JP3995919B2 - 車両用前照灯 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シェードを移動させることによってロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成された車両用前照灯が知られている。例えば、特開２０００−２０７９１８号公報には、このようなシェード駆動式のビーム切換機構を備えた車両用前照灯が開示されている。
【０００３】
上記公報記載の車両用前照灯においては、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットに対してシェード駆動式のビーム切換機構が適用されているが、プロジェクタ型の灯具ユニットに対してもシェード駆動式のビーム切換機構を適用することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、その構造上、配光パターンを構成する光源の像がパラボラ型の灯具ユニットの場合に比して大きくなるため、シェード駆動によりビーム切換えを行うようにした場合には、ハイビーム照射時におけるホットゾーン（高光度領域）の光度を十分に高めることができない、という問題がある。
【０００５】
この問題点について具体的に説明すると以下のとおりである。
【０００６】
図９は、プロジェクタ型の灯具ユニットにシェード駆動式のビーム切換機構を適用した場合において、該灯具ユニットからのビーム照射により形成される配光パターンを示す図であって、同図（ａ）がロービーム配光パターンであり、同図（ｂ）がハイビーム配光パターンである。
【０００７】
同図（ａ）に示すロービーム配光パターンＰ（Ｌ）´において、対向車線側におけるカットオフラインＣＬ近傍の領域Ａは、対向車ドライバに対するグレア防止の観点から、一定値以下の明るさに抑えることが望まれる。一方、同図（ｂ）に示すハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）´においては、上記領域Ａは、ホットゾーン（高光度領域）ＨＺの一部として、できるだけ明るくすることが望まれる。
【０００８】
このようにロービームとハイビームとでは、上記領域Ａに対して明暗相反する要求がなされるが、これをシェードによる遮光有無のみによって実現することは、光源の像が大きくなるプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、かなり困難なものとなる。そして、この場合には、対向車ドライバに対するグレア防止を優先する観点から、ハイビームのホットゾーンの明るさについては、ある程度犠牲にせざるを得ないという問題がある。
【０００９】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プロジェクタ型の灯具ユニットにより所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、ロービーム照射時には対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、ハイビーム照射時におけるホットゾーンの光度を効率良く高め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ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、所定配置で２種類の付加リフレクタを設けることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタの前方に設けられた投影レンズと、この投影レンズと上記リフレクタとの間に設けられ、該リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなるプロジェクタ型の灯具ユニットにより、所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、
上記光軸の斜め上方における上記リフレクタと上記投影レンズとの間に、上記光源からの直射光を上記光軸寄りの斜め下方へ反射させる第１付加リフレクタが設けられるとともに、上記光軸に関して上記第１付加リフレクタと対角線配置となる斜め下方に、上記第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させる第２付加リフレクタが設けられており、
上記第１付加リフレクタの反射面が、上記光源近傍に第１焦点を有するとともに上記光軸を含む鉛直面に対して上記第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されており、
上記シェードが、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように移動可能に設けられており、かつ、上記遮光位置にあるとき上記第１付加リフレクタから上記第２付加リフレクタへ向かう光を遮蔽する一方、上記透光位置にあるとき上記第１付加リフレクタから上記第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されており、
上記第１および第２付加リフレクタが、上記光軸の左右両側に２組設けられており、
上記リフレクタに、該リフレクタの前端開口部から前方へ向けて延びるように形成されたホルダが固定支持されており、このホルダの両側壁部における上記各第２焦点の近傍部位に、上記各第１付加リフレクタから上記各第２付加リフレクタへ向かう光を透過させる透孔が各々形成されており、
上記シェードが、上記ホルダの両側壁部の内面近傍において前方へ延びる両側鉛直部を備えており、このシェードの両側鉛直部に、該シェードが上記遮光位置にあるとき上記各透孔を閉塞する一方、該シェードが上記透光位置にあるとき上記各透孔を開放するシャッタ片が各々一体的に形成されている、ことを特徴とするものである。
【００１２】
上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの放電発光部や、ハロゲンバルブ等の白熱バルブのフィラメント等が採用可能である。
【００１３】
上記「第２付加リフレクタ」は、第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させるように構成されたものであれば、その反射面形状、サイズ等の具体的構成は特に限定されるものではない。その際、第２付加リフレクタの反射面形状については、例えば２次曲面（すなわち、放物面、楕円面または双曲面）や自由曲面等を採用することが可能である。
【００１４】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、プロジェクタ型の灯具ユニットを備えているが、その光軸の斜め上方におけるリフレクタと投影レンズとの間には、光源からの直射光を光軸寄りの斜め下方へ反射させる第１付加リフレクタが設けられるとともに、光軸に関して第１付加リフレクタと対角線配置となる斜め下方には、第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させる第２付加リフレクタが設けられており、かつ、第１付加リフレクタの反射面は、光源近傍に第１焦点を有するとともに光軸を含む鉛直面に対して第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１５】
すなわち、光源から前方斜め上方へ向かう直射光のうち光軸に対して斜め上方へ向かう光を、第１付加リフレクタで光軸寄りの斜め下方へ反射させた後、第２付加リフレクタで前方へ反射させることにより、灯具ユニットから前方へ照射される配光パターンとして、リフレクタで反射して投影レンズを透過する光により形成される基本配光パターン以外に、第２付加リフレクタからの反射光により形成される配光パターン（付加配光パターン）を付加することができる。
【００１６】
しかも、第１付加リフレクタの反射面は、光源近傍に第１焦点を有するとともに光軸を含む鉛直面に対して第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されているので、第１付加リフレクタからの反射光を比較的水平に近い角度で第２焦点に収束させることができ、これにより第２付加リフレクタに入射する光源イメージを比較的横長のイメージとすることができる。このため、第２付加リフレクタからの反射光によって形成される付加配光パターンについても比較的上下幅の狭いパターンとすることができる。
【００１７】
したがって、ハイビーム照射時に、基本配光パターンにホットゾーン形成用として付加配光パターンを付加すれば、その比較的上下幅の狭い配光パターンにより、車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎないようにした上でホットゾーンの光度を高めることができる。一方、ロービーム照射時には、付加配光パターンを付加することなく基本配光パターンのみを用いるようにすれば、対向車ドライバに対するグレア防止を図ることができる。
【００１８】
このように本願発明によれば、プロジェクタ型の灯具ユニットにより所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、ロービーム照射時には対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、ハイビーム照射時におけるホットゾーンの光度を効率良く高めることができる。
【００１９】
しかも、一般にプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、光源から前方斜め上方へ向かう直射光は配光パターン形成用として用いられないが、本願発明においては、この直射光を付加配光パターン形成用として用いているので、基本配光パターンの形成に悪影響を及ぼすことなく付加配光パターンを形成することができる。
