JPH086326Y2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光源からの光束を放物面鏡或いはプロジェ
クタによって略平行にし、該平行にした光束を２枚以上
のレンズの相対変位によって、集光、拡散及び／又は偏
向する構造を有する車両用灯具に関するものである。

〔従来の技術〕

運転状況に応じて投光を集光、拡散及び／又は偏向
し、運転者の視認性を向上すると同時に対向車の安全運
転を確保するための機能を有する自動車等の車両用の種
々の前照灯が提案されている。例えば第５図に示すよう
な投光式のものでは、光源51を楕円反射鏡面52の第一焦
点F1位置に設け、また灯具ボディ53の前面に楕円反射鏡
面52の第二の焦点F2と焦点を共有するシリンドリカルな
コリメーターレンズ54を固設した所謂プロジェクタと称
する光束平行化手段50を構成すると共に、上記コリメー
ターレンズ54の前方光軸FL上に集光レンズ55と拡散レン
ズ56を配設し、例えば集光レンズ55を光軸方向（矢印
Ａ）に移動調整する光軸方向駆動機構と、光軸と平行
（矢印Ｂ）に移動調整する横方向駆動機構によって第４
図（イ），（ロ），（ハ）及び（ニ）の配光図で示した
各移動位置に変位させ、照射光束を集光、拡散及び／又
は偏向している。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記構成の車両用灯具では、 （１）拡散レンズ56と集光レンズ55が単眼のシリンドリ
カルレンズであり、肉厚が厚くなり重量が増大するため
駆動系に負担がかかる。

（２）また拡散レンズ56は、中央が極端に薄く、破損し
易いものであるが、厚肉であるため樹脂材料では成形歪
が生じて成形性が悪く、一般に光学ガラスによらざるを
えない。

（３）シリンドリカルレンズの断面が円形の組合せであ
ると色収差が生じ配光ムラを生じるため、２枚のレンズ
の断面形状を非円形に成形しなければならず、切削加工
が極めて困難である。また、切削加工によって非円形断
面レンズを構成した場合でもレンズ厚が増大するに伴っ
て２枚のレンズ間隔が大きくなり、装置の軸長が大きく
なる。

（４）特にコリメーターレンズ54前方の集光レンズ55を
左右に移動させたときに、第４図の配光図（ハ）及び
（ニ）に示すように、集光レンズ55に入射しない光束や
拡散レンズ56の平坦部に入射する光束が生じ、破線で示
す域ELのような散光ムラが生じる等、設定状態の配光が
得られないという問題が残されている。

本考案は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、
光源からの光束を放物面鏡式或いは投光式によって略平
行にし、該光束を２枚以上のレンズによって、集光、拡
散及び／又は偏向する構造を有する灯具において、照射
光のロスが少なく調整された配光パターンを得ることが
できると共に、軸方向の大きさをコンパクトにした車両
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、本考案に係る車両用灯具
は、光源からの光束を放物面鏡或いは平行投光機構で略
平行光束とすると共に、該平行光束を光軸上に少なくと
も２個以上のレンズを配列し、前記２個以上で構成する
レンズの少なくとも１個をレンズの幅方向（横方向）に
鉛直方向に延びる多数のフレネルレンズ素子を並列した
平行フレネルレンズによって構成し、該レンズの位置を
光軸方向或いは幅方向（横方向）に相対的に移動させて
透過光束の収束、拡散或いは偏向を行い得るように構成
したことを要旨とするものである。

例えば、前記車両用灯具を構成する灯具ボディの前面
に拡散系フレネルレンズを設け、該拡散系フレネルレン
ズの内側に集光系フレネルレンズを光軸方向に変位自在
に設け、該拡散系フレネルレンズのフレネルレンズ素子
と集光系フレネルレンズのフレネルレンズ素子を同ピッ
チで並列するという手段を講じたものである。

〔作用〕

上記構成によれば、平行化された光源からの照射光を
投光する２個以上で構成するレンズの少なくとも１個を
フレネルレンズによって構成したことによって、両レン
ズ間の間隔を小さくすることができる。これによって灯
具装置の全長も小さくなり小型化を実現することが可能
となる。また、両レンズをフレネルレンズにしたことに
よってレンズの軽量化が図れるため、駆動機構の負担が
小さくなり、該駆動機構の小型化を同時に達成するもの
である。

