JP5594216B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、カットオフラインを有する配光パターンとオーバーヘッドサイン用の配光パターンとを車両の前方に照射させるプロジェクタタイプの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、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成する。このシェードに設けた開口部により、オーバーヘッドサイン用の配光パターンを形成する。シェードの後面に設けた遮光板により、リフレクタの下部反射領域からの反射光のみを開口部に入射させてオーバーヘッドサイン用の配光パターンの光束が過大となるのを防止するものである。

ところが、プロジェクタタイプの車両用前照灯においては、カットオフラインが鮮明であるから、カットオフラインの下部の明部とカットオフラインの上部の暗部との明暗差が明確であるという課題がある。

特開２００３−２９７１１７号公報

この発明が解決しようとする課題は、カットオフラインが鮮明であるから、カットオフラインの下部の明部とカットオフラインの上部の暗部との明暗差が明確である、という点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、光源と、光源からの光を反射させる第１反射面および第２反射面を有するリフレクタと、第１反射面および第２反射面からの反射光を前方に投影する投影レンズと、第１反射面からの反射光の一部および第２反射面からの反射光を遮蔽して残りの反射光を通過させてカットオフラインを有する配光パターンを形成する窓部と、第２反射面からの反射光の一部を通過させてオーバーヘッドサイン用の配光パターンを形成する開口部と、を有する第１シェードと、第１反射面から開口部に向かう反射光を遮蔽する第２シェードと、を備え、第１シェードと第２シェードとの間には、第１反射面から開口部に向かう反射光の一部を通過させて投影レンズに入射させる隙間が設けられていて、投影レンズのうち隙間を通過する反射光が入射して出射する箇所には、カットオフラインに重畳する暈し用の配光パターンを形成する光学制御部が設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、第２シェードには、第２反射面からの反射光の一部を反射させて開口部を通過させてオーバーヘッドサイン用の配光パターンの一部を形成する第３反射面が設けられている、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、第１シェードによりカットオフラインを有する配光パターンを形成し、かつ、第１シェードの開口部によりオーバーヘッドサイン用の配光パターンを形成し、さらに、第２シェードによりオーバーヘッドサイン用の配光パターンの光束が過大となるのを防止することができる。

特に、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、第１反射面から開口部に向かう反射光の一部を第１シェードと第２シェードとの間の隙間に通過させて投影レンズに入射させ、かつ、その入射した反射光を光学制御部によりカットオフラインに重畳する暈し用の配光パターンとして投影レンズから出射させることができる。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、カットオフラインを暈すことができるので、カットオフラインの下部の明部とカットオフラインの上部の暗部との明暗差を暈すことができる。これにより、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、カットオフラインよりも上方に暈し用の配光パターンの光を入れることができるので、カットオフラインの上方の視認性（たとえば、歩行者の視認性）が向上し、交通安全に貢献することができる。

この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、第２反射面からの反射光の一部を第２シェードの第３反射面で再度反射させるので、２度の反射で減衰した光でオーバーヘッドサイン用の配光パターンの一部を形成するものである。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの明るさを適度にすることができ、しかも、２度反射光の光量を調整することにより、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの明るさを適度に調整することができる。

図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例を示す縦断面図（垂直断面図）である。 図２は、同じく、第１シェードと第２シェードとの組付状態を示す斜視図である。 図３は、同じく、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、同じく、第１シェードの背面図（光源側から投影レンズ側に見た図）である。 図５は、同じく、第２シェードの斜視図である。 図６は、同じく、投影レンズの正面図（図１におけるＶＩ矢視図）である。 図７は、同じく、スクリーン上における配光パターンを示す説明図である。 図８は、同じく、路面上における配光パターンを示す説明図である。

以下、この発明にかかる車両用前照灯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７において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。また、この明細書あるいは特許請求の範囲において、「上、下、前、後、左、右」は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の「上、下、前、後、左、右」である。

（構成の説明）
以下、この実施例にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図１において、符号１は、この実施例にかかるプロジェクタタイプの車両用前照灯（たとえば、ヘッドランプやフォグランプなど）である。前記車両用前照灯１は、自動車（車両）の前部の左右にそれぞれ装備される。前記車両用前照灯１は、左側通行用の車両用前照灯である。

