JP4527623B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、プロジェクタ型の車両用灯具に係り、特にカットオフラインの上方に照射される配光パターンの生成に関する。
従来、車両用灯具の一つとして、光源からの光をリフレクタにて反射し、反射光を投影レンズによって前方に投影するプロジェクタ型前照灯（ヘッドランプ）が知られている。この種のプロジェクタ型前照灯をすれ違いビーム用として用いる場合には、投影レンズとリフレクタとの間にシェードを設ける。このシェードは、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズから上向き照射光を出射させないようにすることによって、明暗境界線、いわゆるカットオフラインを配光パターン中に形成する。
ところで、このようなプロジェクタ型の前照灯では、シェードにより上向き照射光が略完全に除去されてしまうため、車両前方の路面の上方に設置された頭上標識（オーバーヘッドサイン：ＯＨＳ）の視認性が低下してしまうという問題がある。
この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示のプロジェクタ型ヘッドランプでは、シェードの前面における上端縁近傍部位に前方に向けて斜め下方に延びる上部傾斜面を有する楔上の突起部が設けられている。この上部傾斜面には、リフレクタの上部前端近傍領域からの反射光が入斜し、これを反射することによりカットオフラインの上方を照らすオーバーヘッドサイン照射光が前方に照射されるように構成されている。
特開２００１−３５２１８号公報
しかしながら、特許文献１のように一つの反射面からの光を前方に投影するように構成されている場合には、オーバーヘッドサイン領域全体にわたって均一に一定の光度以上の光を照射使用とすると、一定以上のサイズを持った反射面を確保しなければならず、ヘッドランプの小型化が難しい。特に、特許文献１のように、主配光を作るリフレクタの上部前端付近領域にて光源からの反射光を反射させ、シェード前面における上端縁近傍部位にてこの反射光を反射させてオーバーヘッドサイン照射光を作る構成においては、オーバーヘッドサイン領域に全体にわたって一定の光度以上で光を均一に照射することが難しく、何らかの改良が必要とされている。
本発明は、上記を鑑みて為されたものであり、小型で且つオーバーヘッドサイン領域に全体にわたって所定量以上の光を均一に照射することが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。
本発明の車両用灯具は、以下の構成を備えている。
（１） 投影レンズと、光源と、カットオフラインを形成するシェードと、前記光源からの光を前記シェード上端近傍を通過させ前記投影レンズに向けて反射するリフレクタと、
を有し、前記投影レンズから出射した光を光軸に沿って前方に照射する車両用灯具であって、
前記リフレクタの上端縁近傍に設けられ、前記光源からの光を反射するオーバーヘッドサイン用反射面と、
前記シェードの上端近傍に設けられ、前記オーバーヘッドサイン用反射面からの光を前記投影レンズに向けて反射して、前記投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用受光面と、を備え、
前記オーバーヘッドサイン用反射面は、集光光を出射する集光反射面と、拡散光を出射する拡散反射面と、を備え、
前記オーバーヘッドサイン用受光面は、前記集光光を反射する集光受光面と、前記拡散光を反射する拡散受光面と、を備えていることを特徴とする車両用灯具。
（２） 前記集光反射面は楕円系反射面でありかつ前記拡散反射面は双曲線系反射面であるとともに、前記集光反射面は前記拡散反射面よりも後方に位置することを特徴とする（１）に記載の車両用灯具。
（３） 前記拡散受光面は、前記集光受光面よりも前方に位置するとともに、前記集光受光面よりも前記光軸に対して大きく傾斜していることを特徴とする（１）に記載の車両用灯具。
（４） 前記集光受光面及び前記拡散受光面は、それぞれ中央受光面と、前記中央受光面と傾斜角度の異なる側方受光面を備え、
前記側方受光面は、前記側方受光面から出射される光が前記投影レンズの後方焦点と略一致するような角度に設定されていることを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の車両用灯具。
（５） 前記光源の下方に、前記光源からの光を前記オーバーヘッドサイン用反射面に向けて反射するオーバーヘッドサイン用付加反射面を備えていることを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の車両用灯具。
（６） 投影レンズと、光源と、カットオフラインを形成するシェードと、前記光源からの光を前記シェード上端近傍を通過させ前記投影レンズに向けて反射するリフレクタと、
を有し、前記投影レンズから出射した光を光軸に沿って前方に照射する車両用灯具であって、
前記リフレクタの上端縁近傍に設けられ、前記光源からの光を反射するオーバーヘッドサイン用反射面と、
前記シェードの上端近傍に設けられ、前記オーバーヘッドサイン用反射面からの光を前記投影レンズに向けて反射して、前記投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用受光面と、を備え、