【００２０】
上記「第２焦点」の位置は、光軸を含む鉛直面に対して第２付加リフレクタ側の位置であれば、その具体的な位置は特に限定されるものではないが、光軸の鉛直下方から第２付加リフレクタ側へ４５°以上回転した位置に設定すれば、第２付加リフレクタに入射する光源イメージを十分に横長のイメージとすることができ、さらに光軸から水平方向に２０ｍｍ以上離れた位置に設定すれば、第２付加リフレクタを光軸からあまり離してしまうことなく小型に形成することが可能となる。
【００２１】
上記「第２付加リフレクタ」の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、該第２付加リフレクタの反射面を、第１付加リフレクタの第２焦点近傍に焦点を有する２次曲面状に形成すれば、第１付加リフレクタからの反射光を第２付加リフレクタにより容易に反射制御することができる。
【００２２】
また、本願発明に係る車両用前照灯においては、シェードが、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように移動可能に設けられており、かつ、遮光位置にあるときには第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光を遮蔽する一方、透光位置にあるときには第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されているので、新たな機構を設けることを必要とせずに、ロービーム照射時には基本配光パターンのみでビーム照射を行う一方、ハイビーム照射時には基本配光パターンに付加配光パターンを付加することができる。
【００２３】
さらに、本願発明に係る車両用前照灯においては、第１付加リフレクタの第２焦点の近傍に、第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光を透過させる透孔が形成された固定部材が設けられているとともに、上記シェードに、該シェードが遮光位置にあるとき透孔を閉塞する一方、シェードが透光位置にあるとき透孔を開放する該シャッタ片が形成されているので、簡単な構成で第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽および遮蔽解除を行うことができ、しかも、ロービーム照射時に灯具ユニット内の迷光が透孔を介して第２付加リフレクタに入射してしまうといった事態が発生するのを未然に防止することができる。
【００２４】
また、このようにシェードを設けるようにした場合には、これを駆動するアクチュエータが必要となるが、このアクチュエータを第２付加リフレクタに対して光軸側に設けるようにすれば、光軸下方のスペースを有効に利用することができ、これにより灯具ユニットをコンパクトに構成することができる。上記「アクチュエータ」の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、ソレノイドやステップモータ等が採用可能である。
【００２５】
また、本願発明に係る車両用前照灯においては、第１および第２付加リフレクタが光軸の左右両側に２組設けられているので、より明るい付加配光パターンを形成することができ、これによりハイビーム照射時におけるホットゾーンの光度を一層効率良く高めることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図である。
【００２９】
図示のように、この車両用前照灯１０は、素通し状の透光カバー１２とランプボディ１４とで形成される灯室内に、灯具ユニット２０がエイミング機構５０を介して上下方向および左右方向に傾動可能に収容されてなっている。
【００３０】
図２および３は、灯具ユニット２０を単品で示す側断面図であり、図４および５、その平断面図および正面図である。また、図６は、灯具ユニット２０の主要構成要素を示す斜視図である。
【００３１】
これらの図にも示すように、灯具ユニット２０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、放電バルブ２２と、リフレクタ２４と、ホルダ２６と、投影レンズ２８と、シェード３２と、アクチュエータ３４と、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒと、第２付加リフレクタ４０Ｌ、４０Ｒとを備えてなっている。
【００３２】
放電バルブ２２は、メタルハライドバルブであって、その放電発光部２２ａ（光源）が車両前後方向に延びる光軸Ａｘと同軸で配置されるようにしてリフレクタ２４に取り付けられている。
【００３３】
リフレクタ２４は、光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状の反射面２４ａを有している。この反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が楕円で形成されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。ただし、これら各断面を形成する楕円の後方側頂点は同一位置に設定されている。上記光源２２ａは、この反射面２４ａの鉛直断面を形成する楕円の第１焦点Ｆ１に配置されている。そしてこれにより、反射面２４ａは、光源２２ａからの光を前方へ光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっており、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。このリフレクタ２４の前端開口部の上端部および下端部には、円弧状切欠き部２４ｂ、２４ｃが形成されている。
【００３４】
ホルダ２６は、リフレクタ２４の前端開口部から前方へ向けて延びるようにして筒状に形成されており、その後端部においてリフレクタ２４に固定支持されるとともに、その前端部においてリテーニングリング３０を介して投影レンズ２８を固定支持している。このホルダ２６の下端部には、アクチュエータ３４を固定支持するためのアクチュエータ支持部２６ａが形成されている。また、このホルダ２６の上端部には、左右１対の第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒが、光軸Ａｘの斜め上方に位置するようにして該ホルダ２６と一体的に形成されている。
【００３５】
これら第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒは、楕円球面状に形成された反射面３６Ｌａ、３６Ｒａを有しており、その第１焦点は、リフレクタ２４の第１焦点Ｆ１と同じ位置に設定されている。そして、これら第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒは、光軸Ａｘの下方における所定位置（これについては後述する）に設定されている。
【００３６】
投影レンズ２８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その後方側焦点位置がリフレクタ２４の第２焦点Ｆ２に一致するように配置されている。そしてこれにより、投影レンズ２８は、リフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光を光軸Ａｘ寄りに集光させるようにして透過させるようになっている。
【００３７】
シェード３２は、左右方向に延びる円弧状鉛直部３２Ａと、この円弧状鉛直部３２Ａの左右両端部から前方へ延びる両側鉛直部３２Ｂと、円弧状鉛直部３２Ａの左右方向中央部の下端部から前方へ延びる中央ブラケット部３２Ｃとを備えてなり、ホルダ２６の内部空間において左右方向に延びる回動軸部材３８を介して、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲに回動可能に支持されている。そして、このシェード３２は、回動軸部材３８回りに遮光位置（図１において実線で示す位置）と透光位置（図１において２点鎖線で示す位置）との間において回動し得るようになっている。
【００３８】
シェード３２は、遮光位置にあるときには、その上端縁３２ａが第２焦点Ｆ２を通るように配置され、反射面２４ａからの反射光の一部を遮蔽して灯具ユニット２０から出射される上向き照射光を除去し、これにより光軸Ａｘに対して下向きに照射されるロービーム用照射光（図２において実線で示すビーム）を得るようになっている。そしてこれにより、図７（ａ）に示すような左右段違いのいわゆるＺ型のカットオフラインＣＬを有する左配光のロービーム配光パターンＰ（Ｌ）を形成するようになっている。
【００３９】
一方、シェード３２が透光位置にあるときには、該シェード３２は反射面２４ａからの反射光の遮蔽を解除して灯具ユニット２０からの上向き照射光の出射も許容し、これによりハイビーム用照射光（図３において実線で示すビーム）を得るようになっている。そしてこれにより、図７（ｂ）に示すようなハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）を形成するようになっている。
【００４０】
なお、これらロービーム配光パターンＰ（Ｌ）およびハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）においてＨＺで示す領域は、これら各配光パターンにおけるホットゾーン（高光度領域）である。
【００４１】
