(57)【要約】  自動車照明レンズの太陽光集束分析装置及びその使用方法であって、自動車照明の投射ユニットにおける潜在的な故障モードの分析検証装置及びその使用方法に関し、特に、太陽光が自動車照明レンズにより集束して形成された集束スポットによるレンズ周辺部品のアブレーションの分析検証に関し、本装置は、台座とレンズホルダと試験片ホルダとを含み、台座の上に水平回転台及び傾角調整機構が設けられる。傾角調整機構は固定支持アームと垂直スイングアームとを連結して構成され、レンズホルダは垂直スイングアームの上に固定される。試験片ホルダは、レンズホルダの下方にある試験片昇降台の上に取り付けられ、試験片をレンズホルダの下方の太陽光集束観測領域の内に保持する。本装置は、水平回転台及び傾角調整機構を利用して試験片及び自動車照明レンズを３６０°全方位に回転させ、日中の日光のある時間に所望のレンズと太陽光との相対角度を得ることができ、集束の観測分析過程において実際の太陽の高さの影響を受けない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平調整可能な台座と、自動車照明レンズを保持するためのレンズホルダと、試験片を固定するための試験片ホルダとを含む自動車照明レンズの太陽光集束分析装置であって、前記台座の上において回転軸を中心に回転できる水平回転台及び前記水平回転台の中央部に配置される傾角調整機構が設けられ、前記傾角調整機構は固定支持アームと垂直スイングアームとを連結して構成され、前記固定支持アームは前記水平回転台の上に固定され、前記垂直スイングアームはスイングアーム軸によって前記固定支持アームの上に回転可能に連結され、前記レンズホルダは前記垂直スイングアームの上に固定され、前記自動車照明レンズの中心は前記回転軸と前記スイングアーム軸の軸線交差部に位置し、前記試験片ホルダは前記レンズホルダの下方にある試験片昇降台の上に取り付けられ、前記試験片昇降台は、前記垂直スイングアームの上に取り付けられ、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の距離を調整するために用いられ、前記試験片ホルダは前記試験片を前記レンズホルダの下方の太陽光集束観測領域の内に保持することを特徴とする、自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項２】
前記試験片昇降台は、高さ調整ノブ付きＸ型昇降構造と前記試験片の高さを読み取るための昇降台ハイトゲージとを含み、前記試験片ホルダの前記Ｘ型昇降構造の支持の高さを調整することによって、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の縦方向距離を変え、太陽光が集束した集束スポットの前記縦方向距離に伴う変化について、観測分析を行うことができることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項３】
前記水平回転台の上に日射角度計が設けられ、前記日射角度計は先端に指針を装着されると共に目盛線及び目盛溝が付いた定規であり、前記指針が前記水平回転台に垂直となり、前記指針の軸線及び前記目盛溝の中心線が前記傾角調整機構のスイングアーム揺動面に平行となり、前記水平回転台を回転させて前記指針の影と前記目盛溝とを同一直線上にさせた時、前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置は太陽光が垂直に入射する方位に位置し、前記指針の投影が指す前記目盛線は前記太陽光と地平線との交角αに対応し、前記傾角調整機構の上に前記試験片昇降台が前記スイングアーム軸を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βを指示するためのスイングアーム傾角計が設けられ、前記試験片昇降台の縁端部に、前記太陽光が集束した集束スポットと前記自動車照明レンズとの間の横方向距離を読み取るために用いられ、前記試験片に平行な焦点位置測定ゲージが設けられ、前記試験片昇降台が前記スイングアーム軸を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βの調整によって、前記自動車照明レンズの太陽光入射角γを変え、前記自動車照明レンズの異なる前記太陽光入射角γにおける焦点位置について観測分析を行うことができ、前記自動車照明レンズの前記太陽光入射角γは、式γ＝α＋βを計算して得られることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項４】
前記台座の周辺に３個又は４個の台座ボルトが配置され、前記水平回転台の上に気泡管水準器が設けられ、前記気泡管水準器の指示に基づいて前記台座ボルトのそれぞれの支持の高さを調整して前記水平回転台を水平状態にさせることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項５】
前記レンズホルダは、２つのポジションで固定される方式で前記垂直スイングアームの上に連結され、レンズホルダ本体９０が前記試験片１５に平行な第１ポジション或いは前記試験片１５に垂直な第２ポジションにロックされることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項６】
前記レンズホルダは、三つ爪のセルフセンタリング構造を用い、環状のレンズホルダ本体の上に連結された前記レンズホルダの３個の弾性を有する係止爪を利用して前記自動車照明レンズを前記レンズホルダの上に保持し、かつ前記自動車照明レンズの中心線を前記スイングアーム軸の軸線に自動的に合わせることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項７】
