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技術 可変配光ヘッドライト

出願人 スタンレー電気株式会社
発明者 山本勉
出願日 2006年9月8日 (11年1ヶ月経過) 出願番号 2006-244327
公開日 2008年3月21日 (9年6ヶ月経過) 公開番号 2008-066190
状態 未査定
技術分野 非携帯用投光装置またはその系 非携帯用の照明装置またはそのシステム 照明装置の配光に係わる部品細部及び防護
主要キーワード 副アクチュエータ ライトバン 回動軸方向 レベリング装置 回転楕円 基本位置 レベリング動作 右側通行用

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図面 (9)

課題

従来のプロジェクタ型ヘッドライトにおいて、すれ違い用配光走行用配光切換え成立させるためには、シェードの移動量が大きくなり、これに伴いシェードを移動させる機構も大きなスペースを必要とするものとなる問題点を生じていた。

解決手段

本発明により、楕円系反射面2の長軸Xを光源を上方として鉛直方向に配置すると共に、投影レンズ3の光軸Y楕円系反射面の第二焦点の近傍で長軸Xで直交させ、長軸と光軸との交点交差する楕円系反射面からの反射光に対して、それぞれが可動とされて照射方向を可変とする主反射面と副反射面とを設置し、副反射面のみを移動することにより、小さな移動量で、すれ違い用配光が得られるものとして移動機構の大幅な小型化を可能とし、スペースの課題を解決する。

背景

従来の可変配光ヘッドライト90(以下、ヘッドライト90と称する)の構成の例を示すものが図6〜図8であり、このヘッドライト90においては、図6に示すように、プロジェクタ型としたヘッドライト90のシェード91の中央部分に設けられた可動部92がソレノイド93により設定位置まで回動するように形成されている。

そして、前記ソレノイド93を駆動したときには、図6に示すように前記シェード91の上端91aと、回動した可動部92の上端92aとの高さが同一となり、楕円系反射面94からの下半部で反射した反射光遮蔽し、投影レンズ94に達しないものとする。よって、投影レンズ94から投射される光は、略上弦半円形状となり、上向き光を生じない、いわゆる、すれ違い配光となり対向車運転者などに眩惑を生じさせることを防止する。

また、ソレノイド93の駆動を停止したときには、前記可動部92は、図7に示すように前方、即ち、投影レンズ94側に回動し、これにより前記可動部92の上端92aは前記シェード91の上端91aよりも低い位置となる。よって、可動部92の傾きにより上端92aが低くなった部分からは、前記楕円系反射面94からの下半部で反射した反射光の一部が投影レンズ94に達するものとなって、この部分からは上向き光が投射されるものとなり、図8に示すように車両の正面遠方視認可能となる走行配光Dが得らるものとなる。
特開2001−250407号公報

概要

従来のプロジェクタ型ヘッドライトにおいて、すれ違い用配光と走行用配光切換え成立させるためには、シェードの移動量が大きくなり、これに伴いシェードを移動させる機構も大きなスペースを必要とするものとなる問題点を生じていた。 本発明により、楕円系反射面2の長軸Xを光源を上方として鉛直方向に配置すると共に、投影レンズ3の光軸Y楕円系反射面の第二焦点の近傍で長軸Xで直交させ、長軸と光軸との交点交差する楕円系反射面からの反射光に対して、それぞれが可動とされて照射方向を可変とする主反射面と副反射面とを設置し、副反射面のみを移動することにより、小さな移動量で、すれ違い用配光が得られるものとして移動機構の大幅な小型化を可能とし、スペースの課題を解決する。

目的

本発明は、車両などに装着されるヘッドライトに関するものであり、詳細には、プロジェクタ型と称されていて、回転楕円など楕円系の反射面を採用したヘッドライトに対して、配光形成の自由度と、光源に対する光束利用率の向上を一層に計ることができる構成の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

第一焦点光源が配置され、長軸を前記光源を上方とする鉛直方向とした楕円系反射面と、前記長軸上の前記楕円系反射面の第二焦点近傍水平方向で光軸を直角に交差させ、前記長軸近傍を焦点とする投影レンズと、前記長軸と前記投影レンズの光軸とが交差する交点近傍に、それぞれの反射面の回転軸が、前記長軸と前記光軸とに対して直角方向となり、且つ、配光形成に適するように水平方向に分割された主反射面と副反射面とからなり、前記主反射面の回動軸は前記長軸と前記光軸との交点に対して前記投影レンズの焦点とは反対側となる前記光軸上に設置され、前記副反射面の回動軸は前記主反射面に取付けられ、それぞれの回動軸にはそれぞれにアクチュエータ装備され、それぞれの反射面は基本位置である前記長軸と前記光軸に対して45°とする基本設定角度から個別に駆動可能とされていることを特徴とする可変配光ヘッドライト

