JP4270092B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、光源と、固定式のメインリフレクタと、固定式のサブリフレクタとを有する車両用前照灯に関するものである。

この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、この車両用前照灯について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１に対応する。この車両用前照灯は、光源（１）と、固定式のメインリフレクタ（２）と、前記メインリフレクタ（２）の左側または右側に立設された固定式の左側のサブリフレクタ（３Ｌ）または右側のサブリフレクタ（３Ｒ）とを有するものである。

以下、前記の車両用前照灯の作用について説明する。まず、光源（１）を点灯する。すると、光源（１）からの光がメインリフレクタ（２）と左側のサブリフレクタ（３Ｌ）または右側のサブリフレクタ（３Ｒ）とに反射される。メインリフレクタ（２）からの反射光は、所定の配光パターンとして車両の前方に照射される。左側のサブリフレクタ（３Ｌ）からの反射光は、所定の配光パターンの右側方に拡散タイプの配光パターンとして照射される。または、右側のサブリフレクタ（３Ｒ）からの反射光は、所定の配光パターンの左側方に拡散タイプの配光パターンとして照射される。このように、前記の車両用前照灯は、所定の配光パターンおよび左側の拡散タイプの配光パターンまたは右側の拡散タイプの配光パターンにより、車両の前方の路面などを照明する。

ところが、前記の従来の車両用前照灯は、メインリフレクタ（２）の左側または右側に立壁構造の左側のサブリフレクタ（３Ｌ）または右側のサブリフレクタ（３Ｒ）をただ単に立設したものである。このために、前記の従来の車両用前照灯は、左側のサブリフレクタ（３Ｌ）または右側のサブリフレクタ（３Ｒ）により、所定の配光パターンの左側方または右側方において拡散タイプの配光パターンが得られるだけであって、所定の配光パターンのホットゾーンにおいて拡散タイプの配光パターンが得られない。この結果、前記の従来の車両用前照灯は、所定の配光パターンのホットゾーンの光量（光度、照度）を上げることができない。

特開２００３−１２３５１０号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用前照灯では、所定の配光パターンのホットゾーンの光量（光度、照度）を上げることができないという点である。

この発明（請求項１に記載の発明）は、メインリフレクタの左側または右側に立壁構造のサブリフレクタを立設しかつ前方に延設し、このサブリフレクタに、光源からの光を反射させてメイン配光パターンのホットゾーンから左側方または右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンで車両の前方に照射するサブ反射面を、設け、また、光源を、光源軸が車両軸に対して交差するように、斜め差しの状態で配置したことを特徴とする。

また、この発明（請求項２に記載の発明）は、サブ反射面が、１個もしくは上下に複数個に分割されており、１個もしくは上下に複数個に分割されているサブ反射面が、メインリフレクタの左側または右側の立設部から先端部にかけて１枚の反射面で形成されている、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項３に記載の発明）は、光源が、光源軸が車両軸に対して交差するように、斜め差しの状態で配置されており、光源には、メイン配光パターンおよびサブ配光パターンにカットラインを形成するシェード部が設けられている、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項４に記載の発明）は、車両の前部の左側に装備される前記請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用前照灯が、メインリフレクタの右側に立壁構造のサブリフレクタが立設されており、サブ反射面によりメイン配光パターンのホットゾーンから左側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンが得られ、車両の前部の右側に装備される前記請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用前照灯が、メインリフレクタの左側に立壁構造のサブリフレクタが立設されており、サブ反射面によりメイン配光パターンのホットゾーンから右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンが得られ、左側のサブ配光パターンと右側のサブ配光パターンとが、路肩側のサブ配光パターンの上側カットラインが対向車線側のサブ配光パターンの上側カットラインよりも上方に位置する、ことを特徴とする。

この発明（請求項１に記載の発明）の車両用前照灯は、サブ反射面により、光源からの光を反射させてメイン配光パターンのホットゾーンから左側方または右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンで車両の前方に照射することができる。この結果、この発明（請求項１に記載の発明）の車両用前照灯は、メイン配光パターンのホットゾーンの光量（光度、照度）を拡散タイプのサブ配光パターンで上げることができる。

しかも、この発明（請求項１に記載の発明）の車両用前照灯は、光源を光源軸が車両軸に対して交差するように斜め差しの状態で配置するものであるから、サブ反射面が全面に亘って有効に利用されており、かつ、サブ反射面が光源からの光をほぼ均等に反射させることができ、また、メイン反射面においても同様に有効に利用されている。これにより、この発明（請求項１に記載の発明）の車両用前照灯は、光源の光を有効利用することができ、かつ、サブ反射面で反射されるサブ配光パターンの配光制御や配光設計が容易となり、その分、製造コストを安価にすることができる。

その上、この発明（請求項１に記載の発明）の車両用前照灯は、光源を光源軸が車両軸に対して交差するように斜め差しの状態で配置するものであるから、縦置き（Ｈ−８）レイアウトタイプのヘッドランプや横置き（Ｃ−６）レイアウトタイプのヘッドランプと比較して、光源のレイアウト設計の自由度が増し、自動車（車両）および前照灯（ランプ）の造形に適合した光源のレイアウトが得られ易い。

