JP4009452B2 - 横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用灯具に関するものであり、詳細にはヘッドランプ、フォグランプなど照明用の車両用灯具の、光源に対する光束利用効率の向上と、斬新な外観の提供とを可能とする構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の投影レンズとして横長レンズを採用したプロジェクタ型ヘッドランプとしては、同一出願人による、特開平１０−１９９３０６号公報（特願平９−６４０３号）、および、特開平１０−２６１３０２号公報（特願平９−３１０９２７号）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプロジェクタ型ヘッドランプにおいては投影レンズが比較的に小型であるので、特に横方向からの点灯時の発光面積が小さく、他車、歩行者などに対して視認性が低くなる問題点を生じていた。そこで、出願人においては上記公報により横長レンズを採用したプロジェクタ型ヘッドランプの構成を提供し、視認性の向上を可能としているが、市場においては更に縦方向への発光面積の拡大が要求されることもあり、この場合、上記の技術では対応できない問題点を生じていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、中央にシリンドリカルレンズ部が、その左右両端部には中央から縦に２等分した非球面レンズ部が組合わされて一体化された横長レンズが複数個用いられており、それぞれの前記横長レンズに対応しては配光形成する専用リフレクタが後方に配置されており、それぞれの専用リフレクタは、光源が置かれたランプ中心軸に対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面とされて、前記セグメント面が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされ、前記専用リフレクタのそれぞれは、
▲１▼ 前記光源近傍に第一焦点を配置し、前記シリンドリカルレンズ部の焦点ラインおよび前記非球面レンズ部の焦点から横長レンズ先端までで且つ横長レンズ幅までの範囲内の所定位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲２▼ 前記光源近傍に第一焦点を配置し、前記シリンドリカル部においては焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向にてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン上の左右拡散角度に対応する位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲３▼ 前記シリンドリカルレンズ部および非球面レンズ部の中心から、上側と下側とにリフレクタを区分し、その上側に位置するリフレクタにおいては光源の前端位置に第一焦点、その下側に位置するリフレクタにおいては光源の後端位置に第一焦点を配置し、シリンドリカルレンズ部においては焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向においてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン上の左右拡散角度に対応する位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲４▼ リフレクタの上下左右斜め方向に区分された領域のそれぞれに要求される反射特性に対応して、その区分されたリフレクタそれぞれが光源近傍に第一焦点を配置し、水平方向ではシリンドリカルレンズ部の焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向においてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ラインを上下に伸ばした鉛直面内に、上下左右任意の拡散角度に対応した位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタの１以上の組合せとして構成されていることを特徴とする横長レンズプロジェクター型ヘッドランプを提供することで課題を解決するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示すものは本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の第一実施形態であり、この横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１は光源２として、白熱電球、ハロゲン電球、メタルハライド放電灯などが採用される。また、横長レンズ３としては、左右幅が３０〜１５０mmのシリンドリカルレンズ部３ａの両端に、中心を通る垂直断面で２分割した非球面レンズ部３ｂを接続した構成とされている。
【０００６】
尚、実際の横長レンズ３の形状の設定にあたっては、まず、光の入射角に対する焦点距離の変動などを所望の値とした非球面レンズを予めに設計し、これを中心を通る面で二等分し、その断面に表れる形状としてシリンドリカルレンズ部３ａを形成するのである。従って、本発明の横長レンズ３においては、シリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとの接続部には段差を生じていることはなく、また、シリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとは同一の焦点距離を有している。
【０００７】
また、本発明では前記横長レンズ３は複数個が使用されるものとされ、例えば３個が上方横長レンズ３Ｕ、中央横長レンズ３Ｃ、下方横長レンズ３Ｄのように縦方向に並べられる。尚、本発明は前記横長レンズ３を３個に限定するものではなく、例えば、上方横長レンズ３Ｕと中央横長レンズ３Ｃ、あるいは、中央横長レンズ３Ｃと下方横長レンズ３Ｄとの組合せであっても良い。
【０００８】
本発明では、上記した３個とされた上方横長レンズ３Ｕ、中央横長レンズ３Ｃ、下方横長レンズ３Ｄに対応してリフレクタ４も、上方横長レンズ３Ｕに反射光を入射させる上方リフレクタ４Ｕ、中央横長レンズ３Ｃに反射光を入射させる中央リフレクタ４Ｃ、下方横長レンズ３Ｄに反射光を入射させる下方リフレクタ４Ｄとするものである。
【０００９】
ここで、この発明を成すための発明者による検討の結果では、各横長レンズ３（Ｕ、Ｃ、Ｄ）の縦横比（アスペクトレシオ）は１：２〜１：８の範囲であることが好ましく、また、横長レンズ３（Ｕ、Ｃ、Ｄ）としたことで、前記した各リフレクタ４（Ｕ、Ｃ、Ｄ）もこれに対応する構成とすることが好ましく、以下に各リフレクタ４（Ｕ、Ｃ、Ｄ）の構成について説明を行う。尚、説明は中央リフレクタ４Ｃで代表させて行うが、上方リフレクタ４Ｕ、下方リフレクタ４Ｄも同様な設計手段で形成されているものである。
