JP4554018B2 - 自動車用の楕円型ヘッドランプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の楕円型ヘッドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の楕円型ヘッドランプにおいては、リフレクタの第１の焦点に、白熱フィラメントや放電ランプの放電アークのような光源が設けられ、リフレクタにより反射されたビームは、第１の焦点の前方にある第２の焦点に向かって放射される。概ね平凸状であるレンズの焦点が、第２の焦点で合わされ、この第２の焦点に合わされたビームが道路に照射される。
【０００３】
上述したビームを、カットオフ特性を決定するマスクの上縁をもって、必要に応じてカットオフしたビーム、例えばすれ違いビームとすることができる。
【０００４】
このようなヘッドランプは、カットオフして輪郭がはっきりとしたビームを形成でき、また、光源から放射されたビームをリフレクタで十分に反射できるので、ヨーロッパの規則に適合する「Ｖ」状にカットオフした、すれ違いビームを形成するために、長年に亘って用いられている。
【０００５】
走行ビームを形成するためには、通常、光源に焦点合わせされたパラボラ型リフレクタを備え、上述した機能を有するもう１つのヘッドランプが用いられている。楕円型ヘッドランプは、規則や技術仕様書により要求されている最低照度を道路の中央に照射することが難しいので、走行ビームを形成するには不安定である。特に、楕円型ヘッドランプにより形成されるビームは、道路の中央に集光せず、一様に明るいが、光軸方向の上方及び下方の輪郭は、過度に輝度が高くなっており、道路上の自動車に近すぎる個所を照射してしまうという欠点がある。一方、パラボラ型リフレクタは、光軸及びその下側に、過度に多くのビームを照射してしまう。
【０００６】
このように、楕円型ヘッドランプを有する自動車は、走行ビーム用の別個のヘッドランプを備えていなければならず、製造コストが高くなるとともに、自動車の前部の寸法が大となってしまう。特に、根本的に原理の違うすれ違いビームと走行ビームとが必要であるため、設計や成形用具（金型、成形機等）を変更しなければならず、全体的な製造コストが増加する。また、楕円型ヘッドランプとパラボラ型ヘッドランプとでは外観が大きく相違するため、ヘッドランプを消灯した際、自動車の前部の美観が損なわれてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術における上記した欠点を克服し、いくつかの従来の部材、特にレンズと、リフレクタとレンズの間に設けた中間部材とによって、走行ビームを形成できるようにし、特別なリフレクタを用いることにより、十分な走行ビームを形成することができるようにした、楕円型ヘッドランプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するようにした本発明の自動車のヘッドランプは、光源と、第１及び第２の焦点を有するリフレクタと、平凸レンズとを備え、光源は、第１の焦点に位置し、平凸レンズは、第２の焦点に位置する焦点を有し、リフレクタ及び平凸レンズは、ヘッドランプの光軸となる軸を有し、光軸に沿って、かつ光軸から所定の角度だけ下側に傾いて、高輝度のビームを照射する自動車用の楕円型ヘッドランプであって、軸方向の垂直面の付近にあるリフレクタの第１エリアは、平凸レンズの焦点面において、平凸レンズの焦点に対してオフセットされたビームを照射し、前記第１エリアの両側に設けられた２つの第２エリアは、平凸レンズの焦点面において、焦点、またはその近傍を通過するビームを照射するようになっていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によるヘッドランプの非限定的な好ましい態様は、次の通りである。
