JP2010108689A

JP2010108689A - プロジェクター型ヘッドランプ

Info

Publication number: JP2010108689A
Application number: JP2008278148A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kagaya; 健加賀谷
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】本発明は、従来の欠点を引き起こす原因となっていた第２反射面を無くすことにより、簡単な構成で安定したオーバーヘッド用配光パターンを得ることができるプロジェクター型ヘッドランプを提供する。
【解決手段】本発明のプロジェクター型ヘッドランプ１０は、シェード１４上において、すれ違いビーム用配光パターンＰ１の上方に形成されるオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するための必要な部分に、オーバーヘッド用配光パターンＰ２の光量となるようにキセノンランプ１６の光量を減光して透過させる減光部Ａが設けられている。この減光部Ａを光が通過することにより、良好なオーバーヘッド用配光パターンＰ２が形成される。したがって、本発明のプロジェクター型ヘッドランプ１０によれば、従来の欠点を引き起こす原因となっていた第２反射面を無くすことができ、シェード１４だけの構成によってオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成できるので、簡単な構成となり安定したオーバーヘッド用配光パターンＰ２を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明はプロジェクター型ヘッドランプに係り、特にすれ違いビーム用配光パターン及びオーバーヘッド用配光パターンを形成するプロジェクター型ヘッドランプに関する。

図４は、特許文献１に開示されたプロジェクター型ヘッドランプ１００の構成を示した縦断面図である。

同図に示すプロジェクター型ヘッドランプ１００は、投影レンズ１１０、光源１２０、投影レンズ１１０と光源１２０との間に配置されたシェード１３０、光源１２０を包囲するように配置されるとともに光源１２０からの光を反射する第１反射面１４０、シェード１３０の投影レンズ１１０側に配置されるとともに第１反射面１４０からの反射光を反射する第２反射面１５０等から構成されている。また、第２反射面１５０は、シェード１３０に連結板１５２を介して取り付けられている。

このプロジェクター型ヘッドランプ１００によれば、光源１２０からの光は、第１反射面１４０によって反射され、投影レンズ１１０の焦点付近に集光された後、投影レンズ１１０を透過する。これにより図５の如く、シェード１３０によって規格される明暗境界線（カットオフライン）ＣＬを有する、すれ違いビーム用配光パターンＰ１が形成される。

また、図４の光源１２０からの光は、第１反射面１４０によって反射され、その反射光の一部が第２反射面１５０によって、すれ違いビーム用配光パターンＰ１の上方に向けて反射される。これにより図５の如く、オーバーヘッド用配光パターンＰ２を、すれ違いビーム用配光パターンＰ１の上方に形成することができる。なお、オーバーヘッド用配光パターンＰ２の明るさは、すれ違いビーム用配光パターンＰ１の明るさの約１％程度に規定されている（日本配光規格：道路運送車両の保安基準、米国配光規格：ＦＭＶＳＳ１０８、欧州配光規格：ＥＣＥＲＥＧ，９８（キセノンランプ）、ＥＣＥＲＥＧ，１１２（ハロゲンランプ）。
特開２００８−２１４６３号公報

しかしながら、図４に示した従来のプロジェクター型ヘッドランプ１００は、オーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するために第２反射面１５０を有しているので、この第２反射面１５０とシェード１３０との相互の取り付け交差及びばらつきにより安定したオーバーヘッド用配光パターンＰ２が得られないという欠点があった。

要するに、第２反射面１５０は、シェード１３０に対して微妙な傾斜角度で取り付けなければならず、その傾斜角度が微少にずれた場合でも良好なオーバーヘッド用配光パターンＰ２を得ることができなかった。つまり、従来のプロジェクター型ヘッドランプ１００は投影レンズ１１０、光源１２０、シェード１３０、第１反射面１４０、第２反射面１５０をそれぞれ組み立てることによって構成されるが、このように部品点数が多いと、その取り付け誤差も大きくなる。このような場合に、第２反射面１５０をシェード１３０に単に取り付けただけでは、その誤差により安定したオーバーヘッド用配光パターンＰ２を得ることができず、このような場合には、第２反射面１５０の傾斜角度調整に非常に手間がかかっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来の欠点を引き起こす原因となっていた第２反射面を無くすことにより、簡単な構成で安定したオーバーヘッド用配光パターンを得ることができるプロジェクター型ヘッドランプを提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、投影レンズ、光源、前記投影レンズと前記光源との間に配置されたシェード、及び前記光源を包囲するように配置されるとともに前記光源が発光した光を反射し、前記シェード上縁近傍に設定された焦点に集光させた後、前記投影レンズを介して前方に照射し、すれ違いビーム用配光パターンを形成する反射面を有するプロジェクター型ヘッドランプにおいて、前記シェードは、オーバーヘッド用配光パターンの光量となるように前記光源の光量を減光して透過させる減光部を含み、前記減光部は、前記シェードにおいて、オーバーヘッド用配光パターンを形成するための必要な部分に配置されていることを特徴とするプロジェクター型ヘッドランプを提供する。

本発明によれば、シェードにおいて、すれ違いビーム用配光パターンの上方に形成されるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための必要な部分に、オーバーヘッド用配光パターンの光量となるように光源の光量を減光して透過させる減光部を設け、この減光部を透過した光によってオーバーヘッド用配光パターンを形成するようにした。これにより、本発明によれば、従来の欠点を引き起こす原因となっていた第２反射面を無くすことができ、シェードだけの構成によってオーバーヘッド用配光パターンを形成できるので、簡単な構成となり安定したオーバーヘッド用配光パターンを得ることができる。

また、前記シェードの前記減光部の光透過率は、前記すれ違いビーム用配光パターンの明るさに対して前記オーバーヘッド用配光パターンの明るさが約１％となる値に設定されていることが好ましいが、約１％に限定されるものではない。すなわち、減光部の光透過率は要求配光規格範囲を満足する光透過率であればよい。

また、本発明によれば、前記シェードの前記減光部は、透明部材に金属反射被膜を蒸着することにより形成されることが好ましい。これにより、本発明によれば、減光部を容易に製作することができる。

また、本発明によれば、前記シェードの前記減光部は、透明部材に塗料を塗布することにより形成されることが好ましい。これにより、本発明によれば、減光部を容易に製作することができる。なお、塗料の色に関しては、減光できる色であればいかなる色であっても構わない。

ここで、シェードの減光部を除く他の部分は、光を透過させない光不透過部材であることが要求される。よって、前記他の部分は金属製でもよいが、他の部分が金属製であると、透明部材の減光部と別部材となり、他の部分と減光部とを組み立てる工程が必要となるので、他の部分も同様に透明部材としてシェードを同一材料(透明部材)で製作することが好ましい。この場合には、他の部分を構成する透明部材の表面に光不透過処理を施せばよい。

また、本発明によれば、前記減光部の前記透明部材は、耐熱ガラスであることが好ましい。

プロジェクター型ヘッドランプの光源にはキセノンランプ、又はハロゲンランプが一般的に使用されており、このような光源であると、シェード付近の温度は２００〜３００℃と高温になる。よって、シェードの少なくとも減光部は、アクリル、塩化ビニル等の透明樹脂よりも６００℃程度の高温に耐え得る耐熱ガラスであることが耐久性の観点から好ましい。なお、シェード全体を耐熱ガラスで構成することが好ましく、この場合には、減光部を除く他の部分について、黒色等の遮光用塗料を塗布して光不透過とすることが好ましい。

本発明に係るプロジェクター型ヘッドランプによれば、従来の欠点を引き起こす原因となっていた第２反射面を無くすことができ、シェード単体によってオーバーヘッド用配光パターンを形成することができるので、簡単な構成となり安定したオーバーヘッド用配光パターンを得ることができる。

