JP2006310048A

JP2006310048A - 車両用前照灯

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Publication number: JP2006310048A
Application number: JP2005130185A
Authority: JP
Inventors: Yukiya Kanou; 之也加納; Masao Kinoshita; 雅夫木下
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: JP4444875B2

Abstract

【課題】プロジェクタ型前照灯において、非点灯時の見映えを向上させることができる車両用前照灯を得る。
【解決手段】本発明の車両用前照灯１は、透明カバー２１とランプボディ２０で形成された灯室３内に、光を出射する光源９ａを備えた光源バルブ９と、光源９ａから出射した光を反射するリフレクタ１０と、リフレクタ１０によって反射された光を一部遮蔽するシェード１１と、リフレクタ１０によって反射された光を車両前方に投影する投影レンズ５と、を備えた車両用前照灯１であって、シェード１１が、リフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍に配置される上端部１１ａから、投影レンズ５近傍の下端部１１ｂへ傾斜する傾斜板部１３を有し、傾斜板部１３の投影レンズ５側の表面には、光反射処理が施されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタ型の灯具ユニットにより車両前方へ向けて光照射を行う車両用前照灯に関する。

車両用前照灯として近年、プロジェクタ型前照灯が多く採用されるようになってきている。このプロジェクタ型前照灯は、図８に示すように、車両前後方向に延びる灯具光軸Ａｘ上に設けられた光源１０２と、この光源１０２からの光を前方へ向けて灯具光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ１０４と、このリフレクタ１０４の前方側に設けられた集光レンズ１０６とを備えている。

さらに、このプロジェクタ型前照灯をすれ違いビーム用前照灯として用いる場合には、集光レンズ１０６とリフレクタ１０４との間に、リフレクタ１０４からの反射光の一部を遮蔽して上向き照射光を除去する遮光板（シェード）１０８が設けられる。このシェード１０８により、明暗境界線（カットオフライン）を有するすれ違いビーム用配光パターンを形成している。

ところで、従来のプロジェクタ型前照灯においては、リフレクタ１０４からの反射光の一部がシェード１０８の背面１０８ｂに入射するが、この背面１０８ｂで反射した光は灯具配光上有害な迷光となる。このため従来の車両用前照灯では、シェード１０８の色をアルミダイカスト製のままの表面色（暗い色）に設定し、その背面１０８ｂの反射率を低くすることにより、迷光発生を極力抑えるようにしている。これに伴い、シェード１０８の前面１０８ａも暗い色に設定されることとなり、灯具を前方やや上方側から観察したとき、集光レンズ１０６を透過して暗い色の遮光板１０８が見えてしまい、これにより灯具内部が暗く見えてしまうため、非点灯時の見映えが良くない。

このような不具合を解消するために、例えば特許文献１に開示される車両用前照灯では、リフレクタ１０４と集光レンズ１０６との間に設けられたシェード１０８の前面１０８ａに、シェード１０８の背面１０８ｂよりも明るい青色の塗料を塗布する。これにより、集光レンズ１０６を透して灯具内部が明るくかつ青白く見えるようにし、灯具を前方やや上方側から観察したときの見映えを向上させていた。

特開２００１−７６５１０号公報

しかしながら、従来の車両用前照灯におけるシェード１０８は、前面１０８ａに、背面１０８ｂよりも明るい青色の塗料を塗布することで、灯具内部を明るくかつ青白く見えるようにしているものの、シェードの形状自体が光の反射に寄与するものではなかったため、灯具を前方やや上方側から観察したときの見映えを十分に向上させることができなかった。また、シェード前面への塗料の塗布のみでは、光を前方へ反射させる十分な作用を得ることができなかった。

本発明は、プロジェクタ型前照灯において、非点灯時の見映えを向上させ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。

上記目的を達成することのできる本発明に係る車両用前照灯は、光を出射する光源を備えた光源バルブと、前記光源から出射した光を反射するリフレクタと、前記リフレクタによって反射された光を一部遮蔽するシェードと、前記リフレクタによって反射された光を車両前方に投影する投影レンズと、を備えた車両用前照灯であって、前記シェードが、前記リフレクタの焦点近傍に配置される上端部から、前記投影レンズ近傍の下端部へ傾斜する傾斜板部を有し、前記傾斜板部の前記投影レンズ側の少なくとも一部表面には、光反射処理が施されていることを特徴としている。