・第１エリアにより平凸レンズの焦点面に反射されたビームは、平凸レンズの焦点に対して側方にオフセットされている。
・リフレクタは、光源の周辺に位置する基準焦点に対応して、光軸に対して対称的に延びる垂直方向の第２エリアを有し、リフレクタの第１エリアは、光軸から離れた焦点エリアにビームを反射し、リフレクタの第２エリアは、光軸の周辺に位置する焦点エリアにビームを反射するようになっている。
・第１エリアにより平凸レンズの焦点面に反射されたビームは、平凸レンズの焦点を通過する水平線よりも下側にオフセットされている。
・リフレクタの反射面は、光源に位置する第１の焦点と、光軸に対して対称的に延びる垂直方向の第２エリアとを有する軸対称の楕円対で構成され、第１エリアは、光軸よりも上方に反射し、第１の焦点の後方にある上部基準焦点と、光軸よりも下方に反射し、第１の焦点の前方にある下部基準焦点とを有する。
・第１エリアにおいて、基準焦点の位置は、光軸から離れるのに伴って、漸進的に側方に変化している。
・第２エリアにおいて、基準焦点の位置は、光軸（ｙ−ｙ）から離れるのに伴って、漸進的に側方に変化している。
・さらに、リフレクタは、２つの各第２エリアの外側に設けられた２つの第３エリアを有し、第３エリアは、平凸レンズの入口面にビームを入射するように構成されている。
・第３エリアにより平凸レンズの焦点面に反射されたビームは、平凸レンズの焦点を通過する水平線よりも上方または下方にオフセットされている。
・リフレクタのエリアの少なくとも１つは、第１の焦点に対して、または互いのエリアの基準焦点に対して、上方または下方にオフセットされた基準焦点を有する。
・リフレクタの第３エリアは、第１の焦点に対して、または互いのエリアの基準焦点に対して、上方または下方にオフセットされた基準焦点を有する。
・平凸レンズから上方に放射されるビームを制限するマスクを、さらに備えている。
・マスクは、平凸レンズの焦点に対して、光軸方向にオフセットされている。
【００１０】
本発明の他の態様、目的、及び利点は、非限定的な好ましい実施例及び図面から、より詳しくわかると思う。
【実施態様】
図１は、白熱ランプのフィラメント（または放電ランプのアーク等）である光源（１０）、リフレクタ（２０）、及び平凸レンズ（３０）を備えるヘッドランプの横断平面図である。
【００１１】
直交する基準軸（０、ｘ、ｙ、ｚ）の中心点（０）は、リフレクタ（２０）の基準焦点（Ｆ０）であり、（０ｘ）は、光源の放射方向と直交する水平方向を示し、（０ｙ）は、光源（２０）の放射方向、つまり光軸（ｙ−ｙ）方向を示し、（０ｚ）は、垂直方向を示すものとする。
【００１２】
光軸（ｙ−ｙ）を有するリフレクタ（２０）は、楕円形であり、反射面（２１）、及び上部と下部のチーク（２２）を備えている。
【００１３】
反射面（２１）は、光源（１０）が設けられている第１の焦点（つまり、基準焦点（Ｆ０））と、光軸（ｙ−ｙ）上の焦点（ＦＬ）のよりもさらに前方に位置し、光源（１０）から放射され、リフレクタ（２０）で反射されたビームの軌跡をなす第２の焦点（Ｆ）とを有している。
【００１４】