また、この発明（請求項２に記載の発明）の車両用前照灯は、複数個に分割されているサブ反射面が１枚の反射面で形成されているので、サブ反射面で得られる拡散タイプのサブ配光パターンにおいて光むらが無く、これにより、拡散タイプのサブ配光パターンの配光制御や配光設計が簡単となり、その分、製造コストを安価にすることができる。

さらに、この発明（請求項３に記載の発明）の車両用前照灯は、光源にシェード部を設けたので、メイン配光パターンおよびサブ配光パターンにシャープなカットラインが形成される。

さらにまた、この発明（請求項４に記載の発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、メイン配光パターンのホットゾーンの光量アップと相俟って、理想のすれ違い用の配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。

以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例のうちの２例を図面に基づいて詳細に説明する。この例は、たとえば、自動車のヘッドランプであって、すれ違い用の配光パターンが得られるヘッドランプについて説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図面において、符号「Ｆ」は、自動車（車両）Ｃの前方もしくは前側（自動車Ｃの前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、自動車Ｃの後側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前方側を見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前方側を見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方側を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方側を見た場合の右側を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。符号「ＺＬ−ＺＬ」、「ＺＲ−ＺＲ」は、光軸を示す。符号「ＺＣ−ＺＣ」は、車両軸を示す。また、特許請求の範囲に記載中の「前方」、「左」、「右」、「上」、「下」は、この明細書および図面に記載中の「前方」、「左」、「右」、「上」、「下」と同じ意味である。さらに、この明細書および図面においては、自動車Ｃが左側通行の場合について説明する。自動車Ｃが右側通行の場合は、この左側通行と左右逆となる。

図１〜図９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す。以下、この実施例１における車両用前照灯の構成について説明する。図１（Ａ）は、左右のヘッドランプからスクリーン上に照射された配光パターンを示す説明図、図１（Ｂ）は、左右のヘッドランプの概略を示す平面図である。図８（Ａ）は、左側ヘッドランプからスクリーン上に照射された配光パターンを示す説明図、図８（Ｂ）は、左側ヘッドランプの概略を示す平面図である。図９（Ａ）は、右側ヘッドランプからスクリーン上に照射された配光パターンを示す説明図、図９（Ｂ）は、右側ヘッドランプの概略を示す平面図である。

この実施例１における車両用前照灯は、自動車Ｃの前部の左側Ｌに装備される左側の車両用前照灯（以下、「左側ヘッドランプ」と称する）１Ｌと、自動車Ｃの前部の右側Ｒに装備される右側の車両用前照灯（以下、「右側ヘッドランプ」と称する）１Ｒと、から構成されている。

前記左側ヘッドランプ１Ｌと前記右側ヘッドランプ１Ｒとは、ほぼ左右対称（左右逆）に構成されている。すなわち、前記左側ヘッドランプ１Ｌ、前記右側ヘッドランプ１Ｒは、図１に示すように、光源２Ｌ、２Ｒと、固定式のメインリフレクタ３Ｌ、３Ｒと、固定式のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒとを有する。前記光源２Ｌ、２Ｒおよび前記メインリフレクタ３Ｌ、３Ｒおよび前記サブリフレクタ４Ｌ、４Ｒは、ランプハウジング（図示せず）とランプレンズ（図示せず）とにより区画された灯室（図示せず）内にそれぞれ配置されている。

前記光源２Ｌ、２Ｒは、たとえば、メタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）など放電灯、または、Ｈ４タイプのハロゲンバルブなどを使用する。また、前記光源２Ｌ、２Ｒには、図１に示すメイン配光パターンとしてのすれ違い用の配光パターンＰおよび図１に示す左側サブ配光パターンＬＰ、右側サブ配光パターンＲＰの上縁のカットラインＣＬおよびＬＣＬ、ＲＣＬを形成するシェード部（図示せず）が設けられている。前記光源２Ｌ（２Ｒ）は、図４および図５に示すように、発光部（バルブセンタ）ＢＣがヘッドランプ１Ｌ（１Ｒ）の光軸ＺＬ−ＺＬ（ＺＲ−ＺＲ）上に位置するように、配置されている。すなわち、前記メインリフレクタ３Ｌ（３Ｒ）と前記サブリフレクタ４Ｌ（４Ｒ）との付け根部（境界部）には、挿入孔６Ｌが設けられている。前記光源２Ｌ（２Ｒ）は、前記挿入孔６Ｌ中に挿入されて前記メインリフレクタ３Ｌ（３Ｒ）および前記サブリフレクタ４Ｌ（４Ｒ）に着脱可能に取り付けられて、前記発光部（バルブセンタ）ＢＣがヘッドランプ１Ｌ（１Ｒ）の光軸ＺＬ−ＺＬ（ＺＲ−ＺＲ）上に位置するものである。なお、図４および図５は、左側ヘッドランプ１Ｌについて説明しているが、右側ヘッドランプ１Ｒにおいても、左側ヘッドランプ１Ｌと同様である。

