点付近に配置された光源バルブと 、該光源バルブから出射してリフレクタで反射した光束を集光して灯具前方に投 光する凸レンズとを備えたプロジェクタ型の前照灯に係り、特に、走行条件に応 じて配光パターンを変化せしめ得るように改良されたプロジェクタ型前照灯に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のプロジェクタ型前照灯は小形で、しかも大きい光束密度が得られるの で、最近急速に普及しつつある。このプロジェクタ型前照灯に関する最近の技術 として、例えば実開平２−４７７０５号（実公平５−１４４０４号）が公知であ る。図７はプロジェクタ型前照灯に関する公知技術を説明するために示したもの で、（Ａ）は模式化して描いた側面図、（Ｂ）はスクリーンを照射した場合の等 照度曲線群を描いた図表である。 （Ａ）図に示すごとく、２つの焦点Ｆ₁，Ｆ₂を有するリフレクタ（例えば回転 楕円面鏡）１の第１焦点Ｆ₁に光源バルブ２を配置してある。該光源バルブ２か ら出射してリフレクタ１で反射した光束は、一旦第２焦点Ｆ₂に集光した後、拡 散光束として集光用の凸レンズ３に入射し、ほぼ平行な光束となって灯具前方に 向けて投射される。上記第２焦点Ｆ₂付近に、配光パターンを形成するためのシ ェード４が設けられている。該第２焦点Ｆ₂付近を通過する光束の一部は上記シ ェード４によって遮られる。配光パターンを示す（Ｂ）図において平行斜線を付 した部分は、上記シェード４で生じた影が上下，左右反転されて投影されたもの である。この（Ｂ）図に示した配光パターンは理論的な説明のための図表である が、このような傾向の特性を有していると、自己車線（Ｖ−Ｖ線よりも左方）に ついては路面前方を照射し、対向車線（Ｖ−Ｖ線よりも右側）については、水平 線（Ｈ−Ｈ線）の上方を照射しないので対向車に幻惑を与える虞れが無いので、 自動車用前照灯として好適である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図８（Ａ）は従来例に係るプロジェクタ型前照灯の配光パターンを示す。詳し くは、従来例のプロジェクタ型前照灯の光軸を水平ならしめて設置するとともに 、１０メートル前方に垂直なスクリーンを設けて照射した場合の等照度曲線図表 であって、線Ｈ−Ｈはスクリーン上の水平線、Ｖ−Ｖはスクリーン上の垂直線で ある。５ルックスの照度カーブの左右方向の広がり角は約３０度である。この従 来例は左側走行の交通法規に適合させたものであって、Ｖ−Ｖラインの左方は自 己車の走行車線、Ｖ−Ｖラインの右側は対向車の走行車線である。 原理図である図７（Ｂ）について説明したように、照明区域の一部分がシェー ドで遮られて対向車に幻惑を与えないようになっている。図８（Ａ）の例では、 対向車線側について、Ｈ−Ｈラインよりも下方にカットラインＣＬが設定され、 該Ｈ−Ｈラインは照明範囲外になっている。また、自己走行車線については、Ｈ −Ｈラインが照明範囲内になっている。上記のカットラインＣＬは、原理図であ る図７（Ｂ）について説明したようにシェードの影の縁によって形成される。こ の図８（Ａ）のようなカットラインＣＬを形成するためのシェード４の位置を模 式的に示すと図８（Ｂ）のごとくであって、右半部だけが基準線よりも上方に突 出している。前記５ルックスの等照度カーブで囲まれた照明区域の中央部付近は 照度が大きくなっており、１００ルックスの最大照度域（ホットゾーン）が形成 されている。

