JP2875854B2 - 車両用プロジェクタランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、断面楕円形の反射鏡で反射された光を、凸
レンズを用いて前方に投射する車両用プロジェクタラン
プに関する。

［従来の技術］ 従来の自動二輪車用のヘッドランプは、その反射鏡に
断面放物線状に彎曲された、いわゆる放物面（パラボ
ラ）鏡が用いられており、この反射鏡の前端開口部に前
面レンズが取り付けられている。

そして、この種のヘッドランプでは、上記反射鏡でハ
ロゲン電球からの光を平行光にして前方に送り出すとと
もに、この平行光を前面レンズで屈折させて適切なパタ
ーンに配光する構成となっている。

ところで、最近、上記従来のヘッドランプに代わるも
のとして、反射鏡を断面楕円形に形成した、いわゆるプ
ロジェクタランプが開発され、自動二輪車や四輪車用と
して実用化されている。

このプロジェクタランプは、断面楕円形をなす反射鏡
の第１焦点にハロゲン電球を配置するとともに、上記反
射鏡で反射された光が集まる第２焦点に焦点を一致させ
るようにして凸レンズを配置し、上記ハロゲン電球から
の光を凸レンズを通して前方に投射する構成となってい
る。

そして、ロー・ビーム用のプロジェクタランプでは、
上記凸レンズの焦点に、この焦点の下方を通って凸レン
ズ側に向かう光を遮蔽する遮蔽部材が配置されており、
この遮蔽部材によって凸レンズから投射される上向きの
光をカットしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この従来のプロジェクタランプの場合、凸
レンズから投射される上向きの光をカットする遮蔽部材
は、凸レンズの焦点位置に固定的に配置されているた
め、一つのプロジェクタランプでロー・ビーム（下向
き）用の配光と、ハイ・ビーム（上向き）用の配光とを
得ることができない。

このため、ロー・ビームとハイ・ビームの両方にプロ
ジェクタランプを用いると、必ず偶数個のプロジェクタ
ランプを必要とするといった問題がある。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、一つのユニットでロー・ビーム用とハイ・ビーム用
との二種類の配光を得ることができ、しかも、配光を切
り替える際に光源からの光が遮られずに済む車両用プロ
ジェクタランプの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、 前端が開口された断面楕円形の反射鏡を有し、この反
射鏡の内側の第１焦点に光源を配置するとともに、上記
反射鏡で反射された光が集まる第２焦点の前方に、この
第２焦点もしくは第２焦点よりも光源側にずれた位置に
焦点を合わせるようにして凸レンズを配置し、この凸レ
ンズの焦点に、この焦点の下方を通って凸レンズ側に向
かう光を遮蔽するための遮蔽部材を配置した車両用プロ
ジェクタランプを前提としている。

そして、上記遮蔽部材は、上記第１焦点と第２焦点と
を結ぶ光軸の下方に、この光軸と直交して左右方向に延
びる枢軸を有し、この枢軸を支点に上記凸レンズの焦点
の下方を通る光の光路上に進出する遮蔽位置と、上記光
路の下方に退く退避位置とに亘って回動可能に設置する
とともに、この遮蔽部材を上記遮蔽位置又は退避位置の
いずれかに選択的に回動させる駆動手段を設置し、 上記遮蔽部材の回動中心となる枢軸は、上記凸レンズ
の上端からその焦点を通って上記反射鏡に至る第１の基
準線に対し上記焦点を通って下向きに延びる垂線と、上
記凸レンズの下端から上記焦点を通って上記反射鏡に至
る第２の基準線とで挟まれる範囲内、又は上記第２の基
準線に対し上記焦点を通って下向きに延びる垂線と、上
記第１の基準線とで挟まれる範囲内に配置されているこ
とを特徴としている。

［作用］ このような構成によれば、遮蔽部材を遮蔽位置に回動
させると、凸レンズの焦点の下側を通って凸レンズ側に
向かう光の光路上に遮蔽部材が進出し、この光路上を通
る光が遮蔽部材によって遮られる。そのため、凸レンズ
から投射される上向きの光がカットされる。

また、遮蔽部材を退避位置に回動させると、この遮蔽
部材が光路上から離脱されるので、この遮蔽部材によっ
て遮られていた光がそのまま凸レンズに導かれるととも
に、この凸レンズを通じて前方に投射される。