本実施例では、リフレクタ（２０）は、本出願人によるフランス国特許公開第2704044号公報に記載されているような構成のもので、第２の焦点（Ｆ）は、例えば、光軸（ｙ−ｙ）の両側で対称的に、かつ、外方に向かって凹形状に湾曲して広がる垂直方向の焦点ラインとなっている。焦点ライン（第２の焦点）（Ｆ）は、リフレクタ（２０）で反射したビームが、垂直方向で収束した焦点の軌跡であり、概ね、平凸レンズ（３０）の接線焦点面内に位置している。
【００１５】
焦点ライン（Ｆ）を、リフレクタ（２０）の前端（２３）に近接して位置させると、ヘッドランプの奥行きを小さくすることができるので有利である。
【００１６】
平凸レンズ（３０）は、概ね、焦点ライン（Ｆ）を通過する接線焦点面上にあり、かつ、焦点ライン（Ｆ）及び光軸（ｙ−ｙ）の交点に位置する軸焦点（ＦＬ）を有し、軸焦点（ＦＬ）を通過したビームは道路に照射される。
【００１７】
フランス国特許公開第2704044号公報に記載されているように、リフレクタ（２０）は、基準焦点（Ｆ０）から軸方向の垂直面（ｙ０ｚ）に対して角度θで放射されたビーム（ＲＬ）を反射すると、焦点ライン（Ｆ）の所定の位置（焦点ＦＭ）で収束させるように、かつ、焦点（ＦＭ）の推移の規則を角度θの関数として得ることができるように形成されている。この関数は、焦点（Ｆ０）及び（ＦＭ）を有する軸対称のリフレクタ（２０）に向かって、軸方向の垂直面（ｙ０ｚ）に対して、角度θでビームを放射することにより得られる。
【００１８】
焦点（ＦＭ）を移動させると、ビームは、平凸レンズ（３０）の軸焦点（ＦＬ）で焦点が合って照射される。特に、軸焦点（ＦＬ）に、または、軸焦点（ＦＬ）から側方に離れた位置に焦点（ＦＭ）を移動させて、所定の角度θで、かつ通常の大きさでビームを照射することができる。
【００１９】
ビームに幅をもたせるためには、道路の中央を高輝度で照射する必要があるが、平凸レンズ（３０）は、軸焦点（ＦＬ）を通過するビームのみを道路の中央に照射するものである。そのため、リフレクタ（２０）には、ビームに軸焦点（ＦＬ）を通過させる、つまり、ビームに焦点ライン（Ｆ）と光軸（ｙ−ｙ）との交点を通過させて平凸レンズ（３０）に反射するエリアと、軸焦点（ＦＬ）を通過したビームを平凸レンズ（３０）からそらすエリアとが設けられている。これらのエリア以外のエリアは、ビームを焦点ライン（Ｆ）に収束させて、平凸レンズ（３０）に反射する。
【００２０】
図１におけるリフレクタ（２０）の右半分に、第１の部分として、第１エリア（Ｇ０）及び第２エリア（Ｇ１）が、また、第２の部分として、第３エリア（Ｇ２）が設けられている。リフレクタ（２０）の左半分にも、垂直面（ｙ０ｚ）に対して対称であるエリアが設けられている。
【００２１】
また、図１には、第３エリア（Ｇ２）の内側及び外側でそれぞれ反射したビーム（Ｒ１）及び（Ｒ２）の例を示してある。
【００２２】
ビーム（Ｒ１）は、軸焦点（ＦＬ）を通過し（これにより、第２エリア（Ｇ１）と第３エリア（Ｇ２）とが連続していることになる）、平凸レンズ（３０）の対向する縁に反射され、ビーム（Ｒ２）は、焦点ライン（Ｆ）上の軸焦点（ＦＬ）から離れた位置を通過して、平凸レンズ（３０）の前記縁に反射される。
【００２３】
第３エリア（Ｇ２）は、小さく、水平方向にやや傾斜したビームを反射し、平凸レンズ（３０）は、ビームを光軸（ｙ−ｙ）方向に無限遠に放射する。
【００２４】
第１エリア（Ｇ０）は、リフレクタ（２０）の後方に設けられており、垂直方向に大きなビームを反射する。
【００２５】
ビームが軸焦点（ＦＬ）に向かって反射されると、道路の中央に集光するので、過度に高輝度の「炎」状となり、自動車に近すぎる道路の個所が高輝度で照射される。そのため、遠方の視界が落ち、視覚的には好ましくなくなる。
【００２６】