前記レンズホルダは、四つ爪の調心構造であり、非真円形の前記自動車照明レンズを保持するために用いられ、レンズホルダ本体の上に環状摺動溝及び前記環状摺動溝に沿って移動すると共にロックできる前記レンズホルダの４個の係止爪が設けられ、前記レンズホルダの４個の係止爪のそれぞれの前記環状摺動溝におけるロック位置の調整によって、前記非真円形の自動車照明レンズを前記レンズホルダの上に固定でき、かつ前記自動車照明レンズの中心位置を調整してその中心線を前記スイングアーム軸の軸線に合わせることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項８】
日射強度を測定するための日射計を更に含み、前記日射計のプローブは前記試験片昇降台の縁端部の前記試験片に隣接する位置に固定され、前記プローブの向きが前記試験片の法線方向に平行であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【請求項９】
請求項１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を使用する、自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法であって、前記自動車照明レンズの前下方の太陽光が集束した前記集束スポットの観測分析に用いられ、
集束アブレーションの分析試験対象となる自動車照明の周辺部品の材料及びその表面処理に基づいて、該部品及び前記自動車照明レンズの形状と位置関係を擬するための試験片を製作し、熱伝導が試験分析結果に影響することを防止するため、前記試験片を試験片ホルダの上に保持させ、前記試験片の被試験部位を浮かした状態にさせるステップＳ１０と、
試験対象となる前記自動車照明レンズをレンズホルダの上に保持させ、レンズホルダ本体を前記試験片に垂直にし、前記自動車照明レンズの光軸を前記試験片に平行にするステップＳ２０と、
前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の水平回転台を水平状態に調整するステップＳ３０と、
前記水平回転台を回転させて、前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を前記太陽光が垂直に入射する方位に位置させ、そして前記水平回転台を緊締すると共に前記太陽光と地平線との交角αを測定するステップＳ４０と、
前記太陽光と前記地平線との前記交角αに基づいて、垂直スイングアームを回転させると共にスイングアーム傾角βを測定し、前記自動車照明レンズの太陽光入射角γ＝α＋βを集束観測分析の要求に適合させ、そして前記垂直スイングアームを緊締するステップＳ５０と、
前記試験片ホルダの高さを調整し、前記太陽光が前記自動車照明レンズを透過して集束した後、前記試験片の上に投射される最小の前記集束スポットを探し、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の縦方向距離及び前記集束スポットとレンズとの前後距離を測定して、前記試験対象となる自動車照明レンズの前記太陽光入射角γにおける光軸外の焦点距離及び焦点位置を得るステップＳ６０と、
前記試験片ホルダの高さを上下に調整して前記試験片と前記自動車照明レンズの相対高さを変更し、前記集束スポットの大きさ及び集束エネルギーの大きさを変え、前記試験片の前記太陽光による集束アブレーションを招く前記集束スポットの範囲を測定するステップＳ７０と、
日射計で日射強度パラメータを測定して、前記自動車照明の周辺部品における前記太陽光による前記集束アブレーションの集束エネルギー分析に、測定された前記日射強度パラメータを用いるステップＳ８０と、
を含むことを特徴とする、自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法。
【請求項１０】
前記自動車照明レンズの後方の前記集束スポットを測定及び観測するために用いられ、前記ステップＳ２０と前記ステップＳ３０との間に、
前記レンズホルダの取付けを調整し、前記レンズホルダを９０度回転し、前記レンズホルダ本体を前記試験片に平行にし、前記自動車照明レンズの光軸を前記試験片に垂直にするステップＳ２２と、
前記試験片ホルダの固定位置を調整し、前記試験片を前記自動車照明レンズの後方にある太陽光集束観測領域の内に移動させるステップＳ２４と、
を更に含むことを特徴とする、請求項９に記載の自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車照明の投射ユニットにおける潜在的な故障モードの分析検証装置及びその使用方法に関し、特に、太陽光が自動車照明レンズにより集束して形成された集束スポットによる、レンズ周辺部品のアブレーションの分析検証に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車照明の発展につれ、投射ユニットが、益々多くの自動車の前照灯内において、ロービーム、ハイビーム等の実現のために使用されている。異なる機能及びスタイルの要求に適応するため、投射ユニットの重要な構成部分であるレンズとして、サイズ、焦点距離の異なるレンズが設計され、光学要求を満たしている。これと同時に、予想外の問題がアフターマーケットに現れている。すなわち、照明器具のレンズ周辺部品にアブレーション現象が生じやすくなっている。分析によると、その原因は、太陽光がレンズによる屈折及び全反射を経た後、レンズの周辺に集束スポットを形成することにより、小面積で高温になることにあり、これにより、照明器具及びその周辺のプラスチック製部品が融解或いはアブレーションされる。
【０００３】
特許文献１（中国特許第ＺＬ２０１１１０３５２１２７．６号）には、集光光学系の集束スポットサイズに対する測定装置及びその使用方法が開示されている。この装置は、コリメーションレーザー光源、反射と透過の切換ユニット、分光器、集光レンズ、光パワー検出器、第１直線運動ユニット、第２直線運動ユニット、二重スリット、集束レンズ、ＣＣＤカメラ、コンピュータを含む。コリメーションレーザー光源、分光器、反射と透過の切り替えユニット、二重スリット、集束レンズ、ＣＣＤカメラは、共通光路に順次設けられている。反射と透過の切り替えユニットは第１直線運動ユニット上に設けられ、二重スリット及び集束レンズは第２直線運動ユニット上に設けられる。分光器の反射光路上に集光レンズ及び光パワー検出器が順次設けられ、光パワー検出器、第１直線運動ユニット、第２直線運動ユニット、ＣＣＤカメラはいずれもコンピュータに接続され、装置は集束スポットサイズに対する分析測定を実現する。