本発明に係る車両用前照灯において、前記傾斜板部の前記投影レンズ側の少なくとも一部表面には、拡散反射処理が施されていることが好ましい。

また、本発明に係る車両用前照灯において、前記傾斜板部の前記投影レンズ側の少なくとも一部表面には、高明度部材が設けられていることが好ましい。

また、本発明に係る車両用前照灯において、前記傾斜板部の上端部近傍に、前記リフレクタの反射面からの反射光を上方側へ偏向反射させることにより前記投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用反射面が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、シェードが、リフレクタの焦点近傍に配置される上端部から投影レンズ近傍の下端部へ傾斜する傾斜板部を有し、傾斜板部の投影レンズ側の少なくとも一部表面には、光反射処理が施されているので、灯具ユニット外部から入射する光を、シェードの傾斜角度によって良好に前方へ反射させることができ、非点灯時において、灯具を前方から見たとき、投影レンズが明るく見えるようになる。この結果、プロジェクタ型前照灯において、非点灯時の見映え、特に灯具を前方やや上方側から観察したときの見映えを向上させることができる。

そして、傾斜板部の投影レンズ側の少なくとも一部表面に、拡散反射処理（例えば、皮、梨地、木目、布目などの加工）が施されている場合には、点灯時に傾斜板部からの反射によるグレアを低減させることができ、車両走行時における対向車及び歩行者へのグレアによる影響を抑えることができる。

また、傾斜板部の投影レンズ側の少なくとも一部表面に、高明度部材である例えば鉄板などの金属板が設けられる場合には、高い反射率が得られ、非点灯時に外部からの光がシェード前面で反射することにより灯具内部が明るく見える。

さらに、傾斜板部の上端部近傍に、リフレクタの反射面からの反射光を上方側へ偏向反射させることにより投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用反射面が設けられている場合には、シェードの上端部近傍で灯具前方へ向けて多少の上方照射光が照射され、これをオーバーヘッドサイン照射光として利用することが可能となる。

以下、本発明に係る車両用前照灯の実施形態の例について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る実施形態の車両用前照灯の全体構造を説明する断面図である。
この実施形態による車両用前照灯１は、プロジェクタ型の灯具ユニット４を備えている。この灯具ユニット４は、ランプボディ２０とその前方開口部に取り付けられた素通し状の透明カバー２１とで形成された灯室３内に収容されている。灯具ユニット４の前部には投影レンズ５が設けられ、ランプボディ２０の前部に位置した投影レンズ５の外周側には、外光反射板であるエクステンションリフレクタ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって覆われている。また、ランプボディ２０は、エイミング機構７ａ，７ｂを介してボディ部８に取り付けられ、取り付け角度を変化させて、出射する光の光軸（灯具光軸）Ａｘを調整可能にしている。

灯具ユニット４は、光源バルブ９と、投影レンズ５と、リフレクタ１０と、シェード１１とを備えている。光源バルブ９は、例えばメタルハライドバルブ等の放電バルブであり、バルブ管９ｂ内部の放電発光部により構成される光源９ａから光を出射する。光源バルブ９は、リフレクタ１０の側方に形成された貫通部（図示省略）から車両横方向にバルブ管９ｂの軸線を一致させて挿着され、バルブサポート９ｃ（図１参照）により固定されている。光源バルブ９は、灯具光軸Ａｘ上に配置されたリフレクタ１０の第１焦点Ｐ１近傍に配置されている。光源バルブ９から出射してリフレクタ１０の反射面に入射した光は、同じく光軸Ａｘ上に配置されたリフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍に向かって反射される。