【００１０】
まず、前記中央リフレクタ４Ｃは、前記光源２が放射する光の内の、左右方向に放射された光と、上下方向に放射された光の一部とを捕捉し、これを反射して中央横長レンズ３Ｃに入射させる。このときには、前記中央リフレクタ４Ｃは、光源２の中心軸Ｘに対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面４１とされて、前記セグメント面３１が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされている。
【００１１】
ここで、中央リフレクタ４Ｃが反射光を入射する横長レンズ３Ｃの特性について再度説明を行うと、シリンドリカルレンズ部３ａにおいてはレンズ背面から一定距離を保つライン状の焦点を生じるものであり、非球面レンズ部３ｂにおいては中心軸上の一定距離の位置からレンズ外側に向かうに従いレンズに近づくように湾曲する焦点ラインを生じるものである。
【００１２】
上記の横長レンズ３Ｃの特性に鑑みて、本発明では、前記したように放射状に区分され、更には左右方向にも区分されて略短冊状とされた各セグメント面４１を、第一焦点は前記光源２に位置させると共に、上記した横長レンズ３Ｃの焦点ラインからこの横長レンズ３Ｃの先端までとして設定した第二焦点を、前記横長レンズ３Ｃの幅までの範囲に分散配置する回転楕円系とするものである。
【００１３】
尚、前記非球面レンズ部３ｂにおいては、正面からの入射光（平行光線）に対しては前記シリンドリカルレンズ部３ａと同じ焦点距離を有するものとなるが、入射角が傾くに従い次第に焦点距離が短くなる、即ち、焦点位置がレンズ側に近づくように湾曲させられているものであるので、この部分においては中央リフレクタ４Ｃの焦点も同様に湾曲させても良いものである。
【００１４】
また、上記はそれぞれのセグメント面４１が独立しているものとして説明をしたが、例えば、中央リフレクタ４Ｃの中心近傍では横長レンズ３Ｃの中心近傍に向かう反射光を生じるものとし、中央リフレクタ４Ｃの左（右）方向に向かうに従って横長レンズ３Ｃの左（右）方向に向かう反射光を生じるものとするなど、反射方向が連続的に変化するものとすれば、各セグメント面４１には段差など急激な変化を生じないものとなり、あたかも一面の反射面のように見える楕円を基準とする自由曲面が得られるものとなる。
【００１５】
上記の構成として形成した横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１としての照射光は上向き光を含むものであり、即ち、走行用配光に適するものとなる。そして、プロジェクター型ヘッドランプにおいてすれ違い配光を得るときには、常套手段として図３に要部で示すようにすれ違いビーム形成用シャッタ５が用いられる。
【００１６】
このときに、前記横長レンズ３においてシリンドリカルレンズ部３ａは、垂直方向には光の収束を行うが水平方向には収束作用を行わないものであるので明確な明暗境界線が得難く、このシリンドリカルレンズ部３ａの部分で、例えば左側通行用の場合に左上がりとする非対称パターンを得るのには適しているとは言い難い。
【００１７】
そこで本発明では、上記非対称パターンを形成するための切欠部５ａを、横長レンズ３のシリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとが接続されている位置に対応した位置に設けるものである。このときに、前記切欠部５ａは何れか一方のシリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとが接続されている位置に設けるものであっても良く、図３に示したように左右両側の位置であっても良い。更に言えば、前記非球面レンズ部３ｂの焦点が上記に説明したようにレンズ側に向かい湾曲している場合には、前記すれ違いビーム形成用シャッタ５の端部５ｂもそれに沿い湾曲させてある。
【００１８】
ここで、図１および図２に示すように、前記中央リフレクタ４Ｃは、図示の状態で光源２の右方に存在する右中央リフレクタ４Ｃｒ、左方に存在する左中央リフレクタ４Ｃｌ、上方に存在する上中央リフレクタ４Ｃｕ、下方に存在する下中央リフレクタ４Ｃｄの４部分が存在するが、前記切欠部５ａが設けられたすれ違いビーム形成用シャッタ５を採用する際には基本的に左右に存在する右中央リフレクタ４Ｃｒと左中央リフレクタ４Ｃｌとで非球面レンズ部３ｂに入射する反射光を生成し、上中央リフレクタ４Ｃｕと下中央リフレクタ４Ｃｄとでシリンドリカル部４ａに入射する反射光を生成し、中心照度を確保できるものとしている。
【００１９】
また、図３中に符号６で示すものはインナーエクステンションであり、図４に符号７で示すものはアウターエクステンションである。本発明により水平方向には収束作用を行わないシリンドリカルレンズ部３ａを有する横長レンズ３が採用されたことで、昼間時などには灯具内部が外部から透視され易いものとなり、美観などを損なう可能性を生じる。
【００２０】
前記インナーエクステンション６はこのような状態を避けるために設けられるものであり、前記横長レンズ３とすれ違いビーム形成用シャッタ５との間で且つ下方に設けられて、斜め上方から横長レンズ３を透視するときの視線を遮り、例えば下方リフレクタ４Ｄなどの構成部材が見え、観視者に違和感を与えることを防止する。また図３では前記インナーエクステンション６をすれ違いビーム形成用シャッタ５と別体として形成した例で示してあるが、これは一体として形成しても良いものである。
【００２１】
また、アウターエクステンション７は前記横長レンズ３と車体（図示せず）との整合を行うものであり、横長レンズ３の前方外側に設けられる。そして、インナーエクステンション６、アウターエクステンション７ともにクロームメッキなどにより金属光沢色や、塗装により車体色などに仕上げられて、一層の美観の向上が図られるものとされている。
【００２２】
図５、図６はすれ違いビーム形成用シャッタの別な実施形態であり、上述のすれ違いビーム形成用シャッタ５においては、従来例のこの種のプロジェクタ型ヘッドランプと同様に一部に切欠部５ａが設けられた略垂直な板状部材ですれ違い配光の形状を形成する方式ものが採用されていたが、この実施形態では前記横長レンズ３に更に適するすれ違いビーム形成用シャッタ１５を提供しようとするものである。
【００２３】
即ち、すれ違いビーム形成用シャッタ５においては、横長レンズ３の背面にほぼ同じ幅として形成されたすれ違いビーム形成用シャッタ５の略全幅に渡りリフレクタ４の第二焦点を分散していたが、この場合には、配光特性内での輝度が均一化し、車両の運転上に必要とされる車両正面方向の明るさが不足する傾向となる。
【００２４】
この点を解決するためには、前記リフレクタ４からの反射光はほぼ全てが一旦前記横長レンズの中心に向かうものとすることが好ましいが、この場合には、従来例のすれ違いビーム形成用シャッタ５の構成では充分な作用が期待できないものとなる。そこで発明者は図示のようにすれ違いビーム形成用シャッタ１５の中心部分から横長レンズ３の方向に向かい水平、あるいは、やや前上がりに突出する前拡がり略Ｖ字状の切欠部１５ａを提供するものである。
