JP4556942B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、スクリーンの水平線もしくは前記スクリーンの水平線の近傍に位置する走行車線側のカットオフラインと、前記走行車線側のカットオフラインよりも下方に位置する対向車線側のカットオフラインと、を有する配光パターン（以下、単に「カットオフラインを有する配光パターン」と称する）を車両の前方に照射する車両用前照灯に関するものである。

この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、光源と、光源に設けられている遮光部材と、光源からの光を反射させてカットオフラインを有する配光パターンを車両の前方に反射させる反射面と、を備えるものである。光源を点灯すると、光源からの光の一部が遮光部材により遮蔽され、かつ、残りの光が遮光部材を通過して反射面で反射されてカットオフラインを有する配光パターンとして車両の前方に照射される。

ところが、従来の車両用前照灯は、光源の遮光部材により配光パターンのカットオフラインを形成するものであるから、配光パターンのうちカットオフライン付近の光の密度が高い。このために、従来の車両用前照灯は、走行車線側においては視認性が向上されるが、対向車線側においてはグレアの虞がある。そこで、配光パターンのうちカットオフライン付近の光の密度を低くする車両用前照灯（たとえば、特許文献２）が提案されている。しかしながら、この車両用前照灯の場合は、従来の車両用前照灯と逆に、対向車線側においてはグレアの虞がないが、走行車線側においては遠方の視認性に課題がある。

特開平１１−２３２９０３号公報 実開平５−８７７０４号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用前照灯では、走行車線側においては視認性が向上されるが、対向車線側においてはグレアの虞があり、または、対向車線側においてはグレアの虞がないが、走行車線側においては遠方の視認性に課題があるという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、反射面が、主に走行車線側のカットオフラインを含む第１配光パターンを形成する第１反射面と、主に対向車線側のカットオフラインを含む第２配光パターンを形成する第２反射面と、第３反射面と、を有し、その第１反射面および第２反射面が光源を通る水平線に対して上下に幅を有し、遮光部材が、第１エッジと、第２エッジと、を有し、光源および遮光部材が、反射面に対して、第１エッジまたは第２エッジが光源を通る水平線もしくは光源を通る水平線の近傍に位置するように、かつ、第２エッジまたは第１エッジが光源を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に位置するように、取り付けられていて、遮光部材の第１エッジまたは第２エッジが、第１反射面中の光源を通る水平線もしくは光源を通る水平線の近傍に投影されて走行車線側のカットオフラインを形成しかつ第１配光パターンのうち走行車線側のカットオフライン付近の光の密度を高くし、遮光部材の第２エッジまたは第１エッジが、第２反射面中の光源を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に投影されて対向車線側のカットオフラインを形成しかつ第２配光パターンのうち対向車線側のカットオフライン付近の光の密度を低くし、第３反射面が、第２反射面のうち光源を通る水平線に対して斜め上方の範囲に設けられていて、主に、走行車線側のカットオフラインと対向車線側のカットオフラインとの間であってセンターラインもしくはセンターライン近傍に位置する斜めのカットオフラインを含み、かつ、第１配光パターンと第２配光パターンとの間に第３配光パターンを形成する反射面である、ことを特徴とする。

また、この発明（請求項２にかかる発明）は、光源が、管球と、管球中に配置されているフィラメントおよび遮光部材としてのシェードと、を有するハロゲン電球であり、その光源が、シェードの第１エッジまたは第２エッジがフィラメントを通る水平線もしくはフィラメントを通る水平線の近傍に位置するように、かつ、シェードの第２エッジまたは第１エッジがフィラメントを通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に位置するように、取り付けられている、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、光源が、外管と、外管中に配置されている発光管と、外管に設けられている遮光部材としての遮光膜と、を有する放電電球であり、その光源が、遮光膜の第１エッジまたは第２エッジが発光管を通る水平線もしくは発光管を通る水平線の近傍に位置するように、かつ、遮光膜の第２エッジまたは第１エッジが発光管を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に位置するように、取り付けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、遮光部材の第１エッジまたは第２エッジが第１反射面中の光源を通る水平線もしくは光源を通る水平線の近傍に投影されるので、その遮光部材の第１エッジまたは第２エッジにより、走行車線側のカットオフラインが形成され、かつ、配光パターンの第１配光パターンのうち走行車線側のカットオフライン付近の光の密度を高くすることができる。すなわち、光源の発光部の辺が走行車線側のカットオフラインに沿って位置するので、走行車線側のカットオフライン付近の光の密度が高い。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、走行車線側における視認性が向上される。