また、今後、要求配光規格範囲に、ある程度の変化があっても、減光部の調整により要求配光を満たすことは可能である。

以下添付図面に従って、本発明に係るプロジェクター型ヘッドランプの好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプ１０の構成を示した縦断面図である。同図に示すプロジェクター型ヘッドランプ１０は、ランプ光軸Ａｘの前方側から後方に向けて投影レンズ１２、シェード１４、キセノンランプ（光源）１６、及び反射面１８が配置されて構成される。

投影レンズ１２は凸レンズで構成され、入射面１２Ａ及び出射面１２Ｂを備えるとともに、キセノンランプ１６側であって、シェード１４の上縁部１４Ａの近傍に焦点Ｆを備えている。この投影レンズ１２は、その光軸をランプ光軸Ａｘに一致させた状態で配置されている。

投影レンズ１２の入射面１２Ａは、反射面１８からの反射光である、すれ違いビーム用配光パターンＰ１（図３参照）を形成するための光、及びオーバーヘッド用配光パターンＰ２（図３参照）を形成するための光が投影レンズ１２の内部に入射する光入口としての面であり、平面として形成されている。なお、オーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するための光は、図２に示すようにシェード１４のオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するための必要な部分に設けられた減光部（図２の二点鎖線で示す範囲）Ａを通過して投影レンズ１２の入射面１２Ａから投影レンズ１２の内部に入射する。

投影レンズ１２の出射面１２Ｂは、入射面１２Ａから投影レンズ１２の内部に入射した、すれ違いビーム用配光パターンＰ１を形成するための光、及びオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するための光を外部に向けて出射する面であり、凸面として形成されている。

なお、実施の形態では光源としてキセノンランプ１６を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、ハロゲンランプ、白熱電球等の光源バルブ、ＨＩＤ、あるいは、単色又はＲＧＢ三色の複数又は一つのＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージ等のＬＥＤ光源を例示できる。これらの光源がキセノンランプ１６、前記光源バルブ、ＨＩＤである場合は、その長手方向をランプ光軸Ａｘに沿わせた状態でランプ光軸Ａｘ上に配置される。

シェード１４は、反射面１８からの反射光の一部を遮光し、すれ違いビーム用配光パターンＰ１（図３参照）のカットオフラインＣＬを形成するための部材であり、図１の如く上縁部１４Ａを投影レンズ１２の焦点Ｆの近傍に位置させた状態で投影レンズ１２とキセノンランプ１６との間に配置されている。また、このシェード１４には、図２に示したようにオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するための光が通過する減光部Ａが形成されている。このシェード１４の詳細構造については後述する。

図１に示す反射面１８は、キセノンランプ１６を包囲するように配置されている。この反射面１８は、例えば、その第１焦点がキセノンランプ１６の付近（図１中Ｆ１で示す位置）に設定され、第２焦点が投影レンズ１２の焦点Ｆ（図１中Ｆ２で示す位置）に設定された回転楕円系の反射面である。

次に、シェード１４の構成について説明する。

実施の形態のシェード１４は、透明部材で構成されている。透明部材としてはアクリル、塩化ビニル等の透明樹脂、又は耐熱ガラスを例示できるが、キセノンランプ１６を使用する実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプ１０においては、シェード１４付近の温度が２００〜３００℃の高温となるため、前記透明樹脂よりも６００℃程度の高温に耐え得る前記耐熱ガラスであることが耐久性の観点から好ましい。そして、シェード１４の減光部Ａを除く他の部分は、黒色等の遮光用塗料が塗布されて光を透過させない光不透過部となっている。

また、シェード１４の減光部Ａは、シェード１４上において、すれ違いビーム用配光パターンＰ１の上方に形成されるオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成するための必要な部分であり、この減光部Ａを光が通過することにより、オーバーヘッド用配光パターンＰ２の光量となるように光量が減光されている。

したがって、実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプ１０によれば、減光部Ａを通過した光によってオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成することができる。これにより、実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプ１０によれば、従来の欠点を引き起こす原因となっていた第２反射面（図４の符号１５０）を無くすことができ、シェード１４だけの構成によってオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成できるので、簡単な構成となり安定したオーバーヘッド用配光パターンＰ２を得ることができる。

