JP2005293984A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 可動シェードを有するプロジェクタ型の車両用前照灯において、側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保可能とする。
【解決手段】 遮光位置および遮光緩和位置間において移動可能な可動シェード３２を備えた構成とし、単一の灯具をロービーム用とハイビーム用とで兼用する。そして、光源バルブ２２を車両前後方向に延びる光軸Ａｘの側方からリフレクタ２４に挿入固定することにより、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図る。その際、光源バルブ２２の挿入固定を光軸Ａｘから下方に離れた位置で行うことにより、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸側方領域に光源バルブ２２の挿入固定用の孔が形成されてしまうのを回避する。そしてこれにより、配光パターンの拡散領域を形成するのに適した反射面２４ａの光軸側方領域を、有効に利用可能とする。
【選択図】 図２

Description

本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の車両用前照灯に関するものであり、特に、可動シェードを有する車両用前照灯に関するものである。

一般に、プロジェクタ型の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後側焦点よりも後方側に光源が配置されており、この光源からの光をリフレクタにより光軸寄りに反射させるように構成されている。そして、このプロジェクタ型の車両用前照灯によりロービーム用配光パターンを形成する場合には、投影レンズの後側焦点近傍において光軸近傍に上端縁が位置するように配置されたシェードにより、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽して、ロービーム用配光パターンの上端部に所定のカットオフラインを形成するようになっている。

その際「特許文献１」には、このようなプロジェクタ型の車両用前照灯において、上記シェードとして、リフレクタからの反射光に対する遮蔽量を減少させる遮光緩和位置へ移動し得るように構成された可動シェードを備えた車両用前照灯が記載されている。

また「特許文献２」や「特許文献３」には、プロジェクタ型の車両用前照灯において、その光源が光軸の側方からリフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部により構成された、いわゆる側方挿入型の灯具構成が記載されている。

特開２００３−２５７２１８号公報 実開平２−４７７０４号公報 特開２００１−２２９７１５号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用前照灯においては、可動シェードを遮光緩和位置へ移動させることによりハイビーム用配光パターンを形成することができるので、単一の灯具をロービーム用とハイビーム用とで兼用することができる。しかしながら、この「特許文献１」に記載された車両用前照灯には、その光源バルブが光軸上において後方側からリフレクタに挿入固定されているので、その前後長が長くなってしまい、灯具配設スペースを確保することが容易でない。

そこで、このような可動シェードを有するプロジェクタ型の車両用前照灯において、上記「特許文献２」または「特許文献３」に記載されているような側方挿入型の灯具構成を採用すれば、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。

しかしながら、これら「特許文献２」および「特許文献３」に記載された車両用前照灯においては、光源バルブが光軸と同一水平面上においてリフレクタに挿入固定されているので、次のような問題がある。

すなわち、プロジェクタ型の車両用前照灯においては、リフレクタの反射面における光軸側方領域が、配光パターンの拡散領域を形成するのに適しているが、光源バルブが光軸と同一水平面上においてリフレクタに挿入固定されていると、反射面の光軸側方領域に光源バルブの挿入固定用の孔が形成されることとなるので、該光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができず、このため配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保することが困難となってしまう、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、可動シェードを有するプロジェクタ型の車両用前照灯において、側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保することができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。

本願発明は、光源バルブの配置に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
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、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えてなり、
上記シェードが、上記後側焦点近傍において上記光軸近傍に上端縁が位置するように配置される遮光位置と、この遮光位置よりも上記リフレクタからの反射光に対する遮蔽量を減少させる遮光緩和位置との間を移動可能な可動シェードとして構成された車両用前照灯において、
上記光源が、上記光軸から下方に離れた位置において該光軸の側方から上記リフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部からなり、上記光軸の下方に位置している、ことを特徴とするものである。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの放電発光部や、ハロゲンバルブのフィラメント等が採用可能である。また、この「光源」は、光軸の下方に位置していれば、その下方変位量の具体的な値は特に限定されるものではない。

上記「可動シェード」の移動の態様は特に限定されるものではなく、例えば直線往復動あるいは回動等が採用可能である。

上記「光軸の側方」の概念に、光軸と直交する水平方向が含まれることはもちろんであるが、この光軸と直交する水平方向に対するずれが３０°以下であれば、この範囲内の方向も上記「光軸の側方」の概念に含まれる。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、遮光位置および遮光緩和位置間において移動可能な可動シェードを備えているので、単一の灯具をロービーム用とハイビーム用とで兼用することができる。また、本願発明に係る車両用前照灯はプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、その光源バルブは車両前後方向に延びる光軸の側方からリフレクタに挿入固定されているので、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。