請求項2

前記副反射面は、複数に分割され、分割されたそれぞれに対して個別に駆動可能とするアクチュエータが装備されていることを特徴とする請求項1記載の可変配光ヘッドライト。

技術分野

0001

本発明は、車両などに装着されるヘッドライトに関するものであり、詳細には、プロジェクタ型と称されていて、回転楕円など楕円系の反射面を採用したヘッドライトに対して、配光形成の自由度と、光源に対する光束利用率の向上を一層に計ることができる構成の提供を目的とするものである。

背景技術

0002

従来の可変配光ヘッドライト90(以下、ヘッドライト90と称する)の構成の例を示すものが図6図8であり、このヘッドライト90においては、図6に示すように、プロジェクタ型としたヘッドライト90のシェード91の中央部分に設けられた可動部92がソレノイド93により設定位置まで回動するように形成されている。

0003

そして、前記ソレノイド93を駆動したときには、図6に示すように前記シェード91の上端91aと、回動した可動部92の上端92aとの高さが同一となり、楕円系反射面94からの下半部で反射した反射光遮蔽し、投影レンズ94に達しないものとする。よって、投影レンズ94から投射される光は、略上弦半円形状となり、上向き光を生じない、いわゆる、すれ違い配光となり対向車運転者などに眩惑を生じさせることを防止する。

0004

また、ソレノイド93の駆動を停止したときには、前記可動部92は、図7に示すように前方、即ち、投影レンズ94側に回動し、これにより前記可動部92の上端92aは前記シェード91の上端91aよりも低い位置となる。よって、可動部92の傾きにより上端92aが低くなった部分からは、前記楕円系反射面94からの下半部で反射した反射光の一部が投影レンズ94に達するものとなって、この部分からは上向き光が投射されるものとなり、図8に示すように車両の正面遠方視認可能となる走行配光Dが得らるものとなる。
特開2001−250407号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記した従来の構成のヘッドライト90においては、図6でも明らかなように、走行配光時に影とならないためにすれ違い配光と走行配光の移動量が大きく、このためシェード91の移動機構が大きく、スペースを必要とすると云う問題点を生じている。

0006

また、近年では、上記した車両の普及により、例えすれ違い配光として走行している場合であっても、トランクルームなどに荷物満載したときには、後部のサスペンションの沈み込む量が多くなり、車両全体前上がりの状態となり、これにより生じる対向車への眩惑の発生も問題化され、レベリング装置と称されて、手動、または、自動積載量に応じて照射方向を水平とする装置取付け要求される傾向にあり、この場合にはヘッドライト90自体が数度以内の範囲で照射方向を調整できるものとしなければ成らず、構成が複雑化する問題点を生じている。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、第一焦点に光源が配置され、長軸を前記光源を上方とする鉛直方向とした楕円系反射面と、前記長軸上の前記楕円系反射面の第二焦点近傍で水平方向で光軸を直角に交差させ、前記長軸近傍を焦点とする投影レンズと、前記長軸と前記投影レンズの光軸とが交差する交点近傍に、それぞれの反射面の回転軸が、前記長軸と前記光軸とに対して直角方向となり、且つ、配光形成に適するように水平方向に分割された主反射面と副反射面とからなり、前記主反射面の回動軸は前記長軸と前記光軸との交点に対して前記投影レンズの焦点とは反対側となる前記光軸上に設置され、前記副反射面の回動軸は前記主反射面に取付けられ、それぞれの回動軸にはそれぞれにアクチュエータ装備され、それぞれの反射面は基本位置である前記長軸と前記光軸に対して45°とする基本設定角度から個別に駆動可能とされていることを特徴とする可変配光ヘッドライトを提供することで課題を解決するものである。

発明の効果

0008

本発明により、第一焦点に光源が配置され、前記光源が上方となるように長軸を鉛直方向とした楕円系反射面と、前記長軸近傍に焦点を有し、この長軸とは水平方向で直交する投影レンズと、それぞれが前記長軸と光軸とに対し直交する方向に回動軸をする主反射面と副反射面とを有し、前記副反射面の回動軸は前記主反射面に設けられている可変配光ヘッドライトとしたことで、すれ違い配光時においても、光源からの光量のほぼ全量を照射光として利用できるようにして、明るいヘッドライトの実現を可能とすると共に、レベリング装置の機能も有するものとしてヘッドライト全体としての構成の単純化を可能とするという優れた効果を奏するものである。