本発明によるリフレクタ（２０）の好ましい特性によれば、第１エリア（Ｇ０）は、少なくとも、反射したビームの大部分が、軸焦点（ＦＬ）から離れて通過するように形成されている。そのため、垂直方向の大きなビームの一部が、遠方の視界を落とすことなく、ヘッドランプの前方照射領域から離れた側方照射領域に照射されるようになっている。
【００２７】
第１エリア（Ｇ０）は、垂直方向の大きなビーム、または垂直面（ｙ０ｚ）からやや傾斜したビームを照射するような幅に、第２エリア（Ｇ１）は、光軸（ｙ−ｙ）上でビームが広がるような幅に設定されている。
【００２８】
図２は、本発明によるヘッドランプの配光を示すグラフである。このグラフは、焦点ライン（Ｆ）と反射するビームとの交点の水平方向の調整量（ＸＦ）を、リフレクタ（２０）の後方（θ＝０）に向かう光軸（ｙ−ｙ）方向に関して、基準点（０）から放射されるビームの角度θの関数として示している。
【００２９】
図３は、式（ｙＦ）＝ｆ（ｘＦ）による曲線の特性を示すグラフである。
【００３０】
図２からわかるように、第１エリア（Ｇ０）において、調整量（ＸＦ）は、角度θが０°から３０°に変化すると、−20mmから約−2mmに変化する。角度θが３０°の部分は、第１エリア（Ｇ０）と第２エリア（Ｇ１）との境界である。
【００３１】
フィラメントの後方に放射されたビームは、光軸（ｙ−ｙ）と平行に照射され、角度θの増加に伴って、光軸（ｙ−ｙ）から遠ざかって照射される。
【００３２】
３０°〜約９４°の角度θを含む第２エリア（Ｇ１）では、調整量（ＸＦ）は、−２mmから０mmに変化する。第２エリア（Ｇ１）で反射された全ビームは、平凸レンズ（３０）の軸焦点（ＦＬ）、またはその近傍を通過し、道路の中央、または中央からやや偏向して照射される。
【００３３】
次に、９４°〜１３０°の角度θを含む第３エリア（Ｇ２）は、調整量（ＸＦ）が０mmから１５mmに変化し、反射する全ビームは、軸焦点（ＦＬ）から離れて、平凸レンズ（３０）に入射される。
【００３４】
図４は、リフレクタ（２０）により反射されて道路に照射されるビームの特性を、等光度曲線として示している。第１エリア（Ｇ０）により、道路の中央を明るくしつつ、ビームが左右に分散されている。
【００３５】
以下に説明するように、光軸方向（ｙ−ｙ）に対するビームの量、つまり自動車に近すぎる道路の個所を照射するビームの量を減らすことにより、上述したビームを改善することができる。なお、光軸（ｙ−ｙ）の上方にあるビームの「膨らみ」は、空中を照射し、遠方の視界を妨げないので、問題とはならない。
【００３６】
図５は、光源（１０）及び反射面（２１）を含む縦断面図である。この断面には、点（Ｍ）を通過する反射面（２１）の断面（Ｃ）で反射された一連のビームが含まれている（この図面では、光源（１０）を投影して示している）。前述したフランス国特許第2704044号明細書に記載されているように、基準焦点（Ｆ０）と、焦点（ＦＭ）が位置する焦点ライン（Ｆ）とを有するリフレクタ（２０）の縦断面は、反射面（２１）のこのような縦断面となる。
【００３７】
リフレクタ（２０）の基準焦点を、（Ｆ０）ではなく、基準焦点（Ｆ０）と反射面（２１）の後方の点（Ｍ）との間にある（ＦＨ）とすると、光軸（ｙ−ｙ）と垂直で、ビームに焦点（ＦＭ）を通過させる面において、光源（１０）の下側後方角部（ｚ）及び焦点（ＦＨ）を通過する直線と反射面（２１）の断面（Ｃ）との交点である点（Ｐ０）で反射されるビームは、焦点（ＦＭ）と交差した後、下方に向かう。一方、点（Ｍ）と点（Ｐ０）との間で反射されたビームは、光軸（ｙ−ｙ）方向に直線的に進み、焦点（ＦＭ）を通過する。