その際、光源バルブの挿入固定は、光軸から下方に離れた位置で行われているので、リフレクタの反射面における光軸側方領域に光源バルブの挿入固定用の孔が形成されてしまうのを回避することができ、これにより該光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができる。また、光源は光軸の下方に位置しているので、リフレクタの反射面における光軸近傍領域で反射した光源からの光が光源バルブによって遮蔽されにくくすることができる。したがって、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンのいずれにおいても、リフレクタの反射面における光軸側方領域からの反射光により配光パターンの拡散領域を形成することが可能となり、これにより該拡散領域に十分な明るさを確保することができる。

このように本願発明によれば、可動シェードを有するプロジェクタ型の車両用前照灯において、側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保することができる。

上記構成において、光源の具体的構成は特に限定されるものではないが、これを光源バルブのバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成すれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、可動シェードを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯においては、その光照射によって形成されるロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの多くの部分が、リフレクタの同一反射領域からの反射光により形成されることとなる。その際、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンにおいて、その高光度領域であるホットゾーンは略灯具正面方向に位置しているので、このホットゾーンの形成にはリフレクタの反射面における光軸後方領域からの反射光の利用が適している。

その際、光源が光軸方向に延びる線分光源として構成されている場合には、反射面の光軸後方領域からの反射光によって形成される光源の反転投影像は、上下方向に長く延びる略縦長矩形状の像となるので、この反転投影像を灯具正面方向に形成するようにした場合には、この反転投影像の下端部が車両前方路面の近距離領域に明るい像として形成されてしまい、車両前方路面に配光ムラが発生しやすくなる。

これに対し、光源を光源バルブのバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成すれば、反射面の光軸後方領域からの反射光によって形成される光源の反転投影像は、水平方向に長く延びる略横長矩形状の像となるので、この反転投影像を灯具正面方向に形成するようにした場合においても、この反転投影像によって車両前方路面に大きな配光ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができる。

本願発明においては、光源が光軸の下方に配置されており、また、可動シェードが遮光位置にあるとき、該可動シェードはその上端縁が投影レンズの後側焦点近傍において光軸近傍に位置しているので、光源からの直射光を投影レンズにほとんど入射させないようにすることができる。

その際、可動シェードが遮光位置および遮光緩和位置のいずれにある場合においても、該可動シェードが光源と投影レンズの後面の開口上端縁とを結ぶ直線と交差する構成とすれば、光源からの直射光が投影レンズに入射してしまうのを確実に阻止することができ、これによりロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを形成するための配光制御を精度良く行うことができる。

上記構成において、光軸に対する光源の下方変位量が特に限定されないことは上述したとおりであるが、リフレクタの反射面における光軸近傍領域で反射した光源からの光が光源バルブによって遮蔽されてしまうのを未然に防止する観点からは、下方変位量を１０ｍｍ以上の値に設定することが好ましく、１５ｍｍ以上の値に設定することがより好ましい。一方、光源からリフレクタの反射面への入射光束を十分に確保する観点からは、下方変位量を３０ｍｍ以下の値に設定することが好ましい。

上記構成において、リフレクタの反射面における上部反射領域を、拡散配光パターンを形成するための反射領域として設定すれば、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンに十分な左右拡散角を持たせることができ、また、リフレクタの反射面において光源バルブの入射光束が比較的大きな値となる下部反射領域の左右方向中央領域を、集光配光パターンを形成するための反射領域として設定すれば、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンにおける高光度領域であるホットゾーンを容易に形成することができる。ここで、「拡散配光パターン」とは、相対的に拡散角の大きい配光パターンを意味するものであり、「集光配光パターン」とは、相対的に拡散角の小さい配光パターンを意味するものである。

上記構成において、光源バルブのリフレクタに対する挿入固定を、水平面内において行うようにしてよいことはもちろんであるが、該光源バルブを水平方向に対して所定角度上向きに傾斜させた状態で行うようにすれば、リフレクタの反射面に形成される光源バルブの挿入固定用の孔の位置を下げることができるので、反射面における光軸側方領域を配光制御用としてより広く利用することができる。その際、上記「所定角度」の大きさは特に限定されるものではないが、３０°以下の値に設定することが好ましく、１５°程度以下の値に設定することがより好ましい。