一方、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、遮光部材の第２エッジまたは第１エッジが第２反射面中の光源を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に投影されるので、その遮光部材の第２エッジまたは第１エッジにより、対向車線側のカットオフラインが形成され、かつ、配光パターンの第２配光パターンのうち対向車線側のカットオフライン付近の光の密度を低くすることができる。すなわち、光源の発光部の角が対向車線側のカットオフラインに沿って位置するので、対向車線側のカットオフライン付近の光の密度が低い。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、対向車線側においてはグレアの虞が無く、しかも、明確な明暗差による違和感が無い。

しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、第２反射面のうち光源を通る水平線に対して斜め上方の範囲に設けられている第３反射面により、センターラインもしくはセンターライン近傍に位置する斜めのカットオフラインを含みかつ第１配光パターンと第２配光パターンとの間において第３配光パターンが形成される。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、走行車線側における視認性がさらに向上され、一方、対向車線側におけるグレアの虞がない。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、反射面を請求項１の反射面とし、かつ、光源のハロゲン電球の取付位置を変えるだけで新たな部品を必要としないので、製造コストを安価にすることができる。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、前記の請求項２にかかる車両用前照灯と同様に、反射面を請求項１の反射面とし、かつ、光源の放電電球の取付位置を変えるだけで新たな部品を必要としないので、製造コストを安価にすることができる。

以下、この発明にかかる車両用前照灯の２つの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図面において、符号「Ｆ」は、自動車（車両）の前方向（自動車の前進方向）を示す。符号「Ｂ」は、自動車の後方向を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前方向を見た上方向を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前方向を見た下方向を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方向を見た場合の左方向を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方向を見た場合の右方向を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、垂直線、および、スクリーンＳの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、水平線、および、スクリーンＳの左右の水平線を示す。符号「Ｚ−Ｚ」は、反射面の光軸を示す。符号「Ｚ１−Ｚ１」、「Ｚ２−Ｚ２」は、ハロゲン電球のバルブ軸、放電電球のバルブ軸を示す。

図１〜図１２は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す。この実施例１にかかる車両用前照灯は、この例では、たとえば、自動車のヘッドランプであって、カットオフラインを有する所定の配光パターンとしてたとえばすれ違い用配光パターンや高速道路用配光パターンなどが得られるヘッドランプについて説明する。また、この実施例１にかかる車両用前照灯は、右側通行の自動車に使用する。

以下、この実施例１における車両用前照灯の構成について説明する。この実施例１における車両用前照灯１は、自動車の前部の左側に装備される左側の車両用前照灯（左側ヘッドランプ）と、自動車の前部の右側に装備される右側の車両用前照灯（右側ヘッドランプ）と、から構成されている。

前記車両用前照灯１は、図１に示すように、光源２と、遮光部材と、反射面３１、３２、３３、３４を有するリフレクタ３と、を備えるものである。前記光源２および前記遮光部材および前記リフレクタ３は、ランプハウジング（図示せず）とランプレンズ（図示せず）とにより区画された灯室（図示せず）内にそれぞれ配置されている。

前記光源２は、図９および図１０に示すように、この例では、Ｈ４バルブまたはＨＢ２バルブのハロゲン電球である。前記光源２は、管球（ガラス管球）２０と、前記管球２０中に配置されている小円筒形状のフィラメント（発光部）２１および前記遮光部材としてのシェード２２と、口金２３と、遮光膜（ブラックトップ）２４と、を有するものである。なお、Ｈ４バルブまたはＨＢ２バルブのハロゲン電球の前記光源２は、ダブルフィラメントであるが、１個のフィラメント（サブフィラメントもしくはすれ違い用フィラメント）のみを図示する。

前記遮光部材としての前記シェード２２は、前記光源からの光、すなわち、前記光源の前記フィラメント２１からの光の一部を遮蔽して残りの光を前記管球２０側に通過させるものである。前記シェード２２は、前記フィラメント２１の下側を覆う断面円弧状の受け皿形状をなす。前記シェード２２には、第１エッジ２２１と第２エッジ２２２とが設けられている。前記シェード２２の中心角（前記第１エッジ２２１から前記第２エッジ２２２までの範囲であって前記フィラメント２１からの光を遮蔽する範囲の中心角）は、図１０に示すように、１８０°からθ°（この例では、約１５°）を差し引いた分（１８０°−θ°）の角度である。図１および図１０に示すように、前記第１エッジ２２１は、前記フィラメント２１に対して左側に位置し、前記第２エッジ２２２は、前記フィラメント２１に対して右側に位置する。

