(57)【要約】【課題】灯具を効率よく設計する。【解決手段】光源と、有色透明の素材で形成されており、光源からの光を透過する透光性部材とを備える灯具の設計を支援する設計支援システムであって、透光性部材と同じ素材で形成された、単位厚さを有するテストピースに対する光の透過率の波長依存性を格納する透過率格納部と、透光性部材の形状を示す形状データを入力する入力部と、形状データに基づいて、透光性部材の各部に対して、光源からの光の透過方向の厚さを算出する厚さ算出部と、光源が発生する光のスペクトル分布と、厚さ算出部により算出された厚さと、透過率格納部に格納されているテストピースの透過率とに基づき、光源からの光に対して透光性部材の各部が透過する光の色度を算出する色度算出部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、有色透明の素材で形成されており、前記光源からの光を透過する透光性部材とを備える灯具の設計を支援する設計支援システムであって、
前記透光性部材と同じ素材で形成された、単位厚さを有するテストピースに対する光の透過率の波長依存性を格納する透過率格納部と、
前記透光性部材の形状を示す形状データを入力する入力部と、
前記形状データに基づいて、前記透光性部材の各部に対して、前記光源からの光の透過方向の厚さを算出する厚さ算出部と、
前記光源が発生する光のスペクトル分布と、前記厚さ算出部により算出された前記厚さと、前記透過率格納部に格納されている前記テストピースの透過率とに基づき、前記光源からの光に対して前記透光性部材の各部が透過する光の色度を算出する色度算出部と
を備える設計支援システム。
【請求項２】
前記灯具は、車両用の標識灯である請求項１に記載の設計支援システム。
【請求項３】
許容される色度の範囲を予め格納する色度基準保持部と、
前記透光性部材の各部について、前記色度算出部により算出される前記色度を、前記許容される色度の範囲と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記形状データをどのように変更すべきかを示す設計変更ルールを、予め格納するルール格納部と、
前記透光性部材におけるいずれかの部分を透過する光の色度が、前記許容される色度の範囲の外にある場合に、前記形状データを、前記ルール格納部に格納されている前記設計変更ルールに従って変更する設計変更部と、
前記設計変更部により変更された新たな前記形状データを用いて、再度、前記厚さ算出部による厚さの計算、前記色度算出部による色度の計算、及び前記比較部による比較を行わせる繰り返し制御部と
を更に備える請求項１に記載の設計支援システム。
【請求項４】
前記透光性部材は、
素通し状に平坦に形成された平坦部と、
前記平坦部の上に形成されており、前記透光性部材を透過する光の方向を変化させるレンズ部と
を有し、
前記比較部は、前記透光性部材の全体における透過光の色度の平均値と、前記許容される色度の範囲との比較結果を出力し、
前記設計変更部は、前記比較結果に基づき、前記平坦部の厚さを変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項５】
前記比較部は、前記透光性部材の全体における透過光の色度の平均値と、前記許容される色度の範囲との比較結果を出力し、
前記透過率格納部は、素材がそれぞれ異なる複数種類の前記テストピースについて、前記透過率の波長依存性を格納し、
前記ルール格納部は、前記透光性部材の素材を、他の前記テストピースと同じ素材に変更するための前記設計変更ルールを格納し、
前記設計変更部は、前記比較結果に基づき、前記透光性部材の素材を、前記他のテストピースと同じ素材に変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項６】
前記灯具は、
前記光源からの光が直接に入射する第１の前記透光性部材と、
前記第１の透光性部材を介して前記光源からの光が入射する第２の前記透光性部材と
を備え、
前記透過率格納部は、前記第１の透光性部材と同じ素材で形成された第１の前記テストピースに対する前記透過率と、前記第２の透光性部材と同じ素材で形成された第２の前記テストピースに対する前記透過率とを格納し、
前記色度算出部は、前記第１のテストピースに対する前記透過率と、前記第２のテストピースに対する前記透過率とに基づき、前記第２の透光性部材の各部を透過する光の色度を算出し、
前記比較部は、前記透光性部材の全体における透過光の色度の平均値と、前記許容される色度の範囲との比較結果を出力し、
前記設計変更部は、前記比較結果に基づき、前記第１の透光性部材、及び前記第２の透光性部材の少なくとも一方の厚さを変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項７】
前記透光性部材は、前記透光性部材を透過する光の方向を変化させる複数のレンズ部を有し、
前記比較部は、前記透光性部材の各部における前記透過光の色度と、前記許容される色度との比較結果の、前記透光性部材の全体における分布を出力し、
前記設計変更部は、前記比較結果の前記分布に基づき、少なくとも一部の前記レンズ部のレンズ強度を変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項８】
前記透光性部材は、前記透光性部材を透過する光の方向を変化させる複数のレンズ部を有し、
前記比較部は、前記透光性部材の各部における前記透過光の色度と、前記許容される色度との比較結果の、前記透光性部材の全体における分布を出力し、
前記設計変更部は、前記比較結果の前記分布に基づき、少なくとも一部の前記レンズ部の光軸方向を変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項９】
前記透光性部材は、前記透光性部材を透過する光の方向を変化させる複数のレンズ部を有し、
前記レンズ部は、先端部に、複数の凹凸を含み、
前記比較部は、前記透光性部材の各部における前記透過光の色度と、前記許容される色度との比較結果の、前記透光性部材の全体における分布を出力し、