【００３８】
光源（１０）の他の全てのビームは、上述した直線の下方に照射される。
【００３９】
リフレクタ（２０）を形成する時に、基準焦点（Ｆ０）の代わりに、その後方にある焦点（ＦＨ）を上部基準焦点とすると、ビームは、全体的に下方を向くようになる（平凸レンズ（３０）により上方に照射される）。
【００４０】
本発明によるヘッドランプの改善されたリフレクタ（２０）では、上部基準焦点（ＦＨ）の位置が、リフレクタ（２０）に放射されるビームの角度θの関数として変化するようになっている。
【００４１】
特に、後方に位置する上部基準焦点（ＦＨ）をリフレクタ（２０）の第１エリア（Ｇ０）で用いると、自動車に近すぎる道路の個所を照射している垂直方向の大きなビームを上方に向けることができ、光源（１０）に近い上部基準焦点（ＦＨ）を第３エリア（Ｇ２）で用いると、光源（１０）の小さいビームを水平方向に照射できる。第２エリア（Ｇ１）に対する上部基準焦点（ＦＨ）は、これらの位置の中間に位置する。
【００４２】
また、ビーム方向を一定とするために、角度θの関数として、リフレクタ（２０）の各断面にある上部基準焦点（ＦＨ）の位置を連続的に調整するのが好適である。
【００４３】
図６は、角度θの関数として上部基準焦点（ＦＨ）の位置を示すグラフである。なお、横軸を角度θとし、縦軸をフィラメントの中心（調整量が０）に対するリフレクタ（２０）の各断面における上部基準焦点（ＦＨ）の光軸（ｙ−ｙ）方向の調整量（ｙＦＨ）とする。
【００４４】
第１エリア（Ｇ０）において、調整量（ｙＦＨ）は、負値（フィラメントの長さの半分である−2mm）から中間値（−0.9mm）に変化する。第２エリア（Ｇ１）では、中間値（−0.9mm）からフィラメントの中心にやや近い値（約−0.7mm）に徐々に変化する。上部基準焦点（ＦＨ）の位置は、第３エリア（Ｇ２）において、約−0.7mmから中心を通過して、正値である0.4mmに変化する。
【００４５】
図６からわかるように、第３エリア（Ｇ２）の一部において、上部基準焦点（ＦＨ）を正の調整量で調整することにより、負の調整量で調整した場合と比べると、小さいビームを水平方向の下方に向けることができ、また、走行ビームを用いている時に、すれ違いビームを続けて照射させることができる。
【００４６】
図７は、図６に示すように上部基準焦点（ＦＨ）が制御されたビームの配向を示すグラフである。ビーム（Ｉ０）、（Ｉ１）、及び（Ｉ２）は、リフレクタのエリア（Ｇ０）、（Ｇ１）、及び（Ｇ２）でそれぞれ反射されたものである。道路の中央に集光されたビームは、光軸（ｙ−ｙ）方向から5%以上は下方を向いていない。
【００４７】
上述の説明は、正の角度θに対応するリフレクタの上半面のさらに半分の面に関するものである。上半面の他方の面も同様に形成されている。図８に示すように、リフレクタの下半面は、光源（１０）の後方ではなく前方に下部基準焦点（ＦＢ）を有するように形成され、上半面と同様に作用させるために、光軸（ｙ−ｙ）に沿って下部基準焦点（ＦＢ）を制御するのが好ましい。なお、調整量（ｙＦＢ（θ））＝調整量（−ｙＦＨ（θ））と設定してある。
【００４８】
上述の改善されたヘッドランプでは、望ましくないビームの一部、特に垂直方向からやや傾斜した大きいビームを除去するために、マスクを用いる必要がある。第１エリア（Ｇ０）において、上部基準焦点（ＦＨ）及び下部基準焦点（ＦＢ）を、フィラメントの前後端から離して位置させることができる。このような基準焦点を有するリフレクタ（２０）の第１エリア（Ｇ０）で反射されたビームは、走行ビームの基本的な光度原理に反して、光軸から離れ、最大照度で道路の中央を照射することがない。
