JP5755085B2 - プロジェクタ型ヘッドランプ - Google Patents
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Description
光源と、
前記光源の前方に配置され、前記光源との間に後ろ側焦点を有した投影レンズと、
前記光源からの光を前方に反射して、前記後ろ側焦点に集光する第一反射面と、
前記後ろ側焦点又はその近傍に上縁を有するともに、前記上縁よりも下方の下端側が前記投影レンズに向かって傾斜した姿勢で前記投影レンズと前記光源の間に配置され、前記第一反射面によって反射された光の一部を遮光するシャッターと、
前記第一反射面からの反射光のうち、少なくとも前記シャッターの傾斜に沿った向きの反射光を、直立時の車両前端に正対する仮想鉛直スクリーン上の鉛直線に対し左右かつ水平線よりも上の領域に向けて反射させるための第二反射面と、
を備えたことを特徴とする。
前記投影レンズは、前記第二反射面による反射光を前方に投影することを特徴とする。
当該プロジェクタ型ヘッドランプは、前記仮想鉛直スクリーン上の水平線よりも下の領域に、前記シャッターの上縁により規定されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するとともに、
前記第二反射面による反射光によって、前記仮想鉛直スクリーン上の水平線の上の領域に、前記ロービーム用配光パターンよりも照度が低い付加配光パターンを形成することを特徴とする。
前記第二反射面による反射光によって、前記仮想鉛直スクリーン上の水平線の上の領域に形成された前記付加配光パターン中に、前記ロービーム用配光パターンよりも照度が低く、前記付加配光パターンよりも照度が高い明部配光パターンを、前記仮想鉛直スクリーン上の鉛直線を挟んで左右一対形成することを特徴とする。
つまり、追加のランプユニットやシャッター(シェード)駆動装置が不要であり、その分のコストアップを抑えることができるので、従来技術に比べてプロジェクタ型ヘッドランプを低コストで構成することができる。
光源10としては、例えば、ハロゲン電球(ハロゲンバルブ)、HID、白熱電球、半導体発光素子などを用いることができる。
リフレクター20の内面には、アルミ蒸着などのメッキ加工によって形成された反射面が設けられている。
第一反射面21は、リフレクター20の内面のうち光軸Axよりも上側の領域と、光軸Axよりも下側であって装着孔25寄りの領域とを占めている。
第二反射面22は、リフレクター20の内面のうち光軸Axよりも下側であって、前方の開口24寄りの領域を占めている。この第二反射面22の領域は、シャッター40よりも光軸Ax方向の前側であって、後述する投影レンズ30の後ろ側焦点F3よりも前方に位置している。
この第一反射面21が楕円面に形成されているので、その楕円面の後部頂点よりも前方に第一焦点F1が設定され、その第一焦点F1よりも前方に第二焦点F2が設定される。なお、第一焦点F1と第二焦点F2を通る軸が光軸Axである。
第二反射面22は、光軸Axよりも下側の第一反射面21の範囲から前方に連続して設けられ、前方に延在して前下がりに湾曲した凸面であり、例えば、円弧を基調とした自由曲面である。
この投影レンズ30は凸レンズであり、後ろ側焦点F3を有するとともに、後ろ側焦点F3を通って前後に延びる光軸を有する。投影レンズ30の光軸は、灯具としての光軸Axに略一致する。投影レンズ30の後ろ側焦点F3は、第一反射面21の第二焦点F2又はその近傍に位置している。
シャッター40の上縁41は光軸Ax上における後ろ側焦点F3又はその近傍に位置している。
また、シャッター40は、その上縁41よりも下方の下端42側が投影レンズ30に向かって傾斜した姿勢(前下がり・後ろ上がりの姿勢)で配置されている。このシャッター40の下端42と第二反射面22は離間しており、その間に反射光が通過可能な隙間が形成されている。
そして、第一反射面21によって反射されて集光された光の一部がシャッター40の上縁41の上を前へ通過し、その光が投影レンズ30によって前方に投影される。
また、第一反射面21によって反射された光の一部がシャッター40によって遮光される。特に、後ろ側焦点F3よりも下側を通過しようとする反射光であって、光軸Axとの角度が比較的小さい反射光が、シャッター40により遮光される。
また、シャッター40が前下がりの姿勢で傾斜していることで、そのシャッター40に遮光されない光の一部がシャッター40の下端42の下を前へ通過する。具体的に、第一反射面21からの反射光のうち、後ろ側焦点F3よりも下側を通過しようとする反射光であって、光軸Axとの角度が比較的大きい反射光のうち、少なくともシャッター40の傾斜に沿った向きの反射光がシャッター40の下端42の下を前へ通過し、第二反射面22によって前方へ反射されて、その光が投影レンズ30によって前方に投影される。
なお、本実施形態では、シャッター40の下端42の下を前へ通過した光が第二反射面22によって前方へ反射されて、投影レンズ30によって前方に投影される反射光の軌跡を制御して所望の配光パターンを形成可能とするように、第二反射面22の自由曲面が設計されている。