前記設計変更部は、前記比較結果の前記分布に基づき、少なくとも一部の前記レンズ部における前記凹凸の間隔を変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項１０】
前記ルール格納部は、それぞれ異なる複数の前記設計変更ルールを予め格納し、
前記設計支援システムは、前記複数の設計変更ルールからいずれかの前記設計変更ルールを選択する指示を、ユーザから受け付ける受付部を更に備え、
前記設計変更部は、前記ユーザにより選択された前記設計変更ルールに従って、前記形状データを変更し、
いずれかの前記設計変更ルールを選択する指示を前記受付部が受け付けた場合、前記ルール格納部は、前記ユーザにより選択された前記設計変更ルールを、前記比較部による前記比較結果と対応付けて格納し、
前記ルール格納部に格納されている前記比較結果を前記比較部が再度出力した場合、前記設計変更部は、当該比較結果に対応する前記設計変更ルールを前記ルール格納部から読み出し、当該設計変更ルールに従って、前記形状データを変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項１１】
前記光源が発生する光のスペクトル分布と、前記厚さ算出部により算出された前記厚さと、前記透過率格納部に格納されている前記テストピースの透過率とに基づき、前記光源からの光に対して前記透光性部材の各部が透過する光の強度を算出する強度算出部と、
前記透光性部材の各部が透過する光に対して許容される強度の範囲を予め格納する強度基準保持部と
を更に備え、
前記比較部は、前記強度算出部により算出される前記強度を、前記許容される強度の範囲と更に比較し、
前記透光性部材におけるいずれかの部分を透過する光の強度が、前記許容される強度の範囲の外にある場合に、前記設計変更部は、前記形状データを、前記設計変更ルールに従って変更する請求項３に記載の設計支援システム。
【請求項１２】
光源と、有色透明の素材で形成されており、前記光源からの光を透過する透光性部材とを備える灯具の設計を支援する設計支援方法であって、
前記透光性部材と同じ素材で形成された、単位厚さを有するテストピースに対する光の透過率の波長依存性を格納する透過率格納段階と、
前記透光性部材の形状を示す形状データを入力する入力段階と、
前記形状データに基づいて、前記透光性部材の各部に対して、前記光源からの光の透過方向の厚さを算出する厚さ算出段階と、
前記光源が発生する光のスペクトル分布と、前記厚さ算出段階で算出された前記厚さと、前記透過率格納段階で格納された前記テストピースの透過率とに基づき、前記光源からの光に対して前記透光性部材の各部が透過する光の色度を算出する色度算出段階と
を備える設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援システム及び設計支援方法に関する。特に、本発明は、光源と、透光性部材とを備える灯具の設計を支援する設計支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有色透明のレンズカバーを用いた車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用灯具は、アウターレンズ等のレンズカバーにより有色の光を生成して、外部に照射する。
【特許文献１】特開２００２−２７９８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両用灯具においては、安全上の観点等から、照射光に許容される色度範囲が規格により定められている。そのため、従来、例えば試作品を製作することにより、照射光の色度評価を行っていた。そして、例えば照射光の色度が許容範囲外にあった場合、車両用灯具の設計変更を行い、再度試作品を製作していた。そのため、従来、車両用灯具の設計を、効率よく行えない場合があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することができる設計支援システム及び設計支援方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、光源と、有色透明の素材で形成されており、光源からの光を透過する透光性部材とを備える灯具の設計を支援する設計支援システムであって、透光性部材と同じ素材で形成された、単位厚さを有するテストピースに対する光の透過率の波長依存性を格納する透過率格納部と、透光性部材の形状を示す形状データを入力する入力部と、形状データに基づいて、透光性部材の各部に対して、光源からの光の透過方向の厚さを算出する厚さ算出部と、光源が発生する光のスペクトル分布と、厚さ算出部により算出された厚さと、透過率格納部に格納されているテストピースの透過率とに基づき、光源からの光に対して透光性部材の各部が透過する光の色度を算出する色度算出部とを備える。灯具は、車両用の標識灯であってもよい。
【０００６】
許容される色度の範囲を予め格納する色度基準保持部と、透光性部材の各部について、色度算出部により算出される色度を、許容される色度の範囲と比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて形状データをどのように変更すべきかを示す設計変更ルールを、予め格納するルール格納部と、透光性部材におけるいずれかの部分を透過する光の色度が、許容される色度の範囲の外にある場合に、形状データを、ルール格納部に格納されている設計変更ルールに従って変更する設計変更部と、設計変更部により変更された新たな形状データを用いて、再度、厚さ算出部による厚さの計算、色度算出部による色度の計算、及び比較部による比較を行わせる繰り返し制御部とを更に備えてもよい。
【０００７】
透光性部材は、素通し状に平坦に形成された平坦部と、平坦部の上に形成されており、透光性部材を透過する光の方向を変化させるレンズ部とを有し、比較部は、透光性部材の全体における透過光の色度の平均値と、許容される色度の範囲との比較結果を出力し、設計変更部は、比較結果に基づき、平坦部の厚さを変更してもよい。
【０００８】
