JP2000133024A - プロジェクタ型ヘッドランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の反射面の構造及び形状が簡単。理想
的な配光パターンが得られる。 【解決手段】 第１焦点Ｆ１１、Ｆ２１及び第２焦点Ｆ
１２、Ｆ２２を有する回転楕円面から構成されている第
１反射面２１、第２反射面２２と、第１レンズ３１、第
２レンズ３２とが対をなしてそれぞれ２個ずつ配置され
ており、その第２レンズ３２の後面に拡散系光学部材５
が設けられている。この結果、２個の反射面２１、２２
がそれぞれ回転楕円面から構成されているので、反射面
２１、２２の構造及び形状が簡単となる。第２レンズ３
２の後面に拡散系光学部材５が設けられているので、そ
の第２レンズ３２から拡散パターンＷＰが得られ、第１
レンズ３１からホットスポットＨＳが得られるので、理
想的なロービームの配光パターンＬＰが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクタ型ヘ
ッドランプに係り、特に、対をなす反射面とレンズとが
それぞれ複数個構成されているプロジェクタ型ヘッドラ
ンプであって、反射面の構造及び形状が簡単であり、し
かも、理想的な配光パターンが得られるプロジェクタ型
ヘッドランプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般のプロジェクタ型ヘッドランプを図
８を参照して説明する。この例は、すれ違い用のプロジ
ェクタ型ヘッドランプについて説明する。この一般のプ
ロジェクタ型ヘッドランプは、光源１と、反射面２と、
レンズ３と、シェード４とから構成されている。前記反
射面２は、リフレクタの内面に形成されており、例え
ば、垂直断面が楕円面をなし、水平断面が放物面乃至変
形放物面をなす凹面から構成されており、光軸Ｚ−Ｚ上
に第１焦点Ｆ１及び第２焦点（焦線）Ｆ２をそれぞれ有
する。前記光源１は、例えば、放電灯（メタルハライド
ランプ等の高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩ
Ｄ）等）を使用する。この光源１は、光源１の発光部が
前記反射面２の第１焦点Ｆ１の近傍に位置するように、
配置されている。前記レンズ３は、例えば、凸レンズや
投影レンズや集光レンズから構成されている。このレン
ズ３は、レンズ３の焦点（物空間側の焦点面、すなわ
ち、メリジオナル像面（図示せず））が前記反射面２の
第２焦点Ｆ２の近傍に位置するように、配置されてい
る。前記シェード４は、図９に示すロービームの配光パ
ターンＬＰ′において、カットライン（明暗境界線）Ｃ
Ｌ′を形成するものであり、前記反射面２の第２焦点Ｆ
２及び前記レンズ３の焦点の近傍に配置されている。

【０００３】上述の光源１及び反射面２及びレンズ３及
びシェード４がランプハウジング（図示せず）及びアウ
ターレンズ若しくはアウターカバー等（図示せず）によ
り画成される灯室内に収納されて、プロジェクタ型ヘッ
ドランプが構成される。このプロジェクタ型ヘッドラン
プは自動車の車体に取り付けられる。前記光源１を点灯
すると、その光源１からの光が反射面２で反射し、その
反射光がレンズ３を経て図９に示すロービームの配光パ
ターンＬＰ′で外部前方（自動車の進行方向であって、
ドライバー側から見た前方）に制御照射される。上述の
図９に示すロービームの配光パターンＬＰ′において
は、眩惑光を制限するように配光が規格化されている。
このために、図９に示すロービームの配光パターンＬ
Ｐ′においては、対向車（図示せず）に眩惑光を与え
す、また、左側路肩歩行者に眩惑光を与えずにかつ左側
路肩歩行者を視認できるように、カットラインＣＬ′が
形成されている。

【０００４】図１０は、配光規格（例えば、欧州配光規
格ＥＣＥＲｅｇ．、あるいはそれに準じたもの（例え
ば、日本国内型式認定基準等）、北米配光規格のＦＭＶ
ＳＳ等の配光規格）に適合満足する理想的なロービーム
の配光パターンＬＰを示した説明図である。この理想的
なロービームの配光パターンＬＰは、図１０に示すよう
に、ホットスポットＨＳと拡散パターンＷＰとを有し、
かつ、対向車及び左側路肩の歩行者に対して考慮したカ
ットラインＣＬを有するものである。上述のカットライ
ンＣＬは、対向車に眩惑光を与えないように、右端から
ほぼ中央までの間であって、水平線ＨＬ−ＨＲよりも若
干下方に位置する水平線部分と、左側路肩歩行者に眩惑
光を与えずにかつ左側路肩歩行者を視認できるように、
ほぼ中央の水平線部分から緩やかに左上方に傾斜する緩
傾斜部分とからなる。