前記メインリフレクタ３Ｌ、３Ｒの前面には、前記光源２Ｌ、２Ｒからの光を反射させて所定のメイン配光パターン、この例では、図１に示すすれ違い用の配光パターンＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射するメイン反射面が設けられている。前記すれ違い用の配光パターンＰの中央部、すなわち、自動車Ｃの中心（車両中心）であって、スクリーンの左右の中心である上下の垂直線ＶＵ−ＶＤ付近には、光量（光度、照度）が高いホットゾーンＨＺを有する。また、前記すれ違い用の配光パターンＰの上縁には、カットラインＣＬが形成されている。前記メインリフレクタ３Ｌ、３Ｒのメイン反射面は、たとえば、アルミ蒸着もしくは銀塗装などにより、形成されており、また、自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面からなる。

前記メイン反射面は、この例においては、図２および図３に示すように、左右Ｌ−Ｒに５分割、上下Ｕ−Ｄに４分割および５分割（すなわち、図２に示す左側ヘッドランプ１Ｌの場合は、右側Ｒの部分において５分割、また、図３に示す右側のヘッドランプ１Ｒの場合は、左側Ｌの部分において５分割）された２１個のセグメント（ブロック）３Ｌ１〜３Ｌ２１、３Ｒ１〜３Ｒ２１から構成されている。前記メイン反射面の光軸は、前記ヘッドランプ１Ｌ、１Ｒの光軸ＺＬ−ＺＬ、ＺＲ−ＺＲとほぼ一致する。前記ヘッドランプ１Ｌ、１Ｒの光軸ＺＬ−ＺＬ、ＺＲ−ＺＲは、車両軸ＺＣ−ＺＣ（自動車（車両）Ｃの前後方向側の中心線）とほぼ平行である。なお、前記メイン反射面の２１個のセグメントのうち、下側Ｄ中央の２個のセグメント３Ｌ１８、３Ｒ１８および３Ｌ１９、３Ｒ１９は、すれ違い用の配光パターンＰのカットラインＣＬ付近の光量（光度、照度）を上げる構造をなす。

前記左側ヘッドランプ１Ｌの前記サブリフレクタ４Ｌは、図２、図４および図５に示すように、前記メインリフレクタ３Ｌの右側Ｒに立設され、かつ、前方Ｆに延設された立壁構造をなす。一方、前記右側ヘッドランプ１Ｒの前記サブリフレクタ４Ｒは、図３に示すように、前記メインリフレクタ３Ｒの左側Ｌに立設され、かつ、前方Ｆに延設された立壁構造をなす。

前記左側サブリフレクタ４Ｌの左側面には、前記光源２Ｌからの光を反射させて所定の左側サブ配光パターンＬＰ、この例では、図１および図８に示すように、前記すれ違い用配光パターンＰのホットゾーンＨＺから左側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンＬＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射するサブ反射面が設けられている。一方、前記右側サブリフレクタ４Ｒの右側面には、前記光源２Ｒからの光を反射させて所定の右側サブ配光パターンＲＰ、この例では、図１および図９に示すように、前記すれ違い用配光パターンＰのホットゾーンＨＺから右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンＲＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射するサブ反射面が設けられている。ここで、図８および図９に示すように、立壁構造の前記サブリフレクタ４Ｌ、４Ｒに設けられたサブ反射面において、前側Ｆのサブ反射面は、前記光源２Ｌ、２Ｒからの光をサブ配光パターンＬＰ、ＲＰのうち上下の垂直線ＶＵ−ＶＤ付近に反射させ、後側Ｂのサブ反射面は、前記光源２Ｌ、２Ｒからの光をサブ配光パターンＬＰ、ＲＰのうち左側方付近、右側方付近に反射させ、中間のサブ反射面は、前記光源２Ｌ、２Ｒからの光をサブ配光パターンＬＰ、ＲＰのうち中間付近に反射させる。

前記サブリフレクタ４Ｌ、４Ｒのサブ反射面は、たとえば、アルミ蒸着もしくは銀塗装などにより、形成されており、また、自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面からなる。前記メイン反射面および前記サブ反射面のＮＵＲＢＳ曲面は、「Mathematical Elemennts for Computer Graphics」（Devid F. Rogers、J Alan Adams）に記載されているＮＵＲＢＳの自由曲面（Non-Uniform Rational B-Spline Surface）である。

前記サブ反射面は、この例においては、図２、図３および図５に示すように、上下に９分割された９個のセグメント（ブロック）４Ｌ１〜４Ｌ９、４Ｒ１〜４Ｒ９から構成されている。前記サブ反射面の９個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ９、４Ｒ１〜４Ｒ９は、前記メインリフレクタ３Ｌ、３Ｒの左側または右側の後側Ｂの立設部から前側Ｆの先端部にかけてそれぞれ１枚の反射面で形成されている。そして、前記サブ反射面の９個のセグメントのうち、上側Ｕの５個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ５、４Ｒ１〜４Ｒ５は、図６（Ａ）〜（Ｅ）、図７（Ａ）〜（Ｅ）に示す所定の配光パターンで自動車Ｃの前方Ｆを照射する。一方、前記サブ反射面の９個のセグメントのうち、下側Ｄの４個のセグメント４Ｌ６〜４Ｌ９、４Ｒ６〜４Ｒ９は、配光制御に関与しないダミーの反射面である。

