JP4438647B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、プロジェクタタイプの車両用前照灯であって、光源バルブを光軸に対して交差する方向に挿入セットする、いわゆる光源バルブ横差しタイプの車両用前照灯に関するものである。

いわゆる光源バルブ横差しタイプの車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２）。以下、この光源バルブ横差しタイプ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、特許文献２にそれぞれ対応する。前者の光源バルブ横差しタイプの車輌用前照灯は、プロジェクタタイプであって、リフレクタ（１００）と、バルブ（４）と、凸レンズ（５）とから構成されている。バルブ（４）をリフレクタ（１００）の光軸（Ｚ−Ｚ）に対して直交する方向に挿入セットすることにより、バルブ（４）の長手方向（Ｄ−Ｄ）と光軸（Ｚ−Ｚ）とがほぼ水平断面上において交差する。また、後者の光源バルブ横差しタイプの車両用前照灯は、プロジェクタタイプではないが、反射鏡（２）と、電球（３）と、レンズ（４）と、集光レンズ（５）とから構成されている。電球（３）を反射鏡（２）の光軸（Ｚ）に対して直交する方向に挿入セットすることにより、電球（３）の中心軸（Ｙ）と光軸（Ｚ）とがほぼ水平断面上において交差する。

この光源バルブ横差しタイプの車両用前照灯は、光源バルブ縦差しタイプの車両用前照灯と比較して、灯具を前後方向において小型化することができるので、車両用前照灯の収納スペースにおいて奥行き寸法が十分に確保されないような車両にも装備することができる。

ここで、光源バルブのバルブ軸とリフレクタの光軸とがほぼ水平断面上で交差すると、図４中の曲線ＬＦに示すような光の強度（光度、照度、光束）分布となる。この図４中の光の強度分布曲線ＬＦ（光源バルブ３からの距離が大きいほど光の強度が強い）から明らかなように、光源バルブ３からの光のうち、光Ｌ１Ｕから光Ｌ１Ｄまでの光は、リフレクタ２で反射制御されて有効に利用されているが、光Ｌ１Ｕから光Ｌ２Ｕ、光Ｌ２Ｄ、光Ｌ１Ｄまでの光（直射光）は、リフレクタ２で反射制御されず有効に利用されていない。

ところが、前者の従来の車輌用前照灯は、光Ｌ１Ｕから光Ｌ２Ｕ、光Ｌ２Ｄ、光Ｌ１Ｄまでの光を有効に利用する手段が設けられていないので、光Ｌ１Ｕから光Ｌ２Ｕ、光Ｌ２Ｄ、光Ｌ１Ｄまでの光を全然有効に利用することができないという課題がある。また、後者の従来の車両用前照灯は、集光レンズ（５）により光Ｌ１Ｕから光Ｌ２Ｕ、光Ｌ２Ｄ、光Ｌ１Ｄまでの光を有効に利用することができるが、集光レンズ（５）が電球（３）と比較して大きいので、反射鏡（２）からレンズ（４）に向かう反射光の光路の妨げとなるという課題がある。特に、後者の従来の車両用前照灯においては、プロジェクタタイプの車両用前照灯の場合、リフレクタからの反射光がリフレクタの第２焦点に集中して向かうので、反射鏡（２）からレンズ（４）に向かう反射光の光路の妨げが大となる。

実開平１−１７２２０２号公報 特開２００１−６４０８号公報

この発明が解決しようとする問題点は、前記の従来の車両用前照灯では、光源バルブからの直射光を全然有効に利用していない点と、リフレクタからの反射光の光路を大幅に妨げている点である。