図2では、自動二輪車が直立した場合に、ヘッドランプ1の光軸Axを通る水平面と仮想鉛直スクリーンの交線がH軸として示され、光軸Axを通る鉛直面と仮想鉛直スクリーンの交線がV軸として示されている。H軸とV軸の交点がヘッドランプ1の光軸Axと仮想鉛直スクリーンの交点である。なお、光軸Axは、H軸及びV軸に対して直交する。
この付加配光パターンP2は、ロービーム用配光パターンP1よりも広い照射領域を有している。ただし、付加配光パターンP2はロービーム用配光パターンP1に比べて照度が低く設計されているので、対向車の運転手(ライダー)が付加配光パターンP2によって眩惑されることはない。これは、車両前方の水平線よりも上の領域を照らす付加配光パターンP2が、法規で定められた配光規格を満たすバンク配光となるように、第二反射面22の自由曲面が設計されていることによる。
特に、自動二輪車がコーナリングして左右に傾いていれば、ヘッドランプ1の付加配光パターンP2によって進行方向の路面を照射することができる。
また、自動二輪車がコーナリング走行している場合、ヘッドランプ1の付加配光パターンP2で進行方向の路面を照射することができるので、進行方向の視認性が向上し、安全な走行を実現することができる。
つまり、追加のランプユニットやシャッター(シェード)駆動装置が不要であり、その分のコストアップを抑えることができるので、従来技術に比べてヘッドランプ1を低コストで構成することが可能になる。
例えば、第二反射面22の自由曲面の設計を変更して、第二反射面22に幾つかの反射特異点を設けることによって、第二反射面22による付加配光パターンP2の配光特性を調整するようにしてもよい。例えば、図3に示すように、直立時の車両前端に正対する仮想鉛直スクリーン上の水平線(H軸)の上の領域に形成された付加配光パターンP2中に、ロービーム用配光パターンP1よりも照度が低く、付加配光パターンP2よりも照度が高い明部配光パターンP2L、P2Rを、仮想鉛直スクリーン上の鉛直線(V軸)を挟んで左右一対形成するようにしてもよい。
具体的に、設計変更した第二反射面22によって反射された光が投影レンズ30により車両前方に投影されることで、図3(a)に示すように、車両前端に正対した仮想鉛直スクリーン上の鉛直線(V軸)に対し左右かつ水平線(H軸)よりも上の領域に、付加配光パターンP2が形成されるとともに、付加配光パターンP2には、その付加配光パターンのなかでもその周囲よりも比較的明るい部分となる左右一対の明部配光パターンP2L、P2Rが形成される。
なお、明部配光パターンP2L、P2Rは付加配光パターンP2と同様にロービーム用配光パターンP1よりも照度が低く設計されているので、対向車の運転手(ライダー)が付加配光パターンP2(明部配光パターンP2L、P2R)によって眩惑されることはない。
10 光源
20 リフレクター
21 第一反射面
22 第二反射面
30 投影レンズ
40 シャッター
41 上縁
42 下端
F1 第一焦点
F2 第二焦点
F3 後ろ側焦点
P1 ロービーム用配光パターン
P2 付加配光パターン
P2L 明部配光パターン
P2R 明部配光パターン
Ax 光軸
Claims (4)
- 光源と、
前記光源の前方に配置され、前記光源との間に後ろ側焦点を有した投影レンズと、
前記光源からの光を前方に反射して、前記後ろ側焦点に集光する第一反射面と、
前記後ろ側焦点又はその近傍に上縁を有するともに、前記上縁よりも下方の下端側が前記投影レンズに向かって傾斜した姿勢で前記投影レンズと前記光源の間に配置され、前記第一反射面によって反射された光の一部を遮光するシャッターと、
前記第一反射面からの反射光のうち、少なくとも前記シャッターの傾斜に沿った向きの反射光を、直立時の車両前端に正対する仮想鉛直スクリーン上の鉛直線に対し左右かつ水平線よりも上の領域に向けて反射させるための第二反射面と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ型ヘッドランプ。 - 前記投影レンズは、前記第二反射面による反射光を前方に投影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。
- 当該プロジェクタ型ヘッドランプは、前記仮想鉛直スクリーン上の水平線よりも下の領域に、前記シャッターの上縁により規定されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するとともに、
前記第二反射面による反射光によって、前記仮想鉛直スクリーン上の水平線の上の領域に、前記ロービーム用配光パターンよりも照度が低い付加配光パターンを形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のプロジェクタ型ヘッドランプ。 - 前記第二反射面による反射光によって、前記仮想鉛直スクリーン上の水平線の上の領域に形成された前記付加配光パターン中に、前記ロービーム用配光パターンよりも照度が低く、前記付加配光パターンよりも照度が高い明部配光パターンを、前記仮想鉛直スクリーン上の鉛直線を挟んで左右一対形成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。
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