JP2011100589A - プロジェクタ型前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 配光パターン上の所定箇所における照度を許容範囲内に収めることのできるプロジェクタ型前照灯を提供する。
【解決手段】 プロジェクタ型前照灯は、リフレクタと、リフレクタの後側焦点近傍に配置された光源バルブと、リフレクタの前側焦点近傍に、上端部が位置するように配置されたシェードと、リフレクタ、光源バルブ及びシェードの前方に配置された凸型レンズとを備えている。シェードの上端部における前面には溝が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクタ型前照灯に係り、特に車両用前照灯として用いられるプロジェクタ型前照灯に関する。

従来、車両用前照灯として用いられるプロジェクタ型前照灯は、リフレクタ、凸型レンズ、光源、シェードを有している（例えば特許文献１参照）。光源はリフレクタの焦点近傍に配置されていて、光源から照射されリフレクタで反射された光の焦点近傍にシェードが配置されている。光源から照射された光及び反射鏡で反射された光は、シェードによって下側の一部が遮光されてから、凸型レンズを透過するようになっている。そして、所定の規格、例えばＥＣＥ規格に準じた配光パターンが形成されるように、シェードの形状は設定されている。

特開平６−４１００３号公報

ところで、上述したようなシェードを用いたとしても、配光パターン上の所定箇所（例えばＥＣＥ規格で言うところのＢ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ）における照度が許容範囲（最大０．５［ｌｘ］）を越えてしまう場合があった。
このため、本発明の課題は、配光パターン上の所定箇所における照度を許容範囲内に収めることのできるプロジェクタ型前照灯を提供することである。

請求項１記載の発明に係るプロジェクタ型前照灯は、
リフレクタと、
前記リフレクタの後側焦点近傍に配置された光源バルブと、
前記リフレクタの前側焦点近傍に、上端部が位置するように配置されたシェードと、
前記リフレクタ、前記光源バルブ及び前記シェードの前方に配置された凸型レンズとを備え、
前記シェードの上端部における前面には溝が形成されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ型前照灯において、
前記溝は、水平方向に沿って延在するように形成されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のプロジェクタ型前照灯において、
前記溝の上部が後方に向かって下がる面となっていることを特徴としている。

本発明者らは、種々の実験等により、プロジェクタ型前照灯の内部で反射した光がシェードの前面でさらに反射してレンズを透過してしまうために、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ（左側通行、右側通行によって異なる）地点での照度が許容範囲を超えてしまうことを突き止めた。そこで、請求項１に記載の発明のように、シェードの上端部における前面に溝を形成しておくことで、その溝によってシェードの前面で反射した光を散乱させている。これにより、シェードの前面で反射した光は、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に到達しにくくなり、結果的に当該地点における照度を許容範囲内に収めることが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、シェードの上端部における前面の溝は、水平方向に沿って延在しているので、水平方向に幅を持って光を散乱させることが可能となる。つまり、一つの溝により、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に達する光を散乱させることができる。

請求項３記載の発明によれば、溝の上部が後方に向かって下がる面となっているので、溝内に進入した光はこの面によって下方に反射されやすくなる。ここで、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点は、水平面よりも上方に位置するポイントであるために、前記面によって下方に反射された光は必然的にＢ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に到達しない。すなわち、溝の上部が後方に向かって下がる面であるがゆえに、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点の照度をより抑えることができる。

本実施形態に係るプロジェクタ型前照灯の全体構成を示す正面図である。 図１のプロジェクタ型前照灯の概略構成を示す分解斜視図である。 図１のｉｉｉ−ｉｉｉ切断線から見た断面形状を模式的に示す断面図である。 図１のプロジェクタ型前照灯に備わるシェードの全体構成を示す正面図である。 図４のシェードの全体構成を示す上面図である。 図４のシェードに備わる溝近傍を拡大した拡大図である。 図６のｖｉｉ−ｖｉｉ切断線から見た断面形状を示す断面図である。 比較例としてのシェードの断面形状を示す断面図である。 シェードに備わる溝の変形例を示す断面図である。 シェードに備わる溝の変形例を示す拡大図である。

