JP2002216512A

JP2002216512A - 車両用前照灯

Info

Publication number: JP2002216512A
Application number: JP2001013892A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakada; 豊中田
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズ形状を変更することにより、内部をあ
る程度見づらくすると共に新たな機能を有する車両用前
照灯を提供する。【解決手段】レンズ１が縦断面及び横断面とも凹形状
で、レンズ１により内部が見づらくなるため、リフレク
タ３の仕上げ作業が簡略になる。発光面積は、小さいけ
ど、光量の大きい前照灯が得られ、大きな設置スペース
を確保できないような車体デザインの場合に好適であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レンズに配光用
のプリズムを形成せずに、リフレクタの反射面を自由曲
面にして、リフレクタ側に配光機能をもたせた車両用前
照灯に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の前照灯は、配光機能をどこにもた
せるかによって、３つのタイプに分けることができる。
第１は、プロジェクタータイプで、楕円リフレクタの第
一焦点に光源をおき、第二焦点に配光用のシェードを配
置している。第２は、レンズ配光タイプで、レンズに配
光用のプリズムを形成し、リフレクタは、単なる放物面
になっている。第３は、リフレクタ配光タイプで、レン
ズには、配光用のプリズムを形成しない単なる素通しの
平レンズを用い、その代わりに、リフレクタの反射面を
自由曲面にして、リフレクタに配光機能をもたせてい
る。特に、この第３のリフレクタ配光タイプとしては、
図２０乃至図２３に示すものがある。

【０００３】即ち、図２０において、符号１２は光源で
ある。この光源１２は、シングルフィラメント又はダブ
ルフィラメントのハロゲンランプ、白熱灯、放電灯等
（所謂Ｈ１，Ｈ３、Ｈ４，Ｈ７，Ｈ１１等）を使用す
る。この光源１２は、灯室２０内に配置されている。

【０００４】図２０において、符号１３はリフレクタで
ある。このリフレクタ１３は、自由曲面の反射面が複合
的に組み合わされてなる。このリフレクタ１３の反射面
１４は、アルミ蒸着や銀色塗装等により、金属の高輝度
感を呈する。また、この例におけるリフレクタ１３は、
図２１に示すように、縦に６個に分割されている。この
６個に分割された反射面ブロック（又は反射面セグメン
ト）２１，２２，２３，２４，２５，２６（２１〜２
６）の境界線（継ぎ目）は、図示のように反射面ブロッ
ク２１〜２６が独立して見えるものと、反射面ブロック
２１から２６が連続して見えないものとがある。また、
このリフレクタ１３においては、反射面ブロックを縦方
向に分割したものであるが、横方向に分割したもの、放
射方向に分割したもの、縦方向・横方向・放射方向を適
宜に組み合わせたものであっても良い。即ち、デザイン
を考慮してリフレクタ１３の反射面ブロックを分割す
る。

【０００５】前記自由曲面からなるリフレクタ１３の詳
細については、例えば、「Mathematical Elements for
Computer Graphics」（Devid F. Rogers, J Alan Adam
s）に記載されている。即ち、平レンズ１５を使用した
場合における前記リフレクタ１３の反射面１４は、下記
数１の一般式で求められる。

【０００６】そして、下記数１の一般式のパラメトリッ
ク関数として、下記数２に示す。この下記数２のパラメ
トリック関数に、具体的な数値、例えば、放物面上のポ
イント等を代入することにより、レンズ１５を使用した
場合におけるリフレクタ１３の具体的な反射面１４が得
られる。

【０００７】

【数１】

【０００８】

【数２】

【０００９】このリフレクタ１３の焦点Ｆにおいては、
厳密な意味での単一の焦点を有していないが、複数の反
射面１４相互の焦点距離の差異が僅少であり、ほぼ同一
の焦点を共有しているので、このほぼ同一の焦点を本明
細書においては、疑似焦点（又はただ単に焦点）と言
う。同様に、このリフレクタ１３の光軸Ｚ−Ｚにおいて
は、厳密な意味での単一な光軸を有していないが、複数
の光軸の差異が僅少であり、ほぼ同一の光軸を共有して
いるので、このほぼ同一の光軸を本明細書及び本図面に
おいては、疑似光軸（又はただ単に光軸）Ｚ−Ｚと呼ぶ
ことにする。なお、前記リフレクタ１３は、ランプハウ
ジングと別体のものであっても良い。

