JP3949981B2 - 車輌用前照灯 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な車輌用前照灯に関する。詳しくは、２つのビーム照射ユニットが隣接して配置された車輌用前照灯において、光束を有効に利用して視認性を高めると共に発光面積を増大させて対向車等からの被視認性を高める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用、例えば、自動車用前照灯において、２つのビーム照射ユニットが隣接して配置される場合がある。例えば、主として郊外や高速道路を走行する際に照射する走行ビームの照射を行う走行ビーム照射ユニットと市街地を走行する際や対向車輌とのすれ違い時に照射するすれ違いビームの照射を行うすれ違いビーム照射ユニットとが隣接して配置される場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように２つのビーム照射ユニットを隣接して配置する場合、前照灯を配置するスペースに限りがあると、どちらかのビーム照射ユニットを小さくせざるを得ない。例えば、２つのビーム照射ユニットを上下に隣接して配置するときに、自動車の前端部の上下幅が小さいような場合、どちらかのビーム照射ユニットの上下幅を小さくせざるを得ない。
【０００４】
そして、上記したように、一方のビーム照射ユニットを小さくし、小さくした方のビーム照射ユニットを点灯している場合、該ビーム照射ユニットの発光面積が小さくなるので、対向車輌や先行車輌の運転者及び歩行者から視認されにくく、これらの者が対向車輌や後続車輌及び近接してくる車輌の存在に気づくのが遅れてしまうという惧がある。
【０００５】
また、小さくされた側のビーム照射ユニットにおいては、リフレクタも相対的に小さくなり、そのため、前方へ照射される光束数に不足が生じるという惧もある。そして、光量を補完するために、補助リフレクタを追加すると、前照灯が大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、２つのビーム照射ユニットが隣接して配置された車輌用前照灯において、光束を有効に利用して、発光面積や照射光束数の不足が生じないようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、それぞれに光源と該光源の光を前方へ反射させるリフレクタとを備えた２つのビーム照射ユニットが隣接して配置され、一方のビーム照射ユニットにおける光源の前側に透明な導光体が配置され、上記導光体には他方のビーム照射ユニットの光源の光を導光体内に入射させる入射面と該入射面から入射した光を前方へ反射する反射面とが備えらるようにしたものである。
【０００８】
従って、本発明車輌用前照灯にあっては、他方のビーム照射ユニットのリフレクタの正面から見た形状を小さくしても、該ビーム照射ユニットの点灯時には導光体に入射した光が前方へ照射されるので、正面方向から見て導光体も光って見えるため、他方のビーム照射ユニットの発光面積が導光体の分だけ大きくなり、視認されやすくなる。しかも、導光体は一方のビーム照射ユニット内に位置されるので、前照灯の大型化を避けることができる。
【０００９】
また、導光体から照射される光をリフレクタによって反射された光によって形成される配光パターンに重畳することによって、他方のビーム照射ユニットが照射する光束数を多くすることが出来、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明車輌用前照灯の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、図示した実施の形態は、いずれも本発明を自動車用の前照灯に適用したものである。
【００１１】
図１乃至図３は本発明車輌用前照灯の第１の実施の形態を示すものである。
【００１２】
車輌用前照灯１は、前面が開口した凹部を有するランプボディ２の前面開口をカバーレンズ３で覆って画成された灯室４内に２つのビーム照射ユニット、すなわち、走行ビーム照射ユニット５とすれ違いビーム照射ユニット６が配置されて成る。
【００１３】
上記カバーレンズ３は透明な材料で形成され、光の屈折制御あるいは反射屈折制御を行うレンズステップと称される素子を有しない、いわゆる素通しのものであるが、必要に応じてレンズステップを形成しても良い。
【００１４】
走行ビーム照射ユニット５は、リフレクタ７を備え、該リフレクタ７に光源として白熱バルブ８が取り付けられている。該白熱バルブ８のフィラメント８ａが封入されたガラス球８ｂの前端にブラックトップと称される黒色の遮光膜８ｃが形成されていて、該遮光膜８ｃによってフィラメント８ａから前方に直射される光が遮蔽されて、対向車や歩行者等に対する幻惑光が照射されないようになっている。
【００１５】
なお、光源として使用できるのは、白熱バルブ８に限定されず、放電バルブ、その他の点灯方式のバルブも採用することができる。また、バルブに上記遮光膜８ｃのような遮光手段を直接付与することができない場合は、バルブの前方に遮光キャップ等と称される遮光部材を別途配設するようにしても良い。
【００１６】
そして、上記リフレクタ７は白熱バルブ８のフィラメント８ａから出射された光を反射してほぼ平行な光束として照射して走行ビームの配光パターンを形成するものである。該リフレクタ７の反射面の形状は、例えば、回転放物面等一義的に定義することが出来る面を使用することも出来るが、現在では、多くの車輌用前照灯において、「自由曲面」などと称される、反射面の全体を多数のセグメントに分け（各セグメントの境界を目視できるものもあるが、滑らかな面によって連続させて目視では各セグメントを認識できないものもある）、それぞれのセグメントにそれぞれ異なる方向と拡散角（０（ゼロ）も含む）で定義される反射特性を割り当てて所望の配光パターンを得るようにした反射面形状が使用される。
【００１７】
上記走行ビーム照射ユニット５の上側にすれ違いビーム照射ユニット６が隣接して配置される。
【００１８】
すれ違いビーム照射ユニット６は、光源としての白熱バルブ９と、該白熱バルブ９の光を前方へ向けて反射するリフレクタ１０と、導光体１１を備える。
【００１９】