発明を実施するための最良の形態

0009

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図1に符号1で示すものは本発明に係る可変配光ヘッドライトであり、この可変配光ヘッドライト1は基本的には、回転楕円面など楕円系反射面2と、投影レンズ3とを使用するプロジェクタ型の構成を採用している。

0010

そして、前記楕円系反射面2の第一焦点には光源2aが配置されている点は、従来例のプロジェクタ型のヘッドライトと同様であるが、本発明では、前記楕円系反射面2の中心線である長軸Xは、第一焦点、即ち、光源2aが上方となる鉛直方向に設定されている。

0011

また、上記のように鉛直方向に設定された長軸Xに対して、従来も、前記長軸Xと同軸、即ち、水平として位置していた投影レンズ3の光軸Yは、本発明でも従来通りに水平方向に設定されている。そして、本発明では、前記長軸Xと光軸Yとは所定の位置で直角に交差するものとされている。ここで、上記長軸Xと光軸Yとが交差する点Pは、前記長軸X側においては、前記楕円系反射面2の第二焦点の近傍であり、光軸Y側においては前記投影レンズ3の焦点の近傍である。

0012

そして、前記交点Pの位置には、この交点Pの位置を一方の端面とし、この端面を前記長軸Xと光軸Yとの双方に対して原則的には直交させる主反射面4が設けられている。尚、前記主反射面4は、基本設定角度を前記長軸Xと光軸Yとに対して45°とされており、鏡面4a側が前記楕円系反射面2と前記投影レンズ3とに向かう側に設置がなされている。

0013

ここで、図1に示す状態で、楕円系反射面2の長軸Xから向かって左半分の部分で反射する光源2aからの光の光路について考察してみると、まず、前記楕円系反射面2の長軸X上を通る光は、交点Pに45°に設置された主反射面4により直角に反射が行われ、投影レンズ3の光軸Y上を通る光となって水平方向に向かうものとなる。

0014

また、前記楕円系反射面2の長軸Xから向かって左半分の部分で反射する光は、前記主反射面4で反射が行われた後には、投影レンズ3に向かい下向きに進むものとなり、前記投影レンズ3の下半部に入射するものとなる。従って、投影レンズ3から照射方向に投射される光は、水平方向より下方を照射するものとなって、すれ違い配光が得られるものとなる。

0015

また、図1において楕円系反射面2の長軸Xから向かって右半分の部分で反射した光は、仮に副反射面5が設けられていないとすれば、前記主反射面4に当接することなく下方へ直進してしまうので、前記投影レンズ3に達することはなく、可変配光ヘッドライト1の照射方向を照射するものとは成らない。

0016

以上の説明で明らかなように長軸Xと光軸Yとの交点Pの近傍に、鏡面4aを楕円系反射面2と投影レンズ3とに向けて45°の角度で設置された主反射面4は、従来例で説明したプロジェクタ型灯具のシェードと同じ作用を行わせることが可能となるものである。

0017

よって、図2に要部の正面図で示すように、前記可変配光ヘッドライト1の左側通行用右側通行用などの用途に応じて、交点Pの右側若しくは左側に適宜な角度、寸法として突出する鏡面延長部4bを設ければ、図3に示すよう路側側に存在する通行人道路標識確認が容易となるエルボと称されている部分を有する配光形状が得られるものとなる。尚、図中に符号5で示すものは、後に説明を行う副反射鏡である。

0018

図3は、上記に説明した交点Pに設けられる主反射面4の構成を詳細に示すものであり、実際には、主反射面4と副反射面5との2面が重なった形状として形成されており、それぞれが回動可能とされている。そして、その回動軸方向は主反射面4の回動軸も副反射面5の回動軸も、前記楕円系反射面の長軸Xとも前記投影レンズ3の光軸Yとも直交する方向Z(図2参照)とされている。

0019

そして、前記主反射面4の回動軸4cは、前記投影レンズ3の光軸Y上であり、且つ、投影レンズ3に対して交点Pの反対側に位置している。尚、前記交点Pからの距離は、前記主反射面4の大きさなどにより、設計的に定められるものとなる。また、前記主反射面4の回動軸4cを駆動するためのアクチュエータ4dも設けられている。

0020

前記主反射面4の回動軸4cに対して、副反射面5の副回動軸5aは、前記主反射面4に取付けられている。そして、この副反射面5の副回動軸5aにも副アクチュエータ5bが取付けられている。よって、前記副反射面5は、主反射面4に設けられたアクチュエータ4dを作動させたときには、主反射面4と同じ動作を行い、副アクチュエータ5bを作動させたときには、図3に示すように副反射面5のみが動作を行うものとなる。

