JPWO2020137635A1 - 光学ユニットおよび反射面決定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面概要図である。図2は、本実施の形態に係る車両用前照灯の正面図である。なお、図2においては、一部の部品を省略してある。
図3は、本実施の形態に係る光学ユニットの要部を示す斜視図である。なお、図3では、光学ユニット18を構成する部品のうち、主として第1の光源20、回転リフレクタ22および凸レンズ26を示しており、説明の便宜上一部の部品の図示を省略している。
次に、本実施の形態に係る回転リフレクタ22の構造の詳細について説明する。図4は、本実施の形態に係る回転リフレクタの斜視図である。図5は、本実施の形態に係る回転リフレクタの側面図である。
次に、本実施の形態に係る回転リフレクタを備えた光学ユニットによる配光パターンの形成について説明する。図9(a)は、参考例に係る光学ユニットの概略構成を示す側面図、図9(b)は、参考例に係る光学ユニットが形成する配光パターンを説明するための模式図である。
(回転リフレクタの反射面の決定方法)
図13は、本実施の形態に係る光学ユニットにおける反射面を決定する方法を説明するための模式図である。図14は、本実施の形態に係る反射面決定方法のフローチャートを示す図である。本実施の形態に係る反射面決定方法は、第1の光源20から出射した光を反射しながら回転軸Rを中心に一方向に回転する回転リフレクタ22の反射面22dを決定する方法である。
(回転リフレクタ)
次に、本実施の形態に係る回転リフレクタ22の構造について説明する。図17は、本実施の形態に係る回転リフレクタの斜視図である。図18は、本実施の形態に係る回転リフレクタの正面図である。
図19(a)は、本実施の形態に係るシェードの正面図、図19(b)は、図19(a)に示すシェードのA−A断面図である。本実施の形態に係るシェード40は、金属製の円板状の部材であり、表面での反射を抑えるためにつや消し塗装されている。シェード40は、回転リフレクタ22の回転部22bの上方に配置される中央遮光部40aと、中央遮光部40aの周りであって、回転リフレクタ22の反射面(ブレード22a)に向かう光を遮る反射面遮光部40bと、を有する。
第2の焦点面、 LR2 第2のレンズ領域、 VP2 虚像位置、 FP3 第3の焦点面、 LR3 第3のレンズ領域、 VP3 虚像位置、 10 車両用前照灯、 18 光学ユニット、 20 第1の光源、 20a LED、 22,22R 回転リフレクタ、 22a ブレード、 22b 回転部、 22d 反射面、 22e,22f 端部、 26 凸レンズ、 34 モータ。
Claims (20)
- 光源と、
前記光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタと、
前記回転リフレクタで反射された光を光照射方向に投影する投影レンズと、を備え、
前記投影レンズは、第1の焦点面が定まる第1のレンズ領域と、前記第1の焦点面と異なる第2の焦点面が定まる第2のレンズ領域と、を有し、
前記光源は、前記回転リフレクタが第1の回転位置にある場合の虚像位置が前記第1の焦点面の近傍となるように、かつ、前記回転リフレクタが第2の回転位置にある場合の虚像位置が前記第2の焦点面の近傍となるように設けられている、
ことを特徴とする光学ユニット。 - 前記第1のレンズ領域は、前記投影レンズの中心を含み、
前記第2のレンズ領域は、前記第1のレンズ領域の外側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 - 前記回転リフレクタは、回転しながら反射した前記光源の光が所望の配光パターンを形成するよう反射面が設けられており、
前記投影レンズは、前記第1のレンズ領域を通過した光が前記配光パターンの中央部を照射し、前記第2のレンズ領域を通過した光が前記配光パターンの端部を照射するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の光学ユニット。 - 前記回転リフレクタは、前記反射面として機能するブレードが回転軸の周囲に設けられており、
前記ブレードは、回転軸を中心とする周方向に向かうにつれて、光軸と反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している、
ことを特徴とする請求項3に記載の光学ユニット。 - 前記投影レンズは、前記回転リフレクタで反射された光線が内部で交差しないように決定された入射面及び出射面を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光学ユニット。
- 光源と、
前記光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタと、
前記回転リフレクタで反射された光を光照射方向に投影する投影レンズと、を備えた光学ユニットであって、