以下、本実施形態に係る車両用前照灯について説明する。図１は本実施形態に係るプロジェクタ型前照灯の全体構成を示す正面図、図２はプロジェクタ型前照灯の概略構成を示す分解斜視図、図３は図１のｉｉｉ−ｉｉｉ切断線から見た断面形状を模式的に示す断面図である。

図１〜３に示すように、プロジェクタ型前照灯１は、リフレクタ２と、光源バルブ３と、凸型レンズ４と、ホルダ５と、シェード６とを備えている。

リフレクタ２は、上部リフレクタ２１、後部リフレクタ２２、下部リフレクタ２３により形成されている。上部リフレクタ２１、後部リフレクタ２２、下部リフレクタ２３からなる反射面２４は、回転放物面を基本とした自由曲面を基に光学設計されている。図３において、リフレクタ２の反射面２４における前側焦点をＦ１と示し、後側焦点をＦ２と示す。

光源バルブ３は、後部リフレクタ２２に固定されていて、当該光源バルブ３のフィラメントがリフレクタ２の後側焦点Ｆ２近傍に位置するように配置されている。
凸型レンズ４は、平凸型レンズであり、凸面が前方となるように配置されている。また、凸型レンズ４は、その後側焦点がリフレクタ２の前側焦点Ｆ１と重なる位置に配置されている。

ホルダ５は、リフレクタ２、シェード６及び凸型レンズ４を支持する支持部５１と、支持部５１に対して凸型レンズ４を係止する係止部５２とを備えている。
支持部５１は、略筒状に形成されていて、その前端部に凸型レンズ４が係合するようになっている。支持部５１の両側部には、係止部５２を固定するためのネジ５３が螺合するネジ穴５１１が形成されている。また、支持部５１の両側部には、シェード６及びリフレクタ２を固定するための貫通孔５１２が複数形成されている。

シェード６は、その上端部がリフレクタ２の前側焦点Ｆ１近傍に位置するように配置されている。以下、シェード６について詳細に説明する。図４はシェード６の全体構成を示す正面図、図５はシェード６の全体構成を示す上面図である。

図４，５に示すように、シェード６には、カットオフ領域をなす本体部６１と、本体部６１の両側部から側方に向けて延出する取付部６２とが設けられている。
本体部６１は、上面視略半円状の基部６１１と、基部６１１の円弧部から上方に向かって立説する壁部６１２とを有している。
基部６１１の前端中央部には、後方に向かって切り欠かれた切欠６１３が形成されている。また、基部６１１の上面には、前後方向に沿って延在する凹部６１４が多数形成されている。

壁部６１２は、後方に向けて凸となるように上面視略円弧状に湾曲している。壁部６１２の上端部は、その一部が他の部分と比べて肉厚に形成されている。この肉厚部分６１５の前面には、水平方向に沿う溝６１６が形成されている。また、壁部６１２の前面には、上下方向に沿って延在する凹部６１７が多数形成されている。

図６は溝６１６近傍を拡大した拡大図であり、図７は図６のｖｉｉ−ｖｉｉ切断線から見たシェード６の断面形状を示す断面図である。図６，７に示すように、溝６１６は水平方向に沿って延在しており、その断面形状は後方に向かって凹んだ凹形状となっている。具体的には、溝６１６の上側角部６１６ａ及び下側角部６１６ｂは凹曲面となっている。

なお、溝６１６の長さ、幅、深さ、設置位置は、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点の照度が許容範囲（最大０．５［ｌｘ］）内に収まるように、種々の実験やシミュレーション等により求められる。そして、溝６１６の長さ、幅、深さ、設置位置に対応するように肉厚部分６１５の大きさ及び設置位置も決定している。

取付部６２には図４に示すように、支持部５１の貫通孔５１２を介して固定ネジ（図示省略）が挿通される貫通孔６２１が形成されている。これら貫通孔５１２，６２１を介して固定ネジが後部リフレクタ２２に係合することで、後部リフレクタ２２、支持部５１及びシェード６が組み付けられる。