【００２５】
また上記の構成としたすれ違いビーム形成用シャッタ１５に適合させるべく、図６に示すようにリフレクタ４（Ｃ）の側においても、中心近傍で反射した光はＶ字状の最も深い部分の近傍に入射するものとされ、反射部位がリフレクタ４の例えば左側（但し、運転席側からにる状態）に移行するに従って前記した略Ｖ字状の右側の辺に沿い入射点が移行するように配置されている。尚、前記した略Ｖ字状とした切欠部１５ａは必ずしも直線のＶ字状である必要はなく、例えば、次第に開き角を増すような形状であっても良い。
【００２６】
また、このようにしたことで前記切欠部１５ａはリフレクタ４からの反射光と平行に近い状態となるので、略Ｖ字状の切欠かれた以外の部分で反射を生じやすくなる。従って、本発明ではこの部分に艶消し黒色塗料の塗装などにより低反射処理１５ｃが行われている。
【００２７】
図７はリフレクタにおける別の実施形態であり、前述のリフレクタ４（Ｃ）においては、垂直断面で見るときには、上半部も下半部も光源２を第一焦点とする回転楕円など楕円系であった。しかしながら、このように形成した場合、確かに上半部で反射する反射光は第二焦点に収束するときには下向き光となり、すれ違い配光を形成するのに好都合なものとなるが、その反面で下半部で反射する光は第二焦点に収束するときには上向き光となり、結果的にはすれ違いビーム形成用シャッタ５（１５）でほぼ全てを遮蔽しなければならず、光束利用率が低下するものとなる。
【００２８】
その点を解決すべく行われたものがこの実施形態であり、この実施形態においては、リフレクタ１４は光源２の中心を通る水平断面で上半部１４ａと下半部１４ｂとに区分され、上半部１４ａにおいては第一焦点ｆａを光源２の適宜の前方に位置させ、下半部においては第一焦点ｆｂを光源２の適宜の後方に位置するものとされている。
【００２９】
このようにすることで、図６にも示すように横長レンズ３で垂直方向への収束が行われた後には、上半部１４ａで反射された光も、下半部１４ｂで反射された光も下向き成分が増えるものとなる。従って、すれ違い配光の形成を図るときにも、すれ違いビーム形成用シャッタ５（１５）で遮蔽が必要となる上向き光の割合がリフレクタ１４全体の反射光中から減じ、光源２からの光量の利用率が向上し、より明るいヘッドランプの実現を可能とする。
【００３０】
図８は本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の第二実施形態であり、前の実施形態では横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１は、すれ違いビーム、あるいは、走行ビームの何れか一方に対応するものとして形成されていた。従って、車両に取り付けを行う際に、前記横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１をすれ違いビーム専用として形成した場合には、それとは別に走行ビーム用としたヘッドランプを設けなければならず、車両の片側に２灯づつ必要となる、いわゆる４灯式灯具となる。しかしながら、市場では車体の片側あたり一灯ずつの、いわゆる２灯式灯具に対する要求も強く、この第二実施形態はその要求に対応すべく行われたものである。
【００３１】
ここで、上記にも説明したように本発明の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１においては、光源２と複数、例えば２個の横長レンズ３（上方横長レンズ３Ｕ、中央横長レンズ３Ｃ）と、前記横長レンズ３の数に見合うリフレクタ４（上方リフレクタ４Ｕ、中央リフレクタ４Ｃ）とすれ違いビーム形成用シャッタ１５（すれ違いビーム形成用シャッタ５でも可）とからで構成されている。
【００３２】
よって、例えば、前記上方リフレクタ４Ｕと上方横長レンズ３Ｕとの組合せに走行ビーム専用の配光特性が得られるものとしておき、中央リフレクタ４Ｃと中央横長レンズ３Ｃとすれ違いビーム形成用シャッタ５との組合せですれ違いビーム専用の配光特性が得られるものとしておき、更に加えて、必要に応じて上方リフレクタ４Ｕに達する光源２の光を遮蔽可能とする遮光用フード８が設けられ、この遮光用フード８は通常には上方リフレクタ４Ｕを覆っている。
【００３３】
このようにしたことで、市街地などを通常に走行している状態では、中央リフレクタ４Ｃと中央横長レンズ３Ｃとすれ違いビーム形成用シャッタ５により形成され、図９に配光Ｈｄとして示すように対向車に対して上向き光を生じないすれ違い配光により照明が行われているものとなる。
【００３４】
そして、高速道路、郊外など高速走行が可能な状態でソレノイドなど適宜な駆動手段で遮光用フード８を移動させ上方リフレクタ４Ｕのも光が達する状態とすれば、中央横長レンズ３Ｃからのすれ違い配光に加えて、上方横長レンズ３Ｕからの配光Ｈｕが加算され、総合として正面遠方を照射する走行配光が得られるものとなる。尚、上記の説明は横長レンズ３が二個の場合で説明したが三個の場合であっても同様な手段で実施可能である。
【００３５】
図１０は本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の第三実施形態を要部で示すものであり、前の第二実施形態では遮光用フード８のみが必要に応じて移動し上方リフレクタ４Ｕへの光の開閉を行うものであったが、ここで、更に仔細に検討を行うと、走行配光が要求されているときには、前記中央横長レンズ３Ｃから照射される光もすれ違い配光を保つ必要がないものであることが判る。
【００３６】
この第三実施形態は、この点を考慮して横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の効率（明るさ）の一層の向上を図るものであり、上記第二実施形態におけるすれ違いビーム形成用シャッタ５と遮光用フード８とが一体化された形状の複合シャッタ９とされている。
【００３７】
そして、遮光用フード８に相当する遮光部９ａが上方リフレクタ４Ｕへ光を与えているときには、すれ違いビーム形成用シャッタ５に相当するすれ違い部９ｂも所定位置から適宜な距離だけ下方に退去するものとされている。このようにすることで、より遠方の視認性が要求される走行配光時には、図９中にＨｄ′として破線で示すように中央リフレクタ４Ｃからも正面遠方を照射する光が発せられるものとなり、一層の効率向上が可能となる。
【００３８】