白熱バルブ９のフィラメント９ａが封入されたガラス球９ｂの前端部にはブラックトップと称される黒色の遮光膜９ｃが形成され、該遮光膜９ｃによってフィラメント９ａから前方に直射される光が遮蔽されて、対向車や歩行者等に対する幻惑光が照射されないようになっている。
【００２０】
このすれ違いビーム照射ユニット６の光源として使用できるものも、白熱バルブ９に限定されず、放電バルブ、その他の点灯方式のバルブも採用することができる。また、バルブに上記遮光膜９ｃのような遮光手段を直接付与することができない場合は、バルブの前方に遮光部材を別途配設するようにしても良い。
【００２１】
そして、上記リフレクタ１０は白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射された光を反射してやや下向きの光束として照射してすれ違いビームの配光パターンを形成するものである。該リフレクタ１０の反射面の形状には、例えば、上記した自由曲面が使用されている。勿論、自由曲面以外の反射面であっても、すれ違いビームを照射することが出来る反射面であればよい。
【００２２】
導光体１１は走行ビーム照射ユニット５のリフレクタ７の内部で白熱バルブ８の前側に配置される。導光体１１は透明な材料で形成され、側面形状で楔状を、また、正面形状で縦長長方形を為していて、上面を構成する入射面１２と該入射面１２の前端からほぼ垂直に下方へ延びる出射面１３と入射面１２の後端と出射面１３の下端との間を結ぶ反射面１４とを有する。そして、上記反射面１４は、走行ビーム照射ユニット５の照射軸ｘ−ｘに対してほぼ垂直な面である透過部１４ａ、１４ａ、・・・と上記入射面１２及び出射面１３に対して傾斜した面である反射部１４ｂ、１４ｂ、・・・とが交互に形成されて成る。
【００２３】
導光体１１の入射面１２にはフレネルステップ１５、１５、・・・（図３参照）が走行ビーム照射ユニット６の白熱バルブ９のフィラメント９ａ位置をほぼ中心とする同心円状に形成されている。そして、導光体１１は入射面１２がリフレクタ１０の下端とほぼ同じ高さに位置するように配置される。
【００２４】
そして、すれ違いビーム照射ユニット６の白熱バルブ９が点灯すると、リフレクタ１０によって反射された光１６、１６、・・・は前方へやや下向きに照射されてすれ違いビームの配光パターンを形成する。
【００２５】
また、白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射し下方へ向かった光１７、１７、・・・は導光体１１の入射面１２に入射する。そして、上記光１７、１７、・・・はフレネルステップ１５、１５、・・・で屈折されて導光体１１内を反射面１４に向かう。なお、フレネルステップ１５、１５、・・・は入射面１２に入射した光を反射面１４に向かわせるためのものであるので、屈折のみによって光を制御する屈折型フレネルステップに限らず、反射によって光を制御する反射型フレネルステップであってもかまわないし、また、形成する位置によって２種類のフレネルステップを使い分けてもかまわない。すなわち、当該部位に形成するステップとしてどちらの型のフレネルステップが効率よく光を所望の方向に向けることができるかという観点から選択されるものである。また、フレネルステップ１５、１５、・・・を、上記したように、白熱バルブ９のフィラメント９ａ位置をほぼ中心とする同心円状に形成するのは、光を導光体１１内に平行に入射させて反射面１４にほぼ均一に光を振り向けるのに好適であるからであるが、例えば、正面から見て入射面１２から光を放射状に入射させる必要がある場合は、入射面を円柱状にすると共にフレネルステップを左右に延びる平行な直線状に形成すると良い。
【００２６】
上記フレネルステップ１５、１５、・・・によって制御されて反射面１４に向かった光１７、１７、・・・は反射面１４の反射部１４ｂ、１４ｂ、・・・によって反射されて出射面１３から出射される。そして、出射面１３から出射された光１７、１７、・・・は上記したすれ違いビームの配光パターンの適宜の部位に重畳される。導光体１１から出射される光１７、１７、・・・が重畳される位置は特に限定されないが、例えば、カットライン（すれ違いビームの配光パターンの上端を限定する明暗境界線）の左右における中央部のやや下側、いわゆるホットゾーンに重畳して、走行路の遠方視認性を向上させることが考えられる。
【００２７】
また、走行ビーム照射ユニット５の白熱バルブ８が点灯すると、白熱バルブ８のフィラメント８ａから出射した光はリフレクタ７で反射されて前方へ照射され走行ビームの配光パターンを形成する。そして、導光体１１の裏側に到達した光１８は導光体１１の反射面１４の透過部１４ａ、１４ａ、・・・を透過して前方へ照射される。
【００２８】
上記車輌用前照灯１にあっては、すれ違いビーム照射ユニット６が点灯したときは、導光体１１からも光が出射されるので、前方から見たときの発光面積が増大し、リフレクタ１０の面積が小さい場合でも、全体としての発光面積が大きくなり、被視認性が向上する。
【００２９】
また、導光体１１は走行ビーム照射ユニット５内に配置されるので、導光体１１を設けることによって車輌用前照灯の外形状が大きくなってしまうことがない。
【００３０】
さらに、導光体１１の入射面１２の方向へ向かう光１７、１７、・・・は、そこにリフレクタ１０の反射面が仮に形成されていたとしても、該反射面で反射された光は、ランプボディ２の内面、バンパー等で２次、３次、・・・と反射されて、幻惑光となる。従って、そのような幻惑光が生じないように上記場所には反射面を形成しないようにしたり、仮に上記場所に反射面を形成した場合には、上記光が外部に照射されないように、適当な遮光手段を講じる等の対処をしなければならないようなものである。上記車輌用前照灯１にあっては、このように本来無駄な光となってしまう光１７、１７、・・・を導光体１１によって前方へ照射し、且つ、すれ違いビームの配光パターンに重畳するので、白熱バルブ９から出射された光を有効に利用することが出来る。
【００３１】
さらにまた、導光体１１には透過部１４ａ、１４ａ、・・・が設けられていて、走行ビーム照射ユニット５の中央部の光は該透過部１４ａ、１４ａ、・・・を透過して前方へ照射されるので、走行ビーム照射ユニット５の配光パターンが暗くなってしまうこともない。