上記構成において「投影レンズ」の材質は特に限定されるものではないが、これを合成樹脂製レンズで構成すれば、ガラス製レンズで構成した場合に比して、投影レンズの軽量化およびコスト低減を図ることができる。

なお、このように投影レンズを合成樹脂製レンズで構成しても、以下の理由により、投影レンズが容易に熱変形しないようにすることができる。

すなわち、上述したように、本願発明においては、光源が光軸の下方に配置されており、また、可動シェードが遮光位置にあるとき、該可動シェードはその上端縁が投影レンズの後側焦点近傍において光軸近傍に位置しているので、光源からの直射光を投影レンズにほとんど入射させないようにすることができる。したがって、投影レンズを合成樹脂製レンズで構成した場合であっても、投影レンズが容易に熱変形しないようにすることができる。

その際、上述したように、可動シェードが遮光位置および遮光緩和位置のいずれにある場合においても、該可動シェードが光源と投影レンズの後面の開口上端縁とを結ぶ直線と交差する構成とすれば、光源からの直射光が投影レンズに入射してしまうのを確実に阻止することができるので、投影レンズの熱変形を一層効果的に抑制することができる。

また、光源がバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成されている場合には、光軸を含む鉛直断面内においてリフレクタの反射面の各点からの反射光が投影レンズに入射する位置を、互いに上下方向にずらして重複させないようにすることが容易に可能となり、これにより投影レンズの温度が局部的に上昇してしまうのを未然に防止することができる。したがって、投影レンズを合成樹脂製レンズで構成した場合であっても熱変形の発生を効果的に抑制することができる。

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯１０を示す側断面図である。

同図に示すように、この車両用前照灯１０は、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する灯具ユニット２０が、エイミング機構５０を介して上下方向および左右方向に傾動可能に収容されてなっている。

そして、このエイミング機構５０によるエイミング調整が完了した段階では、灯具ユニット２０の光軸Ａｘは、車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びるようになっている。

図２および３は、灯具ユニット２０を単品で示す側断面図および平断面図である。

これらの図にも示すように、灯具ユニット２０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ２２と、リフレクタ２４と、ホルダ２６と、投影レンズ２８と、可動シェード３２と、シェード駆動用アクチュエータ３６とを備えてなっている。

投影レンズ２８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、光軸Ａｘ上に配置されている。そして、この投影レンズ２８は、その後側焦点Ｆ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。この投影レンズ２８は、例えばアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂等からなる合成樹脂製レンズで構成されている。

光源バルブ２２は、放電発光部を光源２２ａとするメタルハライドバルブ等の放電バルブであって、その光源２２ａはバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されている。そして、この光源バルブ２２は、投影レンズ２８の後側焦点Ｆよりも後方側でかつ光軸Ａｘから下方に離れた位置（例えば光軸Ａｘから２０ｍｍ程度下方に離れた位置）において、光軸Ａｘの右側方からリフレクタ２４に挿入固定されている。この挿入固定は、バルブ中心軸Ａｘ１を光軸Ａｘと直交する鉛直面内において水平方向に延びるように設定した状態で、光源２２ａの発光中心を光軸Ａｘの鉛直下方に位置決めするようにして行われている。

リフレクタ２４は、光源２２ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる反射面２４ａを有している。この反射面２４ａは、略楕円状の断面形状を有しており、その離心率は鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、この反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光を、鉛直断面内においては後側焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。

このリフレクタ２４における反射面２４ａの下部右側領域には、バルブ挿入固定部２４ｂが反射面２４ａから突出するようにして形成されており、このバルブ挿入固定部２４ｂの左側面部にはバルブ挿入孔２４ｃが形成されている。そして、このリフレクタ２４は、その３箇所に形成されたエイミングブラケット２４ｄにおいて、エイミング機構５０を介してランプボディ１２に支持されている。

ホルダ２６は、リフレクタ２４の前端開口部から前方へ向けて略筒状に延びるように形成されており、その後端部においてリフレクタ２４に固定支持されるとともに、その前端部において投影レンズ２８を固定支持している。