【０００４】 図８（Ａ）に示した配光パターンは、通常の走行条件において非常に好適であ る。しかし、高速道路を走行するときは遠方視認性が重要となり、例えば図６（ Ａ）に示すように照明区域の左右の広がりが約２０度に縮小されるとともに、ホ ットゾーンの照度が２００ルックス程度まで上昇し、かつ、対向車線側のカット ラインＣＬ′がＨ−Ｈラインに接近することが望ましい。前掲の図８（Ａ）の配 光パターンを図６（Ａ）の配光パターンのごとく変化させるためには、 ａ．光束の広がりを絞ること、および、 ｂ．カットラインを上昇させること、 といった二つの方策を併せて施さなければならない。 本考案は上述の事情に鑑みて為されたものであって、走行条件の変化に応じて 前照灯による照明区域の左右方向の広がりを調節することができ、しかも、これ と連動せしめてカットラインを上下に調節し得るプロジェクタ型前照灯を提供す ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために創作した本考案の基本的原理を略述すると、 ａ．プロジェクタ型前照灯の基本的構成要素である凸レンズ（例えば図７（Ａ ）における符号３）と光軸を共有せしめて、補助レンズとしての凹レンズを設け ると、この凹レンズを光軸方向に前，後進せしめて照明範囲の広がりを調節する ことができる。 ｂ．上記の照明範囲調節と併せてシェードを上下に移動させると、配光パター ンのカットラインを上下に調節することができる。以上の原理に基づく具体的な 構成として本考案は、リフレクタと、上記リフレクタの焦点付近に配置された光 源バルブと、上記光源バルブから出射してリフレクタで反射した光束を集光する 凸レンズとよりなるプロジェクタ型前照灯であって、 上記凸レンズと光軸を共有する第１のレンズおよび第２のレンズが設けられる とともに、前記凸レンズと第２のレンズ、および第１のレンズのそれぞれを光軸 方向に案内する手段が設けられており、 かつ、第１のレンズが前進すると第２のレンズが後退し、第２のレンズが前進 すると第１のレンズが後退するように連動せしめて、該第１のレンズおよび第２ のレンズを前，後進駆動する駆動手段が設けられている配光パターン可変式プロ ジェクタ型前照灯において、前記駆動手段によってシェードが上下方向に移動せ しめられる構造であり、かつ、 第１のレンズの前進に伴ってシェードが上昇せしめられ、第１のレンズの後退 に伴ってシェードが下降せしめられるように連動していることを特徴とする。た だし、前記駆動手段によるシェードの上昇，下降は、該駆動手段によって直接的 に上下動せしめられる構成に限られるものではなく、該駆動手段によって動かさ れる部材を介して間接的に上下動せしめられる構成も含む。なお、本考案におけ る前，後の呼称については、投光方向を前とし、その反対方向を後とする。この 前，後の呼称は、本考案に係るプロジェクタ型前照灯を自動車に装着した場合の 走行方向に関しての前，後と一致する。

【０００６】

【作用】

上述の構成によると、プロジェクタ型前照灯の基本的構成部材である凸レンズ および第２のレンズが光軸方向に前後進せしめられるとともに、補助レンズとし て設けられた第１のレンズも光軸方向に前後進せしめられ、かつ、上記双方のレ ンズの前，後進動が連動せしめられているので、 第１のレンズを後退せしめて凸レンズおよび第２のレンズを前進せしめると、 照明範囲が縮小されるとともにホットゾーンが増光されて、高速道路の走行に適 した配光パターンとなり、第１のレンズを前進せしめて凸レンズおよび第２のレ ンズを後退せしめると、照明範囲が拡大されるとともにホットゾーンが減光され て、一般道路の走行に適した配光パターンとなる。

【０００７】 さらに、上記の照明範囲の縮小に伴ってシェードが下降してカットラインが上 昇し、いっそう高速道路走行に好適となり、また、前記の照明範囲拡大に伴って シェードが上昇してカットラインが下降し、いっそう一般道路の走行に好適とな る。

【０００８】

【実施例】

次に、図１ないし図６を参照しつつ、本考案の実施例について説明する。図１ は本考案に係る配光パターンの調節可能なプロジェクタ型前照灯の１実施例を示 す模式的な水平断面図である。 リフレクタ１の第１焦点に位置せしめて高源バルブ２が設置され、該リフレク タ１の第２焦点付近にシェード４が配置されている。このシェードは図７（Ｂ） について説明したように、対向車両に幻惑を与えないための構成部材である。 ６ａは、プロジェクタ型前照灯本来の構成部材として、リフレクタ１による反 射光束を集光して投光するための非球面凸レンズであって、該非球面凸レンズ６ ａの光軸は前記リフレクタ１の光軸Ｚと一致している。そして、上記光軸Ｚを共 有せしめて第１のレンズとしての凹レンズ９が配置されている。この凹レンズ９ は凹レンズ鏡胴１０に取り付けられており、該凹レンズ鏡胴１０はフレーム８に よって光軸Ｚ方向の前後進できるよう案内されている。上記のように、補助レン ズとしての凹レンズ９を付加すると、当該前照灯から投射される光束が拡散傾向 を与えられるので、上記凹レンズによる拡散を相殺するよう、補償用の第２のレ ンズとしての凸レンズ６ｂが配置されている。この凸レンズ６ｂは、前記の非球 面凸レンズ６ａと共に凸レンズ鏡胴７に取り付けられて、凸レンズ群６を構成し ている。上記の非球面凸レンズ６ａと凸レンズ６ｂとは相対的な位置を固定され ているので、上記２つの凸レンズよりなる凸レンズ群６の光学的機能は、概要的 に１個の凸レンズに相当する。 図示の１３は、フレーム８に対して回動可能に嵌合された駆動筒であって、リ ングギヤ１３ａが固定されている。この駆動筒１３は、駆動モータ１１によって 、減速機１２を介して正，逆転せしめられ、さらに該駆動筒１３は凹レンズ鏡胴 １０および凸レンズ鏡胴７を正，逆転せしめる。ただし、本考案において正転， 逆転とは、作用を説明するための便宜上の呼称であって、いずれか一方向の回転 を正転とすれば他方の回転は逆転である。 前記のフレーム８と凹レンズ鏡胴１０とは右ネジ手段を介して結合されており 、前記のフレーム８と凸レンズ鏡胴７とは左ネジ手段を介して結合されている。 （本考案においてネジ手段とは、螺旋状のカム手段を含む意であり、本例では螺 旋状のカム溝を有するカム手段を用いた。本考案を実施する際、右ネジと左ネジ とを置換しても良く、要は凸レンズ鏡胴７のネジ送り機構と凹レンズ鏡胴１０の ネジ送り機構とが逆ネジ関係になっていれば良い。以上の構成により、駆動モー タ１１を正転させると凹レンズ９が後退するとともに凸レンズ群６が前進し、該 駆動モータ１１を逆転させると凹レンズ９が前進するとともに凸レンズ群６が後 退する。次に、光学的作用を説明する。図２は上記実施例の作用を説明するため の水平断面図表を示し、（Ａ）は凹レンズを前進させるとともに凸レンズ群を後 退させて一般道路走行に適合せしめた状態における光路を描いてあり、（Ｂ）は 凹レンズを後退させるとともに凸レンズ群を前進させて高速道路走行に適合せし めた状態の光路を描いてある。そして、図３は上記実施例の作用を説明するため の垂直断面図表を示し、（Ａ）は凹レンズを前進させるとともに凸レンズ群を後 退させて一般道路走行に適合せしめた状態における光路を描いてあり、（Ｂ）は 凹レンズを後退させるとともに凸レンズ群を前進させて高速道路走行に適合せし めた状態の光路を描いてある。 図示の１はリフレクタ、ｆはその焦点距離を示している。 一般道路走行状態を示した図２（Ａ）における配光パターンは図８（Ａ）のご とくであって、一般道路の走行用として好適である。 上記図２（Ａ）の状態から、凸レンズ群６を寸法αだけ前進させるとともに、 凹レンズ９を寸法βだけ後退させると同図（Ｂ）の状態になる。凹レンズ９の後 退によって、図６（Ａ）に示すごとく５ルックスの照明区域は左右それぞれ角約 ２０度に縮小される。照明範囲の縮小によって光束密度が上昇するが、凸レンズ 群の前進によってホットゾーンが調節され、中央部に２００ルックスのホットゾ ーンが形成される。