【０００４】
しかしながら、自動車照明レンズの周辺部品に現れるアブレーション現象は、自動車照明レンズの設計上の光軸からずれた太陽光が、自動車照明レンズを透過して光軸外に集束したことによる偶発的なアブレーションであり、そのアブレーション部位及び損傷程度は車両の停車方位及び日光の強度と方向によってランダムになる。レンズ光軸に形成されたスポットについて分析測定を行う、上記の従来の技術的解決策は、自動車照明レンズの光軸外での集束の技術問題を完全に考慮していないため、レンズ周辺の自動車照明部品の太陽光集束によるアブレーションの観測、分析及び検証に全く使用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国特許第１０２５０７１５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、異なるレンズで形成された太陽光の集束により破壊を生じさせる基本要素(太陽光エネルギー、入射角度、故障を生じる部品とレンズの距離を含む)について、スポットアブレーションの各要素を総合考慮し、自動車照明における潜在的な欠陥における問題の再現及び試験による検証を実現し、かつ調整可能な部品により迅速に異なる日照り条件下での観測分析結果が得られ、自動車照明の偶発故障設計理論と実際の校正・検証及び分析のために、有効な技術的手段を提供できる自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明が上記技術的課題を解決するために用いる技術的解決策としては、水平調整可能な台座と、自動車照明レンズを保持するためのレンズホルダと、試験片を固定するための試験片ホルダとを含む自動車照明レンズの太陽光集束分析装置であって、前記台座の上において回転軸を中心に回転できる水平回転台及び前記水平回転台の中央部に配置される傾角調整機構が設けられ、前記傾角調整機構は固定支持アームと垂直スイングアームとを連結して構成され、前記固定支持アームは前記水平回転台の上に固定され、前記垂直スイングアームはスイングアーム軸によって前記固定支持アームの上に回転可能に連結され、前記レンズホルダは前記垂直スイングアームの上に固定され、前記自動車照明レンズの中心は前記回転軸と前記スイングアーム軸の軸線交差部に位置し、前記試験片ホルダは前記レンズホルダの下方にある試験片昇降台の上に取り付けられ、前記試験片昇降台は、前記垂直スイングアームの上に取り付けられ、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の距離を調整するために用いられ、前記試験片ホルダは前記試験片を前記レンズホルダの下方の太陽光集束観測領域の内に保持することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置のより好ましい解決策として、前記試験片昇降台は、高さ調整ノブ付きＸ型昇降構造と前記試験片の高さを読み取るための昇降台ハイトゲージとを含み、前記試験片ホルダの前記Ｘ型昇降構造の支持の高さを調整することによって、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の縦方向距離を変え、太陽光が集束した集束スポットの前記縦方向距離に伴う変化について、観測分析を行うことができることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の改善策として、前記水平回転台の上に日射角度計が設けられ、前記日射角度計は先端に指針を装着されると共に目盛線及び目盛溝が付いた定規であり、前記指針が前記水平回転台に垂直となり、前記指針の軸線及び前記目盛溝の中心線が前記傾角調整機構のスイングアーム揺動面に平行となり、前記水平回転台を回転させて前記指針の影と前記目盛溝とを同一直線上にさせた時、前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置は太陽光が垂直に入射する方位に位置し、前記指針の投影が指す前記目盛線は前記太陽光と地平線との交角αに対応し、前記傾角調整機構の上に、前記試験片昇降台が前記スイングアーム軸を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βを指示するためのスイングアーム傾角計が設けられ、前記試験片昇降台の縁端部に、前記太陽光が集束した集束スポットと前記自動車照明レンズとの間の横方向距離を読み取るために用いられ、前記試験片に平行な焦点位置測定ゲージが設けられ、前記試験片昇降台が前記スイングアーム軸を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βの調整によって、前記自動車照明レンズの太陽光入射角γを変え、前記自動車照明レンズの異なる前記太陽光入射角γにおける焦点位置について観測分析を行うことができ、前記自動車照明レンズの前記太陽光入射角γは、式γ＝α＋βを計算して得られることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の改善策として、前記水平回転台の上に気泡管水準器が設けられ、前記台座の周辺に３個又は４個の台座ボルトが配置され、前記気泡管水準器の指示に基づいて前記台座ボルトのそれぞれの支持の高さを調整して前記水平回転台を水平状態にさせることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の更なる改善策として、前記レンズホルダは、２つのポジションで固定される方式で前記垂直スイングアームの上に連結され、レンズホルダ本体９０が前記試験片１５に平行な第１ポジション或いは前記試験片１５に垂直な第２ポジションにロックされることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の好適な実施形態として、前記レンズホルダは、三つ爪のセルフセンタリング構造を用い、環状のレンズホルダ本体の上に連結された前記レンズホルダの３個の弾性を有する係止爪を利用して前記自動車照明レンズを前記レンズホルダの上に保持し、かつ前記自動車照明レンズの中心線を前記スイングアーム軸の軸線に自動的に合わせることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の別の好適な実施形態として、前記レンズホルダは、四つ爪の調心構造であり、非真円形の前記自動車照明レンズを保持するために用いられ、レンズホルダ本体の上に環状摺動溝及び環状摺動溝に沿って移動すると共にロックできる前記レンズホルダの４個の係止爪が設けられ、前記レンズホルダの４個の係止爪のそれぞれの前記環状摺動溝におけるロック位置の調整によって、前記非真円形の自動車照明レンズを前記レンズホルダの上に固定でき、かつ前記自動車照明レンズの中心位置を調整してその中心線を前記スイングアーム軸の軸線に合わせることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の別の改善策として、日射強度を測定するための日射計を更に含み、前記日射計のプローブは前記試験片昇降台の縁端部の前記試験片に隣接する位置に固定され、前記プローブの向きが前記試験片の法線方向に平行であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の目的は、上記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を使用する自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法を提供することである。
【００１６】
本発明が上記技術的課題を解決するために用いる技術的解決策としては、
上記の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を使用する、自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法であって、前記自動車照明レンズの前下方の太陽光が集束した前記集束スポットの観測分析に用いられ、
集束アブレーションの分析試験対象となる自動車照明の周辺部品の材料及びその表面処理に基づいて、該部品及び前記自動車照明レンズの形状と位置関係を擬するための試験片を製作し、熱伝導が試験分析結果に影響することを防止するため、前記試験片を試験片ホルダの上に保持させ、前記試験片の被試験部位を浮かした状態にさせるステップＳ１０と、
試験対象となる前記自動車照明レンズをレンズホルダの上に保持させ、レンズホルダ本体を前記試験片に垂直にし、前記自動車照明レンズの光軸を前記試験片に平行にするステップＳ２０と、
前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の水平回転台を水平状態に調整するステップＳ３０と、
前記水平回転台を回転させて、前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を前記太陽光が垂直に入射する方位に位置させ、そして前記水平回転台を緊締すると共に前記太陽光と地平線との交角αを測定するステップＳ４０と、
前記太陽光と前記地平線との前記交角αに基づいて、垂直スイングアームを回転させると共にスイングアーム傾角βを測定し、前記自動車照明レンズの太陽光入射角γ＝α＋βを集束観測分析の要求に適合させ、そして前記垂直スイングアームを緊締するステップＳ５０と、
前記試験片ホルダの高さを調整し、前記太陽光が前記自動車照明レンズを透過して集束した後、前記試験片の上に投射される最小の前記集束スポットを探し、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の縦方向距離及び前記集束スポットとレンズとの前後距離を測定して、前記試験対象となる自動車照明レンズの前記太陽光入射角γにおける光軸外の焦点距離及び焦点位置を得るステップＳ６０と、
前記試験片ホルダの高さを上下に調整して前記試験片と前記自動車照明レンズの相対高さを変更し、前記集束スポットの大きさ及び集束エネルギーの大きさを変え、前記試験片の前記太陽光による前記集束アブレーションを招く前記集束スポットの範囲を測定するステップＳ７０と、
日射計で日射強度パラメータを測定して、前記自動車照明の周辺部品における前記太陽光による前記集束アブレーションの集束エネルギー分析に、測定された前記日射強度パラメータを用いるステップＳ８０と、
を含む。
【００１７】
本発明の自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法の改善策として、前記自動車照明レンズの後方の前記集束スポットを測定及び観測するために用いられ、前記ステップＳ２０と前記ステップＳ３０との間に、
前記レンズホルダの取付けを調整し、前記レンズホルダを９０度回転し、前記レンズホルダ本体を前記試験片に平行にし、前記自動車照明レンズの光軸を前記試験片に垂直にするステップＳ２２と、
前記試験片ホルダの固定位置を調整し、前記試験片を前記自動車照明レンズの後方にある太陽光集束観測領域の内に移動させるステップＳ２４と、
を更に含む。
【発明の効果】
【００１８】
１．本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置及びその使用方法は、水平回転台及び傾角調整機構を利用して試験片及び自動車照明レンズを３６０°全方位に回転させ、日中の日光のある時間に所望のレンズと太陽光との相対角度を得ることができ、集束の観測分析過程において実際の太陽の高さの影響を受けない。