可動シェード３２は、ホルダ２６の内部空間における略下半部に位置するように設けられており、左右方向に延びる回動ピン３８を介してホルダ２６に回動可能に支持されている。そして、この可動シェード３２は、図１において実線で示す遮光位置と、この遮光位置から後方側へ所定角度回動した、同図において２点鎖線で示す遮光緩和位置とを採り得るようになっている。この可動シェード３２の上端縁３２ａは、左右段違いで形成されており、可動シェード３２が遮光位置にあるとき、投影レンズ２８の後側焦点面に沿って水平方向に略円弧状に延びるようになっている。

この可動シェード３２の前方には、リフレクタ２４で反射した迷光が投影レンズ２８に入射してしまうのを防止するための固定シェード４０が、ホルダ２６と一体で形成されている。この固定シェード４０には、可動シェード３２が遮光位置へ移動したときに該可動シェード３２に当接してこれを遮光位置に固定する位置決め用当接部４０ａと、可動シェード３２が遮光緩和位置へ移動したときに該可動シェード３２に当接してこれを遮光緩和位置に固定する位置決め用当接部４０ｂとが形成されている。

図２に示すように、可動シェード３２は、遮光位置にあるときには、その上端縁３２ａが投影レンズ２８の後側焦点Ｆを通るように配置され、これによりリフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光の一部を遮蔽して投影レンズ２８から前方へ出射する上向き光の大半を除去するようになっている。一方、可動シェード３２が遮光位置から遮光緩和位置へ移動すると、その上端縁３２ａが後方へ向けて斜め下方に変位して、反射面２４ａからの反射光に対する遮蔽量を減少させるようになっている。本実施形態においては、遮光緩和位置では反射面２４ａからの反射光に対する遮蔽量を略ゼロにするようになっている。

また、可動シェード３２は、該可動シェード３２が遮光位置および遮光緩和位置のいずれにある場合においても、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においてバルブ中心軸Ａｘ１と投影レンズ２８の後面の開口上端縁Ｐ１とを結ぶ直線Ｌと交差するように構成されている。そしてこれにより、光源２２ａからの直射光が投影レンズ２８に入射するのを確実に阻止するようになっている。これを実現するため、固定シェード４０の上部４０ｃは、その前端縁の高さの位置調整が行われている。

シェード駆動用アクチュエータ３６は、前後方向に延びる出力軸３６ａを有するソレノイド等で構成されており、リフレクタ２４の底面壁２４ｅに形成された取付部２４ｆに固定されている。このシェード駆動用アクチュエータ３６の出力軸３６ａは、その先端部において、可動シェード３２から下方へ突出するように形成されたステー３２ｂと係合しており、これにより出力軸３６ａの前後方向の往復運動を可動シェード３２の回動運動として伝達するようになっている。そして、このシェード駆動用アクチュエータ３６は、図示しないビーム切換えスイッチの操作が行われたときに駆動して、その出力軸３６ａを前後方向に移動させ、これにより可動シェード３２を遮光位置および遮光緩和位置間において移動させるようになっている。

図４は、車両用前照灯１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）がロービーム用配光パターン、同図（ｂ）がハイビーム用配光パターンを示している。

ロービーム用配光パターンＰＬは、可動シェード３２が遮光位置にあるときに形成される配光パターンであって、ハイビーム用配光パターンＰＨは、可動シェード３２が遮光緩和位置にあるときに形成される配光パターンである。

同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅの位置は、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されており、このエルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光によって投影レンズ２８の後側焦点面上に形成された光源２２ａの像を、投影レンズ２８により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、可動シェード３２の上端縁３２ａの反転投影像として形成されるようになっている。

一方、同図（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へある程度拡がるように形成されており、Ｈ−Ｖ近傍にホットゾーンＨＺＨを有している。

図５は、灯具ユニット２０のリフレクタ２４を、光源バルブ２２が挿入固定された状態で示す正面図である。

同図に示すように、このリフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘよりも上方側に位置する上部反射領域Ｚ１が、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨの全体形状を形成するための拡散反射領域として設定されている。また、この反射面２４ａにおける光軸Ａｘよりも下方側に位置する下部反射領域は、その左右方向中央領域Ｚ２が、ホットゾーンＨＺＬ，ＨＺＨを形成するための集光反射領域として設定されており、その左右両側の領域Ｚ３、Ｚ４が拡散反射領域として設定されている。