この発明（請求項１にかかる発明）は、光源バルブとリフレクタの第２焦点との間に光学部材が配置されており、この光学部材の大きさがリフレクタから第２焦点に集中して向かう反射光の光路の妨げとならない程度の大きさであり、この光学部材が光源バルブからの光のうちリフレクタで反射されない光（直射光）の一部を投影レンズを通して配光制御し、光学部材が、凸面と平面とをなし、光源バルブのバルブ軸方向に軸を有するシリンドリカル形状の凸レンズから構成されていて、投影レンズを通して見て、光源バルブとほぼ同等の大きさを有し、光源バルブの発光部が、リフレクタの光軸に対して、光源バルブのバルブ軸方向に光源バルブの挿入方向と反対側にオフセットされていて、投影レンズの光軸が、リフレクタの光軸に対して、光源バルブのバルブ軸方向に光源バルブの発光部のオフセット方向と逆方向にオフセットされている、ことを特徴とする。

また、この発明（請求項２にかかる発明）は、光学部材が、凸レンズから構成されており、光学部材の焦点が、光源バルブの発光部ないしその近傍に位置する、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、光学部材が、凸レンズから構成されており、光学部材の焦点が、光源バルブの発光部から投影レンズ側にずれた位置に位置する、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、リフレクタの第２焦点ないしその近傍に第１位置と第２位置とに切替可能に配置されており、第１位置に位置するときにはリフレクタからの反射光の一部をカットオフしてすれ違い用のロービームを形成し、第２位置に位置するときにはリフレクタからの反射光でハイビームを形成する可動シェードを備え、光学部材が、凸レンズから構成されており、光学部材の焦点が、光源バルブの発光部に対して上側にずれた位置に位置する、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、光源バルブとリフレクタの第２焦点との間に配置されている光学部材により、光源バルブからの直射光の一部を有効に利用することができる。また、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、光学部材の大きさがリフレクタから第２焦点に集中して向かう反射光の光路の妨げとならない程度の大きさであるから、この光学部材がリフレクタからの反射光の光路を妨げるようなことがない。このように、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、前後方向において小型化することができる光源バルブ横差しタイプであって、かつ、プロジェクタタイプの車両用前照灯において、光源バルブからの光のうちほとんどの光を有効に利用することができ、光出力の小さい光源バルブでも十分な明るさの配光パターンを得ることができる。

しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、凸レンズから構成されている光学部材の大きさが投影レンズを通して見て、光源バルブとほぼ同等の大きさを有する。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、投影レンズを通してランプ内を見た際に、光学部材により光源バルブが隠されるので、見栄えが向上される。

その上、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、光源バルブの発光部が、リフレクタの光軸に対して、光源バルブのバルブ軸方向に光源バルブの挿入方向と反対側にオフセットされていて、投影レンズの光軸が、リフレクタの光軸に対して、光源バルブのバルブ軸方向に光源バルブの発光部のオフセット方向と逆方向にオフセットされているものである。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、シリンドリカル形状の凸レンズから構成されている光学部材により配光制御される補助配光パターンとして、光源バルブの挿入方向側が広がっている補助配光パターンが得られる。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、凸レンズから構成されている光学部材焦点を、光源バルブの発光部ないしその近傍に位置させることにより、ワイドの補助配光パターンが得られる。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、凸レンズから構成されている光学部材の焦点を、光源バルブの発光部に対して前側にずらすことにより、集光した補助配光パターンが得られる。

さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、凸レンズから構成されている光学部材の焦点を、光源バルブの発光部に対して上側にずらすことにより、下側に下がった補助配光パターンが得られる。その上、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、凸レンズから構成されている光学部材の焦点を、光源バルブの発光部に対して上側にずらすことにより、光学部材より出射される光の光路が通常の場合の光路よりも上側になるので、光学部材より出射される光のうち、可動シェードでカットされる光を少なくすることができる。この結果、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、光源バルブからの直射光をさらに有効に利用することができる。しかも、可動シェードの第１位置から第２位置への切替量が少なくてすむので、可動シェードの切替機構が小型小出力のものであっても十分に可動シェードの切替、すなわち、配光パターンの切替を確実に行うことができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。

以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。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。