本実施形態においては、シェード３２が透光位置にあるとき、図７（ｂ）に示すように、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）の中心領域に付加配光パターンＰ（Ａ）が付加的に形成されるようになっている（これについては後述する）。
【００４２】
シェード３２の上端縁３２ａは、その円弧状鉛直部３２Ａにおいては、光軸Ａｘに対して右側部分が光軸Ａｘと同じ高さで左側部分が一段高くなるように段違いで形成されており、その両側鉛直部３２Ｂにおいては、光軸Ａｘと同じ高さとなるように形成されている。また、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲも、その上端縁の位置が光軸Ａｘと同じ高さとなるように形成されている。
【００４３】
シェード３２の両側鉛直部３２Ｂは、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲの内面近傍に配置されており、該両側鉛直部３２Ｂには前方へ延びる台形状のシャッタ片３２Ｄが各々一体的に形成されている。これら各シャッタ片３２Ｄは、シェード３２が透光位置に回動したとき、その上端斜面部３２Ｄａがホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲの上端縁と略同一高さとなるように形成されている。
【００４４】
シェード３２の回動軸部材３８への支持は、その両側鉛直部３２Ｂの下端部において行われているが、その中央ブラケット部３２Ｃにおいても行われている。この中央ブラケット部３２Ｃには、回動軸部材３８の位置から斜め下後方へ延びる左右１対の回動用係合片３２Ｅが一体的に形成されている。これら各回動用係合片３２Ｅの先端部は、円弧状先端部３２Ｅａとして大きめに形成されている。そして、これら１対の円弧状先端部３２Ｅａにおいてアクチュエータ３４と係合するようになっている。
【００４５】
アクチュエータ３４は、ホルダ２６のアクチュエータ支持部２６ａに、斜め上後方を向くようにして固定支持されたリターンスプリング内蔵型のソレノイドからなり、そのプランジャ３４ａをシェード３２の１対の回動用係合片３２Ｅと係合させるようにして配置されている。そして、このアクチュエータ３４は、図示しないビーム切換えスイッチの切換え動作に応じて作動し、シェード３２を上記遮光位置および透光位置間において回動させてロービームとハイビームとのビーム切換えを行うようになっている。
【００４６】
このアクチュエータ３４のプランジャ３４ａは、その先端部近傍部位が小径部として形成されており、この小径部に両回動用係合片３２Ｅの円弧状先端部３２Ｅａを係合させるようになっている。なお、このアクチュエータ３４は、非励磁状態では、その内蔵されたリターンスプリングの弾性力によりシェード３２を遮光位置に保持するようになっている。
【００４７】
ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲにおける両シャッタ片３２Ｄの側方部位には、各々透孔２６ｃが形成されている。これら各透孔２６ｃは、各シャッタ片３２Ｄよりも一回り小さいサイズで形成されており、シェード３２が遮光位置にあるときには各シャッタ片３２Ｄにより閉塞される一方、シェード３２が透光位置にあるときには各シャッタ片３２Ｄの回動変位により開放されるようになっている。これら各透孔２６ｃは開放時の透孔形状が五角形となるが、この五角形の略中心位置に上記各第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒが位置設定されている。
【００４８】
その際、左側の第１付加リフレクタ３６Ｌの第２焦点Ｆ３Ｌは、ホルダ２６の右側壁部２６ｂＲに形成された透孔２６ｃの略中心に位置しており、右側の第１付加リフレクタ３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｒは、ホルダ２６の左側壁部２６ｂＬに形成された透孔２６ｃの略中心に位置している。これら各第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒは、図５に示すように、光軸Ａｘに関して該光軸Ａｘの鉛直下方から右側および左側へ各々角度θ（θ＝約７０°）回転した位置で、かつ光軸Ａｘから水平方向に約３０ｍｍ離れた位置に設定されている。
【００４９】
ホルダ２６の左右両側の斜め下方近傍には、左右１対の第２付加リフレクタ４０Ｌ、４０Ｒが、図示しない固定手段を介してホルダ２６に固定されている。これら第２付加リフレクタ４０Ｌ、４０Ｒの反射面４０Ｌａ、４０Ｒａは、第２焦点Ｆ３Ｒ、Ｆ３Ｌを通る光軸Ａｘと平行な中心軸を有しかつ第２焦点Ｆ３Ｒ、Ｆ３Ｌの位置に焦点を有する回転放物面で各々構成されている。
【００５０】
図４および５に示すように、光源２２ａから前方斜め左上方へ向かい左側の第１付加リフレクタ３６Ｌに入射した直射光は、該第１付加リフレクタ３６Ｌで反射して第２焦点Ｆ３Ｌに収束する。しかしながら、図２に示すように、シェード３２が遮光位置にあるときには、ホルダ２６の右側壁部２６ｂＲの透孔２６ｃがシャッタ片３２Ｄにより閉塞されているので、この第２焦点Ｆ３Ｌへの収束光が右側の第２付加リフレクタ４０Ｒに入射することはない。
【００５１】
一方、図３に示すように、シェード３２が透光位置にあるときには、ホルダ２６の右側壁部２６ｂＲの透孔２６ｃが開放されているので、第２焦点Ｆ３Ｌへの収束光は右側の第２付加リフレクタ４０Ｒに入射する。この入射光は第２焦点Ｆ３Ｌからの発散光として入射するので、この第２付加リフレクタ４０Ｒで反射した光は平行光として前方へ照射される。
【００５２】
このとき、第２焦点Ｆ３Ｌは光軸Ａｘの鉛直下方から右側へ約７０°回転した位置でかつ光軸Ａｘから水平方向に約３０ｍｍ離れた位置にあるので、第１付加リフレクタ３６Ｌからの反射光を水平に近い角度で第２焦点Ｆ３Ｌに収束させることができ、これにより第２付加リフレクタ４０Ｒに入射する光源イメージを横長のイメージとすることができる。このため、図８（ｂ）に示すように、第２付加リフレクタ４０Ｒからの反射光により灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される光源イメージＩＲも横長のイメージとすることができる。
【００５３】
また、図６に示すように、光源２２ａから前方斜め右上方へ向かい右側の第１付加リフレクタ３６Ｒに入射した直射光についても、左側の第１付加リフレクタ３６Ｌに入射した直射光と左右対称の関係で同様に制御される。そして、この右側の第１付加リフレクタ３６Ｒから左側の第２付加リフレクタ４０Ｌに入射した光は、該第２付加リフレクタ４０Ｌで反射して、図８（ａ）に示すように、光源イメージＩＲと左右対称の光源イメージＩＬとして上記仮想鉛直スクリーン上に形成される。
【００５４】
そして、図８（ｃ）に示すように、これら２組の光源イメージＩＲおよび光源イメージＩＬを合成した光源イメージの包絡線形状として付加配光パターンＰ（Ａ）が形成され、この付加配光パターンＰ（Ａ）が、図７（ｂ）に示すように、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）の中心領域に付加的に形成される。このとき、光源イメージＩＲおよび光源イメージＩＬは、いずれも横長のイメージとして互いに左右対称形状で形成されるので、その包絡線形状として形成される付加配光パターンＰ（Ａ）についても上下幅の狭い左右対称形状のパターンとなる。
【００５５】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００５６】
ロービーム照射時には、付加配光パターンＰ（Ａ）は形成されず、基本配光パターンであるロービーム配光パターンＰ（Ｌ）のみが形成される。その際、このロービーム配光パターンＰ（Ｌ）を、その対向車線側におけるカットオフラインＣＬ近傍の領域Ａが必要以上に明るくならないような光度分布で形成した場合には、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）のホットゾーンＨＺにおける上記領域Ａの部分の光度が十分に確保されなくなってしまうおそれがある。
【００５７】
その点、本実施形態においては、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）に付加配光パターンＰ（Ａ）が重畳されるので、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）のホットゾーンＨＺ自体の光度はさほど高くしなくても上記領域Ａの光度を十分に確保することができる。しかも本実施形態においては、付加配光パターンＰ（Ａ）が上下幅の狭いパターンとして形成されるので、車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎないようにした上でホットゾーンＨＺの光度を高めることができる。
【００５８】
このように本実施形態によれば、ロービーム配光パターンＰ（Ｌ）では対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）におけるホットゾーンＨＺの光度を効率良く高めることができる。
【００５９】
特に本実施形態においては、光軸Ａｘに関して左右対称に配置された２組の第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒおよび第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌにより付加配光パターンＰ（Ａ）を形成するようになっているので、付加配光パターンＰ（Ａ）を左右対称形状で高光度に形成することができ、これによりハイビーム照射時におけるホットゾーンＨＺの光度を一層効率良く高めることができる。
【００６０】