また、比較部は、透光性部材の全体における透過光の色度の平均値と、許容される色度の範囲との比較結果を出力し、透過率格納部は、素材がそれぞれ異なる複数種類のテストピースについて、透過率の波長依存性を格納し、ルール格納部は、透光性部材の素材を、他のテストピースと同じ素材に変更するための設計変更ルールを格納し、設計変更部は、比較結果に基づき、透光性部材の素材を、他のテストピースと同じ素材に変更してもよい。
【０００９】
また、灯具は、光源からの光が直接に入射する第１の透光性部材と、第１の透光性部材を介して光源からの光が入射する第２の透光性部材とを備え、透過率格納部は、第１の透光性部材と同じ素材で形成された第１のテストピースに対する透過率と、第２の透光性部材と同じ素材で形成された第２のテストピースに対する透過率とを格納し、色度算出部は、第１のテストピースに対する透過率と、第２のテストピースに対する透過率とに基づき、第２の透光性部材の各部を透過する光の色度を算出し、比較部は、透光性部材の全体における透過光の色度の平均値と、許容される色度の範囲との比較結果を出力し、設計変更部は、比較結果に基づき、第１の透光性部材、及び第２の透光性部材の少なくとも一方の厚さを変更してもよい。
【００１０】
また、透光性部材は、透光性部材を透過する光の方向を変化させる複数のレンズ部を有し、比較部は、透光性部材の各部における透過光の色度と、許容される色度との比較結果の、透光性部材の全体における分布を出力し、設計変更部は、比較結果の分布に基づき、少なくとも一部のレンズ部のレンズ強度を変更してもよい。
【００１１】
また、透光性部材は、透光性部材を透過する光の方向を変化させる複数のレンズ部を有し、比較部は、透光性部材の各部における透過光の色度と、許容される色度との比較結果の、透光性部材の全体における分布を出力し、設計変更部は、比較結果の分布に基づき、少なくとも一部のレンズ部の光軸方向を変更してもよい。
【００１２】
また、透光性部材は、透光性部材を透過する光の方向を変化させる複数のレンズ部を有し、レンズ部は、先端部に、複数の凹凸を含み、比較部は、透光性部材の各部における透過光の色度と、許容される色度との比較結果の、透光性部材の全体における分布を出力し、設計変更部は、比較結果の分布に基づき、少なくとも一部のレンズ部における凹凸の間隔を変更してもよい。
【００１３】
また、ルール格納部は、それぞれ異なる複数の設計変更ルールを予め格納し、設計支援システムは、複数の設計変更ルールからいずれかの設計変更ルールを選択する指示を、ユーザから受け付ける受付部を更に備え、設計変更部は、ユーザにより選択された設計変更ルールに従って、形状データを変更し、いずれかの設計変更ルールを選択する指示を受付部が受け付けた場合、ルール格納部は、ユーザにより選択された設計変更ルールを、比較部による比較結果と対応付けて格納し、ルール格納部に格納されている比較結果を比較部が再度出力した場合、設計変更部は、当該比較結果に対応する設計変更ルールをルール格納部から読み出し、当該設計変更ルールに従って、形状データを変更してもよい。
【００１４】
また、光源が発生する光のスペクトル分布と、厚さ算出部により算出された厚さと、透過率格納部に格納されているテストピースの透過率とに基づき、光源からの光に対して透光性部材の各部が透過する光の強度を算出する強度算出部と、透光性部材の各部が透過する光に対して許容される強度の範囲を予め格納する強度基準保持部とを更に備え、比較部は、強度算出部により算出される強度を、許容される強度の範囲と更に比較し、透光性部材におけるいずれかの部分を透過する光の強度が、許容される強度の範囲の外にある場合に、設計変更部は、形状データを、設計変更ルールに従って変更してもよい。
【００１５】
本発明の第２の形態においては、光源と、有色透明の素材で形成されており、光源からの光を透過する透光性部材とを備える灯具の設計を支援する設計支援方法であって、透光性部材と同じ素材で形成された、単位厚さを有するテストピースに対する光の透過率の波長依存性を格納する透過率格納段階と、透光性部材の形状を示す形状データを入力する入力段階と、形状データに基づいて、透光性部材の各部に対して、光源からの光の透過方向の厚さを算出する厚さ算出段階と、光源が発生する光のスペクトル分布と、厚さ算出段階で算出された厚さと、透過率格納段階で格納されたテストピースの透過率とに基づき、光源からの光に対して透光性部材の各部が透過する光の色度を算出する色度算出段階とを備える。
【００１６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る設計支援システム１００の構成の一例を示す。本例の設計支援システム１００は、車両用灯具１０を効率よく設計することを目的とする。本例において、設計支援システム１００を用いて設計される車両用灯具１０は、有色の光を照射する標識灯であり、ＬＥＤモジュール５０、インナーレンズ２６、及びアウターレンズ２２を備える。ＬＥＤモジュール５０は、光源の一例である。他の例において、車両用灯具１０は、光源として、ＬＥＤモジュール５０に代えて、例えば電球を備えてもよい。
【００１９】
インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２は、透光性部材の一例である。インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２は、有色透明の素材で形成されており、ＬＥＤモジュール５０からの光を透過する。また、インナーレンズ２６は、有色の光学フィルタ等を介さずに、ＬＥＤモジュール５０からの光が直接に入射する。アウターレンズ２２は、インナーレンズ２６を介して、ＬＥＤモジュール５０からの光が入射する。この場合、車両用灯具１０は、アウターレンズ２２の透過光を、外部に照射する。他の例において、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の一方は、無色透明の素材で形成されてもよい。
【００２０】