【００３２】
図４及び図５は本発明車輌用前照灯の第２の実施の形態の要部を示すものである。
【００３３】
この第２の実施の形態にあっては、すれ違いビーム照射ユニットが第１の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニットと異なり、走行ビーム照射ユニットは第１の実施の形態における走行ビーム照射ユニット５と同様のものである。
【００３４】
すれ違いビーム照射ユニット１９は、白熱バルブ９及び導光体１１の他、リフレクタ２０、凸レンズ２１、遮光板２２を備える。
【００３５】
リフレクタ２０は、中央部の集光反射部２０ａと該集光反射部２０ａの左右に位置した制御反射部２０ｂ、２０ｂとを有する。そして、白熱バルブ９は集光反射部２０ａの中心部に取り付けられている。
【００３６】
集光反射部２０ａは白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射された光を反射して所定の領域に集光させる特性を有する反射面を有する。上記集光域は前方から見て上下幅に比較して左右幅が大きい横長で前後にもやや広がりを持った領域である。制御反射部２０ｂ、２０ｂは、上記した自由曲面のように、フィラメント９ａからの光を所望の方向へ所望の拡散角で反射するように構成された反射面を有している。なお、この制御反射部２０ｂ、２０ｂに使用することが出来る反射面は、自由曲面に限定されるものではなく、放物面、その他の面形状をした反射面であっても良い。
【００３７】
リフレクタ２０及び白熱バルブ９の前方に凸レンズ２１が配置され、該凸レンズ２１によってリフレクタ２０の集光反射部２０ａの反射面によって反射された白熱バルブ９の光が前方へすれ違いビームの一部として投射される。
【００３８】
上記白熱バルブ９と凸レンズ２１との間の位置に遮光板２２が配置される。該遮光板２２はすれ違いビームの配光パターンの上縁（「カットライン」と称される）を限定するものであり、遮光板２２の上端縁２２ａが上記したリフレクタ２０の集光反射部２０ａの集光域内に位置するように配置され、この遮光板２２の上端縁２２ａによって上記カットラインが形成される。そして、上記凸レンズ２１の焦点は遮光板２２の上端縁２２ａの左右方向における中央部近傍に位置するように配置される。
【００３９】
そして、白熱バルブ９のフィラメント９ａから制御反射部２０ｂ、２０ｂに向かった光は該制御反射部２０ｂ、２０ｂで反射されて、上記すれ違いビームとして照射され、この光と上記凸レンズ２１によって投射される光とによってすれ違いビームの配光パターンが形成される。
【００４０】
また、導光体１１は入射面１２がリフレクタ２０と遮光板２２との間でリフレクタ２０の集光反射部２０ａの下端とほぼ同じ高さに位置するように配置される。そして、白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射し下方へ向かった光２３、２３、・・・は導光体１１の入射面１２に入射する。そして、上記光２３、２３、・・・はフレネルステップ１５、１５、・・・で屈折されて導光体１１内を反射面１４に向かう。反射面１４に向かった光２３、２３、・・・は反射面１４の反射部１４ｂ、１４ｂ、・・・によって反射されて出射面１３から出射される。そして、出射面１３から出射された光２３、２３、・・・は凸レンズ２１によって前方へ投射された光２４、２４、・・・によって形成されるすれ違いビームの配光パターンの適宜の部位に重畳される。
【００４１】
なお、走行ビーム照射ユニット５によって走行ビームが照射され、また、導光体１１の部分では透過部１４ａ、１４ａ、・・・を透過して前方へ照射されることは、上記した第１の実施の形態におけると同様である。
【００４２】
この第２の実施の形態においても、上記第１の実施の形態におけると同様、すれ違いビーム照射ユニット１９の発光面積を増大させて被視認性を向上させることが出来ると共に、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００４３】
図６及び図７は本発明車輌用前照灯の第３の実施の形態を示すものである。
【００４４】
この第３の実施の形態にあっても、すれ違いビーム照射ユニットが第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニットと異なり、走行ビーム照射ユニットは第１の実施の形態及び第２の実施の形態における走行ビーム照射ユニット５と同様のものである。
【００４５】
すれ違いビーム照射ユニット２５は、いわゆるプロジェクタ型のビーム照射ユニットであり、白熱バルブ９の他に、リフレクタ２６、凸レンズ２７、遮光板２８及び導光体２９を備える。
【００４６】
この第３の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニット２５においても光源として白熱バルブ９を使用しているが、第１及び第２の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニット６、１９におけると同様、光源が白熱バルブ９に限定されるものではなくい。
【００４７】
リフレクタ２６は白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射された光を反射して所定の領域に集光させる特性を有する反射面を有する。上記集光域は前方から見て上下幅に比較して左右幅が大きい横長で前後にもやや広がりを持った領域である。
【００４８】
リフレクタ２６及び白熱バルブ９の前方に凸レンズ２７が配置され、該凸レンズ２７によってリフレクタ２６の反射面によって反射された白熱バルブ９の光が前方へすれ違いビームとして投射される。
【００４９】
上記白熱バルブ９と凸レンズ２７との間の位置に遮光板２８が配置される。該遮光板２８はすれ違いビームの配光パターンの上縁（「カットライン」と称される）を限定するものであり、遮光板２８の上端縁２８ａが上記したリフレクタ２６の集光域内に位置するように配置され、この遮光板２８の上端縁２８ａによって上記カットラインが形成される。そして、上記凸レンズ２７の焦点は遮光板２８の上端縁２８ａの左右方向における中央部近傍に位置するように配置される。
【００５０】
