JPH034401A - 車両用前方照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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・オプ
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゜８１１．１
７２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１
２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１９８８年１１月２日出願の米国特許出願第２６
６．１２９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１４Ｂ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。

表１ 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２２．２２２
・・・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・ケーブルを受は入れている。コネクタ
２２．・・・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２４１．２４　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２δ１０．２６□２・・・２６ｎ１１を有
し、レンズ要素２８が複数のレンズ要素２Ｂ　　、２８
□・・・２８ｎを有することを部分的に示している。前
記部分２６．１．２６Ｉ２・・・２６．、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　（点線で示す）および２６ｏ　（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２４．２
４２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２２０．２２２．２２３から送出され、よ
り少ない量の光がコネクタ２２　２２．２２Ｂから送出
され、４　ゝ　　　　５ そして更に少ない量の光がコネクタ２２７．２２．２２
９および２２１ｏから送出されるというようにテーバを
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２８□・・・２８ｎは米国特許出願節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２
６Ａ１２６Ｂおよび２６ｏの関連する部分２６１□・・
・２６ｎｎを可動式に位置決めする。

装置２０はコネクター８を介して電力を供給されると、
部分２６１□・・・２６ｎｎを側方、上方または下方に
動かして、例えば部分２６□１．２６゜１および２６３
１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２６　．２６□２お１ よび２６３゜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２６□１．２６゜１および２６
３□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２６．２．２６２□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２６　　特に２６１□、２６
□２および２６３２を介在Ａ　ゝ 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２２　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２６　の開口部を通過し、レン
ズ要素２８□およ１ び２８　にそれぞれ当たる。部材２６Ａの平らな部分２
６１１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２６□２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２
２　とレンズ要素２８゜との間に介在配置されているく
さび形の部分２６□２の一部を示している。このくさび
形部分２６．２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２６□２に当
たる入射光線と、くさび形部分２６．２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２６．
２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２６．２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、工ないし１０ｕｓ、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２６．２
がない場合の第４図の動作、すなわち開口部２４　から
放出されて平らな部分２６□１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
２８□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２４□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３２　（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２８
２から見た場合すなわちレンズ２８□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２６．２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３６ｏ　（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
１中央経路３４Ｂおよび下側経路３６゜はそれぞれ３２
　３４　および３６ｏとして更Ｃ’　　　　　Ｃ 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、３２　３４　お
よび３６＾の経路は高ビーム照Ａ’　　　　　Ａ 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２６　出て行く光
線３２ｏ、３４ｏおよび３６゜２ を逆向きに伸ばした延長線３２９．３４．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２６□２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１關ないし約３ｍｍの範囲の距Ｍ３８
で示され、上方への移動（ＱからＱ’　）は約２關ない
し約１０龍の範囲の距離４０で示されている。くさび形
部分２６□２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（２６，２）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２
４□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′）を変更する二とによって
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２８□・・・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２８□の前方の位置４５にくさび形
部分２６□２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２２　・・・２２Ｎの光学ファイバの端部ｌ から光線を放出させ得る開口部を有する部分２６　．２
６□１、および２６３□に関連する第２図、１ 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２６　．２６゜１および２６３、の厚さおよ
び屈折率１ 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２６．２
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２４、との間に介在配置され
た平らな光学部材２６．、（想像線で示す）を図示して
いる。平らな部材２６□１はレンズ要素２８□　（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２６、■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２６□１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２６□１の回転は、装置２０のように前述したく
さび形部分２６１゜を直線的に動かすのと異なり、部材
２６□１を回転させるように動作することを除いて、装
置２ｏと同様な作動装置によって達成される。

部材２６．、（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）を存する。回転
した部材２６１１（Ｂ）に当たる入射光線４６Ａ１４８
Ａおよび５０Ａはそれぞれ光線４６Ｂ、４８Ｂおよび５
０Ｂ　（すべて点線）として示すように屈折され、回転
した部材２６□１（Ｂ）からそれぞれ光線４６ｃ、４ｇ
ｏおよび５０゜（すべて点線）として出て行く。回転し
た部材２６１□（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２６□１（Ｂ）から出る位置４６
　４８　および５０Ｅから逆向きに線Ｅ’　　　　　Ｅ ４６　４８　および５０Ｄを引くことによってＤ’　　
　　　Ｄ 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２６．１を回転することによって、レンズ要
素２８□に対して現われる開口部２４□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２６□１（Ｂ）を設けて
回転させることによる全体的効果は、開口部２４、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を透過する先パターンを
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２６．２に関連する装置２０に類
似するものであってよい。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２８　・・・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２６　および２６．２に類似した光学部材２６Ｂ
の１ 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２６
　およびレンズ要素２８□・・・２８Ｎの協働動作によ
ってフォグ争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２６．１
および２６　に類似した光学部材２６ｏの関連する２ 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２６ｏ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２６．１または２６□２が光を放出する端部を
存する光学ファイバのコネクタ２２．・・・２２　とレ
ンズ要素２８□・・・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２６１□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２８、・・・２８゜に対するコネクタ２２□・・・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２６．１・・・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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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得る
   可動装置と、 を有する車両用照明装置。 ２、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請求項１記載の照明装置。 ３、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請
   求項１記載の照明装置。 ４、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、前記光学伝搬装置と
   前記レンズ要素との間に配置され、かつ前記各レンズ要
   素の光学軸に対して種々の角度まで回転され、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請求項１記載の照明
   装置。 ５、前記光学伝搬装置の前記端部の前記みかけの光学的
   位置の変更が、前記高光度光源の作動時に前記レンズ要
   素から送出される照明を第１のパターンから第２のパタ
   ーンに変更するように選択される請求項１記載の照明装
   置。