以下、この実施例における車両用前照灯の構成について説明する。図面において、符号「Ｆ」は、車両の前方側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後方側を示す。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。また、図６（Ａ）および（Ｂ）、図７（Ａ）および（Ｂ）は、コンピュータのシミュレーションで得られたスクリーン上の配光パターンを簡略化して示す等光度曲線（等照度曲線）の説明図であって、中央の等光度曲線は、高光度帯であって、その他の曲線は、外に行くにしたがって低くなる光度帯である。さらに、この明細書および図面においては、車両が左側通行の場合について説明する。車両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４において、符号１は、この実施例における車両用前照灯である。この実施例における車両用前照灯１は、プロジェクタタイプのヘッドランプであって、図７（Ａ）に示すすれ違い用の配光パターンＰＬと、走行用の配光パターン（図示せず）とを照射する２灯式のヘッドランプである。前記車両用前照灯１（ヘッドランプ１）には、リフレクタ２と、光源バルブとしての放電灯３と、投影レンズ（集光レンズ）４と、光学部材としての凸レンズ５と、可動シェード７と、切替手段８とを備える。

前記リフレクタ２の内凹面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、前記反射面９が形成されている。前記反射面９は、楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面からなる。このために、前記反射面９は、第１焦点Ｆ１と、第２焦点Ｆ２とを有する。前記反射面９の自由曲面（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。前記リフレクタ２は、ホルダ（フレーム）１０に固定保持されている。前記リフレクタ２の右側方には、前記放電灯３を挿入するための挿入孔１１が設けられている。前記リフレクタ２の前記挿入孔１１の縁には、前記放電灯３を着脱可能に取り付ける取付部（光源バルブマウント部）１２および取付機構など（図示せず）が設けられている。

前記放電灯３は、いわゆる、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）などである。前記放電灯３は、発光部１３を有するガラスバルブ１４と、ソケット機構１５とから構成されている。なお、光源としては、前記放電灯３以外に、ハロゲン電球、白熱電球でも良い。

前記放電灯３は、前記リフレクタ２に着脱可能に取り付けられている。すなわち、前記放電灯３を前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚ（前記反射面９の光軸Ｚ−Ｚ）に対して交差する方向に挿入セットすることにより、図１に示すように、前記放電灯３のバルブ軸ＺＢ−ＺＢと前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚとがほぼ水平断面上において交差（ほぼ直交）する。また、図２および図３に示すように、前記バルブ軸ＺＢ−ＺＢは、前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚを通るほぼ水平線Ｈ−Ｈ上に位置する。さらに、図１および図３に示すように、前記放電灯３の発光部１３（発光部１３の中心軸Ｚ１−Ｚ１）は、前記リフレクタ３の光軸Ｚ−Ｚに対して、前記バルブ軸ＺＢ−ＺＢの方向に前記放電灯３の挿入方向と反対側、すなわち、右側Ｒにオフセットされている。さらにまた、図１および図２に示すように、前記放電灯３の発光部分１３は、前記リフレクタ２の反射面９の第１焦点Ｆ１ないしその近傍に位置する。

前記投影レンズ４は、非球面レンズの凸レンズである。前記投影レンズ４の前方側は、凸非球面をなし、一方、前記投影レンズ４の後方側は、平非球面をなす。前記投影レンズ４は、前記ホルダ１０に固定保持されている。前記投影レンズ４は、図示されていないが、前記反射面９の第２焦点Ｆ２よりも前側に物空間側の焦点面（メリジオナル像面）を有する。また、図１および図３に示すように、前記投影レンズ４の光軸Ｚ２−Ｚ２は、前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚに対して、前記バルブ軸ＺＢ−ＺＢの方向に前記放電灯３の発光部１３のオフセット方向と逆方向、すなわち、左側Ｌにオフセットされている。

前記凸レンズ５は、前方側が凸面をなし、後方側が平面をなし、左右水平方向に軸を有するシリンドリカル形状をなす。前記凸レンズ５は、前記放電灯３と前記リフレクタ２の反射面９の第２焦点Ｆ２との間に配置されていて、取付部材１６を介して前記ホルダ１０に取り付けられている。前記凸レンズ５は、前記リフレクタ２の反射面９から前記第２焦点Ｆ２に集中して向かう反射光（図示せず）の光路の妨げとならない程度の大きさを有している。たとえば、前記凸レンズ５の大きさは、前記投影レンズ４を通して見て、前記放電灯３とほぼ同等の大きさを有する。すなわち、前記凸レンズ５の上下の高さは、前記放電灯３のガラスバブル１４の直径とほぼ同等か若干大きく、前記凸レンズ５の左右の幅は、前記放電灯３のガラスバルブ１４の左右の長さとほぼ同等か若干小さい。