図６は、ロービーム用配光パターンＰＬを構成する光源２２ａの反転投影像ＩＡ、ＩＢを示す図である。

同図において、右上がりのハッチングで示す反転投影像ＩＢは、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける上部反射領域Ｚ１からの反射光により形成される反転投影像であり、左上がりのハッチングで示す反転投影像ＩＡは、反射面２４ａの下部反射領域における左右方向中央領域Ｚ２からの反射光により形成される反転投影像である。

同図に示すように、これら各反転投影像ＩＡ、ＩＢは、光源２２ａがバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる（すなわち光軸Ａｘと直交する鉛直面内において水平方向に延びる）線分光源として構成されていることから、略横長矩形状の像として形成される。

その際、反射面２４ａの下部反射領域における左右方向中央領域Ｚ２は、光源２２ａの真後ろに位置しており、かつ光源２２ａに比較的近いので、この左右方向中央領域Ｚ２からの反射光により形成される反転投影像ＩＡは、明るくかつ比較的大きく像として、エルボ点Ｅに近い位置に形成される。

一方、反射面２４ａの上部反射領域Ｚ１は、下部反射領域の左右方向中央領域Ｚ２よりも光源２２ａから離れた位置にあるので、この上部反射領域Ｚ１からの反射光により形成される反転投影像ＩＢは、反転投影像ＩＡよりは小さい像となるが、その形成位置やその大きさおよび明るさは、上部反射領域Ｚ１における反射位置によって異なったものとなる。その際、全体的な傾向としては、上部反射領域Ｚ１において光軸Ａｘから左右方向に離れた位置からの反射光により形成される反転投影像ＩＢほど、エルボ点Ｅから左右方向に離れた位置に小さい像として形成され、また、上部反射領域Ｚ１において光軸Ａｘから上方に離れた位置からの反射光により形成される反転投影像ＩＢほどカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から下方に離れた位置に小さい像として形成される。

なお、同図においては、ロービーム用配光パターンＰＬを形成する際の各反転投影像ＩＡ、ＩＢを示しているが、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成する際には、可動シェード３２による遮光が解除されるので、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２近傍に位置する各反転投影像ＩＡ、ＩＢの上部（図中２点鎖線で示す部分）が付加され、これによりハイビーム用配光パターンＰＨが形成されることとなる。

次に、上記各反転投影像ＩＡ、ＩＢが形成される過程について具体的に説明する。

図７は、灯具ユニット２０において、リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光のうち、光軸Ａｘを含む鉛直断面内における２つの点ａ、ｂからの反射光の光路を示すとともに、これら反射光によって形成される２つの反転投影像Ｉａ、Ｉｂを示す側断面図である。

リフレクタ２４の反射面２４ａにおいて光軸Ａｘのやや下方に位置する点ａ（すなわち下部反射領域の左右方向中央領域Ｚ２内の点）で反射した光は、可動シェード３２の上端縁３２ａの近傍を通るようにして投影レンズ２８に入射し、これによりエルボ点Ｅの近傍に位置する反転投影像Ｉａを形成する（図６参照）。

このとき、点ａは光源２２ａから比較的近い位置にあるので、点ａに対する光源２２ａからの見込み角は比較的大きい値となり、これにより反転投影像Ｉａは比較的大きい像となる。また、この点ａからの反射光は、その一部が可動シェード３２によって遮蔽されるので、この反転投影像Ｉａは、略横長矩形状の像の上部が可動シェード３２の上端縁３２ａの形状に沿って欠けたものとなっている。

一方、リフレクタ２４の反射面２４ａにおいて光軸Ａｘから上方に離れた位置にある点ｂ（すなわち上部反射領域Ｚ１内の点）で反射した光は、可動シェード３２の上端縁３２ａの上方を通るようにして投影レンズ２８に入射し、これによりエルボ点Ｅの下方に位置する反転投影像Ｉｂを形成する（図６参照）。

このとき、点ｂは光源２２ａから比較的離れた位置にあるので、点ｂに対する光源２２ａからの見込み角は比較的小さい値となり、これにより反転投影像Ｉｂは比較的小さい像となる。また、この点ｂからの反射光は、可動シェード３２によって遮蔽されないので、この反転投影像Ｉｂは、略横長矩形状の像のままの形状となる。

