(57)【要約】【課題】自動車のヘッドランプにおいて、車輌前後方向の設置占有幅を狭くさせると共に、照射開口を狭くさせることを可能とする。【解決手段】光反射鏡面の角度を変更可能とさせるピボット３２を有し、所望照射範囲に照射する照射光軸Ａに対して鏡面３１が４５度未満となる反射鏡３と、ピボット３２と係止させて反射鏡３を回動可能なアクチュエータ５と、供給する光が反射鏡３から照射光軸Ａとなるような反射鏡３への入射角度を得る位置に設置される光源ユニット４とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望照射範囲に照射する照射光軸に対して鏡面が４５度未満となるように設置され反射角が４５度より大きくなる反射鏡と、
平行光あるいは疑似平行光を供給可能であり、供給する光が反射鏡から所望照射範囲への照射光軸となるような反射鏡への入射角度を得る位置に設置される光源ユニットとを備える車輌用ランプ構造。
【請求項２】
鏡面を有し、鏡面とは反対側には、鏡面の角度を変更可能とさせる回動軸部を有し、所望照射範囲に照射する照射光軸に対して鏡面が４５度未満となるように設置され反射角が４５度より大きくなる反射鏡と、
反射鏡の回動軸部側に、回動軸部と係止させて回動軸を中心に反射鏡を回動可能なアクチュエータと、
平行光あるいは疑似平行光を供給可能であり、供給する光が反射鏡から所望照射範囲への照射光軸となるような反射鏡への入射角度を得る位置に設置される光源ユニットとを備える車輌用ランプ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輌用ランプの構造にかかり、詳細には、乗用自動車のヘッドランプ等に用いる車輌用ランプ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輌用ランプの構造を、従来例を表す図３に基づき以下に説明する。
【０００３】
図３は、従来のヘッドランプの構造を表し、同図中左右方向が車輌の前後方向であり、ヘッドランプ位置で車輌前後方向が表れるように切断した断面説明図である。
【０００４】
ヘッドランプ１００は、車輌前方にレンズ１０１を介してランプ開口１０２を設け、ランプ開口１０２の内部に光源体となるハロゲンランプなどのバルブ１０３を設け、更にバルブ１０３の放つ光を反射してランプ開口１０２から車輌外方へ所望の光軸をもって照射させるリフレクタ１０４とからなっていた。
【０００５】
レンズ１０１は、車輌外側曲面と一体化するよう形成された透光性を有するガラスまたは樹脂を車輌外板と同レベルに位置するよう形成されている。
【０００６】
バルブ１０３は、所望の光量を得られるランプからなり、例えばハロゲンランプなどを、開口１０２の中心の延長となる位置に固定する。この固定はランプ用の口金に嵌め込むことで行われる。
【０００７】
バルブ１０３の周囲には、バルブ１０３から開口１０２側ではない方向へ放たれた光を反射して開口１０２から外方へ照射するように反射可能なリフレクタ１０４を備えている。このリフレクタ１０４は、バルブ１０３の光を反射した際、照射範囲が車輌前方の所望範囲となるように反射可能な形状からなる。従って、反射された光は、略平行光となって照射されることとなる。
【０００８】
また、ヘッドランプ１００が所望の照射範囲を照射可能とするために、リフレクタ１０４には、リフレクタ１０４を上下回動および左右回動させ所望位置で固定出来るようにエイミング機構１０６が備えられている。
【０００９】
エイミング機構１０６は、車輌後方側からリフレクタ１０４を見たときの断面説明図である図４に表すように、リフレクタ１０４の後部に備えられている。このエイミング機構１０６は、リフレクタ１０４が回動される支点となる回動支点１０７と、回動支点１０７の左右いずれかの方向に設置されてリフレクタ１０４の該位置を後方あるいは前方（図３中左右方向）へ移動させることでリフレクタ１０４全体を車輌左右方向へ回動させる左右エイミング作用支点１０８と、回動支点１０７の上下いずれかの方向に設置されてリフレクタ１０４の該位置を後方あるいは前方（図３中左右方向）へ移動させることでリフレクタ１０４全体を車輌上下方向へ回動させる上下エイミング作用支点１０９とからなる。
【００１０】