しかも本実施形態においては、一般にプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては配光パターン形成用として用いられない、光源２２ａから前方斜め上方へ向かう直射光を付加配光パターン形成用として用いているので、基本配光パターンの形成、すなわちロービーム配光パターンＰ（Ｌ）およびハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）の形成に悪影響を及ぼすことなく、付加配光パターンＰ（Ａ）を形成することができる。
【００６１】
さらに本実施形態においては、シェード３２が、リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように回動可能に設けられており、遮光位置にあるときには第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒから第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌへ向かう光を遮蔽する一方、透光位置にあるときには第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒから第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されているので、新たな機構を設けることを必要とせずに、ロービーム照射時には基本配光パターンであるロービーム配光パターンＰ（Ｌ）のみでビーム照射を行う一方、ハイビーム照射時には基本配光パターンであるハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）に付加配光パターンＰ（Ａ）を付加することができる。
【００６２】
しかもその際、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲに形成された１対の透孔２６ｃを、シェード３２の両側鉛直部３２Ｂに形成された１対のシャッタ片３２Ｄにより、シェード３２が遮光位置にあるときには両透孔２６ｃを閉塞する一方、シェードが透光位置にあるときには両透孔２６ｃを開放するようになっているので、簡単な構成で第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒから第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌへ向かう光の遮蔽および遮蔽解除を行うことができ、しかも、ロービーム照射時に灯具ユニット２０内の迷光が透孔２６ｃを介して第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌに入射してしまうといった事態が発生するのを未然に防止することができる。
【００６３】
また本実施形態においては、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒが、光軸Ａｘの鉛直下方から右側および左側へ各々約７０°回転した位置で、かつ光軸Ａｘから水平方向に各々約３０ｍｍ離れた位置に設定されているので、第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌに入射する光源イメージを十分に横長のイメージとすることができ、しかも第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌを、光軸Ａｘからあまり離してしまうことなく、かつ小型に形成することが可能となる。
【００６４】
なお、各シャッタ片３２Ｄは、シェード３２が透光位置に回動したとき、その上端斜面部３２Ｄａがホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲの上端縁と略同一高さとなるように形成されているので、ハイビーム照射時にリフレクタ２４からの反射光の一部が各シャッタ片３２Ｄにより遮蔽されてしまうおそれをなくすことができる。
【００６５】
さらに本実施形態においては、シェード３２を駆動するアクチュエータ３４が左右１対の第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌの間に設けられているので、光軸Ａｘの下方のスペースを有効に利用することができ、これにより灯具ユニット２０をコンパクトに構成することができる。
【００６６】
なお本実施形態においては、第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌの反射面４０Ｒａ、４０Ｌａが、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒの位置に焦点を有する回転放物面で構成されているので、その平行反射光により付加配光パターンＰ（Ａ）を高光度で形成することが可能となるが、ホットゾーンＨＺの光度を高めることがさほど必要でなければ、回転放物面の代わりに第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒからの光を左右方向に拡散反射させる拡散反射面等で反射面４０Ｒａ、４０Ｌａを構成することも可能である。
【００６７】
また本実施形態においては、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒが、光軸Ａｘの鉛直下方から右側および左側へ各々角度θ（θ＝約７０°）回転した位置で、かつ光軸Ａｘから水平方向に各々約３０ｍｍ離れた位置に設定されているものとして説明したが、光軸Ａｘに対して第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌ側に位置していれば、これ以外の値に設定した場合においても本実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。その際、角度θは４５°以上の角度に設定することが、付加配光パターンＰ（Ａ）を十分に上下幅の狭いパターンとする上でより好ましく、さらに、第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒの光軸Ａｘからの距離は２０ｍｍ以上に設定することが、第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌを光軸Ａｘからあまり離してしまうことなく小型に形成する上でより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図
【図２】上記車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図（その１）
【図３】上記灯具ユニットを単品で示す側断面図（その２）
【図４】上記灯具ユニットを単品で示す平断面図
【図５】上記灯具ユニットを単品で示す正面図
【図６】上記灯具ユニットの主要構成要素を示す斜視図
【図７】上記灯具ユニットからのビーム照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図８】上記実施形態の作用を示す、図７と略同様の図
【図９】従来例を示す、図７と同様の図
【符号の説明】
１０ 車両用前照灯
１２ 透光カバー
１４ ランプボディ
２０ プロジェクタ型の灯具ユニット
２２ 放電バルブ
２２ａ 放電発光部（光源）
２４ リフレクタ
２４ａ 反射面
２４ｂ、２４ｃ 円弧状切欠き部
２６ ホルダ
２６ａ アクチュエータ支持部
２６ｂ 両側壁部（固定部材）
２６ｃ 透孔
２８ 投影レンズ
３０ リテーニングリング
３２ シェード
３２ａ 上端縁
３２Ａ 円弧状鉛直部
３２Ｂ 両側鉛直部
３２Ｃ 中央ブラケット部
３２Ｄ シャッタ片
３２Ｄａ 上端斜面部
３２Ｅ 回動用係合片
３２Ｅａ 円弧状先端部
３４ アクチュエータ
３４ａ プランジャ
３６Ｌ、３６Ｒ 第１付加リフレクタ
３６Ｌａ、３６Ｒａ 反射面
３８ 回動軸部材
４０Ｌ、４０Ｒ 第２付加リフレクタ
４０Ｌａ、４０Ｒａ 反射面
５０ エイミング機構
Ａｘ 光軸
ＣＬ カットオフライン
Ｆ１ リフレクタおよび第１付加リフレクタの第１焦点
Ｆ２ リフレクタの第２焦点
Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒ 第１付加リフレクタの第２焦点
ＨＺ ホットゾーン（高光度領域）
ＩＲ、ＩＬ 光源イメージ
Ｐ（Ａ） 付加配光パターン
Ｐ（Ｈ） ハイビーム配光パターン
Ｐ（Ｌ） ロービーム配光パターン
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットを備えてなる車両用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シェードを移動させることによってロービームとハイビームとのビーム切換えを行うように構成された車両用前照灯が知られている。例えば、特開２０００−２０７９１８号公報には、このようなシェード駆動式のビーム切換機構を備えた車両用前照灯が開示されている。
【０００３】
上記公報記載の車両用前照灯においては、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットに対してシェード駆動式のビーム切換機構が適用されているが、プロジェクタ型の灯具ユニットに対してもシェード駆動式のビーム切換機構を適用することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、その構造上、配光パターンを構成する光源の像がパラボラ型の灯具ユニットの場合に比して大きくなるため、シェード駆動によりビーム切換えを行うようにした場合には、ハイビーム照射時におけるホットゾーン（高光度領域）の光度を十分に高めることができない、という問題がある。