ところで、オーバーヘッド用配光パターンＰ２の光は、道路標識を照射するものであり、路面を照射するすれ違いビーム用配光パターンＰ１の明るさに対して約１％程度の明るさに規定されている。したがって、実施の形態のシェード１４の減光部Ａの光透過率は、すれ違いビーム用配光パターンＰ１の明るさに対してオーバーヘッド用配光パターンＰ２の明るさが約１％となる値に設定されている。これにより、実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプ１０は、シェード１４の減光部Ａから発散される明るさの弱い光によって、明るさが規格内に収まるオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成することができる。

なお、減光部Ａの調整次第では、減光部Ａからの照射光を要求配光規格範囲である６４ｃｄ〜２００ｃｄに調整可能であり、例えば、キセノンランプ１６から減光部Ａへ照射する光が１００００ｃｄ（すれ違いビーム配光）とし、減光部Ａから１００ｃｄ〜２５０ｃｄで光が照射されるように減光部Ａを調整した場合、減光部Ａの光透過率は１％〜２．５％となる。また、キセノンランプ１６から減光部Ａへ照射する光が１００００ｃｄ以外の値であった場合は当然に比率も変化することになるので、減光部Ａの光透過率は１％〜２．５％に限定されない。つまり、減光部Ａの光透過率は、キセノンランプ１６から減光部Ａへ照射する光と要求配光規格範囲とに応じた比率になる。また、この構成であれば、今後、要求配光規格範囲にある程度の変化があっても、減光部Ａの調整（光透過率の調整）により、要求配光を満たすことができる。

シェード１４の減光部Ａは、耐熱ガラス等の透明部材に金属反射被膜を蒸着することにより形成されることが好ましい。また、金属反射被膜に代えて、前記透明部材に塗料を塗布することにより形成してもよい。これにより、減光部Ａを容易に製作することができる。なお、塗料の色に関しては、減光できる色であればいかなる色であってもよい。

以上の如く、実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプ１０によれば、その構造上、シェード１４上に配置されている減光部Ａを通る光は、必ずスクリーン上の規格ポイント上に照射されるため、配光安定性に優れるという利点がある。この減光部Ａの透過率を制御するため、ムラにならないオーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成することができる。

実施の形態のプロジェクター型ヘッドランプの構造を示した縦断面図図１のプロジェクター型ヘッドランプに取り付けられたシェードの斜視図図１のプロジェクター型ヘッドランプによる配光特性を示した説明図従来のプロジェクター型ヘッドランプの構成を示した縦断面図図４に示したプロジェクター型ヘッドランプによる配光特性を示した図

符号の説明

１０…プロジェクター型ヘッドランプ、１２…投影レンズ、１４…シェード、１６…キセノンランプ、１８…反射面、２０…穴、Ｐ１…すれ違いビーム用配光パターン、Ｐ２…オーバーヘッド用配光パターン、Ｐ３…配光パターン、Ｐ４…配光パターン、Ａ…減光部

Claims

投影レンズ、光源、前記投影レンズと前記光源との間に配置されたシェード、及び前記光源を包囲するように配置されるとともに前記光源が発光した光を反射し、前記シェード上縁近傍に設定された焦点に集光させた後、前記投影レンズを介して前方に照射し、すれ違いビーム用配光パターンを形成する反射面を有するプロジェクター型ヘッドランプにおいて、
前記シェードは、オーバーヘッド用配光パターンの光量となるように前記光源の光量を減光して透過させる減光部を含み、
前記減光部は、前記シェードにおいて、オーバーヘッド用配光パターンを形成するための必要な部分に配置されていることを特徴とするプロジェクター型ヘッドランプ。
前記シェードの前記減光部は、透明部材に金属反射被膜を蒸着することにより形成される請求項１に記載のプロジェクター型ヘッドランプ。
前記シェードの前記減光部は、透明部材に塗料を塗布することにより形成される請求項１に記載のプロジェクター型ヘッドランプ。
前記減光部の前記透明部材は、耐熱ガラスである請求項２又は３に記載のプロジェクター型ヘッドランプ。