導光体２９は透明な材料で形成され、正面形状で要（かなめ）部が上端に位置する扇形を為し、また、側面形状で楔状を為している。そして、上端部に正方形に近い矩形をした入射面３０が形成され、該入射面３０の前端から下方に延びる出射面３１が、また、入射面３０の後端と出射面３１の下端との間を結ぶ反射面３２が形成されている。そして、上記反射面３２は、走行ビーム照射ユニット５の照射軸ｘ−ｘに対してほぼ垂直な面である透過部３２ａ、３２ａ、・・・と上記入射面３０及び出射面３１に対して傾斜した面である反射部３２ｂ、３２ｂ、・・・とが交互に形成されて成る。そして、これら透過部３２ａ、３２ａ、・・・及び反射部３２ｂ、３２ｂ、・・・は走行ビーム照射ユニット５のリフレクタ７内に配置されたときにすれ違いビーム照射ユニット２９の白熱バルブ９のフィラメント９ａをほぼ中心とする弧状に形成されている。また、上記入射面３０には上記第１及び第２の実施の形態における導光体１１と同様にフレネルステップ（図示しない）が形成され、フィラメント９ａから入射面３０に入射した光がほぼ平行な光束とされて反射面３２に向けられるようにされている。
【００５１】
そして、導光体２９は入射面３０がリフレクタ２６と遮光板２８との間でリフレクタ２６の下端とほぼ同じ高さに位置するように配置される。そして、白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射し下方へ向かった光３３、３３、・・・は導光体２９の入射面３０に入射する。そして、上記光３３、３３、・・・は入射面３０に形成されたフレネルステップで屈折されて導光体２９内を反射面３２に向かう。反射面３２に向かった光３３、３３、・・・は反射面３２の反射部３２ｂ、３２ｂ、・・・によって反射されて出射面３１から出射される。そして、出射面３１から出射された光３３、３３、・・・は凸レンズ２７によって前方へ投射された光３４、３４、・・・によって形成されるすれ違いビームの配光パターンの適宜の部位に重畳される。
【００５２】
なお、走行ビーム照射ユニット５によって走行ビームが照射され、また、導光体２９の部分では透過部３２ａ、３２ａ、・・・を透過して前方へ照射されることは、上記した第１及び第２の実施の形態におけると同様である。
【００５３】
この第３の実施の形態においても、上記第１及び第２の実施の形態におけると同様、すれ違いビーム照射ユニット２５の発光面積を増大させて被視認性を向上させることが出来ると共に、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００５４】
なお、上記した各実施の形態には、２つのビーム照射ユニットを上下に隣接して配置したものを示したが、２つのビーム照射ユニットの配置の仕方は上下に隣接したものに限られることを意味するものではなく、例えば、左右に隣接して配置するなどの配置の仕方もあり、上下以外に隣接して配置したものの、当然に本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００５５】
また、上記した各実施の形態に示した各部の形状乃至構造は、いずれも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌用前照灯は、それぞれに光源と該光源の光を前方へ反射させるリフレクタとを備えた２つのビーム照射ユニットが隣接して配置され、一方のビーム照射ユニットにおける光源の前側に透明な導光体が配置され、上記導光体には他方のビーム照射ユニットの光源の光を導光体内に入射させる入射面と該入射面から入射した光を前方へ反射する反射面とが備えられたことを特徴とする。
【００５７】
従って、本発明車輌用前照灯にあっては、他方のビーム照射ユニットのリフレクタの正面から見た形状を小さくしても、該ビーム照射ユニットの点灯時には導光体に入射した光が前方へ照射されるので、正面方向から見て導光体も光って見えるため、他方のビーム照射ユニットの発光面積が導光体の分だけ大きくなり、視認されやすくなる。しかも、導光体は一方のビーム照射ユニット内に位置されるため、前照灯の大型化を避けることができる。
【００５８】
また、導光体から照射される光をリフレクタによって反射された光によって形成される配光パターンに重畳することによって、他方のビーム照射ユニットが照射する光束数を多くすることが出来、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００５９】
請求項２に記載した発明にあっては、上記反射面には上記入射面から入射した光を前方へ反射する反射部と後方に位置した光源からの光を前方へ透過させる透過部とが交互に形成されているので、導光体の後方に位置した光源からの光を無駄にしないで済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２及び図３と共に本発明車輌用前照灯の第１の実施の形態を示すものであり、本図は縦断面図である。
【図２】カバーレンズを除去した状態で示す正面図である。
【図３】導光体の斜視図である。
【図４】図５と共に本発明車輌用前照灯の第２の実施の形態を示すものであり、本図は要部の縦断面図である。
【図５】要部の正面図である。
【図６】図７と共に本発明車輌用前照灯の第３の実施の形態を示すものであり、本図は要部の縦断面図である。
【図７】要部の正面図である。
【符号の説明】
１…車輌用前照灯、５…走行ビーム照射ユニット（一方のビーム照射ユニット）、６…すれ違いビーム照射ユニット（他方のビーム照射ユニット）、７…リフレクタ、８…白熱バルブ（光源）、９…白熱バルブ（光源）、１０…リフレクタ、１１…導光体、１２…入射面、１４…反射面、１４ａ…透過部、１４ｂ…反射部、１９…すれ違いビーム照射ユニット（他方のビーム照射ユニット）、２０…リフレクタ、２５…すれ違いビーム照射ユニット（他方のビーム照射ユニット）、２６…リフレクタ、２９…導光体、３０…入射面、３２…反射面、３２ａ…透過部、３２ｂ…反射部