【０００５】
この問題点について具体的に説明すると以下のとおりである。
【０００６】
図９は、プロジェクタ型の灯具ユニットにシェード駆動式のビーム切換機構を適用した場合において、該灯具ユニットからのビーム照射により形成される配光パターンを示す図であって、同図（ａ）がロービーム配光パターンであり、同図（ｂ）がハイビーム配光パターンである。
【０００７】
同図（ａ）に示すロービーム配光パターンＰ（Ｌ）´において、対向車線側におけるカットオフラインＣＬ近傍の領域Ａは、対向車ドライバに対するグレア防止の観点から、一定値以下の明るさに抑えることが望まれる。一方、同図（ｂ）に示すハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）´においては、上記領域Ａは、ホットゾーン（高光度領域）ＨＺの一部として、できるだけ明るくすることが望まれる。
【０００８】
このようにロービームとハイビームとでは、上記領域Ａに対して明暗相反する要求がなされるが、これをシェードによる遮光有無のみによって実現することは、光源の像が大きくなるプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、かなり困難なものとなる。そして、この場合には、対向車ドライバに対するグレア防止を優先する観点から、ハイビームのホットゾーンの明るさについては、ある程度犠牲にせざるを得ないという問題がある。
【０００９】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プロジェクタ型の灯具ユニットにより所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、ロービーム照射時には対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、ハイビーム照射時におけるホットゾーンの光度を効率良く高め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ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、所定配置で２種類の付加リフレクタを設けることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタの前方に設けられた投影レンズと、この投影レンズと上記リフレクタとの間に設けられ、該リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなるプロジェクタ型の灯具ユニットにより、所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、
上記光軸の斜め上方における上記リフレクタと上記投影レンズとの間に、上記光源からの直射光を上記光軸寄りの斜め下方へ反射させる第１付加リフレクタが設けられるとともに、上記光軸に関して上記第１付加リフレクタと対角線配置となる斜め下方に、上記第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させる第２付加リフレクタが設けられており、
上記第１付加リフレクタの反射面が、上記光源近傍に第１焦点を有するとともに上記光軸を含む鉛直面に対して上記第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されており、
上記シェードが、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように移動可能に設けられており、かつ、上記遮光位置にあるとき上記第１付加リフレクタから上記第２付加リフレクタへ向かう光を遮蔽する一方、上記透光位置にあるとき上記第１付加リフレクタから上記第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されており、
上記第１および第２付加リフレクタが、上記光軸の左右両側に２組設けられており、
上記リフレクタに、該リフレクタの前端開口部から前方へ向けて延びるように形成されたホルダが固定支持されており、このホルダの両側壁部における上記各第２焦点の近傍部位に、上記各第１付加リフレクタから上記各第２付加リフレクタへ向かう光を透過させる透孔が各々形成されており、
上記シェードが、上記ホルダの両側壁部の内面近傍において前方へ延びる両側鉛直部を備えており、このシェードの両側鉛直部に、該シェードが上記遮光位置にあるとき上記各透孔を閉塞する一方、該シェードが上記透光位置にあるとき上記各透孔を開放するシャッタ片が各々一体的に形成されている、ことを特徴とするものである。
【００１２】
上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの放電発光部や、ハロゲンバルブ等の白熱バルブのフィラメント等が採用可能である。
【００１３】
上記「第２付加リフレクタ」は、第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させるように構成されたものであれば、その反射面形状、サイズ等の具体的構成は特に限定されるものではない。その際、第２付加リフレクタの反射面形状については、例えば２次曲面（すなわち、放物面、楕円面または双曲面）や自由曲面等を採用することが可能である。
【００１４】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、プロジェクタ型の灯具ユニットを備えているが、その光軸の斜め上方におけるリフレクタと投影レンズとの間には、光源からの直射光を光軸寄りの斜め下方へ反射させる第１付加リフレクタが設けられるとともに、光軸に関して第１付加リフレクタと対角線配置となる斜め下方には、第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させる第２付加リフレクタが設けられており、かつ、第１付加リフレクタの反射面は、光源近傍に第１焦点を有するとともに光軸を含む鉛直面に対して第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１５】
すなわち、光源から前方斜め上方へ向かう直射光のうち光軸に対して斜め上方へ向かう光を、第１付加リフレクタで光軸寄りの斜め下方へ反射させた後、第２付加リフレクタで前方へ反射させることにより、灯具ユニットから前方へ照射される配光パターンとして、リフレクタで反射して投影レンズを透過する光により形成される基本配光パターン以外に、第２付加リフレクタからの反射光により形成される配光パターン（付加配光パターン）を付加することができる。
【００１６】
しかも、第１付加リフレクタの反射面は、光源近傍に第１焦点を有するとともに光軸を含む鉛直面に対して第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されているので、第１付加リフレクタからの反射光を比較的水平に近い角度で第２焦点に収束させることができ、これにより第２付加リフレクタに入射する光源イメージを比較的横長のイメージとすることができる。このため、第２付加リフレクタからの反射光によって形成される付加配光パターンについても比較的上下幅の狭いパターンとすることができる。
【００１７】
したがって、ハイビーム照射時に、基本配光パターンにホットゾーン形成用として付加配光パターンを付加すれば、その比較的上下幅の狭い配光パターンにより、車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎないようにした上でホットゾーンの光度を高めることができる。一方、ロービーム照射時には、付加配光パターンを付加することなく基本配光パターンのみを用いるようにすれば、対向車ドライバに対するグレア防止を図ることができる。
【００１８】
このように本願発明によれば、プロジェクタ型の灯具ユニットにより所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、ロービーム照射時には対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、ハイビーム照射時におけるホットゾーンの光度を効率良く高めることができる。
【００１９】
しかも、一般にプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、光源から前方斜め上方へ向かう直射光は配光パターン形成用として用いられないが、本願発明においては、この直射光を付加配光パターン形成用として用いているので、基本配光パターンの形成に悪影響を及ぼすことなく付加配光パターンを形成することができる。
【００２０】
上記「第２焦点」の位置は、光軸を含む鉛直面に対して第２付加リフレクタ側の位置であれば、その具体的な位置は特に限定されるものではないが、光軸の鉛直下方から第２付加リフレクタ側へ４５°以上回転した位置に設定すれば、第２付加リフレクタに入射する光源イメージを十分に横長のイメージとすることができ、さらに光軸から水平方向に２０ｍｍ以上離れた位置に設定すれば、第２付加リフレクタを光軸からあまり離してしまうことなく小型に形成することが可能となる。
【００２１】
上記「第２付加リフレクタ」の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、該第２付加リフレクタの反射面を、第１付加リフレクタの第２焦点近傍に焦点を有する２次曲面状に形成すれば、第１付加リフレクタからの反射光を第２付加リフレクタにより容易に反射制御することができる。
【００２２】