【００１０】図２０において、符号１５はレンズであ
る。該レンズ１５は、外面と内面とがほぼ平行をなす平
レンズ、所謂素通しのレンズ（本明細書においては、平
レンズと称する）である。なお、この平レンズ１５の外
面、内面は、平面でも曲面でも良い。この平レンズ１５
と前記リフレクタ１３とにより、前記灯室２０が画成さ
れる。

【００１１】前記光源１２を点灯すると、該光源１２か
らの光Ｌ１が、リフレクタ１３で反射され、その反射光
Ｌ２が平レンズ１５を経て、出射光Ｌ３として外部に所
定の配光パターンで照射される。ここで、所定の配光パ
ターンとは、欧州配光規格ＥＣＥＲeg.、或いはそれに
準じたもの（例えば、日本国内型式認定基準）、北米配
光規格、ＦＭＶＳＳなどの配光規格に適合する配光パタ
ーンをいう。そして、図２２に示すように、この所定の
配光パターンは、ロービームの配光パターンである。こ
の図示のロービームの配光パターンは、左側通行区分の
ものであり、右側通行区分のロービームの配光パターン
は、この図示のロービームの配光パターンと左右逆にな
る。

【００１２】図２２に示す所定のロービームの配光パタ
ーンは、リフレクタ１３の反射面１４の各反射面ブロッ
ク２１〜２６で制御される。即ち、図２１に示すリフレ
クタ１３の反射面１４のうち、左から１番目の反射面ブ
ロック２１においては、図２３（Ａ）に示す配光パター
ンが、左から２番目の反射面ブロック２２においては、
図２３（Ｂ）に示す配光パターンが、左から３番目の反
射面ブロック２３においては、図２３（Ｃ）に示す配光
パターンが、左から４番目の反射面ブロック２４におい
ては、図２３（Ｄ）に示す配光パターンが、左から５番
目の反射面ブロック２５においては、図２３（Ｅ）に示
す配光パターンが、左から６番目の反射面ブロック２６
においては、図２３（Ｆ）に示す配光パターンが、それ
ぞれ制御されて得られ、この各反射面ブロック２１〜２
６により制御されて得られた配光パターン（図２３
（Ａ）乃至（Ｆ））を合成することにより、図２２の所
定のロービームの配光パターンが得られることとなる。
尚、図２２に示す所定のロービームの配光パターン以外
にも、ハイビーム用の光源（図示せず）及びリフレクタ
３により、図示しない所定のハイビームの配光パターン
が得られる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリフレクタ配光タイプの前照灯にあっては、リフレ
クタ１３の反射面１４を特殊な自由曲面にすることによ
り、どのような配光パターンでも生成可能である反面、
レンズ１５には、プリズムのない素通しの平レンズを使
うため、外部から前照灯の内部のリフレクタ１３がハッ
キリと見えてしまう。そのため、リフレクタ１３の反射
面１４の表面の仕上げ加工としては、反射に必要な光学
性能以上に、見た目においても綺麗になるように入念に
行う必要があり、作業自体が大変に煩雑なものになって
いる。

【００１４】また、リフレクタ配光タイプの場合は、リ
フレクタ１３側に配光機能をもたせているため、レンズ
１５の形状に配光上の制約がなく、自由な形状が採用で
きる。つまり、どのようなレンズ１５の形状を採用して
も、その形状に応じてリフレクタ１３側の反射面１４を
設計すれば良いため、レンズ１５の形状の自由度が高い
ことになる。そのため、レンズ１５の形状を自由に変更
することにより、新たな機能を有する前照灯が得られる
可能性が高くなり、その具体的な構造の提案が待たれて
いる。

【００１５】この発明は、このような従来の技術に着目
してなされたものであり、レンズ形状を変更することに
より、内部をある程度見づらくすると共に新たな機能を
有する車両用前照灯を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源と、反射面が自由曲面のリフレクタと、プリズムの
ないレンズとから成り、リフレクタによる反射光がレン
ズを通過して所定の配光パターンで外部に照射される車
両用前照灯であって、前記レンズは、縦断面が凹形状
で、横断面が平形状である。

