JP2005228715A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 配光パターンを形成する為のシェードを省略して熱対策を不要とする共に、前後長を短くすることができる車両用前照灯を提供する。
【解決手段】 本発明の車両用前照灯１は、ランプボディ４と透明カバー２で形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ８と、投影レンズ８の後方に設けられた第１リフレクタ１０と、第１リフレクタ１０に対して挿入固定された放電バルブ２０とを備える。第１リフレクタ１０は、該第１リフレクタ１０の光軸Ａ1が光軸Ａｘと交差するように配置されており、投影レンズ８の光軸の上方には、第１リフレクタ１０からの反射光を投影レンズ８に向けて反射する略平面状の反射面１２ａを有する第２リフレクタ１２の大部分が配置される。第２リフレクタ１２の下端部は、投影レンズ８の焦点Ｆｏ近傍に位置するとともに、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部１２ｂを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用前照灯に関し、特にプロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用前照灯に関する。

従来より、車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源バルブからの光（光源光）をリフレクタにより前方へ向けて光軸寄りに集光反射させ、この反射光をリフレクタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ照射するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用前照灯が知られている。

ところが、通常のプロジェクタ型の灯具ユニットは、構造上その前後長が長くなってしまうので、このような灯具ユニットを備えた車両用前照灯においては、その収容スペースを確保するためにランプボディ等の奥行き寸法を十分に確保する必要がある。
そこで、例えばリフレクタと投影レンズとを夫々の光軸が略直交するように配設し、前記夫々の光軸の略交点の位置に一方の光軸が他方の一方の光軸に対して共役となるように平面鏡を配設し、且つ前記平面鏡を左右方向と上下方向とに揺動自在としたプロジェクタ型前照灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

即ち、この様なプロジェクタ型前照灯の場合、リフレクタの光軸と投影レンズの光軸とを共役とするように平面鏡を設けたことで、前照灯は中間で折り曲げられた形状となり、奥行を浅くすることが可能となって車両への取付けが容易となる。

実開平４−１１８５０４号公報

ところで、プロジェクタ型の灯具ユニットをロービーム照射用等として構成する場合には、投影レンズとリフレクタとの間にリフレクタからの反射光の一部を遮蔽可能なシェードを設け、すれ違い配光パターンのカットラインを形成するのが一般的である。
そして、上述の特許文献１に記載された構成のプロジェクタ型前照灯の場合でも、ロービーム照射用等として構成する際には、投影レンズと平面鏡との間にシェードを設ける必要がある。

しかしながら、上述の如きすれ違い配光パターンのカットラインを形成するシェードは、リフレクタからの反射光を遮蔽するため、無反射処理が施されており、熱を吸収して高温となることから、別途熱対策が必要となってしまうという問題があった。
従って、本発明の目的は上記課題を解消すること係り、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する為のシェードを省略して熱対策を不要とする共に、前後長を短くすることができる車両用前照灯を提供することである。

本発明の車両用前照灯では、ランプボディとカバーで形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方に設けられた第１リフレクタと、前記第１リフレクタに対して挿入固定された光源バルブとを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、前記第１リフレクタは、該第１リフレクタの光軸が前記光軸と交差するように配置されており、前記投影レンズの光軸の上方には、前記第１リフレクタからの反射光を前記投影レンズに向けて反射する略平面状の反射面を有する第２リフレクタの大部分が配置され、前記第２リフレクタの下端部は、前記投影レンズの焦点近傍に位置するとともに、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部を備えていることを特徴とする。

望ましくは、前記第１リフレクタは、前記光軸の上方に配置され、前記第１リフレクタの反射面は、前記光源バルブの発光部を第１焦点とし、前記投影レンズの焦点近傍を第２焦点とする略楕円面状に形成されていることを特徴とする。

望ましくは、前記光軸の上方で、且つ前記投影レンズと前記第１リフレクタとの間には、前記光源バルブの発光部を第１焦点とし、前記投影レンズの光軸の下方を第２焦点とする略楕円面状の反射面を有する第３リフレクタが配置され、前記光軸の下方には、前記第３リフレクタの第２焦点近傍を焦点とする略放物面状の反射面を有する第４リフレクタが配置されていることを特徴とする。

望ましくは、前記第２リフレクタの下端部は、前記投影レンズの焦点近傍で、且つ前記投影レンズの光軸よりも下方の位置に可動であることを特徴とする。

以上説明したように、本発明の車両用前照灯によれば、略平面状の第２リフレクタを介して、第１リフレクタからの反射光が投影レンズに向けて反射させられると共に、投影レンズの光軸の上方に大部分が設けられた前記第２リフレクタの下端部に、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部が形成されている。