前記凸レンズ５は、図４中の光の強度分布曲線ＬＦに示すように、前記放電灯３からの光のうち前記リフレクタ２の反射面９で反射されない光（直射光であって、実線矢印の光Ｌ１Ｕから実線矢印の光Ｌ２Ｕ、実線矢印の光Ｌ２Ｄ、実線矢印の光Ｌ１Ｄまでの光）の一部（実線矢印の光Ｌ２Ｕから実線矢印の光Ｌ２Ｄまでの光）を配光制御するものである。前記凸レンズ５により配光制御された光は、前記投影レンズ４を通して外部に照射される。

たとえば、前記凸レンズ５の焦点Ｆ３を、図５（Ｂ）に示すように、前記放電灯３の発光部１３ないしその近傍に位置させる。このとき、前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚおよび前記放電灯３の発光部１３の中心軸Ｚ１−Ｚ１および前記投影レンズ４の光軸Ｚ２−Ｚ２と、前記凸レンズ５の光軸Ｚ３−Ｚ３との上下の位置関係は、同一である。すると、図６（Ｂ）に示すように、ワイドの補助配光パターンＰＷが得られる。前記のワイドの補助配光パターンＰＷは、上下が水平線ＨＬ−ＨＲに対して上に約７°下に約４°広がっている。また、左右が垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右に約２２°左に約３２°広がっている。

また、前記凸レンズ５の焦点Ｆ３を、図５（Ａ）に示すように、前記放電灯３の発光部１３に対して、前記投影レンズ４側（前側）に約２．０ｍｍずれた位置で、かつ、上側に約１．０ｍｍずれた位置に位置させる。すなわち、前記凸レンズ５の光軸Ｚ３−Ｚ３が前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚおよび前記放電灯３の発光部１３の中心軸Ｚ１−Ｚ１および前記投影レンズ４の光軸Ｚ２−Ｚ２に対して上側に位置する。すると、図６（Ａ）に示すように、集光の補助配光パターンＰＳが得られる。前記の集光の補助配光パターンＰＳは、上下が水平線ＨＬ−ＨＲに対して上に約２°下に約６°広がっている。また、左右が垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右に約２２°左に約３２°広がっている。すなわち、前記の集光の補助配光パターンＰＳは、前記凸レンズ５の焦点Ｆ３を前記放電灯３の発光部１３に対して前側にずらすことにより、上下幅が前記のワイドの補助配光パターンＰＷの上下幅よりも約７０％狭く集光している。また、前記の集光の補助配光パターンＰＳは、前記凸レンズ５の焦点Ｆ３を前記放電灯３の発光部１３に対して上側にずらすことにより、前記のワイドの補助配光パターンＰＷよりも約２−３°下側に下がっている。さらに、上辺が中央（ＶＵ−ＶＤ）において上側にせり上がっており、かつ、中央（ＶＵ−ＶＤ）から左右に行くに従ってせり下がっているなだらかな上凸形状をなしている。

前記可動シェード７は、前記投影レンズ４の光軸Ｚ２−Ｚ２と同様に、前記リフレクタ２の光軸Ｚ−Ｚに対して、前記バルブ軸ＺＢ−ＺＢの方向に前記放電灯３の発光部１３のオフセット方向と逆方向、すなわち、左側Ｌにオフセットされている。また、前記可動シェード７は、前記リフレクタ２の第２焦点Ｆ２近傍に可動シェード用の前記切替手段８により姿勢切替可能に配置されている。さらに、前記可動シェード７の上縁には、すれ違い用の配光パターンＰＬの上縁のカットラインを形成するエッジ部１７が設けられている。