特に、拡散系フレネルレンズに対して集光系フレネル
レンズを光軸方向に変位自在に設けた車両用灯具では、
該集光系フレネルレンズが拡散位置にあるときは、光源
からの平行光束がそのまま拡散光として透過し、横方向
に広がった拡散光束パターンを形成する。また、該集光
系フレネルレンズが収束位置にあるときは、光源からの
平行光束が光軸とそれぞれ平行になり、拡散しない収束
光束パターンを形成する。

〔実施例〕

以下、本考案に係る車両用灯具の実施例を図面に従っ
て説明する。

第１図及び第２図は、放物面鏡を使った本考案の第一
の実施例を示すものである。灯具ボディ１の後端部には
光軸FL上に焦点Ｆを有する放物鏡面２を形成したリフレ
クタ３が構成されており、該リフレクタ３の中央部には
光源４がそのフィラメントを上記焦点Ｆと一致するよう
に固設してある。上記灯具ボディ１の筒状部５には軸方
向（矢印Ａ）摺動自在に摺動リング６を内挿し、該摺動
リング６に集光系フレネルレンズ７を固設してなる。該
集光系フレネルレンズ７は軸方向に多数のフレネルレン
ズ素子8,8‥を並列したもので、各フレネルレンズ素子
８は鉛直方向に延びるフレネル線によってそれぞれ横方
向のみの焦点F3を有する凸レンズ体を構成してある。上
記摺動リング６は、筒状部５の長孔からの灯具ボディ１
外に突出した駆動突起９を介して、ステップモータ10と
駆動方向変換機構11とからなる光軸方向駆動手段12に連
結され、光軸FL方向（矢印Ａ）位置調節自在になる。ま
た、灯具ボディ１の前面には拡散系フレネルレンズ13を
設けてなり、該拡散系フレネルレンズ13は幅方向に前記
集光系フレネルレンズ７のフレネルレンズ素子８と同ピ
ッチの多数のフレネルレンズ素子14,14‥を並列すると
共に、各フレネルレンズ素子14は鉛直方向に延びるフレ
ネル線によってそれぞれ横方向のみの焦点F4を有する凹
レンズ体を構成してなる。

上記構成の車両用灯具は、光軸方向駆動手段12により
集光系フレネルレンズ７を矢印Ａ方向に変位させて照射
光のパターンを収束又は拡散に変更調整するものであ
る。

光軸方向駆動手段12のステップモータ10を回転制御駆
動すると、駆動方向変換機構11を介して駆動突起９に連
結された摺動リング６が光軸方向（矢印Ａ）に摺動変位
する。この変位によって該摺動リング６に設けられた集
光系フレネルレンズ７の各フレネルレンズ素子８の焦点
F1位置は、拡散系フレネルレンズ13の各フレネルレンズ
素子14の焦点F2に対して光軸FL方向に変位し、 （１）第１図に示す集光系フレネルレンズ７の焦点F1が
略拡散系フレネルレンズ13の肉厚内に位置する左右拡散
位置、 （２）第２図に示す集光系フレネルレンズ７の焦点F1の
位置がF2の位置と略重なる収束位置、 を選択保持することができる。

集光系フレネルレンズ７が拡散位置にあるとき（第１
図参照）は、リフレクタ３の放物鏡面２によって反射さ
れた光源４からの平行光束が該集光系フレネルレンズ７
の各フレネルレンズ素子８に入射すると、光束の幅方向
照射が各焦点F3に向かって収束する。然るに該焦点F3に
前方の拡散系フレネルレンズ13があり、該レンズのレン
ズ作用を発揮しないため、そのまま拡散光として透過
し、横方向に広がった拡散光束パターン（第４図（ロ）
参照）を形成する。

集光系フレネルレンズ７が収束位置にあるとき（第３
図参照）は、光源４からの平行光束が該集光系フレネル
レンズ７の各フレネルレンズ素子８に入射し、幅方向の
光束成分が各焦点F3に向かって収束すると、該焦点位置
が前方の拡散系フレネルレンズ13の各フレネルレンズ素
子14の焦点F4と一致しているため、該拡散系フレネルレ
ンズ13のフレネルレンズ素子14を透過した光束は光軸FL
とそれぞれ平行になり、拡散しない収束光束パターン
（第４図（イ）参照）を形成する。