このため、一つのユニットでロー・ビーム用とハイ・
ビーム用との二種類の配光を得ることができる。

しかも、遮蔽部材の回動中心となる枢軸は、光軸の下
方において凸レンズの焦点よりも前方又は後方にずれて
いるので、遮蔽部材が遮蔽位置から退避位置に向けて回
動する際に、この遮蔽部材の上縁の回動軌跡と、反射鏡
で反射された後に凸レンズの焦点を通ってその上側に導
かれる光の光路とが交錯することはない。そのため、ビ
ームの切り替え時に遮蔽部材の上縁が上記光路に張り出
すことはなく、凸レンズに向かう光の一部が遮られずに
済む。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を、自動二輪車に適用した図面
に基づいて説明する。

第４図中符号１は、自動二輪車の車体を構成するフレ
ームであり、その前端にステアリングヘッドパイプ２を
備えている。ステアリングヘッドパイプ２には、ステア
リング軸３を介してフロントフォーク４が枢支されてい
る。フロントフォーク４は、左右一対のフォークチュー
ブ５を備えており、これらフォークチューブ５の下端部
に前輪６が支持されている。

ステアリングヘッドパイプ２の前方からエンジン７の
周囲にかけては、カウリング８によって覆われている。
カウリング８の前面には、投光用の開口部９が形成され
ている。この開口部９は、透明なレンズ9aによって覆わ
れている。

開口部９の内側には、単一のヘッドランプ10が配置さ
れている。ヘッドランプ10は、ステアリングヘッドパイ
プ２の前方、つまり第５図に示すように、車体の中心線
X1−X1上に位置されている。そして、このヘッドランプ
10は、本発明に係るプロジェクタランプ11にて構成され
ており、以下このプロジェクタランプ11の詳細につい
て、第１図ないし第３図を参照して説明する。

プロジェクタランプ11は、第１図に示すような円筒状
のランプ本体12を備えている。ランプ本体12は、前端が
開口された断面楕円形の反射鏡13と、この反射鏡13の前
端開口部に連結された筒状のランプボデー14とで構成さ
れている。このランプ本体12は上記フォークチューブ５
の間において前後方向に沿って水平に配置されており、
本実施例の場合は、フレーム１又はカウリング８に固定
されている。

なお、反射鏡13は、垂直断面が楕円形に形成されてい
るが、全体としてはこの楕円を単純に回転させた形では
なくて、楕円の断面形状を水平方向に少しづつ変化させ
た複合楕円形をなしている。

反射鏡13は、その中心を通って水平に延びる一つの光
軸Ｌを有するとともに、この光軸Ｌ上に第１および第２
の二つの焦点f1,f2を有している。この第１焦点f1は、
反射鏡13の内側に位置され、第２焦点f2は、反射鏡13を
外れたランプボデー14の内側に位置されている。

反射鏡13の後端部には、光源としてのハロゲン電球15
が装着されている。このハロゲン電球15のフィラメント
16は、第１焦点f1に位置されている。

ランプボデー14の前端開口部には、凸レンズ18が取り
付けられている。この凸レンズ18の焦点f3は、本実施例
の場合、上記反射鏡13で反射された光が集まる第２焦点
f2と一致しており、この凸レンズ18によって第２焦点f2
に集まる光を前方に投射する構成となっている。

ランプボデー14の内部には、ロー・ビーム用の配光を
得るための遮蔽部材19が配置されている。遮蔽部材19
は、第３図中斜線の矢印で示すように、凸レンズ18の焦
点f3の下側を通る光を遮るためのもので、上記光軸Ｌの
下方に配置されている。この遮蔽部材19は、反射鏡13側
に向けて円弧状に張り出すように彎曲された板状をなし
ている。

この遮蔽部材19の下端部には、遮蔽部材19の幅方向、
つまり光軸Ｌと直交して左右方向に延びる一本の枢軸31
が取り付けられている。枢軸31は、ランプボデー14の下
端部に位置されており、その両端部がランプボデー14の
軸受部14aに回動可能に枢支されている。

そのため、遮蔽部材19は、枢軸31を支点として、第２
図および第３図中破線の矢印で示すように、凸レンズ18
の焦点f3の下方を通る光の光路ａ上に進出する遮蔽位置
と、この遮蔽位置から後方の反射鏡13側に回動されて、
上記光路ａの下方に退く退避位置とに亘って回動可能と
なっている。そして、この遮蔽部材19の上縁は、下向き
の切り欠きを有する光のカットラインＣを規定してお
り、このカットラインＣは、光軸Ｌと直交して左右方向
に延びるとともに、遮蔽部材19が遮蔽位置に回動された
状態では、光路Ｌと交差されている。