次に、本実施形態の作用効果を従来例との比較で説明する。

図８は、従来の灯具構成を採用した場合に形成されるロービーム用配光パターンＰＬ´を示す、図６と同様の図である。

このロービーム用配光パターンＰＬ´は、図７において２点鎖線で示すように、光軸Ａｘに沿って延びるように配置された線分光源からなる光源２２ａ´からの光を、楕円面からなる反射面２４ａ´で反射させた場合に形成される配光パターンである。

このロービーム用配光パターンＰＬ´を構成する光源２２ａ´の反転投影像Ｉ´は、エルボ点Ｅから略放射状に延びる略矩形状の像となる。このままでは、縦長矩形状の反転投影像Ｉ´は、その下端部が車両前方路面に明るいスジ状の像として形成されてしまい、車両前方路面の近距離領域に大きな配光ムラが発生してしまうので、反射面２４ａ´の表面形状を調整して、同図に示すように縦長矩形状の反転投影像Ｉ´の形成位置をある程度上方へ変位させることが必要となる。

しかしながら、このようにした場合には、縦長矩形状の反転投影像Ｉ´は、そのかなりの部分がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方へ突出するようにして形成されるので、この上方突出部分を形成すべき光は可動シェード３２で遮蔽されてしまい、その分だけ光源２２ａからの出射光に対する光束利用率が低下してしまうこととなる。

一方、同図において２点鎖線で示すハイビーム用配光パターンＰＨ´においては、可動シェード３２で遮蔽されていた反転投影像Ｉ´の上方突出部分の遮蔽が解除されるが、この上方突出部分のうちの上部は、車両前方の上方空間を照射するだけで、車両前方路面の遠距離領域を照射する光としては有効に活用されないものとなる。

その点、本実施形態においては、図６に示すように、光源２２ａの反転投影像ＩＡ、ＩＢが略横長矩形状の像となっているので、ロービーム用配光パターンＰＬにおいては、可動シェード３２による遮光量を大幅に小さく抑えることができ、これにより光源２２ａからの出射光に対する光束利用率を高めることができる。一方、ハイビーム用配光パターンＰＨにおいては、可動シェード３２により遮蔽されていた光の遮蔽を解除することにより、これを車両前方路面の遠距離領域を照射する光として有効に活用することができる。

しかも本実施形態においては、反転投影像ＩＡ、ＩＢの形成位置を必要に応じて下方へ変位させるようにした場合においても、該反転投影像ＩＡ、ＩＢは略横長矩形状の像となっているので、車両前方路面の近距離領域に大きな配光ムラが発生してしまうことはない。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、遮光位置および遮光緩和位置間において移動可能な可動シェード３２を備えているので、単一の灯具をロービーム用とハイビーム用とで兼用することができる。また、本実施形態に係る車両用前照灯１０はプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、その光源バルブ２２は車両前後方向に延びる光軸Ａｘの側方からリフレクタ２４に挿入固定されているので、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。

その際、光源バルブ２２の挿入固定は、光軸Ａｘから下方に離れた位置で行われているので、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸側方領域に光源バルブ２２の挿入固定用の孔が形成されてしまうのを回避することができ、これにより該光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができる。また、光源２２ａは光軸Ａｘの下方に位置しているので、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸近傍領域で反射した光源２２ａからの光が光源バルブ２２によって遮蔽されにくくすることができる。したがって、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨのいずれにおいても、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸側方領域からの反射光により配光パターンの拡散領域を形成することが可能となり、これにより該拡散領域に十分な明るさを確保することができる。

このように本実施形態によれば、可動シェードを有するプロジェクタ型の車両用前照灯において、側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保することができる。

しかも本実施形態に係る車両用前照灯１０は、その光源２２ａが光源バルブ２２のバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されているので、リフレクタ２４の反射面２４ａにおいて、ホットゾーンＨＺＬ，ＨＺＨの形成に適した下部反射領域の左右方向中央領域Ｚ２からの反射光によって形成される光源２２ａの反転投影像ＩＡは略横長矩形状の像となる。したがって、この反転投影像ＩＡによりホットゾーンＨＺＬ，ＨＺＨを形成することにより、該反転投影像ＩＡによって車両前方路面に大きな配光ムラを発生させてしまうことなく、ホットゾーンＨＺＬ，ＨＺＨを十分に明るいものとすることができる。