前記光源２は、前記リフレクタ３に取り付けられている。すなわち、図１および図１０（Ａ）に示すように、前記シェード２２の前記第１エッジ２２１が前記フィラメント２１の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記フィラメント２１の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に位置するように、前記光源２がバルブ軸Ｚ１−Ｚ１を中心として図１０（Ａ）中の矢印方向に回転されて前記リフレクタ３に取り付けられている。この結果、前記シェード２２の前記第１エッジ２２１は、図１中の実線矢印に示すように、前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４のうち左側の反射面（第１反射面３１）中の前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に投影される。

一方、前記シェード２２の前記第２エッジ２２２は、図１および図１０（Ａ）に示すように、前記フィラメント２１の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向に位置する。この結果、前記シェード２２の前記第２エッジ２２２は、図１中の実線矢印に示すように、前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４のうち右側の反射面（第２反射面３２）中の前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向に投影される。

図２および図３は、図１および図１０（Ａ）に示す前記光源２の前記フィラメント２１から放射されかつ前記シェード２２を通過した光を回転放物面の反射面（図示せず）で反射させて前方のスクリーンに照射したときの配光パターン（基本配光パターン）Ｐ１０を示す説明図である。前記光源２の前記フィラメント２１は、前記回転放物面の反射面の焦点（図示せず）よりも前方に位置する。このために、前記光源２の前記フィラメント２１から放射された光は、前記回転放物面の反射面で反射されて収束し、かつ、前記回転放物面の反射面の焦点よりも前方のある点において交差し、その後、発散（拡散）して前方のスクリーンに前記配光パターンＰ１０として照射される。このために、前記配光パターンＰ１０は、前記光源２の前記フィラメント２１から放射された光の像と上下左右逆となる。

すなわち、前記配光パターンＰ１０は、図２に示すように、右側の走行車線４０側の水平な第１カットオフラインＣＬ１１と、左側の対向車線４１側の斜めの第２カットオフラインＣＬ１２と、を有する扇形状をなす。前記配光パターンＰ１０の右側の走行車線４０側の水平な前記第１カットオフラインＣＬ１１は、前記光源２の前記フィラメント２１に対して左側に位置する前記第１エッジ２２１により形成される。一方、前記配光パターンＰ１０の左側の対向車線４１側の斜めの前記第２カットオフラインＣＬ１２は、前記光源２の前記フィラメント２１に対して右側に位置する前記第２エッジ２２２により形成される。なお、図２（図６および図７）において、符号「４２」は、センターライン、符号「４３」は、走行車線側の路肩、符号「４４」は、対向車線側の路肩である。

また、前記配光パターンＰ１０は、図３に示すように、前記光源２の前記フィラメント２１の四角形の像が放射状に配置されている。このために、前記光源２の前記フィラメント２１の四角形の像の長辺が前記配光パターンＰ１０の水平な前記第１カットオフラインＣＬ１１および斜めの前記第２カットオフラインＣＬ１２にそれぞれ沿って位置する。

前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４は、図４〜図８に示すように、前記光源２の前記フィラメント２１から放射されかつ前記シェード２２を通過した光を右側の走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１と左側の対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２と中央の斜めの第３カットオフラインＣＬ３とを有する配光パターンＰとして車両の前方に反射させるものである。右側の前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１は、スクリーンＳの水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記スクリーンＳの水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に位置する。左側の前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２は、前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１よりも下方に位置する。中央の前記斜めの第３カットオフラインＣＬ３は、前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１と前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２との間において、前記センターライン４２もしくは前記センターライン４２近傍に位置する。前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有する前記配光パターンＰとしては、たとえば、すれ違い用配光パターンや高速道路用配光パターンなどである。

前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４は、たとえば、アルミ蒸着もしくは銀塗装などにより、形成されている。前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４は、図１および図８に示すように、放物線（回転放物面）を基本とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面からなる。前記反射面３１、３２、３３、３４のＮＵＲＢＳ曲面は、「Mathematial Elemennts for omputer Graphis」（Devid F. Rogers、J Alan Adams）に記載されているＮＵＲＢＳの自由曲面（Non-Uniform Rational B-Spline Surfae）である。前記リフレクタ３の中央の壁には、前記光源２を取り付けるための透孔（図示せず）が設けられている。