２．本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置及びその使用方法は、台座ボルト及び気泡管水準器を用いて機器の初期配置位置を迅速に調整し、異なるステージ面に適応し、配置されたステージ面の角度の影響を避けることができ、水平回転台及び日射角度計を用いて、機器に太陽光を適切に当てることができるので、集束の観測分析過程において設備全体を移動する必要がない。
３．本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置及びその使用方法は、取付け位置を調整できるレンズホルダを配置し、形状やサイズの異なるレンズを保持でき、異なる集束の観測分析及び試験の要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の構造を示す模式図である。
【図２】自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の日射角度計の構造を示す模式図である。
【図３】日射角度計を利用して太陽光の入射方向を調整する場合の模式図である。
【図４】日射角度計を利用して太陽光と地平線との交角を測定する場合の模式図である。
【図５】本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置が、初期位置にある場合の側面図である。
【図６】自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の試験片昇降台が、下降位置にある場合の側面図である。
【図７】本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置が、後傾位置にある場合の側面図である。
【図８】本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置が、前傾位置にある場合の側面図である。
【図９】試験片昇降台の回転角度に基づいて、太陽光入射角を確定する原理を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置のレンズホルダ構造を示す模式図である。
【図１１】自動車照明レンズの太陽光集束分析装置のレンズホルダによるレンズ保持状態を示す模式図である。
【図１２】本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を利用して、レンズの裏の集束スポットを観測する場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の上記技術的解決策のより一層の理解のため、添付図面及び実施例を組み合わせて更なる詳細説明を行う。
【００２１】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の一実施例は、図１及び図１２に示すように、水平調整可能な台座１と、自動車照明レンズ９１を保持するためのレンズホルダ９と、試験片１５を固定するための試験片ホルダ１４とを含む。台座１の上において回転軸１８を中心に回転できる水平回転台５及び水平回転台５の中央部に配置される傾角調整機構が設けられる。傾角調整機構は固定支持アーム１０と垂直スイングアーム１１とを連結して構成され、固定支持アーム１０が水平回転台５の上に固定され、垂直スイングアーム１１がスイングアーム軸１３によって固定支持アーム１０の上に回転可能に連結される。レンズホルダ９は垂直スイングアーム１１の上に固定され、自動車照明レンズ９１の中心は回転軸１８とスイングアーム軸１３の軸線交差部に位置し、水平回転台５及び垂直スイングアーム１１を回転することによって、日中の日光のある時間に所望のレンズと太陽光との相対角度を得ることができ、太陽の高さの影響を受けない。試験片ホルダ１４はレンズホルダ９の下方にある試験片昇降台６の上に取り付けられ、試験片昇降台６は垂直スイングアーム１１の上に取り付けられ、試験片１５と自動車照明レンズ９１との間の距離を調整するために用いられる。試験片ホルダ１４は試験片１５をレンズホルダ９の下方の太陽光集束観測領域の内に保持する。
【００２２】
図１及び図１２に示す本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の実施例において、図５及び図６を参照すると、試験片昇降台６は、高さ調整ノブ８付きＸ型昇降構造と、試験片１５の高さを読み取るための昇降台ハイトゲージ７とを含む。試験片ホルダ１４のＸ型昇降構造の支持の高さを調整することによって、試験片１５と自動車照明レンズ９１との間の縦方向距離を変え、太陽光が集束した集束スポットの縦方向距離に伴う変化について、観測分析を行うことができる。
【００２３】
図１及び図１２に示す本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の実施例において、水平回転台５の上に日射角度計４が設けられる。日射角度計４は先端に指針４１を装着されると共に目盛線４２及び目盛溝４３が付いた定規である。指針４１は水平回転台５に垂直となり、指針４１の軸線及び目盛溝４３の中心線は傾角調整機構のスイングアーム揺動面に平行となっている。目盛線４２は太陽光と地平線との交角α及び指針４１の投影の長さの関係により刻まれ、図２乃至図４を参照すると、水平回転台５を回転させて指針４１の影と目盛溝４３とを同一直線上にさせた時、自動車照明レンズの太陽光集束分析装置は太陽光が垂直に入射する方位に位置し、指針４１の投影が指す目盛線４２は太陽光と地平線との交角αに対応する。傾角調整機構の上に、試験片昇降台６がスイングアーム軸１３を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βを指示するためのスイングアーム傾角計１２が設けられる。図７乃至図９を参照すると、試験片昇降台６の縁端部に、太陽光が集束した集束スポットと自動車照明レンズとの間の横方向距離を読み取るために用いられ、試験片１５に平行な焦点位置測定ゲージ１７が設けられる。試験片昇降台６がスイングアーム軸１３を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βの調整によって、自動車照明レンズ９１の太陽光入射角γを変え、自動車照明レンズ９１の異なる太陽光入射角γにおける焦点位置について観測分析を行うことができる。自動車照明レンズ９１の太陽光入射角γは、式γ＝α＋βを計算して得られる。