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な車輌用前照灯に関する。詳しくは、２つのビーム照射ユニットが隣接して配置された車輌用前照灯において、光束を有効に利用して視認性を高めると共に発光面積を増大させて対向車等からの被視認性を高める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用、例えば、自動車用前照灯において、２つのビーム照射ユニットが隣接して配置される場合がある。例えば、主として郊外や高速道路を走行する際に照射する走行ビームの照射を行う走行ビーム照射ユニットと市街地を走行する際や対向車輌とのすれ違い時に照射するすれ違いビームの照射を行うすれ違いビーム照射ユニットとが隣接して配置される場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように２つのビーム照射ユニットを隣接して配置する場合、前照灯を配置するスペースに限りがあると、どちらかのビーム照射ユニットを小さくせざるを得ない。例えば、２つのビーム照射ユニットを上下に隣接して配置するときに、自動車の前端部の上下幅が小さいような場合、どちらかのビーム照射ユニットの上下幅を小さくせざるを得ない。
【０００４】
そして、上記したように、一方のビーム照射ユニットを小さくし、小さくした方のビーム照射ユニットを点灯している場合、該ビーム照射ユニットの発光面積が小さくなるので、対向車輌や先行車輌の運転者及び歩行者から視認されにくく、これらの者が対向車輌や後続車輌及び近接してくる車輌の存在に気づくのが遅れてしまうという惧がある。
【０００５】
また、小さくされた側のビーム照射ユニットにおいては、リフレクタも相対的に小さくなり、そのため、前方へ照射される光束数に不足が生じるという惧もある。そして、光量を補完するために、補助リフレクタを追加すると、前照灯が大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、２つのビーム照射ユニットが隣接して配置された車輌用前照灯において、光束を有効に利用して、発光面積や照射光束数の不足が生じないようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、それぞれに光源と該光源の光を前方へ反射させるリフレクタとを備えた２つのビーム照射ユニットが隣接して配置され、一方のビーム照射ユニットにおける光源の前側に透明な導光体が配置され、上記導光体には他方のビーム照射ユニットの光源の光を導光体内に入射させる入射面と該入射面から入射した光を前方へ反射する反射面とが備えらるようにしたものである。
【０００８】
従って、本発明車輌用前照灯にあっては、他方のビーム照射ユニットのリフレクタの正面から見た形状を小さくしても、該ビーム照射ユニットの点灯時には導光体に入射した光が前方へ照射されるので、正面方向から見て導光体も光って見えるため、他方のビーム照射ユニットの発光面積が導光体の分だけ大きくなり、視認されやすくなる。しかも、導光体は一方のビーム照射ユニット内に位置されるので、前照灯の大型化を避けることができる。
【０００９】
また、導光体から照射される光をリフレクタによって反射された光によって形成される配光パターンに重畳することによって、他方のビーム照射ユニットが照射する光束数を多くすることが出来、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明車輌用前照灯の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、図示した実施の形態は、いずれも本発明を自動車用の前照灯に適用したものである。
【００１１】
図１乃至図３は本発明車輌用前照灯の第１の実施の形態を示すものである。
【００１２】
車輌用前照灯１は、前面が開口した凹部を有するランプボディ２の前面開口をカバーレンズ３で覆って画成された灯室４内に２つのビーム照射ユニット、すなわち、走行ビーム照射ユニット５とすれ違いビーム照射ユニット６が配置されて成る。
【００１３】
上記カバーレンズ３は透明な材料で形成され、光の屈折制御あるいは反射屈折制御を行うレンズステップと称される素子を有しない、いわゆる素通しのものであるが、必要に応じてレンズステップを形成しても良い。
【００１４】
走行ビーム照射ユニット５は、リフレクタ７を備え、該リフレクタ７に光源として白熱バルブ８が取り付けられている。該白熱バルブ８のフィラメント８ａが封入されたガラス球８ｂの前端にブラックトップと称される黒色の遮光膜８ｃが形成されていて、該遮光膜８ｃによってフィラメント８ａから前方に直射される光が遮蔽されて、対向車や歩行者等に対する幻惑光が照射されないようになっている。
【００１５】
なお、光源として使用できるのは、白熱バルブ８に限定されず、放電バルブ、その他の点灯方式のバルブも採用することができる。また、バルブに上記遮光膜８ｃのような遮光手段を直接付与することができない場合は、バルブの前方に遮光キャップ等と称される遮光部材を別途配設するようにしても良い。
【００１６】
そして、上記リフレクタ７は白熱バルブ８のフィラメント８ａから出射された光を反射してほぼ平行な光束として照射して走行ビームの配光パターンを形成するものである。該リフレクタ７の反射面の形状は、例えば、回転放物面等一義的に定義することが出来る面を使用することも出来るが、現在では、多くの車輌用前照灯において、「自由曲面」などと称される、反射面の全体を多数のセグメントに分け（各セグメントの境界を目視できるものもあるが、滑らかな面によって連続させて目視では各セグメントを認識できないものもある）、それぞれのセグメントにそれぞれ異なる方向と拡散角（０（ゼロ）も含む）で定義される反射特性を割り当てて所望の配光パターンを得るようにした反射面形状が使用される。
【００１７】
上記走行ビーム照射ユニット５の上側にすれ違いビーム照射ユニット６が隣接して配置される。
【００１８】
すれ違いビーム照射ユニット６は、光源としての白熱バルブ９と、該白熱バルブ９の光を前方へ向けて反射するリフレクタ１０と、導光体１１を備える。
【００１９】
白熱バルブ９のフィラメント９ａが封入されたガラス球９ｂの前端部にはブラックトップと称される黒色の遮光膜９ｃが形成され、該遮光膜９ｃによってフィラメント９ａから前方に直射される光が遮蔽されて、対向車や歩行者等に対する幻惑光が照射されないようになっている。
【００２０】