前記車両用前照灯１は、図１に示すように、光源としての放電灯２と、リフレクタ３と、投影レンズ（集光レンズ、凸レンズ）４と、第１シェード５と、第２シェード６と、取付ブラケット７（フレーム）と、ランプハウジング（図示せず）と、図示しないランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、を備えるものである。

前記放電灯２および前記リフレクタ３および前記投影レンズ４および前記第１シェード５および前記第２シェード６および前記取付ブラケット７は、プロジェクタランプユニットを構成する。前記プロジェクタランプユニットは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室（図示せず）内に、たとえば光軸調整機構（図示せず）を介して配置されている。

前記放電灯２は、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）などの放電灯である。前記放電灯２は、前記リフレクタ３にソケット８を介して着脱可能に取り付けられている。なお、前記放電灯２以外に、ハロゲン電球、白熱電球を使用しても良い。

前記リフレクタ３は、前側（前記車両用前照灯１の光の照射方向側）が開口し、かつ、後側が閉塞した中空の凹形状をなす。前記リフレクタ３の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、第１反射面９および第２反射面１０が形成されている。前記第１反射面９および前記第２反射面１０は、前記放電灯２から放射される光を前記第１シェード５および前記第２シェード６および前記投影レンズ４側に反射させるものである。前記第１反射面９および前記第２反射面１０は、楕円反射面である。すなわち、前記第１反射面９および前記第２反射面１０は、楕円を基本（基準、基調）とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）の反射面である。

前記第１反射面９は、前記リフレクタ３の凹内面のうち上部および左右両側部および下部の一部から形成されている。前記第２反射面１０は、前記リフレクタ３の凹内面のうち下部の残りの部分から形成されている。

前記リフレクタ３の後側の閉塞部のうち、前記第１反射面９および前記第２反射面１０の光軸Ｚ−Ｚが交差する箇所には、透孔１１が設けられている。前記放電灯２が前記透孔１１中から前記リフレクタ３内に挿入された状態で、前記ソケット８が前記透孔１１の縁に着脱可能に取り付けられている。この結果、前記放電灯２は、前記リフレクタ３に前記ソケット８を介して着脱可能に取り付けられている。

前記投影レンズ４は、非球面レンズの凸レンズである。前記投影レンズ４の前方側は、凸非球面をなし、一方、前記投影レンズ４の後方側は、平非球面（平面）をなす。前記投影レンズ４のレンズ軸は、前記第１反射面９および前記第２反射面１０の光軸Ｚ−Ｚと一致（ほぼ一致も含む）する。前記投影レンズ４は、前記第１反射面９および前記第２反射面１０からの反射光を前方に投影する。

前記第１シェード５および前記第２シェード６は、製造コストが安価である板部材（たとえば、薄鋼板）からなる。前記第１シェード５と前記第２シェード６とは、適宜固定手段（ボルトナット、スクリュー、加締め付け、溶接など）により、固定されている。前記第１シェード５は、図１に示すように、前記リフレクタ３の前側の開口部全体を覆う板形状をなす。前記第１シェード５は、前記リフレクタ３と前記投影レンズ４との間に配置されている。前記第１シェード５の中央部（中央部から上部にかけて）には、横長の長方形形状の窓部１２が設けられている。前記第１シェード５は、前記第１反射面９からの反射光の一部および前記第２反射面１０からの反射光を遮蔽し、前記窓部１２を通過して遮蔽されなかった残りの反射光Ｌ１で、カットオフラインＣＬを有する配光パターン（以下、「ロービーム用配光パターン」と称する）ＬＰを形成する。

前記窓部１２の下側縁（エッジ）は、前記ロービーム用配光パターンＬＰの前記カットオフラインＣＬを形成する。前記窓部１２は、前記ロービーム用配光パターンＬＰを形成する。

前記第１シェード５の前記窓部１２の下側の中央部には、横長の長方形形状の開口部１３が前記窓部１２と近接して設けられている。前記開口部１３は、前記第２反射面１０からの反射光の一部Ｌ２を通過させてオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰを形成する。