投影レンズ５は、シェード１１の前方に配置された凸レンズであり、前方側に凸部５ａが形成され、後方側に灯具光軸Ａｘに垂直な平面形状の入射面５ｂが設けられている。投影レンズ５の後方焦点は、リフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍となるように配置されており、シェード１１により遮蔽されずシェード１１を通過したリフレクタ１０からの光を略平行光として前方に投影する。

リフレクタ１０は、メイン反射面１０Ａ、下部反射面１０Ｂ、上部反射面１０Ｃ、前部反射面１０Ｄとからなる。メイン反射面１０Ａは、縦断面形状が少なくとも略回転楕円形状を有する自由曲面の反射面で形成されている。このメイン反射面１０Ａの第１焦点Ｐ１の近傍には上記の光源バルブ９の光源９ａが配置されている。メイン反射面１０Ａは、光源９ａから出射した光を反射して、その第２焦点Ｐ２の近傍に集光する。メイン反射面１０Ａの第２焦点Ｐ２の近傍には投影レンズ５の後方焦点が配置されている。

下部反射面１０Ｂ、前部反射面１０Ｄは、光源９ａから出射した光を反射して、メイン反射面１０Ａへ入射させる。下部反射面１０Ｂ、前部反射面１０Ｄは、縦断面が任意のスプライン（放物線、楕円、双曲線、直線の複合）、縦断面が放物線で設定される（直線なら放物柱面になる）。上部反射面１０Ｃは、光源９ａから出射した光を反射して、シェード１１の上端部へ入射させる。上部反射面１０Ｃは、縦断面が例えば直線の複合で設定される。

リフレクタ１０の光軸方向前方側には、シェード１１が配置されている。シェード１１は、光源バルブ９の光源９ａから出射され、リフレクタ１０のメイン反射面１０Ａにて反射された光を一部遮蔽する遮蔽部材である。シェード１１は、メイン反射面１０Ａの第２焦点Ｐ２近傍に配置される上端部１１ａから、投影レンズ５近傍の下端部１１ｂへ傾斜する傾斜板部１３を有している。

図２は図１に示したシェードの拡大断面図であり、図３は図２に示したシェードの変形例の拡大断面図である。
傾斜板部１３は、投影レンズ５側の表面に、下段反射面１４と、中段反射面１５と、オーバーヘッドサイン用反射面１６とを有している。下段反射面１４及び中段反射面１５は、同一傾斜角度の反射面となる。この傾斜角度としては、灯具光軸Ａｘとの成す角度αが１５°以上６０°以下が好ましく、さらには略４５°であることが好ましい。

また、オーバーヘッドサイン用反射面１６は、中段反射面１５より灯具光軸Ａｘ方向との成す角度が若干小さく設定される。オーバーヘッドサイン用反射面１６の下向き傾斜角θは、２５°以上３５°以下に設定される。オーバーヘッドサイン用反射面１６、中段反射面１５は、主にリフレクタ１０の上部反射面１０Ｃから入射する光を反射させ、投影レンズ５へ入射させる作用を有する。一方、下段反射面１４は、主に投影レンズ５を透過して入射した外部からの光を反射させて投影レンズ５へ入射させる作用を有する。なお、中段反射面１５は外部からの光を反射し、下段反射面１４は上部反射面１０Ｃからの光を反射する作用も有している。

シェード１１の上端部１１ａ（すなわち、オーバーヘッドサイン用反射面１６の上端部）は、車両前後方向においてメイン反射面１０Ａの第２焦点Ｐ２の若干後方に、長手方向が灯具光軸Ａｘ方向と直交するように配置されている。シェード１１では、この上端部１１ａが前方に投影される配光パターンの形状（カットオフライン）に応じた形状（明暗境界形成部）を有しており、この上端部１１ａの形状に応じて第２焦点Ｐ２に向かう光を一部遮蔽する。

傾斜板部１３の投影レンズ５側の表面（下段反射面１４、中段反射面１５、オーバーヘッドサイン用反射面１６）の少なくとも一部には、光反射処理が施されていることが好ましい。光反射処理としては、アルミ蒸着処理が挙げられる。傾斜板部１３の表面が光反射処理されることで、投影レンズ５を透過して灯室３内へ入射した光を傾斜板部１３によって反射させて再び外部へ出射させ、外部からの灯具内部を明るい見え方とすることができる。