このすれ違いビーム照射ユニット６の光源として使用できるものも、白熱バルブ９に限定されず、放電バルブ、その他の点灯方式のバルブも採用することができる。また、バルブに上記遮光膜９ｃのような遮光手段を直接付与することができない場合は、バルブの前方に遮光部材を別途配設するようにしても良い。
【００２１】
そして、上記リフレクタ１０は白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射された光を反射してやや下向きの光束として照射してすれ違いビームの配光パターンを形成するものである。該リフレクタ１０の反射面の形状には、例えば、上記した自由曲面が使用されている。勿論、自由曲面以外の反射面であっても、すれ違いビームを照射することが出来る反射面であればよい。
【００２２】
導光体１１は走行ビーム照射ユニット５のリフレクタ７の内部で白熱バルブ８の前側に配置される。導光体１１は透明な材料で形成され、側面形状で楔状を、また、正面形状で縦長長方形を為していて、上面を構成する入射面１２と該入射面１２の前端からほぼ垂直に下方へ延びる出射面１３と入射面１２の後端と出射面１３の下端との間を結ぶ反射面１４とを有する。そして、上記反射面１４は、走行ビーム照射ユニット５の照射軸ｘ−ｘに対してほぼ垂直な面である透過部１４ａ、１４ａ、・・・と上記入射面１２及び出射面１３に対して傾斜した面である反射部１４ｂ、１４ｂ、・・・とが交互に形成されて成る。
【００２３】
導光体１１の入射面１２にはフレネルステップ１５、１５、・・・（図３参照）が走行ビーム照射ユニット６の白熱バルブ９のフィラメント９ａ位置をほぼ中心とする同心円状に形成されている。そして、導光体１１は入射面１２がリフレクタ１０の下端とほぼ同じ高さに位置するように配置される。
【００２４】
そして、すれ違いビーム照射ユニット６の白熱バルブ９が点灯すると、リフレクタ１０によって反射された光１６、１６、・・・は前方へやや下向きに照射されてすれ違いビームの配光パターンを形成する。
【００２５】
また、白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射し下方へ向かった光１７、１７、・・・は導光体１１の入射面１２に入射する。そして、上記光１７、１７、・・・はフレネルステップ１５、１５、・・・で屈折されて導光体１１内を反射面１４に向かう。なお、フレネルステップ１５、１５、・・・は入射面１２に入射した光を反射面１４に向かわせるためのものであるので、屈折のみによって光を制御する屈折型フレネルステップに限らず、反射によって光を制御する反射型フレネルステップであってもかまわないし、また、形成する位置によって２種類のフレネルステップを使い分けてもかまわない。すなわち、当該部位に形成するステップとしてどちらの型のフレネルステップが効率よく光を所望の方向に向けることができるかという観点から選択されるものである。また、フレネルステップ１５、１５、・・・を、上記したように、白熱バルブ９のフィラメント９ａ位置をほぼ中心とする同心円状に形成するのは、光を導光体１１内に平行に入射させて反射面１４にほぼ均一に光を振り向けるのに好適であるからであるが、例えば、正面から見て入射面１２から光を放射状に入射させる必要がある場合は、入射面を円柱状にすると共にフレネルステップを左右に延びる平行な直線状に形成すると良い。
【００２６】
上記フレネルステップ１５、１５、・・・によって制御されて反射面１４に向かった光１７、１７、・・・は反射面１４の反射部１４ｂ、１４ｂ、・・・によって反射されて出射面１３から出射される。そして、出射面１３から出射された光１７、１７、・・・は上記したすれ違いビームの配光パターンの適宜の部位に重畳される。導光体１１から出射される光１７、１７、・・・が重畳される位置は特に限定されないが、例えば、カットライン（すれ違いビームの配光パターンの上端を限定する明暗境界線）の左右における中央部のやや下側、いわゆるホットゾーンに重畳して、走行路の遠方視認性を向上させることが考えられる。
【００２７】
また、走行ビーム照射ユニット５の白熱バルブ８が点灯すると、白熱バルブ８のフィラメント８ａから出射した光はリフレクタ７で反射されて前方へ照射され走行ビームの配光パターンを形成する。そして、導光体１１の裏側に到達した光１８は導光体１１の反射面１４の透過部１４ａ、１４ａ、・・・を透過して前方へ照射される。
【００２８】
上記車輌用前照灯１にあっては、すれ違いビーム照射ユニット６が点灯したときは、導光体１１からも光が出射されるので、前方から見たときの発光面積が増大し、リフレクタ１０の面積が小さい場合でも、全体としての発光面積が大きくなり、被視認性が向上する。
【００２９】
また、導光体１１は走行ビーム照射ユニット５内に配置されるので、導光体１１を設けることによって車輌用前照灯の外形状が大きくなってしまうことがない。
【００３０】
さらに、導光体１１の入射面１２の方向へ向かう光１７、１７、・・・は、そこにリフレクタ１０の反射面が仮に形成されていたとしても、該反射面で反射された光は、ランプボディ２の内面、バンパー等で２次、３次、・・・と反射されて、幻惑光となる。従って、そのような幻惑光が生じないように上記場所には反射面を形成しないようにしたり、仮に上記場所に反射面を形成した場合には、上記光が外部に照射されないように、適当な遮光手段を講じる等の対処をしなければならないようなものである。上記車輌用前照灯１にあっては、このように本来無駄な光となってしまう光１７、１７、・・・を導光体１１によって前方へ照射し、且つ、すれ違いビームの配光パターンに重畳するので、白熱バルブ９から出射された光を有効に利用することが出来る。
【００３１】
さらにまた、導光体１１には透過部１４ａ、１４ａ、・・・が設けられていて、走行ビーム照射ユニット５の中央部の光は該透過部１４ａ、１４ａ、・・・を透過して前方へ照射されるので、走行ビーム照射ユニット５の配光パターンが暗くなってしまうこともない。
【００３２】
図４及び図５は本発明車輌用前照灯の第２の実施の形態の要部を示すものである。
【００３３】
この第２の実施の形態にあっては、すれ違いビーム照射ユニットが第１の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニットと異なり、走行ビーム照射ユニットは第１の実施の形態における走行ビーム照射ユニット５と同様のものである。