前記可動シェード７は、位置（姿勢）をすれ違い用の第１位置（図２中の実線に示す位置）に切り替えると、前記放電灯３の発光部１３からの光であって前記リフレクタ２で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で前記投影レンズ４を通して外部に照射されるすれ違い用の配光パターンＰＬ（図７（Ａ）を参照）を形成する。また、前記可動シェード７は、位置（姿勢）を走行用の第２位置（図２中の二点鎖線に示す位置）に切り替えると、前記放電灯３の発光部１３からの光であって前記リフレクタ２で反射された反射光で前記投影レンズ４を通して外部に照射される走行用の配光パターン（図示せず）を形成する。

前記可動シェード用の切替手段８は、ソレノイド１８およびドームスプリング１９から構成されている。前記可動シェード用の切替手段８は、前記可動シェード７の位置（姿勢）を、すれ違い用の第１位置と走行用の第２位置とに切り替えるものである。すなわち、ソレノイド１８が無通電状態のときには、ドームスプリング１９のスプリング力により、可動シェード７がすれ違い用の第１位置に切り替えられている。また、ソレノイド１８が通電されると、可動シェード７がドームスプリング１９のスプリング力に抗して、すれ違い用の第１位置から走行用の第２位置に切り替えられる。さらに、ソレノイド１８への通電を断つと、ドームスプリング１９のスプリング力により可動シェード７が走行用の第２位置からすれ違い用の第１位置に切り替えられる。

前記車両用前照灯１（ヘッドランプ１）の構成部品のリフレクタ２、放電灯３、投影レンズ４、凸レンズ５、可動シェード７、切替手段８などがアウターレンズもしくはアウターカバー（図示せず）とランプハウジング（図示せず）とに区画された灯室（図示せず）内に配置されることにより、前記車両用前照灯１（ヘッドランプ１）が構成される。

この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）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、可動シェード用の切替手段８により、可動シェード７をすれ違い用の第１位置、すなわち、図２中の実線に示す第１位置に切り替えておく。

つぎに、放電灯３の発光部１３を発光させる。すると、図４中の光の強度分布曲線ＬＦに示すように、放電灯３の発光部１３からの光のうち、実線矢印の光Ｌ１Ｕから実線矢印の光Ｌ１Ｄまでの光の大部分は、リフレクタ２の反射面９で反射される。この反射面９で反射された反射光は、リフレクタ２の第２焦点に集中して進む。このとき、反射光の光路のほとんどは、放電灯３とリフレクタ２の反射面９の第２焦点Ｆ２との間に配置されている凸レンズ５で妨げられるようなことがない。そして、反射光の一部は、すれ違い用の第１位置に位置する可動シェード７によりカットオフされ、反射光の残りは、投影レンズ４を通って外部に、図７（Ａ）に示すすれ違い用の配光パターンＰＬとして照射される。

一方、放電灯３からの直射光（図４中の光の強度分布曲線ＬＦにおける実線矢印の光Ｌ１Ｕから実線矢印の光Ｌ２Ｕ、実線矢印の光Ｌ２Ｄ、実線矢印の光Ｌ１Ｄまでの光）の一部（同じく、図４中の光の強度分布曲線ＬＦにおける実線矢印の光Ｌ２Ｕから実線矢印の光Ｌ２Ｄまでの光）は、凸レンズ５に入射する。この凸レンズ５に入射した光は、配光制御されて投影レンズ４を通して外部に、たとえば、図６（Ａ）に示す集光の補助配光パターンＰＳとして照射される。そして、この図６（Ａ）に示す集光の補助配光パターンＰＳと、前記の図７（Ａ）に示すすれ違い用の配光パターンＰＬとが合成された図７（Ｂ）に示す配光パターンＰＬ１が得られる。