前記第２シェード６は、図１に示すように、前記リフレクタ３と前記第１シェード５との間に配置されている。前記第２シェード６は、図２〜図５に示すように、薄鋼板を折り曲げた一方の遮蔽部１４と他方の固定部１５とからなる。前記固定部１５は、中央部を取り除いた左右両端部の二股形状をなす。前記第２シェード６の前記固定部１５は、前記第１シェード５の背面（後側の面）の前記窓部１２よりも下側の箇所（すなわち、前記開口部１３の上側縁と下側縁との間）から下側の箇所に固定されている。

前記第２シェード６の前記遮蔽部１４は、前記第１シェード５の背面の前記窓部１２よりも下側の箇所（すなわち、前記開口部１３の上側縁と下側縁との間）から後方側に向けて斜め下方に延設されている。前記第２シェード６の前記遮蔽部１４は、前記第１反射面９から前記開口部１３に向かう反射光Ｌ５を遮蔽する。

前記第１シェード５の背面と前記第２シェード６との間には、前記第１反射面９から前記開口部１３に向かう反射光の一部（図１において、破線で示す反射光）Ｌ４を通過させて前記投影レンズ４の下部に入射させる隙間１６が設けられている。前記隙間１６は、前記第２シェード６の前記遮蔽部１４と前記固定部１５との折曲部分であって、二股形状の前記固定部１５の中間部の隙間からなる。

前記第２シェード６の前記遮蔽部１４の下面（前記第２反射面１０と対向する面）には、前記第２反射面１０からの反射光の一部Ｌ３を反射させて前記開口部１３を通過させて前記オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの一部を形成する第３反射面１７が設けられている。

図６に示すように、前記投影レンズ４の下部のうち前記隙間１６を通過する反射光が入射して出射する箇所には、前記カットオフラインＣＬに重畳する暈し用の配光パターンＧＰ（図７、図８において、破線で示す配光パターン）を形成する光学制御部１８が設けられている。前記光学制御部１８は、たとえば、シリンドリカルプリズム、三角形プリズムなどからなり、前記隙間１６を通過して入射した前記第１反射面９からの反射光の一部を拡散（散乱）させて前記暈し用の配光パターンＧＰを形成するものである。

前記取付ブラケット７は、筒形状をなす。前記取付ブラケット７の後端側には、前記リフレクタ３および前記第１シェード５がスクリュー（図示せず）止めなどにより取り付けられている。一方、前記取付ブラケット７の前端側には、前記投影レンズ４が加締め付けなどにより取り付けられている。この結果、前記リフレクタ３および投影レンズ４および前記第１シェード５は、前記取付ブラケット７に固定保持されている。前記取付ブラケット７は、前記光軸調整機構を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。この結果、前記プロジェクタランプユニットは、前記ランプハウジングに光軸調整可能に取り付けられている。

（作用の説明）
この実施例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。

プロジェクタランプユニットの放電灯２を点灯する。すると、放電灯２から放射される光は、リフレクタ３の第１反射面９および第２反射面１０で第１シェード５および第２シェード６および投影レンズ４側に反射される。

すると、第１反射面９からの反射光の一部（図示せず）は、第１シェード５により遮蔽される。一方、第１シェード５の窓部１２を通過して第１シェード５で遮蔽されなかった第１反射面９からの反射光Ｌ１は、投影レンズ４を透過して、カットオフラインＣＬを有するロービーム用配光パターンＬＰを形成して、車両の前方に照射される。すなわち、図８に示すように、路面を照明する。

第２反射面１０からの反射光の一部Ｌ２は、第１シェード５の開口部１３を通過して、かつ、投影レンズ４を透過して、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰを形成して、車両の前方に照射される。すなわち、図８に示すように、オーバーヘッドサインＯＳを照明する。

第２反射面１０からの反射光の他の一部Ｌ３は、第２シェード６の第３反射面１７で再度反射し、かつ、第１シェード５の開口部１３を通過して、かつ、投影レンズ４を透過して、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの一部を形成して、車両の前方に照射される。すなわち、図８に示すように、オーバーヘッドサインＯＳを照明する。