次に、第３図は、プロジェクタ式の実施例を示す略図
である。

灯具ボディ１の筒状部５後端に構成したプロジェクタ
機構20は、楕円鏡面21を形成したリフレクタ３の第一焦
点F1にフィラメントが位置するように光源４を設けると
共に、該プロジェクタ機構20の前端に上記楕円鏡面21の
第二の焦点F2と焦点を共有するコリメーターレンズ22を
固設してなる。上記筒状部５には軸方向（矢印Ａ）摺動
自在になる摺動リング６を内挿し、該摺動リング６には
幅方向に多数のフレネル凸レンズ素子8,8‥を並列した
集光系フレネルレンズ７を固設してなるもので、各フレ
ネル凸レンズ素子８は鉛直方向に延びるフレネル線によ
ってそれぞれ焦点F3を有する凸レンズ体を構成してい
る。上記摺動リング６は前記第一の実施例と同様の光軸
方向駆動手段12に連結され、光軸FL方向（矢印Ａ）位置
変更自在になる。また、上記集光系フレネルレンズ７の
前方には筒状部５の上下壁内面に形成したガイドリブ2
4,24に対して横方向に（矢印Ｂ）摺動自在に摺動レンズ
25を枢設すると共に、該摺動レンズ枠25を灯具ボディ１
外に突出した駆動突起26を介して、ステップモータ27と
駆動方向変更機構28とからなる横方向駆動手段29に連結
し、光軸FLと直交する方向に変位駆動する。該摺動レン
ズ枠25には幅方向に前記集光系フレネルレンズ７のフレ
ネル凸レンズ素子８と同ピッチの多数のフレネル凸レン
ズ素子31,31‥を並列した焦点F4を有する凸レンズ体を
構成している。

なお、32は、上記拡散系フレネルレンズ30の前側に形
成した前面レンズであり、灯具の前面を覆っている。

上記構成の車両用灯具は、前記実施例と同様に軸方向
駆動手段12の駆動変位（矢印Ａ方向）によって投光パタ
ーンを集光又は拡散すると同時に、横方向駆動手段29に
よって集光系フレネルレンズ７と拡散系フレネルレンズ
30の各レンズ素子8,31の光軸の横方向相対位置をレンズ
ピッチ内で変位して照射光を左右に偏向し、第４図
（ハ）に示す収束偏向、又は第４図（ニ）の配光図に示
す拡散偏向した照射パターンを形成するようになる。

なお、前記実施例では集光系フレネルレンズと拡散系
フレネルレンズのレンズ素子を凸レンズと凹レンズ、又
は凸レンズと凸レンジの組合せのものについて説明した
が、該組合せは光学系に適合する全組合せが可能である
ことはいうまでもない。

〔考案の効果〕

本考案に係る車両用灯具は、以上のように構成したか
ら、平行化された光源からの照射光を投光する２個のレ
ンズをフレネルレンズによって構成したことによって、
装置の小型化を実現することができるばかりでなく、色
収差等の光学等の改善も達成す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図は本考案に係る車両用灯具の第一の実施例を示す
放物面鏡式装置の集光位置における平断面、 第２図は同装置の拡散位置における要部平断面図、 第３図は他の実施例をプロジェクタ式装置の平断面図、 第４図（イ），（ロ），（ハ），（ニ）は照射パターン
を示す配光図、 第５図は従来の灯具の略平面図である。 ２…放物鏡面 ３…リフレクタ、４…光源 ７…集光系フレネルレンズ 8,14,31…フレネルレンズ素子 12…光軸方向駆動手段 13,30…拡散系フレネルレンズ 20…プロジェクタ機構、21…楕円鏡面 22…コリメーターレンズ 28…横方向駆動手段

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光束を放物面鏡或いは平行投光
   機構で略平行光束とすると共に、該平行光束を光軸上に
   少なくとも２個以上のレンズを配列し、 前記２個以上で構成するレンズの少なくとも１個をレン
   ズの幅方向に鉛直方向に延びる多数のフレネルレンズ素
   子を並列した平行フレネルレンズによって構成し、 該レンズの位置を光軸方向或いは幅方向に相対的に移動
   させて透過光束の収束、拡散或いは偏向を行い得るよう
   に構成したことを特徴とする車両用灯具。
2. 【請求項２】前記車両用灯具を構成する灯具ボディの前
   面に拡散系フレネルレンズを設け、該拡散系フレネルレ
   ンズの内側に集光系フレネルレンズを光軸方向に変位自
   在に設け、該拡散系フレネルレンズのフレネルレンズ素
   子と集光系フレネルレンズのフレネルレンズ素子を同ピ
   ッチで並列したことを特徴とする請求項１の車両用灯
   具。