JP2009272129A - プロジェクタ型ヘッドランプ - Google Patents

Abstract

【課題】対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンに対する適切な高さ位置に補助配光パターンを形成することができるプロジェクタ型ヘッドランプを提供する。
【解決手段】メイン反射面１１ａと光源１３と投影レンズ１４とシェード１５とを備え、主配光パターンＩを形成するプロジェクタ型ヘッドランプ１０である。メイン反射面１１ａは、光源１３の下方に位置する箇所の少なくとも一部がバルブ１３から出射された光束をシェード１５の下端部側へ向けて反射する補助反射面１６とされ、シェード１５の下端部側には、補助反射面１６により反射された光束をシェード１５の上端部１５ｃへ向けて反射する下側反射面１７が設けられ、シェード１５の上端部１５ｃは、上端縁１５ａを形成する板状を呈し、投影レンズ１４側に位置する面に、下側反射面１７により反射された光束を投影レンズ１４へ向けて反射する上側反射面１８が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、配光上不要となる光束をシェードにより遮蔽する自動車用のプロジェクタ型ヘッドランプの改良に関する。

従来から、自動車用の照明灯具として、回転楕円面を基本とする自由曲面とされた反射面を有するリフレクタの第１焦点に光源が配置され、当該リフレクタの第２焦点に後側焦点が位置するように投影レンズ（凸レンズ）が配置され、光源から出射された光束を、投影レンズから出射するプロジェクタ型ヘッドランプが知られている。このプロジェクタ型ヘッドランプでは、リフレクタの第２焦点の近傍にシェード（遮光板）が設けられ、該シェードにより投影レンズから配光上不要な部分に光束が出射されることが防止されて、対向車線での眩惑を防止する構成とされているものがある。

このプロジェクタ型ヘッドランプでは、配光上不要な部分が、投影レンズから出射される光束の断面で見た略上半部であることから、当該ランプの高さ位置よりも高い位置に存在する道路標識等を照射することができず、道路標識等の視認が困難となってしまう。

このため、対向車線での眩惑を防止しつつ道路標識等の照射することができるプロジェクタ型ヘッドランプが考えられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

ここで、図８は、特許文献１のプロジェクタ型ヘッドランプ１を説明するための説明図であり、図９は、特許文献２のプロジェクタ型ヘッドランプ１´を説明するための説明図である。プロジェクタ型ヘッドランプ１とプロジェクタ型ヘッドランプ１´とは、シェードを除くと基本的に同じ構成であることから、同一機能部分には同一の符号を付す。

プロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´は、リフレクタ２と光源３と投影レンズ４とを有する。リフレクタ２は、全体に回転楕円面とされた楕円反射面２ａを有する。光源３は、リフレクタ２の第１焦点光源３に配置されている。投影レンズ４は、平凸レンズで構成されており、後側焦点ｆがリフレクタ２の第２焦点の近傍に位置するように配置されている。このため、光源３から出射されてリフレクタ２の楕円反射面２ａにより反射された光束は、縦断面で見ると、投影レンズ４からその光軸Ｌに沿う光束として出射される。

このプロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´では、第２焦点の近傍に上端縁５ａ（５ａ´）が位置するように、シェード５（５´）が設けられている。このシェード５（５´）は、図示は略すが、図８および図９に直交する方向に所定の幅を有しており、投影レンズ４から出射される光束の断面で見た略上半部を遮蔽する。このため、投影レンズ４からは、対向車線での眩惑を防止しつつ前方を照射する主配光パターンＩを形成する光束が出射される。また、シェード５（５´）は、図示は略すが、上端縁５ａで主配光パターンＩ（図１０参照）の上端となる明暗の境界線（以下、カットオフラインという）を形成する。このカットオフラインは、上端縁５ａの形状が明確に反映されたものとなる。

プロジェクタ型ヘッドランプ１のシェード５には、その中間部に窓部６が設けられている。このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１では、光源３から出射され楕円反射面２ａにより反射された光束のうち、シェード５により遮蔽される箇所の一部の光束が窓部６を通って投影レンズ４に到達し、この窓部６を通った光束で主配光パターンＩ（図１０参照）の上方に補助配光パターンを形成する。

また、プロジェクタ型ヘッドランプ１´のシェード５´には、その中間部に対を為す棚状の上側反射面７と下側反射面８とが設けられている。このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１´では、光源３から出射され楕円反射面２ａにより反射された光束のうち、シェード５´により遮蔽される箇所の一部の光束が、上側反射面７で反射したのちに下側反射面８で反射され、光軸Ｌに沿う平行光束として投影レンズ４に到達し、この平行光束で主配光パターンＩの上方に補助配光パターンＩａ（図１０参照）を形成する。

このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´では、当該ランプの高さ位置よりも高い位置に存在する道路標識等に対する視認性を向上させることができる。
特開平５−６６８０７号公報 特開平７−１１７０２号公報

