JPH0793044B2 - 車両用前方照明装置 - Google Patents

車両用前方照明装置

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JPH0793044B2
JPH0793044B2 JP2060169A JP6016990A JPH0793044B2 JP H0793044 B2 JPH0793044 B2 JP H0793044B2 JP 2060169 A JP2060169 A JP 2060169A JP 6016990 A JP6016990 A JP 6016990A JP H0793044 B2 JPH0793044 B2 JP H0793044B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、車両を横切って取り付けられているレンズ要
素と高光度光源により発生された光を一方の端部から放
射する光学ファイバとの間に設けられている可動光学部
材を有し、該光学部材の移動によって車両に必要な全て
の前方の照明を行うようにレンズ要素に対する光学ファ
イバの見かけの光学的位置を変更する照明装置に関す
る。
米国特許第4,811,172号には、ファイバ・オブティック
スに結合された高光度光源を利用する照明装置が開示さ
れている。この照明装置は第１および第２の複数の光学
ファイバにそれぞれ結合された２つの高光度光源を有し
ている。複数の光学ファイバの両方は車両を横切って取
り付けられているレンズ部材に対して位置決めされてい
る。第１の高光度光源は車両の低ビームの前方照明を行
い、第２の高光度光源からの光は車両の高ビームの前方
照明を行っている。米国特許第4,811,172号に開示され
ている照明装置は車両の要求を充分に満足しているが、
１つの高光度光源のみを使用して、車両に必要な低ビー
ムおよび高ビーム前方照明の両方を行うことができる照
明装置を提供することが望まれている。
従って、本発明の目的は、１つの高光度光源のみを利用
して、車両用の高ビームおよび低ビームの前方照明を従
来通り行う照明装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、車両のコーナリング・ライトおよ
びフォグ・ビーム照明に関連する指向性前方照明を１つ
の高光度光源で行うことである。
発明の概要 本発明は、単一の高光度光源を使用して車両に必要なす
べての前方照明を行うように移動可能な光学部材を有す
る照明装置に関する。
この照明装置は、選択的に作動し得る高光度光源と、複
数の光学伝搬装置と、各光学伝搬装置の端部に対してそ
れぞれ位置付けられている複数のレンズ要素と、光学伝
搬装置の端部とレンズ要素との間に設けられている可動
光学装置とを有する。光学伝搬装置の各々は一端が光源
に予め決められた状態で結合されていて、高光度光源が
作動されたときに他端から光を放射するようになってい
る。前記可動光学装置は好ましくは所定の厚さおよび所
定の屈折率を有する透明材料で構成され、レンズ要素に
対する光学伝搬装置の見かけの光学的位置を変更し得る
ようになっている。
好適実施例の説明 図面を参照すると、第１図は本発明の照明装置10を示し
ており、この照明装置10は特に空気力学的スタイルの車
両用に必要なコーナリングおよびフォグ・ビーム照明を
含む前方照明を行うのに適している。
照明装置10は車両用に必要な前方照明、後方照明および
内部照明用の全てに充分な光を発生する高光度光源12を
有している。本発明は主として車両の前方照明を行うも
のに関連しており、従って、このような照明に関連する
光源12の機能についてのみ説明する。光源12は例えば19
88年11月２日出願の米国特許出願第266,129号に記載さ
れている形式のものである。
車両のコーナリングおよびフォグ・ビーム照明とともに
低ビームおよび高ビーム前方照明は照明器具14Aおよび1
4Bを有し、これらの照明器具14Aおよび14Bはそれぞれ光
学伝搬装置16Aおよび16Bを介して光源12に結合されてい
る。照明器具14Aおよび14Bの各々は第２図を参照して後
で説明する電気的に作動される装置20に電力を伝送する
コネクタ18を有している。光学伝搬装置16Aおよび16Bは
前述した米国特許出願第266,129号に記載されている種
々の形態のものであってよい。
照明器具14Aおよび14Bは同様な構成を持ち、第２図に照
明器具14Aについて詳細に示す。第２図は表１に示され
ている要素の構成を示している。
第２図はコネクタ装置22、可動光学部材26およびレンズ
要素28を有する照明器具14Aを部分的に示している。コ
ネクタ装置22は複数のコネクタ221、222…22nから構成
