(57)【要約】【課題】  灯体光軸検査において、人手による作業を要することなく、迅速に検査基準範囲を定めることができるようにする。【解決手段】  灯体光軸検査装置は、検査対象の灯体２を支持して回転可能な支持台３４と、回転信号を受けて支持台３４を回転駆動する駆動部３５又は３６と、支持台３４に支持された灯体２からの光を受けて対応する信号を出力する受光部４と、支持台３４を所定の方向に回転させるための回転信号を駆動部３５又は３６に送る回転制御手段及び支持台３４の所定の回転角度ごとの受光部４からの信号及び支持台３４の回転角度に基づいて支持台３４の検査基準位置を算出する演算手段を含む制御部１０を備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の灯体を支持して回転可能な支持台と、
回転信号を受けて該支持台を回転駆動する駆動部と、
前記支持台に支持された灯体からの光を受けて対応する信号を出力する受光部と、
前記支持台を所定の方向に回転させるための回転信号を前記駆動部に送る回転制御手段と、
前記支持台の所定の回転角度ごとの前記受光部からの信号及び前記支持台の回転角度に基づいて前記支持台の検査基準位置を算出する演算手段とを備えることを特徴とする灯体光軸検査装置。
【請求項２】
前記駆動部はパルスモータを備え、前記パルスモータの駆動パルスにより前記所定の回転角度を制御することを特徴とする請求項１に記載の灯体光軸検査装置。
【請求項３】
前記受光部は照度センサであり、前記光の信号は前記照度センサが受光した光の照度に係る信号であり、前記検査基準位置は前記支持台を前記照度の変位量が最大となる位置から前記支持台を所定角度回転させた位置とすることを特徴とする請求項２に記載の灯体光軸検査装置。
【請求項４】
検査対象の灯体を支持して回転可能な支持台と、回転信号を受けて該支持台を回転駆動する駆動部と、前記支持台に支持された前記検査対象から出た光を受けてその光に対応する信号を出力する受光部と、前記受光部からの信号及び前記支持台の回転角度に基づいて前記支持台の検査基準位置を算出する制御部とを備えた灯体光軸検査装置により、灯体光軸検査基準位置を決定する方法であって、前記制御部が、
前記支持台を所定の方向に回転させるための回転信号を前記駆動部に送る回転制御ステップと、
前記支持台の所定の回転角度ごとの前記受光部からの信号及び前記支持台の回転角度に基づいて前記支持台の検査基準位置を算出する演算ステップとを実行することを特徴とする灯体光軸検査基準位置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯体の光軸を検査するための装置及び灯体光軸の検査基準位置を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光軸検査が必要とされる灯体としては、例えば自動車のヘッドライトがある。自動車のヘッドライトの検査では、光源から所定の距離離れた平面上において、主光軸の位置が所定の範囲内か否かあるいは所定の場所の明るさが所定の明るさか否か等の検査を行う。
【０００３】
主光軸の位置が所定の範囲内か否かを検査する方法としては、自動車から所定の距離離れたスクリーン上の等照度閉曲線の幾何学的中心を主光軸として、その主光軸が検査基準範囲内か否かを検査する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、上記のような前記検査基準範囲を定めるに際しては、あらかじめ実際のスクリーン上に２点の発光体を設け、これら発光体からの光で検査基準範囲を定める方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平２−２５１３２号公報
【特許文献２】特開昭５８−１０６４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では、上記のように車両から所定距離離れたスクリーン上に検査範囲を定めるため、発光体を設ける等の作業が必要であり、手間がかかっていた。
【０００７】