遮蔽部材19の幅方向に沿う一端上部には、操作軸32が
連結されている。この操作軸32は、枢軸31よりも光軸Ｌ
側に偏った位置であり、かつ反射鏡13側にずれた位置に
配置されている。操作軸32の先端部は、ランプボデー14
の側面の開口部33を通じて外方に導出されている。

ランプボデー14の外方には、駆動手段としての電磁ソ
レノイド26が配置されている。電磁ソレノイド26は、操
作軸32の導出部分の下方に位置されている。この電磁ソ
レノイド26は、上下方向に沿って突没可能なアクチュエ
ータ27を備えており、このアウチュエータ27の上端部が
連結金具28を介して操作軸32の導出端に連結されてい
る。

また、アクチュエータ27の先端部とランプボデー14の
上部との間には、リターンスプリング29が架設されてい
る。リターンスプリング29は、操作軸32を常時引き上げ
ており、このことにより遮蔽部材19が進出位置に向けて
回動付勢されている。

このため、電磁ソレノイド26がOFFされてアクチュエ
ータ27が突出されている状態では、操作軸32がリターン
スプリング29の付勢力により上向きに引っ張られる。そ
のため、遮蔽部材19が枢軸31を支点として第３図中反時
計回り方向に回動し、この遮蔽部材19が遮蔽位置に進出
するようになっている。

これに対し、電磁ソレノイド26がONとなって、アクチ
ュエータ27が引っ込むと、操作軸32がリターンスプリン
グ29の付勢力に抗して下向きに引っ張られる。そのた
め、遮蔽部材19が枢軸31を支点として第３図中時計回り
方向に回動し、この遮蔽部材19が光路ａから離脱する退
避位置に退くようになっている。

そして、第３図に最も良く示されるように、遮蔽部材
19の回動中心となる枢軸31は、凸レンズ18の焦点f3より
も前方の凸レンズ18側にずれた位置、つまり凸レンズ18
の上端から焦点f3を通って反射鏡13の下端部に至る第１
の基準線Z1を引いた場合に、この基準線Z1から焦点f3を
通って下向きに延びる垂線Z2と、凸レンズ18の下端から
焦点f3を通って反射鏡13の上端部に至る第２の基準線Z3
とで挟まれた範囲内に位置されている。

このような構成のプロジェクタランプ11によると、電
磁ソレノイド26がOFFの状態では、リターンスプリング2
9の付勢力により遮蔽部材19が枢軸31を支点に反時計回
り方向に回動し、この遮蔽部材19が遮蔽位置に進出す
る。

このため、凸レンズ18の焦点f3の下側を通って凸レン
ズ18側に向かう光は、遮蔽部材19によって遮られること
になり、凸レンズ18から投射される上向きの光がカット
されたロ・ビームの配光が得られる。

また、電磁ソレノイド26がONの状態では、アクチュエ
ータ27の動作に追従して操作軸32が下向きに引っ張ら
れ、遮蔽部材19が枢軸31を支点に時計回り方向に回動す
る。この回動により、遮蔽部材19が枢軸31を支点に上記
遮蔽位置から退避位置に移動し、光路ａ上から退く。こ
のため、焦点f3の下側を通る光は、遮蔽部材19によって
遮られることなく凸レンズ18を通じてそのまま前方に投
射されることになり、ハイ・ビーム用の配光が得られ
る。

したがって、ランプボデー14に収容された遮蔽部材19
を、遮蔽位置と退避位置とに亘って選択的に回動可能と
したことにより、単一のプロジェクタランプ11でロー・
ビーム用とハイ・ビーム用との二種類の配光を得ること
ができる。

また、遮蔽部材19は、光軸Ｌと直交して左右方向に延
びる枢軸31の軸回りに回動されるので、この遮蔽部材19
を退避位置に回動させた場合でも、この遮蔽部材19がラ
ンプボデー14の外方に突出することはない。このため、
ランプボデー14の周囲に遮蔽部材19を逃げるスペースを
確保する必要はないとともに、このランプボデー14自体
をコンパクトに形成することができる。

しかも、上記構成では、遮蔽部材19の回動中心となる
枢軸31を、垂線Z2と第２の基準線Z3とで挟まれた範囲内
に設置したので、この枢軸31が光軸Ｌの下方において凸
レンズ18の焦点f3の前方に大きく偏移する。そのため、
遮蔽部材19が遮蔽位置から退避位置に向けて回動する際
に、第３図に示すように遮蔽部材19の上縁の回動軌跡Y1
と、反射鏡13で反射された後に焦点f3を通って光軸Ｌの
上側に導かれる光の光路ｂとが交錯することはない。