このように構成された従来のランプ１００では、ランプ１００が発光するとエイミング機構１０６によって調整された方向へリフレクタ１０４が向いているので、所望の照射方向へと照射される。そしてその照射範囲は、リフレクタ１０４を所望の照射範囲となるよう反射可能に形状設計することによって決定されている。
【００１１】
この従来例ではヘッドランプ１００を例に挙げたが、フォグランプに適用される場合もある。
【００１２】
そして、エイミング機構１０６は、車輌の重量の増加等によって、車輌が前後に傾いた際などに、その傾き等を検知するAdaptive Front-lighting System（以下、単にＡＦＳという。）と連動させて、走行中に車輌の姿勢が変わっても最適な照射方向を得られるようにしたものもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ヘッドランプ１００では、ヘッドランプ１００のランプ開口１０２をより小さくした車輌外観が望まれることもある。
【００１４】
この場合には、ランプ開口１０２は、バルブ１０３の放つ光をバルブ１０３周囲に設けたリフレクタ１０４によって反射させて前方へ照射させる構造であり、ランプ開口１０２がリフレクタ１０４の正面側面積を必要としてしまい、外観意匠として重要な部分となるヘッドランプ１００の形状が、必然的にリフレクタ１０４の形状に依存してしまうと言う問題点を有した。
【００１５】
また、レンズ１０１とバルブ１０３との設置距離は、やはりリフレクタ１０４の大きさに影響され、リフレクタ１０４を小さくできない限りレンズ１０１とバルブ１０３との距離を小さくできないという問題点を有した。
【００１６】
そしてまた、レンズ１０１とバルブ１０３とは、リフレクタ１０４に設けたエイミング機構１０６によって角度調節が可能とはいえ、車輌の前後方向に略直線状に設置することが必須であり、バルブ１０３の設置場所が制限されてしまうと言う問題点を有した。
【００１７】
更にまた、エイミング機構１０６には、回動支点１０７は勿論のこと、光軸の左右方向を調整するための左右エイミング作用支点１０８および光軸の上下方向を調整するための上下エイミング作用支点１０９が必要であり、エイミング機構１０６を構成するための部品点数が多いという問題点を有した。
【００１８】
更にまた、エイミング機構１０６を自動調整させるためのＡＦＳを設置する場合には、各作用点、即ち、左右エイミング作用支点１０８および上下エイミング作用支点１０９それぞれに自動可動装置（図示せず）を別途設ける必要が有り、装置全体が複雑となってしまうという問題点を有した。
【００１９】
そこでこの発明は、上記問題点に鑑み、従来のバルブ１０３の光量で略従来同様の照射範囲を確保でき、且つ、ランプ開口を小さくすることが可能な車輌用ランプ構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
所望照射範囲に照射する照射光軸に対して鏡面が４５度未満となるように設置され反射角が４５度より大きくなる反射鏡と、平行光あるいは疑似平行光を供給可能であり、供給する光が反射鏡から所望照射範囲への照射光軸となるような反射鏡への入射角度を得る位置に設置される光源ユニットとを備える車輌用ランプ構造、を提供する。
この車輌用ランプ構造では、光源ユニットから平行光あるいは疑似平行光を照射する。この時、光源ユニットは、照射方向が反射鏡側へと向けられており、照射された光は反射鏡へ到達する。この時、反射鏡が所望照射範囲への照射光軸に対して４５度未満となるように設置されているので、反射鏡からの反射角度は４５度より大きくなり、当然光源ユニットから反射鏡への入射角度も４５度より大きな同角度となる。
【００２１】
そして、光源ユニットから照射された光は反射鏡によって反射され、反射面との角度が４５度未満（反射角度が４５度より大きい角度）で反射されて所望の照射範囲を照射する。この時、所望の照射範囲へ照射される光は、反射面との角度が４５度未満なので、光源ユニットが照射する際の平行光あるいは疑似平行光の照射幅より狭い幅で所望照射範囲へと照射されることとなる。
【００２２】
またこの発明は、