しかしながら、上記したプロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´では、主配光パターンＩ（図１０参照）に対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａ（図１０参照）を形成することが困難である。これについて図１０を用いて説明する。図１０は、プロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´の問題点を説明するための説明図である。なお、ここでは、主配光パターンＩに対する補助配光パターンＩａの高さ位置を問題にしていることから、以下の説明では、光軸Ｌを含む縦断面で見た図１０を用いて、当該縦断面で見た作用について述べる。

プロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´では、図１０に示すように、投影レンズ４の後側焦点ｆを含み光軸Ｌと直交する焦点面ｆｓで見て、後側焦点ｆから離間した位置ｖを通る光束により補助配光パターンＩａが形成されている。これは、プロジェクタ型ヘッドランプ１では、シェード５に設けた窓部６を通過した光束により補助配光パターンＩａが形成されるが、シェード５はその上端縁５ａで上記したカットオフラインを形成する役割を有していることから、その上端縁５ａに高さ方向に所定の寸法を持たせる必要があるので、焦点面ｆｓで見ると窓部６を通過した光束が後側焦点ｆから離間してしまうことによる（図８参照）。また、プロジェクタ型ヘッドランプ１´では、上側反射面７で反射したのちに下側反射面８で反射され、光軸Ｌに沿う平行光束により補助配光パターンＩａが形成されることによる（図９参照）。

ここで、焦点面ｆｓの任意の点から出射されて投影レンズ４に入射した光束は、当該点と投影レンズ４の中心４ａとを結ぶ直線に平行な光束として投影レンズ４から出射される。このため、焦点面ｆｓで見た出射位置が後側焦点ｆから離間するに連れて、焦点面ｆｓの任意の点から出射される光束の進行方向（以下、補助照射軸線Ｌａという）の、主配光パターンＩを形成する光束の出射方向となる光軸Ｌ（方向）に対する傾斜が大きくなってしまう。このように、焦点面ｆｓで見て、後側焦点ｆから離間した位置ｖを通る光束は、光軸Ｌに対して大きな傾斜とされた補助照射軸線Ｌａに平行な光束として投影レンズ４から出射される。

このため、例えば、プロジェクタ型ヘッドランプ１´のように、位置ｖを通り光軸Ｌに平行な光束Ｐは、補助照射軸線Ｌａに平行な光束Ｐ´として投影レンズ４から出射されることとなる。この光束Ｐ´で補助配光パターンＩａを形成する場合、当該ランプから任意の距離のａ地点において、主配光パターンＩの上方の適切な位置に補助配光パターンＩａを形成できるように設定しても、当該ランプからａ地点よりも離れたｂ地点では主配光パターンＩと補助配光パターンＩａとの間隔が所望のもの（設定されたもの）よりも大きくなってしまう。このことにより、上記したプロジェクタ型ヘッドランプ１およびプロジェクタ型ヘッドランプ１´では、主配光パターンＩに対して適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができず、当該ランプの高さ位置よりも高い位置に存在する道路標識等に対する視認性を向上させることができない。

本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンに対する適切な高さ位置に補助配光パターンを形成することができるプロジェクタ型ヘッドランプを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタ型ヘッドランプは、上下方向の断面で見て楕円を基本とするメイン反射面と、該メイン反射面の一方の前記焦点に配置された光源と、前記メイン反射面の他方の前記焦点の近傍に後側焦点が位置するように前記光軸上に配置された投影レンズと、前記メイン反射面の他方の前記焦点の近傍に上端縁が位置するように前記光源と前記投影レンズとの間に配置されたシェードとを備え、前記投影レンズから出射された光束で所定の主配光パターンを形成するプロジェクタ型ヘッドランプであって、前記メイン反射面は、前記光源の下方に位置する箇所の少なくとも一部が、前記光源から出射された光束を前記シェードの下端部側へ向けて反射する補助反射面とされ、前記シェードの前記下端部側には、前記補助反射面により反射された光束を前記シェードの上端部へ向けて反射する下側反射面が設けられ、
前記シェードの前記上端部は、前記上端縁を形成する板状を呈し、前記投影レンズ側に位置する面に、前記下側反射面により反射された光束を前記投影レンズへ向けて反射する上側反射面が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載のプロジェクタ型ヘッドランプは、請求項１に記載のプロジェクタ型ヘッドランプであって、前記上側反射面は、前記光軸上における前記投影レンズから見た所定の間隔位置において、前記主配光パターンの上方であって該主配光パターンに対する適切な位置に補助配光パターンを形成すべく前記下側反射面により反射された光束を前記投影レンズへ向けて反射することを特徴とする。

請求項３に記載のプロジェクタ型ヘッドランプは、請求項１または請求項２に記載のプロジェクタ型ヘッドランプであって、前記補助反射面は、前記光源から出射された光束を前記下側反射面へ向かう平行光束とすることを特徴とする。