そこで、前記第２リフレクタに向けて反射された第１リフレクタの反射光は、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部が下端部に形成された前記第２リフレクタによって、すれ違い配光パターンの下向き光となる反射光部分のみが投影レンズに向けて反射され、走行配光パターンの上向き光となる反射光部分は該第２リフレクタの下端部から素通りさせられる。
従って、本発明の車両用前照灯においては、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する為のシェードを用いることなく、すれ違い配光パターンのカットラインを形成することができ、シェード及びシェードの熱対策が不要となる。

また、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズの後方に設けられた第１リフレクタの光軸が前記光軸と交差するように配置され、光源バルブが前記第１リフレクタに対して挿入固定されると共に、略平面状の反射面を有する第２リフレクタが第１リフレクタからの反射光を投影レンズに向けて反射するので、本発明の車両用前照灯は前後長が短くなり、奥行を浅くすることが可能となって車両への取付けが容易となる。

以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る車両用前照灯を詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯１は、素通し状の透明カバー（カバー）２とランプボディ４とで形成された灯室内に、灯具ユニット５が収容されている。

灯具ユニット５は、図２及び図３にも示すように、ロービームとハイビームとのビーム切換を行う構成の２灯式プロジェクタの灯具ユニットであり、放電バルブ（光源バルブ）２０と、第１リフレクタ１０と、ホルダ６と、投影レンズ８と、第２リフレクタ１２と、第３リフレクタ１４と、第４リフレクタ１６とを備えている。

投影レンズ８は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置されている。この投影レンズ８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その焦点Ｆｏを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。上記光軸Ａｘは、正確には水平方向に対して前方へ向けて０．５〜０．６度程度下向きの方向に延びている。

放電バルブ２０は、放電により発光する発光部２０ａを有するメタルハライドバルブであって、投影レンズ８の焦点Ｆｏよりも前方側でかつ光軸Ａｘから上方に離れた位置において、側方から第１リフレクタ１０に対して挿入固定されている。

第１リフレクタ１０は、該第１リフレクタ１０の光軸Ａ1が前記光軸Ａｘと交差するように配置されており、投影レンズ８の光軸の上方には、前記第１リフレクタ１０からの反射光を前記投影レンズ８に向けて反射する略平面状の反射面１２ａを有する第２リフレクタ１２の大部分が配置されている。尚、反射面１２ａは、略平面状であれば平面に限らず曲面とすることもできる。

更に、第１リフレクタ１０は、前記光軸Ａｘの上方に配置され、該第１リフレクタ１０反射面１０ａは、放電バルブ２０の発光部２０ａを第１焦点Ｆ１とし、投影レンズ８の焦点Ｆｏ近傍を第２焦点Ｆ２とする略楕円面状に形成されている。
第２リフレクタ１２の下端部は、図４に示すように、前記投影レンズ８の焦点Ｆｏ近傍に位置するとともに、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部１２ｂを備えている。

尚、第２リフレクタ１２は、回転軸１３を中心に回転可能に取付けられており、図示しないアクチュエータ等により駆動されることによって、少なくとも下端部が投影レンズ８の焦点Ｆｏ近傍で、且つ前記投影レンズ８の光軸よりも下方の位置に可動とされている。
ホルダ６は、前記光軸Ａｘに沿って延びる筒状に形成されており、その前端部には投影レンズ８が固定支持されている。また、このホルダ６の上端部には、第３リフレクタ１４が、該ホルダ６と一体的に形成されている。

第３リフレクタ１４は、前記放電バルブ２０の発光部２０ａを第１焦点Ｆ１とし、前記光軸Ａｘの下方を第２焦点Ｆ３とする略楕円面状の反射面１４ａを有し、前記光軸Ａｘの上方で、且つ前記投影レンズ８と前記第１リフレクタ１０との間に配置されている。
第４リフレクタ１６は、前記第３リフレクタ１４の第２焦点Ｆ３近傍を焦点とする略放物面状の反射面１６ａを有し、前記光軸Ａｘの下方に配置されている。

先ず、図２に示すようなロービーム切換時には、放電バルブ２０の発光部２０ａから後方斜め上方へ向かう直射光（図中、実線矢印）は、第１リフレクタ１０の反射面１０ａに入射するが、該反射面１０ａは略楕円面状に形成されているので、該反射面１０ａで反射した第１リフレクタ１０の反射光は第２焦点Ｆ２へ収束し、前記第２リフレクタ１２の下端部に入射する。

ここで、第２リフレクタ１２の大部分は、投影レンズ８の光軸の上方に配置されており、明暗境界形成部１２ｂを形成された下端部が投影レンズ８の焦点Ｆｏ付近に位置しているので、すれ違い配光パターンの下向き光となる第１リフレクタ１０からの反射光部分のみが反射面１２ａに反射されて投影レンズ８に向けて反射させられる。