すなわち、第３図中想像線で示すように、いま遮蔽部
材19′の回動中心となる枢軸31′が焦点f3の真下に位置
すると仮定した場合に、遮蔽位置にある遮蔽部材19′を
退避位置に向けて回動させると、カットラインＣを形成
する遮蔽部材19′の上縁の回動軌跡Y2は、部分的に光路
ｂよりも上方に向けて円弧状に張り出すことになる。こ
のため、ビームの切り替え時に、焦点f3を通って光軸Ｌ
の上側に導かれる光が一時的に遮られ、照射範囲が狭め
られてしまう。

しかるに、上記構成においては、枢軸31の位置を上記
の範囲内に規定したことにより、遮蔽部材19の回動軌跡
Y1が光路ｂ上に張り出すことはなく、ビームの切り替え
時にロー・ビーム用の配光の一部が遮られずに済む。

なお、遮蔽部材19の回動中心となる枢軸31を焦点f3よ
りも反射鏡13側に設置した場合には、この枢軸31は、上
記第２の基準線Z3から焦点f3を通って下向きに延びる垂
線Z4と上記第１の基準線Z1とで狭まれる範囲内に配置す
れば良い。

なお、上記実施例では、遮蔽部材を回動させる駆動手
段として電磁ソレノイドを用いたが、本発明はこれに限
らず、例えばモータを用いても良い。

さらに、本発明に係るプロジェクタランプは、自動二
輪車用に特定されるものではなく、例えば四輪自動車や
雪上車等のその他の車両にも同様に適用できることは勿
論である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、遮蔽部材を光路に進出
する遮蔽位置と、光路から退く退避位置とに亘って選択
的に回動可能としたので、ロー・ビーム用およびハイ・
ビーム用の二種類の配光を得ることができる。

しかも、遮蔽部材の回動中心となる枢軸の位置を規定
したことにより、遮蔽部材が回動する際に、この遮蔽部
材の上縁の回動軌跡と、反射鏡で反射された後に、凸レ
ンズの焦点を通ってその上側に導かれる光の光路とが交
錯することはない。そのため、ビームの切り替え時に遮
蔽部材の上縁が光路上に張り出すことはなく、凸レンズ
に向かう光の一部が遮られずに済むといった利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、 第１図は、プロジェクタランプの斜視図。 第２図は、遮蔽部材が遮蔽位置に回動された時のプロジ
ェクタランプの正面図。 第３図は、プロジェクタランプの断面図。 第４図は、自動二輪車のフロント回りの側面図。 第５図は、第４図中Ｖ線の方向から見た矢視図である。 13……反射鏡、15……光源（ハロゲン電球）、18……凸
レンズ、19……遮蔽部材 26……駆動手段（電磁ソレノイド）、31……枢軸、Ｌ…
…光軸、f1……第１焦点、f2……第２焦点、f3……凸レ
ンズの焦点 Z1……第１の基準線、Z2、Z4……垂線、Z3……第２の基
準線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−195802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202402（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−144004（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−41801（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F21M 3/05

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前端が開口された断面楕円形の反射鏡を有
   し、 この反射鏡の内側の第１焦点に光源を配置するととも
   に、 上記反射鏡で反射された光が集まる第２焦点の前方に、
   この第２焦点もしくは第２焦点よりも光源側にずれた位
   置に焦点を合わせるようにして凸レンズを配置し、 この凸レンズの焦点に、この焦点の下方を通って凸レン
   ズ側に向かう光を遮蔽するための遮蔽部材を配置した車
   両用プロジェクタランプにおいて、 上記遮蔽部材は、上記第１焦点と第２焦点とを結ぶ光軸
   の下方に、この光軸と直交して左右方向に延びる枢軸を
   有し、この枢軸を支点に上記凸レンズの焦点の下方を通
   る光の光路上に進出する遮蔽位置と、上記光路の下方に
   退く退避位置とに亘って回動可能に設置するとともに、
   この遮蔽部材を上記遮蔽位置又は退避位置のいずれかに
   選択的に回動させる駆動手段を設置し、 上記遮蔽部材の回動中心となる枢軸は、上記凸レンズの
   上端からその焦点を通って上記反射鏡に至る第１の基準
   線に対し上記焦点を通って下向きに延びる垂線と、上記
   凸レンズの下端から上記焦点を通って上記反射鏡に至る
   第２の基準線とで挟まれる範囲内、又は上記第２の基準
   線に対し上記焦点を通って下向きに延びる垂線と、上記
   第１の基準線とで挟まれる範囲内に配置されていること
   を特徴とする車両用プロジェクタランプ。