鏡面を有し、鏡面とは反対側には、鏡面の角度を変更可能とさせる回動軸部を有し、所望照射範囲に照射する照射光軸に対して鏡面が４５度未満となるように設置され反射角が４５度より大きくなる反射鏡と、
反射鏡の回動軸部側に、回動軸部と係止させて回動軸を中心に反射鏡を回動可能なアクチュエータと、
平行光あるいは疑似平行光を供給可能であり、供給する光が反射鏡から所望照射範囲への照射光軸となるような反射鏡への入射角度を得る位置に設置される光源ユニットとを備える車輌用ランプ構造、
を提供する。従って、前記車輌用ランプ構造に加え、更に反射鏡面の裏側に、反射鏡を回動可能とさせる回動支点となるように回動軸部を備えており、該回動軸部にアクチュエータを係止させてある。そして、アクチュエータを作動させて反射鏡を回動させることで、反射鏡の反射面を傾け、所望の照射範囲となるように調整可能とする。
【発明の効果】
【００２３】
従って、この発明によれば、反射角度が４５度より大きくなるように反射鏡を設置するので、光源ユニットから照射された光を反射したときの幅が、光源ユニットが照射する照射光幅より小さくなるので、ヘッドランプ等の車輌用ランプ構造における光照射のための車輌表面開口を光源ユニットの照射光幅より小さくすることが可能となり、車輌意匠の設計自由度を増すことが可能であり、デザイン自由度を向上させることができるという効果を有する。
【００２４】
また、照射するためのランプ開口と光源ユニットとが反射鏡を介することで直線状に配置しなくて良くなるので、照射するためのランプ開口を小さくすると共に車輌用ランプ構造の車輌前後方向の奥行きを小さくすることが可能となり、エンジンルーム内の設計自由度が増すという効果を有する。
【００２５】
更にまた、反射鏡の反射面と対向する裏面にアクチュエータを設けることで反射鏡を回動自在にさせれば、サイドミラー等に用いられている従来からの電動回動技術によって反射鏡を回動させることが可能であり、例えばＡＦＳとの連動で容易に回動させる構造を提供できる。しかもこれらの構造は簡単であって従来から行われている回動機能付きの電動アクチュエータを使用して行えるので安価な構造とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態を車輌側方から見た状態を表す断面説明図
【図２】この発明の実施の形態を動作させたときの車輌側方から見た状態を表す断面説明図
【図３】従来例を車輌側方から見た状態を表す断面説明図
【図４】従来例を表す車輌後方側視の断面説明図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
１は、この発明にかかる車輌用ランプ構造の一例であるヘッドランプである。ヘッドランプ１は、車輌前方の車輌表面に位置されて固定される透光性を有するレンズ２の内部に設置されている。昨今の車輌では、レンズ２も車輌外装と一体的に構成されることが多いためこの実施の形態ではレンズ２を車輌構造の一部として説明するが、ヘッドランプ１はレンズ２を含めた一体構造としてヘッドランプユニットとして扱っても良い。なお、この実施の形態では、車輌用ランプ構造の例としてヘッドランプ１を挙げ説明するが、フォグランプであったり、車輌後方を照射する等他のランプであっても良い。
【００２９】
ヘッドランプ１は、レンズ２の車輌後方側内部に反射鏡３を備え、更に反射鏡３の下方には光源ユニット４を備える。そして、光源ユニット４から反射鏡３まで、および、反射鏡３からレンズ２までは、光源ユニット４から照射された光の通路となる光路Ｄを形成する。この通路Ｄは、図１中に平行に表した複数の線が光の照射方向を表すので、該光照射がレンズ２を通って車輌外部へと照射されるように形成される。
【００３０】
例えば、車輌が乗用自動車の場合には、ヘッドランプ１により照射しなければならない照射範囲と、照射される照度とが規定されているので、光源ユニット４から照射され反射鏡３に反射されて更にレンズ２を経由して路面へ照射される範囲となるように、レンズ２から車輌外部への照射方向Ａを決定する。
【００３１】
なお、図中「Ａ」は照射方向を表しており、照射方向Ａは、照射光が平行光あるいは疑似平行光なので、照射光軸として説明する。
【００３２】