前記オーバーヘッドサイン用反射面は、集光光を出射する集光反射面と、拡散光を出射する拡散反射面と、を備え、
前記オーバーヘッドサイン用受光面は、前記集光光を反射する集光受光面と、前記拡散光を反射する拡散受光面と、を備え、
前記光源の下方に、前記光源からの光を前記オーバーヘッドサイン用反射面に向けて反射するオーバーヘッドサイン用付加反射面を備えていることを特徴とする車両用灯具。
本発明の車両用灯具は、リフレクタの上端縁近傍に設けられ、光源からの光を反射するオーバーヘッドサイン用反射面と、シェードの上端近傍に設けられ、オーバーヘッドサイン用反射面からの光を投影レンズに向けて反射して、投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用受光面と、を備え、オーバーヘッドサイン用反射面は、それぞれ異なるパターンの反射光を出射する複数の反射面を備えている。したがって、複数の反射面から出射される光を適宜集光したり拡散したりしてやることにより、前方に投影される配光パターンの光量を積極的に制御することができる。したがって、一定以上の光度を備えた均一な配光パターンを実現することができる。
また、本発明の車両用灯具は、オーバーヘッドサイン用反射面が集光光を出射する集光反射面と、拡散光を出射する拡散反射面と、を備えている。したがって、集光光により集光された状態で光を前方に投影することができるとともに、拡散光により拡散した状態で光を前方に投影することができ、オーバーヘッドサイン領域に全体にわたって一定の光度以上で光を均一に照射することができる。
また、本発明の車両用灯具は、集光反射面は楕円系反射面でありかつ拡散反射面は双曲線系反射面であるとともに、集光反射面は前記拡散反射面よりも後方に位置する。このように反射面を設定してやることにより、集光光及び拡散光のそれぞれを構成することができる。また、集光反射面及び拡散反射面がリフレクタと一体に形成された場合には、楕円系反射面のほうが双曲線系反射面よりも凹みが大きいため、双曲線系反射面が楕円系反射面よりも側に位置しているほうが、リフレクタとの一体形成時に金型の抜けがよく、リフレクタの成型が容易となる。
また、本発明の車両用灯具では、オーバーヘッドサイン用受光面は、集光光を反射する集光受光面と、拡散光を反射する拡散受光面と、を備えている。したがって、集光光を集光光に応じた反射角度で反射するとともに、拡散光を拡散光に応じた反射角度で反射することができる。したがって、オーバーヘッドサイン用反射面のみで、集光光及び拡散光を構成する場合よりも、より均一なオーバーヘッドサイン用配光を構成することができる。
また、本発明の車両用灯具では、拡散受光面は、集光受光面よりも前方に位置するとともに、集光受光面よりも光軸に対して大きく傾斜している。拡散受光面は、集光受光面よりも前方に位置するため、集光受光面のほうがシェード上端部に近い。シェード上端部に近ければ、投影レンズの後方焦点との距離が近くなり、反射光の拡散度合いが小さくなる。したがって、集光反射面をシェード上端部側に配置することにより、集光光の拡散を抑制することができる。
また、拡散受光面を集光受光面よりも前記光軸に対して大きく傾斜させることにより、シェードからの距離が離れていても、拡散受光面から出射する光が擬似的に投影レンズの後方焦点から出射する方向に近づけてやることができる。したがって、光が必要以上に拡散され、必要箇所の光度の低下を抑制することができる。
また、本発明の車両用灯具では、集光受光面及び拡散受光面は、それぞれ中央受光面と、中央受光面と傾斜角度の異なる側方受光面を備え、側方受光面は、側方受光面から出射される光が前記投影レンズの後方焦点と略一致するような角度に設定されている。この場合にも、シェードからの距離が離れていても、側方受光面から出射する光が擬似的に投影レンズの後方焦点から出射する方向に近づけてやることができる。したがって、光が必要以上に拡散されることを抑制することができる。
また、本発明の車両用灯具では、前記光源の下方に、前記光源からの光を前記オーバーヘッドサイン用反射面に向けて反射するオーバーヘッドサイン用付加反射面を備えているので、オーバーヘッドサイン配光を構成する光の光量を増大させることができる。これは、特に光源として光量の小さい光源を用いた場合に効果的である。
以下、本発明に係る車両用前照灯の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明にかかる車両用前照灯の第１実施形態について説明する。
図１は本発明にかかる第１実施形態の車両用前照灯の全体構造を説明する断面図であり、図２は、本実施形態の車両用前照灯の基本的な光路を示す光路図であり、図３は、本実施形態の車両用前照灯のシェードを正面斜め上方から見た図である。