前記の図６および図７は、コンピュータのシミュレーションで得られた配光パターンであって、発光部パターンを簡略化して示す説明図である。図６（Ａ）は、左側ヘッドランプ１Ｌのサブ反射面の上側Ｕ１段のセグメント４Ｌ１で得られる発光部パターンを示す。図６（Ｂ）は、左側ヘッドランプ１Ｌのサブ反射面の上側Ｕ２段のセグメント４Ｌ２で得られる発光部パターンを示す。図６（Ｃ）は、左側ヘッドランプ１Ｌのサブ反射面の上側Ｕ３段のセグメント４Ｌ３で得られる発光部パターンを示す。図６（Ｄ）は、左側ヘッドランプ１Ｌのサブ反射面の上側Ｕ４段のセグメント４Ｌ４で得られる発光部パターンを示す。図６（Ｅ）は、左側ヘッドランプ１Ｌのサブ反射面の上側Ｕ５段のセグメント４Ｌ５で得られる発光部パターンを示す。図７（Ａ）は、右側ヘッドランプ１Ｒのサブ反射面の上側Ｕ１段のセグメント４Ｒ１で得られる発光部パターンを示す。図７（Ｂ）は、右側ヘッドランプ１Ｒのサブ反射面の上側Ｕ２段のセグメント４Ｒ２で得られる発光部パターンを示す。図７（Ｃ）は、右側ヘッドランプ１Ｒのサブ反射面の上側Ｕ３段のセグメント４Ｒ３で得られる発光部パターンを示す。図７（Ｄ）は、右側ヘッドランプ１Ｒのサブ反射面の上側Ｕ４段のセグメント４Ｒ４で得られる発光部パターンを示す。図７（Ｅ）は、右側ヘッドランプ１Ｒのサブ反射面の上側Ｕ５段のセグメント４Ｒ５で得られる発光部パターンを示す。ここで、発光部パターンは、光源２Ｌ、２Ｒが放電灯の場合にはアークのパターンであり、光源２Ｌ、２Ｒがハロゲンバルブの場合にはフィラメントのパターンである。

前記の図６（Ａ）〜（Ｅ）に示す左側ヘッドランプ１Ｌのサブ反射面の上側Ｕの５個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ５で得られる発光部パターンを合成すると、図１および図８に示す左側サブ配光パターンＬＰが得られる。前記左側サブ配光パターンＬＰの上縁には、カットラインＬＣＬが形成されている。一方、前記の図７（Ａ）〜（Ｅ）に示す右側ヘッドランプ１Ｒのサブ反射面の上側Ｕの５個のセグメント４Ｒ１〜４Ｒ５で得られる発光部パターンを合成すると、図１および図９に示す右側サブ配光パターンＲＰが得られる。前記右側サブ配光パターンＲＰの上縁には、カットラインＲＣＬが形成されている。ここで、図１に示すように、路肩側すなわち左側ヘッドランプ１Ｌから照射される左側サブ配光パターンＬＰのカットラインＬＣＬは、対向車線側すなわち右側ヘッドランプ１Ｒから照射される右側サブ配光パターンＲＰのカットラインＲＣＬよりも上方に位置する。

前記左側ヘッドランプ１Ｌにおいて、図２および図４に示すように、前記左側メインリフレクタ３Ｌの左側Ｌには、立壁構造をなす固定式の左側ダミーリフレクタ５Ｌが立設され、かつ、前方Ｆに延設されている。前記左側ダミーリフレクタ５Ｌの右側面には、左側ダミー反射面５ＬＸがアルミ蒸着もしくは銀塗装などにより設けられている。前記左側ダミー反射面５ＬＸは、前記左側サブ反射面の９個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ９に対応して、上下に９分割された９個のセグメントから構成されている。また、前記右側ヘッドランプ１Ｒにおいて、図３に示すように、前記右側メインリフレクタ３Ｒの右側Ｒには、立壁構造をなす固定式の右側ダミーリフレクタ５Ｒが立設され、かつ、前方Ｆに延設されている。前記右側ダミーリフレクタ５Ｒの左側面には、右側ダミー反射面がアルミ蒸着もしくは銀塗装などにより設けられている。前記右側ダミー反射面は、前記右側サブ反射面の９個のセグメント４Ｒ１〜４Ｒ９に対応して、上下に９分割された９個のセグメント（ブロック）から構成されている。前記左側ダミー反射面５ＬＸ、前記右側ダミー反射面は、前記ヘッドランプ１Ｌ、１Ｒの正面視の見栄えを向上させるためのものであって、配光制御には関与しない反射面である。したがって、前記ダミーリフレクタ５Ｌ、５Ｒの前後方向の長さは、前記サブリフレクタ４Ｌ、４Ｒの前後方向の長さよりも短い。または、前記ダミーリフレクタ５Ｌ、５Ｒおよび前記左側ダミー反射面５ＬＸ、前記右側ダミー反射面は、無くとも良い。