また、傾斜板部１３の投影レンズ５側の表面（下段反射面１４、中段反射面１５、オーバーヘッドサイン用反射面１６）には、拡散反射処理が施されている。拡散反射処理としては、皮、梨地（シボ）、木目、布目などの加工が挙げられる。このような拡散反射処理が施されることで、投影レンズ５を透過して灯室３内へ入射した高強度の光（例えば太陽光）の反射による眩しいグレア光を低減させることができる。これにより、対向車や歩行者へグレアの悪影響を与えることを抑制することができる。

さらに、図３に示すように、傾斜板部１３の投影レンズ５側の表面（特に下段反射面１４が望ましい）には、別体の高明度部材１７が設けられてもよい。高明度部材１７としては、鏡面加工の容易なステンレス鋼、アルミニウム等の金属板の他、鉄などの金属板にアルミ蒸着による反射面処理が施されたものであってもよい。このような変形例による傾斜板部１３によれば、高い反射率を得やすく、外部からの光がシェード１１の前面で強く反射することにより、外部からの灯具内部をより明るく見せることができる。

傾斜板部１３の上端部１１ａ近傍には、上記のオーバーヘッドサイン用反射面１６が設けられている。オーバーヘッドサイン用反射面１６は、主にリフレクタ１０の上部反射面１０Ｃからの反射光を上方側へ偏向反射させる。これにより、シェード１１の上端部１１ａ近傍で灯具前方へ向けて多少の上方照射光が照射され、これをオーバーヘッドサイン照射光として利用することが可能となる。

なお、傾斜板部１３の下段反射面１４と、中段反射面１５と、オーバーヘッドサイン用反射面１６は、それぞれ平面状であってよいが、投影レンズ５側に凸の曲面形状であっても良い。凸の曲面形状である場合には、反射された光が拡散して投影レンズ５に入射し、車両前方へ出射する光も拡散する。

次に、この車両用前照灯の作用を説明する。
図４は本実施形態に係る車両用前照灯において、非点灯時に外部から入射した光が傾斜板部により反射されて外部へ放射される光の光路を模式的に表した側面図であり、図５は本実施形態に係る車両用前照灯の投影レンズを前方やや上方側から見た斜視図であり、図６は本実施形態に係る車両用前照灯の光源から出射される光の光路を模式的に表した側面図であり、図７は本実施形態に係る車両用前照灯からの照射光により車両前方に形成されるすれ違いビーム用配光パターンの説明図である。

図４に示すように、車両用前照灯１の非点灯時には、外部から入射した光が投影レンズ５を透過して、傾斜板部１３（下段反射面１４と、中段反射面１５と、オーバーヘッドサイン用反射面１６）によって反射し、投影レンズ５へ入射させる。これにより灯具ユニット４の内部が明るく見え、これにより車両用前照灯１の非点灯時の見映えを良くすることができる。

また、上記の車両用前照灯１では、シェード１１の傾斜板部１３に、光反射処理が施されているので、車両用前照灯１を前方やや上方側から観察したとき投影レンズ５を透してシェード１１が比較的明るく見える。例えば、車両用前照灯１を比較的近距離の斜め上方から観察したときには、図５に示すように、シェード１１の中段反射面１５の中心領域が投影レンズ５のレンズ作用により拡大されて見えるので、灯具内部がかなり明るく見えることとなる。

また、車両用前照灯１では、光源バルブ９の光源９ａから出射された光が、図６に示すようにリフレクタ１０に反射されて照射光となって車両前方に出射され、図７に示すすれ違いビーム用配光パターンを形成する。このすれ違いビーム用配光パターンは、基本配光パターンＰと付加配光パターンＰ１とからなっている。