一方、投影レンズ８の光軸の下方には、第２リフレクタ１２の反射面１２ａが僅かに存在しているのみであり、走行配光パターンの上向き光となる第１リフレクタ１０からの反射光部分は、第２リフレクタ１２の下端部の下から素通りさせられてしまい投影レンズ８に向けて反射されない。

また、放電バルブ２０の発光部２０ａから前方斜め上方へ向かう直射光（図中、一点鎖線矢印）は、第３リフレクタ１４の反射面１４ａに入射するが、該反射面１４ａは放電バルブ２０の発光部２０ａを第１焦点Ｆ１とし、前記光軸Ａｘの下方を第２焦点Ｆ３とする略楕円面状に形成されているので、該反射面１４ａで反射した反射光は第２焦点Ｆ３へ収束し、前記光軸Ａｘの下方に配置されている第４リフレクタ１６に入射する。

ここで、第４リフレクタ１６は、第３リフレクタ１４の第２焦点Ｆ３近傍を焦点とする略放物面状の反射面１６ａを有しているので、第４リフレクタ１６に入射した反射光は、投影レンズ８に向けて反射されずに下向きに照射される。従って、放電バルブ２０上面の光を囲むように使用して、光束を有効利用することができる。

次に、図３に示すように、図示しないアクチュエータ等により第２リフレクタ１２を回転駆動し、該第２リフレクタ１２の下端部を投影レンズ８の光軸よりも下方の位置に移動させたハイビーム切換時には、第２リフレクタ１２の傾斜角度が変わるので、該第２リフレクタ１２により投影レンズ８に向けて反射させられる放電バルブ２０の直射光や第１リフレクタ１０からの反射光によって前方へ投影される配光が上方かつ集光ぎみに変化し、走行配光パターンとなる。

また、第３リフレクタ１４の反射面１４ａで反射した反射光は、第２リフレクタ１２に遮られて第４リフレクタ１６には入射されず、全て反射面１２ａで投影レンズ８に向けて反射される。
そこで、ロービーム切換時には下向きに照射されていた第３リフレクタ１４の反射光は、ハイビーム切換時には上向き光として使用することができ、視認性が向上する。

従って、本第１実施形態の車両用前照灯１においては、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する為のシェードを用いることなく、すれ違い配光パターンのカットラインを形成することができ、シェード及びシェードの熱対策が不要となる。

また、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ８の後方に設けられた第１リフレクタ１０の光軸Ａ1が前記光軸Ａｘと交差するように配置され、放電バルブ２０が第１リフレクタ１０に対して挿入固定されると共に、略平面状の反射面１２ａを有する第２リフレクタ１２が第１リフレクタ１０からの反射光を投影レンズ８に向けて反射する構成とされている。

そこで、投影レンズが車両前後方向に延びる光軸と同軸に配置された従来のプロジェクタ型の車両用前照灯に比べて、本実施形態の車両用前照灯１は前後長が短くなり、奥行を浅くすることが可能となって車両への取付けが容易となる。
更に、本第１実施形態の車両用前照灯１は、第２リフレクタ１２を回転駆動することで、ロービームとハイビームとのビーム切換を行うことができ、２灯式プロジェクタを簡単に構成することができる。

尚、本発明の車両用前照灯は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは勿論である。
例えば、上記第１実施形態の車両用前照灯１では、ロービームとハイビームとのビーム切換を行う構成の２灯式プロジェクタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロービーム照射用のプロジェクタにも適用可能である。

図５に示した本発明の第２実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット２５は、ロービーム照射用として構成したプロジェクタ型の灯具ユニットであり、放電バルブ２０と、第１リフレクタ１０と、ホルダ２６と、投影レンズ８と、第２リフレクタ２２とを備えている。尚、上記第１実施形態に係る灯具ユニット５と同様の構成部品については、同符号を付して詳細な説明を省略する。

本第２実施形態の灯具ユニット２５においては、投影レンズ８を固定支持しているホルダ２６の後方上端部に放電バルブ２０が取付けられており、該放電バルブ２０は、投影レンズ８の焦点Ｆｏよりも前方側でかつ前記光軸Ａｘから上方に離れた位置において、レンズ側（前方側）から第１リフレクタ１０に対して挿入固定されている。

第１リフレクタ１０は、該第１リフレクタ１０の光軸Ａ1が車両前後方向に延びる光軸Ａｘと交差するように配置されており、投影レンズ８の光軸の上方には、前記第１リフレクタ１０からの反射光を前記投影レンズ８に向けて反射する略平面状の反射面２２ａを有する第２リフレクタ２２の大部分が配置されている。
更に、第１リフレクタ１０は、前記光軸Ａｘの上方に配置され、該第１リフレクタ１０反射面１０ａは、放電バルブ２０の発光部２０ａを第１焦点Ｆ１とし、投影レンズ８の焦点Ｆｏ近傍を第２焦点Ｆ２とする略楕円面状に形成されている。