また本実施形態においては、光源２２ａが光軸Ａｘの下方に配置されており、また、可動シェード３２が遮光位置にあるとき、該可動シェード３２はその上端縁３２ａが投影レンズ２８の後側焦点Ｆ近傍において光軸Ａｘ近傍に位置しているので、光源２２ａからの直射光を投影レンズ２８にほとんど入射させないようにすることができる。

特に本実施形態においては、この可動シェード３２が遮光位置および遮光緩和位置のいずれにある場合においても、該可動シェード３２が光源２２ａと投影レンズ２８の後面の開口上端縁Ｐ１とを結ぶ直線Ｌと交差する構成となっているので、光源２２ａからの直射光が投影レンズ２８に入射してしまうのを確実に阻止することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨを形成するための配光制御を精度良く行うことができる。

その際、本実施形態においては、バルブ中心軸Ａｘ１の光軸Ａｘに対する下方変位量が、２０ｍｍ程度と比較的大きな値に設定されているので、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸近傍領域で反射した光源バルブ２２からの光が該光源バルブ２２によって遮蔽されてしまうのを未然に防止することができる。

また本実施形態においては、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける上部反射領域Ｚ１が、拡散配光パターンを形成するための反射領域として設定されているので、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨに十分な左右拡散角を持たせることができ、一方、リフレクタ２４の反射面２４ａにおいて光源バルブ２２の入射光束が最も大きな値となる下部反射領域の左右方向中央領域Ｚ２が、集光配光パターンを形成するための反射領域として設定されているので、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンＨＺＬ，ＨＺＨを容易に形成することができる。

さらに本実施形態においては、投影レンズ２８が合成樹脂製レンズで構成されているので、ガラス製レンズで構成されている場合に比して、投影レンズ２８の軽量化およびコスト低減を図ることができる。

その際、本実施形態においては、可動シェード３２が遮光位置および遮光緩和位置のいずれにある場合においても、光源２２ａからの直射光が投影レンズ２８に入射しない構成となっているので、投影レンズ２８の温度が光源２２ａからの輻射熱によって上昇するのを効果的に抑制することができる。しかも、光源２２ａは、バルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されているので、光軸Ａｘを含む鉛直断面内におけるリフレクタ２４の反射面２４ａの各点からの反射光が投影レンズ２８に入射する位置を、互いに上下方向にずらして重複させないようにすることができ、これにより投影レンズ２８の温度が局部的に上昇してしまうのを未然に防止することができる。したがって、投影レンズ２８が合成樹脂製レンズで構成されているにもかかわらず、投影レンズ２８が容易に熱変形しないようにすることができる。

次に上記実施形態の変形例について説明する。

図９は、本変形例に係るリフレクタ１２４を、光源バルブ２２が挿入固定された状態で示す正面図である。

本変形例に係るリフレクタ１２４は、その基本的な構成は上記実施形態のリフレクタ２４と同様であるが、光源バルブ２２の挿入固定角度が上記実施形態とは異なっている。

すなわち、上記実施形態においては、光源バルブ２２のリフレクタ２４に対する挿入固定が、該光源バルブ２２のバルブ中心軸Ａｘ１を水平方向に配置した状態で行われているが、本変形例においては、光源バルブ２２のリフレクタ１２４に対する挿入固定が、光源バルブ２２のバルブ中心軸Ａｘ１を水平方向に対して５°上向きに傾斜させた状態で行われるようになっている。その際、発光部２２ａの位置は、上記実施形態の場合と同様、光軸Ａｘから２０ｍｍ程度離れた鉛直下方に位置するように設定されている。

本変形例の構成を採用することにより、リフレクタ１２４の反射面１２４ａに形成される光源バルブ２２の挿入固定用の孔１２４ｃおよびバルブ挿入固定部１２４ｂの位置を下げることができるので、反射面１２４ａにおける光軸側方領域を配光制御用としてより広く利用することができる。

なお、本変形例においては、光源バルブ２２の上向き傾斜角度が５°に設定されているが、これ以外の値に設定された構成とすることももちろん可能である。ただし、光源バルブ２２は放電バルブであり、そのバルブ中心軸Ａｘ１を水平方向に対して大きく傾斜させると放電発光が正常に行われにくくなるので、１５°程度以下の値に設定することが好ましい。