尚、この種のプロジェクタ型ヘッドランプにおいては、横長レンズ３とリフレクタ４、すれ違いビーム形成用シャッタ５（１５）、あるいは、複合シャッタ９などの相互の位置関係に高い精度が要求されるものであるので、例えば、横長レンズ３を保持するために設けられるレンズホルダ（図示せず）に上記各部品も取付けられ、全体が一体化した構成とすることが望ましい。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、中央にシリンドリカルレンズ部が、その左右両端部には中央から縦に２等分した非球面レンズ部が組合わされて一体化された横長レンズが複数個用いられており、それぞれの前記横長レンズに対応しては配光形成する専用リフレクタが後方に配置されており、それぞれの専用リフレクタは、光源が置かれたランプ中心軸に対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面とされて、前記セグメント面が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされた横長レンズプロジェクター型ヘッドランプとしたことで、第一には、従来は小径の円形であったレンズを横長にすると共に更に上下方向に複数段重ねた形状としたヘッドランプとし、対向車、歩行者などからの視認性を格段に向上させる極めて優れた効果を奏すると共に、従来にない斬新な外観の提供を可能とし美感の向上にも極めて優れた効果を奏するものである。
【００４０】
また第二には、複数の横長レンズを設けると共にそれぞれに対応する専用リフレクタを設けるものとしたことで、光源に対する光束捕捉率も向上し、同じ光源においても、より一層に明るいヘッドランプの実現を可能とし、この種のヘッドランプの性能向上にも極めて優れた効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプの第一実施形態を斜め方向から示す構造説明図である。
【図２】 同じ第一実施形態を正面から示す構造説明図である。
【図３】 同じ第一実施形態においてすれ違い配光を得るときに用いられるすれ違いビーム形成用シャッタの構成を示す斜視図である。
【図４】 本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプにおけるアウターエクステンションの例を示す正面図である。
【図５】 同じくすれ違いビーム形成用シャッタの別の実施形態を示す斜視図である。
【図６】 すれ違いビーム形成用シャッタの別の実施形態におけるリフレクタとの関係を示す説明図である。
【図７】 同じ第一実施形態におけるリフレクタの別の実施形態を示す説明図である。
【図８】 同じく本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプの第二実施形態を要部で示す斜視図である。
【図９】 第二実施形態によるすれ違い配光と走行配光との形成の状態を示す説明図である。
【図１０】 同じく本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプの第三実施形態を要部で示す斜視図である。
【符号の説明】
１……横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ
２……光源
３……横長レンズ
３Ｕ……上方横長レンズ
３Ｃ……中央横長レンズ
３Ｄ……下方横長レンズ
３ａ……シリンドリカルレンズ部
３ｂ……非球面レンズ部
４……リフレクタ
４Ｕ……上方リフレクタ
４Ｃ……中央リフレクタ
４Ｄ……下方リフレクタ
４１……セグメント面
５、１５……すれ違いビーム形成用シャッタ
５ａ、１５ａ……切欠部
５ｂ、１５ｂ……端部
１５ｃ……低反射処理
６……インナーエクステンション
７……アウターエクステンション
８……遮光用フード
９……複合シャッタ
９ａ……遮光部
９ｂ……すれ違い部
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用灯具に関するものであり、詳細にはヘッドランプ、フォグランプなど照明用の車両用灯具の、光源に対する光束利用効率の向上と、斬新な外観の提供とを可能とする構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の投影レンズとして横長レンズを採用したプロジェクタ型ヘッドランプとしては、同一出願人による、特開平１０−１９９３０６号公報（特願平９−６４０３号）、および、特開平１０−２６１３０２号公報（特願平９−３１０９２７号）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプロジェクタ型ヘッドランプにおいては投影レンズが比較的に小型であるので、特に横方向からの点灯時の発光面積が小さく、他車、歩行者などに対して視認性が低くなる問題点を生じていた。そこで、出願人においては上記公報により横長レンズを採用したプロジェクタ型ヘッドランプの構成を提供し、視認性の向上を可能としているが、市場においては更に縦方向への発光面積の拡大が要求されることもあり、この場合、上記の技術では対応できない問題点を生じていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、中央にシリンドリカルレンズ部が、その左右両端部には中央から縦に２等分した非球面レンズ部が組合わされて一体化された横長レンズが複数個用いられており、それぞれの前記横長レンズに対応しては配光形成する専用リフレクタが後方に配置されており、それぞれの専用リフレクタは、光源が置かれたランプ中心軸に対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面とされて、前記セグメント面が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされ、前記専用リフレクタのそれぞれは、
▲１▼ 前記光源近傍に第一焦点を配置し、前記シリンドリカルレンズ部の焦点ラインおよび前記非球面レンズ部の焦点から横長レンズ先端までで且つ横長レンズ幅までの範囲内の所定位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲２▼ 前記光源近傍に第一焦点を配置し、前記シリンドリカル部においては焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向にてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン上の左右拡散角度に対応する位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲３▼ 前記シリンドリカルレンズ部および非球面レンズ部の中心から、上側と下側とにリフレクタを区分し、その上側に位置するリフレクタにおいては光源の前端位置に第一焦点、その下側に位置するリフレクタにおいては光源の後端位置に第一焦点を配置し、シリンドリカルレンズ部においては焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向においてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン上の左右拡散角度に対応する位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲４▼ リフレクタの上下左右斜め方向に区分された領域のそれぞれに要求される反射特性に対応して、その区分されたリフレクタそれぞれが光源近傍に第一焦点を配置し、水平方向ではシリンドリカルレンズ部の焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向においてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ラインを上下に伸ばした鉛直面内に、上下左右任意の拡散角度に対応した位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタの１以上の組合せとして構成されていることを特徴とする横長レンズプロジェクター型ヘッドランプを提供することで課題を解決するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示すものは本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の第一実施形態であり、この横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１は光源２として、白熱電球、ハロゲン電球、メタルハライド放電灯などが採用される。