前記リフレクタ３の前記反射面は、第１反射面３１と、第２反射面３２と、第３反射面３３と、第４反射面３４と、を有する。

前記第１反射面３１は、図１に示すように、前記光源２に対して前記リフレクタ３の左側に位置し、かつ、前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して上下に幅を有する。また、前記第１反射面３１は、図１に示すように、垂直な５個のセグメント３１１、３１２、３１３、３１４、３１５から構成されている。前記第１反射面３１は、主に前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１を含む第１配光パターンＰ１を形成するものである。すなわち、前記第１反射面３１は、図２に示す右側の走行車線４０側の水平な第１カットオフラインＣＬ１１を水平線ＨＬ−ＨＲもしくは水平線ＨＬ−ＨＲの近傍まで上げて前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１とし、さらに、図２に示す配光パターンＰ１０のうち水平な前記第１カットオフラインＣＬ１１を含む配光パターンを左右に広く広げかつ上下に少し広げて前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１を含む前記第１配光パターンＰ１を形成する反射面である。

さらに詳細に説明すると、前記第１反射面３１は、図４に示すように、図２に示す配光パターンＰ１０の水平な前記第１カットオフラインＣＬ１１に沿って位置する前記光源２の前記フィラメント２１の横長の四角形の像を、横長のままの姿勢で水平線ＨＬ−ＨＲもしくは水平線ＨＬ−ＨＲの近傍まで上げ、さらに、左右に広く広げかつ上下に少し広げるように、設計されているものである。このように、広げられた前記光源２の前記フィラメント２１の四角形の像の長辺が前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１に沿って位置するので、前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１付近の光の密度が高い。この結果、前記第１反射面３１は、簡単な反射面設計で、前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１付近の光の密度が高い前記第１配光パターンＰ１を形成することができる。

前記第１配光パターンＰ１中の配光パターンＰ１１は、主に、前記第１反射面３１のセグメント３１１により形成される。また、前記第１配光パターンＰ１中の配光パターンＰ１２は、主に、前記第１反射面３１のセグメント３１２により形成される。さらに、前記第１配光パターンＰ１中の配光パターンＰ１３は、主に、前記第１反射面３１のセグメント３１３により形成される。さらにまた、前記第１配光パターンＰ１中の配光パターンＰ１４は、主に、前記第１反射面３１のセグメント３１４により形成される。最後に、前記第１配光パターンＰ１中の配光パターンＰ１５は、主に、前記第１反射面３１のセグメント３１５により形成される。

ここで、前記シェード２２の前記第１エッジ２２１は、図１中の実線矢印に示すように、前記リフレクタ３の前記第１反射面３１中の前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に投影される。この結果、前記第１配光パターンＰ１の右側の前記走行車線４０側のカットオフラインＣＬ１は、前記シェード２２の左側の前記第１エッジ２２１により形成される。また、図５に示すように、前記シェード２２の前記第１エッジ２２１が前記第１配光パターンＰ１を前記第１配光パターンＰ１のうち光の密度が高い箇所でカットオフするので、前記第１配光パターンＰ１のうち前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１付近の光の密度が高くなる。

前記第２反射面３２は、図１に示すように、前記光源２に対して前記リフレクタ３の右側に位置し、かつ、前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して上下に幅を有する。前記第２反射面３２の下側の境界線は、前記リフレクタ３のうち前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向の線上もしくはその線の近傍に位置する。また、前記第２反射面３２は、図１に示すように、垂直な５個のセグメント３２１、３２２、３２３、３２４、３２５から構成されている。前記第２反射面３２は、主に前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２を含む第２配光パターンＰ２を形成するものである。すなわち、前記第２反射面３２は、図２に示す左側の対向車線４１側の斜めの第２カットオフラインＣＬ１２を水平にしかつ前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１よりも下方に下げて前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２とし、さらに、図２に示す配光パターンＰ１０のうち前記斜めの第２カットオフラインＣＬ１２を含む配光パターンを左右に広く広げかつ上下に少し広げて前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２を含む前記第２配光パターンＰ２を形成する反射面である。

さらに詳細に説明すると、前記第２反射面３２は、図４に示すように、図２に示す配光パターンＰ１０の斜めの前記第２カットオフラインＣＬ１２に沿って位置する前記光源２の前記フィラメント２１の斜めの四角形の像を、斜めのままの姿勢で前記走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１よりも下方に下げ、さらに、左右に広く広げかつ上下に少し広げるように、設計されているものである。このように、広げられた前記光源２の前記フィラメント２１の四角形の像の角が前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２に沿って位置するので、前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２付近の光の密度が低い。この結果、前記第２反射面３２は、簡単な反射面設計で、前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２付近の光の密度が低い前記第２配光パターンＰ２を形成することができる。