設計支援システム１００は、評価部１０２及び修正部１０４を備える。評価部１０２は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の初期設計データを外部から受け取る。また、評価部１０２は、光源データ、及びテストピースデータａ、ｂを予め格納している。そして、評価部１０２は、初期設計データ、光源データ、及びテストピースデータａ、ｂに基づき、アウターレンズ２２を透過する透過光の色度及び強度を評価する。
【００２１】
ここで、初期設計データは、例えば、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２のそれぞれの形状を示す形状データの初期値である。また、光源データは、ＬＥＤモジュール５０が発生する光のスペクトル分布を示す。光源データは、ＬＥＤモジュール５０の分光分布特性値であってよい。他の例において、評価部１０２は、光源データとして、例えばＡ光源等の標準的な光源に対するスペクトル分布を格納してもよい。尚、Ａ光源は、例えば、温度が２８５６Ｋの黒体と同じ光を照射する。
【００２２】
また、テストピースデータａは、テストピース２０ａに対する光の透過率の波長依存性を示す。テストピースデータｂは、テストピース２０ｂに対する光の透過率の波長依存性を示す。尚、テストピース２０ａ、ｂのそれぞれは、例えば単位厚さを有する平板であり、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２のそれぞれと同じ素材で形成されている。
【００２３】
そして、アウターレンズ２２の透過光の色度又は強度が予め設定された許容範囲の外にある場合（Ｆａｉｌ）、評価部１０２は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の少なくとも一方の形状データを、修正部１０４に修正させる。また、アウターレンズ２２の透過光の色度及び強度が予め設定された許容範囲の内にある場合（Ｐａｓｓ）、評価部１０２は、評価対象となったインナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の形状データを、完成設計データとして出力する。
【００２４】
修正部１０４は、インナーレンズ２６及び／又はアウターレンズ２２の形状データを、評価部１０２に指示に応じて修正して、変更設計データを生成する。そして、修正部１０４は、変更設計データを、評価部１０２に供給する。この場合、評価部１０２は、変更設計データに基づき、アウターレンズ２２の透過光の色度及び強度を再評価する。これにより、設計支援システム１００は、アウターレンズ２２の透過光に対する評価と、インナーレンズ２６及び／又はアウターレンズ２２の形状データの修正とを繰り返す。そして、形状データの修正により、アウターレンズ２２の透過光の色度及び強度が予め設定された許容範囲の内に収まった場合、評価部１０２は、完成設計データを出力する。
【００２５】
ここで、車両用灯具１０の照射光の評価を、例えば車両用灯具１０の試作品を作成して行うとすれば、設計修正を行う毎に新たな試作品を作成する必要が生じるため、車両用灯具１０の設計に時間がかかることとなる。しかし、本例において、設計支援システム１００は、形状データ、光源データ、及びテストピースデータａ、ｂを用いてアウターレンズ２２の透過光の色度を算出する。この場合、設計修正に応じて、車両用灯具１０の照射光の色度及び強度の再評価を、速やかに行うことができる。そのため、本例によれば、車両用灯具１０を効率よく設計することができる。
【００２６】
図２及び図３は、設計支援システム１００を用いて設計される車両用灯具１０の構成の一例を示す。図２は、車両用灯具１０の水平断面図を示す。図３は、車両用灯具１０の正面図を示す。本例の車両用灯具１０は、アンバー色の光を照射するターンシグナルランプである。また、図２及び図３に示した車両用灯具１０は、例えば車両前方の右側に設けられる。
【００２７】
車両用灯具１０は、ランプボディ２４、アウターレンズ２２、複数の基板３２、複数のＬＥＤモジュール５０、インナーレンズ２６、及び導光部材３４を備える。ランプボディ２４及びアウターレンズ２２は、車両用灯具１０の灯室を形成し、この灯室内に、複数の基板３２、及び複数のＬＥＤモジュール５０を、防水しつつ保持する。ランプボディ２４は、例えば樹脂により、複数の基板３２、及び複数のＬＥＤモジュール５０を車両の後方から覆うように形成される。
【００２８】
アウターレンズ２２は、例えば有色透明の素材により、車両用灯具１０の前面を覆うように形成される。これにより、アウターレンズ２２は、インナーレンズ２６を介してＬＥＤモジュール５０から入射する光を、アンバー色の光に変換して、車両の前方に照射する。このアンバー色は、車両用灯具のターンシグナルランプに用いられるべき光の色である。アウターレンズ２２は、ランプボディ２４に対し、例えばホットメルトや溶着により、固定される。また、アウターレンズ２２における、複数のＬＥＤモジュール５０と対向する面には、配光制御のためのレンズステップが形成されており、アウターレンズ２２は、このレンズステップにより、光を照射すべき方向を制御する。尚、他の例において、車両用灯具１０が光を照射すべき方向は、例えばＬＥＤモジュール５０の後方に設けられた反射鏡により、制御されてもよい。
【００２９】
複数の基板３２のそれぞれは、複数のＬＥＤモジュール５０をそれぞれ固定する。また、それぞれの基板３２は、例えば、それぞれのＬＥＤモジュール５０の点灯を制御する点灯制御部と、複数のＬＥＤモジュール５０のそれぞれとを電気的に接続する。基板３２は、ランプボディ２４に固定されてよい。
【００３０】
複数のＬＥＤモジュール５０のそれぞれは、例えば基板３２を介して点灯制御部から受け取る電力に応じて、点灯する。本例において、ＬＥＤモジュール５０は、この電力に応じて、白色光を発生する。ＬＥＤモジュール５０は、例えば、断続的な電力を点灯制御部から受け取り、この電力に応じて点滅する。点灯制御部は、例えばフラッシャーリレーにより断続的な電力を生成して、複数のＬＥＤモジュール５０に供給する。
【００３１】