ここで、図２、図３、図５に示すように、メイン反射面の２１個のセグメント３Ｌ１〜３Ｌ２１、３Ｒ１〜３Ｒ２１およびサブ反射面の９個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ９、４Ｒ１〜４Ｒ９およびダミー反射面の９個のセグメント５ＬＸにおいては、セグメントの境界線が図示されているが、一連のセグメントの場合（セグメントが連続的に形成されている場合）、セグメントの境界が見えない場合がある。また、各面のセグメントの個数は、特に限定しない。１個でも良い。

この実施例１における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

まず、ヘッドランプ１Ｌ、１Ｒの光源２Ｌ、２Ｒの発光部ＢＣを点灯する。すると、この光源２Ｌ、２Ｒの発光部ＢＣからの光は、メインリフレクタ３Ｌ、３Ｒのメイン反射面で反射する。この反射光は、図１、図８および図９に示すように、所定のメイン配光パターンとしてのすれ違い用配光パターンＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射される。このすれ違い用の配光パターンＰの中央部には、ホットゾーンＨＺを有し、かつ、このすれ違い用の配光パターンＰの上縁には、カットラインＣＬが形成されている。

また、光源２Ｌ、２Ｒの発光部ＢＣからの光は、サブリフレクタ４Ｌ、４Ｒのサブ反射面の上側Ｕの５個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ５、４Ｒ１〜４Ｒ５で反射する。この反射光は、図１、図６、図７、図８および図９に示すように、所定の拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射される。このサブ配光パターンＬＰ、ＲＰは、すれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺから左側方、右側方までの範囲の拡散タイプの配光パターンである。また、このサブ配光パターンＬＰ、ＲＰの上縁には、カットラインＬＣＬ、ＲＣＬが形成されている。さらに、路肩側すなわち左側ヘッドランプ１Ｌから照射されるサブ配光パターンＬＰのカットラインＬＣＬは、対向車線側すなわち右側ヘッドランプ１Ｒから照射されるサブ配光パターンＲＰのカットラインＲＣＬよりも上方に位置する。

このように、この実施例１における車両用前照灯は、図１に示すように、すれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺの光量が上がり、また、左側方、右側方まで拡散された拡散タイプの配光パターンＬＰ、ＲＰが得られ、さらに、路肩側すなわち左側サブ配光パターンＬＰのカットラインＬＣＬが対向車線側すなわち右側サブ配光パターンＲＰのカットラインＲＣＬよりも上方に位置する。この結果、この実施例１における車両用前照灯は、理想のすれ違い用の配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。

この実施例１における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなり、以下、その効果について説明する。

この実施例１における車両用前照灯、すなわち、ヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、メインリフレクタ３Ｌ、３Ｒの左側、右側に立壁構造のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒを立設しかつ前方Ｆに延設し、このサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒに、光源２Ｌ、２Ｒからの光を反射させてすれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺから左側方または右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射するサブ反射面を、設けたものである。この結果、この実施例１における車両用前照灯であるヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、サブ反射面により、光源２Ｌ、２Ｒからの光を反射させてすれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺから左側方または右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射することができるので、すれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺの光量を拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰで上げることができ、交通安全に貢献することができる。

また、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、立壁構造のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒに設けられたサブ反射面において、前側Ｆのサブ反射面が光源２Ｌ、２Ｒからの光をサブ配光パターンＬＰ、ＲＰのうち上下の垂直線ＶＵ−ＶＤ付近に反射させるものであるから、立壁構造のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒの長さが前記の従来の車両用前照灯（所定の配光パターンの左側方または右側方において拡散タイプの配光パターンが得られる前記の従来の車両用前照灯）のサブリフレクタ（３Ｌ）、（３Ｒ）と比較して長い。しかも、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、理想の拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰが得られるように、立壁構造のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒの最適な長さやメインリフレクタ３Ｌ、３Ｒとのなす最適な角度が設定されている。その上、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、自動車（車両）Ｃおよび前照灯（ランプ）の造形に適合した立壁構造のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒが造形されている。これにより、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、新規なデザインや新規な造形が得られる。

特に、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、上下に９分割された９個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ９、４Ｒ１〜４Ｒ９から構成されているサブ反射面がメインリフレクタ３Ｌ、３Ｒの左側、右側の後側Ｂの立設部から前側Ｆの先端部にかけてそれぞれ１枚の反射面で形成されている。すなわち、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、立壁構造のサブリフレクタ４Ｌ、４Ｒに設けられたサブ反射面うち少なくとも配光制御に関与する上側Ｕの５個のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ５、４Ｒ１〜４Ｒ５が１枚の反射面で形成されている。このために、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、１枚面のセグメント４Ｌ１〜４Ｌ５、４Ｒ１〜４Ｒ５により、図６（Ａ）〜（Ｅ）、図７（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、スクリーンの左右中心の垂直線ＶＵ−ＶＤ付近から左側方、右側方にかけて連続する一様の発光部パターンが得られる。この結果、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、サブ反射面で得られる拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰにおいて光むらが無い。これにより、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、拡散タイプのサブ配光パターンＬＰ、ＲＰの配光制御や配光設計が簡単となり、その分、製造コストを安価にすることができる。