また、横長レンズ３としては、左右幅が３０〜１５０mmのシリンドリカルレンズ部３ａの両端に、中心を通る垂直断面で２分割した非球面レンズ部３ｂを接続した構成とされている。
【０００６】
尚、実際の横長レンズ３の形状の設定にあたっては、まず、光の入射角に対する焦点距離の変動などを所望の値とした非球面レンズを予めに設計し、これを中心を通る面で二等分し、その断面に表れる形状としてシリンドリカルレンズ部３ａを形成するのである。従って、本発明の横長レンズ３においては、シリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとの接続部には段差を生じていることはなく、また、シリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとは同一の焦点距離を有している。
【０００７】
また、本発明では前記横長レンズ３は複数個が使用されるものとされ、例えば３個が上方横長レンズ３Ｕ、中央横長レンズ３Ｃ、下方横長レンズ３Ｄのように縦方向に並べられる。尚、本発明は前記横長レンズ３を３個に限定するものではなく、例えば、上方横長レンズ３Ｕと中央横長レンズ３Ｃ、あるいは、中央横長レンズ３Ｃと下方横長レンズ３Ｄとの組合せであっても良い。
【０００８】
本発明では、上記した３個とされた上方横長レンズ３Ｕ、中央横長レンズ３Ｃ、下方横長レンズ３Ｄに対応してリフレクタ４も、上方横長レンズ３Ｕに反射光を入射させる上方リフレクタ４Ｕ、中央横長レンズ３Ｃに反射光を入射させる中央リフレクタ４Ｃ、下方横長レンズ３Ｄに反射光を入射させる下方リフレクタ４Ｄとするものである。
【０００９】
ここで、この発明を成すための発明者による検討の結果では、各横長レンズ３（Ｕ、Ｃ、Ｄ）の縦横比（アスペクトレシオ）は１：２〜１：８の範囲であることが好ましく、また、横長レンズ３（Ｕ、Ｃ、Ｄ）としたことで、前記した各リフレクタ４（Ｕ、Ｃ、Ｄ）もこれに対応する構成とすることが好ましく、以下に各リフレクタ４（Ｕ、Ｃ、Ｄ）の構成について説明を行う。尚、説明は中央リフレクタ４Ｃで代表させて行うが、上方リフレクタ４Ｕ、下方リフレクタ４Ｄも同様な設計手段で形成されているものである。
【００１０】
まず、前記中央リフレクタ４Ｃは、前記光源２が放射する光の内の、左右方向に放射された光と、上下方向に放射された光の一部とを捕捉し、これを反射して中央横長レンズ３Ｃに入射させる。このときには、前記中央リフレクタ４Ｃは、光源２の中心軸Ｘに対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面４１とされて、前記セグメント面３１が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされている。
【００１１】
ここで、中央リフレクタ４Ｃが反射光を入射する横長レンズ３Ｃの特性について再度説明を行うと、シリンドリカルレンズ部３ａにおいてはレンズ背面から一定距離を保つライン状の焦点を生じるものであり、非球面レンズ部３ｂにおいては中心軸上の一定距離の位置からレンズ外側に向かうに従いレンズに近づくように湾曲する焦点ラインを生じるものである。
【００１２】
上記の横長レンズ３Ｃの特性に鑑みて、本発明では、前記したように放射状に区分され、更には左右方向にも区分されて略短冊状とされた各セグメント面４１を、第一焦点は前記光源２に位置させると共に、上記した横長レンズ３Ｃの焦点ラインからこの横長レンズ３Ｃの先端までとして設定した第二焦点を、前記横長レンズ３Ｃの幅までの範囲に分散配置する回転楕円系とするものである。
【００１３】
尚、前記非球面レンズ部３ｂにおいては、正面からの入射光（平行光線）に対しては前記シリンドリカルレンズ部３ａと同じ焦点距離を有するものとなるが、入射角が傾くに従い次第に焦点距離が短くなる、即ち、焦点位置がレンズ側に近づくように湾曲させられているものであるので、この部分においては中央リフレクタ４Ｃの焦点も同様に湾曲させても良いものである。
【００１４】
また、上記はそれぞれのセグメント面４１が独立しているものとして説明をしたが、例えば、中央リフレクタ４Ｃの中心近傍では横長レンズ３Ｃの中心近傍に向かう反射光を生じるものとし、中央リフレクタ４Ｃの左（右）方向に向かうに従って横長レンズ３Ｃの左（右）方向に向かう反射光を生じるものとするなど、反射方向が連続的に変化するものとすれば、各セグメント面４１には段差など急激な変化を生じないものとなり、あたかも一面の反射面のように見える楕円を基準とする自由曲面が得られるものとなる。
【００１５】
上記の構成として形成した横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１としての照射光は上向き光を含むものであり、即ち、走行用配光に適するものとなる。そして、プロジェクター型ヘッドランプにおいてすれ違い配光を得るときには、常套手段として図３に要部で示すようにすれ違いビーム形成用シャッタ５が用いられる。
【００１６】
このときに、前記横長レンズ３においてシリンドリカルレンズ部３ａは、垂直方向には光の収束を行うが水平方向には収束作用を行わないものであるので明確な明暗境界線が得難く、このシリンドリカルレンズ部３ａの部分で、例えば左側通行用の場合に左上がりとする非対称パターンを得るのには適しているとは言い難い。
【００１７】
そこで本発明では、上記非対称パターンを形成するための切欠部５ａを、横長レンズ３のシリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとが接続されている位置に対応した位置に設けるものである。このときに、前記切欠部５ａは何れか一方のシリンドリカルレンズ部３ａと非球面レンズ部３ｂとが接続されている位置に設けるものであっても良く、図３に示したように左右両側の位置であっても良い。更に言えば、前記非球面レンズ部３ｂの焦点が上記に説明したようにレンズ側に向かい湾曲している場合には、前記すれ違いビーム形成用シャッタ５の端部５ｂもそれに沿い湾曲させてある。