本発明は、人手による作業を要することなく、迅速に検査基準範囲を定めることができる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明の灯体光軸検査装置は、検査対象の灯体を支持して回転可能な支持台と、回転信号を受けて該支持台を回転駆動する駆動部と、前記支持台に支持された灯体からの光を受けて対応する信号を出力する受光部と、前記支持台を所定の方向に回転させるための回転信号を前記駆動部に送る回転制御手段と、前記支持台の所定の回転角度ごとの前記受光部からの信号及び前記支持台の回転角度に基づいて前記支持台の検査基準位置を算出する演算手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第１発明によれば、前記制御手段から送られる回転信号に応じて前記駆動部が前記支持台を所定の方向に回転させる。前記支持台の回転に伴い、該支持台に支持された検査対象の灯体が回転し、該灯体から出た光を前記受光部で受けたときの状況が変化する。その受光状況の変化は、前記受光部から出力される信号で検出される。そして、前記演算手段が、前記支持台の所定の回転角度ごとの前記信号及び前記支持台の回転角度に基づいて検査基準位置を算出する。こうして得られた検査基準位置を座標軸の原点とすることで迅速且つ容易に検査範囲を定めることができる。
【００１０】
第２発明は、第１発明において、前記駆動部はパルスモータを備え、前記パルスモータの駆動パルスにより前記所定の回転角度を制御することを特徴とする。これによれば、パルスモータの駆動パルスによって回転角度を制御するので、正確かつ高い精度で検査基準位置を定めることができる。
【００１１】
第３発明は、第１発明又は第２発明において、前記受光部は照度センサであり、前記光の信号は前記照度センサが受光した光の照度に係る信号であり、前記検査基準位置は前記支持台を前記照度の変位量が最大となる位置から前記支持台を所定角度回転させた位置とすることを特徴とする。
【００１２】
第４発明は、検査対象の灯体を支持して回転可能な支持台と、回転信号を受けて該支持台を回転駆動する駆動部と、前記支持台に支持された前記検査対象から出た光を受けてその光に対応する信号を出力する受光部と、前記受光部からの信号及び前記支持台の回転角度に基づいて前記支持台の検査基準位置を算出する制御部とを備えた灯体光軸検査装置により、灯体光軸検査基準位置を決定する方法であって、前記制御部が、前記支持台を所定の方向に回転させるための回転信号を前記駆動部に送る回転制御ステップと、前記支持台の所定の回転角度ごとの前記受光部からの信号及び前記支持台の回転角度に基づいて前記支持台の検査基準位置を算出する演算ステップとを実行することを特徴とする。
【００１３】
第４発明によれば、前記制御部から送られる回転信号に応じて前記駆動部が前記支持台を所定の方向に回転させる。前記支持台の回転に伴い、該支持台に支持された検査対象の灯体が回転し、該灯体から出た光を前記受光部で受けたときの状況が変化する。その受光状況の変化は、前記受光部から出力される信号で検出される。そして、前記制御部が、前記支持台の所定の回転角度ごとの前記信号及び前記支持台の回転角度に基づいて検査基準位置を算出する。こうして得られた検査基準位置を座標軸の原点とすることで迅速且つ容易に検査範囲を定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の光軸検査装置の構成図。
【図２】本発明の実施形態における設置部を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図。
【図３】本発明の実施形態における入光部、光反射体及び受光部の配置を示す図。
【図４】本発明の実施形態における受光部を構成するセンサを示す図で、（Ａ）は照度及び色度センサの配置を示す図、（Ｂ）は照度センサ、（Ｃ）は色度センサ。
【図５】本発明の実施形態における設置部、制御部及び受光部の機能ブロック図。
【図６】本発明の実施形態における制御部の動作を示すフローチャート。
【図７】本発明のEMAX位置と検査基準位置の関係を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、灯体である車両のヘッドライトを検査対象とし、検査距離を１０ｍとする光軸検査装置について説明する。
