车辆用前照灯装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照射车辆前方的车辆用前照灯装置。
【背景技术】
[0002]车辆通常具有照射前方的车辆用前照灯装置。“前方”是指车辆的行驶方向。另外，为了避免对迎面车辆和前方车辆的不必要的照射，通常车辆用前照灯装置照射的区域是上下方向较窄的横向较长的配光图案的范围。但是，当在拐弯行驶时车体倾斜的状况下，车辆用前照灯装置将与车体一起倾斜。因此，存在驾驶员的视线所朝向的拐弯区域未被充分照射的问题。
[0003]例如，当摩托车在向左拐弯的拐角处行驶时，摩托车的车体向左倾斜。在这种情况下，前照灯装置(headlamp device)的配光处于左侧低右侧高的倾斜状态。“配光”表示从光源向哪个方向(角度)以何种强度发出光的情况。即，配光是指光源相对于空间的光度分布。即，配光是指从光源发出的光的空间性分布。此时，照射比驾驶员(司机)的视线所朝向的拐弯区域低的位置。因此，导致本应该被照射的拐弯区域变暗。拐弯区域是指车辆的行驶方向的区域。另外，相反，在行驶方向的右侧的道路上，照射比路面高的位置。因此，迎面车辆有可能受到眩光的照射。另外，在摩托车的车体向左倾斜的情况下，由于摩托车向左拐弯，因而拐弯区域位于行驶方向的左侧的路上。
[0004]作为消除这些问题的方法而公开了以下的技术方案，包括:灯主体，在该灯主体上旋转自如地设有发光体和与该发光体的前表面面对的透镜；驱动设备，其使所述发光体和所述透镜旋转；倾斜角(bank angle)检测部，其检测车体的倾斜角；以及旋转控制部，根据从倾斜角检测部得到的倾斜角使发光体和透镜旋转(例如，参照专利文献I)。“倾斜角(bank angle)”是指车体从垂直的状态倾斜时的角度。将车体垂直立起的状态测定为O度，将车体横向倾倒的状态测定为90度。
[0005]【在先技术文献】
[0006]【专利文献】
[0007]【专利文献I】日本特开2001- 347977号公报(第2_5页，图3)
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，尤其是如摩托车那样的车辆通常具有较大直径的前照灯装置(灯主体)，以便确保照射范围。专利文献I的车辆用前照灯装置使发光体和透镜旋转。由于透镜自身比较大，因而驱动设备需要具备能够驱动较大的透镜的驱动部分。因此，存在驱动设备的驱动部分的负荷增大的问题。
[0010]本发明正是为了解决上述问题而提出的，得到一种在车体倾斜的状况下照射驾驶员的视线所朝向的行驶方向的区域的车辆用前照灯装置。并且，本发明得到一种减轻了用于使照射区域旋转的驱动部分的负荷车辆用前照灯装置。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]本发明的车辆用前照灯装置具有:光源，其放射光；光学元件，其变更在入射面入射的所述光的行进方向并将其引导到反射面，并在出射面变更在所述反射面反射后的所述光的行进方向并进行射出；以及旋转机构，其将所述光学元件支承为能够以通过所述入射面及所述出射面的直线为旋转轴进行旋转，并对应于车体的倾斜角使所述光学元件向所述车体的倾斜方向的反方向旋转。
[0013]发明效果
[0014]本发明的车辆用前照灯装置在车体倾斜的状况下，能够减轻驱动部分的负荷，并照射驾驶员的视线所朝向的行驶方向的区域。
【附图说明】
[0015]图1是示出本发明的实施方式I的车辆用前照灯装置的图。
[0016]图2是示出本发明的实施方式I的车辆用前照灯装置在直行时的照射区域的图。
[0017]图3是本发明的实施方式I的车辆用前照灯装置的道威棱镜(Dove prism)的立体图。
[0018]图4是示出不使道威棱镜旋转时的配光图案的推移的图。
[0019]图5是示出使道威棱镜旋转时的配光图案的推移的图。
[0020]图6是示出摩托车的倾斜角的图。
[0021]图7是示出车辆直行时的实施方式I的车辆用前照灯装置的照射区域的图。
[0022]图8是示出车辆以倾斜角倾斜时的实施方式I的车辆用前照灯装置的照射区域的图。
[0023]图9是示出车辆拐弯行驶时的实施方式I的车辆用前照灯装置的照射区域的图。
[0024]图10是示出本发明的实施方式2的车辆用前照灯装置的图。
[0025]图11是示出本发明的实施方式2的车辆用前照灯装置的聚光透镜的图。