前記回転リフレクタは、
回転しながら反射した前記光源の光が前記投影レンズによって投影されることで所望の配光パターンを形成するように構成された反射面が回転軸の周りに設けられており、
前記反射面は、回転軸を中心とする周方向に向かうにつれて、回転軸と反射面とが成す角が変化するように捩られたブレード形状を有しており、
前記回転軸は、
光学ユニットの前後方向に対して斜めになるように配置されており、かつ、
前記配光パターンにおける走査方向が水平に近づくように、前記投影レンズの焦点を含む平面に対してずらされている、
ことを特徴とする光学ユニット。 - 前記回転軸は、前記投影レンズの焦点を含む平面に対して上下方向にずらされていることを特徴とする請求項6に記載の光学ユニット。
- 回転軸は、回転によって走査する照射ビームの軌跡を連続的につなげることで形成される走査平面に略平行に設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の光学ユニット。
- 前記光源は、光学ユニットの前後方向において前記回転リフレクタが存在する領域の前端と後端との間に配置され、かつ、光学ユニットの前後方向と垂直な方向において前記投影レンズおよび前記回転リフレクタが存在する領域の両端の間に配置されていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の光学ユニット。
- 前記光源は、光学ユニットの前後方向と垂直な方向において前記回転リフレクタが存在する領域の間に配置されていることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の光学ユニット。
- 光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタの反射面決定方法であって、
前方に所望の配光パターンを実現可能な投影レンズの光学面を設定する工程と、
前記配光パターンとして投影される光が出射したと見なされる仮想光源の領域を設定する工程と、
前記投影レンズの焦点を通る直線に対する前記回転リフレクタの回転軸の角度を設定する工程と、
前記光源の位置を設定する工程と、
前記光源の虚像位置が前記仮想光源の領域となるように前記回転リフレクタの反射角度の範囲を設定する工程と、
前記反射角度の範囲で複数の分割断面を設定し、回転軸を中心に該複数の分割断面をそれぞれ所定角度回転させたものを繋げることで前記回転リフレクタの反射面を設定する工程と、
を含むことを特徴とする反射面決定方法。 - 前記複数の分割断面を、反射角度が等間隔となるように設定することを特徴とする請求項11に記載の反射面決定方法。
- 前記反射角度の範囲を、前記回転軸と垂直な面に対して±5°〜±10°の範囲で設定することを特徴とする請求項11または12に記載の反射面決定方法。
- 回転しながら反射した前記光源の光が所望の配光パターンを形成するように反射面を設定することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の反射面決定方法。
- 前記回転リフレクタは、前記反射面として機能するブレードが回転軸の周囲に設けられており、
前記ブレードは、回転軸を中心とする周方向に向かうにつれて、回転軸と反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している、
ことを特徴とする請求項11乃至14のいずれか1項に記載の反射面決定方法。 - 回転部と、前記回転部の周囲に設けられ、光源から出射した光を回転しながら反射することで配光パターンを形成する反射面と、を有する回転リフレクタと、
光源から出射した光のうち前記回転部に向かう光、または、光源から出射した光のうち前記回転部で反射された光を遮る中央遮光部を有するシェードと、
を備える光学ユニット。 - 前記シェードは、光源から出射した光が前記反射面に向かって通過し、かつ、前記反射面で反射された光が通過する開口部を有することを特徴とする請求項16に記載の光学ユニット。
- 前記回転リフレクタで反射された反射光を車両前方に投影する投影レンズを更に備え、
前記シェードは、車両前方から前記投影レンズに入射した外光のうち前記回転リフレクタの反射面に向かう光の少なくとも一部を遮る反射面遮光部を更に有することを特徴とする請求項16または17に記載の光学ユニット。 - 前記シェードは、前記中央遮光部および前記反射面遮光部がつながっている板状の部材であり、
前記中央遮光部は、前記回転部の上方に配置され、かつ、前記反射面遮光部よりも前記回転部に向かって凹んでいることを特徴とする請求項18に記載の光学ユニット。 - 前記回転部は、前記反射面と同じ材質である、または、前記反射面と同じ表面処理がされていることを特徴とする請求項16乃至19のいずれか1項に記載の光学ユニット。
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