請求項４に記載のプロジェクタ型ヘッドランプは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプロジェクタ型ヘッドランプであって、前記下側反射面は、前記光軸方向で見て、前記上側反射面よりも前記投影レンズ側に位置されていることを特徴とする。

請求項５に記載のプロジェクタ型ヘッドランプは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のプロジェクタ型ヘッドランプであって、前記下側反射面は、前記シェードと一体的に設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載のプロジェクタ型ヘッドランプは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のプロジェクタ型ヘッドランプであって、前記上側反射面は、前記シェードの前記上端部の前記投影レンズ側に位置する面に光反射処理が施されて形成されていることを特徴とする。

本発明のプロジェクタ型ヘッドランプでは、下側反射面により反射された光束を投影レンズへ向けて反射する上側反射面が、投影レンズの後側焦点の近傍に上端縁が位置されたシェードの上端部における投影レンズ側に位置する面に設けられていることから、当該上側反射面により投影レンズヘ向けて反射される光束を、焦点面で見て後側焦点から極めて近い位置から出射されたものと同等とすることができる。これにより、上側反射面により投影レンズヘ向けて反射される光束の進行方向は、光軸（方向）と略平行となる。このため、上側反射面で反射した光束で、当該ランプから任意の距離の地点において、主配光パターンの上方の適切な位置に補助配光パターンを形成できるように設定すれば、当該ランプから見て任意の設定地点とは異なる距離の地点であっても、主配光パターンに対する補助配光パターンの位置関係を、設定した位置関係に極めて近いものとすることができる。

上記した構成に加えて、前記上側反射面は、前記光軸上における前記投影レンズから見た所定の間隔位置において、前記主配光パターンの上方であって該主配光パターンに対する適切な位置に補助配光パターンを形成すべく前記下側反射面により反射された光束を前記投影レンズへ向けて反射することとすると、当該ランプから見て任意の設定地点とは異なる距離の地点であっても、主配光パターンの上方であって当該主配光パターンに対する適切な位置に補助配光パターンを形成することができる。

上記した構成に加えて、前記補助反射面は、前記光源から出射された光束を前記下側反射面へ向かう平行光束とすることとすると、光源から出射された光束の一部を下側反射面へ向けて効率よく反射することができる。

上記した構成に加えて、前記下側反射面は、前記光軸方向で見て、前記上側反射面よりも前記投影レンズ側に位置されていることとすると、下側反射面から反射された光束を上側反射面で投影レンズへ向けて反射できるように、下側反射面および上側反射面の傾斜角度を設定することが容易となる。

上記した構成に加えて、前記下側反射面は、前記シェードと一体的に設けられていることとすると、下側反射面および上側反射面がシェードにより構成されていることとなるので、部品点数を減らすことができる。

上記した構成に加えて、前記上側反射面は、前記シェードの前記上端部の前記投影レンズ側に位置する面に光反射処理が施されて形成されていることとすると、シェードの上端部における投影レンズ側に位置する面に上側反射面を容易に設けることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

先ず、本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプの基本的な概念を、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０を用いて説明する。図１は、本発明に係る実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０の構成を断面で示す模式的な説明図であり、図２は、プロジェクタ型ヘッドランプ１０に設けられたシェード１５を模式的な斜視図である。また、図３は、プロジェクタ型ヘッドランプ１０の作用を説明するための説明図である。図４は、プロジェクタ型ヘッドランプ１０により当該ランプから任意の距離の地点における光軸Ｌに直交する面に形成された、主配光パターンＩおよび補助配光パターンＩａの様子を説明するための説明図である。

プロジェクタ型ヘッドランプ１０は、自動車等の車両の前照灯として用いられるものであり、対向車線での眩惑を防止することができるすれ違い配光（ロービーム）を形成するものである。プロジェクタ型ヘッドランプ１０は、リフレクタ１１とフレーム１２とバルブ１３と投影レンズ１４とシェード１５とを有する。

リフレクタ１１は、一端（１１ｂ）が開放された全体に楕円体状を呈し、内方に楕円を基本とする自由曲面とされたメイン反射面１１ａを有する。このメイン反射面１１ａは、上下方向で見た断面すなわち縦断面でみると楕円を基本として形成され、光軸Ｌ上に第１焦点および第２焦点を有する。このリフレクタ１１は、開放端１１ｂが車両の前方側に位置するように配置され、当該開放端１１ｂとは反対側（車両の後方側）に取付開口部１１ｃが設けられている。

このリフレクタ１１の内方にバルブ１３が配設されている。バルブ１３は、発光部１３ａがメイン反射面１１ａ（リフレクタ１１）の第１焦点に位置するように、基部１３ｂが取付開口部１１ｃに挿通されて配置されている。バルブ１３は、図示は略すが基部１３ｂに設けられた接続部が制御機構に接続され、当該制御機構の制御下で発光部１３ａが点灯されることにより光源として機能する。