第１反射面９から開口部１３に向かう反射光の一部Ｌ４は、第１シェード５と第２シェード６との間の隙間１６を通過して投影レンズ４の下部の光学制御部１８に入射する。投影レンズ４の下部の光学制御部１８に入射した光Ｌ４は、投影レンズ４の下部の光学制御部１８から拡散（散乱）されてカットオフラインＣＬに重畳する暈し用の配光パターンＧＰを形成して、車両の前方に照射される。すなわち、図８に示すように、歩行者などＰを照明する。

第１反射面９から開口部１３に向かう反射光の残りＬ５は、第２シェード６の遮蔽部１４により遮蔽される。

（効果の説明）
この実施例における車両用前照灯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。

この実施例における車両用前照灯１は、第１シェード５によりカットオフラインＣＬを有するロービーム用配光パターンＬＰを形成し、かつ、第１シェード５の開口部１３によりオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰを形成し、さらに、第２シェード６によりオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの光束が過大となるのを防止することができる。

特に、この実施例における車両用前照灯１は、第１反射面９から開口部１３に向かう反射光の一部Ｌ４を第１シェード５と第２シェード６との間の隙間１６に通過させて投影レンズ４に入射させ、かつ、その入射した反射光Ｌ４を投影レンズ４の光学制御部１８によりカットオフラインＣＬに重畳する暈し用の配光パターンＧＰとして投影レンズ４から出射させることができる。この結果、この実施例における車両用前照灯１は、カットオフラインＣＬを暈すことができるので、カットオフラインＣＬの下部の明部とカットオフラインＣＬの上部の暗部との明暗差を暈すことができる。これにより、この実施例における車両用前照灯１は、カットオフラインＣＬよりも上方に暈し用の配光パターンＧＰの光を入れることができるので、カットオフラインＣＬの上方の視認性（たとえば、歩行者などＰの視認性）が向上し、交通安全に貢献することができる。

この実施例における車両用前照灯１は、第２反射面１０からの反射光の一部Ｌ３を第２シェード６の第３反射面１７で再度反射させるので、２度の反射で減衰した光でオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの一部を形成するものである。この結果、この実施例における車両用前照灯１は、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの明るさを適度にすることができ、しかも、２度反射光の光量を調整することにより、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＳＰの明るさを適度に調整することができる。

１ 車両用前照灯
２ 放電灯（光源）
３ リフレクタ
４ 投影レンズ
５ 第１シェード
６ 第２シェード
７ 取付ブラケット
８ ソケット
９ 第１反射面
１０ 第２反射面
１１ 透孔
１２ 窓部
１３ 開口部
１４ 遮蔽部
１５ 固定部
１６ 隙間
１７ 第３反射面
１８ 光学制御部
Ｚ−Ｚ 光軸
ＬＰ ロービーム用配光パターン
ＣＬ カットオフライン
ＯＳＰ オーバーヘッドサイン用の配光パターン
ＧＰ 暈し用の配光パターン
Ｌ１〜Ｌ５ 反射光
ＯＳ オーバーヘッドサイン
Ｐ 歩行者など

Claims (2)

1. カットオフラインを有する配光パターンとオーバーヘッドサイン用の配光パターンとを車両の前方に照射させるプロジェクタタイプの車両用前照灯において、
   光源と、
   前記光源からの光を反射させる第１反射面および第２反射面を有するリフレクタと、
   前記第１反射面および前記第２反射面からの反射光を前方に投影する投影レンズと、
   前記第１反射面からの反射光の一部および前記第２反射面からの反射光を遮蔽して残りの反射光を通過させて前記カットオフラインを有する配光パターンを形成する窓部と、前記第２反射面からの反射光の一部を通過させて前記オーバーヘッドサイン用の配光パターンを形成する開口部と、を有する第１シェードと、
   前記第１反射面から前記開口部に向かう反射光を遮蔽する第２シェードと、
   を備え、
   前記第１シェードと前記第２シェードとの間には、前記第１反射面から前記開口部に向かう反射光の一部を通過させて前記投影レンズに入射させる隙間が設けられていて、
   前記投影レンズのうち前記隙間を通過する反射光が入射して出射する箇所には、前記カットオフラインに重畳する暈し用の配光パターンを形成する光学制御部が設けられている、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記第２シェードには、前記第２反射面からの反射光の一部を反射させて前記開口部を通過させて前記オーバーヘッドサイン用の配光パターンの一部を形成する第３反射面が設けられている、
   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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