【００２４】
図１及び図１２に示す本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の実施例において、水平回転台５の上に気泡管水準器３が設けられる。台座１の周辺に３個又は４個の台座ボルト２が配置され、気泡管水準器３の指示に基づいて、台座ボルト２のそれぞれの支持の高さを調整して水平回転台５を水平状態にさせる。
【００２５】
図１及び図１２に示す本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の実施例によれば、レンズホルダ９は、２つのポジションで固定される方式で垂直スイングアーム１１の上に連結され、レンズホルダ本体９０が試験片１５に平行な第１ポジション或いは試験片１５に垂直な第２ポジションにロックされる。
【００２６】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の一実施例によれば、図１０及び図１１に示すように、レンズホルダ９は、三つ爪のセルフセンタリング構造を用い、環状のレンズホルダ本体９０の上に連結されたレンズホルダの３個の弾性を有する係止爪９２を利用して自動車照明レンズ９１をレンズホルダ９の上に保持し、かつ自動車照明レンズ９１の中心線をスイングアーム軸１３の軸線に自動的に合わせる。
【００２７】
本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の別の実施例によれば、レンズホルダ９は、四つ爪の調心構造であり、非真円形の自動車照明レンズ(図示せず)を保持するために用いられ、レンズホルダ本体９０の上に環状摺動溝と環状摺動溝に沿って移動すると共にロックできるレンズホルダの４個の係止爪が設けられ、４個の係止爪のそれぞれの環状摺動溝におけるロック位置の調整によって、非真円形の自動車照明レンズをレンズホルダの上に固定でき、かつ自動車照明レンズの中心位置を調整してその中心線をスイングアーム軸１３の軸線に合わせる。
【００２８】
図１及び図１２に示す本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の実施例において、日射強度を測定するための日射計２０を更に含む。日射計２０のプローブ２１は試験片昇降台６の縁端部の試験片１５に隣接する位置に固定される。プローブ２１の向きを試験片１５の法線方向に平行することにより、プローブ２１が受けた日射強度と太陽光集束観測領域の日射強度が一致することが、保証される。
【００２９】
本発明の上記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を使用する、自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法の一実施例であって、自動車照明レンズの前下方の太陽光が集束した集束スポットの観測分析に用いられ、
集束アブレーションの分析試験対象となる自動車照明の周辺部品の材料及びその表面処理に基づいて、該部品及び自動車照明レンズ９１の形状と位置関係を擬するための試験片１５を製作し、熱伝導が試験分析結果に影響することを防止するため、試験片１５を試験片ホルダ１４の上に保持させ、試験片の被試験部位を浮かした状態にさせるステップＳ１０と、
試験対象となる自動車照明レンズ９１をレンズホルダ９の上に保持させ、レンズホルダ本体９０を試験片１５に垂直にし、自動車照明レンズ９１の光軸を試験片１５に平行にするステップＳ２０と、
気泡管水準器３の指示に基づいて、台座ボルト２のそれぞれの支持の高さを調整して、自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の水平回転台５を水平状態に調整するステップＳ３０と、
水平回転台５を回転させて、日射角度計４の指針４１の影と目盛溝４３とを同一直線上にさせ、自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を太陽光が垂直に入射する方位に位置させ、そして水平回転台５をロックし、目盛線４２から太陽光と地平線との交角αを読み取るステップＳ４０と、
太陽光と地平線との交角αに基づいて、自動車照明レンズ９１の太陽光入射角γ＝α＋βが集束観測分析の要求に適合するまで、スイングアーム軸１３を中心に垂直スイングアーム１１を前後に回転させると共に、スイングアーム傾角計１２からスイングアーム傾角βを読み取り、そして垂直スイングアームを緊締するステップＳ５０と、
試験片ホルダ１４の高さを調整し、太陽光が自動車照明レンズ９１を透過して集束した後、試験片１５の上に投射される最小の集束スポットを探し、昇降台ハイトゲージ７から試験片１５と自動車照明レンズ９１との間の縦方向距離を読み取り、そして焦点位置測定ゲージ１７から集束スポットとレンズとの前後距離を読み取って、試験対象となる自動車照明レンズ９１の太陽光入射角γにおける光軸外の焦点距離及び焦点位置を得るステップＳ６０と、
高さ調整ノブ８の調整により試験片ホルダ１４の高さを上下に調整して、試験片１５と自動車照明レンズ９１の相対高さを変更し、集束スポットの大きさ及び集束エネルギーの大きさを変え、試験片１５の太陽光による集束アブレーションを招く集束スポットの範囲を測定するステップＳ７０と、
試験片昇降台６の上に固定されたプローブ２１を利用して日射強度を測定し、日射計２０から日射強度パラメータを読み取って、自動車照明の周辺部品の太陽光による集束アブレーションの集束エネルギー分析に、読み取られた日射強度パラメータを用いるステップＳ８０と、
を含む。
【００３０】