また、リフレクタ１１の開放端１１ｂにフレーム１２が取り付けられている。フレーム１２は、リフレクタ１１の開放端１１ｂに略等しい内径寸法の筒状を呈し、内面が反射面とされている。フレーム１２は、一方の端部１２ａがリフレクタ１１の開放端１１ｂに取り付けられている。

このフレーム１２の他方の端部１２ｂに投影レンズ１４が設けられている。投影レンズ１４は、後側焦点ｆ（車両の前方側を前方とする）（図３参照）がリフレクタ１１の第２焦点の近傍に位置するように配設されている。投影レンズ１４は、実施例１では平凸レンズにより構成されている。このため、バルブ１３（発光部１３ａ）から出射されてリフレクタ１１のメイン反射面１１ａにより反射された光束は、縦断面で見ると、投影レンズ１４から光軸Ｌに略沿うように出射されることとなる。

このリフレクタ１１の内方にシェード１５が設けられている。シェード１５は、光の透過を阻む部材から構成されており、リフレクタ１１の内方において、底面から上方へと延在する板状を呈し、図１に直交する方向（車両の幅方向）に所定の幅を有している（図２参照）。このシェード１５の上端縁１５ａは、車両の幅方向に延在しており、当該上端縁１５ａの中央に段差部１５ｂが設けられている（図２参照）。シェード１５は、投影レンズ１４から出射され得る光束のうち、光軸Ｌに直交する断面で見て略上半部に位置する光束が投影レンズ１４から出射されることを防止するように、リフレクタ１１のメイン反射面１１ａから投影レンズ１４に至る光路上に配置されている。また、シェード１５は、その上端縁１５ａがリフレクタ１１の第２焦点の近傍に位置されている。

このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、投影レンズ１４の前方において、光軸Ｌに直行する面における略上半部を照射することなく略下半部を照射する主配光パターンＩ（図４参照）を形成することができる。この主配光パターンＩの上端となる明暗の境界線（以下、カットオフラインＩＬ（図４参照）という）は、シェード１５の上端縁１５ａの形状が明確に反映された（投影レンズ１４により上下左右に反転されている）ものとなる。

本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプ１０では、上記した構成に加えて、補助反射面１６と下側反射面１７と上側反射面１８とが設けられている。

補助反射面１６は、リフレクタ１１のメイン反射面１１ａのうち、バルブ１３（発光部１３ａ）の下方に位置する箇所の少なくとも一部が、メイン反射面１１ａとは異なる傾斜面とされて構成されている。補助反射面１６は、バルブ１３（発光部１３ａ）から出射された光束をシェード１５の下端部１５ｂへ向けて反射するように設定されている。この補助反射面１６は、実施例１では、バルブ１３の発光部１３ａ（メイン反射面１１ａの第１焦点）を焦点とする回転放物面（縦断面で見ると放物面）とされ、バルブ１３（発光部１３ａ）からの光束を、シェード１５の下端部１５ｂへ向けて平行光束として反射する。

下側反射面１７は、シェード１５の下端部１５ｂ側、すなわち補助反射面１６により反射された光束の進路上に位置するように設けられている。下側反射面１７は、補助反射面１６により反射された光束をシェード１５の上端部１５ｃ（上端縁１５ａの近傍）へ向けて反射するように設定されている。この下側反射面１７は、実施例１では、補助反射面１６からの光束を、シェード１５の上端部１５ｃへ向けて平行光束として反射する。

上側反射面１８は、シェード１５の上端部１５ｃのうち、投影レンズ１４側に位置する面に設けられている。上側反射面１８は、補助反射面１６により反射された光束を投影レンズ１４へ向けて反射するように設定されている。この上側反射面１８により投影レンズ１４へ向けて反射された補助反射面１６からの光束は、投影レンズ１４から出射されて後述する補助配光パターンＩａ（図４参照）を形成する。この上側反射面１８は、補助反射面１６および下側反射面１７を経た光束を投影レンズ１４へ向けて反射するものであれば、平行光束として反射するものであってもよく、拡散させて反射するものであってもよい。また、上側反射面１８は、投影レンズ１４へ向けて反射した光束が投影レンズ１４に入射するものであれば、投影レンズ１４における上下方向で見た入射位置は、適宜設定すればよい。この上側反射面１８から反射された光束の投影レンズ１４への入射位置を調整することにより、後述する補助配光パターンＩａの主配光パターンＩ（図４参照）に対する設定位置を調整することができる。また、上側反射面１８から反射された光束の投影レンズ１４への入射領域の大きさを調整することにより、後述する補助配光パターンＩａ（図４参照）の大きさを調整することができる。

なお、実施例１では、下側反射面１７は、シェード１５の下端近傍に位置されているが、上述したように、補助反射面１６により反射された光束を、上側反射面１８へ向けて反射すればよいものである。このため、下側反射面１７が設けられるシェード１５の下端部側とは、補助反射面１６により反射された光束の進路上に位置するものであって、上下方向で見て上側反射面１８が設けられるシェード１５の上端部１５ｃよりも下方すなわち下端部側であることをいい、例えば、上下方向で見てシェード１５の中央近傍であってもよい。

