JP2541869B2 - 自動車用前照灯 - Google Patents

自動車用前照灯

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バルブの光軸上に2枚のレンズを配置し、
該両レンズの相対距離を可変して照射光束を拡散又は収
束させる機能を備えた自動車用前照灯に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来より自動車の前照灯において、第6図(a)及び
(b)に示すように、放物反射鏡面の前方又はプロジェ
クタランプの前方光軸上に、同一ピッチのシリンドカル
ステップ62,63を多数設けた2枚のレンズ60,61を正対さ
せ、それらの間隔を調整することにより左右方向の照射
範囲を段階的或は車速等に連動して可変とする照明装置
が使用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この種の上記構成の照明装置は、 (a) 2枚のレンズ60,61で光束の向きを制御するた
め、その色収差は1枚のレンズのときに比べて大きくな
る。
(b) レンズの周辺に入射する光束は、2枚のレンズ
60,61により光束の向きを大きく変向されるため、特に
色収差が大きく成ることから、第6図に示すように、全
体の光束のうち、特に側方周辺部(矢印A,B)に向かう
光束にレンズの色収差による色ムラが発生し、 (1) 狭拡散時(矢印A)には周辺部はやや赤みがか
った照射光色に成る。
(2) 広拡散時(矢印B)には周辺部はやや青みがか
った照射光色に成るため、上記周辺の光束が路面或はガ
ードレールに照射された場合、生理的に不快感を覚える
という問題を有していた。
また、2枚のレンズ60,61のシリンドリカルレンズス
テップの形状を各レンズ内で焦点距離と共に同一に構成
した場合、平坦な配光が形成されるため、側方に向かう
照度も高く、特に広拡散にした場合に路肩やガードレー
ル等が明るく輝きすぎて前方の視認性が損なわれるとい
う問題があった。
更に、両レンズ60,61の間隔に関係なく照射パターン
の左右方向の照明範囲が明確に区画され、この照明範囲
を越えると急激に暗く成るため自動車の運転に不安を覚
えることがある等の問題もあった。
本発明は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、
レンズの色収差による照射光束の色ムラを解消し、且つ
光照射域と非照射域の境界のコントラストを小さくした
自動車用前照灯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、本発明に係る自動車前照
灯は、光軸と略平行な光束を照射する平行光束照射手段
の前方光軸上にシリンドリカルレンズステップを同一ピ
ッチで構成した2枚のレンズを各ピッチが相対する位置
に配置し、該両レンズの間隔を調整することにより、左
右方向へのビーム拡散範囲を制御できるようにした自動
車用前照灯において、前記レンズの一方或は両方のレン
ズについて、該各シリンダカルレンズステップの焦点距
離を光軸から周辺に向かうに従い長くなるように徐変或
は段階的に変更したことを要旨とするものである。
〔作用〕
上記構成によれば、光軸上に設けた外側レンズと内側
レンズに構成してなる隣設したシリンドリカルレンズス
テップの焦点距離が変えてあるため、レンズの透過光束
が互いに重なり合い、レンズの色収差による色ムラが目
立たなくなって、視認制御を改善することができる。
また、本発明によれば、照射光束のパターンのうち光
軸近傍部が常時最大照度となるため、遠方視認性が優
れ、また側方に至るに従い光束の照度を適正に設計制御
することができるため、眩光を抑制して良好な視認性を
得ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明に係る自動車用前照灯の実施例を図面に
従って説明する。
第1図及び第2図は、第一の実施例を示すものであ
り、光軸L上に配置した外側レンズ1の各シリンドリカ
ル凸レンズステップ11a,11b…は、それぞれ同一焦点距