インナーレンズ２６は、複数のＬＥＤモジュール５０と、アウターレンズ２２との間に設けられる。これにより、インナーレンズ２６は、複数のＬＥＤモジュール５０からの光を透過して、アウターレンズ２２に供給する。インナーレンズ２６は、複数のネジ２８により、ランプボディ２４に固定される。インナーレンズ２６は、ランスにより固定されてもよい。インナーレンズ２６は、有色透明な素材により、例えば素通し状に形成される。これにより、インナーレンズ２６は、ＬＥＤモジュール５０から受け取る白色光に基づき、所定の色の光を生成して、アウターレンズ２２に供給する。
【００３２】
導光部材３４は、ランプボディ２４の前面の少なくとも一部を覆うように、インナーレンズ２６における前面の一部の上から、車両の側面方向へ延伸して形成される。これにより、インナーレンズ２６を透過した光を、導光部材３４は、車両の側面方向へ導く。また、これにより、車両用灯具１０は、アウターレンズ２２の略全面から、アンバー色の光を発生する。本例によれば、車両用灯具１０は、アンバー色の光を、安定かつ適切に照射することができる。尚、他の例において、車両用灯具１０は、例えばテールランプ、ストップランプ、又はリアフォグランプ等であってよい。この場合も、車両用灯具１０は、有色の光を発生する。この場合も、車両用灯具１０は、有色透明な透光性部材を透過した有色光を、外部に照射してよい。
【００３３】
図４は、評価部１０２及び修正部１０４の詳細な構成の一例を示す。本例において、評価部１０２は、形状データ入力部２０２、厚さ算出部２０４、透過光算出部２０６、比較部２０８、色度基準保持部２１０、強度基準保持部２１２、及び完成データ出力部２１４を有する。
【００３４】
形状データ入力部２０２は、入力部の一例であり、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の形状を示す形状データを外部から受け取る。これにより、形状データ入力部２０２は、形状データを入力する。形状データ入力部２０２は、例えばＣＡＤの設計データにより、形状データを受け取ってよい。形状データ入力部２０２は、この形状データを、厚さ算出部２０４及び修正部１０４に供給する。
【００３５】
厚さ算出部２０４は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の形状データを形状データ入力部２０２から受け取り、その形状データに基づいて、アウターレンズ２２及びインナーレンズ２６の各部の厚さを算出する。本例において、厚さ算出部２０４は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２のそれぞれに対する複数のＬＥＤモジュール５０の位置に基づき、ＬＥＤモジュール５０からの光の透過方向の厚さを計算する。透過光算出部２０６は、厚さ算出部２０４により算出されたアウターレンズ２２及びインナーレンズ２６の各部の厚さと、予め格納された光源データ、及び複数のテストピースデータとに基づき、アウターレンズ２２の各部における、透過光の色度及び強度を算出する。
【００３６】
比較部２０８は、アウターレンズ２２の各部について、透過光算出部２０６により算出される色度及び強度を、許容される色度及び強度の範囲と比較し、比較結果を、完成データ出力部２１４及び修正部１０４に供給する。この場合、比較部２０８は、許容される色度及び強度の範囲を、色度基準保持部２１０及び強度基準保持部２１２から受け取る。
【００３７】
色度基準保持部２１０は、許容される色度の範囲を予め格納する。本例において、色度基準保持部２１０は、許容される色度の範囲として、車両用灯具に用いられるアンバー色色度範囲を格納する。他の例において、色度基準保持部２１０は、車両用灯具に用いられる赤色の色度範囲を格納してもよい。また、強度基準保持部２１２は、アウターレンズ２２の各部が透過する光に対して許容される強度の範囲を予め格納する。
【００３８】
完成データ出力部２１４は、インナーレンズ２６及びインナーレンズ２６の形状データを、形状データ入力部２０２から受け取る。また、完成データ出力部２１４は、アウターレンズ２２の透過光に対する色度及び強度の比較結果を比較部２０８から受け取る。そして、アウターレンズ２２の各部における透過光の色度及び強度が、許容される範囲内である場合に、形状データ入力部２０２は、受け取った形状データを、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の完成設計データとして出力する。これにより、評価部１０２は、入力される形状データに基づき、アウターレンズ２２の透過光に対して、色度及び強度の評価を行う。また、色度及び強度が許容範囲内であると判定した場合、評価部１０２は、評価対象となった形状データを、完成設計データとして出力する。
【００３９】
修正部１０４は、ルール格納部２１８、受付部２２０、繰り返し制御部２１６、及び設計変更部２２２を有する。ルール格納部２１８は、形状データの変更に用いる設計変更ルールを格納する。この設計変更ルールは、例えば、比較部２０８の比較結果に基づいて形状データをどのように変更すべきかを示す。本例において、ルール格納部２１８は、それぞれ異なる複数の設計変更ルールを予め格納する。ルール格納部２１８は、例えば、インナーレンズ２６又はアウターレンズ２２の形状を、どのように変更すべきかを示す設計変更ルール、インナーレンズ２６又はアウターレンズ２２のいずれの形状データを変更すべきかを示す設計変更ルール、インナーレンズ２６又はアウターレンズ２２の素材を、他のテストピース２０と同じ素材に変更するための設計変更ルール等を格納する。受付部２２０は、複数の設計変更ルールからいずれかの設計変更ルールを選択する指示を、ユーザから受け付ける。
【００４０】