【０００５】なお、図９及び図１０に示すロービームの
配光パターンＬＰ′及びＬＰは、左側通行区分のロービ
ームの配光パターンであって、右側通行区分の場合は、
この図９及び図１０に示すロービームの配光パターンＬ
Ｐ′及びＬＰの左右逆となる。また、この図９及び図１
０において、符号「Ｌ」はドライバー側から前方を見た
場合の左側のことを示し、また符号「Ｒ」はドライバー
側から前方を見た場合の右側のことを示し、さらに符号
「Ｕ」はドライバー側から前方を見た場合の上側のこと
を示し、さらにまた符号「Ｄ」はドライバー側から前方
を見た場合の下側のことを示す。また、符号「Ｈ−Ｈ」
は水平線（水平軸）のことを示し、符号「Ｖ−Ｖ」は垂
直線（垂直軸）のことを示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
のプロジェクタ型ヘッドランプにおいては、１個の反射
面２と１個のレンズ３とにより、ホットスポットＨＳ及
び拡散パターンＷＰを得られるように構成されているも
のであるから、反射面２の構造及び形状が複雑であり、
しかも、図１０に示す理想的なロービームの配光パター
ンＬＰが得られない等の課題がある。

【０００７】そこで、対をなす反射面とレンズとがそれ
ぞれ複数個構成されているプロジェクタ型ヘッドランプ
（例えば、特開昭６４−６５７０１号公報に記載のプロ
ジェクタ型ヘッドランプ）が出願されている。しかしな
がら、このプロジェクタ型ヘッドランプであっても反射
面の構造及び形状が簡単であり、しかも、理想的な配光
パターンが得られない等の課題がある。

【０００８】本発明の目的は、対をなす反射面とレンズ
とがそれぞれ複数個構成されているプロジェクタ型ヘッ
ドランプであって、反射面の構造及び形状が簡単であ
り、しかも、理想的な配光パターンが得られるプロジェ
クタ型ヘッドランプを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、反射面が第１焦点及び第２焦点を有す
る回転楕円面から構成されており、この反射面とレンズ
とを対として複数個の反射面とレンズとがそれぞれ配置
されており、その複数個のうち少なくとも一個のレンズ
の近傍に、反射光を拡散させる拡散系光学部材が設けら
れている、ことを特徴とする。

【００１０】この結果、本発明のプロジェクタ型ヘッド
ランプは、複数個の反射面がそれぞれ回転楕円面から構
成されているので、反射面の構造及び形状が簡単とな
る。また、本発明のプロジェクタ型ヘッドランプは、複
数個のうち少なくとも一個のレンズの近傍に拡散系光学
部材を設けたものであるから、その少なくとも一個のレ
ンズから拡散パターンが得られ、一方、他のレンズから
ホットスポットが得られるので、理想的な配光パターン
が得られることとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプロジェクタ型ヘ
ッドランプの一実施形態を図１乃至図５を参照して説明
する。図中、図８乃至図１０と同符号は同一のものを示
す。この例は、対をなす反射面とレンズとがそれぞれ２
個ずつ配置されている例であって、左側側通行区分のす
れ違い用のプロジェクタ型ヘッドランプについて説明す
る。なお、右側通行区分の場合は左右逆となる。

【００１２】図において、２１及び２２は、リフレクタ
２０の内面に形成された第１反射面及び第２反射面であ
る。この２個の第１反射面２１、第２反射面２２は、第
１焦点Ｆ１１、Ｆ２１及び第２焦点Ｆ１２、Ｆ２２を有
する回転楕円面（この回転楕円面の一部）をなすもので
ある。この第１反射面２１の第１焦点Ｆ１１と第２反射
面２２の第１焦点２１とは、同一点となす（なお、仮想
の共通焦点の近傍にそれぞれ位置する場合もある）。光
源１は、その光源１の発光部が上述の同一点の第１反射
面２１及び第２反射面２２の第１焦点Ｆ１１及びＦ２１
（共通焦点）の近傍に位置するように、配置されてい
る。