【００１８】
ここで、図１および図２に示すように、前記中央リフレクタ４Ｃは、図示の状態で光源２の右方に存在する右中央リフレクタ４Ｃｒ、左方に存在する左中央リフレクタ４Ｃｌ、上方に存在する上中央リフレクタ４Ｃｕ、下方に存在する下中央リフレクタ４Ｃｄの４部分が存在するが、前記切欠部５ａが設けられたすれ違いビーム形成用シャッタ５を採用する際には基本的に左右に存在する右中央リフレクタ４Ｃｒと左中央リフレクタ４Ｃｌとで非球面レンズ部３ｂに入射する反射光を生成し、上中央リフレクタ４Ｃｕと下中央リフレクタ４Ｃｄとでシリンドリカル部４ａに入射する反射光を生成し、中心照度を確保できるものとしている。
【００１９】
また、図３中に符号６で示すものはインナーエクステンションであり、図４に符号７で示すものはアウターエクステンションである。本発明により水平方向には収束作用を行わないシリンドリカルレンズ部３ａを有する横長レンズ３が採用されたことで、昼間時などには灯具内部が外部から透視され易いものとなり、美観などを損なう可能性を生じる。
【００２０】
前記インナーエクステンション６はこのような状態を避けるために設けられるものであり、前記横長レンズ３とすれ違いビーム形成用シャッタ５との間で且つ下方に設けられて、斜め上方から横長レンズ３を透視するときの視線を遮り、例えば下方リフレクタ４Ｄなどの構成部材が見え、観視者に違和感を与えることを防止する。また図３では前記インナーエクステンション６をすれ違いビーム形成用シャッタ５と別体として形成した例で示してあるが、これは一体として形成しても良いものである。
【００２１】
また、アウターエクステンション７は前記横長レンズ３と車体（図示せず）との整合を行うものであり、横長レンズ３の前方外側に設けられる。そして、インナーエクステンション６、アウターエクステンション７ともにクロームメッキなどにより金属光沢色や、塗装により車体色などに仕上げられて、一層の美観の向上が図られるものとされている。
【００２２】
図５、図６はすれ違いビーム形成用シャッタの別な実施形態であり、上述のすれ違いビーム形成用シャッタ５においては、従来例のこの種のプロジェクタ型ヘッドランプと同様に一部に切欠部５ａが設けられた略垂直な板状部材ですれ違い配光の形状を形成する方式ものが採用されていたが、この実施形態では前記横長レンズ３に更に適するすれ違いビーム形成用シャッタ１５を提供しようとするものである。
【００２３】
即ち、すれ違いビーム形成用シャッタ５においては、横長レンズ３の背面にほぼ同じ幅として形成されたすれ違いビーム形成用シャッタ５の略全幅に渡りリフレクタ４の第二焦点を分散していたが、この場合には、配光特性内での輝度が均一化し、車両の運転上に必要とされる車両正面方向の明るさが不足する傾向となる。
【００２４】
この点を解決するためには、前記リフレクタ４からの反射光はほぼ全てが一旦前記横長レンズの中心に向かうものとすることが好ましいが、この場合には、従来例のすれ違いビーム形成用シャッタ５の構成では充分な作用が期待できないものとなる。そこで発明者は図示のようにすれ違いビーム形成用シャッタ１５の中心部分から横長レンズ３の方向に向かい水平、あるいは、やや前上がりに突出する前拡がり略Ｖ字状の切欠部１５ａを提供するものである。
【００２５】
また上記の構成としたすれ違いビーム形成用シャッタ１５に適合させるべく、図６に示すようにリフレクタ４（Ｃ）の側においても、中心近傍で反射した光はＶ字状の最も深い部分の近傍に入射するものとされ、反射部位がリフレクタ４の例えば左側（但し、運転席側からにる状態）に移行するに従って前記した略Ｖ字状の右側の辺に沿い入射点が移行するように配置されている。尚、前記した略Ｖ字状とした切欠部１５ａは必ずしも直線のＶ字状である必要はなく、例えば、次第に開き角を増すような形状であっても良い。
【００２６】
また、このようにしたことで前記切欠部１５ａはリフレクタ４からの反射光と平行に近い状態となるので、略Ｖ字状の切欠かれた以外の部分で反射を生じやすくなる。従って、本発明ではこの部分に艶消し黒色塗料の塗装などにより低反射処理１５ｃが行われている。
【００２７】
図７はリフレクタにおける別の実施形態であり、前述のリフレクタ４（Ｃ）においては、垂直断面で見るときには、上半部も下半部も光源２を第一焦点とする回転楕円など楕円系であった。しかしながら、このように形成した場合、確かに上半部で反射する反射光は第二焦点に収束するときには下向き光となり、すれ違い配光を形成するのに好都合なものとなるが、その反面で下半部で反射する光は第二焦点に収束するときには上向き光となり、結果的にはすれ違いビーム形成用シャッタ５（１５）でほぼ全てを遮蔽しなければならず、光束利用率が低下するものとなる。
【００２８】
その点を解決すべく行われたものがこの実施形態であり、この実施形態においては、リフレクタ１４は光源２の中心を通る水平断面で上半部１４ａと下半部１４ｂとに区分され、上半部１４ａにおいては第一焦点ｆａを光源２の適宜の前方に位置させ、下半部においては第一焦点ｆｂを光源２の適宜の後方に位置するものとされている。
【００２９】
このようにすることで、図６にも示すように横長レンズ３で垂直方向への収束が行われた後には、上半部１４ａで反射された光も、下半部１４ｂで反射された光も下向き成分が増えるものとなる。従って、すれ違い配光の形成を図るときにも、すれ違いビーム形成用シャッタ５（１５）で遮蔽が必要となる上向き光の割合がリフレクタ１４全体の反射光中から減じ、光源２からの光量の利用率が向上し、より明るいヘッドランプの実現を可能とする。
【００３０】
図８は本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の第二実施形態であり、前の実施形態では横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１は、すれ違いビーム、あるいは、走行ビームの何れか一方に対応するものとして形成されていた。従って、車両に取り付けを行う際に、前記横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１をすれ違いビーム専用として形成した場合には、それとは別に走行ビーム用としたヘッドランプを設けなければならず、車両の片側に２灯づつ必要となる、いわゆる４灯式灯具となる。しかしながら、市場では車体の片側あたり一灯ずつの、いわゆる２灯式灯具に対する要求も強く、この第二実施形態はその要求に対応すべく行われたものである。
【００３１】
ここで、上記にも説明したように本発明の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１においては、光源２と複数、例えば２個の横長レンズ３（上方横長レンズ３Ｕ、中央横長レンズ３Ｃ）と、前記横長レンズ３の数に見合うリフレクタ４（上方リフレクタ４Ｕ、中央リフレクタ４Ｃ）とすれ違いビーム形成用シャッタ１５（すれ違いビーム形成用シャッタ５でも可）とからで構成されている。
【００３２】