また、本願発明に係る車両用前照灯においては、シェードが、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように移動可能に設けられており、かつ、遮光位置にあるときには第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光を遮蔽する一方、透光位置にあるときには第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されているので、新たな機構を設けることを必要とせずに、ロービーム照射時には基本配光パターンのみでビーム照射を行う一方、ハイビーム照射時には基本配光パターンに付加配光パターンを付加することができる。
【００２３】
さらに、本願発明に係る車両用前照灯においては、第１付加リフレクタの第２焦点の近傍に、第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光を透過させる透孔が形成された固定部材が設けられているとともに、上記シェードに、該シェードが遮光位置にあるとき透孔を閉塞する一方、シェードが透光位置にあるとき透孔を開放する該シャッタ片が形成されているので、簡単な構成で第１付加リフレクタから第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽および遮蔽解除を行うことができ、しかも、ロービーム照射時に灯具ユニット内の迷光が透孔を介して第２付加リフレクタに入射してしまうといった事態が発生するのを未然に防止することができる。
【００２４】
また、このようにシェードを設けるようにした場合には、これを駆動するアクチュエータが必要となるが、このアクチュエータを第２付加リフレクタに対して光軸側に設けるようにすれば、光軸下方のスペースを有効に利用することができ、これにより灯具ユニットをコンパクトに構成することができる。上記「アクチュエータ」の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、ソレノイドやステップモータ等が採用可能である。
【００２５】
また、本願発明に係る車両用前照灯においては、第１および第２付加リフレクタが光軸の左右両側に２組設けられているので、より明るい付加配光パターンを形成することができ、これによりハイビーム照射時におけるホットゾーンの光度を一層効率良く高めることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図である。
【００２９】
図示のように、この車両用前照灯１０は、素通し状の透光カバー１２とランプボディ１４とで形成される灯室内に、灯具ユニット２０がエイミング機構５０を介して上下方向および左右方向に傾動可能に収容されてなっている。
【００３０】
図２および３は、灯具ユニット２０を単品で示す側断面図であり、図４および５、その平断面図および正面図である。また、図６は、灯具ユニット２０の主要構成要素を示す斜視図である。
【００３１】
これらの図にも示すように、灯具ユニット２０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、放電バルブ２２と、リフレクタ２４と、ホルダ２６と、投影レンズ２８と、シェード３２と、アクチュエータ３４と、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒと、第２付加リフレクタ４０Ｌ、４０Ｒとを備えてなっている。
【００３２】
放電バルブ２２は、メタルハライドバルブであって、その放電発光部２２ａ（光源）が車両前後方向に延びる光軸Ａｘと同軸で配置されるようにしてリフレクタ２４に取り付けられている。
【００３３】
リフレクタ２４は、光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状の反射面２４ａを有している。この反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が楕円で形成されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。ただし、これら各断面を形成する楕円の後方側頂点は同一位置に設定されている。上記光源２２ａは、この反射面２４ａの鉛直断面を形成する楕円の第１焦点Ｆ１に配置されている。そしてこれにより、反射面２４ａは、光源２２ａからの光を前方へ光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっており、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。このリフレクタ２４の前端開口部の上端部および下端部には、円弧状切欠き部２４ｂ、２４ｃが形成されている。
【００３４】
ホルダ２６は、リフレクタ２４の前端開口部から前方へ向けて延びるようにして筒状に形成されており、その後端部においてリフレクタ２４に固定支持されるとともに、その前端部においてリテーニングリング３０を介して投影レンズ２８を固定支持している。このホルダ２６の下端部には、アクチュエータ３４を固定支持するためのアクチュエータ支持部２６ａが形成されている。また、このホルダ２６の上端部には、左右１対の第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒが、光軸Ａｘの斜め上方に位置するようにして該ホルダ２６と一体的に形成されている。
【００３５】
これら第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒは、楕円球面状に形成された反射面３６Ｌａ、３６Ｒａを有しており、その第１焦点は、リフレクタ２４の第１焦点Ｆ１と同じ位置に設定されている。そして、これら第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒは、光軸Ａｘの下方における所定位置（これについては後述する）に設定されている。
【００３６】
投影レンズ２８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その後方側焦点位置がリフレクタ２４の第２焦点Ｆ２に一致するように配置されている。そしてこれにより、投影レンズ２８は、リフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光を光軸Ａｘ寄りに集光させるようにして透過させるようになっている。
【００３７】
シェード３２は、左右方向に延びる円弧状鉛直部３２Ａと、この円弧状鉛直部３２Ａの左右両端部から前方へ延びる両側鉛直部３２Ｂと、円弧状鉛直部３２Ａの左右方向中央部の下端部から前方へ延びる中央ブラケット部３２Ｃとを備えてなり、ホルダ２６の内部空間において左右方向に延びる回動軸部材３８を介して、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲに回動可能に支持されている。そして、このシェード３２は、回動軸部材３８回りに遮光位置（図１において実線で示す位置）と透光位置（図１において２点鎖線で示す位置）との間において回動し得るようになっている。
【００３８】
シェード３２は、遮光位置にあるときには、その上端縁３２ａが第２焦点Ｆ２を通るように配置され、反射面２４ａからの反射光の一部を遮蔽して灯具ユニット２０から出射される上向き照射光を除去し、これにより光軸Ａｘに対して下向きに照射されるロービーム用照射光（図２において実線で示すビーム）を得るようになっている。そしてこれにより、図７（ａ）に示すような左右段違いのいわゆるＺ型のカットオフラインＣＬを有する左配光のロービーム配光パターンＰ（Ｌ）を形成するようになっている。
【００３９】
一方、シェード３２が透光位置にあるときには、該シェード３２は反射面２４ａからの反射光の遮蔽を解除して灯具ユニット２０からの上向き照射光の出射も許容し、これによりハイビーム用照射光（図３において実線で示すビーム）を得るようになっている。そしてこれにより、図７（ｂ）に示すようなハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）を形成するようになっている。
【００４０】
なお、これらロービーム配光パターンＰ（Ｌ）およびハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）においてＨＺで示す領域は、これら各配光パターンにおけるホットゾーン（高光度領域）である。
【００４１】
本実施形態においては、シェード３２が透光位置にあるとき、図７（ｂ）に示すように、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）の中心領域に付加配光パターンＰ（Ａ）が付加的に形成されるようになっている（これについては後述する）。
【００４２】
シェード３２の上端縁３２ａは、その円弧状鉛直部３２Ａにおいては、光軸Ａｘに対して右側部分が光軸Ａｘと同じ高さで左側部分が一段高くなるように段違いで形成されており、その両側鉛直部３２Ｂにおいては、光軸Ａｘと同じ高さとなるように形成されている。また、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲも、その上端縁の位置が光軸Ａｘと同じ高さとなるように形成されている。
【００４３】
シェード３２の両側鉛直部３２Ｂは、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲの内面近傍に配置されており、該両側鉛直部３２Ｂには前方へ延びる台形状のシャッタ片３２Ｄが各々一体的に形成されている。これら各シャッタ片３２Ｄは、シェード３２が透光位置に回動したとき、その上端斜面部３２Ｄａがホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲの上端縁と略同一高さとなるように形成されている。