【００４９】
図９からわかるように、上述のヘッドランプは、問題となるビームをマスク（４０）で除去している。
【００５０】
より詳しく言うと、図９は、光源（１０）、リフレクタ（２０）、平凸レンズ（３０）、平凸レンズ（３０）の光学的中心（Ｃ０）、リフレクタ（２０）と平凸レンズ（３０）の間で縦方向に延び、平凸レンズ（３０）の軸焦点（ＦＬ）と概ね平行に設けられたマスク（４０）とを示している。マスク（４０）の下端（４１）により、軸焦点（ＦＬ）の周辺に反射される上方のビーム、つまり自動車に近すぎる道路の個所に照射されるビームが遮蔽される。下端（４１）及び平凸レンズ（３０）の光学的中心（ＣＯ）を通過する直線は、光軸（ｙ−ｙ）に対して３〜５％の角度αを形成する。これにより、角度αよりも大きい角度の水平方向へのビームを遮蔽できる。
【００５１】
また、マスク（４０）の下端（４１）が、上述したビームを突然カットオフし、運転者に不安を与えてしまうことを防止するために、マスク（４０）を、軸焦点（ＦＬ）の垂直面から数ｍｍだけ前方にずらしてある。これにより、マスク（４０）によりカットオフされたビームは、ぼやけた特性のものとなる。
【００５２】
さらに、水平方向のビームを損なわないことが望まれる時には、マスク（４０）に、リフレクタ（２０）により反射され、平凸レンズ（３０）により照射されるビームの一部を遮蔽させるようにする。
【００５３】
図１０は、マスク（４０）がない場合の、図１１は、マスク（４０）がある場合（上述したように上部基準焦点（ＦＨ）及び下部基準焦点（ＦＢ）が制御される）の照射ビームの特性を示す図である。図１０において、自動車に近すぎる道路の個所を照射する、下方に向かうビームの「膨らみ」は、図１１では除去されている。
【００５４】
リフレクタ（２０）が有する上部基準焦点（ＦＨ）及び下部基準焦点（ＦＢ）の垂直方向（Ｚ）の位置を調整することにより、例えば図５のように構成されたヘッドランプを、ある状況においてさらに改善することができる。
【００５５】
より詳しく言うと、上部基準焦点（ＦＨ）及び下部基準焦点（ＦＢ）は、リフレクタ（２０）の第１エリア（Ｇ０）及び第２エリア（Ｇ１）の全範囲において、垂直方向の調整量（ｚＦＨ）（ｚＦＢ）が０となるが、光源（１０）の小さなビームを水平方向または垂直方向からかなり傾斜した方向に反射する第３エリア（Ｇ２）においては、垂直方向の調整量（ｚＦＨ）（ｚＦＢ）が０ではない。上部基準焦点（ＦＨ）及び下部基準焦点（ＦＢ）をこのようにオフセットすることにより、小さなビームを上方に向けることができる（平凸レンズ（３０）により下方に照射される）。つまり、ビームが第１エリア（Ｇ０）で反射されて、平凸レンズ（３０）から照射される時に、道路に対して高すぎる位置にビームが照射されて輝度が低くなった場合、小さいビームを用いて、その輝度を補償できるようになる。
【００５６】
第３エリア（Ｇ２）において、基準焦点を垂直方向にオフセットすることにより、（平凸レンズ（３０）で照射する時に）反射されるビームを上方に向かせることができ、比較的バランスのとれた状態で、上方のビームと下方のビームとを重畳させることができる。これは、第３エリア（Ｇ２）が反射するビームを下方に向ける調整量（ｙＦＨ）（ｙＦＢ）の値を選択する時に有用である。
【００５７】