第２リフレクタ２２の下端部は、前記投影レンズ８の焦点Ｆｏ近傍に位置するとともに、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部２２ｂを備えている。
そこで、発光部２０ａから後方斜め上方へ向かう直射光は、第１リフレクタ１０の反射面１０ａに入射するが、該反射面１０ａは略楕円曲面状に形成されているので、該反射面１０ａで反射したリフレクタ反射光は第２焦点Ｆ２へ収束し、前記第２リフレクタ２２の下端部に入射する。

ここで、第２リフレクタ２２の大部分は、投影レンズ８の光軸の上方に配置されており、明暗境界形成部２２ｂを形成された下端部が投影レンズ８の焦点Ｆｏ付近に位置しているので、すれ違い配光パターンの下向き光となる第１リフレクタ１０からの反射光部分のみが反射面２２ａに反射されて投影レンズ８に向けて反射させられる。

一方、投影レンズ８の光軸の下方には、第２リフレクタ２２の反射面２２ａが僅かに存在しているのみであり、走行配光パターンの上向き光となる第１リフレクタ１０からの反射光部分は、第２リフレクタ２２の下端部の下から素通りさせられてしまい投影レンズ８に向けて反射されない。

従って、本第２実施形態の灯具ユニット２５においても、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する為のシェードを用いることなく、すれ違い配光パターンのカットラインを形成することができ、シェード及びシェードの熱対策が不要となる。

また、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ８の後方に設けられた第１リフレクタ１０の光軸Ａ1が前記光軸Ａｘと交差するように配置され、放電バルブ２０がレンズ側から第１リフレクタ１０に対して挿入固定されると共に、略平面状の反射面２２ａを有する第２リフレクタ２２が第１リフレクタ１０からの反射光を投影レンズ８に向けて反射する構成とされている。

そこで、放電バルブが車両前後方向に延びる光軸と同軸に配置された従来の車両用前照灯に比べて、本実施形態の第２実施形態の灯具ユニット２５を備えた車両用前照灯は前後長が短くなり、奥行を浅くすることが可能となって車両への取付けが容易となる。

本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯の概略断面図である。 図１に示した灯具ユニットのロービーム切換状態を説明する為の概略断面図である。 図１に示した灯具ユニットのハイビーム切換状態を説明する為の概略断面図である。 図１に示した第２リフレクタの正面図である。 本発明の第２実施形態に係る灯具ユニットの概略断面図である。

符号の説明

１ 車両用前照灯
２ 透明カバー（カバー）
４ ランプボディ
５ 灯具ユニット
８ 投影レンズ
１０ 第１リフレクタ
１０ａ 反射面
１２ 第２リフレクタ
１２ａ 反射面
１４ 第３リフレクタ
１４ａ 反射面
１６ 第４リフレクタ
１６ａ 反射面
２０ 放電バルブ（光源バルブ）
２０ａ 発光部
Ａｘ 光軸
Ａ1 第１リフレクタの光軸

Claims (4)

1. ランプボディとカバーで形成された灯室内に、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方に設けられた第１リフレクタと、前記第１リフレクタに対して挿入固定された光源バルブとを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、
   前記第１リフレクタは、該第１リフレクタの光軸が前記光軸と交差するように配置されており、
   前記投影レンズの光軸の上方には、前記第１リフレクタからの反射光を前記投影レンズに向けて反射する略平面状の反射面を有する第２リフレクタの大部分が配置され、
   前記第２リフレクタの下端部は、前記投影レンズの焦点近傍に位置するとともに、すれ違い配光パターンのカットラインを形成する明暗境界形成部を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記第１リフレクタは、前記光軸の上方に配置され、
   前記第１リフレクタの反射面は、前記光源バルブの発光部を第１焦点とし、前記投影レンズの焦点近傍を第２焦点とする略楕円面状に形成さ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. 前記光軸の上方で、且つ前記投影レンズと前記第１リフレクタとの間には、前記光源バルブの発光部を第１焦点とし、前記光軸の下方を第２焦点とする略楕円面状の反射面を有する第３リフレクタが配置され、
   前記光軸の下方には、前記第３リフレクタの第２焦点近傍を焦点とする略放物面状の反射面を有する第４リフレクタが配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記第２リフレクタの下端部は、前記投影レンズの焦点近傍で、且つ前記投影レンズの光軸よりも下方の位置に可動であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両用前照灯。