【００４４】
シェード３２の回動軸部材３８への支持は、その両側鉛直部３２Ｂの下端部において行われているが、その中央ブラケット部３２Ｃにおいても行われている。この中央ブラケット部３２Ｃには、回動軸部材３８の位置から斜め下後方へ延びる左右１対の回動用係合片３２Ｅが一体的に形成されている。これら各回動用係合片３２Ｅの先端部は、円弧状先端部３２Ｅａとして大きめに形成されている。そして、これら１対の円弧状先端部３２Ｅａにおいてアクチュエータ３４と係合するようになっている。
【００４５】
アクチュエータ３４は、ホルダ２６のアクチュエータ支持部２６ａに、斜め上後方を向くようにして固定支持されたリターンスプリング内蔵型のソレノイドからなり、そのプランジャ３４ａをシェード３２の１対の回動用係合片３２Ｅと係合させるようにして配置されている。そして、このアクチュエータ３４は、図示しないビーム切換えスイッチの切換え動作に応じて作動し、シェード３２を上記遮光位置および透光位置間において回動させてロービームとハイビームとのビーム切換えを行うようになっている。
【００４６】
このアクチュエータ３４のプランジャ３４ａは、その先端部近傍部位が小径部として形成されており、この小径部に両回動用係合片３２Ｅの円弧状先端部３２Ｅａを係合させるようになっている。なお、このアクチュエータ３４は、非励磁状態では、その内蔵されたリターンスプリングの弾性力によりシェード３２を遮光位置に保持するようになっている。
【００４７】
ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲにおける両シャッタ片３２Ｄの側方部位には、各々透孔２６ｃが形成されている。これら各透孔２６ｃは、各シャッタ片３２Ｄよりも一回り小さいサイズで形成されており、シェード３２が遮光位置にあるときには各シャッタ片３２Ｄにより閉塞される一方、シェード３２が透光位置にあるときには各シャッタ片３２Ｄの回動変位により開放されるようになっている。これら各透孔２６ｃは開放時の透孔形状が五角形となるが、この五角形の略中心位置に上記各第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒが位置設定されている。
【００４８】
その際、左側の第１付加リフレクタ３６Ｌの第２焦点Ｆ３Ｌは、ホルダ２６の右側壁部２６ｂＲに形成された透孔２６ｃの略中心に位置しており、右側の第１付加リフレクタ３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｒは、ホルダ２６の左側壁部２６ｂＬに形成された透孔２６ｃの略中心に位置している。これら各第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒは、図５に示すように、光軸Ａｘに関して該光軸Ａｘの鉛直下方から右側および左側へ各々角度θ（θ＝約７０°）回転した位置で、かつ光軸Ａｘから水平方向に約３０ｍｍ離れた位置に設定されている。
【００４９】
ホルダ２６の左右両側の斜め下方近傍には、左右１対の第２付加リフレクタ４０Ｌ、４０Ｒが、図示しない固定手段を介してホルダ２６に固定されている。これら第２付加リフレクタ４０Ｌ、４０Ｒの反射面４０Ｌａ、４０Ｒａは、第２焦点Ｆ３Ｒ、Ｆ３Ｌを通る光軸Ａｘと平行な中心軸を有しかつ第２焦点Ｆ３Ｒ、Ｆ３Ｌの位置に焦点を有する回転放物面で各々構成されている。
【００５０】
図４および５に示すように、光源２２ａから前方斜め左上方へ向かい左側の第１付加リフレクタ３６Ｌに入射した直射光は、該第１付加リフレクタ３６Ｌで反射して第２焦点Ｆ３Ｌに収束する。しかしながら、図２に示すように、シェード３２が遮光位置にあるときには、ホルダ２６の右側壁部２６ｂＲの透孔２６ｃがシャッタ片３２Ｄにより閉塞されているので、この第２焦点Ｆ３Ｌへの収束光が右側の第２付加リフレクタ４０Ｒに入射することはない。
【００５１】
一方、図３に示すように、シェード３２が透光位置にあるときには、ホルダ２６の右側壁部２６ｂＲの透孔２６ｃが開放されているので、第２焦点Ｆ３Ｌへの収束光は右側の第２付加リフレクタ４０Ｒに入射する。この入射光は第２焦点Ｆ３Ｌからの発散光として入射するので、この第２付加リフレクタ４０Ｒで反射した光は平行光として前方へ照射される。
【００５２】
このとき、第２焦点Ｆ３Ｌは光軸Ａｘの鉛直下方から右側へ約７０°回転した位置でかつ光軸Ａｘから水平方向に約３０ｍｍ離れた位置にあるので、第１付加リフレクタ３６Ｌからの反射光を水平に近い角度で第２焦点Ｆ３Ｌに収束させることができ、これにより第２付加リフレクタ４０Ｒに入射する光源イメージを横長のイメージとすることができる。このため、図８（ｂ）に示すように、第２付加リフレクタ４０Ｒからの反射光により灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される光源イメージＩＲも横長のイメージとすることができる。
【００５３】
また、図６に示すように、光源２２ａから前方斜め右上方へ向かい右側の第１付加リフレクタ３６Ｒに入射した直射光についても、左側の第１付加リフレクタ３６Ｌに入射した直射光と左右対称の関係で同様に制御される。そして、この右側の第１付加リフレクタ３６Ｒから左側の第２付加リフレクタ４０Ｌに入射した光は、該第２付加リフレクタ４０Ｌで反射して、図８（ａ）に示すように、光源イメージＩＲと左右対称の光源イメージＩＬとして上記仮想鉛直スクリーン上に形成される。
【００５４】
そして、図８（ｃ）に示すように、これら２組の光源イメージＩＲおよび光源イメージＩＬを合成した光源イメージの包絡線形状として付加配光パターンＰ（Ａ）が形成され、この付加配光パターンＰ（Ａ）が、図７（ｂ）に示すように、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）の中心領域に付加的に形成される。このとき、光源イメージＩＲおよび光源イメージＩＬは、いずれも横長のイメージとして互いに左右対称形状で形成されるので、その包絡線形状として形成される付加配光パターンＰ（Ａ）についても上下幅の狭い左右対称形状のパターンとなる。
【００５５】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００５６】
ロービーム照射時には、付加配光パターンＰ（Ａ）は形成されず、基本配光パターンであるロービーム配光パターンＰ（Ｌ）のみが形成される。その際、このロービーム配光パターンＰ（Ｌ）を、その対向車線側におけるカットオフラインＣＬ近傍の領域Ａが必要以上に明るくならないような光度分布で形成した場合には、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）のホットゾーンＨＺにおける上記領域Ａの部分の光度が十分に確保されなくなってしまうおそれがある。
【００５７】
その点、本実施形態においては、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）に付加配光パターンＰ（Ａ）が重畳されるので、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）のホットゾーンＨＺ自体の光度はさほど高くしなくても上記領域Ａの光度を十分に確保することができる。しかも本実施形態においては、付加配光パターンＰ（Ａ）が上下幅の狭いパターンとして形成されるので、車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎないようにした上でホットゾーンＨＺの光度を高めることができる。
【００５８】
このように本実施形態によれば、ロービーム配光パターンＰ（Ｌ）では対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）におけるホットゾーンＨＺの光度を効率良く高めることができる。
【００５９】
特に本実施形態においては、光軸Ａｘに関して左右対称に配置された２組の第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒおよび第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌにより付加配光パターンＰ（Ａ）を形成するようになっているので、付加配光パターンＰ（Ａ）を左右対称形状で高光度に形成することができ、これによりハイビーム照射時におけるホットゾーンＨＺの光度を一層効率良く高めることができる。
【００６０】
しかも本実施形態においては、一般にプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては配光パターン形成用として用いられない、光源２２ａから前方斜め上方へ向かう直射光を付加配光パターン形成用として用いているので、基本配光パターンの形成、すなわちロービーム配光パターンＰ（Ｌ）およびハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）の形成に悪影響を及ぼすことなく、付加配光パターンＰ（Ａ）を形成することができる。
【００６１】
さらに本実施形態においては、シェード３２が、リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように回動可能に設けられており、遮光位置にあるときには第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒから第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌへ向かう光を遮蔽する一方、透光位置にあるときには第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒから第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されているので、新たな機構を設けることを必要とせずに、ロービーム照射時には基本配光パターンであるロービーム配光パターンＰ（Ｌ）のみでビーム照射を行う一方、ハイビーム照射時には基本配光パターンであるハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）に付加配光パターンＰ（Ａ）を付加することができる。