され、これらのコネクタには光学伝搬装置16Aから分岐
された光学ファイバ・ケーブルを受け入れている。コネ
クタ221…22nのファイバ・オプティックスの端部は表１
に示す開口部241、242または243をそれぞれ介して光を
放出する。第２図は更に、光学部材26が複数の部分2
611、2612…26nnを有し、レンズ要素28が複数のレンズ
要素281、282…28nを有することを部分的に示してい
る。前記部分2611、2612…26nnのいくつかおよび前記レ
ンズ要素のいくつかは表１に示されている。前記光学部
材26は実施例では、３つの部材26A（実線で示す）26
B（点線で示す）および26C（点線で示す）を有し、これ
らはそれぞれ車両の低／高ビーム照明、コーナリング照
明およびフォグ・ビーム照明に関連している。このよう
な実施例では、コネクタから放出される光を装置20の上
方移動、下方移動または側方移動によって３つの部材に
分配するか、または別々のコネクタ（図示せず）をこの
ような各部材用に設けてもよい。
第２図に示す実施例においては、３つの開口部211、242
および243は相対的寸法が増大する形式のものである。
開口部のこのような構成は照明器具14Aの最大光がコネ
クタ221、222、223から送出され、より少ない量の光が
コネクタ224、225、226から送出され、そして更に少な
い量の光がコネクタ227、228、229および2210から送出
されるというようにテーパを付けた配列になっている。
221…22nの光学ファイバと協働するレンズ要素281…28n
は米国特許出願第266,129号に記載されている形式のも
のである。
本発明の原理は特に装置20に接続されている光学部材26
に関連している。装置20は作動されると、部材26A、26B
および26Cの関連する部分2611…26nnを可動式に位置決
めする。装置20はコネクタ18を介して電力を供給される
と、部分2611…26nnを側方、上方または下方に動かし
て、例えば部分2611、2621および2631がまずコネクタ22
とレンズ要素28との間に介在配置され、次いで部分2
611、2622および2632が介在配置されるようにする。第
２図の部材26Aの関連する部分2611、2621および2631は
光が妨げられずに通過する開口部を有するが、他の関連
する部分2612、2622および2632は開口部のないガラスま
たはプラスティックのような透明な媒体である。可動光
学部材26A、特に2612、2622および2632を介在配置する
ことは、レンズ要素28に対するコネクタ22の関連する光
学装置の見かけの位置すなわち光学的位置を変更する。
この変更について第３図を参照して次に説明する。
第３図は光学コネクタ222および223の矩形開口部241か
ら送出される２つの光ビームのパターン24Aを示す上面
図である。各ビーム・パターン24Aは光学部材26Aの平ら
な部分2611の開口部を通過し、レンズ要素282および283
にそれぞれ当たる。部材26Aの平らな部分2611はコネク
タ22の光学ファイバとレンズ要素28との間に介在配置さ
れ、これは車両の前方照明の低ビーム・パターンの発生
に関連している。くさび形を有する部分2612のような部
材26の他の関連部分との相互作用については第４図を参
照して説明する。
第４図はビーム・パターン24Aに関連してコネクタ222と
レンズ要素282との間に介在配置されているくさび形の
部分2612の一部を示している。このくさび形部分2612は
第４図に示す例えば５゜のような所定のくさび角度を有
している。くさび形部分2612に当たる入射光線と、くさ
び形部分2612から出て行く前の屈折した光線との間の偏
向量は、くさび形部分2612のくさび角度、厚さおよび屈
折率の関数である。くさび形部分2612のくさび角度、厚
さおよび屈折率はそれぞれ約３ないし30度、１ないし10
mm、および1.3ないし1.8の範囲である。
本発明の作用については、まず、くさび形部分2612がな
い場合の第４図の動作、すなわち開口部241から放出さ
れて平らな部分2611の開口部を直接通過する光の動作を
説明する。このような動作のために、点光源をレンズ要
素282から見られるものまたはレンズ要素282に対して設
けられるものとして真の位置Ｑに示している。点光源Ｑ
は開口部241の中央領域から放出される光の中心を表し
ているものである。点光源Ｑは上側経路32A（実線）、
中央経路34A（実線）および下側経路36A（実線）を有す
る円錐状の光を発生する。そこで、第２図の装置20の作
動によってくさび形部分2612を介在配置させることによ
り、レンズ282から見た場合すなわちレンズ282に対して