離を有し同一断面形状となるように構成すると共に、内
側レンズ2の各シリンドリカル凸レンズステップ21a,21
b…は、光軸から周辺に向かうに従い、その焦点距離f1,
f2,f3を長くなるように徐変(f1<f2<f3)した構造に
成る。
第2図に示すように上記両レンズ1,2の構成の場合の
スクリーン上の配光は、各レンズステップを透過した光
束により中心側から、21aと11aによる配光部P1、21bと1
1bによる配光部P2、及び21cと11cによる配光部P3とから
成る全体の配光が形成される。従って、照射光束の各部
の配光P1,P2,P3が他の配光と重ね合わされるため、該各
配光P1,P2,P3の色ムラの量が少なくなると共に、2枚の
同一形状のレンズステップの場合と比較して色ムラが大
幅に低減される。
第3図及び第4図は、本発明の第二の実施例を示すも
のであり、外側レンズ1のシリンドリカルレンズステッ
プは凹レンズステップによって構成してある。
光軸L上に配置した外側レンズ1の各シリンドリカル
凹レンズステップは、光軸Lに近い中央部のAゾーンの
ステップ12a,12a…と、光軸Lと離れたAゾーンの両外
側に位置するBゾーンのステップ12b,12b…の2種類か
ら成り、両ゾーンのシリンドリカル凹レンズステップ12
a,12bの焦点距離fa,fbは、AゾーンのものがBゾーンの
ものより短く(fa<fb)なるように構成してある。ま
た、内側レンズ2のレンズステップは凸レンズステップ
によって構成してあり、上記外側レンズ1の各レンズス
テップと対応するように、AゾーンとBゾーンに区画さ
れている。そしてAゾーンのステップ22a,22a…と、光
軸Lと離れたAゾーンの両外側に位置するBゾーンのス
テップ22b,22b…は、その焦点距離が、Aゾーンのもの
がBゾーンのものより短い(fa<fb)構造に成ってい
る。
上記両レンズ1,2の構成の場合、第4図に示すように
スクリーン上の配光は、各レンズステップを透過した光
束の拡散角度がAゾーンのものとBゾーンのものとで異
なるため、2つのゾーンPa,Pbの配光が重ね合わされる
ように成り、該配光の色ムラの量が少なく成ると共に、
2枚の同一形状のレンズステップの場合と比較して前記
第一の実施例と同様に色ムラが大幅に低減される。
尚、前記第一及び第二の実施例を示す第1図と第3図
は狭拡散のレンズ位置を示しており、広拡散を得るため
には、第一の実施例では両レンズ1,2の間隔を狭小し、
また第二の実施例の場合は両レンズ1,2の間隔を拡張す
る。但し、第二の実施例の場合は、焦点距離のとりかた
及び各ゾーンの分割の状態によって、両レンズ1,2間隔
の相対変位なので、その途中で最大照度が得られる(照
射光束が収束する)場合がある。また、一般的には第二
の実施例においても外側レンズ1のシリンドカルレンズ
ステップを凸のシリンドリカルレンズによって構成し、
両レンズ1,2を離間させた状態で狭拡散、両レンズ1,2を
近接させた状態で広拡散の照射光束を得るように構成す
ることが好ましい。
次に、第5図は、前記実施例の外側レンズ1に対して
内側レンズ2を光軸L方向に相対移動するためのレンズ
駆動装置の一実施例を示すものである。
ケーシング31の前面に形成した矩形開口部に外側レン
ズ1を構成した前面レンズ33の脚部を嵌着締結すると共
に、該ケーシング31の開口部内面を上記外側レンズ1の
脚部形状と略同一の矩形を為す筒状体から成る第二フレ
ーム34を固設してなる。また、該第二フレーム34には光
軸L方向摺動自在に筒状の第一フレーム35を内挿すると
共に、該第一フレーム35に内側レンズ2を固設してあ
る。上記内側レンズ2と外側レンズ1にはそれぞれ前記
第一又は第二の実施例で説明したように、シリンドリカ
ルな凸又は凹レンズステップ11,21を等ピッチで横列に
並列してなる。37は、内側レンズ2の光軸上後方に形成
したリフレクタであり、該リフレクタ37の放物反射鏡面
38の焦点に点灯用のバルブ39のフィラメントが位置する
ように、ケーシング31の後端にはバルブソケット40が固
設してある。また41は、前記第一フレーム35の後端に光
軸Lと平行に突設したレンズ駆動パイプであり、該レン