【００３４】
すれ違いビーム照射ユニット１９は、白熱バルブ９及び導光体１１の他、リフレクタ２０、凸レンズ２１、遮光板２２を備える。
【００３５】
リフレクタ２０は、中央部の集光反射部２０ａと該集光反射部２０ａの左右に位置した制御反射部２０ｂ、２０ｂとを有する。そして、白熱バルブ９は集光反射部２０ａの中心部に取り付けられている。
【００３６】
集光反射部２０ａは白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射された光を反射して所定の領域に集光させる特性を有する反射面を有する。上記集光域は前方から見て上下幅に比較して左右幅が大きい横長で前後にもやや広がりを持った領域である。制御反射部２０ｂ、２０ｂは、上記した自由曲面のように、フィラメント９ａからの光を所望の方向へ所望の拡散角で反射するように構成された反射面を有している。なお、この制御反射部２０ｂ、２０ｂに使用することが出来る反射面は、自由曲面に限定されるものではなく、放物面、その他の面形状をした反射面であっても良い。
【００３７】
リフレクタ２０及び白熱バルブ９の前方に凸レンズ２１が配置され、該凸レンズ２１によってリフレクタ２０の集光反射部２０ａの反射面によって反射された白熱バルブ９の光が前方へすれ違いビームの一部として投射される。
【００３８】
上記白熱バルブ９と凸レンズ２１との間の位置に遮光板２２が配置される。該遮光板２２はすれ違いビームの配光パターンの上縁（「カットライン」と称される）を限定するものであり、遮光板２２の上端縁２２ａが上記したリフレクタ２０の集光反射部２０ａの集光域内に位置するように配置され、この遮光板２２の上端縁２２ａによって上記カットラインが形成される。そして、上記凸レンズ２１の焦点は遮光板２２の上端縁２２ａの左右方向における中央部近傍に位置するように配置される。
【００３９】
そして、白熱バルブ９のフィラメント９ａから制御反射部２０ｂ、２０ｂに向かった光は該制御反射部２０ｂ、２０ｂで反射されて、上記すれ違いビームとして照射され、この光と上記凸レンズ２１によって投射される光とによってすれ違いビームの配光パターンが形成される。
【００４０】
また、導光体１１は入射面１２がリフレクタ２０と遮光板２２との間でリフレクタ２０の集光反射部２０ａの下端とほぼ同じ高さに位置するように配置される。そして、白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射し下方へ向かった光２３、２３、・・・は導光体１１の入射面１２に入射する。そして、上記光２３、２３、・・・はフレネルステップ１５、１５、・・・で屈折されて導光体１１内を反射面１４に向かう。反射面１４に向かった光２３、２３、・・・は反射面１４の反射部１４ｂ、１４ｂ、・・・によって反射されて出射面１３から出射される。そして、出射面１３から出射された光２３、２３、・・・は凸レンズ２１によって前方へ投射された光２４、２４、・・・によって形成されるすれ違いビームの配光パターンの適宜の部位に重畳される。
【００４１】
なお、走行ビーム照射ユニット５によって走行ビームが照射され、また、導光体１１の部分では透過部１４ａ、１４ａ、・・・を透過して前方へ照射されることは、上記した第１の実施の形態におけると同様である。
【００４２】
この第２の実施の形態においても、上記第１の実施の形態におけると同様、すれ違いビーム照射ユニット１９の発光面積を増大させて被視認性を向上させることが出来ると共に、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００４３】
図６及び図７は本発明車輌用前照灯の第３の実施の形態を示すものである。
【００４４】
この第３の実施の形態にあっても、すれ違いビーム照射ユニットが第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニットと異なり、走行ビーム照射ユニットは第１の実施の形態及び第２の実施の形態における走行ビーム照射ユニット５と同様のものである。
【００４５】
すれ違いビーム照射ユニット２５は、いわゆるプロジェクタ型のビーム照射ユニットであり、白熱バルブ９の他に、リフレクタ２６、凸レンズ２７、遮光板２８及び導光体２９を備える。
【００４６】
この第３の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニット２５においても光源として白熱バルブ９を使用しているが、第１及び第２の実施の形態におけるすれ違いビーム照射ユニット６、１９におけると同様、光源が白熱バルブ９に限定されるものではなくい。
【００４７】
リフレクタ２６は白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射された光を反射して所定の領域に集光させる特性を有する反射面を有する。上記集光域は前方から見て上下幅に比較して左右幅が大きい横長で前後にもやや広がりを持った領域である。
【００４８】
リフレクタ２６及び白熱バルブ９の前方に凸レンズ２７が配置され、該凸レンズ２７によってリフレクタ２６の反射面によって反射された白熱バルブ９の光が前方へすれ違いビームとして投射される。
【００４９】
上記白熱バルブ９と凸レンズ２７との間の位置に遮光板２８が配置される。該遮光板２８はすれ違いビームの配光パターンの上縁（「カットライン」と称される）を限定するものであり、遮光板２８の上端縁２８ａが上記したリフレクタ２６の集光域内に位置するように配置され、この遮光板２８の上端縁２８ａによって上記カットラインが形成される。そして、上記凸レンズ２７の焦点は遮光板２８の上端縁２８ａの左右方向における中央部近傍に位置するように配置される。
【００５０】