ここで、可動シェード用の切替手段８により、可動シェード７を走行用の第１位置、すなわち、図２中の二点鎖線に示す第２位置に切り替える。

すると、リフレクタ２の反射面９で反射された反射光は、可動シェード７でカットオフされずにそのまま投影レンズ４を通って外部に走行用の配光パターン（図示せず）として照射される。一方、放電灯３からの直射光の一部の光は、凸レンズ５に入射して配光制御されて投影レンズ４を通して外部に所定の補助配光パターンとして照射される。そして、走行用の配光パターンと所定の補助配光パターンとが合成された配光パターンが得られる。

この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、放電灯３とリフレクタ２の反射面９の第２焦点Ｆ２との間に配置されている凸レンズ５により、放電灯３からの直射光（図４中の光の強度分布曲線ＬＦにおける実線矢印の光Ｌ１Ｕから実線矢印の光Ｌ２Ｕ、実線矢印の光Ｌ２Ｄ、実線矢印の光Ｌ１Ｄまでの光）の一部（同じく、図４中の光の強度分布曲線ＬＦにおける実線矢印の光Ｌ２Ｕから実線矢印の光Ｌ２Ｄまでの光）を有効に利用することができる。

また、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、凸レンズ５の大きさがリフレクタ２の反射面９から第２焦点Ｆ２に集中して向かう反射光の光路の妨げとならない程度の大きさであるから、この凸レンズ５がリフレクタ２の反射面９からの反射光の光路を妨げるようなことがない。特に、リフレクタ２の反射面９からの反射光が第２焦点Ｆ２に集中して向かうプロジェクタタイプの車両用前照灯において、第２焦点に集中する反射光の光路を妨げないことは、配光パターンの制御上重要なことである。

このように、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、前後方向において小型化することができる光源バルブ横差しタイプであって、かつ、プロジェクタタイプの車両用前照灯において、放電灯３からの光のうちほとんどの光を有効に利用することができ、光出力の小さい光源バルブでも十分な明るさの配光パターンを得ることができる。

特に、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、凸レンズ５の大きさが投影レンズ４を通して見て、放電灯３とほぼ同等の大きさを有する。すなわち、凸レンズ５の上下の高さが放電灯３のガラスバブル１４の直径とほぼ同等か若干大きく、凸レンズ５の左右の幅が放電灯３のガラスバルブ１４の左右の長さとほぼ同等か若干小さい。このために、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、投影レンズ４を通してランプ内を見た際に、凸レンズ５により放電灯３が隠されるので、見栄えが向上される。

また、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、光学部材としての凸レンズ５の焦点Ｆ３を、図５（Ｂ）に示すように、放電灯３の発光部１３ないしその近傍に位置させることにより、図６（Ｂ）に示すワイドの補助配光パターンＰＷが得られる。また、凸レンズ５の焦点Ｆ３を、図５（Ａ）に示すように、放電灯３の発光部１３に対して前側にかつ上側にずらすことにより、図６（Ａ）に示す集光の補助配光パターンＰＳが得られる。すなわち、凸レンズ５の焦点Ｆ３を放電灯３の発光部１３に対して前側にずらすことにより、集光した補助配光パターンが得られ、また、凸レンズ５の焦点Ｆ３を放電灯３の発光部１３に対して上側にずらすことにより、下側に下がった補助配光パターンが得られる。このように、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、凸レンズ５の位置を任意に設定することにより、任意の補助配光パターンが得られるので、使用する状況に応じて最適な補助配光パターンを選択することができる。

さらに、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、凸レンズ５の焦点Ｆ３を放電灯３の発光部１３に対して上側にずらすことにより、凸レンズ５より出射される光の光路が通常の場合（凸レンズ５の焦点Ｆ３と放電灯３の発光部１３との上下の相対位置関係が同一の場合）の光路よりも上側になるので、凸レンズ５より出射される光のうち、可動シェード７でカット（遮蔽）される光を少なくすることができる。この結果、この実施例における車両用前照灯１（ヘッドランプ１）は、放電灯３からの直射光をさらに有効に利用することができる。しかも、可動シェード７の第１位置から第２位置への切替量が少なくてすむので、切替機構８が小型小出力のものであっても十分に可動シェード７の切替、すなわち、配光パターンの切替を確実に行うことができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。