また、この実施例１において、自動車Ｃの左側に装備される左側ヘッドランプ１Ｌは、左側メインリフレクタ３Ｌの右側に立壁構造の左側サブリフレクタ４Ｌが立設されており、この左側サブリフレクタ４Ｌのサブ反射面によりすれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺから左側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンＬＰが得られ、一方、自動車Ｃの右側に装備される右側ヘッドランプ１Ｒは、右側メインリフレクタ３Ｒの左側に立壁構造の右側サブリフレクタ４Ｒが立設されており、この右側サブリフレクタ４Ｒのサブ反射面によりすれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺから右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンＲＰが得られ、路肩側すなわち左側サブ配光パターンＬＰのカットラインＬＣＬが対向車線側すなわち右側サブ配光パターンＲＰのカットラインＲＣＬよりも上方に位置する。この結果、このヘッドランプ１Ｌ、１Ｒは、前記したすれ違い用の配光パターンＰのホットゾーンＨＺの光量アップと相俟って、理想のすれ違い用の配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。

図１０〜図１３は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す。図中、図１〜図９と同符号は同一のものを示す。なお、この実施例２においては、左側ヘッドランプ１Ｌについて説明するが、右側ヘッドランプ１Ｒについては、この左側ヘッドランプ１Ｌとほぼ左右逆であるから説明を省略する。以下、この実施例２における車両用前照灯の構成について説明する。

この実施例２における車両用前照灯、すなわち、ヘッドランプ１Ｌは、光源としてシェード部２２Ｌが設けられている放電灯２１Ｌを使用し、かつ、前記放電灯２１Ｌを光源軸（バルブ軸）Ｚ−Ｚが車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差するように、図１０および図１１に示すように、斜め差しの状態で配置するものである。

前記放電灯２１Ｌは、図１２および図１３に示すように、発光部ＢＣとしての発光管２０Ｌと、前記発光管２０Ｌの外側を覆う外管２３Ｌと、前記外管２３Ｌに設けたバルブストライプのシェード部２２Ｌと、前記発光管２０Ｌおよび前記外管２３Ｌの基端を保持する口金２４Ｌとを備えるものである。前記発光管２０Ｌ内には、希ガス、水銀、金属ヨウ化物などが封入されており、かつ、前記口金２４Ｌ側の電極と、セラミックパイプを介して前記外管２３Ｌの先端に設けたリード線側の電極とが若干の隙間を開けて対向する。前記電極に電圧を印加すると、前記発光管２０Ｌ内でアーク放電して前記発光管２０Ｌが発光する。

前記放電灯２１Ｌは、対向する電極を結ぶ光源軸Ｚ−Ｚを有する。また、前記放電灯２１Ｌは、前記外管２３Ｌに設けたバルブストライプの前記シェード部２２Ｌにより、図１のすれ違い用の配光パターンＰおよび左側サブ配光パターンＬＰ、右側サブ配光パターンＲＰの上縁のカットラインＣＬおよびＬＣＬ、ＲＣＬを形成する。前記シェード部２２Ｌは、図１３の正面図に示すように、前記外管２３Ｌに１８０°からθ°引いた角度の範囲に設けられている。これにより、図１の左側通行用のすれ違い用の配光パターンＰが得られる。なお、前記放電灯２１Ｌを図１３中の矢印方向にθ°分回転させることにより、右側通行用のすれ違い用の配光パターンが得られる。

前記放電灯２１Ｌは、前記挿入孔６Ｌ中に挿入されて前記メインリフレクタ３Ｌおよび前記サブリフレクタ４Ｌに着脱可能に取り付けられて、前記光源軸Ｚ−Ｚが前記車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差し、かつ、前記発光部（バルブセンタ）ＢＣとしての前記発光管２０Ｌが前記ヘッドランプ１Ｌの光軸ＺＬ−ＺＬ上に位置するものである。なお、前記車両軸ＺＣ−ＺＣは、前記ヘッドランプ１Ｌの光軸ＺＬ−ＺＬとほぼ平行である。

この実施例２における車両用前照灯であるヘッドランプ１Ｌは、以上のごとき構成からなるので、発光管２０Ｌを発光させると、この発光管２０Ｌからの光は、図１０に示すように、メインリフレクタ３Ｌのメイン反射面で反射されてすれ違い用配光パターンＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射され、かつ、サブリフレクタ４Ｌのサブ反射面で反射されてサブ配光パターンＬＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射される。