上記自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法の別の実施例によれば、自動車照明レンズの後方の太陽光が集束した集束スポットを測定及び観測するために用いられ、ステップＳ２０とステップＳ３０との間に、
レンズホルダ９の取付けを調整し、レンズホルダ９を９０度回転し、レンズホルダ本体９０を試験片１５に平行にし、自動車照明レンズ９１の光軸を試験片１５に垂直にするステップＳ２２と、
試験片ホルダ１４の試験片昇降台６における固定位置を調整し、試験片１５を自動車照明レンズの後方にある太陽光集束観測領域の内に移動させるステップＳ２４と、
を更に含む。
【００３１】
本実施例において、自動車照明レンズ９１の太陽光入射角γを９０°に調整した時、太陽光の入射方向と自動車照明レンズ９１の光軸が重なり合うため、本発明に係る自動車照明レンズの太陽光集束分析装置は、同様に、自動車照明レンズの光軸上の集束における集束スポットの観測分析に用いられることもできる。
【００３２】
当業者であれば、上記実施例はあくまでも本発明の技術的解決策を明らかにするものであって、本発明を限定して解釈するためのものではないことは理解される。従って、本発明の実質的精神を脱しない範囲内で行う変化や変形は、本発明の特許請求の範囲に属する。
【００３３】
（付記）
（付記１）
水平調整可能な台座と、自動車照明レンズを保持するためのレンズホルダと、試験片を固定するための試験片ホルダとを含む自動車照明レンズの太陽光集束分析装置であって、前記台座の上において回転軸を中心に回転できる水平回転台及び前記水平回転台の中央部に配置される傾角調整機構が設けられ、前記傾角調整機構は固定支持アームと垂直スイングアームとを連結して構成され、前記固定支持アームは前記水平回転台の上に固定され、前記垂直スイングアームはスイングアーム軸によって前記固定支持アームの上に回転可能に連結され、前記レンズホルダは前記垂直スイングアームの上に固定され、前記自動車照明レンズの中心は前記回転軸と前記スイングアーム軸の軸線交差部に位置し、前記試験片ホルダは前記レンズホルダの下方にある試験片昇降台の上に取り付けられ、前記試験片昇降台は、前記垂直スイングアームの上に取り付けられ、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の距離を調整するために用いられ、前記試験片ホルダは前記試験片を前記レンズホルダの下方の太陽光集束観測領域の内に保持することを特徴とする、自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００３４】
（付記２）
前記試験片昇降台は、高さ調整ノブ付きＸ型昇降構造と前記試験片の高さを読み取るための昇降台ハイトゲージとを含み、前記試験片ホルダの前記Ｘ型昇降構造の支持の高さを調整することによって、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の縦方向距離を変え、太陽光が集束した集束スポットの前記縦方向距離に伴う変化について、観測分析を行うことができることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００３５】
（付記３）
前記水平回転台の上に日射角度計が設けられ、前記日射角度計は先端に指針を装着されると共に目盛線及び目盛溝が付いた定規であり、前記指針が前記水平回転台に垂直となり、前記指針の軸線及び前記目盛溝の中心線が前記傾角調整機構のスイングアーム揺動面に平行となり、前記水平回転台を回転させて前記指針の影と前記目盛溝とを同一直線上にさせた時、前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置は太陽光が垂直に入射する方位に位置し、前記指針の投影が指す前記目盛線は前記太陽光と地平線との交角αに対応し、前記傾角調整機構の上に前記試験片昇降台が前記スイングアーム軸を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βを指示するためのスイングアーム傾角計が設けられ、前記試験片昇降台の縁端部に、前記太陽光が集束した集束スポットと前記自動車照明レンズとの間の横方向距離を読み取るために用いられ、前記試験片に平行な焦点位置測定ゲージが設けられ、前記試験片昇降台が前記スイングアーム軸を中心に回転し前後に揺動したスイングアーム傾角βの調整によって、前記自動車照明レンズの太陽光入射角γを変え、前記自動車照明レンズの異なる前記太陽光入射角γにおける焦点位置について観測分析を行うことができ、前記自動車照明レンズの前記太陽光入射角γは、式γ＝α＋βを計算して得られることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００３６】
（付記４）
前記台座の周辺に３個又は４個の台座ボルトが配置され、前記水平回転台の上に気泡管水準器が設けられ、前記気泡管水準器の指示に基づいて前記台座ボルトのそれぞれの支持の高さを調整して前記水平回転台を水平状態にさせることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００３７】
（付記５）
前記レンズホルダは、２つのポジションで固定される方式で前記垂直スイングアームの上に連結され、レンズホルダ本体９０が前記試験片１５に平行な第１ポジション或いは前記試験片１５に垂直な第２ポジションにロックされることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００３８】
（付記６）
前記レンズホルダは、三つ爪のセルフセンタリング構造を用い、環状のレンズホルダ本体の上に連結された前記レンズホルダの３個の弾性を有する係止爪を利用して前記自動車照明レンズを前記レンズホルダの上に保持し、かつ前記自動車照明レンズの中心線を前記スイングアーム軸の軸線に自動的に合わせることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００３９】
（付記７）