この下側反射面１７および上側反射面１８は、板部材に光反射処理（例えば、反射膜を蒸着する等）を施すことにより形成するものであってもよく、反射率の高い板部材を用いて形成するものであってもよい。また、下側反射面１７および上側反射面１８の反射率は、後述する補助配光パターンＩａ（図４参照）の明るさを勘案して、すなわち対向車線での眩惑を防止することができかつ道路標識等に対する視認性を向上させることができる明るさとなるように適宜設定すればよい。

このような構成であることから、本発明のプロジェクタ型ヘッドランプ１０では、主配光パターンＩに対して適切な位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。これについて図３を用いて説明する。なお、ここでは、主配光パターンＩに対する補助配光パターンＩａの高さ位置を問題にしていることから、以下の説明では、光軸Ｌを含む縦断面で見た図３を用いて、当該縦断面で見た作用について述べる。

プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、シェード１５の上端部１５ｃのうち投影レンズ１４側に位置する面に設けられた上側反射面１８により投影レンズ１４へ向けて反射された光束により補助配光パターンＩａが形成されている。この補助配光パターンＩａを形成する光束は、図３に示すように、投影レンズ１４の後側焦点ｆを含み光軸Ｌと直交する焦点面ｆｓで見ると、後側焦点ｆに極めて近接する位置ｗを通ることとなる。

ここで、焦点面ｆｓの任意の点から出射されて投影レンズ１４に入射した光束は、当該点と投影レンズ１４の中心１４ａとを結ぶ直線（以下、補助照射軸線Ｌａとする）に平行な光束として投影レンズ１４から出射される。このため、焦点面ｆｓで見た出射位置が後側焦点ｆに近接するに連れて、当該出射位置を通って投影レンズ１４から出射される光束の出射方向（補助照射軸線Ｌａ）は、光軸Ｌ（方向）に対して小さな傾斜、すなわち光軸Ｌと略平行になる。このように、焦点面ｆｓで見て後側焦点ｆに近接した位置ｗを通る光束は、光軸Ｌと略平行な補助照射軸線Ｌａに沿う光束として投影レンズ１４から出射される。詳細には、位置ｗを通る光束は、投影レンズ１４への入射位置に応じて、投影レンズ１４の上端（有効径の上端）から出射され得る上端光束Ｌａ１と、投影レンズ１４の下端（有効径の下端）から出射され得る下端光束Ｌａ２との間で、補助照射軸線Ｌａに平行な光束として投影レンズ１４から出射される。

このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、当該ランプ（投影レンズ１４）から任意の距離のａ地点において、主配光パターンＩの上方の適切な位置に補助配光パターンＩａを形成できるように設定すると、当該ランプからａ地点よりも離れた地点（例えば符号ｂの地点）であっても主配光パターンＩと補助配光パターンＩａとの間隔が所望のもの（設定されたもの）に略等しくなる。このことにより、プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、図４に示すように、主配光パターンＩに対して適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができ、当該ランプの高さ位置よりも高い位置に存在する道路標識等に対する視認性を向上させることができる。

このように、本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプでは、基本的に、補助反射面１６、下側反射面１７および上側反射面１８により、バルブ１３から出射された光束のうちシェード１５により遮蔽されることで主配光パターンＩを形成するのに寄与していない光束を用いて補助配光パターンＩａを形成するものであって、上側反射面１８を、主配光パターンＩを形成するためのシェード１５の上端部１５ｃにおける投影レンズ１４側に位置する面に設けるものである。このようにシェード１５の上端部１５ｃにおける投影レンズ１４側に位置する面に上側反射面１８を形成することで、上側反射面１８により反射されて投影レンズ１４へ向かう光束の進行方向を、焦点面ｆｓで見て投影レンズ１４の後側焦点ｆの近傍から出射された光束と等しくすることができる。この上側反射面１８により反射されて投影レンズ１４から出射される光束で補助配光パターンＩａを形成することで、当該光束の進行方向（補助照射軸線Ｌａ）を光軸Ｌと略平行とすることができる。

よって、本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプでは、主配光パターンＩに対する補助配光パターンＩａの高さ位置を設定した位置とは離間した地点であっても、主配光パターンＩに対する補助配光パターンＩａの高さ位置を設定した状態に近いものとすることができ、当該ランプの高さ位置よりも高い位置に存在する道路標識等に対する視認性を向上させることができる。すなわち、主配光パターンＩは、高さ方向（縦断面）で見ると、プロジェクタ型ヘッドランプが設けられた高さ位置を維持するように投影レンズから出射された光束により形成されていることから、当該主配光パターンＩに対する補助配光パターンＩａの高さ位置は、形成される補助配光パターンＩａの絶対的な高さ位置に略等しくなる。このため、設定位置とは離間した地点であっても補助配光パターンＩａの高さ位置を略一定とすることができ、道路標識等を適切に照射することができる。このことから、上側反射面１８が形成されるシェード１５の上端部１５ｃ（上端縁１５ａの近傍）とは、投影レンズ１４へ向けて反射した光束の進行方向を、焦点面ｆｓで見て投影レンズ１４の後側焦点ｆの近傍から出射された光束と等しくすることができる位置をいう。