【０００９】 本実施例においては、上記のような照明範囲の縮小だけでなく、これと併せて 、図１に示すように、シェード４は減速機１２を介して、駆動モータ１１により 上下方向に駆動される。図４は図１に示した実施例におけるシェードの上下方向 駆動機構を示し、（Ａ）は伝動系を模式的に描いた正面図、（Ｂ）は同実施例に 用いられているシェードの斜視図である。 駆動モータ１１の回転軸に減速駆動歯車１２ａが固着されており、この減速駆 動歯車は第１減速被動歯車１２ｂと第２減速被動歯車１２ｄとの両方に噛合して 、２系統の歯車列を作動させる。前記第１減速被動歯車１２ｂは第２段減速駆動 歯車１２ｃおよび中間歯車１２ｉを介して、駆動筒１３に固定されたリングギヤ １３ａ（いずれも図１について既述）を回動させる。一方、第２減速被動歯車１ ２ｄは駆動傘歯車１２ｅと一体に成形されていて、被動傘歯車１２ｆを介してウ ォーム１２ｇおよびウォームホイール１２ｈを回転させる。上記ウォームホイー ル１２ｈが回転すると、これに噛合しているラック４ｃを上下動させ、シェード ４を上昇，下降させる。 図１について説明したように、駆動筒１３が回動（本例では９０度正，逆転） すると凹レンズ９，凸レンズ群６が前，後進して、図６（Ａ），図８（Ａ）につ いて説明したように、照明範囲が左右方向に拡開・縮小するとともにホットゾー ンの光束密度が変化する。そして、図４について説明したようにシェード４が連 動して上下動することにより、カットラインが上下方向に移動する。次に、図６ と図８とを対比して、照明範囲の変化とカットラインの上下動との関係を説明す ると、図８（Ａ）の一般道路用パターンは、照明範囲が左右各３０度に拡大する とともにカットラインＣＬがＨ−Ｈラインよりも下降している。このようなカッ トラインを形成するシェード位置は図８（Ｂ）のごとくである。図６（Ａ）の高 速道路用のパターンは、照明範囲が左右各約２０度に縮小している。この状態で シェード４が図６（Ｂ）のように下降するので、同図（Ａ）の高速道路用パター ンでは、カットラインＣＬ′がＨ−Ｈラインの真近まで上昇している。このよう な配光特性は高速道路の走行に好適である。このような効果は、レンズの前，後 進とシェードの上，下動とを連動せしめることにより得られたものである。図５ は図４に示した実施例と異なる１実施例を示し、（Ａ）は駆動系統を模式的に描 いた正面図、（Ｂ）はシェードの斜視図であって、該シェードを間接的に駆動す るように構成した実施例である。 駆動モータ１１により、第１減速被動歯車１２ｂ，第２段駆動歯車１２ｃ，中 間歯車１２ｉおよびリングギヤ１３ａを介して駆動筒１３を約９０度回動させる 構成部分は図４の実施例におけると同様ないし類似である。そして本実施例にお いては前記の駆動筒１３の外周に円弧状のカム１３ｂが固定されるとともに、シ ェード４′の脚４ｃの下端部にカムフォロワ４ｅが取り付けられている。４ｄは 、このシェード４′の上下動を案内するための溝孔である。上記のカムフォロワ ４ｅは前記のカム１３ｂに摺触せしめられており、該シェード４′は図外のバネ 手段によって押し上げられている。これにより、駆動筒１３が回動するとシェー ド４′が上下動せしめられ、図４に示した実施例と同様に作用する。

【００１０】

【考案の効果】 本考案を適用すると、プロジェクタ型前照灯の基本的構成部材である凸レンズ および第２のレンズが光軸方向に前後進せしめられるとともに、補助レンズとし て設けられた第１のレンズも光軸方向に前後進せしめられ、かつ、上記の双方の レンズの前，後進動が連動せしめられているので、 第１のレンズを後退せしめて凸レンズおよび第２のレンズを前進せしめると、 照明範囲が縮小されるとともにホットゾーンが増光されて、高速道路の走行に適 した配光パターンとなり、第１のレンズを前進せしめて凸レンズおよび第２のレ ンズを後退せしめると、照明範囲が拡大されるとともにホットゾーンが減光され て、一般道路の走行に適した配光パターンとなる。