現れる第４図の点光源の位置が点Ｑ（真の位置）から内
方かつ上方の点Ｑ′に動く。くさび形部分2612を介在配
置させることによって光線は上側経路32B（点線）、中
央経路34B（点線）および下側経路36C（点線）によって
示されるようにくさび形部分2612によって内方かつ下方
に向けて屈折する。前記上側経路32B、中央経路34Bおよ
び下側経路36Cはそれぞれ32C、34Cおよび36Cとして更に
続いている。光線32C、34Cおよび36Cの経路は車両の低
ビーム照明パターンを表し、32A、34Aおよび36Aの経路
は高ビーム照明を表している。低ビーム・パターンに関
連する光線を発するＱ′点は、光線がくさび形部分2612
出て行く光線32C、34Cおよび36Cを逆向きに伸ばした延
長線32D、34Dおよび36Dの交点によって形成される。点
Ｑ′は第４図の可動光学部材のくさび形部分2612に関連
する光線のみかけの位置を形成している。内方への移動
（ＱからＱ′へ）は第４図において約1mmないし約3mmの
範囲の距離38で示され、上方への移動（ＱからＱ′）は
約2mmないし約10mmの範囲の距離40で示されている。く
さび形部分2612を設けたことによる全体的な効果はレン
ズの焦点を僅かに移動させることである。距離を適当に
選択することによって、低ビームを僅かに広げ、高ビー
ムを更に鋭角に集光することができる。
光学的くさび（2612）を設けたことによる低ビームおよ
び高ビーム・パターンに関する効果については第５図を
参照して更に説明する。第５図は対象物（開口部241か
ら放出される光の中央領域部分）の真の位置（Ｑ）また
はみかけの位置（Ｑ′）を変更することによって像（高
ビーム42または低ビーム44）の位置に対する車両の前方
照明に関連する光学的効果を示している。第５図はレン
ズ要素282に関連する光線を表しているのみであるが、
実際には各々が矩形の像を発生するレンズ要素281…28n
の全てに関連する光線が互いに重ねられて、車両の合成
された低ビームまたは高ビーム照明パターンを形成して
いる。
第５図はレンズ要素282の前方の位置45にくさび形部分2
612を設けた場合の作用を示している。位置Ｑから放出
される光線はレンズ要素282を透過して、高ビーム・パ
ターン42の一部を形成し、位置Ｑ′から放出される光線
はレンズ282を透過して、低ビーム・パターン44の一部
を形成する。位置ＱおよびＱ′の光線に関連する経路は
第４図において前述したとおりである。
コネクタ221…22Nの光学ファイバの端部から光線を放出
させ得る開口部を有する部分2611、2621、および2631に
関連する第２図、第３図、第４図および第５図の動作
は、これらの部分がこのような放出された光を受ける平
らな透明部分を有する場合にも適用することができる
が、この場合、受けた光線は下方に屈折されて、みかけ
の点光源Ｑ′が真の点光源Ｑに対してほぼ水平方向内方
に移動するという点が異なっている。点光源がＱから
Ｑ′に変化する量は平らな透明部分2611、2621および26
31の厚さおよび屈折率の関数である。
また、くさび形部分2612について説明した本発明の原理
は、平らな光学部材に適用することができる。この平ら
な光学部材は回転可能なものであり、第６図を参照して
説明する。第６図は第４図のくさび形部分2612について
前述したのと同様にレンズ要素282（図示せず）とコネ
クタの開口部241との間に介在配置された平らな光学部
材2611（想像線で示す）を図示している。平らな部材26
11はレンズ要素282（図示せず）の光学軸46に直角
（Ａ）に位置付けられており、光源の位置はＱ（図示せ
ず）からＱ′に変更されている。また、平らな部材2611
はレンズ要素282の光学軸46に沿って設けられている部
材2611の回転中心48に対して角度θだけ回転して示され
ている（Ｂ）。部材2611の回転は、装置20のように前述
したくさび形部分2612を直線的に動かすのと異なり、部
材2611を回転させるように動作することを除いて、装置
20と同様な作動装置によって達成される。
部材2611（Ｂ）にあたる、点光源Ｑ′に関連する光線
は、上側経路46A（実線）、中央経路48A（実線）および
下側経路50A（実線）を有する。回転した部材26
11（Ｂ）に当たる入射光線46A、48Aおよび50Aはそれぞ
れ光線46B、48Bおよび50B（すべて点線）として示すよ
うに屈折され、回転した部材2611（Ｂ）からそれぞれ光
線46C、48Cおよび50C（すべて点線）として出て行く。
回転した部材2611（Ｂ）に関する放出光線に対するＱ″
点は光線が回転した部材2611（Ｂ）から出る位置46E、4
8Eおよび50Eから逆向きに線46D、48Dおよび50Dを引くこ