前記第２配光パターンＰ２中の配光パターンＰ２１は、主に、前記第２反射面３２のセグメント３２１により形成される。また、前記第２配光パターンＰ２中の配光パターンＰ２２は、主に、前記第２反射面３２のセグメント３２２により形成される。さらに、前記第２配光パターンＰ２中の配光パターンＰ２３は、主に、前記第２反射面３２のセグメント３２３により形成される。さらにまた、前記第２配光パターンＰ２中の配光パターンＰ２４は、主に、前記第２反射面３２のセグメント３２４により形成される。最後に、前記第２配光パターンＰ２中の配光パターンＰ２５は、主に、前記第２反射面３２のセグメント３２５により形成される。

ここで、前記シェード２２の前記第２エッジ２２２は、図１中の実線矢印に示すように、前記リフレクタ３の前記第２反射面３２の下側の境界線（前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向の線上もしくはその線の近傍）もしくはその境界線の近傍に投影される。この結果、前記第２配光パターンＰ２の左側の前記対向車線４１側のカットオフラインＣＬ２は、前記シェード２２の右側の前記第２エッジ２２２により形成される。また、図５に示すように、前記シェード２２の前記第２エッジ２２２が前記第２配光パターンＰ２を前記第２配光パターンＰ２のうち光の密度が低い箇所でカットオフしたりあるいはカットオフしなかったりするので、前記第２配光パターンＰ２のうち前記対向車線４１側のカットオフラインＣＬ２付近の光の密度が低くなる。

前記第３反射面３３は、図１に示すように、前記光源２に対して前記リフレクタ３の右側の前記第２反射面３２の上方に位置し、かつ、前記光源２の中心からの斜線Ｓ３に対して上下に幅を有する。すなわち、前記第３反射面３３は、前記第２反射面３２のうち前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して斜め上方の範囲に設けられている。前記斜線Ｓ３は、前記光源２の中心から前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して角度θ°Ｓ分斜め上方に引いた線分である。前記斜線Ｓ３の角度θ°Ｓは、図７に示すように、前記対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２の延長線と前記斜めの第３カットオフラインＣＬ３とのなす角度と一致もしくはほぼ一致する。

また、前記第３反射面３３は、図１に示すように、垂直な３個のセグメントから構成されている。前記第３反射面３３は、主に、前記斜めの第３カットオフラインＣＬ３を含み、かつ、前記第１配光パターンＰ１と前記第２配光パターンＰ２との間に第３配光パターンを形成するものである。すなわち、前記第３反射面３３は、図２に示す配光パターンＰ１０の一部の配光パターンを反射させて、前記斜めの第３カットオフラインＣＬ３を形成し、さらに、前記斜めの第３カットオフラインＣＬ３を含む前記第３配光パターンＰ３を形成する反射面である。

図１において、前記第１反射面３１のセグメント３１１〜３１５および前記第２反射面３２のセグメント３２１〜３２５および前記第３反射面３３のセグメントは、境界線が図示されている。なお、境界線が無いもしくは境界線が見極められないセグメントもある。

前記第４反射面３４は、図１に示すように、前記リフレクタ３の前記第１反射面３１および前記第３反射面３３の上方の範囲に設けられている。前記第４反射面３４は、図２に示す配光パターンＰ１０の一部の配光パターンを左右に広く広げかつ上下に少し広げて、前記第１配光パターンＰ１および前記第２配光パターンＰ２および前記第３配光パターンＰ３を含まない配光パターン、または、前記第１配光パターンＰ１および前記第２配光パターンＰ２および前記第３配光パターンＰ３を全部もしくは一部含む配光パターンを形成する反射面である。

この実施例１における車両用前照灯１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

まず、車両用前照灯１の光源２のフィラメント２１を点灯する。すると、光源２のフィラメント２１から放射される光の一部は、光源２のシェード（遮光部材）２２により遮蔽される。一方、残りの光は、図８に示すように、シェード２２を通過してリフレクタ３の反射面３１、３２、３３、３４で反射されて所定の配光パターンＰとして車両の前方に照射される。

所定の配光パターンＰは、図５〜図８に示すように、右側の走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１と左側の対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２と中央の斜めの第３カットオフラインＣＬ３とを有する。すなわち、所定の配光パターンＰは、図８に示すように、右側の走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１を含む第１配光パターンＰ１と、左側の対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２を含む第２配光パターンＰ２と、中央の斜めの第３カットオフラインＣＬ３を含む第３配光パターンＰ３と、その他の配光パターンと、からなる。