本実施形態の車両用前照灯１は、プロジェクタ型の灯具ユニット４を備えている。この灯具ユニット４は、ランプボディ２０とその前方開口部に取り付けられた素通し状の透明カバー２１とで形成された灯室３内に収容されている。灯具ユニット４の前部には投影レンズ５が設けられ、ランプボディ２０の前部に位置した投影レンズ５の外周側には、外光反射板であるエクステンションリフレクタ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって覆われている。また、ランプボディ２０は、ランプボディ２０を左右に回転可能に保持するスイブル機構７ａ，７ｂを介してボディ部８に取り付けられている。スイブル機構７ａ，７ｂは、ランプボディ２０の角度を左右に変化させて、出射する光の照射方向（灯具光軸）Ａｘを調整可能にしている。
灯具ユニット４は、光源バルブ９と、投影レンズ５と、リフレクタ１０と、シェード１１とを備えている。
光源バルブ９は、例えばメタルハライドバルブ等の放電バルブであり、バルブ管９ｂ内部の放電発光部により構成される光源９ａから光を出射する。光源バルブ９は、リフレクタ１０の側方に形成された貫通部（図示省略）から車両幅方向にバルブ管９ｂの軸線を一致させて挿着され、バルブサポート９ｃ（図１参照）により固定されている。光源バルブ９は、灯具光軸Ａｘ上に配置されたリフレクタ１０の第１焦点Ｐ１近傍に配置されている。光源バルブ９から出射してリフレクタ１０の反射面に入射した光は、同じく光軸Ａｘ上に配置されたリフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍に向かって反射される。
投影レンズ５は、シェード１１の前方に配置された凸レンズであり、前方側に凸部５ａが形成され、後方側に灯具光軸Ａｘに垂直な平面形状の入射面５ｂが設けられている。投影レンズ５の後方焦点は、リフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍となるように配置されており、図２に示すようにシェード１１により遮蔽されずシェード１１を通過したリフレクタ１０からの光を略平行光として光軸に沿って照射され、前方に投影される。
リフレクタ１０は、メイン反射面１０ａ、下部反射面１０ｂ、前部反射面１０ｃと、を備えた複合反射部材である。メイン反射面１０ａは、縦断面形状が少なくとも略回転楕円形状を有する自由曲面の反射面で形成されている。このメイン反射面１０ａの第１焦点Ｐ１の近傍には上記の光源バルブ９の光源９ａが配置されている。メイン反射面１０ａは、光源９ａから出射した光を反射して、その第２焦点Ｐ２の近傍に集光する（図２参照）。メイン反射面１０ａの第２焦点Ｐ２の近傍には投影レンズ５の後方焦点が配置されている。
下部反射面１０ｂ、前部反射面１０ｃは、光源９ａから出射した光を反射して、メイン反射面１０ａへ入射させる。メイン反射面１０ａに入射した光は、前方に投影される光の光量アップに寄与する。ここでは、下部反射面１０ｂ、前部反射面１０ｃは、縦断面が任意のスプライン（放物線、楕円、双曲線、直線の複合）、縦断面が放物線で設定される（直線なら放物柱面になる）。
リフレクタ１０の光軸方向前方側には、シェード１１が配置されている。シェード１１は、光源バルブ９の光源９ａから出射され、リフレクタ１０のメイン反射面１０ａにて反射された光を一部遮蔽する遮蔽部材である。シェード１１は、メイン反射面１０ａの第２焦点Ｐ２近傍に配置される上端部１１ａから、投影レンズ５近傍の下端部１１ｂへ傾斜する傾斜板部１３を有している。
図３に示すように、シェード１１は、上端部１１ａは左右の高さが異なる平坦部１１ｃ，１１ｃを備え、両平坦部１１ｃ，１１ｃは、中央の傾斜部１１ｄにより接続されている。リフレクタ１０から照射される光は、この上端部１１ａの形状に応じて遮蔽され、前方に投影される配光パターンには、この上端部１１ａの形状に応じたカットオフラインが形成される（図６参照）。
次に、図３〜図６を参照しながら、本実施形態のプロジェクタ型の灯具ユニット４を備えた車両用前照灯１におけるオーバーヘッドサイン光照射について説明する。
図４は、本実施形態の車両用前照灯において、オーバーヘッドサイン光照射を行う主要な反射面を示す図であり、図５は、オーバーヘッドサイン光の光路を示す光路図である。
本実施形態の灯具ユニット４には、図４に拡大して示すように、リフレクタ１０の上端縁１０ｅ近傍にオーバーヘッドサイン用反射面３０が設けられるとともに、シェード１１の上端部１１ａ近傍にオーバーヘッドサイン用受光面４０が設けられている。
まず、オーバーヘッドサイン用反射面３０について説明する。
オーバーヘッドサイン用反射面３０は、図４に示すように、リフレクタ１０の上端縁１０ｅ近傍にリフレクタ１０のメイン反射面１０ａに延在されて、リフレクタ１０に一体形成されている。本実施形態では、オーバーヘッドサイン用反射面３０は、車両前後方向に隣接して形成されたオーバーヘッドサイン用集光反射面３１と、オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２を備えている。オーバーヘッドサイン用集光反射面３１とオーバーヘッドサイン用拡散反射面３２は、それぞれ異なるパターンの反射光を出射する反射面であり、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１がオーバーヘッドサイン用拡散反射面３２より車両前後方向後方側、すなわち上端縁１０ｅから離れた側に設けられている。