また、レンズ２の車輌内外には、照射方向Ａに光が通過していくための光の通過範囲があり、この範囲が照射開口Ｂとなる。照射開口Ｂは、この実施の形態では、図１が車輌側面から水平方向へ見たときのヘッドランプ１部分の断面説明図であるため、車輌の上下方向の幅として表されている。そして照射開口Ｂは、最小限必要な開口を表しており、この開口幅内には照射を遮るような物は存在しない。この照射開口Ｂは、当然車輌の左右方向の幅としても左右方向照射範囲として存在するが、上下方向の照射開口Ｂと同様なので、左右方向照射開口についての説明は省略する。
【００３３】
反射鏡３は、従来の問題点であった照射開口が大きくなってしまうことを改善するために設けられており、従来同様の光源ユニット４をこの実施の形態に使用した場合に、鏡面３１が、照射方向Ａである照射光軸と成す鏡面角度αを４５°未満とすることで、従来の光源ユニット４からレンズへ直接照射される照射光が通過する従来照射開口Ｃより幅狭とすることが可能である。この実施の形態では鏡面角度αを略２０°として説明しているため、理論上は従来照射開口Ｃに対して約３５パーセントの照射開口Ｂとなる。この照射開口Ｂは、鏡面角度αを大きくするほど従来照射開口Ｃに近づくこととなる。
【００３４】
なお、この実施の形態では、照射範囲へ照射される光は、略平行な疑似平行光であるが、この実施の形態では、説明を簡単にするため平行光として説明する。
【００３５】
更に反射鏡３は、鏡面３１の反対側に、反射鏡３が回動される回動支点となるピボット３２を突設する。このピボット３２には、電動アクチュエータ５が係止され、該ピボット３２を支点に鏡面３１を回動可能にしている。そして、反射鏡３は、電動アクチュエータ５が運転者等の操作によってあるいは自動的に動作されることで反射方向の角度を変更可能となる。
【００３６】
光源ユニット４は、自身が照射する光を反射鏡３に反射させて照射範囲を照射するために、反射鏡３の下方であり車輌の稍後方側へ固定される。この固定位置は、反射鏡３の鏡面角度αによって決定される。そして光源ユニット４が照射する光の照射方向は、反射鏡３側となるように鏡面角度αの２倍の角度２αとなるように傾いて向けられ固定されている。
【００３７】
光源ユニット４には、照射光を発生するバルブ４１と、バルブ４１から照射された光を平行光あるいは疑似平行光となるように反射させるリフレクタ４２とからなる。バルブ４１およびリフレクタ４２は、従来同様であり、バルブ４１は反射鏡３に反射されて照射範囲を照射したときに規定の輝度を確保できる発光量を備える。またリフレクタ４２は、バルブ４１が反射鏡３の鏡面３１へ到達する光以外の光、例えば、反射鏡３と反対方向へ照射される光を、反射鏡３側へ反射させることが可能な放物面のような反射面を備えてバルブ４１を反射面の焦点となる位置に備えている。
【００３８】
従って、光源ユニット４は従来の光源ユニットと変わらない。勿論、リフレクタ４２の開口側を、透光性を有するガラスまたは樹脂で被覆して形成しても良く、また、このガラスまたは樹脂をレンズ状に形成して反射鏡３側へ略平行な疑似平行光を照射可能に形成しても良い。更にまた、光源ユニット４は、バルブ４１とリフレクタ４２とをあたかも一体形成されているように説明したが、それぞれ別々の部材として形成されていても何ら問題ない。
【００３９】
また、反射鏡３からレンズ２までの間には、照射開口Ｂの光路Ｄを妨害せず光路Ｄ外部へ光が漏れないようにする光路カバー６を備える。この光路カバー６は、反射鏡３側およびレンズ２側を開口し、光路Ｄを塞がないような筒形状に形成され固定される。
【００４０】
このように形成するヘッドランプ１では、バルブ４１が発光してリフレクタ４２に反射した光が、平行光あるいは疑似平行光となって反射鏡３へと到達する。到達した照射光は、鏡面３１によって反射され、レンズ２を通過して照射範囲を照射する。
【００４１】
この時光源ユニット４自体から照射される照射光の幅は、従来と同じであり、直接照射範囲に照射するときの従来照射開口Ｃあるいはそれより稍広範囲で反射鏡３へ到達される。
【００４２】
しかしながら、鏡面３１に反射されるときに、鏡面３１への入射角度が反射角度と同角度になるため、反射されたレンズ２への照射光は、照射開口Ｂの範囲となるような上下方向が幅狭な照射光であり光路Ｄとなる。
【００４３】