右側の走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１を含む第１配光パターンＰ１は、リフレクタ３の第１反射面３１で形成され、走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１付近の光の密度が高い。また、左側の対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２を含む第２配光パターンＰ２は、リフレクタ３の第２反射面３２で形成され、対向車線４１側のカットオフラインＣＬ２付近の光の密度が低くい。さらに、中央の斜めの第３カットオフラインＣＬ３を含む第３配光パターンＰ３は、リフレクタ３の第３反射面３３で形成される。さらにまた、その他の配光パターンＰ４は、リフレクタ３の第４反射面３４で形成される。

この実施例１にかかる車両用前照灯１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施例１にかかる車両用前照灯１は、光源２のシェード（遮光部材）２２の第１エッジ２２１が第１反射面３１中の光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に投影される。このために、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、光源２のシェード２２の第１エッジ２２１により、走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１が形成され、かつ、所定の配光パターンＰの第１配光パターンＰ１のうち走行車線４０側の第１カットオフラインＣＬ１付近の光の密度を高くすることができる。この結果、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、走行車線４０側における視認性が向上される。

一方、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、所定の配光パターンＰの第２配光パターンＰ２のうち対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２付近の光の密度が低い。このために、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、対向車線４１側においてはグレアの虞が無く、しかも、明確な明暗差による違和感が無い。

また、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、第２反射面３２のうち光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して斜め上方の範囲に設けられている第３反射面３３により、センターライン４２もしくはセンターライン４２近傍に位置する斜めの第３カットオフラインＣＬ３を含みかつ第１配光パターンＰ１と第２配光パターンＰ２との間において第３配光パターンＰ３が形成される。この第３配光パターンＰ３により、図７中の点線が施されているエリアＡ、すなわち、センターライン４２もしくはセンターライン４２近傍のエリアＡを照明することができる。このエリアＡは、図７に示すように、走行車線４０側の遠方を含み、かつ、対向車線４１側をほとんど含まない。この結果、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、走行車線４０側における視認性がさらに向上され、一方、対向車線４１側におけるグレアの虞がない。なお、図７中の二点鎖線は、第３反射面３３による第３配光パターンＰ３が得られない場合における対向車線４１側の第２カットオフラインＣＬ２の延長線、および、第１カットオフラインＣＬ１と第２カットオフラインＣＬ２の延長線とをむすぶ斜めのカットオフラインを示す。

さらに、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、反射面を第１反射面３１および第２反射面３２および第３反射面３３および第４反射面３４とし、かつ、光源２のハロゲン電球の取付位置を変えるだけで新たな部品を必要としないので、製造コストを安価にすることができる。

図１１および図１２は、光源として前記のハロゲン電球に対して放電電球を使用する例について説明する。

放電電球からなる光源２００としては、たとえば、ガスディスチャージ光源であって、メタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）などを使用する。前記光源２００は、外管（ガラス管球）２０１と、前記外管２０１中に配置されている発光管（発光部）２０２と、前記外管２０１に設けられている遮光部材としての２本の遮光膜（遮光ストライプ、ブラックストライプ）２０３、２０４と、口金２０５と、を有する。なお、図１２中符号「２０６」は、シェードである。

前記発光管２０２内には、希ガス（キセノンガス）、水銀、金属ヨウ化物（ナトリウム、スカンジウム）などが封入されている。前記口金２０５側の電極と、セラミックパイプを介して前記管球２０１の先端に設けたリード線側の電極とが若干の隙間を開けて対向する。前記電極に電圧を印加すると、前記発光管２０２内でアーク放電して前記発光管２０２が発光する。前記２本の遮光膜２０３、２０４は、図１２に示すように、前記管球２０１に所定の幅（中心角）で設けられている。左側の第１遮光膜２０３の上側エッジ（時計方向側の境界線）の第１エッジと右側の第２遮光膜２０４の上側エッジ（反時計方向側の境界線）の第２エッジとの間は、１８０°にθ°を足した中心角の角度の範囲にある。放電電球の前記光源２００は、この例では、遮光塗装としての２本の遮光ストライプ１０が設けられているＤ２ＲバルブやＤ４Ｒバルブなどを使用する。

放電電球の前記光源２００は、ハロゲン電球の前記光源２と同様に、前記リフレクタ３に取り付けられている。すなわち、図１２（Ａ）に示すように、前記第１遮光膜２０３の上側エッジの第１エッジが前記発光管２０２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記発光管２０２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に位置するように、前記光源２００がバルブ軸Ｚ２−Ｚ２を中心として図１２（Ａ）中の矢印方向に回転されて前記リフレクタ３に取り付けられている。この結果、前記第１遮光膜２０３の上側エッジの第１エッジは、前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４のうち左側の反射面（第１反射面３１）中の前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に投影される（図１参照）。