なお、前記の実施例においては、挿入孔１１をリフレクタ２の右側方に設けたものである。ところが、この発明においては、挿入孔１１をリフレクタ２の左側方に設けても良い。

この発明にかかる車両用前照灯の実施例を示す説明図である。 同じく、垂直縦断面図である。 同じく、正面図である。 同じく、光の強度分布曲線において、凸レンズによる放電灯からの直射光の有効利用を示す説明図である。 同じく、放電灯の発光部と凸レンズの焦点との相対位置関係を示す説明図である。 同じく、凸レンズにより得られる補助配光パターンを示す等光度曲線の説明図である。 同じく、すれ違い用の配光パターンを示す等光度曲線の説明図である。

１ 車両用前照灯（ヘッドランプ）
２ リフレクタ（リフレクタ）
３ 放電灯（光源バルブ）
４ 投影レンズ
５ 凸レンズ（光学部材）
７ 可動シェード
８ 切替手段
９ 反射面
１０ ホルダ
１１ 挿入孔
１２ 取付部
１３ 発光部
１４ ガラスバルブ
１５ ソケット機構
１６ 取付部材
１７ エッジ部
１８ ソレノイド
１９ ドームスプリング
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
ＰＬ すれ違い用の配光パターン
ＰＳ 集光の補助配光パターン
ＰＷ ワイドの補助配光パターン
ＰＬ１ すれ違い用の配光パターンと集光の補助配光パターンとが合成された配光パターン
Ｚ−Ｚ リフレクタの光軸
ＺＢ−ＺＢ バルブ軸
Ｚ１−Ｚ１ 放電灯の発光部の中心軸
Ｚ２−Ｚ２ 投影レンズの光軸
Ｚ３−Ｚ３ 凸レンズの光軸
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点
Ｆ３ 凸レンズの焦点
Ｌ１Ｕ、Ｌ２Ｕ、Ｌ２Ｄ、Ｌ１Ｄ 放電灯からの直射光
ＬＦ 光の強度分布曲線

Claims (4)

1. リフレクタと光源バルブと投影レンズとから構成されているプロジェクタタイプの車両用前照灯であって、前記光源バルブのバルブ軸と前記リフレクタの光軸とがほぼ水平断面上で交差する車両用前照灯において、
   前記光源バルブと前記リフレクタの第２焦点との間に配置されており、前記リフレクタから前記第２焦点に集中して向かう反射光の光路の妨げとならない程度の大きさを有し、前記光源バルブからの光のうち前記リフレクタで反射されない光の一部を配光制御する光学部材を備え、
   前記光学部材は、凸面と平面とをなし、前記光源バルブのバルブ軸方向に軸を有するシリンドリカル形状の凸レンズから構成されていて、前記投影レンズを通して見て、前記光源バルブとほぼ同等の大きさを有し、
   前記光源バルブの発光部は、前記リフレクタの光軸に対して、前記光源バルブのバルブ軸方向に前記光源バルブの挿入方向と反対側にオフセットされていて、
   前記投影レンズの光軸は、前記リフレクタの光軸に対して、前記光源バルブのバルブ軸方向に前記光源バルブの発光部のオフセット方向と逆方向にオフセットされている、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記光学部材は、凸レンズから構成されており、前記光学部材の焦点は、前記光源バルブの発光部ないしその近傍に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記光学部材は、凸レンズから構成されており、前記光学部材の焦点は、前記光源バルブの発光部から前記投影レンズ側にずれた位置に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
4. 前記リフレクタの第２焦点ないしその近傍に第１位置と第２位置とに切替可能に配置されており、前記第１位置に位置するときには前記リフレクタからの反射光の一部をカットオフしてすれ違い用のロービームを形成し、前記第２位置に位置するときには前記リフレクタからの反射光でハイビームを形成する可動シェードを備え、
   前記光学部材は、凸レンズから構成されており、前記光学部材の焦点は、前記光源バルブの発光部に対して上側にずれた位置に位置する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。

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