このとき、このヘッドランプ１Ｌは、放電灯２１Ｌを光源軸Ｚ−Ｚが車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差するように斜め差しの状態で配置するものであるから、放電灯２１Ｌの発光管２０Ｌの広い面の側面がメイン反射面およびサブ反射面にそれぞれ対向する。このために、このヘッドランプ１Ｌは、立壁構造のサブリフレクタ４Ｌのサブ反射面が発光管２０Ｌからの光をほぼ全面に亘ってほぼ均等に反射させることができる。すなわち、縦置き（Ｈ−８）レイアウトタイプの場合は、光源軸と車両軸とがほぼ平行であるから、発光部から前側Ｆのサブ反射面への光の入射角が高角度となり光の入射量が少ないので、前側Ｆのサブ反射面が有効に利用されていない。一方、横置き（Ｃ−６）レイアウトタイプの場合は、光源軸と車両軸とがほぼ直交するから、発光部から後側Ｂのサブ反射面への光の入射角が高角度となり光の入射量が少ないので、後側Ｂのサブ反射面が有効に利用されていない。これに対して、このヘッドランプ１Ｌは、サブ反射面が前側Ｆから後側Ｂにかけて全面に亘って有効に利用されており、かつ、サブ反射面が発光管２０Ｌからの光をほぼ均等に反射させることができる。しかも、このヘッドランプ１Ｌは、放電灯２１Ｌの発光管２０Ｌの広い面の側面と対向するメイン反射面においても同様に有効に利用されている。これにより、このヘッドランプ１Ｌは、放電灯２１Ｌの光を有効利用することができ、かつ、サブ反射面で反射されるサブ配光パターンＬＰの配光制御や配光設計が容易となり、その分、製造コストを安価にすることができる。

また、このヘッドランプ１Ｌは、光源軸Ｚ−Ｚが車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差するように斜め差しの状態で配置されている放電灯２１Ｌにすれ違い用の配光パターンＰおよびサブ配光パターンＬＰにカットラインＰＣＬおよびＬＣＬを形成するバルブストライプのシェード部２２Ｌが設けられている。このために、このヘッドランプ１Ｌは、発光管２０Ｌからの光のうち一部の光が外管２３Ｌのシェード部２２Ｌにより遮蔽され、残りの光が外管２３Ｌを通過してメイン反射面およびサブ反射面に入射して反射するので、この反射光にシャープなカットラインＰＣＬおよびＬＣＬが形成される。これにより、このヘッドランプ１Ｌは、メイン反射面およびサブ反射面で反射された反射光がすれ違い用の配光パターンＰ（一部のパターンＰ１）およびサブ配光パターンＬＰで自動車Ｃの前方Ｆに照射され、かつ、このすれ違い用の配光パターンＰ（一部のパターンＰ１）およびサブ配光パターンＬＰにシャープなカットラインＣＬ（ＰＣＬ）およびＬＣＬが形成される。

特に、このヘッドランプ１Ｌは、放電灯２１Ｌを光源軸Ｚ−Ｚが車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差するように斜め差しの状態で配置するので、発光管２０Ｌからメイン反射面およびサブ反射面に入射する光がほとんどシェード部２２Ｌを通過し、これによりシャープなカットラインＣＬ（ＰＣＬ）およびＬＣＬが確実に形成される。なお、図１１においては、メイン反射面のうち左側Ｌのメイン反射面による光路およびすれ違い用の配光パターンＰの一部のパターンＰ１しか図示していないが、このヘッドランプ１Ｌにおいては、メイン反射面の全面に亘って同様の光路および配光パターンかつシャープなカットラインが得られる。

このように、このヘッドランプ１Ｌは、すれ違い用の配光パターンＰおよびサブ配光パターンＬＰにシャープなカットラインＣＬおよびＬＣＬが形成されるので、プロジェクタタイプのヘッドランプと比較してカットラインがぼやける傾向にあるリフレクタタイプのヘッドランプに最適である。

さらに、このヘッドランプ１Ｌは、放電灯２１Ｌを光源軸Ｚ−Ｚが車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差するように斜め差しの状態で配置するので、縦置き（Ｈ−８）レイアウトタイプのヘッドランプや横置き（Ｃ−６）レイアウトタイプのヘッドランプと比較して、放電灯２１Ｌのレイアウト設計の自由度が増し、自動車（車両）Ｃおよび前照灯（ランプ）の造形に適合した放電灯２１Ｌのレイアウトが得られ易い。しかも、このヘッドランプ１Ｌは、メイン反射面およびサブ反射面を有効利用し易くなる。特に、このヘッドランプ１Ｌは、放電灯２１Ｌが斜め差し、すなわち、放電灯２１Ｌを光源軸Ｚ−Ｚが車両軸ＺＣ−ＺＣに対して交差するように配置するので、放電灯２１をメインリフレクタ３Ｌの曲面に沿って配置することができ、放電灯２１Ｌの外管２３Ｌを保持する部分２５Ｌ（図１２を参照）やバルブホルダ（図示せず）がサブ反射面より突出することがない（図１１参照）。この結果、放電灯の横差し、すなわち、放電灯を光源軸が車両軸に対してほぼ交差するように配置するタイプの車両用前照灯と比較して、サブ反射面の有効反射面を確保し易く、かつ、グレア防止となり、しかも、車両用前照灯の設計の自由度が増す。

このヘッドランプ１Ｌにおいては、光源として放電灯２１Ｌを使用するものである。ところが、この発明においては、Ｈ４タイプのハロゲンバルブなどを使用しても良い。この場合、シェードを有するサブフィラメントのみを使用する。