繰り返し制御部２１６は、アウターレンズ２２の透過光に対する色度及び強度の比較結果を比較部２０８から受け取る。そして、アウターレンズ２２の各部における透過光の色度及び強度が、許容される範囲外である場合に、繰り返し制御部２１６は、この比較結果に基づき、設計変更部２２２に、形状データを変更させる。設計変更部２２２は、繰り返し制御部２１６の指示に応じて、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の少なくとも一方の形状データを変更する。この場合、設計変更部２２２は、ルール格納部２１８に格納されている設計変更ルールに従って、形状データを変更する。これにより、アウターレンズ２２におけるいずれかの部分を透過する光の色度が許容される色度の範囲の外にある場合、又はアウターレンズ２２におけるいずれかの部分を透過する光の強度が、許容される強度の範囲の外にある場合に、設計変更部２２２は、形状データを、設計変更ルールに従って変更する。設計変更部２２２は、変更した形状データである変更設計データを、形状データ入力部２０２に供給する。
【００４１】
この場合、形状データ入力部２０２は、新たな形状データである変更設計データを、厚さ算出部２０４に与える。そして、変更設計データに対して、厚さ算出部２０４は各部の厚さを算出する。また、透過光算出部２０６は、アウターレンズ２２の透過光の色度及び強度を算出する。比較部２０８は、アウターレンズ２２の透過光の色度及び強度を、許容される範囲と比較する。これにより、繰り返し制御部２１６は、変更設計データを用いて、再度、厚さ算出部２０４による厚さの計算、透過光算出部２０６による色度及び強度の計算、及び比較部２０８による比較を行わせる。完成データ出力部２１４は、変更設計データにより算出された色度及び強度が許容される範囲内になった場合に、その形状データを、完成設計データとして出力する。そのため、本例によれば、アウターレンズ２２の透過光の評価と、評価結果に基づく形状データの修正を、適切に繰り返すことができる。また、これにより、車両用灯具１０を効率よく設計することができる。
【００４２】
ここで、形状データの変更に用いるべき設計変更ルールの候補が複数ある場合、受付部２２０が受け付けるユーザの指示に応じて、設計変更部２２２は、一つの設計変更ルールを選択する。そして、設計変更部２２２は、ユーザにより選択された設計変更ルールに従って、形状データを変更する。
【００４３】
また、いずれかの設計変更ルールを選択する指示を受付部２２０が受け付けた場合、ルール格納部２１８は、ユーザにより選択された設計変更ルールを、比較部２０８による比較結果と対応付けて格納する。ルール格納部２１８は、この比較結果を、設計変更部２２２及び繰り返し制御部２１６を介して受け取ってよい。
【００４４】
そして、ルール格納部２１８に格納されている過去の比較結果と同じ比較結果を比較部２０８が再度出力した場合、設計変更部２２２は、その比較結果に対応する設計変更ルールをルール格納部２１８から読み出す。そして、設計変更部２２２は、その設計変更ルールに従って、形状データを変更する。本例によれば、比較結果に対して選択すべき設計変更ルールを、修正部１０４に学習させることができる。また、これにより、修正部１０４は、比較結果に応じて、設計変更ルールを自動的に選択し、形状データを変更できる。そのため、本例によれば、車両用灯具１０を効率よく設計することができる。
【００４５】
図５は、設計支援システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。最初に、形状データ入力部２０２は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の形状データの初期値である初期設計データを入力する（Ｓ１０２）。そして、厚さ算出部２０４は、初期設計データに基づき、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の各部の厚さを算出する（Ｓ１０４）。そして、透過光算出部２０６は、アウターレンズ２２の各部について、透過光の色度及び強度を算出する（Ｓ１０６）。比較部２０８は、算出された各部の色度及び強度を、許容範囲と比較する（Ｓ１０８）。
【００４６】
そして、各部の色度及び強度が許容範囲内であれば（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、完成データ出力部２１４は、現在の形状データを、完成設計データとして出力する（Ｓ１１２）。また、アウターレンズ２２のいずれかの部分の色度又は強度が許容範囲外である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、繰り返し制御部２１６は、形状データを変更させる指示を、設計変更部２２２に与える（Ｓ１１４）。この場合、比較部２０８による比較結果が、ルール格納部２１８に格納されている過去の比較結果と同じものであれば（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、設計変更部２２２は、その比較結果に対応する設計変更ルールをルール格納部２１８から読み出し（Ｓ１１８）、その設計変更ルールに従って、形状データを変更する（Ｓ１２０）。
【００４７】
また、比較部２０８による比較結果が、ルール格納部２１８に格納されている比較結果とは異なる場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、受付部２２０は、設計変更ルールを選択する指示を、ユーザから受け付ける（Ｓ１２２）。この場合、設計変更部２２２は、ユーザに選択された設計変更ルールに従って、形状データを変更する（Ｓ１２０）。また、ルール格納部２１８は、選択された設計変更ルールを、比較部２０８による比較結果と対応付けて格納する。
【００４８】
Ｓ１２０において、形状データが変更されると、設計支援システム１００は、変更後の形状データに対して、Ｓ１０４以降の動作を繰り返す。本例によれば、形状データを、適切に変更することができる。また、これにより、車両用灯具１０を効率よく設計することができる。
【００４９】