【００１７】請求項１記載の発明によれば、レンズの縦
断面が凹形状であるため、プリズムが形成されていなく
ても、レンズにより光が大きく屈折して内部が見づらく
なる。従って、従来のように、見映えを考慮して、リフ
レクタの反射面を光学的な必要性以上に入念に仕上げる
必要性がなく、リフレクタの仕上げ作業が簡略になる。

【００１８】また、レンズの縦断面が凹形状で横断面が
平形状であるということは、縦ではリフレクタにより集
光された光を光軸に略沿った方向に拡散し、横ではリフ
レクタにより反射された光がそのまま光軸に略沿った方
向に通過しながら、光を所定の配光パターンで外部へ照
射することができる。従って、縦に小さく横に長い前照
灯を得やすく、前照灯が組み込まれるフロント部に、十
分な上下寸法の設置スペースを確保できないような車体
デザインの場合に好適である。更に、レンズの横断面が
平形状のため、レンズをガラス製にした場合は、レンズ
の研磨加工が行い易く、レンズの製造性の面で優れてい
る。

【００１９】請求項２記載の発明は、リフレクタの反射
面が、縦断面がレンズより大きい略楕円面で、横断面が
レンズと略同サイズの略放物面である。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、リフレクタ
の反射面が、縦断面では、略楕円面のために、光を縦に
集光した状態でレンズに導くことができ、また横断面で
は、略放物面のために、光を光軸に略沿った状態でレン
ズに導くことができる。従って、縦断面が凹形状で横断
面が平形状であるレンズとの組み合わせに最適で、縦に
小さく横に長い前照灯を得やすい。また、縦方向におい
て、レンズより大きい略楕円面により、広い範囲で光を
集めてレンズ側に反射しているため、光量的に問題はな
い。

【００２１】請求項３記載の発明は、リフレクタの反射
面に形成されている自由曲面が、ＮＵＲＢＳ（Non-Unif
orm Rational B-Spline Surface）である。

【００２２】請求項３記載の発明によれば、リフレクタ
の自由曲面がＮＵＲＢＳのため、コンピュータシミュレ
ートによる配光特性の分析により、理想的な配光パター
ンをもった前照灯の設計が容易である。

【００２３】請求項４記載の発明は、レンズにおける表
面及び裏面の少なくともいずれか一方に、トーラス曲面
又は自由曲面が形成されている。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、レンズの表
面や裏面にもトーラス曲面又は自由曲面を形成したた
め、リフレクタだけでなくレンズにも配光機能をもたせ
ることができ、より理想的な配光パターンが得られるよ
うになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な一実施形
態を図１〜図１９に基づいて説明する。この実施形態
は、車両の前照灯に関するものである。この前照灯は、
図示せぬランプハウジングの前面にレンズ１を備え、内
部に光源２と、リフレクタ３を設けた構造になってい
る。尚、Ｓは光軸を示している。

【００２６】前記レンズ１は、図１乃至図４に示すよう
に、外形が横長の長方形で、縦断面が凹形状で、横断面
が平形状であり、配光のためのプリズムは、形成されて
いない。但し、レンズ１の表面及び裏面には、配光用の
自由曲面であるＮＵＲＢＳ（Non-Uniform Rational B-S
pline Surface）が形成されている。レンズ１は、ガラ
ス製でも、樹脂製でも良いが、この実施形態では、ガラ
スで形成している。レンズ１をこのようにガラス製にし
た場合は、レンズ１の横断面が前述のように平形状のた
め、レンズ１の研磨加工が行い易く、レンズ１の製造性
の面で優れている。

【００２７】光源２は、前記光源１２同様に、シングル
フィラメント又はダブルフィラメントのハロゲンラン
プ、白熱灯、放電灯等（所謂、Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ
７、Ｈ１１等）を使用する。