[0026]图12是示出本发明的实施方式3的车辆用前照灯装置的图。
[0027]图13是本发明的实施方式3的车辆用前照灯装置的道威棱镜的侧视图。
[0028]图14是示出本发明的实施方式4的车辆用前照灯装置的图。
[0029]图15是示出本发明的实施方式4的车辆用前照灯装置的旋转镜的立体图。
[0030]图16是示出不使旋转镜旋转时的配光图案的推移的图。
[0031]图17是示出使旋转镜旋转时的配光图案的推移的图。
[0032]图18是示出本发明的实施方式5的车辆用前照灯装置的图。
[0033]图19是示出本发明的实施方式6的车辆用前照灯装置的图。
[0034]图20是本发明的实施方式6的车辆用前照灯装置的变形旋转镜的侧视图。
【具体实施方式】
[0035]本发明的车辆用前照灯装置使形成了配光图案的光线(图案光)入射到道威棱镜(Dove prism)或者旋转镜。并且，例如在车辆拐弯行驶时，使道威棱镜或者旋转镜围绕光轴中心旋转。道威棱镜的旋转角或者旋转镜的旋转角是与车体的倾斜角对应的角度。车辆用前照灯装置将旋转后的图案光放大并进行照射。
[0036]实施方式I
[0037]图1是概略地示出用于实施本发明的实施方式I的车辆用前照灯装置100的结构的图。其中，图1的(A)是从侧面观察车辆用前照灯装置100的图，图1(B)是从上方观察车辆用前照灯装置100的图。在图1中，用虚线围起来示出车辆用前照灯装置100的结构要素。
[0038]下面，为了容易进行附图的说明，使用xyz坐标进行说明。z-x面是车体不倾斜时的水平面。Z轴表示车体的前后方向。+Z轴方向表示车体的前方。-Z轴方向表示车体的后方。X轴表示车体的横向。+X轴方向指面向前方时的左侧。-X轴方向指面向前方时的右侦U。y轴表示与Z-X面垂直的方向。+y轴方向表示上方(天空的方向)。_y轴方向表示下方(地面的方向)。
[0039]在此，“水平面”指与路面平行的面。通常的路面有时会相对于车辆的行驶方向倾斜。即，在上坡或者下坡时等。在这些情况下，“水平面”朝向车辆的行驶方向倾斜。即，不是与重力方向垂直的平面。另一方面，通常的路面相对于车辆的行驶方向在左右方向上倾斜的情况比较少见。“左右方向”指道路的宽度方向。“水平面”指在左右方向上相对于重力方向成直角的面。例如，当路面在左右方向上倾斜时，即使车辆相对于路面与左右方向垂直，也等同于车辆相对于左右方向的“水平面”倾斜的状态。另外，下面为了容易进行说明，将“水平面”作为与重力方向垂直的平面进行说明。
[0040]车辆用前照灯装置100具有光源11和道威棱镜40。并且，车辆用前照灯装置100能够具有投射透镜60。并且，车辆用前照灯装置100能够具有准直透镜20。并且，车辆用前照灯装置100能够具有配光图案形成部30。结构要素11、20、30、40、60在光源11的光路上按照光源11、准直透镜20、配光图案形成部30、道威棱镜40、投射透镜60的顺序配置。在图1中，光源11向+z轴方向射出光。结构要素11、20、30、40、60在z轴上从-Z轴方向朝向+z轴方向配置。
[0041]另外，在图1中，道威棱镜40和投射透镜60被设置成能够以光轴C为旋转轴进行旋转。在图1中，光轴C与Z轴平行。在图1中，光轴用连接光源11的发光面12的中心和投射透镜60的中心的直线不出。从光源11的中心对发光面12垂直地射出的光线在光轴上行进。
[0042]车辆用前照灯装置100能够具有旋转机构50。并且，车辆用前照灯装置100能够具有控制电路70。旋转机构50使道威棱镜40和投射透镜60旋转。旋转机构50的旋转量由控制电路70控制。“旋转机构50的旋转量”指旋转机构50使道威棱镜40和投射透镜60旋转的旋转量。
[0043]下面，对各个结构要素进行说明。光源11从发光面12射出光。光源11例如是发光二极管(LED:Light Emitting D1de)、电致发光元件或者半导体激光器等。例如，在光源11使用发光二极管的情况下，光源11成为面发光光源。在实施方式I中，示出光源11作为从发光面12射出光的面发光光源。但是，光源11也可以是其它光源。例如，光源11也可以是半导体激光器等点发光的光源。
[0044]光源11向准直透镜20射出光。准直透镜20将入射的光转换为平行光。准直透镜20具有正光焦度。弯折力也称为光焦度。“弯折力”指光弯折的程度。从光源11射出的光通过准直透镜20被转换为平行光。