なお、この実施例１および２においては、すれ違い用の配光パターンＰが得られるヘッドランプについて説明する。ところが、この発明おいては、その他の車両用前照灯にも適用することができる。たとえば、走行用の配光パターンが得られヘッドランプ、フォグ用の配光パターンが得られるフォグランプなどにも適用することができる。このヘッドランプやフォグランプの場合、サブ反射面で得られる左側サブ配光パターンおよび右側サブ配光パターンは、それぞれ、ヘッドランプやフォグランプに適したサブ配光パターンとする。

この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す左右ヘッドランプの配光パターンと左右のヘッドランプの概略の説明図である。 同じく、左側メイン反射面およびサブ反射面およびダミー反射面を示す正面図である。 同じく、右側メイン反射面およびサブ反射面およびダミー反射面を示す正面図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。 同じく、左側サブ反射面で得られる発光部パターンを示す説明図である。 同じく、右側サブ反射面で得られる発光部パターンを示す説明図である。 同じく、左側ヘッドランプの配光パターンと概略とを示す説明図である。 同じく、右側ヘッドランプの配光パターンと概略とを示す説明図である。第１反射面の第５ゾーンの反射面で得られる配光パターンを示す説明図である。 この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す左側ヘッドランプの概略の説明図である。 同じく、左側ヘッドランプの配光パターンと概略とを示す説明図である。 同じく、放電灯を示す側面図である。 図１２におけるＸＩＩＩ矢視図である。

１Ｌ 左側ヘッドランプ
１Ｒ 右側ヘッドランプ
２Ｌ、２Ｒ 光源
ＢＣ 発光部（バルブセンタ）
２０Ｌ 発光管（発光部）
２１Ｌ 放電灯
２２Ｌ シェード部（バルブストライプ）
２３Ｌ 外管
２４Ｌ 口金
３Ｌ、３Ｒ 固定式のメインリフレクタ
３Ｌ１〜３Ｌ２１、３Ｒ１〜３Ｒ２１ メイン反射面のセグメント（ブロック）
４Ｌ、４Ｒ 固定式のサブリフレクタ
４Ｌ１〜４Ｌ９、４Ｒ１〜４Ｒ９ サブ反射面のセグメント（ブロック）
５Ｌ、５Ｒ 固定式のダミーリフレクタ
５ＬＸ ダミー反射面
６Ｌ 挿入孔
Ｃ 自動車（車両）
Ｆ 前方側
Ｂ 後方側
Ｕ 上側
Ｄ 下側
Ｌ 左側
Ｒ 右側
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線
ＺＬ−ＺＬ 左側ヘッドランプの光軸
ＺＲ−ＺＲ 右側ヘッドランプの光軸
ＺＣ−ＺＣ 車両軸
Ｚ−Ｚ 光源軸（バルブ軸）
Ｐ すれ違い用の配光パターン（所定のメイン配光パターン）
ＨＺ ホットゾーン
Ｐ１ すれ違い用の配光パターンの一部の配光パターン
ＬＰ 左側サブ配光パターン
ＲＰ 右側サブ配光パターン
ＣＬ、ＬＣＬ、ＲＣＬ、ＰＣＬ カットライン

Claims (4)

1. 光源と、固定式のメインリフレクタと、固定式のサブリフレクタとを有する車両用前照灯において、
   前記メインリフレクタには、前記光源からの光を反射させて所定のメイン配光パターンで車両の前方に照射するメイン反射面が設けられており、
   前記サブリフレクタは、前記メインリフレクタの左側または右側に立設され、かつ、前方に延設された立壁構造をなし、
   前記サブリフレクタには、前記光源からの光を反射させて前記メイン配光パターンのホットゾーンから左側方または右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンで車両の前方に照射するサブ反射面が設けられていて、
   前記光源は、光源軸が車両軸に対して交差するように、斜め差しの状態で配置されている、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記サブ反射面は、１個もしくは上下に複数個に分割されており、１個もしくは上下に複数個に分割されている前記サブ反射面は、前記メインリフレクタの左側または右側の立設部から先端部にかけて１枚の反射面で形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記光源は、光源軸が車両軸に対して交差するように、斜め差しの状態で配置されており、前記光源には、メイン配光パターンおよび前記サブ配光パターンにカットラインを形成するシェード部が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
4. 車両の前部の左側に装備される前記請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用前照灯は、前記メインリフレクタの右側に立壁構造の前記サブリフレクタが立設されており、前記サブ反射面により前記メイン配光パターンのホットゾーンから左側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンが得られ、
   車両の前部の右側に装備される前記請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用前照灯は、前記メインリフレクタの左側に立壁構造の前記サブリフレクタが立設されており、前記サブ反射面により前記メイン配光パターンのホットゾーンから右側方までの範囲の拡散タイプのサブ配光パターンが得られ、
   前記左側のサブ配光パターンと前記右側のサブ配光パターンとは、路肩側のサブ配光パターンの上側カットラインが対向車線側のサブ配光パターンの上側カットラインよりも上方に位置する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用前照灯。

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