とによって形成され、この起点（Ｑ″）において光線は
交差する。
平らな部材2611を回転することによって、レンズ要素28
2に対して現われる開口部241の中央領域から放出される
光線のみかけの位置または光学的位置がＱ′からＱ″に
移動する。光学部材2611（Ｂ）を設けて回転させること
による全体的効果は、開口部241の中央領域において光
学ファイバから放出される光線が内方に向けられ、レン
ズ要素282を透過する光パターンを車両の低ビーム照明
から高ビーム照明に変更することである。第６図の動作
によって発生される照明パターンは第４図について前述
した第５図のパターンに類似しているものである。
上述したように低ビームおよび高ビーム前方照明を行う
本発明の実施例はコーナリング・ランプ用に適した前方
照明を行う場合にも同様に適用できるものである。この
ようなコーナリング・ランプの場合、第３図、第４図、
第５図および第６図を参照して説明した高ビーム照明は
車両が直進している場合に好ましい直進光として使用さ
れ、第３図、第４図、第５図および第６図を参照して説
明した低ビーム照明は車両が曲がる場合に好ましい拡散
光として使用される。コーナリング照明に関連する装置
の作動はくさび形部分2612に関連する装置20に類似する
ものであってもよい。このような装置の作動は、車両が
曲がることを予想して、コーナリング・ランプから拡散
ビーム照明パターンを発生させるように動作する運動感
知手段によって達成される。
コーナリング照明は適当なパラメータを選択し、第２図
に全体的に示す装置20、光学部材26Bおよびレンズ要素2
81…28Nを協働動作させることにより行われる。例え
ば、車両の各側部に近い前面領域に位置しているレンズ
要素28をコーナリング照明のために選択し、この選択さ
れたレンズ要素に最も近いコネクタ22を選択して関連す
る発生光を供給するようにし、前述した部分2611および
2612に類似した光学部材26Bの関連する部分に対して所
望のコーナリング照明用の適当なパラメータを選択す
る。このような照明の場合、装置20の動作を選択して、
オペレータの適切な指令により光学部材26Bを関連する
コネクタ22と組み合わさったり、また組合せから外れる
ように動かす。
また、本発明の実施においては、適当なパラメータの選
択および第２図に全般的に示す装置20、光学部材26Cお
よびレンズ要素281…28Nの協働動作によってフォグ・ビ
ーム照明を行うことができる。例えば、車両の中央前面
領域に設けられているレンズ要素28をフォグ・ビーム照
明のために選択し、この選択された中央のレンズ要素に
最も近いコネクタ22を選択して関連する発生光を供給す
るようにし、前述した部分2611および2612に類似した光
学部材26Cの関連する部分に対して所望のフォグ・ビー
ム照明用の黄色のような適当なパラメータを選択する。
このような照明においては、装置20の動作を選択して、
オペレータの適当な指令により光学部材26Cを関連する
コネクタと組み合わさったり、組合せから外れるように
動かす。
種々の平らなおよびくさび形の光学的部材を介在配置さ
せた実施例を含む本発明の実施では、フォグ・ライト照
明用の光エネルギを発生し、コーナリング照明とともに
低ビームおよび高ビームを含む前方照明用の光エネルギ
を発生する単一の高光度光源を備えていることを理解さ
れたい。
光学部材2611または2612が光を放出する端部を有する光
学ファイバのコネクタ221…22nとレンズ要素281…28nと
の間に直線的に移動するように介在配置され、また光学
部材2611が回転するように介在配置されていることを更
に理解されたい。低ビームおよび高ビーム照明パターン
を透過するレンズ要素281…28nに対するコネクタ221…2
2nの光放出光学ファイバの真の位置とみかけの位置との
間の偏移量は光学部材2611…26nn用に選択されるパラメ
ータの関数である。
【図面の簡単な説明】
第１図は車両のコーナリング照明を含む前方照明を行う
照明装置に関する本発明の一実施例の概略構成図であ
る。 第２図は本発明に関連する照明器具の構成を示す斜視図
である。 第３図は本発明に関連する光学ファイバを収容したコネ
クタ、可動光学部材およびレンズ要素の構成を示す上面
図である。 第４図は本発明に関連する低ビーム照明および高ビーム
照明を行う場合のレンズ要素に対する光学ファイバの端
部の真の位置およびみかけの位置とくさび形部材との間
の相互関係を主に示す説明図である。 第５図は本発明による高ビームおよび低ビーム（像）に
関連する光学ファイバ（対象物）のみかけ上の位置を変
更した場合の効果を示す説明図である。 第６図は本発明に関連する低ビーム照明および高ビーム