本変形例のように光源バルブ２２のバルブ中心軸Ａｘ１を斜め上向きに設定する代わりに、これを斜め前向きに設定することによっても、反射面１２４ａにおける光軸側方領域を配光制御用としてより広く利用することが可能となる。その際、光源バルブ２２のバルブ中心軸Ａｘ１を斜め上向きに設定するとともに斜め前向きに設定するようにすれば、反射面１２４ａにおける光軸側方領域を配光制御用としてさらに広く利用することが可能となる。

上記実施形態および変形例においては、光源バルブ２２が光軸Ａｘの右側方からリフレクタ２４、１２４に挿入固定されているものとして説明したが、光源バルブ２２が光軸Ａｘの左側方からリフレクタ２４、１２４に挿入固定される場合においても、上記実施形態および変形例と同様の構成を採用することにより、これらと同様の作用効果を得ることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図 上記車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図 上記灯具ユニットを単品で示す平断面図 上記車両用前照灯から前方へ照射される光により、灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを、透視的に示す図であって、同図（ａ）がロービーム用配光パターン、同図（ｂ）がハイビーム用配光パターンを示す図 上記灯具ユニットのリフレクタを、光源バルブが挿入固定された状態で示す正面図 上記ロービーム用配光パターンを構成する光源の反転投影像を示す図 上記灯具ユニットのリフレクタで反射した光源からの光のうち、その反射面の２つの点からの反射光の光路を示すとともに、これら反射光によって形成される２つの反転投影像を示す図 従来の灯具構成を採用した場合に形成されるロービーム用配光パターンを示す、図６と同様の図 上記実施形態の変形例を示す、図５と同様の図

符号の説明

１０ 車両用前照灯
１２ ランプボディ
１４ 透光カバー
２０ 灯具ユニット
２２ 光源バルブ
２２ａ 光源
２４、１２４ リフレクタ
２４ａ、１２４ａ 反射面
２４ｂ、１２４ｂ バルブ挿入固定部
２４ｃ、１２４ｃ バルブ挿入孔
２４ｄ エイミングブラケット
２４ｅ 底面壁
２４ｆ 取付部
２６ ホルダ
２８ 投影レンズ
３２ 可動シェード
３２ａ 上端縁
３２ｂ ステー
３６ シェード駆動用アクチュエータ
３６ａ 出力軸
３８ 回動ピン
４０ 固定シェード
４０ａ、４０ｂ 位置決め用当接部
４０ｃ 上部
５０ エイミング機構
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ バルブ中心軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺＨ、ＨＺＬ ホットゾーン
ＩＡ、ＩＢ、Ｉａ、Ｉｂ 反転投影像
Ｌ 直線
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
Ｐ１ 投影レンズの後面の開口上端縁
Ｚ１ 上部反射領域
Ｚ２ 下部反射領域の左右方向中央領域
Ｚ３、Ｚ４ 下部反射領域の左右両側の領域
ａ、ｂ 反射面の点

Claims (7)

1. 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、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えてなり、
   上記シェードが、上記後側焦点近傍において上記光軸近傍に上端縁が位置するように配置される遮光位置と、この遮光位置よりも上記リフレクタからの反射光に対する遮蔽量を減少させる遮光緩和位置との間を移動可能な可動シェードとして構成された車両用前照灯において、
   上記光源が、上記光軸から下方に離れた位置において該光軸の側方から上記リフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部からなり、上記光軸の下方に位置している、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 上記光源が、上記光源バルブのバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
3. 上記可動シェードが上記遮光位置および上記遮光緩和位置のいずれにある場合においても、該可動シェードが上記光源と上記投影レンズの後面の開口上端縁とを結ぶ直線と交差するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
4. 上記光源の上記光軸からの下方変位量が、１０ｍｍ以上の値に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
5. 上記リフレクタの反射面における上部反射領域が、拡散配光パターンを形成するための反射領域として設定されており、上記反射面における下部反射領域の左右方向中央領域が、集光配光パターンを形成するための反射領域として設定されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用前照灯。
6. 上記光源バルブの上記リフレクタに対する挿入固定が、該光源バルブを水平方向に対して所定角度上向きに傾斜させた状態で行われている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車両用前照灯。
7. 上記投影レンズが、合成樹脂製レンズで構成されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の車両用前照灯。

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