【００１３】図において、３１及び３２は、例えば、凸
レンズや投影レンズや集光レンズから構成されている第
１レンズ及び第２レンズである。この２個の第１レンズ
３１及び第２レンズ３２は、レンズ３１、３２の焦点
（物空間側の焦点面、すなわち、メリジオナル像面（図
示せず））が前記第１反射面２１の第２焦点Ｆ１２及び
第２反射面２２の第２焦点Ｆ２２の近傍にそれぞれ位置
するように、配置されている。

【００１４】このように、対をなす反射面２１、２２と
レンズ３１、３２とがそれぞれ２個ずつ配置されること
となる。この第１対の回転楕円面から構成された第１反
射面２１及び凸レンズから構成された第１レンズ３１に
より、ホットスポット状の図４中の第１配光パターンＰ
１が得られる。また、この第２対の回転だ面面から構成
された第２反射面２２及び凸レンズから構成された第２
レンズ３２により、同じくホットスポット状の図４中の
第２配光パターンＰ２がそれぞれ得られる。この第１配
光パターンＰ１は、垂直線ＶＵ−ＶＤと水平線ＨＬ−Ｈ
Ｒとの交点の左下（第３象限）から左上方に緩やかに傾
斜した配光パターンであって、図１０に示す理想的なロ
ービームの配光パターンＬＰのホットスポットＨＳに対
応する。また、第２配光パターンＰ２は、水平線ＨＬ−
ＨＲよりも下方であって、垂直線ＶＵ−ＶＤの左右に位
置した配光パターンである。

【００１５】図において、５は拡散系光学部材である。
この拡散系光学部材５は、２個のレンズのうちの１個の
第２レンズ３２の近傍、この例では、第２レンズ３２の
後面（光源１及び反射面２１、２２と対向する面）に設
けられている。この拡散系光学部材５は、例えば、縦凸
形の円柱プリズムあるいは縦凹形の円柱プリズム（所謂
縦かまぼこ形プリズム）素子群から構成されており、前
記第２反射面２２からの反射光を水平方向に拡散させる
ものである。この結果、第２対の第２反射面２２及び第
２レンズ３２及び拡散系光学部材５により、図４中の第
２配光パターンＰ２が水平方向に拡散された図５中の拡
散第２配光パターンＷＰ２が得られることとなる。

【００１６】この実施形態における本発明のプロジェク
タ型ヘッドランプは、以上の如き構成からなるので、光
源１を点灯すると、この光源１からの光が第１反射面２
１及び第２反射面２２でそれぞれ反射される。その反射
光のうち、第１反射面２１からの反射光は、第１レンズ
３１を経て図５中の第１配光パターンＰ１で外部前方に
照射され、一方、第２反射面２２からの反射光は、拡散
系光学部材５及び第２レンズ３２を経て図５中の拡散第
２配光パターンＷＰ２で外部前方に照射される。この結
果、第１反射面２１及び第１レンズ３１から得られる第
１配光パターンＰ１が図１０中のホットスポットＨＳを
構成し、第２反射面２２及び拡散系光学部材５及び第２
レンズ３２から得られる拡散第２配光パターンＰ２が図
１０中の拡散パターンＷＰを構成するので、図１０に示
す理想的なロービームの配光パターンＬＰが得られるこ
ととなる。

【００１７】また、この実施形態における本発明のプロ
ジェクタ型ヘッドランプは、２個の反射面２１、２２が
それぞれ回転楕円面から構成されているので、反射面の
構造及び形状が簡単となる。

【００１８】図６は本発明のプロジェクタ型ヘッドラン
プの変形例を示した正面図である。この変形例における
本発明のプロジェクタ型ヘッドランプは、対をなす反射
面２００とレンズ３００とが７個ずつ構成されているも
のであって、すれ違い用のヘッドランプＬＨＬを構成す
る。この変形例における本発明のプロジェクタ型ヘッド
ランプからなるすれ違い用のヘッドランプＬＨＬと、一
般のプロジェクタ型ヘッドランプからなる走行用のヘッ
ドランプＨＨＬと、同じく一般のプロジェクタ型ヘッド
ランプからなるフォグランプＦＬとが、１個のランプハ
ウジング及び１個のアウターレンズ（アウターカバー）
に組込まれた１個のランプユニットＬＵを構成するもの
である。