特に上記したプロジェクタ型ヘッドランプ１０では、補助反射面１６から下側反射面１７に至る間、および下側反射面１７から上側反射面１８に至る間が、平行光束とされていることから、バルブ１３（発光部１３ａ）から出射された光束を効率良く利用して補助配光パターンＩａを形成することができる。

また、上記したプロジェクタ型ヘッドランプでは、補助反射面１６から下側反射面１７に至る間、および下側反射面１７から上側反射面１８に至る間が、平行光束とされていることから、上側反射面１８での反射により形成する補助配光パターンＩａの領域（形状）および明るさの分布の設定を容易なものとすることができる。

したがって、本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプでは、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

ここで、上側反射面１８により反射されて投影レンズ１４へ向かう光束の進行方向（補助照射軸線Ｌａ）を、光軸Ｌと略等しいものとするためには、上記した方法の他に、後側焦点までの間隔が大きな投影レンズを用いることが考えられる。しかしながら、後側焦点までの間隔が大きな投影レンズを用いると、プロジェクタ型ヘッドランプの大型化を招くこととなる。このため、本願発明のように、上側反射面１８を、主配光パターンＩを形成するためのシェード１５の上端部１５ｃにおける投影レンズ１４側に位置する面に設けることにより、上側反射面１８により投影レンズ１４ヘ向けて反射される光束を、焦点面ｆｓで見て後側焦点ｆから極めて近い位置から出射されたものと同等とする構成とすると、より小さな構成で、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。換言すると、本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプでは、ヘッドランプのための設置スペースが狭小な場合であっても、主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成する、例えば、主配光パターンＩの上方であってその近傍に補助配光パターンＩａを形成することができる。

次に、本発明に係るプロジェクタ型ヘッドランプの具体的な構成の例について説明する。

先ず、上述した実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０について、図１、図２および図４を用いて説明する。

実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０では、シェード１５は、上側板部２０と下側板部２１と屈曲板状部材２２とにより構成されている。

下側板部２１は、リフレクタ１１の底面から上方へ延在する板状を呈し、互いに締着されるリフレクタ１１の開放端１１ｂとフレーム１２の一方の端部１２ａとにより狭持されている。下側板部２１の下部には、下側反射面１７を形成する屈曲板状部材２２が取り付けられている。屈曲板状部材２２は、上部分２２ａと下部分２２ｂとで任意の角度を為すように中間位置で屈曲された板状を呈している。屈曲板状部材２２は、上部分２２ａが下側板部２１に取り付けられ、下部分２２ｂで下側反射面１７を形成している。この下側板部２１の上方に位置するように上側板部２０が設けられている。

上側板部２０は、上部分２０ａと下部分２０ｂとで任意の角度を為すように中間位置で屈曲された板状を呈している。この上側板部２０は、図示は略すが、幅方向で見た両端がリフレクタ１１に取り付けられており、主配光パターンＩを形成すべく投影レンズ１４から配光上不要な部分に光束が出射されることが防止する。この上側板部２０は、上部分２０ａの上縁がシェード１５の上端縁１５ａとされており、投影レンズ１４の後側焦点ｆ（図３参照）の近傍に位置されている。また、上側板部２０は、上部分２０ａの上端部（上端縁１５ａの近傍）において投影レンズ１４側に位置する面が上側反射面１８とされている。

このように、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０では、リフレクタ１１とフレーム１２との間に設けられたシェード１５により、下側反射面１７および上側反射面１８が形成されている。このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、上側板部２０の上部分２０ａ（上側反射面１８）の設定位置および角度と、屈曲板状部材２２の下部分２２ｂ（下側反射面１７）の設定位置および角度とを、適宜設定したシェード１５を設けるだけで、任意の距離のａ地点において、主配光パターンＩの上方の適切な位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

また、プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、シェード１５に下側反射面１７および上側反射面１８が設けられていることから、組み付け工数を低減することができるとともにコストの増加を抑制することができる。

よって、プロジェクタ型ヘッドランプ１０では、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

次に、実施例２のプロジェクタ型ヘッドランプ１０２について、図５を用いて説明する。プロジェクタ型ヘッドランプ１０２は、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０と基本的に同じ構成であることから、同一機能部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

プロジェクタ型ヘッドランプ１０２では、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０とは、異なる構成のシェード１５２が設けられている。