前記レンズホルダは、四つ爪の調心構造であり、非真円形の前記自動車照明レンズを保持するために用いられ、レンズホルダ本体の上に環状摺動溝及び前記環状摺動溝に沿って移動すると共にロックできる前記レンズホルダの４個の係止爪が設けられ、前記レンズホルダの４個の係止爪のそれぞれの前記環状摺動溝におけるロック位置の調整によって、前記非真円形の自動車照明レンズを前記レンズホルダの上に固定でき、かつ前記自動車照明レンズの中心位置を調整してその中心線を前記スイングアーム軸の軸線に合わせることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００４０】
（付記８）
日射強度を測定するための日射計を更に含み、前記日射計のプローブは前記試験片昇降台の縁端部の前記試験片に隣接する位置に固定され、前記プローブの向きが前記試験片の法線方向に平行であることを特徴とする、付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置。
【００４１】
（付記９）
付記１に記載の自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を使用する、自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法であって、前記自動車照明レンズの前下方の太陽光が集束した前記集束スポットの観測分析に用いられ、
集束アブレーションの分析試験対象となる自動車照明の周辺部品の材料及びその表面処理に基づいて、該部品及び前記自動車照明レンズの形状と位置関係を擬するための試験片を製作し、熱伝導が試験分析結果に影響することを防止するため、前記試験片を試験片ホルダの上に保持させ、前記試験片の被試験部位を浮かした状態にさせるステップＳ１０と、
試験対象となる前記自動車照明レンズをレンズホルダの上に保持させ、レンズホルダ本体を前記試験片に垂直にし、前記自動車照明レンズの光軸を前記試験片に平行にするステップＳ２０と、
前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置の水平回転台を水平状態に調整するステップＳ３０と、
前記水平回転台を回転させて、前記自動車照明レンズの太陽光集束分析装置を前記太陽光が垂直に入射する方位に位置させ、そして前記水平回転台を緊締すると共に前記太陽光と地平線との交角αを測定するステップＳ４０と、
前記太陽光と前記地平線との前記交角αに基づいて、垂直スイングアームを回転させると共にスイングアーム傾角βを測定し、前記自動車照明レンズの太陽光入射角γ＝α＋βを集束観測分析の要求に適合させ、そして前記垂直スイングアームを緊締するステップＳ５０と、
前記試験片ホルダの高さを調整し、前記太陽光が前記自動車照明レンズを透過して集束した後、前記試験片の上に投射される最小の前記集束スポットを探し、前記試験片と前記自動車照明レンズとの間の縦方向距離及び前記集束スポットとレンズとの前後距離を測定して、前記試験対象となる自動車照明レンズの前記太陽光入射角γにおける光軸外の焦点距離及び焦点位置を得るステップＳ６０と、
前記試験片ホルダの高さを上下に調整して前記試験片と前記自動車照明レンズの相対高さを変更し、前記集束スポットの大きさ及び集束エネルギーの大きさを変え、前記試験片の前記太陽光による集束アブレーションを招く前記集束スポットの範囲を測定するステップＳ７０と、
日射計で日射強度パラメータを測定して、前記自動車照明の周辺部品における前記太陽光による前記集束アブレーションの集束エネルギー分析に、測定された前記日射強度パラメータを用いるステップＳ８０と、
を含むことを特徴とする、自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法。
【００４２】
（付記１０）
前記自動車照明レンズの後方の前記集束スポットを測定及び観測するために用いられ、前記ステップＳ２０と前記ステップＳ３０との間に、
前記レンズホルダの取付けを調整し、前記レンズホルダを９０度回転し、前記レンズホルダ本体を前記試験片に平行にし、前記自動車照明レンズの光軸を前記試験片に垂直にするステップＳ２２と、
前記試験片ホルダの固定位置を調整し、前記試験片を前記自動車照明レンズの後方にある太陽光集束観測領域の内に移動させるステップＳ２４と、
を更に含むことを特徴とする、付記９に記載の自動車照明レンズの光軸外の集束スポットの観測分析方法。
【符号の説明】
【００４３】
１  台座
２  台座ボルト
３  気泡管水準器
４  日射角度計
４１  指針
４２  目盛線
４３  目盛溝
５  水平回転台
６  試験片昇降台
７  昇降台ハイトゲージ
８  高さ調整ノブ
９  レンズホルダ
１０  固定支持アーム
１１  垂直スイングアーム
１２  スイングアーム傾角計
１３  スイングアーム軸
１４  試験片ホルダ
１５  試験片
１７  焦点位置測定ゲージ
１８  回転軸
２０  日射計
２１  プローブ
９０  レンズホルダ本体
９１  自動車照明レンズ
９２  レンズホルダの係止爪
【図１】
2019514025.tif 000003
【図２】
2019514025.tif 000004
【図３】
2019514025.tif 000005
【図４】
2019514025.tif 000006
【図５】
2019514025.tif 000007
【図６】
2019514025.tif 000008
【図７】
2019514025.tif 000009
【図８】
2019514025.tif 000010
【図９】
2019514025.tif 000011
【図１０】
2019514025.tif 000012
【図１１】
2019514025.tif 000013
【図１２】
2019514025.tif 000014
【国際調査報告】
2019514025.tif 000015
2019514025.tif 000016
2019514025.tif 000017
2019514025.tif 000018