一方、前記第２遮光膜２０４の上側エッジの第２エッジは、図１２（Ａ）に示すように、前記発光管２０２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向に位置する。この結果、前記第２遮光膜２０４の上側エッジの第２エッジは、前記リフレクタ３の前記反射面３１、３２、３３、３４のうち右側の反射面（第２反射面３２）中の前記光源２の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向に投影される（図１参照）。

放電電球の前記光源２００は、前記のごとき構成からなるので、ハロゲン電球の前記光源２と同様の作用効果を達成することができる。すなわち、反射面を第１反射面３１および第２反射面３２および第３反射面３３および第４反射面３４とし、かつ、光源２００の放電電球の取付位置を変えるだけで新たな部品を必要としないので、製造コストを安価にすることができる。

図１３は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す。図中、図１〜図１２と同符号は同一のものを示す。この実施例２にかかる車両用前照灯１００は、左側通行の自動車に使用するものである。

以下、この実施例２における車両用前照灯１００について説明する。この実施例２における車両用前照灯１００は、リフレクタ３００の反射面を、前記の実施例１における車両用前照灯１のリフレクタ３の反射面３１、３２、３３、３４と左右逆にする。

ハロゲン電球の光源２（放電電球の光源２００）がリフレクタ３００に取り付けられている。すなわち、図１０（Ｂ）（図１２（Ｂ））に示すように、シェード２２の第２エッジ２２２（第２遮光膜２０４の上側エッジの第２エッジ）がフィラメント２１（発光管２０２）の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくはフィラメント２１（発光管２０２）の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に位置するように、光源２（２００）がバルブ軸Ｚ１−Ｚ１（Ｚ２−Ｚ２）を中心として図１０（Ｂ）（図１２（Ｂ））中の矢印方向に回転されてリフレクタ３に取り付けられている。この結果、シェード２２の第２エッジ２２２（第２遮光膜２０４の上側エッジの第２エッジ）は、リフレクタ３００の反射面３１、３２、３３、３４のうち右側の反射面（第１反射面３１）中の前記光源２（２００）の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲもしくは前記光源２（２００）の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲの近傍に投影される（図１３参照）。

一方、シェード２２の第１エッジ２２１（第１遮光膜２０３の上側エッジの第１エッジ）は、図１０（Ｂ）（図１２（Ｂ））に示すように、フィラメント２１（発光管２０２）の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向に位置する。この結果、シェード２２の第１エッジ２２１（第１遮光膜２０３の上側エッジの第１エッジ）は、リフレクタ３００の反射面３１、３２、３３、３４のうち左側の反射面（第２反射面３２）中の光源２（２００）の中心を通る水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側にθ°の径方向に投影される（図１３参照）。

この実施例２における車両用前照灯１００は、前記のごとき構成からなるので、前記の実施例１における車両用前照灯１と同様の作用効果を達成することができる。

この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す光源およびリフレクタの反射面の正面図である。 同じく、図１の光源からの光を回転放物面の反射面で反射してスクリーン上に照射した配光パターンを示す説明図である。 同じく、図１の光源からの光を回転放物面の反射面で反射してスクリーン上に照射した配光パターンと光源のフィラメントの四角形の像とを示す説明図である。 同じく、図１の光源からの光を回転放物面の反射面で反射してスクリーン上に照射した配光パターンと光源のフィラメントの四角形の像とを第１反射面および第２反射面により所定の配光パターンに変える状態を示す説明図である。 同じく、第１配光パターンおよび第２配光パターンおよび第３配光パターンの詳細を示す所定の配光パターンの説明図である。 同じく、スクリーン上に照射した所定の配光パターンを示す説明図である。 同じく、第３配光パターンの詳細を示す説明図である。 同じく、車両用前照灯とスクリーンとの相対関係を示す説明図である。 同じく、ハロゲン電球の光源を示す側面図である。 同じく、図９におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 同じく、放電電球の光源を示す側面図である。 同じく、図１１におけるＸ矢視図である。 この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す光源およびリフレクタの反射面の正面図である。