シェード１５２は、主板部３０に副板部３１が取り付けられて構成されている。主板部３０は、上部分３０ａが投影レンズ１４側から見て凹状となるように屈曲されており、下部分３０ｂが互いに締着されるリフレクタ１１の開放端１１ｂとフレーム１２の一方の端部１２ａとにより狭持されている。この上部分３０ａは、上縁がシェード１５２の上端縁１５ａとされており、投影レンズ１４の後側焦点ｆの近傍に位置されている。また、上部分３０ａは、上縁の近傍（上端部）において投影レンズ１４側に位置する面が上側反射面１８とされている。下部分３０ｂには、補助反射面１６により反射された光束を通過させるための開口３０ｃが設けられている。この下部分３０ｂに副板部３１が取り付けられている。

副板部３１は、下側反射面１７が設けられた上部分３１ａと、主板部３０の下部分３０ｂへの取り付け箇所となる下部分３１ｂとを有する。

この実施例２のプロジェクタ型ヘッドランプ１０２では、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０と同様に、リフレクタ１１とフレーム１２との間に設けられたシェード１５２により、下側反射面１７および上側反射面１８が形成されている。このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１０２では、副板部３１の上部分３１ａ（下側反射面１７）の設定位置および角度と、主板部３０の上部分３０ａ（上側反射面１８）の設定位置および角度とを、適宜設定したシェード１５２を設けるだけで、任意の距離のａ地点において、主配光パターンＩの上方の適切な位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

よって、プロジェクタ型ヘッドランプ１０２では、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

次に、実施例３のプロジェクタ型ヘッドランプ１０３について、図６を用いて説明する。プロジェクタ型ヘッドランプ１０３は、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０と基本的に同じ構成であることから、同一機能部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

プロジェクタ型ヘッドランプ１０３では、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０とは、異なる構成のシェード１５３が設けられている。

シェード１５３は、主板部４０に第１副板部４１と第２副板部４２とが取り付けられて構成されている。

主板部４０は、全体に平坦な板状を呈し、上部分４０ａの上縁がシェード１５３の上端縁１５ａとされており、投影レンズ１４の後側焦点ｆの近傍に位置されている。また、主板部４０は、下部分４０ｂが互いに締着されるリフレクタ１１の開放端１１ｂとフレーム１２の一方の端部１２ａとにより狭持されている。この下部分４０ｂには、補助反射面１６により反射された光束を通過させるための開口４０ｃが設けられている。この下部分４０ｂに第１副板部４１が取り付けられている。

第１副板部４１は、下側反射面１７が設けられた上部分４１ａと、主板部４０の下部分４０ｂへの取り付け箇所となる下部分４１ｂとを有する。

また、主板部４０の上部分４０ａにおいて投影レンズ１４側に位置する面に第２副板部４２が設けられている。第２副板部４２は、上側反射面１８が設けられた上部分４２ａと、主板部４０の上部分４０ａへの取り付け箇所となる下部分４２ｂとを有する。この上側反射面１８（第２副板部４２の上部分４２ａ）は、投影レンズ１４へ向けて反射した光束の進行方向が、焦点面ｆｓ（図３参照）上で見ると投影レンズ１４の後側焦点ｆの近傍となるように、設定されている。

この実施例３のプロジェクタ型ヘッドランプ１０３では、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０と同様に、リフレクタ１１とフレーム１２との間に設けられたシェード１５３に、下側反射面１７および上側反射面１８が形成されている。このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１０３では、第１副板部４１の上部分４１ａ（下側反射面１７）の設定位置および角度と、第２副板部４２の上部分４２ａ（上側反射面１８）の設定位置および角度とを、適宜設定したシェード１５３を設けるだけで、任意の距離のａ地点において、主配光パターンＩの上方の適切な位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

よって、プロジェクタ型ヘッドランプ１０３では、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

次に、上述した実施例４のプロジェクタ型ヘッドランプ１０４について、図７を用いて説明する。プロジェクタ型ヘッドランプ１０４は、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０と基本的に同じ構成であることから、同一機能部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

プロジェクタ型ヘッドランプ１０４では、実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプ１０とは異なる構成のシェード１５４が設けられているとともに、副反射板５１が設けられている。

シェード１５４は、全体に平坦な板状を呈する板部材５０からなり、上部分５０ａの上縁がカットオフラインＩＬ（図４参照）を形成するための上端縁１５ａとされている。また、板部材５０は、下部分５０ｂが互いに締着されるリフレクタ１１の開放端１１ｂとフレーム１２の一方の端部１２ａとにより狭持されて、上端縁１５ａが投影レンズ１４の後側焦点ｆ（図３参照）の近傍に位置されている。この上部分５０ａは、投影レンズ１４側に位置する面が上側反射面１８とされている。下部分５０ｂには、補助反射面１６により反射された光束を通過させるための開口５０ｃが設けられている。この開口５０ｃの前方に副反射板５１が設けられている。