【００１６】
図１を参照して、本実施形態の光軸検査装置１は、検査対象の灯体２を設置する設置部３、設置部３に直面した入光部１３、受光部４、制御部１０、入光部１３と受光部４の間に設置された第１の鏡５、第２の鏡６、第３の鏡７、第４の鏡８及び第５の鏡９とを有し、各鏡５ないし９と光の経路と受光部４とを筐体１１で覆っている。
【００１７】
後述のように検査を行う場合には、設置部３に検査対象の灯体２を設置する。
【００１８】
なお、以下において、設置部３側を左側、設置部３と反対側（図１の場合、受光部４側）を右側、縦方向を上下側として記載する。これらの方向は、図１の各方向と一致する。
【００１９】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、設置部３は、一つの側面に俯角軸駆動部３５と他の一つの側面に回転軸駆動部３６とを備え、駆動部３５及び３６は、それぞれパルスモータ３１とエンコーダ３３とを備える。また、検査対象の灯体２を支持して所定の方向に回転可能な支持台３４を設置部３の上部に備える。
【００２０】
俯角軸駆動部３５のパルスモータ３１からの動力を受けて支持台３４が俯角方向（上下方向）に回転する。回転軸駆動部３６のパルスモータ３１からの動力を受けて支持台３４が水平方向に回転する。支持台３４上に灯体２を設置することにより、灯体２を所定の方向に回転させることができる。
【００２１】
エンコーダ３３は、パルスモータ３１の駆動に伴って駆動信号を出力する。
【００２２】
図３を参照して、入光部１３と各鏡５ないし９と受光部４の構成について説明する。
【００２３】
第１の鏡５は、入光部１３の右側２．０ｍの位置に、上向きで、かつ該鏡の右側を４５度の角度で上側に傾けて設置される。
【００２４】
第２の鏡６は、第１の鏡５の上側０．８ｍの位置に、下向きで、かつ該鏡の右側を４５度の角度で下側に傾けて設置される。
【００２５】
第３の鏡７は、第２の鏡６の左側１．６ｍの位置に、上向きで、かつ該鏡の左側を４５度の角度で上側に傾けて設置される。
【００２６】
第４の鏡８は、第３の鏡７の上側１．０ｍの位置に、下向きで、かつ該鏡の左側を４５度の角度で下側に傾けて設置される。
【００２７】
第５の鏡９は、第４の鏡８の右側２．１ｍの位置に、下向きで、かつ該鏡の右側を４５度の角度で下側に傾けて設置される。
【００２８】
各鏡５ないし９は、取り付け角度を調整可能な取り付け部材１４を介して筐体１１の内壁に取り付けられている。
【００２９】
受光部４は、第５の鏡９の下側２．５ｍの位置に設置される。
【００３０】
本実施形態における光の経路について説明する。
【００３１】
まず、入光部１３に直面した場所に設置された検査対象の灯体２から右方向に発光された光は、入光部１３から入り、右方向に向かう第１経路２１を通って、第１の鏡５により上方に反射される。第１の鏡５が反射した光は、上方に向かう第２経路２２を通って、第２の鏡６により左方向に反射される。第２の鏡６が反射した光は、左方向に向かう第３経路２３を通って、第３の鏡７により上方に反射される。第３の鏡７が反射した光は、上方向に向かう第４経路２４を通って、第４の鏡８により右方向に反射される。第４の鏡８が反射した光は、右方向に向かう第５経路２５を通って、第５の鏡９により下方向に反射される。第５の鏡９が反射した光は、下方に向かう第６経路２６を通って、受光部４に到達する。
【００３２】
第１経路２１から第６経路２６の合計の長さは１０ｍであり、第１経路２１の長さは合計の長さの５分の１である２．０ｍ、第２経路２２の長さは合計の長さの２５分の２である０．８ｍ、第３経路２３の長さは合計の長さの２５分の４である１．６ｍ、第４経路２４の長さは合計の長さの１０分の１である１．０ｍ、第５経路２５の長さは全体の長さの１００分の２１である２．１ｍ、第６経路２６の長さは全体の長さの４分の１である２．５ｍとなっている。
【００３３】
このようにして、灯体２から発光された光は、合計１０ｍの経路を経て、受光部４に到達する。
【００３４】
受光部４は、図４（Ａ）に示すように、照度センサ４１及び色度センサ４２を備える。色度センサ４２は、照度センサ４１から距離ｄ離れた位置に、平面上から角度θだけ上方に傾けて設置する。距離d及び角度θは、例えばｄ= 350 mm、θ= 0.2度とする。