[0045]配光图案形成部30将入射的光形成为规定的配光图案。“形成”指构成形状。在此，指将从光源11射出的光的配光图案变更为期望的形状。从准直透镜20射出的平行光通过配光图案形成部30被转换为具有规定的配光图案的形状的图案光。“规定的配光图案”例如指上下方向较窄横向较长的配光图案等。
[0046]图2是示出车辆在直行道路的左车道侧车体不倾斜地行驶的状况下的照射区域2003的示例的图。照射区域2003是车辆用前照灯装置100照射光的范围。为了简化说明，假设道路是水平且不倾斜的道路。H-H线表示水平的线，V-V线表示在车体的位置处的铅垂的线。“铅垂”表示重力的方向。另外，在V-V线的左右具有路面的边缘的部分2001。中央线2002位于V-V线的右侧。另外，为了简化说明，在包括其它实施方式在内的以下的说明中，假设路面不倾斜进行说明。另外，在示出照射区域2003的下面的附图中，与图2 —样示出车辆在左侧行驶的情况。
[0047]照射区域2003成上下方向较窄横向较长的形状。并且，照射区域2003的上侧成与H-H线平行的直线形状。照射区域2003的下侧成在V-V线的位置处下侧最鼓的凸形状。
[0048]这样，由车辆用前照灯装置100照射的光的形状(照射区域2003)不是圆形状，而是成现左右方向较长的形状。利用这样横向较长的照射区域2003确保了想要横穿道路的人或者车辆等的目视确认性。另外，照射区域2003优选成在对面车道中行驶的迎面车辆不会照射到眩光的形状。为此，照射区域2003的上侧成在上侧不鼓起的平坦的形状。配光图案形成部30形成这样的照射区域2003的形状作为规定的配光图案的形状。
[0049]在此，配光图案的形成方法之一是使用遮光板等的方法，该遮光板具有规定的配光图案的窗口。该方法会产生不被用作配光的光，因而光的利用效率差。另一种方法是利用透镜的曲率，通过使上下方向的曲率大于左右方向的曲率等，而将入射的光整体转换为规定的配光图案的方法。如果使用这样的透镜，能够没有浪费地利用所入射的光，因而是比使用遮光板等更优选的方法。“曲率”是表示曲线或曲面的弯折程度的量。例如，半径为r的圆周的曲率是Ι/r，弯折程度越厉害，曲率越大。
[0050]另外，在光源11的发光面12不是圆形状而是矩形状的情况下，矩形状的平行光经由准直透镜20入射到配光图案形成部30。配光图案形成部30通过改变垂直方向的曲率和水平方向的曲率，能够将入射的矩形状的平行光形成为与照射区域2003的形状吻合的形状。
[0051]由此，不再需要像对光束遮光的遮光板那样的具有包含不必要区域的形状。S卩，这意味着不再需要具有比必要的光束大的形状的部件。因此，能够实现配光图案形成部30的小型化。并且，由于利用从光源11射出的几乎所有光，因而光的利用效率提高，能够得到明亮的车辆用前照灯装置。
[0052]在图1中，作为本实施方式的车辆用前照灯装置100，示出了具有准直透镜20和配光图案形成部30的装置。然而，如果光源11是能够向配光图案形成部30入射平行光的光源，则准直透镜20不一定需要。另外，如果光源11是能够向道威棱镜40入射形成为规定的配光图案的平行光的光源，则准直透镜20和配光图案形成部30不一定需要。
[0053]图3是道威棱镜40的立体图。道威棱镜40是柱状体的棱镜，具有两个梯形形状。即，道威棱镜40是以两个梯形形状为底面的棱柱形状。棱镜使用两个梯形形状的部分作为侧面。光从包含梯形形状的一条腰的面入射，从包含另一条腰的面射出。“腰”指梯形的上底及下底以外的一组对边。在图3中，面401是入射面，面403是出射面。面402是包含梯形的底的面。另外，“梯形形状”除腰是直线的情况以外，还包括腰是曲线的情况。即，道威棱镜也包括入射面410或者出射面403不是平面而是曲面的情况。并且，“道威棱镜”是光学元件。
[0054]从入射面401入射的图案光被引导到反射面402。图案光在反射面402进行内部反射，并从出射面403射出。即，图案光从入射面401入射。所入射的图案光被反射面402反射而从出射面403射出。在此，例如将反射面402表示为将图案光全反射的全反射面。图案光被反射面402全反射，因而光利用效率提高。
[0055]在此，将由入射面401和反射面402构成的角度设为角度al。将由反射面402和出射面403构成的