オーバーヘッドサイン用集光反射面３１は、楕円をベースに設計された楕円系の自由曲面であり、入射光を集光させるように反射することにより、集光光を出射する反射面である。図４に示すように、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１は、光源９ａから出射した光を集光させるようにオーバーヘッドサイン用受光面４０側に向けて反射する。
オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２は、双曲線をベースに設計された双曲線系の自由曲面であり、入射光を拡散させるように反射することにより、拡散光を出射する反射面である。図４に示すように、オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２は、光源９ａから出射した光をリフレクタ１０外部の仮想焦点Ｐ３から出射したかのようにオーバーヘッドサイン用受光面４０側に向けて反射することにより拡散光を出射する。
ここで、上端縁１０ｅ側に設けられたオーバーヘッドサイン用拡散反射面３２は、曲率半径がオーバーヘッドサイン用集光反射面３１よりも大きく設定されている。言い換えると、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１のほうがオーバーヘッドサイン用拡散反射面３２よりも凹みが大きい。したがって、オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２がオーバーヘッドサイン用集光反射面３１よりも上端縁１０ｅ側に位置しているほうが、リフレクタ１０形成時に金型の抜けがよく、リフレクタ１０の成型が容易となるように構成されている。
次に、オーバーヘッドサイン用受光面４０について説明する。
オーバーヘッドサイン用受光面４０は、図４に示すように、シェード１１の上端部１１ａから投影レンズ５近傍の下端部１１ｂへ傾斜する傾斜板部１３に設けられている。本実施形態では、オーバーヘッドサイン用受光面４０は、車両前後方向に隣接して形成されたオーバーヘッドサイン用集光受光面４１と、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２を備えている。オーバーヘッドサイン用集光受光面４１とオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２は、それぞれ異なるパターンの光を反射する反射面であり、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１がオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２より車両前後方向後方側、すなわちシェード１１の上端部１１ａ側に設けられている。
オーバーヘッドサイン用集光受光面４１は、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１から出射した集光光を投影レンズ５に向けて反射する反射面である。オーバーヘッドサイン用集光受光面４１は、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１により集光された光を反射するため、光が収束した状態となっている。この光は、投影レンズ５を介して前方上向きに光が照射される。
一方、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２は、オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２から出射した拡散光を投影レンズ５に向けて反射する反射面である。オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２は、オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２により集光された光を反射するため、光が拡散した状態となっている。この光は、投影レンズ５を介して前方上向きに光が照射される。オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２からの光が照射される領域は、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１からの光が照射される領域と略同一である。
ここで、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２が光軸Ａｘとの間に為す角度θ2は、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１が光軸Ａｘとの間に為す角度θ1よりも大きい。
オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２に入射する光は、オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２から出射する。オーバーヘッドサイン用拡散反射面３２は、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１よりもリフレクタ１０の上端縁１０ｅ側にあるため、光源９ａから出射した光のオーバーヘッドサイン用集光反射面３１に対する入射角及び反射角が大きくなる。したがって、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１からの光と略同一領域に光を投影するためには、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２に対する拡散光の入射角及び反射角を大きくする必要がある。これを満たすためには、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２をオーバーヘッドサイン用集光受光面４１よりも前方に位置させるとともに、光軸に対して大きく傾斜させるように角度θ1，θ2を選択すればよい。
また、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１のほうが、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２よりも上端部１１ａ側に配置されている理由としては、次のようなものが挙げられる。投影レンズ５の後方焦点と略一致する第２焦点Ｐ２に近い位置で反射したほうが、投影レンズ５による拡散が小さい。したがって、集光された状態で前方に投影されることが好ましい集光光を反射するオーバーヘッドサイン用集光受光面４１を上端部１１ａ側に配置することにより、集光光の拡散を抑制するように構成されている。
また、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２を、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１よりも光軸Ａｘに対して大きく傾斜させることにより、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２から反射した光を第２焦点Ｐ２に仮に光源を配置し、そこから出射した光に近づけることができる。反射光を第２焦点Ｐ２から出射する光に近づけると、投影レンズ５により屈折されて前方に出射する光が、光軸Ａｘに平行な光に近づくため、光束が広がりにくい。したがって、光が拡散されすぎず配光パターンの中央寄りに光が照射され、全体の光量アップに寄与する。
また、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２は、投影レンズ５を介して前方からの光が照射される領域である。この領域に、投影レンズ５を介して前方から光が入射し、反射光が再度投影レンズ５を介して前方に投影されると、グレアを発生させる場合もある。したがって、このような領域には、アルマイト処理等を施し反射率を低下させることが考えられる。しかしながら、グレア光のレベルが低い場合には、アルマイト処理を行わず反射率を高めたほうが、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２を介して前方に照射される光の光量を増大させることができるため好ましい。
次に、本実施形態の車両用前照灯１が形成する配光パターンについて説明する。
図６は、本実施形態の車両用前照灯１により投影される配光パターンを示す模式図である。
基本的には、図２に示すようにリフレクタ１０のメイン反射面１０ａにより反射され、シェード１１により一部遮蔽されて前方に投影される光が、車両用前照灯１の主配光５０を形成する。主配光５０の上端には、シェード１１の上端部１１ａの形状に応じたカットオフライン５１が形成される。そのほか、本実施形態では、光源９ａからサブ反射面１０ｂ，１０ｃに向かった光についても、この主配光５０に重ね合わされて、特定領域の光量を増大させるように構成されている。
主配光５０の上方であって、Ｈ−Ｖ面中央には、オーバーヘッドサイン用配光６０が形成されている。
このオーバーヘッドサイン用配光６０は、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１から出射した光と、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２から出射した光とが重ね合わされて形成されている。このオーバーヘッドサイン用配光６０は、中央にオーバーヘッドサイン用集光受光面４１から出射された集光光が照射されて集光光領域６１が形成されている。そして、集光光領域６１を覆うようにオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２から出射された拡散光が照射されて拡散光領域６２が形成されている。
本実施形態では、このように、拡散光領域６２を形成することによりオーバーヘッドサイン用配光６０が照射される領域全体にわたって光を照射するとともに、中央部分に集光領域６１を形成することによりオーバーヘッドサイン用配光６０の全体の光量を増加させている。一般に、一つの受光面のみから照射される光によりオーバーヘッドサイン用配光を構成し、光度を高めようとすると光の照射範囲が狭まり十分な大きさを持つオーバーヘッドサイン用配光が実現できなくなったり、照射範囲を拡げようとすると光度が低下するとともに光度分布が均一でなくなったりしていた。しかしながら、本実施形態のように、拡散光領域６２により十分な照射範囲を確保し、そして集光光領域６１により光度を高めることにより、オーバーヘッドサイン用配光６０全体の光度部分を所定値以上で均一化することが可能となる。