図６は、透過光算出部２０６の構成の一例を示す。本例において、透過光算出部２０６は、光源データ格納部３０６、透過率格納部３０８、色度算出部３０２、及び強度算出部３０４を有する。光源データ格納部３０６は、光源であるＬＥＤモジュール５０（図２参照）の光源データを、予め格納する。透過率格納部３０８は、素材がそれぞれ異なる複数種類のテストピース２０（図１参照）について、テストピースデータを格納する。本例において、透過率格納部３０８は、インナーレンズ２６と同じ素材で形成されたテストピースａについてのテストピースデータａ、及びアウターレンズ２２と同じ素材で形成されたテストピース２０ｂについてのテストピースデータｂを、少なくとも格納する。また、透過率格納部３０８は、更に、他の素材で形成されたテストピース２０についてのテストピースデータを格納するのが好ましい。これらの他の素材は、インナーレンズ２６、及び／又はアウターレンズ２２の素材を変更する場合に用いられるべき素材であるのが好ましい。
【００５０】
色度算出部３０２及び強度算出部３０４は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の各部の厚さのデータを、厚さ算出部２０４から受け取り、光源データ及びテストピースデータを、光源データ格納部３０６及び透過率格納部３０８から受け取る。そして、色度算出部３０２及び強度算出部３０４は、光源データと、厚さ算出部２０４により算出された厚さと、透過率格納部３０８に格納されているテストピースデータａ、ｂとに基づき、ＬＥＤモジュール５０からの光に対してアウターレンズ２２の各部が透過する光の色度及び強度を算出する。色度算出部３０２及び強度算出部３０４は、算出した色度及び強度を、比較部２０８に供給する。本例によれば、アウターレンズ２２の各部に対して、透過光の色度及び強度を適切に算出することができる。
【００５１】
図７は、色度算出部３０２の動作の一例を説明する図である。本例において、光源データ格納部３０６は、ＬＥＤモジュール５０の光源データとして、グラフ７０２に示すような、ＬＥＤモジュール５０の相対分光分布Ｒ（λ）を格納している。また、透過率格納部３０８は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２に対応するテストピースデータａ、ｂとして、グラフ７０４ａ、ｂに示すような、透過率Ｔ０ａ（λ）、Ｔ０ｂ（λ）を格納している。透過率Ｔ０ａ（λ）、Ｔ０ｂ（λ）は、テストピース２０ａ、ｂ毎に固有の特性である。
【００５２】
ここで、インナーレンズ２６の各部の透過率Ｔａ（λ）は、インナーレンズ２６と同じ素材で形成されたテストピース２０ａの透過率Ｔ０ａ（λ）、テストピース２０ａの厚さｔ０ａ、及びインナーレンズ２６の各部の厚さｔａに基づき、式１のように算出される。また、アウターレンズ２２の各部の透過率Ｔｂ（λ）は、アウターレンズ２２と同じ素材で形成されたテストピース２０ｂの透過率Ｔ０ｂ（λ）、テストピース２０ｂの厚さｔ０ｂ、及びアウターレンズ２２の各部の厚さｔｂに基づき、式２のように算出される。この場合、インナーレンズ２６とアウターレンズ２２とを併せた透過率Ｔ（λ）は、式３のように、インナーレンズ２６の各部の透過率Ｔａ（λ）と、アウターレンズ２２の各部の透過率Ｔｂ（λ）との積となる。色度算出部３０２は、この積を、ＬＥＤモジュール５０からの光の各透過方向に対応して、アウターレンズ２２の各部について算出する。この場合、色度算出部３０２は、インナーレンズ２６及びアウターレンズ２２の各部の厚さｔａ、ｔｂとして、それぞれの透過方向の光が通過する部分の厚さを用いる。
【数１】
2005149415.tif 000003
【数２】
2005149415.tif 000004
【数３】
2005149415.tif 000005
【００５３】
そして、色度算出部３０２は、アウターレンズ２２の各部における透過光の色度について、色度のＸＹＺ表色系における三刺激値を、式４から式６により算出する。ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）は、ＸＹＺ表色系における等色関数である。本例によれば、アウターレンズ２２の透過光の色度を、適切に算出することができる。
【数４】
2005149415.tif 000006
【数５】
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【数６】
2005149415.tif 000008
【００５４】
ここで、色度基準保持部２１０は、許容される色度の範囲として、例えば、グラフ７０６中に斜線で示した範囲７０８を格納している。また、色度算出部３０２は、アウターレンズ２２の各部に対して、点７１０ａ〜ｃで示すような色度を算出する。この場合、色度算出部３０２は、ＬＥＤモジュール５０からの光の透過方向の厚さが最も厚い部分と、薄い部分とに対応して、最も外側の点７１０ａ及び点７１０ｂの色度を算出する。この場合、色度算出部３０２は、中間の厚さの部分に対応して、点７１０ｃで示すような、点７１０ａと点７１０ｂとの間の色度を算出する。そのため、色度算出部３０２は、例えば、中間の厚さの部分に対する色度算出を省略して、最も厚い部分と、薄い部分とに対して、色度を算出してもよい。この場合も、アウターレンズ２２の透過光の色度を、適切に評価できる。
【００５５】
尚、透過率Ｔ０ａ（λ）、Ｔ０ｂ（λ）は、例えばＡ光源等の標準的な光源に対する透過率を実測することにより、予め算出される。例えば、標準的な光源の分光放射エネルギー分布がＳ（λ）であり、テストピース２０ａ、ｂを透過した光の分光エネルギー分布がＶａ（λ）、Ｖｂ（λ）と実測された場合、透過率格納部３０８は、テストピースデータａ、ｂとして、Ｔ０ａ（λ）＝Ｖａ（λ）／Ｓ（λ）、Ｔ０ｂ（λ）＝Ｖｂ（λ）／Ｓ（λ）を格納する。また、光源データ格納部３０６は、光源データとして、データＲ（λ）に代えて、例えば重価計数Ｊｘ（λ）、Ｊｙ（λ）、Ｊｚ（λ）を格納してもよい。ここで、Ｊｘ（λ）＝Ｒ（λ）・ｘ（λ）、Ｊｙ（λ）＝Ｒ（λ）・ｙ（λ）、Ｊｚ（λ）＝Ｒ（λ）・ｚ（λ）である。
【００５６】
図８は、アウターレンズ２２の構成の一例を示す。本例において、アウターレンズ２２は、平坦部４０２と、複数のレンズ部４０４とを有する。平坦部４０２は、アウターレンズ２２において、素通し状に平坦に形成された部分であり、ほぼ均一な厚さｄ１を有する。複数のレンズ部４０４は、平坦部４０２の上に形成されたレンズステップであり、アウターレンズ２２を透過する光の方向を変化させる。