【００３５】
照度センサ４１は、図４（Ｂ）に示すように、方形の筐体の上部に円形の凸部があり、凸部中央に光入孔４１ａを有している。上方から来た光を光入孔４１ａで受け、受けた光に応じた信号を出力する。
【００３６】
色度センサ４２は、図４（Ｃ）に示すように、方形の筐体の上部に円形の凸部があり、凸部中央に光入孔４２ａを有している。上方から来た光を光入孔４２ａで受け、受けた光に応じた信号を出力する。
【００３７】
上記のようにｄ= 350 mm、θ=0.2度である場合、測定対象の灯体２を所定方向（例えば、上下方向に所定角度（例えば、0.4度）傾けることにより、照度センサ４１で受けた光軸を色度センサ４２で受けることができる。
【００３８】
筐体１１は、光を透過しない材料で形成された壁１２を有する。壁１２は、図示しない取り外し可能な円盤形の穴を有する。壁１２により、内部に不要な光が入ることを防ぐことができる。また、壁１２の円盤を外したり、鏡をつけた円盤に取り換えたりすることで柔軟な光の経路を構築することができる。各筐体１１は相互に連結可能であり、本実施形態では、この筐体１１を連結することにより、光の経路及び受光部４を覆っている。
【００３９】
制御部１０は、受光部４で受光した光の所定の回転角度ごとの照度の変化量に基づき、検査基準位置を算出する機能を有する。
【００４０】
図５に示すように、制御部１０のＣＰＵ１０１は、コントローラ３８及びモータドライバ３７を介して俯角軸駆動部３５及び回転軸駆動部３６のパルスモータ３１に回転信号を出力する。また、ＣＰＵ１０１はエンコーダ３３と接続され、エンコーダ３３を介して各パルスモータ３１の駆動信号を受信する。また、ＣＰＵ１０１は、照度センサ４１又は色度センサ４２から、Ａ／Ｄ変換器４３及びコントローラ４４を介して、照度センサ４１又は色度センサ４２が受光した光の信号を受信する。
【００４１】
以下、図６を参照して、制御部１０における検査基準位置の算出処理を説明する。
【００４２】
事前に、灯体２を支持台３４に配置した後、制御部１０のスイッチを入れる。制御部１０のスイッチが入ると、灯体２が点灯する。その後、制御部１０が以下のＳＴＥＰ１ないし１２を実行する。
【００４３】
ＳＴＥＰ１で、回転信号を俯角軸駆動部３５及び回転軸駆動部３６のそれぞれのパルスモータ３１へ出力することにより、支持台３４（及び灯体２）を所定の初期位置に設定する。
【００４４】
ＳＴＥＰ２で、ループ回数をカウントするための変数iを初期化（初期値０）する。
【００４５】
ＳＴＥＰ３で、照度センサ４１にトリガーを出力し、コントローラ４４から照度データを取り込む。
【００４６】
ＳＴＥＰ４で、照度センサ４１で受光した光をA/D変換器４３により変換した後、その光の照度を算出し、E(i)として図示しない記憶部に記憶する。
【００４７】
ＳＴＥＰ５で、照度の差分dE(i) = E(i) -E(i-1) を算出する。
【００４８】
ＳＴＥＰ６で、dE(i)の最大値をdEmaxとして、図示しない記憶部に記憶する。
【００４９】
ＳＴＥＰ７で、ループ変数iが所定の値nと等しいか否かを判定する。
【００５０】
iが所定の値nと等しくない（n未満）である場合には、ＳＴＥＰ８で、俯角軸駆動部３５のパルスモータ３１に回転信号を送り、支持台３４を上下方向に所定角度回転させる。この際、エンコーダ３３を介して、俯角軸駆動部３５のパルスモータ３１の駆動を正確に制御することにより、支持台３４の回転角度を正確に制御できる。ＳＴＥＰ８の後、ＳＴＥＰ９で、iをインクリメントし、再度ＳＴＥＰ３からの処理を実行する。
【００５１】
iが所定の値nと等しい場合には、ＳＴＥＰ１０で、ＳＴＥＰ１から９を繰り返し、照度の差分の最大値dEmaxとなる支持台３４の位置（dE(i)=dEmaxとなるiで示される支持台３４の位置、以下「EMAX位置」という）を複数求め、複数のEMAX位置から、明暗境界線５３を求める。
【００５２】
ＳＴＥＰ１１で、水平方向においても、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ１０と同様の処理を行い、明暗境界線５６を求める。
【００５３】