【００１９】図７は同じく本発明のプロジェクタ型ヘッ
ドランプの変形例を示した正面図である。（Ａ）及び
（Ｂ）は対をなす反射面２０１、２０２とレンズ３０
１、３０２とが３個ずつ構成されているものであり、
（Ｃ）は対をなす反射面２０３とレンズ３０３とが４個
ずつ構成されているものであり、（Ｄ）は対をなす反射
面２０４とレンズ３０４とが５個ずつ構成されているも
のである。

【００２０】なお、本発明のプロジェクタ型ヘッドラン
プにおいて、反射面及びレンズの個数及び形状は上述の
実施形態及び変形例に限定されない。また、拡散系光学
部材５は上述の実施形態のものに限定されない。さら
に、ホットスポットと拡散パターンの数も上述の実施形
態に限定されない。

【００２１】また、上述の実施形態においては、拡散系
光学部材５が第２レンズ３２の後面に設けられているも
のであるが、第２レンズ３２の前面側に設けても良い
し、第２レンズ３２から離して設けても良い。また、こ
の拡散系光学部材５はレンズと一体に設けても良いし、
別体に設けても良い。

【００２２】さらに、上述の実施形態においては、すれ
違い用のプロジェクタ型ヘッドランプについて説明した
が、本発明のプロジェクタ型ヘッドランプは、その他の
プロジェクタ型ヘッドランプ、例えば、走行用のプロジ
ェクタ型ヘッドランプ、フォグランプ用のプロジェクタ
型ヘッドランプ等にも適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明のプロ
ジェクタ型ヘッドランプは、複数個の反射面がそれぞれ
回転楕円面から構成されているので、反射面の構造及び
形状が簡単となる。また、本発明のプロジェクタ型ヘッ
ドランプは、複数個のうち少なくとも一個のレンズの近
傍に拡散系光学部材を設けたものであるから、その少な
くとも一個のレンズから拡散パターンが得られ、一方、
他のレンズからホットスポットが得られるので、理想的
な配光パターンが得られることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロジェクタ型ヘッドランプの一実施
の形態を示し、図２におけるＩ−Ｉ線断面図に対応する
概略横断面図である。

【図２】同じく概略正面図である。

【図３】図１におけるＩＩＩ−Ｆ１２−ＩＩＩ線断面図
である。

【図４】拡散系光学部材を使用しない場合におけるパタ
ーンイメージ図である。

【図５】拡散系光学部材を使用した場合におけるパター
ンイメージ図である。

【図６】本発明のプロジェクタ型ヘッドランプの変形例
を示した概略正面図である。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は本発明のプ
ロジェクタ型ヘッドランプの変形例を示した概略正面図
である。

【図８】従来のプロジェクタ型ヘッドランプを示した概
略縦断面図である。

【図９】従来のプロジェクタ型ヘッドランプにより得ら
れる配光パターンの説明図である。

【図１０】本発明のプロジェクタ型ヘッドランプにより
得られる配光パターンの説明図である。

【符号の説明】

１…光源、２１…第１反射面、２２…第２反射面、２０
０〜２０４…反射面、３１…第１レンズ、３２…第２レ
ンズ、３００〜３０４…レンズ、ＬＰ…理想的なロービ
ームの配光パターン、ＣＬ…カットライン、ＨＳ…ホッ
トスポット、ＷＰ…拡散パターン、Ｆ１１、Ｆ２１…第
１焦点、Ｆ１２、Ｆ２２…第２焦点、Ｐ１…第１配光パ
ターン、Ｐ２…第２配光パターン、ＷＰ２…拡散された
第２配光パターン、ＬＨＬ…すれ違い用のヘッドラン
プ、ＨＨＬ…走行用のヘッドランプ、ＦＬ…フォグラン
プ、ＬＵ…ランプユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 第１焦点及び第２焦点を有する回転楕円面の反射面と、 焦点が前記反射面の第２焦点の近傍に位置するように配
   置されたレンズと、 を備え、 対をなす前記反射面と前記レンズとがそれぞれ複数個配
   置されており、複数個の前記反射面の第１焦点が共通焦
   点の近傍にそれぞれ位置し、前記共通焦点の近傍に前記
   光源が配置されており、前記光源からの光が複数個の前
   記反射面でそれぞれ反射され、その反射光が複数個の前
   記レンズを介して外部に理想的な配光パターンで制御照
   射されるプロジェクタ型ヘッドランプにおいて、 複数個のうち少なくとも一個の前記レンズの近傍には、
   前記反射光を拡散させる拡散系光学部材が設けられてい
   る、ことを特徴とするプロジェクタ型ヘッドランプ。