なお、本実施形態では、発光光量の大きい放電型の光源バルブ９を用いている。したがって、場合によっては、オーバーヘッドサイン用配光６０として前方に照射される光量が増大しすぎてある一定部位の光度が強くなりすぎる場合も想定される。そのような場合には、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２にシボ加工を施してシボを追加し、オーバーヘッドサイン用配光６０として前方に照射される光を拡散させ、オーバーヘッドサイン用配光６０全体の光度を低下させるようにすることが好ましい。
また、オーバーヘッドサイン用配光６０のなかで、中央下部の領域の光度が高すぎる場合には、図７に示すように、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２との間に段差４３を設け、オーバーヘッドサイン用拡散受光面４２の上方に光が入射しない領域４４を設けるようにすればよい。このような段差４３により、オーバーヘッドサイン用配光６０のなかで、中央下部の領域に向かう光を減少させ、光度を低下させることができる。
なお、本実施形態では、走行ビームとすれ違いビームの双方を一つの前照灯から照射させるようにする場合には、シェード１１を可動式にするが、この場合には、全体を可動させるのではなく、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、シェード１１の上端側のオーバーヘッドサイン用拡散受光面４２とオーバーヘッドサイン用集光受光面４１との間に境界を設け、シェード１１の上端部１１ａ及びオーバーヘッドサイン用集光受光面４１を可動部材１１ｃとすることが好ましい。ここでは、図８（ａ）の状態がすれ違いビーム用の配置であり、図８（ｂ）の状態が走行ビーム用の配置を示している。このように構成することで、可動部材１１ｃの大きさ及び可動範囲を小さくすることができ、可動部材１１ｃが光源９ａから投影レンズ５に至る光の光路を遮ることを防止することができる。
なお、可動部分としては、オーバーヘッドサイン用集光受光面４１が固定されており、シェード１１の上端部１１ａのみが可動するように構成してもよい。
（第２実施形態）
次に、本発明にかかる車両用前照灯の第２実施形態について説明する。
図９は本発明にかかる第２実施形態の車両用前照灯１００の全体構造を説明する断面図であり、図１０は、オーバーヘッドサイン光の光路を示す光路図であり、図１１は、本実施形態の車両用前照灯のシェードを正面斜め上方側から見た図である。以下の説明では、第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素について、説明の冗長化を避けるため、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、第１実施形態と基本的な構造は、同一となっており、第１実施形態の光源バルブ９、下部反射面１０ｂ、及びシェード１１の上端部１１ａ近傍に設けられたオーバーヘッドサイン用受光面４０の構成が主として異なっている。
本実施形態では、ハロゲンバルブが光源バルブ９の代わりの光源バルブ１０９として用いられている。光源バルブ１０９では、バルブ管１０９ｂ内部のフィラメントにより構成される光源１０９ａから光を出射する。光源バルブ１０９は、リフレクタ１０の側方に形成された貫通部（図示省略）から車両幅方向にバルブ管１０９ｂの軸線を一致させて挿着され、バルブサポート１０９ｃにより固定されている。光源バルブ１０９は、灯具光軸Ａｘ上に配置されたリフレクタ１０の第１焦点Ｐ１近傍に配置されている。光源バルブ１０９から出射してリフレクタ１０のメイン反射面１０ａに入射した光は、同じく光軸Ａｘ上に配置されたリフレクタ１０の第２焦点Ｐ２近傍に向かって反射される。
ハロゲンバルブは、光の発光量が放電バルブよりも小さいため、オーバーヘッドサイン用集光反射面３１及びオーバーヘッドサイン用拡散反射面３２に照射される光量も放電バルブの場合と比べて小さくなる。したがって、ハロゲンバルブの種類にもよるが、場合によっては、オーバーヘッドサイン光として前方に照射される光量が小さくなり、一定水準以上で均一な光度を持ったオーバーヘッドサイン光を形成できない場合もある。
本実施形態では、この光量低下を鑑み、光源１０９の下方に設けられた下部反射面１１０ｂとシェード１１に形成されるオーバーヘッドサイン用集光受光面１４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２について第１実施形態ものに変更を加えている。
本実施形態では、下部反射面１１０ｂは、図１０に示すように、リフレクタ１０の上端縁１１ｅ近傍に設けられたオーバーヘッドサイン用集光反射面３１に向けて光を反射するように構成されている。ハロゲンバルブの場合には、上述したように光源１０９ａからの直射光のみだと前方に照射される光の光量が小さくなり十分でないような状況になる場合も考えられるが、本実施形態のように、下部反射面１１０ｂを介して積極的にオーバーヘッドサイン用集光反射面３１に光を照射することにより、光量不足を補うことができる。