基本配光パターンＰは、すれ違いビーム用照射光Ｂにより形成される配光パターンであって、シェード１１の上端部１１ａの形状が投影された明暗境界線（カットオフライン）ＣＬを有する配光パターンとなっている。明暗境界線ＣＬは、対向車線側が水平カットオフラインで構成されており、自車線側が前記水平カットオフラインから左側に１５°で立ち上がる斜めカットオフラインで構成されている。この基本配光パターンＰのホットゾーン（高光度領域）ＨＺは、明暗境界線ＣＬの斜めカットオフライン右端部下方近傍に形成されるようになっている。なお、図７中、Ｈ−Ｈは水平線、Ｖ−Ｖは鉛直線を表す。

付加配光パターンＰ１は、上向きの照射光であるオーバーヘッドサイン照射光Ｂ１により形成される配光パターンであって、灯具前方正面における基本配光パターンＰの上方空間に島状に形成されるようになっており、これにより車両前方路面の上方に設置されたオーバーヘッドサイン（頭上標識）ＯＨＳを照射してその視認性を高めるようになっている。

したがって、本実施形態の車両用前照灯１によれば、シェード１１が、リフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍に配置される上端部１１ａから、投影レンズ５近傍の下端部１１ｂへ傾斜する傾斜板部１３を有し、傾斜板部１３の投影レンズ５側の表面には、光反射処理が施されているので、灯具ユニット外部から入射する光を、シェード１１の傾斜角度によって良好に前方へ反射させることができ、非点灯時において、灯具を前方から見たとき、投影レンズ５が明るく見えるようになる。この結果、プロジェクタ型前照灯において、特に灯具を前方やや上方側から観察したときの見映えを向上させることができる。

また、本実施形態においては、傾斜板部１３の上端部１１ａ近傍に、傾斜角θが２５°以上３５°以下に設定されるオーバーヘッドサイン用反射面１６が設けられているので、オーバーヘッドサイン照射に最も適した上向き角度でオーバーヘッドサイン照射光Ｂ１を投影レンズ５から出射させることができる。

本発明に係る車両用前照灯の実施形態の例を示す断面図である。図１に示したシェードの拡大断面図である。図２に示したシェードの変形例の拡大断面図である。本実施形態の車両用前照灯の非点灯時に外部から入射した光が傾斜板部により反射されて外部へ放射される光の光路を模式的に表した側面図である。本実施形態の車両用前照灯の投影レンズを前方やや上方側から見た斜視図である。本実施形態の車両用前照灯の光源から出射される光の光路を模式的に表した側面図である。本実施形態の車両用前照灯からの照射光により車両前方に形成されるすれ違いビーム用配光パターンの説明図である。従来の車両用前照灯の一例を示す断面図である。

符号の説明

１車両用前照灯
３灯室
５投影レンズ
９光源バルブ
９ａ光源
１０リフレクタ
１１シェード
１１ａ上端部
１１ｂ下端部
１３傾斜板部
１６オーバーヘッドサイン用反射面
１７高明度部材
２０ランプボディ
２１透明カバー
Ｂ１オーバーヘッドサイン照射光（上向きの照射光）

Claims

光を出射する光源を備えた光源バルブと、
前記光源から出射した光を反射するリフレクタと、
前記リフレクタによって反射された光を一部遮蔽するシェードと、
前記リフレクタによって反射された光を車両前方に投影する投影レンズと、を備えた車両用前照灯であって、
前記シェードが、前記リフレクタの焦点近傍に配置される上端部から、前記投影レンズ近傍の下端部へ傾斜する傾斜板部を有し、
前記傾斜板部の前記投影レンズ側の少なくとも一部表面には、光反射処理が施されていることを特徴とする車両用前照灯。
請求項１に記載の車両用前照灯であって、
前記傾斜板部の前記投影レンズ側の少なくとも一部表面には、拡散反射処理が施されていることを特徴とする車両用前照灯。
請求項１に記載の車両用前照灯であって、
前記傾斜板部の前記投影レンズ側の少なくとも一部表面には、高明度部材が設けられていることを特徴とする車両用前照灯。
請求項１から３の何れか一項に記載の車両用前照灯であって、
前記傾斜板部の上端部近傍に、前記リフレクタの反射面からの反射光を上方側へ偏向反射させることにより前記投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用反射面が設けられていることを特徴とする車両用前照灯。