【００６２】
しかもその際、ホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲに形成された１対の透孔２６ｃを、シェード３２の両側鉛直部３２Ｂに形成された１対のシャッタ片３２Ｄにより、シェード３２が遮光位置にあるときには両透孔２６ｃを閉塞する一方、シェードが透光位置にあるときには両透孔２６ｃを開放するようになっているので、簡単な構成で第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒから第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌへ向かう光の遮蔽および遮蔽解除を行うことができ、しかも、ロービーム照射時に灯具ユニット２０内の迷光が透孔２６ｃを介して第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌに入射してしまうといった事態が発生するのを未然に防止することができる。
【００６３】
また本実施形態においては、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒが、光軸Ａｘの鉛直下方から右側および左側へ各々約７０°回転した位置で、かつ光軸Ａｘから水平方向に各々約３０ｍｍ離れた位置に設定されているので、第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌに入射する光源イメージを十分に横長のイメージとすることができ、しかも第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌを、光軸Ａｘからあまり離してしまうことなく、かつ小型に形成することが可能となる。
【００６４】
なお、各シャッタ片３２Ｄは、シェード３２が透光位置に回動したとき、その上端斜面部３２Ｄａがホルダ２６の両側壁部２６ｂＬ、２６ｂＲの上端縁と略同一高さとなるように形成されているので、ハイビーム照射時にリフレクタ２４からの反射光の一部が各シャッタ片３２Ｄにより遮蔽されてしまうおそれをなくすことができる。
【００６５】
さらに本実施形態においては、シェード３２を駆動するアクチュエータ３４が左右１対の第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌの間に設けられているので、光軸Ａｘの下方のスペースを有効に利用することができ、これにより灯具ユニット２０をコンパクトに構成することができる。
【００６６】
なお本実施形態においては、第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌの反射面４０Ｒａ、４０Ｌａが、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒの位置に焦点を有する回転放物面で構成されているので、その平行反射光により付加配光パターンＰ（Ａ）を高光度で形成することが可能となるが、ホットゾーンＨＺの光度を高めることがさほど必要でなければ、回転放物面の代わりに第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒからの光を左右方向に拡散反射させる拡散反射面等で反射面４０Ｒａ、４０Ｌａを構成することも可能である。
【００６７】
また本実施形態においては、第１付加リフレクタ３６Ｌ、３６Ｒの第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒが、光軸Ａｘの鉛直下方から右側および左側へ各々角度θ（θ＝約７０°）回転した位置で、かつ光軸Ａｘから水平方向に各々約３０ｍｍ離れた位置に設定されているものとして説明したが、光軸Ａｘに対して第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌ側に位置していれば、これ以外の値に設定した場合においても本実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。その際、角度θは４５°以上の角度に設定することが、付加配光パターンＰ（Ａ）を十分に上下幅の狭いパターンとする上でより好ましく、さらに、第２焦点Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒの光軸Ａｘからの距離は２０ｍｍ以上に設定することが、第２付加リフレクタ４０Ｒ、４０Ｌを光軸Ａｘからあまり離してしまうことなく小型に形成する上でより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図
【図２】上記車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図（その１）
【図３】上記灯具ユニットを単品で示す側断面図（その２）
【図４】上記灯具ユニットを単品で示す平断面図
【図５】上記灯具ユニットを単品で示す正面図
【図６】上記灯具ユニットの主要構成要素を示す斜視図
【図７】上記灯具ユニットからのビーム照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図８】上記実施形態の作用を示す、図７と略同様の図
【図９】従来例を示す、図７と同様の図
【符号の説明】
１０ 車両用前照灯
１２ 透光カバー
１４ ランプボディ
２０ プロジェクタ型の灯具ユニット
２２ 放電バルブ
２２ａ 放電発光部（光源）
２４ リフレクタ
２４ａ 反射面
２４ｂ、２４ｃ 円弧状切欠き部
２６ ホルダ
２６ａ アクチュエータ支持部
２６ｂ 両側壁部（固定部材）
２６ｃ 透孔
２８ 投影レンズ
３０ リテーニングリング
３２ シェード
３２ａ 上端縁
３２Ａ 円弧状鉛直部
３２Ｂ 両側鉛直部
３２Ｃ 中央ブラケット部
３２Ｄ シャッタ片
３２Ｄａ 上端斜面部
３２Ｅ 回動用係合片
３２Ｅａ 円弧状先端部
３４ アクチュエータ
３４ａ プランジャ
３６Ｌ、３６Ｒ 第１付加リフレクタ
３６Ｌａ、３６Ｒａ 反射面
３８ 回動軸部材
４０Ｌ、４０Ｒ 第２付加リフレクタ
４０Ｌａ、４０Ｒａ 反射面
５０ エイミング機構
Ａｘ 光軸
ＣＬ カットオフライン
Ｆ１ リフレクタおよび第１付加リフレクタの第１焦点
Ｆ２ リフレクタの第２焦点
Ｆ３Ｌ、Ｆ３Ｒ 第１付加リフレクタの第２焦点
ＨＺ ホットゾーン（高光度領域）
ＩＲ、ＩＬ 光源イメージ
Ｐ（Ａ） 付加配光パターン
Ｐ（Ｈ） ハイビーム配光パターン
Ｐ（Ｌ） ロービーム配光パターン
Claims (2)
- 車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタの前方に設けられた投影レンズと、この投影レンズと上記リフレクタとの間に設けられ、該リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなるプロジェクタ型の灯具ユニットにより、所定の配光パターンで前方へビーム照射を行うように構成された車両用前照灯において、
上記光軸の斜め上方における上記リフレクタと上記投影レンズとの間に、上記光源からの直射光を上記光軸寄りの斜め下方へ反射させる第１付加リフレクタが設けられるとともに、上記光軸に関して上記第１付加リフレクタと対角線配置となる斜め下方に、上記第１付加リフレクタからの反射光を前方へ反射させる第２付加リフレクタが設けられており、
上記第１付加リフレクタの反射面が、上記光源近傍に第１焦点を有するとともに上記光軸を含む鉛直面に対して上記第２付加リフレクタ側に第２焦点を有する楕円球面状に形成されており、
上記シェードが、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮光位置とこの遮蔽を解除する透光位置とを採り得るように移動可能に設けられており、かつ、上記遮光位置にあるとき上記第１付加リフレクタから上記第２付加リフレクタへ向かう光を遮蔽する一方、上記透光位置にあるとき上記第１付加リフレクタから上記第２付加リフレクタへ向かう光の遮蔽を解除するように構成されており、
上記第１および第２付加リフレクタが、上記光軸の左右両側に２組設けられており、
上記リフレクタに、該リフレクタの前端開口部から前方へ向けて延びるように形成されたホルダが固定支持されており、このホルダの両側壁部における上記各第２焦点の近傍部位に、上記各第１付加リフレクタから上記各第２付加リフレクタへ向かう光を透過させる透孔が各々形成されており、
上記シェードが、上記ホルダの両側壁部の内面近傍において前方へ延びる両側鉛直部を備えており、このシェードの両側鉛直部に、該シェードが上記遮光位置にあるとき上記各透孔を閉塞する一方、該シェードが上記透光位置にあるとき上記各透孔を開放するシャッタ片が各々一体的に形成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。 - 上記シェードを駆動するアクチュエータが、上記第２付加リフレクタに対して上記光軸側の側方に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
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