0021

このとき、前記副反射面5は、初期位置を前記主反射面4の背面にほぼ密着する状態で同一角度として設けられているものであるので、主反射面4の角度を超えて上向きとなることはなく、副アクチュエータ5bの駆動により、反射光が下向きとなる方向に変化させるものとなる。

0022

図4は、図3に示した状態での配光特性の形状を示すものであり、このときの前記主反射面4と副反射面5との長軸Xと光軸Yとに対する角度は45°とする。この場合、図1に向かい合う状態で前記楕円形反射面2の長軸Xから右半部で反射する光は、主反射面4により投影レンズ3の光軸Yから下半部に入射するものとなり、前記楕円形反射面2の長軸Xから左半部で反射する光は、副反射面5により投影レンズ3の光軸Yから上半部に入射するものとなり、投影レンズ3の光軸Yを通る水平線Hの上下方向に光を投射する走行用配光Dが得られるものとなる。

0023

ここで、副アクチュエータ5bを動作させ、副反射鏡5を下向きに回動させると、図5に示すように、前記副反射鏡5で反射した光が投影レンズ3に入射しなくなり、すれ違い用配光Tが得られるものとなる。即ち、すれ違い用配光Tを得るときの副反射鏡5の移動方向は、この副反射鏡5からの反射光を投影レンズ3入射させなければ良く、上記に説明した下向き方向以外に上向きに回動させても良いものである。

0024

このときに、本発明によれば、走行用配光Dを構成していた平面反射鏡の一部を移動させることですれ違い配光Tを得るものであるので、移動量も少なく、シェードにより遮蔽されることのない、明るいすれ違い用配光Tが得られるものとなり、視認性の向上などが図れるものとなる。

0025

つぎに、主反射面4に設けられるアクチュエータ4dの作用について説明を行う。このアクチュエータ4dは、原則としては副アクチュエータ5bが作動し、すれ違い用配光Tとされているときに動作が行われる。

0026

例えば、本発明の可変配光ヘッドライト1が、ライトバンミニバンなど比較的に多量の荷物、人員の積載が可能な車種に取付けられたものであるときには、その積載量、積載位置により、サスペンションの前後で動作量が異なり、車両が前下がり、あるいは、前上がりの状態となることがある。

0027

現在の状況では、このような状態においても、前記ヘッドライト1は上向きの光を発することがないように調整を可能とするレベリング装置の取付けが要求されており、本発明においてはアクチュエータ4dを作動させることで、上記の動作を行わせることが可能となり、解決可能とする。

0028

例えば、すれ違い用配光とした状態で、車両後部への荷物などの積載量が重くなり、ヘッドライトの照射方向に上向き光を生じるものとなったときには、アクチュエータ4dを駆動し、主反射面4からの照射光が水平となるように調整を行えば、副反射面5も同じ角度だけ下向きに作動し、図5に示すようにすれ違い用配光Tの配光形状を変えることなくパターン上下移動するレベリング動作が行えるものとなる。

0029

尚、上記の説明は、反射面を主反射面4と副反射面5との2面で可変配光ヘッドライト1を構成したときの例で説明したが、本発明は、これを限定するものではなく、例えば副反射面5を更に分割し、必要に応ずるアクチュエータを設け、コーナリングライト機能を持たせるなどしてAFS(Adaptiv frontlighting system)化することも可能である。

図面の簡単な説明

0030

本発明に係る可変配光ヘッドライトを示す断面図である。
同じく本発明に係る可変配光ヘッドライトの要部を示す正面図である。
本発明に係る可変配光ヘッドライトの要部である主反射面と副反射面との構成を示す略示的な側面図である。
本発明に係る可変配光ヘッドライトの走行用配光を示す説明図である。
本発明に係る可変配光ヘッドライトのレベリング動作を示す説明図である。
従来例をすれ違い用配光の状態で示す断面図である。
同じ従来例の走行用配光の状態を要部で示す断面図である。
従来例の走行用配光の形状の例を示す説明図である。

符号の説明

0031

1…可変配光ヘッドライト
2…楕円系反射面
3…投影レンズ
4…主反射面
4a…鏡面
4b…鏡面延長部
4c…回動軸
4d…アクチュエータ
5…副反射面
5a…副回動軸
5b…副アクチュエータ
X…長軸
Y…光軸
Z…主副反射面の回動軸方向
P…交点
H…水平線

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