この実施の形態では反射鏡３を照射方向Ａと約２０°傾けた鏡面角度αで設置したが、鏡面角度αと照射開口Ｂの幅との関係は、理論的には光源ユニット４の照射幅（従来照射開口Ｃに相当）とｓｉｎＡとを掛け合わせた幅となるので、鏡面角度αを大きく取るとｓｉｎＡが大きくなり、照射開口Ｂが従来照射開口Ｃの値に近づくことになる。
【００４４】
その反面、鏡面角度αが大きくなると、反射角度が小さくなるので当然入射角度も小さくなり、これに伴い、光源ユニット４を設置する位置は反射鏡３直下に近付くこととなるので、レンズ２から光源ユニット４までのヘッドランプ１に要する車輌前後方向のヘッドランプ設置幅Ｅを狭くすることが可能となる。
【００４５】
従って、ヘッドランプ１では、鏡面角度αを適宜選択することで、ヘッドランプ１を設置するのに要するヘッドランプ設置幅Ｅおよび照射開口Ｂを設定出来る。例えば、ヘッドランプ設置幅Ｅを充分に取れないようなノーズの短い車輌では、鏡面角度αを４５°に近づけて設計し照射開口Ｂをあまり狭くしないとか、ヘッドランプ設置幅Ｅを充分にとれるノーズが長い車輌では鏡面角度αを０°に近づけるように設計することで照射開口Ｂをより小さく出来る。
【００４６】
このように、光源ユニット４の構造を従来と変えることなく照射開口Ｂを幅狭とするなどの設計が可能となるので、ヘッドランプ１設計時の自由度が増すと共に、車輌外観を決定する大きな要因となるヘッドランプ１の意匠設計の自由度が増すので、車輌設計自由度が増加する。
【００４７】
アクチュエータ５は、反射鏡３に設けるピボット３２と係止されて、ピボット３２を回動自在とさせる係止部５１を備える。係止部５１は、アクチュエータ本体５２内に備える動作ユニット（図示せず）によって動作可能である。アクチュエータ５は、車輌に取付けられているドアミラーやサイドミラーを車内から遠隔操作するために従来から用いられていた電動アクチュエータと同様であり、入力される信号に基づいて、所定の範囲で全方向に自由に係止部５１を回動動作させ、これと連動して反射鏡３が回動して鏡面方向を変更可能とさせる。
【００４８】
そしてアクチュエータ５による動作は、入力される信号に基づきアクチュエータ本体５２内に有る動作ユニット（図示せず）が動作されて係止部５１を角度βだけ回動動作させると、図２に表すように、係止部５１の回動に伴い、反射鏡３が角度βだけ回動され、鏡面角度αが角度β分だけ増加される。勿論回動方向が逆であれば鏡面角度αは減少されることとなる。
【００４９】
すると、鏡面角度αが変更されたことによって光源ユニット４からの照射光の入射角度が角度βだけ増加されるので、反射角度も角度βだけ増加し、レンズ２を透過して照射される照射光は、反射鏡３が鏡面角度αの時よりも相対的に角度２βだけ下方へと照射されることとなる。
【００５０】
従って、アクチュエータ５によって、ヘッドランプ１が照射する照射範囲を上下あるいは左右に調節可能となる。
【００５１】
このアクチュエータ５は、車内で運転者等が操作して反射鏡３の角度を変更可能に形成してもよいが、車輌の前後や左右の傾斜量を自動的に検知可能な装置、例えば、ＡＦＳ（図示せず）と電気的に接続し、ＡＦＳ（図示せず）から入力する信号に基づいてヘッドランプ１による照射方向Ａを自動的に変更可能に構成すると効果的であり、同じ車輌に於けるグレード差を付ける等の効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
この発明は、車輌用のランプ構造に利用でき、乗用自動車や作業自動車などのヘッドランプやフォグランプとして利用することでその効果をより発揮可能である。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ  照射方向
Ｂ  照射開口
Ｃ  従来照射開口
α  鏡面角度
１  ヘッドランプ
２  レンズ
３  反射鏡
３１  鏡面
３２  ピボット
４  光源ユニット
４１  バルブ
４２  リフレクタ
５  アクチュエータ
５１  係止部
５２  アクチュエータ本体
６  光路カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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