次に、プロジェクタ型前照灯１の作用について説明する。
光源バルブ３が点灯すると、その照射光の一部は直接前方に向かい、それら以外の光もリフレクタ２の反射面２４で反射して、間接的に前方へと向かう。前方へ向かった光は、一部がシェード６の壁部６１２によってカットオフされる。一方、シェード６の壁部６１２の上方を通過した光は凸型レンズ４を通過して車両前方を照らすこととなる。ここで、シェード６の壁部６１２の上方を通過した光のうち、一部は凸型レンズ４により反射されてしまう（図３に示す矢印Ｌ１）。そして、凸型レンズ４で反射された光は、当該レンズ４の後側焦点、つまりリフレクタ２の前側焦点Ｆ１に集光される。

例えば、図８に示す溝のないシェード６Ａであると、その壁部６１２ａの上端部が平らであるために、凸型レンズ４で反射された光は、壁部６１２ａの上端部でさらに全反射されて前方に向かうことになる（図８に示す矢印Ｌ２）。この壁部６１２ａで全反射された光がＢ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点を照射して、当該地点の照度が許容範囲を越えることとなっていた。
一方、本実施形態のシェード６であると壁部６１２の上端部の前面に溝６１６が形成されているために、前側焦点Ｆ１に向かった光は、溝６１６内で乱反射し、散乱することとなる（図７に示すＬ３）。これにより、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に向かう光を少なくすることができる。

以上のように、本実施形態のプロジェクタ型前照灯１によれば、シェード６の上端部における前面に溝６１６を形成しているので、その溝６１６によってシェード６の前面で反射した光を散乱させることができる。これにより、シェード６の前面で反射した光は、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に到達しにくくなり、結果的に当該地点における照度を許容範囲内に収めることが可能となる。

また、シェード６の上端部における前面の溝６１６は、水平方向に沿って延在しているので、水平方向に幅を持って光を散乱させることが可能となる。つまり、一つの溝により、Ｂ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に達する光を散乱させることができる。
そして、溝６１６は肉厚部分６１５に形成されているために、溝６１６の奥行きを極力大きくすることができ、より散乱効果を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、図９に示すように、シェード６Ｂの溝６１６ｂの上部が後方に向かって下がる凹曲面６２０ｂ、若しくは傾斜面６２１ｂ（図９の点線部）となっていることが好ましい。このように、溝６１６ｂの上部が後方に向かって下がる面６２０ｂ，６２１ｂとなっていると、溝６１６ｂ内に進入した光はこの面６２０ｂ，６２１ｂによって下方に反射されやすくなる。このため、前記面６２０ｂ，６２１ｂによって下方に反射された光は必然的にＢ５０Ｌ又はＢ５０Ｒ地点に到達しなくなり、当該地点の照度をより抑えることができる。

また、本実施形態では、溝６１６を水平に沿った形状とした場合を例示して説明したが、シェード６の上端部の前面で光を散乱させることができるのであれば溝の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すシェード６Ｃのように、上下方向に沿って延在する凹部６１７ｃを、壁部６１２ｃにおける肉厚部分６１５ｃの上端部まで延長させることでも光を散乱させることが可能である。

１ プロジェクタ型前照灯
２ リフレクタ
３ 光源バルブ
４ 凸型レンズ
５ ホルダ
６ シェード
２４ 反射面
６１５ 肉厚部分
６１６ 溝
６２０ｂ 凹曲面
６２１ｂ 傾斜面
Ｆ１ 前側焦点
Ｆ２ 後側焦点

Claims (3)

1. リフレクタと、
   前記リフレクタの後側焦点近傍に配置された光源バルブと、
   前記リフレクタの前側焦点近傍に、上端部が位置するように配置されたシェードと、
   前記リフレクタ、前記光源バルブ及び前記シェードの前方に配置された凸型レンズとを備え、
   前記シェードの上端部における前面には溝が形成されていることを特徴とするプロジェクタ型前照灯。
2. 請求項１記載のプロジェクタ型前照灯において、
   前記溝は、水平方向に沿って延在するように形成されていることを特徴とするプロジェクタ型前照灯。
3. 請求項２記載のプロジェクタ型前照灯において、
   前記溝の上部が後方に向かって下がる面となっていることを特徴とするプロジェクタ型前照灯。

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