副反射板５１は、全体に板状を呈し、下側反射面１７が設けられた上部分５１ａと、フレーム１２への取り付け箇所となる下部分５１ｂとを有する。

この実施例４のプロジェクタ型ヘッドランプ１０４では、リフレクタ１１とフレーム１２との間に設けられたシェード１５４に上側反射面１８が形成され、フレーム１２に取り付けられた副反射板５１に下側反射面１７が形成されている。このプロジェクタ型ヘッドランプ１０４では、副反射板５１の上部分５１ａ（下側反射面１７）の設定位置および角度を適宜設定するだけで、任意の距離のａ地点において、主配光パターンＩの上方の適切な位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

また、プロジェクタ型ヘッドランプ１０４では、実施例１ないし実施例３のプロジェクタ型ヘッドランプに比較すると別個に副反射板５１を設ける構成であることから部品点数が増えてしまうが、従来から用いられるシェードに開口（５０ｃ）を形成することでシェード１５４とすることができる。このため、プロジェクタ型ヘッドランプ１０４では、新たな構成のシェードを用いることなく従来のシェードに開口を形成し、簡易な構成の副反射板５１を設けるだけで良い。

よって、プロジェクタ型ヘッドランプ１０４では、対向車線での眩惑を防止しつつ主配光パターンＩに対する適切な高さ位置に補助配光パターンＩａを形成することができる。

本発明に係る実施例１のプロジェクタ型ヘッドランプの構成を断面で示す模式的な説明図である。 プロジェクタ型ヘッドランプに設けられたシェードを模式的な斜視図である。 プロジェクタ型ヘッドランプの作用を説明するための説明図である。 プロジェクタ型ヘッドランプにより当該ランプから任意の距離の地点に形成された、主配光パターンおよび補助配光パターンの様子を説明するための説明図である。 本発明に係る実施例２のプロジェクタ型ヘッドランプの構成を断面で示す模式的な説明図である。 本発明に係る実施例３のプロジェクタ型ヘッドランプの構成を断面で示す模式的な説明図である。 本発明に係る実施例４のプロジェクタ型ヘッドランプの構成を断面で示す模式的な説明図である。 従来（特許文献１）のプロジェクタ型ヘッドランプを説明するための説明図である。 従来（特許文献２）のプロジェクタ型ヘッドランプを説明するための説明図である。 従来のプロジェクタ型ヘッドランプの問題点を説明するための説明図である。

符号の説明

１０、１０１、１０２、１０３、１０４ プロジェクタ型ヘッドランプ
１１ａ メイン反射面
１３ （光源としての）バルブ
１４ 投影レンズ
１５、１５２、１５３、１５４ シェード
１５ａ 上端縁
１６ 補助反射面
１７ 下側反射面
１８ 上側反射面
Ｉ 主配光パターン
Ｉａ 補助配光パターン
Ｌ 光軸
ｆ 後側焦点

Claims (6)

1. 上下方向の断面で見て楕円を基本とするメイン反射面と、該メイン反射面の一方の前記焦点に配置された光源と、前記メイン反射面の他方の前記焦点の近傍に後側焦点が位置するように前記光軸上に配置された投影レンズと、前記メイン反射面の他方の前記焦点の近傍に上端縁が位置するように前記光源と前記投影レンズとの間に配置されたシェードとを備え、前記投影レンズから出射された光束で所定の主配光パターンを形成するプロジェクタ型ヘッドランプであって、
   前記メイン反射面は、前記光源の下方に位置する箇所の少なくとも一部が、前記光源から出射された光束を前記シェードの下端部側へ向けて反射する補助反射面とされ、
   前記シェードの前記下端部側には、前記補助反射面により反射された光束を前記シェードの上端部へ向けて反射する下側反射面が設けられ、
   前記シェードの前記上端部は、前記上端縁を形成する板状を呈し、前記投影レンズ側に位置する面に、前記下側反射面により反射された光束を前記投影レンズへ向けて反射する上側反射面が設けられていることを特徴とするプロジェクタ型ヘッドランプ。
2. 前記上側反射面は、前記光軸上における前記投影レンズから見た所定の間隔位置において、前記主配光パターンの上方であって該主配光パターンに対する適切な位置に補助配光パターンを形成すべく前記下側反射面により反射された光束を前記投影レンズへ向けて反射することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ型ヘッドランプ。
3. 前記補助反射面は、前記光源から出射された光束を前記下側反射面へ向かう平行光束とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクタ型ヘッドランプ。
4. 前記下側反射面は、前記光軸方向で見て、前記上側反射面よりも前記投影レンズ側に位置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプロジェクタ型ヘッドランプ。
5. 前記下側反射面は、前記シェードと一体的に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のプロジェクタ型ヘッドランプ。
6. 前記上側反射面は、前記シェードの前記上端部の前記投影レンズ側に位置する面に光反射処理が施されて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のプロジェクタ型ヘッドランプ。

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