ＳＴＥＰ１２で、明暗境界線５３及び５６から交点５７を求め、その点から上方向に５度より小さい所定角度分をずらした点５８となる支持台３４の位置を検査基準位置として決定する。
【００５４】
図７を参照して検査基準位置とEMAX位置の関係を説明する。
【００５５】
灯体２の光の明暗境界線付近において、灯体２を上下方向に回転して、上記ＳＴＥＰ２から９を実行し、EMAX位置を求める。このとき、灯体の光軸の移動線は線５１となり、EMAX位置は、明暗境界点５２となる。これらの走査は複数回行い、走査により求めた複数の境界点５２から、明暗境界線５３を求める。
【００５６】
次に、灯体２を、上下方向のEMAX位置を元にして定めた水平方向の初期位置に設定する。初期位置に設定した後は、線５４の灯体２の水平方向への回転を行い、EMAX位置、すなわち、明暗境界点５５を求める。水平軸方向の走査も複数回行い、走査により求めた複数の境界点５５から、明暗境界線５６を求める。
【００５７】
明暗境界線５３及び５６の交点５７から５度より小さい所定角度分ずらした点５８となる支持台３４の位置を検査基準位置とする。
【００５８】
なお、検査基準位置は、光の分布との関係から定まる位置を決定できればよいので、EMAX位置（明暗境界点）５２もしくは５５又はその位置を所定角度ずらした位置を検査基準位置としてもよい。
【００５９】
前記のようにして求めた検査基準位置を基準にして、灯体２を回転して所定の測定点に移動させ、制御部１０は前記所定の測定点の照度又は色度を取得する。このような処理により、自動車のヘッドライト等の光度、色度等を検査することができる。
【００６０】
本実施形態によれば、入光部１３から受光部４までの光の経路の長さを１０ｍとしながら、装置１の設置体積を２．５ｍ×２．５ｍ×所定の幅程度に収めることができ、装置自体をコンパクトにすることができる。
【００６１】
また、実施形態によれば、実距離として１０ｍを確保できるから、ＬＥＤランプ等の多眼ランプであっても、精度の高い検査を行うことができる。
【００６２】
また、実施形態によれば、光が入り込まない材料で形成された壁１２を有する筐体１１により光の経路を覆っているから、他の光が入り込まない状況での検査をすることができ、検査の精度を高めることができる。
【００６３】
また、実施形態によれば、受光部４の受光状況に基づいて、自動で検査基準位置を算出する、事前準備工程を行うことができる。
【００６４】
また、実施形態によれば、パルスモータ３１をエンコーダ３３を介して駆動信号により制御することで正確な角度制御をすることができる。
【００６５】
また、実施形態によれば、自動で精度よく検査基準位置を算出できるから、検査基準位置合わせを手動で行わなくても済むようになり煩雑さがなくなる。
【００６６】
また、実施形態によれば、照度センサ４１と色度センサ４２が少し離れて配置されているから、検査対象の灯体（を支持した支持台）の角度を変えることで、例えば、照度センサ４１を使用して検査基準位置を算出した後に色度センサ４２による検査を行うこと等ができる。
【００６７】
また、実施形態によれば、明暗境界線５３及び５６の交点５７から所定角度分ずらした点５８となる支持台３４の位置を検査基準位置として定めているので、灯体２の光の分布を元にした検査基準位置となり、より精度よく検査を行うことができる。
【００６８】
なお、本実施形態は検査対象の灯体を車両ヘッドライトとしたものであるが、光軸を検査するものであれば検査対象は車両ヘッドライトに限られず、例えば信号灯を検査対象としてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・灯体光軸検査装置、２・・・灯体、３・・・設置部、４・・・受光部、５・・・第１の鏡、６・・・第２の鏡、７・・・第３の鏡、８・・・第４の鏡、９・・・第５の鏡、１０・・・制御部、１１・・・筐体、１３・・・入光部、３１・・・パルスモータ、３４・・・支持台、３５・・・俯角軸駆動部、３６・・・回転軸駆動部、４１・・・照度センサ、４２・・・色度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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