また、本実施形態では、図１１（ａ）に示すように、シェード１１に形成されるオーバーヘッドサイン用集光受光面１４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２がそれぞれ車両幅方向に３分割されて構成されている。
オーバーヘッドサイン用集光受光面１４１は、車両幅方向中央に位置する中央集光受光面１４１ａと、中央集光受光面１４１ａの両側方にそれぞれ設けられた側方集光受光面１４１ｂ，１４１ｂとから構成されている。側方集光受光面１４１ｂ，１４１ｂは、それぞれ中央集光受光面１４１ａの側方部位と接続されており、中央集光受光面１４１ａの側方部位から離れるにしたがって、下方に傾斜している。
同様に、オーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２は、車両幅方向中央に位置する中央拡散受光面１４２ａと、中央拡散受光面１４２ａの両側方にそれぞれ設けられた側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂとから構成されている。側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂは、それぞれ中央拡散受光面１４２ａの側方部位と接続されており、中央拡散受光面１４２ａの側方部位から離れるにしたがって、表面が下方に位置するように傾斜している。
このように、本実施形態では、オーバーヘッドサイン用集光受光面１４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２は、それぞれ３分割されており、中央の部位に比べて側方の部位の傾斜が大きくなっている。ここで、側方の部位、すなわち側方集光受光面１４１ｂ，１４１ｂ及び側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂの傾斜角度は、側方集光受光面１４１ｂ，１４１ｂ及び側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂに入斜し、反射した光があたかも第２焦点Ｐ２から出射した光となるような角度に設定されている。
図１１（ｂ）において拡散受光面１４２の場合を例に示すと、拡散反射面３２から側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂに入射して反射した光は、仮に第２焦点Ｐ２に光源を配置し、ここから出射した光の光路と略一致するように反射される。本実施形態では、第２焦点Ｐ２近傍に投影レンズ５の後方焦点が配置されているため、側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂに入射して反射した光は、投影レンズ５により屈折されて略平行光として前方に照射されるため、光束が広がらない。したがって、光が拡散されすぎず配光パターンの中央寄りに光が照射され、全体の光量アップに寄与する。
一方、拡散反射面３２から中央拡散受光面１４２ａに入射して反射した光は、第２焦点Ｐ２に光源を配置し、ここから出射した光の光路と全く一致しない。したがって、中央拡散受光面１４２ａに入射して反射した光は、投影レンズ５により屈折されて拡散光として光束が広がった状態で前方に照射される。
オーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２が一面しか設定されていない場合には、幅方向側方に入った光は、中央に入った光よりも拡散してしまい、所定の範囲に十分な光量を確保できない場合もあるが、上述のように側方拡散受光面１４２ｂ，１４２ｂを傾斜させ、反射光が第２焦点Ｐ２から出射したかのように投影レンズ５に入射させることにより、拡散の度合いを抑制し、全体の光量が少ない場合でも、オーバーヘッドサイン用配光６０の中央寄りに光を集めることで、オーバーヘッドサイン用配光６０の光量不足を補うことができる。
なお、図１１（ｂ）では、オーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２を例に挙げて説明したが、オーバーヘッドサイン用集光受光面１４１の場合であっても、同様の効果が期待できる。
以上説明したように、本実施形態では、ハロゲンバルブを用いた場合には、下部反射面１１０ｂからリフレクタ１０の上端縁１１ｅ近傍に設けられたオーバーヘッドサイン用集光反射面３１に向けて光を反射するようにし、そして、オーバーヘッドサイン用集光受光面１４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２を３分割して、拡散度合いを抑制するように構成されている。したがって、光量の低いハロゲンバルブを用いた場合であっても、十分な光量を備えたオーバーヘッドサイン用配光を実現することができる。
なお、本実施形態においても、オーバーヘッドサイン用配光として前方に照射される光量が増大しすぎてある一定部位の光度が強くなりすぎる場合には、オーバーヘッドサイン用集光受光面１４１及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面１４２にシボ加工を施してシボを追加して、オーバーヘッドサイン用配光全体の光度を低下させるようにすることが好ましい。