ズ駆動パイプ41の端部に固設したナット42に対してケー
シング31に回動自在に軸設した螺子軸43を螺合すると共
に、該螺子軸43に軸着したウォームピニオン44と回動伝
達減速機構のウォーム45を噛合し、更に該フォーム45に
軸着した平ギヤ46を制御モータ47の駆動軸に軸着したピ
ニオンギヤ48と噛合した構造に成っている。また、49は
入力軸50に軸着した平ギヤ51を前記ウォーム45に軸着し
たピニオンギヤ52と噛合して鏡転移角を検出するポテン
ショメータである。
上記制御モータ47を正転又は逆転駆動すると、回動伝
達減速機構を介して螺子軸43を所定の速度で回動し、該
螺子軸43と螺合しているナット42との螺合作用によって
レンズ駆動パイプ41を矢印X方向に変位する。この変位
による第一フレーム35は、第二フレーム34の内面を光軸
L方向に滑動し、内側レンズ2は外側レンズ1に対して
シリンドリカルレンズステップ11,21相互のピッチ方向
の相対位置を変えることなく正確に変位し、両レンズ1,
2間の相対距離を変更することができる。そして、この
相対距離はポテンショメータ49により検出され、上記両
レンズ2,6の相対距離とポテンショメータ49の関係を予
め設定することにより、該ポテンショメータ17からの位
置信号をもって制御モータ47を中央制御回路(図示せ
ず)によって制御駆動することができ、照射光束の拡散
幅を切り替えることができる。
〔発明の効果〕
本発明に係る自動車用前照灯は、以上のように構成し
たから、光軸上に設けた外側レンズと内側レンズに構成
して成る隣接したシリンドカルレンズステップの焦点距
離を変えることにより、レンズの透過光束が互いに重な
り合うように成るため、レンズの色収差による色ムラが
目立たなく成る。
また、本発明によれば、照射光束のパターンのうち光
軸近傍部が常時最大照度となるため、遠方視認性が優
れ、また側方に至るに従い光束の照度を適正に設計制御
することができるため、ガードレール及び路肩が必要以
上の輝光することがなく、眩光を抑制して良好な視認性
を得ることができる等の特徴を有するものであり、本発
明実施による効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動車用前照灯の第一の実施例を
示すレンズ系の説明図、 第2図は同レンズ系による照射パターンの説明図、 第3図は本発明の第二の実施例を示すレンズ系の説明
図、 第4図は同レンズ系による照射パターンの説明図、 第5図は本発明に係る自動車用前照灯のレンズ系の駆動
機構の一実施例を示すものであり、 (a)は一部切欠した側断面図、 (b)は同平断面図、 (c)は背面図、 第6図は従来のレンズ系を示すものであり、 (a)は狭拡散時の説明図、 (b)は広拡散時の説明図、 第7図は同レンズ系による照射パターンを示す説明図で
ある。 1……外側レンズ、2……内側レンズ 11,11a,11b……シリンドリカル凸レンズステップ 21,21a,21b……シリンドリカル凸レンズステップ 34……第二フレーム、35……第一フレーム 37……リフレクタ、38……放物反射鏡面 39……点灯バルブ、41……レンズ駆動パイプ 42……ナット、43……螺子軸 44……ウォームピニオン 45……ウォーム、47……制御モータ 49……ポテンショメータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光軸と略平行な光束を照射する平行光束照
    射手段の前方光軸上にシリンドリカルレンズステップを
    同一ピッチで構成した2枚のレンズを各ピッチが相対す
    る位置に配置し、該両レンズの間隔を調整することによ
    り、左右方向へのビーム拡散範囲を制御できるようにし
    た自動車用前照灯において、 前記レンズの一方或は両方のレンズについて、該各シリ
    ンドリカルレンズステップの焦点距離を光軸から周辺に
    向かうに従い長くなるように徐変或は段階的に変更した
    ことを特徴とする自動車用前照灯。
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