照明を行う場合の光学ファイバの端部のみかけの光学位
置を変更する回転形の平らな光学部材についての相互関
係を示す説明図である。 10……照明装置、12……高光度光源、14A,14B……照明
器具、16A,16B……光学伝搬装置、22……コネクタ、24
……開口部、26……光学部材、28……レンズ要素。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−120425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−79721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−64201（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−126003（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−14108（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−178032（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−179138（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）選択的に作動することができる高光
    度光源と、 （ｂ）各々の一端が前記光源に予め決められた状態で結
    合され、各々の他端が前記光源の作動時に光を放出する
    複数の光学伝搬装置と、 （ｃ）前記各光学伝搬装置の端部に対して位置決めされ
    た、車両の前面領域に取り付け可能な複数のレンズ要素
    と、 （ｄ）前記各光学伝搬装置の前記端部と前記レンズ要素
    との間に配置され得る可動装置と、 （ｅ）前記可動装置を所定の位置へ移動させて、前記レ
    ンズ要素に対する前記光学伝搬装置の前記端部の見かけ
    の光学的位置を変更し、これにより前記レンズ要素へ送
    る光のパターンを変える装置とを有し、 前記可動装置が所定のくさび角度、所定の厚さおよび所
    定の屈折率を有するくさび形の可動装置であり、前記光
    学伝搬装置の前記端部の前記みかけの光学的位置の変更
    量が前記くさび角度、前記厚さおよび前記屈折率の関数
    として増大すること、を特徴とする照明装置。
  2. 【請求項２】（ａ）選択的に作動することができる高光
    度光源と、 （ｂ）各々の一端が前記光源に予め決められた状態で結
    合され、各々の他端が前記光源の作動時に光を放出する
    複数の光学伝搬装置と、 （ｃ）前記各光学伝搬装置の端部に対して位置決めされ
    た、車両の前面領域に取り付け可能な複数のレンズ要素
    と、 （ｄ）前記各光学伝搬装置の前記端部と前記レンズ要素
    との間に配置され得る可動装置と、 （ｅ）前記可動装置を所定の位置へ移動させて、前記レ
    ンズ要素に対する前記光学伝搬装置の前記端部の見かけ
    の光学的位置を変更し、これにより前記レンズ要素へ送
    る光のパターンを変える装置とを有し、 前記可動装置が所定の厚さおよび所定の屈折率を有する
    平らな形の可動装置であり、前記光学的位置の変更量が
    前記厚さおよび前記屈折率の関数として増大すること、
    を特徴とする照明装置。
  3. 【請求項３】（ａ）選択的に作動することができる高光
    度光源と、 （ｂ）各々の一端が前記光源に予め決められた状態で結
    合され、各々の他端が前記光源の作動時に光を放出する
    複数の光学伝搬装置と、 （ｃ）前記各光学伝搬装置の端部に対して位置決めされ
    た、車両の前面領域に取り付け可能な複数のレンズ要素
    と、 （ｄ）前記各光学伝搬装置の前記端部と前記レンズ要素
    との間に配置され得る可動装置と、 （ｅ）前記可動装置を所定の位置へ移動させて、前記レ
    ンズ要素に対する前記光学伝搬装置の前記端部の見かけ
    の光学的位置を変更し、これにより前記レンズ要素へ送
    る光のパターンを変える装置とを有し、 前記可動装置が所定の厚さおよび所定の屈折率を有する
    平らな形の可動装置であって、前記各レンズ要素の光学
    軸に対して種々の角度まで回転可能であり、前記みかけ
    の光学的位置の変更量が前記回転角度、前記厚さおよび
    前記屈折率の関数として増大すること、を特徴とする照
    明装置。
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