【００２８】前記リフレクタ３の反射面４は、アルミ蒸
着や銀色塗装等により、金属の高輝度感を呈している。
リフレクタ３は、ランプハウジングと一体でも別体でも
良い。リフレクタ３の反射面４は、レンズ１よりも大き
く、縦断面及び横断面とも略楕円面である。そして、こ
の反射面４は、図６（ａ）に示すように、縦に１０個に
分割されている。この１０個に分割された反射面ブロッ
ク（若しくは反射面セグメント）２１，２２，２３，２
４，２５，２６、２７，２８，２９，３０（２１〜３
０）の境界線（繋ぎ目）は、図示のように反射面ブロッ
ク２１〜３０が独立して見えるものと、反射面ブロック
２１〜３０が連続して見えないものとがある。

【００２９】図８は、本発明の前照灯におけるリフレク
タ３の製造方法の一実施形態を示したフローチャートで
あり、以下詳細に説明する。

【００３０】まず、において、マイクロコンピュータ
（図示せず）にデータを入力する。このデータは、例え
ば、データベースの設計仕様等から、前照灯自体のデザ
イン及び前照灯を搭載する自動車のデザインを考慮して
選定される。このデータとしては、光源２の種類、リフ
レクタの大きさ及び表面形状、リフレクタの反射面ブロ
ックの分割、平レンズ１５の大きさ及び表面形状並びに
裏面形状、目標配光パターン等々である。

【００３１】次に、において、前記で入力されたデ
ータに基づいて、平レンズ１５との組み合わせにより、
目標配光パターン（図１８，図１９）が得られるよう
に、リフレクタを仮設定する、処理が行われる。この仮
設定リフレクタは、ＮＵＲＢＳの自由曲面におけるコン
トロールポイント、法線ベクトル等に基づいて自動的に
設定される。

【００３２】続いて、において、前記の処理により
得られた仮設定リフレクタをそのまま変えずに、平レン
ズ１５を縦断面が凹状で、横断面が平状のレンズ１に変
える処理が行われる。この時に、レイトレーシング手法
により、モデル化された光源２からの光がリフレクタの
反射面で反射し、その反射光がレンズで屈折されて、そ
の後出射光として前方のスクリーン（図示せず）上に到
達して作られるイメージの配光パターン（図示省略）が
計算して得られる。

【００３３】において、前記の処理により得られる
目標配光パターン（図１９）と、前記の処理により得
られる配光パターンとのずれを算出する処理が行われ
る。このずれは、レンズにおける光の屈折により生じる
ものである。

【００３４】及びにおいて、前記の処理により算
出されたずれが０となるように、仮設定リフレクタをレ
ンズ用のリフレクタに本設定する処理が行われる。即
ち、前記の処理により得られる配光パターンが前記
の処理により得られる目標配光パターン（図１９）とな
るように、リフレクタのＮＵＲＢＳの自由曲面を自動的
に修正変形して最適なＮＵＲＢＳの自由曲面を形成する
ものである。この及びの処理は、レイトレーシング
手法により、光源からの光がリフレクタで反射し、その
反射光がレンズで屈折され、その後出射光として前方の
スクリーン（図示せず）上に到達する、光線追跡計算を
繰り返すものである。

【００３５】そして、前記ずれがほぼ０になったところ
で、レンズ１用のリフレクタ３が本設定されたことにな
り、において、本設定されたリフレクタ３が出力され
る。

【００３６】このように、この実施形態における本発明
の製造方法は、内部の金属の高輝度感が失われずに、内
部をある程度見難くし、且つ光学設計上の自由度が大で
ある前照灯におけるリフレクタ３を製造することが出来
る。しかも、前記、、、、の処理、即ち、リ
フレクタ３の仮設定工程、ずれ算出工程、リフレクタの
本設定工程を、コンピュータで所定のプログラムに従っ
て処理することにより、前記前照灯におけるリフレクタ
３を高精度、高速度、高自由度に製造することができ
る。