また、本実施形態でも、オーバーヘッドサイン用配光のなかで、中央下部の領域の光度が高すぎる場合には、図７同様に、オーバーヘッドサイン用集光受光面及びオーバーヘッドサイン用拡散受光面との間に段差を設け、オーバーヘッドサイン用拡散受光面の上方に光が入射しない領域を設けるようにすればよい。このような段差により、オーバーヘッドサイン用配光のなかで、中央下部の領域に向かう光を減少させ、光度を低下させることができる。
本発明にかかる第１実施形態の車両用前照灯の全体構造を説明する断面図である。 第１実施形態の車両用前照灯の基本的な光路を示す光路図である。 第１実施形態の車両用前照灯のシェードを正面斜め上方から見た図である。 第１実施形態の車両用前照灯において、オーバーヘッドサイン光照射を行う主要な反射面を示す図である。 第１実施形態において、オーバーヘッドサイン光の光路を示す光路図である。 第１実施形態において、車両用前照灯により投影される配光パターンを示す模式図である。 段差を有するオーバーヘッドサイン受光面を示す図である。 シェードの一部を稼働させる場合の例を示す図である。 本発明にかかる第１実施形態の車両用前照灯の全体構造を説明する断面図である。 第２実施形態において、オーバーヘッドサイン光の光路を示す光路図である。 第２実施形態の車両用前照灯のシェードを正面斜め上方から見た図である。
符号の説明
１ 車両用前照灯
３ 灯室
４ 灯具ユニット
５ 投影レンズ
９ 光源バルブ
１０ リフレクタ
１１ シェード
１１ａ シェード上端部
２０ ランプボディ
２１ 透明カバー
３０ オーバーヘッドサイン用反射面
３１ オーバーヘッドサイン用集光反射面
３２ オーバーヘッドサイン用拡散反射面
４０ オーバーヘッドサイン用受光面
４１ オーバーヘッドサイン用集光受光面
４２ オーバーヘッドサイン用拡散受光面

Claims (6)

  1. 投影レンズと、光源と、カットオフラインを形成するシェードと、前記光源からの光を前記シェード上端近傍を通過させ前記投影レンズに向けて反射するリフレクタと、を有し、前記投影レンズから出射した光を光軸に沿って前方に照射する車両用灯具であって、
    前記リフレクタの上端縁近傍に設けられ、前記光源からの光を反射するオーバーヘッドサイン用反射面と、
    前記シェードの上端近傍に設けられ、前記オーバーヘッドサイン用反射面からの光を前記投影レンズに向けて反射して、前記投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用受光面と、を備え、
    前記オーバーヘッドサイン用反射面は、集光光を出射する集光反射面と、拡散光を出射する拡散反射面と、を備え、
    前記オーバーヘッドサイン用受光面は、前記集光光を反射する集光受光面と、前記拡散光を反射する拡散受光面と、を備えていることを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記集光反射面は楕円系反射面でありかつ前記拡散反射面は双曲線系反射面であるとともに、前記集光反射面は前記拡散反射面よりも後方に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記拡散受光面は、前記集光受光面よりも前方に位置するとともに、前記集光受光面よりも前記光軸に対して大きく傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  4. 前記集光受光面及び前記拡散受光面は、それぞれ中央受光面と、前記中央受光面と傾斜角度の異なる側方受光面を備え、
    前記側方受光面は、前記側方受光面から出射される光が前記投影レンズの後方焦点と略一致するような角度に設定されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両用灯具。
  5. 前記光源の下方に、前記光源からの光を前記オーバーヘッドサイン用反射面に向けて反射するオーバーヘッドサイン用付加反射面を備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用灯具。
  6. 投影レンズと、光源と、カットオフラインを形成するシェードと、前記光源からの光を前記シェード上端近傍を通過させ前記投影レンズに向けて反射するリフレクタと、を有し、前記投影レンズから出射した光を光軸に沿って前方に照射する車両用灯具であって、
    前記リフレクタの上端縁近傍に設けられ、前記光源からの光を反射するオーバーヘッドサイン用反射面と、
    前記シェードの上端近傍に設けられ、前記オーバーヘッドサイン用反射面からの光を前記投影レンズに向けて反射して、前記投影レンズから上向きの照射光を出射させるオーバーヘッドサイン用受光面と、を備え、
    前記オーバーヘッドサイン用反射面は、集光光を出射する集光反射面と、拡散光を出射する拡散反射面と、を備え、
    前記オーバーヘッドサイン用受光面は、前記集光光を反射する集光受光面と、前記拡散光を反射する拡散受光面と、を備え、
    前記光源の下方に、前記光源からの光を前記オーバーヘッドサイン用反射面に向けて反射するオーバーヘッドサイン用付加反射面を備えていることを特徴とする車両用灯具。
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