符号の説明

１、１００ 車両用前照灯
２ 光源（ハロゲン電球）
２０ 管球
２１ フィラメント（発光部）
２２ シェード（遮光部材）
２２１ 第１エッジ
２２２ 第２エッジ
２３ 口金
２４ 遮光膜
２００ 光源（放電電球）
２０１ 外管（ガラス管球）
２０２ 発光管（発光部）
２０３ 第１遮光膜（遮光部材）
２０４ 第２遮光膜（遮光部材）
２０５ 口金
２０６ シェード
３、３００ リフレクタ
３１ 第１反射面
３１１、３１２、３１３、３１４、３１５ セグメント
３２ 第２反射面
３２１、３２２、３２３、３２４、３２５ セグメント
３３ 第３反射面
３４ 第４反射面
４０ 走行車線
４１ 対向車線
４２ センターライン
４３ 走行車線側の路肩
４４ 対向車線側の路肩
Ｆ 前方向
Ｂ 後方向
Ｕ 上方向
Ｄ 下方向
Ｌ 左方向
Ｒ 右方向
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線
Ｚ−Ｚ 反射面の光軸
Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２ バルブ軸
Ｐ 所定の配光パターン
Ｐ１ 第１配光パターン
Ｐ２ 第２配光パターン
Ｐ３ 第３配光パターン
ＣＬ１ 第１カットオフライン
ＣＬ２ 第２カットオフライン
ＣＬ３ 第３カットオフライン
Ａ エリア
Ｓ スクリーン
Ｐ１０ 基本配光パターン
ＣＬ１１ 基本配光パターンの水平なカットオフライン
ＣＬ１２ 基本配光パターンの斜めのカットオフライン

Claims (3)

1. スクリーンの水平線もしくは前記スクリーンの水平線の近傍に位置する水平な走行車線側のカットオフラインと、前記走行車線側のカットオフラインよりも下方に位置する水平な対向車線側のカットオフラインと、斜めのカットオフラインと、を有する配光パターンを車両の前方に照射する車両用前照灯において、
   光源と、
   前記光源からの光の一部を遮蔽して残りの光を通過させる遮光部材と、
   前記遮光部材から通過した光を前記走行車線側のカットオフラインと前記対向車線側のカットオフラインとを有する前記配光パターンとして車両の前方に反射させる反射面と、
   を備え、
   前記反射面は、主に前記走行車線側のカットオフラインを含む第１配光パターンを形成する第１反射面と、主に前記対向車線側のカットオフラインを含む第２配光パターンを形成する第２反射面と、第３反射面と、を有し、
   前記第１反射面および前記第２反射面は、前記光源を通る水平線に対して上下に幅を有し、
   前記遮光部材は、第１エッジと、第２エッジと、を有し、
   前記光源および前記遮光部材は、前記反射面に対して、前記第１エッジまたは前記第２エッジが前記光源を通る水平線もしくは前記光源を通る水平線の近傍に位置するように、かつ、前記第２エッジまたは前記第１エッジが前記光源を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に位置するように、取り付けられていて、
   前記遮光部材の前記第１エッジまたは前記第２エッジは、前記第１反射面中の前記光源を通る水平線もしくは前記光源を通る水平線の近傍に投影されて前記走行車線側のカットオフラインを形成しかつ前記第１配光パターンのうち前記走行車線側のカットオフライン付近の光の密度を高くし、
   前記遮光部材の前記第２エッジまたは前記第１エッジは、前記第２反射面中の前記光源を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に投影されて前記対向車線側のカットオフラインを形成しかつ前記第２配光パターンのうち前記対向車線側のカットオフライン付近の光の密度を低くし、
   前記第３反射面は、前記第２反射面のうち前記光源を通る水平線に対して斜め上方の範囲に設けられていて、主に、前記走行車線側のカットオフラインと前記対向車線側のカットオフラインとの間であってセンターラインもしくは前記センターライン近傍に位置する前記斜めのカットオフラインを含み、かつ、前記第１配光パターンと前記第２配光パターンとの間に第３配光パターンを形成する反射面である、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記光源は、管球と、前記管球中に配置されているフィラメントおよび前記遮光部材としてのシェードと、を有するハロゲン電球であり、
   前記光源は、前記シェードの前記第１エッジまたは前記第２エッジが前記フィラメントを通る水平線もしくは前記フィラメントを通る水平線の近傍に位置するように、かつ、前記シェードの前記第２エッジまたは前記第１エッジが前記フィラメントを通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に位置するように、取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記光源は、外管と、前記外管中に配置されている発光管と、前記外管に設けられている前記遮光部材としての遮光膜と、を有する放電電球であり、
   前記光源は、前記遮光膜の前記第１エッジまたは前記第２エッジが前記発光管を通る水平線もしくは前記発光管を通る水平線の近傍に位置するように、かつ、前記遮光膜の前記第２エッジまたは前記第１エッジが前記発光管を通る水平線に対して下側に所定角度の径方向に位置するように、取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。

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