【００３７】次に、本発明のレンズ１を有する前照灯
と、従来の平レンズ１５を有する前照灯との光学設計シ
ュミレーションを試行した結果について詳細に説明す
る。図６は、光学設計シュミレーションに入力するデー
タを示した説明図である。この図６におけるデータ寸法
は、それぞれ以下の通りである。Ａr＝２００mm（リフレクタ３の横寸法）Ｂr＝９０mm（リフレクタ３の縦寸法）Ａl＝２００mm（レンズ１の横寸法）Ｂl＝５０mm（レンズ１の縦寸法）Ｔ＝４mm（レンズ１（光軸Ｚ−Ｚにおける）肉厚寸法）Ｓv＝０°（レンズ１（光軸Ｚ−Ｚにおける）側面傾斜
角度）Ｓh＝０°（レンズ１（光軸Ｚ−Ｚにおける）平面傾斜
角度）Ｒvo＝１００mm（レンズ１の表面の側面光軸Ｚ−Ｚにお
ける曲率半径）Ｒho＝８００mm（レンズ１の表面の平面光軸Ｚ−Ｚにお
ける曲率半径）Ｒvi＝−２００mm（レンズ１の裏面の側面光軸Ｚ−Ｚに
おける曲率半径）Ｒhi＝７４０mm（レンズ１の裏面の平面光軸Ｚ−Ｚにお
ける曲率半径）Ｆ＝２４mm（焦点距離）Ｌf＝４．６mm（光源２のフィラメントの長さ）Ｒf＝０．７３mm（光源２のフィラメントの半径）

【００３８】前記データを下記の表１の値に入力する。
尚、条件としては、欧州配光規格ＥＣＥＲeg．を満足
し、リフレクタ３の大きさと光源２は同じものとする。

【００３９】

【表１】

【００４０】かかる前照灯の光源２を点灯すると、下記
の表２の結果が得られる。

【００４１】

【表２】

【００４２】前記光源２を点灯すると、該光源２からの
光Ｌ１がリフレクタ３で反射され、その反射光Ｌ２，Ｌ
３がレンズ１を経て、出射光Ｌ４，Ｌ５として外部に所
定の配光パターンで照射される。該所定の配光パターン
とは、欧州配光規格ＥＣＥＲeg.、或いはそれに準じた
もの（例えば、日本国内型式認定基準）、北米配光規
格、ＦＭＶＳＳなどの配光規格に適合する配光パターン
をいう。そして、図９に示すように、この所定の配光パ
ターンは、ロービームの配光パターンである。この図示
のロービームの配光パターンは、左側通行区分のもので
あり、右側通行区分のロービームの配光パターンは、こ
の図示のロービームの配光パターンと左右逆になる。

【００４３】図９に示す所定のロービームの配光パター
ンは、リフレクタ３の反射面４の各反射面ブロック２１
〜３０で制御される。即ち、図６（ａ）に示すリフレク
タ３の反射面４のうち、左から１番目の反射面ブロック
２１においては、図１０に示す配光パターンが、左から
２番目の反射面ブロック２２においては、図１１に示す
配光パターンが、左から３番目の反射面ブロック２３に
おいては、図１２に示す配光パターンが、左から４番目
の反射面ブロック２４においては、図１３に示す配光パ
ターンが、左から５番目の反射面ブロック２５において
は、図１４に示す配光パターンが、左から６番目の反射
面ブロック２６においては、図１５に示す配光パターン
が、左から７番目の反射面ブロック２７においては、図
１６に示す配光パターンが、左から８番目の反射面ブロ
ック２８においては、図１７に示す配光パターンが、左
から９番目の反射面ブロック２９においては、図１８に
示す配光パターンが、左から１０番目の反射面ブロック
３０においては、図１９に示す配光パターンが、それぞ
れ制御されて得られ、この各反射面ブロック２１〜３０
により制御されて得られた配光パターン（図１０乃至図
１９）を合成することにより、図９の所定のロービーム
の配光パターンが得られることとなる。尚、図９に示す
所定のロービームの配光パターン以外にも、ハイビーム
用の光源（図示せず）及びリフレクタ３により、図示し
ない所定のハイビームの配光パターンが得られる。

【００４４】理論上のリフレクタ３の設計では光源２を
点光源として作成するが、実際には図１、図２に明らか
なように、フィラメントの長さをもっているので、光源
２には前後幅を有している。