よって、例えば、前記上方リフレクタ４Ｕと上方横長レンズ３Ｕとの組合せに走行ビーム専用の配光特性が得られるものとしておき、中央リフレクタ４Ｃと中央横長レンズ３Ｃとすれ違いビーム形成用シャッタ５との組合せですれ違いビーム専用の配光特性が得られるものとしておき、更に加えて、必要に応じて上方リフレクタ４Ｕに達する光源２の光を遮蔽可能とする遮光用フード８が設けられ、この遮光用フード８は通常には上方リフレクタ４Ｕを覆っている。
【００３３】
このようにしたことで、市街地などを通常に走行している状態では、中央リフレクタ４Ｃと中央横長レンズ３Ｃとすれ違いビーム形成用シャッタ５により形成され、図９に配光Ｈｄとして示すように対向車に対して上向き光を生じないすれ違い配光により照明が行われているものとなる。
【００３４】
そして、高速道路、郊外など高速走行が可能な状態でソレノイドなど適宜な駆動手段で遮光用フード８を移動させ上方リフレクタ４Ｕのも光が達する状態とすれば、中央横長レンズ３Ｃからのすれ違い配光に加えて、上方横長レンズ３Ｕからの配光Ｈｕが加算され、総合として正面遠方を照射する走行配光が得られるものとなる。尚、上記の説明は横長レンズ３が二個の場合で説明したが三個の場合であっても同様な手段で実施可能である。
【００３５】
図１０は本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の第三実施形態を要部で示すものであり、前の第二実施形態では遮光用フード８のみが必要に応じて移動し上方リフレクタ４Ｕへの光の開閉を行うものであったが、ここで、更に仔細に検討を行うと、走行配光が要求されているときには、前記中央横長レンズ３Ｃから照射される光もすれ違い配光を保つ必要がないものであることが判る。
【００３６】
この第三実施形態は、この点を考慮して横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ１の効率（明るさ）の一層の向上を図るものであり、上記第二実施形態におけるすれ違いビーム形成用シャッタ５と遮光用フード８とが一体化された形状の複合シャッタ９とされている。
【００３７】
そして、遮光用フード８に相当する遮光部９ａが上方リフレクタ４Ｕへ光を与えているときには、すれ違いビーム形成用シャッタ５に相当するすれ違い部９ｂも所定位置から適宜な距離だけ下方に退去するものとされている。このようにすることで、より遠方の視認性が要求される走行配光時には、図９中にＨｄ′として破線で示すように中央リフレクタ４Ｃからも正面遠方を照射する光が発せられるものとなり、一層の効率向上が可能となる。
【００３８】
尚、この種のプロジェクタ型ヘッドランプにおいては、横長レンズ３とリフレクタ４、すれ違いビーム形成用シャッタ５（１５）、あるいは、複合シャッタ９などの相互の位置関係に高い精度が要求されるものであるので、例えば、横長レンズ３を保持するために設けられるレンズホルダ（図示せず）に上記各部品も取付けられ、全体が一体化した構成とすることが望ましい。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、中央にシリンドリカルレンズ部が、その左右両端部には中央から縦に２等分した非球面レンズ部が組合わされて一体化された横長レンズが複数個用いられており、それぞれの前記横長レンズに対応しては配光形成する専用リフレクタが後方に配置されており、それぞれの専用リフレクタは、光源が置かれたランプ中心軸に対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面とされて、前記セグメント面が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされた横長レンズプロジェクター型ヘッドランプとしたことで、第一には、従来は小径の円形であったレンズを横長にすると共に更に上下方向に複数段重ねた形状としたヘッドランプとし、対向車、歩行者などからの視認性を格段に向上させる極めて優れた効果を奏すると共に、従来にない斬新な外観の提供を可能とし美感の向上にも極めて優れた効果を奏するものである。
【００４０】
また第二には、複数の横長レンズを設けると共にそれぞれに対応する専用リフレクタを設けるものとしたことで、光源に対する光束捕捉率も向上し、同じ光源においても、より一層に明るいヘッドランプの実現を可能とし、この種のヘッドランプの性能向上にも極めて優れた効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプの第一実施形態を斜め方向から示す構造説明図である。
【図２】 同じ第一実施形態を正面から示す構造説明図である。
【図３】 同じ第一実施形態においてすれ違い配光を得るときに用いられるすれ違いビーム形成用シャッタの構成を示す斜視図である。
【図４】 本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプにおけるアウターエクステンションの例を示す正面図である。
【図５】 同じくすれ違いビーム形成用シャッタの別の実施形態を示す斜視図である。
【図６】 すれ違いビーム形成用シャッタの別の実施形態におけるリフレクタとの関係を示す説明図である。
【図７】 同じ第一実施形態におけるリフレクタの別の実施形態を示す説明図である。
【図８】 同じく本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプの第二実施形態を要部で示す斜視図である。
【図９】 第二実施形態によるすれ違い配光と走行配光との形成の状態を示す説明図である。
【図１０】 同じく本発明に係る横長レンズプロジェクター型ヘッドランプの第三実施形態を要部で示す斜視図である。
【符号の説明】
１……横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ
２……光源
３……横長レンズ
３Ｕ……上方横長レンズ
３Ｃ……中央横長レンズ
３Ｄ……下方横長レンズ
３ａ……シリンドリカルレンズ部
３ｂ……非球面レンズ部
４……リフレクタ
４Ｕ……上方リフレクタ
４Ｃ……中央リフレクタ
４Ｄ……下方リフレクタ
４１……セグメント面
５、１５……すれ違いビーム形成用シャッタ
５ａ、１５ａ……切欠部
５ｂ、１５ｂ……端部
１５ｃ……低反射処理
６……インナーエクステンション
７……アウターエクステンション
８……遮光用フード
９……複合シャッタ
９ａ……遮光部
９ｂ……すれ違い部
Claims (13)
- 中央にシリンドリカルレンズ部が、その左右両端部には中央から縦に２等分した非球面レンズ部が組合わされて一体化された横長レンズが複数個用いられており、それぞれの前記横長レンズに対応しては配光形成する専用リフレクタが後方に配置されており、それぞれの専用リフレクタは、光源が置かれたランプ中心軸に対して放射状に１０゜から９０゜の範囲で４〜１４に区分されると共に、上下左右方向でも区分されたセグメント面とされて、前記セグメント面が４〜２４面組合わされた多重リフレクタとされ、前記専用リフレクタのそれぞれは、