【００５７】
また、本例において、それぞれのレンズ部４０４は、先端部に、複数の凹凸５０４を含む。この凹凸５０４は、レンズ部４０４の先端部において、透過光を拡散させる。ここで、レンズ部４０４の先端部は、例えば、レンズ部４０４における、頂点５０２の近傍の部分である。
【００５８】
図９は、設計変更部２２２の動作の一例を説明する図である。本例において、ルール格納部２１８は、それぞれ異なる複数の設計変更ルールを格納している。設計変更部２２２は、例えばユーザにより選択された設計変更ルールに従って、インナーレンズ２６又はアウターレンズ２２の形状データを変更する。
【００５９】
また、本例において、比較部２０８は、色度について、アウターレンズ２２の全体における透過光の色度の平均値と、許容される色度の範囲との比較結果を出力する。更に、比較部２０８は、アウターレンズ２２の各部における透過光の色度と、許容される色度との比較結果の、アウターレンズ２２の全体における分布を出力する。また、比較部２０８は、強度について、同様に、強度の平均値についての比較結果と、各部における比較結果の分布とを出力する。比較部２０８は、アウターレンズ２２の各部に対して、個別に、色度及び強度の比較結果を出力してもよい。
【００６０】
そして、設計変更部２２２は、例えば、矢印６０２ａ〜ｄに示すように、アウターレンズ２２の形状データを変更する。ここで、矢印６０２ａが示す場合において、設計変更部２２２は、色度又は強度の平均値についての比較結果に基づき、平坦部４０２の厚さを、ｄ１からｄ２に変更する。この場合、アウターレンズ２２の透過光の色度又は強度を、一律に変化させることができる。他の例において、設計変更部２２２は、アウターレンズ２２の各部の厚さを、個別に変化させてもよい。この場合、アウターレンズ２２の各部における透過光の色度又は強度を、個別に変化させることができる。設計変更部２２２は、インナーレンズ２６の厚さを変更してもよい。
【００６１】
矢印６０２ｂが示す場合において、設計変更部２２２は、色度又は強度の比較結果の分布に基づき、少なくとも一部のレンズ部４０４のレンズ強度を変更する。この場合、透過光の色度又は強度の分布を変化させることができる。設計変更部２２２は、比較結果の分布に応じてアウターレンズ２２の一部の領域にあるレンズ部４０４を選択し、選択したレンズ部４０４を変形してよい。
【００６２】
また、矢印６０２ｃが示す場合において、設計変更部２２２は、色度又は強度の比較結果の分布に基づき、少なくとも一部のレンズ部４０４における頂点５０２の位置を変更する。これにより、設計変更部２２２は、これらのレンズ部４０４の光軸方向を変更する。この場合も、車両用灯具１０の配光を変化させることにより、透過光の色度又は強度の分布を変化させることができる。また、矢印６０２ｄが示す場合において、設計変更部２２２は、凹凸５０４の間隔を変更する。この場合、レンズ部４０４の頂点５０２近傍における光の拡散量を変化させることにより、透過光の色度又は強度を変化させることができる。
【００６３】
また、設計変更部２２２は、比較部２０８の比較結果、及び設計変更ルールに基づき、レンズ部４０４の径を変更してもよく、複数のレンズ部４０４の間隔を変更してもよい。また、設計変更部２２２は、例えば色度又は強度の平均値についての比較結果に基づき、インナーレンズ２６又はアウターレンズ２２の素材を、他のテストピース２０と同じ素材に変更してもよい。本例によれば、インナーレンズ２６及び／又はアウターレンズ２２の形状データを、適切に変更することができる。また、これにより、車両用灯具１０を効率よく設計することができる。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る設計支援システム１００の構成の一例を示す図である。
【図２】車両用灯具１０の水平断面図を示す図である。
【図３】車両用灯具１０の正面図を示す図である。
【図４】評価部１０２及び修正部１０４の詳細な構成の一例を示す図である。
【図５】設計支援システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】透過光算出部２０６の構成の一例を示す図である。
【図７】色度算出部３０２の動作の一例を説明する図である。
【図８】アウターレンズ２２の構成の一例を示す図である。
【図９】設計変更部２２２の動作の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０・・・車両用灯具、２０・・・テストピース、２２・・・アウターレンズ、２４・・・ランプボディ、２６・・・インナーレンズ、３２・・・基板、３４・・・導光部材、５０・・・ＬＥＤモジュール、１００・・・設計支援システム、１０２・・・評価部、１０４・・・修正部、２０２・・・形状データ入力部、２０４・・・厚さ算出部、２０６・・・透過光算出部、２０８・・・比較部、２１０・・・色度基準保持部、２１２・・・強度基準保持部、２１４・・・完成データ出力部、２１６・・・繰り返し制御部、２１８・・・ルール格納部、２２０・・・受付部、２２２・・・設計変更部、３０２・・・色度算出部、３０４・・・強度算出部、３０６・・・光源データ格納部、３０８・・・透過率格納部、４０２・・・平坦部、４０４・・・レンズ部、５０２・・・頂点、５０４・・・凹凸、６０２・・・矢印、７０２・・・グラフ、７０４・・・グラフ、７０６・・・グラフ、７０８・・・範囲、７１０・・・点
【図１】
2005149415.tif 000009
【図２】
2005149415.tif 000010
【図３】
2005149415.tif 000011
【図４】
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【図５】
2005149415.tif 000013
【図６】
2005149415.tif 000014
【図７】
2005149415.tif 000015
【図８】
2005149415.tif 000016
【図９】
2005149415.tif 000017