【００４５】このため、例えば、図６（ａ）に示すよう
に、光源２に一番近い反射面ブロック２５におけるリフ
レクタ３の反射面４における一ポイントＰ１で、光源２
の光が反射された際に、光源（フィラメント）２の後端
ｂからの出射光Ｌ４は、図１に示すように、投影された
状態における水平線Ｓ１に対して角度θ１分だけ下側に
出射されるが、光源（フィラメント）２の前端ａからの
出射光Ｌ５は、投影された状態における水平線Ｓ１に対
して角度θ２分だけ下側に出射される。出射された光Ｌ
４，Ｌ５が、スクリーン（図示せず）上では、図６
（ｂ）及び図１４に示すように、略中央部に上下に長尺
状であり且つ光源２からの左右方向のズレ分だけ少し傾
きをもって投影される。前記レンズ１から出射される出
射光Ｌ４，Ｌ４の投影された状態における水平線Ｓ１に
対しての角度θ１、θ２は、スクリーン（図示せず）上
の水平線Ｈ−Ｈからレンズ１からの角度θ１、θ２と同
じ角度で投影されている。

【００４６】また、例えば、図６（ａ）に示すように、
光源２から３番目の反射面ブロック２８におけるリフレ
クタ３の反射面４における一ポイントＰ２で、光源２の
光が反射された際に、光源（フィラメント）２の後端ｂ
からの出射光Ｌ４は、図２に示すように、投影された状
態における垂直線Ｓ２に対して角度θ３分だけ内側に出
射されるが、光源（フィラメント）２の前端ａからの出
射光Ｌ５は、投影された状態における垂直線Ｓ５に対し
て角度θ４分だけ内側に出射される。出射された光Ｌ
４，Ｌ５が、スクリーン（図示せず）上では、図６
（ｂ）及び図１７に示すように、略中央部に左右に長尺
状に投影される。前記レンズ１から出射される出射光Ｌ
４，Ｌ４の投影された状態における垂直線Ｓ２に対して
の角度θ３、θ４は、スクリーン（図示せず）上の垂直
線Ｖ−Ｖからレンズ１からの角度θ３、θ４と同じ角度
で投影されている。

【００４７】尚、図９に示す所定のロービームの配光パ
ターン以外にも、ハイビーム用の光源（図示せず）及び
リフレクタ３により、図示しない所定のハイビームの配
光パターンが得られる。

【００４８】つまり、前記反射面４に形成された自由曲
面は、それによって生成される配光パターンをコンピュ
ータシミュレートして配光特性を分析し、最適な配光パ
ターンになるように形成されたものである。従って、こ
の反射面４による反射光Ｌ２，Ｌ３がレンズ１を通過し
て外部に照射される時の出射光Ｌ４，Ｌ５の配光パター
ンは、すれ違い、走行パターンともにバランスのとれた
最適なものである。しかも、この実施形態では、レンズ
１の表面や裏面にも自由曲面（ＮＵＲＢＳ）を形成した
ため、リフレクタ３だけでなくレンズ１にも配光機能を
もたせることができ、より理想的な配光パターンが得ら
れるようになる。

【００４９】そして、特にこの実施形態では、レンズ１
の縦断面が凹形状であるため、プリズムが形成されてい
なくても、外部から見た場合に、レンズ１により光が大
きく屈折して内部が見づらくなる。従って、従来のよう
に、見映えを考慮して、リフレクタ３の反射面４を光学
的な必要性以上に入念に仕上げる必要性がなく、リフレ
クタ３の仕上げ作業が容易になる。

【００５０】また、レンズ１の縦断面が凹形状で横断面
が平形状であるということは、縦では、リフレクタ３の
略楕円面により集光された光を光軸Ｓに略沿った方向に
拡散し、横では、略放物面により反射された光がそのま
ま光軸Ｓに略沿った方向に通過しながら、光を所定の配
光パターンで外部へ照射することができる。従って、前
述のような横長のレンズ１を用いた、縦に小さく横に長
い前照灯を形成することができ、前照灯を組み込むべき
フロント部に、十分な上下寸法の設置スペースを確保で
きないような車体デザインの場合に好適である。

【００５１】更に、縦断面及び横断面とも略楕円面であ
るリフレクタ３は、従来のプロジェクタータイプと同様
であるが、プロジェクタータイプのような配光用のシェ
ードを必要としないため、光の損失がなく大光量を得る
面において有利であると共に、レンズ１とリフレクタ３
との間の距離が小さく、設置スペースの奥行きの小さい
車両にも組み込み易い。