▲１▼ 前記光源近傍に第一焦点を配置し、前記シリンドリカルレンズ部の焦点ラインおよび前記非球面レンズ部の焦点から横長レンズ先端までで且つ横長レンズ幅までの範囲内の所定位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲２▼ 前記光源近傍に第一焦点を配置し、前記シリンドリカル部においては焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向にてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン上の左右拡散角度に対応する位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲３▼ 前記シリンドリカルレンズ部および非球面レンズ部の中心から、上側と下側とにリフレクタを区分し、その上側に位置するリフレクタにおいては光源の前端位置に第一焦点、その下側に位置するリフレクタにおいては光源の後端位置に第一焦点を配置し、シリンドリカルレンズ部においては焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向においてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン上の左右拡散角度に対応する位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
▲４▼ リフレクタの上下左右斜め方向に区分された領域のそれぞれに要求される反射特性に対応して、その区分されたリフレクタそれぞれが光源近傍に第一焦点を配置し、水平方向ではシリンドリカルレンズ部の焦点ライン上、および、非球面レンズ部側においては、この非球面レンズ部の中心の水平方向においてレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ラインを上下に伸ばした鉛直面内に、上下左右任意の拡散角度に対応した位置に第二焦点を分散して配置した、短冊状の回転楕円セグメント面の組合せ、または、楕円を基本とする自由曲面リフレクタ。
の１以上の組合せとして構成されていることを特徴とする横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。 - 光源の前方に位置する横長レンズにおいては、光源を中心とする左右部分のリフレクタ、あるいは、左右に上下の一部を加えた範囲のリフレクタで前記非球面レンズ部に入射する反射光を生成し、それを除く上下部分のリフレクタでシリンドリカルレンズ部に入射する反射光を生成する構成としたことを特徴とする請求項１記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- １以上の横長レンズに対し、シリンドリカルレンズ部の焦点ライン近傍、および、非球面レンズ部においては非球面レンズ部中心の水平方向で各々の非球面レンズ部のレンズ側に向かい湾曲するように設定された焦点ライン近傍から、下側の略半分にすれ違いビーム形成用シャッタを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 前記遮光用シャッタのシリンドリカルレンズ部と非球面レンズ部との境界の少なくとも左右何れかの一方にはすれ違いビームの非対称パターンを形成するための切欠部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３何れかに記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- １以上の横長レンズに対し、横長レンズの中心から上側部分のリフレクタの第二焦点位置が、光源位置を中心にして左右方向に移行するに従ってシリンドリカルレンズ部の焦点位置からレンズ側に近づく水平あるいは前上がりの開いた略Ｖ字状に分散配置されると共に、すれ違いビーム形成用シャッタも上記第二焦点位置に対応してシリンドリカルレンズ部の焦点位置からレンズ側に向かうに従って開く水平の略Ｖ字状とされていることを特徴とする請求項１〜請求項４記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 複数の横長レンズの１以上を走行ビーム専用として設定し、光源と走行ビーム用横長レンズへの入射光を生成するリフレクタとの間に、すれ違いビーム時には光源から走行ビーム専用リフレクタに向かう光を遮光し、走行ビーム時には移動して前記走行ビーム専用リフレクタに光を与える遮光用フードが設けられ、もって、２灯式切換システムとされていることを特徴とする請求項１〜請求項５記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 前記２灯式切換システム用の遮光用フードの移動に連動して、すれ違いビームを形成する横長レンズ側のすれ違いビーム形成用シャッターの一部または全体が移動することを特徴とする請求項６記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 前記２灯式切換システム用の遮光用フードと前記すれ違いビーム形成用シャッタが一体化されており、１つの駆動手段により回転移動することを特徴とする請求項６〜請求項７記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 前記２灯式切換システム用の遮光用フードと前記すれ違いビーム形成用シャッタとを駆動する駆動手段が、前記横長レンズを保持位置決めするレンズホルダに一体に組み付けられていることを特徴とする請求項６〜請求項８記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 前記すれ違いビーム形成用シャッタの上端部には黒色低反射の表面処理が行われていることを特徴とする請求項５記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 複数の前記横長レンズとリフレクタとの間、または、横長レンズとすれ違いビーム形成用シャッタの間の下側に着色あるいは光沢材によるインナーエクステンションが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１０記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 複数の前記横長レンズの前方外側の周囲に、着色処理、あるいは、光輝処理が施されたアウターエクステンションが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１１記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
- 複数の前記横長レンズは、シリンドリカルレンズ部の左右幅が３０mm以上であり、横長レンズとしての縦横比が１：２〜１：８の範囲であることを特徴とする請求項１〜請求項１２記載の横長レンズプロジェクター型ヘッドランプ。
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