導光体２９は透明な材料で形成され、正面形状で要（かなめ）部が上端に位置する扇形を為し、また、側面形状で楔状を為している。そして、上端部に正方形に近い矩形をした入射面３０が形成され、該入射面３０の前端から下方に延びる出射面３１が、また、入射面３０の後端と出射面３１の下端との間を結ぶ反射面３２が形成されている。そして、上記反射面３２は、走行ビーム照射ユニット５の照射軸ｘ−ｘに対してほぼ垂直な面である透過部３２ａ、３２ａ、・・・と上記入射面３０及び出射面３１に対して傾斜した面である反射部３２ｂ、３２ｂ、・・・とが交互に形成されて成る。そして、これら透過部３２ａ、３２ａ、・・・及び反射部３２ｂ、３２ｂ、・・・は走行ビーム照射ユニット５のリフレクタ７内に配置されたときにすれ違いビーム照射ユニット２９の白熱バルブ９のフィラメント９ａをほぼ中心とする弧状に形成されている。また、上記入射面３０には上記第１及び第２の実施の形態における導光体１１と同様にフレネルステップ（図示しない）が形成され、フィラメント９ａから入射面３０に入射した光がほぼ平行な光束とされて反射面３２に向けられるようにされている。
【００５１】
そして、導光体２９は入射面３０がリフレクタ２６と遮光板２８との間でリフレクタ２６の下端とほぼ同じ高さに位置するように配置される。そして、白熱バルブ９のフィラメント９ａから出射し下方へ向かった光３３、３３、・・・は導光体２９の入射面３０に入射する。そして、上記光３３、３３、・・・は入射面３０に形成されたフレネルステップで屈折されて導光体２９内を反射面３２に向かう。反射面３２に向かった光３３、３３、・・・は反射面３２の反射部３２ｂ、３２ｂ、・・・によって反射されて出射面３１から出射される。そして、出射面３１から出射された光３３、３３、・・・は凸レンズ２７によって前方へ投射された光３４、３４、・・・によって形成されるすれ違いビームの配光パターンの適宜の部位に重畳される。
【００５２】
なお、走行ビーム照射ユニット５によって走行ビームが照射され、また、導光体２９の部分では透過部３２ａ、３２ａ、・・・を透過して前方へ照射されることは、上記した第１及び第２の実施の形態におけると同様である。
【００５３】
この第３の実施の形態においても、上記第１及び第２の実施の形態におけると同様、すれ違いビーム照射ユニット２５の発光面積を増大させて被視認性を向上させることが出来ると共に、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００５４】
なお、上記した各実施の形態には、２つのビーム照射ユニットを上下に隣接して配置したものを示したが、２つのビーム照射ユニットの配置の仕方は上下に隣接したものに限られることを意味するものではなく、例えば、左右に隣接して配置するなどの配置の仕方もあり、上下以外に隣接して配置したものの、当然に本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００５５】
また、上記した各実施の形態に示した各部の形状乃至構造は、いずれも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌用前照灯は、それぞれに光源と該光源の光を前方へ反射させるリフレクタとを備えた２つのビーム照射ユニットが隣接して配置され、一方のビーム照射ユニットにおける光源の前側に透明な導光体が配置され、上記導光体には他方のビーム照射ユニットの光源の光を導光体内に入射させる入射面と該入射面から入射した光を前方へ反射する反射面とが備えられたことを特徴とする。
【００５７】
従って、本発明車輌用前照灯にあっては、他方のビーム照射ユニットのリフレクタの正面から見た形状を小さくしても、該ビーム照射ユニットの点灯時には導光体に入射した光が前方へ照射されるので、正面方向から見て導光体も光って見えるため、他方のビーム照射ユニットの発光面積が導光体の分だけ大きくなり、視認されやすくなる。しかも、導光体は一方のビーム照射ユニット内に位置されるため、前照灯の大型化を避けることができる。
【００５８】
また、導光体から照射される光をリフレクタによって反射された光によって形成される配光パターンに重畳することによって、他方のビーム照射ユニットが照射する光束数を多くすることが出来、光束の有効利用を図ることが出来る。
【００５９】
請求項２に記載した発明にあっては、上記反射面には上記入射面から入射した光を前方へ反射する反射部と後方に位置した光源からの光を前方へ透過させる透過部とが交互に形成されているので、導光体の後方に位置した光源からの光を無駄にしないで済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２及び図３と共に本発明車輌用前照灯の第１の実施の形態を示すものであり、本図は縦断面図である。
【図２】カバーレンズを除去した状態で示す正面図である。
【図３】導光体の斜視図である。
【図４】図５と共に本発明車輌用前照灯の第２の実施の形態を示すものであり、本図は要部の縦断面図である。
【図５】要部の正面図である。
【図６】図７と共に本発明車輌用前照灯の第３の実施の形態を示すものであり、本図は要部の縦断面図である。
【図７】要部の正面図である。
【符号の説明】
１…車輌用前照灯、５…走行ビーム照射ユニット（一方のビーム照射ユニット）、６…すれ違いビーム照射ユニット（他方のビーム照射ユニット）、７…リフレクタ、８…白熱バルブ（光源）、９…白熱バルブ（光源）、１０…リフレクタ、１１…導光体、１２…入射面、１４…反射面、１４ａ…透過部、１４ｂ…反射部、１９…すれ違いビーム照射ユニット（他方のビーム照射ユニット）、２０…リフレクタ、２５…すれ違いビーム照射ユニット（他方のビーム照射ユニット）、２６…リフレクタ、２９…導光体、３０…入射面、３２…反射面、３２ａ…透過部、３２ｂ…反射部
Claims (2)
- それぞれに光源と該光源の光を前方へ反射させるリフレクタとを備えた２つのビーム照射ユニットが隣接して配置され、
一方のビーム照射ユニットにおける光源の前側に透明な導光体が配置され、
上記導光体には他方のビーム照射ユニットの光源の光を導光体内に入射させる入射面と該入射面から入射した光を前方へ反射する反射面とが備えられた
ことを特徴とする車輌用前照灯。 - 上記反射面には上記入射面から入射した光を前方へ反射する反射部と後方に位置した光源からの光を前方へ透過させる透過部とが交互に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯。
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