【００５２】以上のように、レンズ１の形状を従来の単
なる平形状から、この実施形態のように縦断面は、凹形
状で、横断面は、平形状に変形することにより、現在の
多様化した車体デザインの要望に応え得る新たな機能
（上下寸法の小さい設置スペースにも組み込める機能）
を有する前照灯の実現が可能になった。

【００５３】尚、以上において、レンズ１の縦断面を
「凹形状」にしたが、この断面における「凹形状」と
は、レンズ１がその断面において、入射光を光軸Ｓから
離反（拡散）する方向に屈折させる光学的機能を有する
形状のことを意味している。従って、図５（ａ）のよう
に片面だけが凹面になっているものや、図５（ｂ）のよ
うに一方が凸面で他方がそれ以上の凹面になっているも
のや、図５（ｃ）のように光軸Ｓに対して斜めになって
いるものも、本願発明の「凹形状」に含まれる。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、レンズの縦断面が凹
形状であるため、プリズムが形成されていなくても、レ
ンズにより光が大きく屈折して内部が見づらくなる。従
って、従来のように、見映えを考慮して、リフレクタの
反射面を光学的な必要性以上に入念に仕上げる必要性が
なく、リフレクタの仕上げ作業が簡略になる。また、縦
に小さく横に長い前照灯が得られるため、前照灯が組み
込まれるフロント部に、十分な上下寸法の設置スペース
を確保できないような車体デザインの場合に好適であ
る。更に、レンズの横断面が平形状のため、レンズをガ
ラス製にした場合は、レンズの研磨加工が行い易く、レ
ンズの製造性の面で優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る前照灯の縦断面
図。

【図２】図１の横断面図。

【図３】図１の正面図。

【図４】図１のレンズの斜視図。

【図５】図４のレンズの凹形状の変形例を示す断面図。

【図６】（ａ）は図１のリフレクタの反射面の正面図、
（ｂ）はスクリーンに投影されるピンポイントにおける
代表的な配光パターン図。

【図７】光学シュミレーションに入力するデータを示し
た説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）に
おけるＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ
線断面図、（Ｄ）は（Ｃ）におけるＤ部の拡大図。

【図８】本発明の前照灯におけるリフレクタの製造方法
の一実施形態を示したフローチャート。

【図９】図１の前照灯による所定のロービームの配光パ
ターン図（等照度曲線図）。

【図１０】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２１とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１１】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２２とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１２】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２３とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１３】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２４とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１４】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２５とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１５】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２６とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１６】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２７とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１７】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２８とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１８】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック２９とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図１９】図１に示すレンズ１と図６（ａ）に示すリフ
レクタ３の反射面４の反射面ブロック３０とにより得ら
れる配光パターンであって、コンピュータのシュミレー
ションで得られた配光パターンを簡略化した配光パター
ンの説明図。

【図２０】平レンズを使用した従来の前照灯の概略縦断
面図。

【図２１】図２０のリフレクタの表面図。

【図２２】所定のロービームの配光パターン図（等照度
曲線図）。

【図２３】（Ａ）〜（Ｆ）は、図２０に示す平レンズと
図２０，２１に示すリフレクタの反射面の反射面ブロッ
クとにより得られる配光パターンであって、コンピュー
タのシュミレーションで得られた配光パターンを簡略化
した配光パターンの説明図。

【符号の説明】

１レンズ２光源３リフレクタ４反射面Ｓ光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｗ 101:10 Ｆ２１Ｙ 101:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、反射面が自由曲面のリフレクタ
と、プリズムのないレンズとから成り、リフレクタによ
る反射光がレンズを通過して所定の配光パターンで外部
に照射される車両用前照灯であって、前記レンズは、縦断面が凹形状で、横断面が平形状であ
ることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】請求項１記載の車両用前照灯であって、前記リフレクタの反射面は、縦断面がレンズより大きい
略楕円面で、横断面がレンズと略同サイズの略放物面で
あることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の車両用前照
灯であって、前記リフレクタの反射面に形成されている自由曲面が、
ＮＵＲＢＳ（Non-Uniform Rational B-Spline Surfac
e）であることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の車
両用前照灯であって、前記レンズにおける表面及び裏面の少なくともいずれか
一方に、トーラス曲面又は自由曲面が形成されているこ
とを特徴とする車両用前照灯。