【００１１】 さらに、上記の照明範囲の縮小に伴ってシェードが下降してカットラインが上 昇し、いっそう高速道路走行に好適となり、また、前記の照明範囲拡大に伴って シェードが上昇してカットラインが下降し、いっそう一般道路の走行に好適とな るという優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る配光パターンの調節可能なプロジ
ェクタ型前照灯の１実施例を示す模式的な水平断面図で
ある。

【図２】上記実施例の作用を説明するための水平断面図
表を示し、（Ａ）は凹レンズを前進させるとともに凸レ
ンズ群を後退させて一般道路走行に適合せしめた状態に
おける光路を描いてあり、（Ｂ）は凹レンズを後退させ
るとともに凸レンズ群を前進させて高速道路走行に適合
せしめた状態の航路を描いてある。

【図３】上記実施例の作用を説明するための垂直断面図
表を示し、（Ａ）は凹レンズを前進させるとともに凸レ
ンズ群を後退させて一般道路走行に適合せしめた状態に
おける光路を描いてあり、（Ｂ）は凹レンズを後退させ
るとともに凸レンズ群を前進させて高速道路走行に適合
せしめた状態の光路を描いてある。

【図４】図１に示した実施例におけるシェードの上下方
向駆動機構を示し、（Ａ）は伝動系を模式的に描いた正
面図、（Ｂ）は同実施例に用いられているシェードの斜
視図である。

【図５】図４に示した実施例と異なる１実施例を示し、
（Ａ）は駆動系統を模式的に描いた正面図、（Ｂ）はシ
ェードの斜視図であって、該シェードを間接的に駆動す
るように構成した実施例である。

【図６】（Ａ）は本考案の１実施例における配光パター
ンの図表であり、（Ｂ）はシェードの位置の説明図であ
る。

【図７】プロジェクタ型前照灯に関する公知技術を説明
するために示したもので、（Ａ）は模式化して描いた側
面図、（Ｂ）はスクリーンを照射した場合の等照度曲線
群を描いた図表である。

【図８】（Ａ）は従来例に係るプロジェクタ型前照灯の
配光パターンを示す図表であり、（Ｂ）はシェードの位
置の説明図である。

【符号の説明】

１…リフレクタ、２…光源バルブ、３…凸レンズ、４…
シェード、４ａ…遮光板、４ｂ…脚、４ｃ…ラック、４
ｄ…溝孔、４ｅ…カムフォロワ、６…凸レンズ群、６ａ
…非球面凸レンズ、６ｂ…第２のレンズとしての凸レン
ズ、７…凸レンズ鏡胴、８…フレーム、９…第１のレン
ズとしての凹レンズ、１０…凹レンズ鏡胴、１１…駆動
モータ、１２…減速機、１２ａ…減速駆動歯車、１２ｂ
…第１減速被動歯車、１２ｃ…第２段駆動歯車、１２ｄ
…第２減速被動歯車、１２ｅ…駆動傘歯車、１２ｆ…被
動傘歯車、１２ｇ…ウォーム、１２ｈ…ウォームホイー
ル、１２ｉ…中間歯車、１３…駆動筒、１３ａ…リング
ギヤ、１３ｂ…カム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リフレクタと、上記リフレクタの焦点付
   近に配置された光源バルブと、上記光源バルブから出射
   してリフレクタで反射した光束を集光する凸レンズとよ
   りなるプロジェクタ型前照灯であって、 上記凸レンズと光軸を共有する第１のレンズおよび第２
   のレンズが設けられるとともに、前記凸レンズと第２の
   レンズ、および第１のレンズのそれぞれを光軸方向に案
   内する手段が設けられており、 かつ、第１のレンズが前進すると第２のレンズが後退
   し、第２のレンズが前進すると第１のレンズが後退する
   ように連動せしめて、該第１のレンズおよび第２のレン
   ズを前，後進駆動する駆動手段が設けられている配光パ
   ターン可変式プロジェクタ型前照灯において、前記駆動
   手段によってシェードが上下方向に移動せしめられる構
   造であり、かつ、 第１のレンズの前進に伴ってシェードが上昇せしめら
   れ、第１のレンズの後退に伴ってシェードが下降せしめ
   られるように連動していることを特徴とする、カットラ
   インの調節可能なプロジェクタ型前照灯。