図１２は、光軸（ｙ−ｙ）に沿って、図１３は、垂直方向の軸に沿って、基準焦点の位置を制御する方法を示すグラフである。図１２は、図６で示したものと類似しているが、第３エリア（Ｇ２）において、光軸（ｙ−ｙ）方向の調整量（ｙＦＨ）の範囲が異なっている（−0.7mmから0mに変化する）。垂直方向の軸に沿った制御は、第３エリア（Ｇ２）のみで行われ、角度θが第３エリア（Ｇ２）にある時には、上部基準焦点（ＦＨ）の位置は、漸進的に上昇し、最大調整（0.15mm）でオフセットされる。
【００５８】
図１４は、照射されたビームの特性を示す等光度曲線であり、図１５は、基準焦点を同様に制御して、図９で示したマスクで一部が遮蔽されたビームの特性を示す等光度曲線である。
【００５９】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内におけるあらゆる変形及び変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヘッドランプの横断平面図である。
【図２】リフレクタにより反射されたビームの推移の規則を、軸方向の水平面に放射されたビームの角度θの関数として示したグラフである。
【図３】ヘッドランプのリフレクタが有する縦方向の焦点ラインの特性を示すグラフである。
【図４】図２及び図３の特性を有するリフレクタで反射されたビームの特性を示す等光度曲線である。
【図５】光源のビームの高さを修正するように、リフレクタの上部を制御する方法を示す縦断面図である。
【図６】図５のようにして求められた上部焦点を、光軸方向で変化させる方法を示すグラフである。
【図７】図６のような方法で形成されたリフレクタにより反射されたビームの配向を示すグラフである。
【図８】図５のグラフと類似した、リフレクタの下部を制御する方法を示す縦断面図である。
【図９】本発明によるヘッドランプの変形例の縦断平面図である。
【図１０】図１〜図８に示したヘッドランプが照射するビームの特性を示す等光度曲線である。
【図１１】図９に示したヘッドランプが照射するビームの特性を示す等光度曲線である。
【図１２】上部焦点を光軸方向で変化させる方法を変形した場合のグラフである。
【図１３】垂直方向の軸（ｚ−ｚ）に沿って、基準焦点の位置を制御する方法を示す、図２のグラフを変形したグラフである。
【図１４】図１２及び図１３のパラメータを有する、図１〜図８のヘッドランプにより照射されるビームの特性を示す等光度曲線である。
【図１５】基準焦点を制御して、図９で示したマスクで一部が遮蔽されたビームの特性を示す等光度曲線である。
【符号の説明】
１０ 光源
２０ リフレクタ
２１ 反射面
２２ チーク
３０ 平凸レンズ
４０ マスク
４１ 下端
Ｃ 断面
ＣＯ 光学的中心
Ｆ 第２の焦点（焦点ライン）
Ｆ０ 第１の焦点（基準焦点）
ＦＢ 下部基準焦点
ＦＨ 上部基準焦点
ＦＬ 軸焦点
ＦＭ 焦点
Ｇ０ オフセットエリア
Ｇ１ オフセットエリア
Ｇ２ 修正焦点エリア
Ｒ１、Ｒ２、ＲＬ ビーム

Claims (12)

1. 光源（１０）、第１の焦点（Ｆ０）及び第２の焦点（Ｆ）を有するリフレクタ（２０）、並びに平凸レンズ（３０）を備え、光源（１０）は、基準焦点である第１の焦点（Ｆ０）に設けられ、平凸レンズ（３０）は、第２の焦点（Ｆ）上に位置する焦点（ＦＬ）を有し、リフレクタ（２０）及び集束レンズ（３０）の軸は、ヘッドランプの光軸（ｙ−ｙ）であり、光軸（ｙ−ｙ）に沿って、かつ光軸（ｙ−ｙ）から所定の角度だけ下側に傾いて、高輝度のビームを照射する自動車用の楕円型ヘッドランプであって、
   I：軸方向の垂直面（ｙ０ｚ）の付近にあるリフレクタ（２０）の第１エリア（Ｇ０）は、平凸レンズ（３０）の焦点面において、平凸レンズ（３０）の焦点（ＦＬ）に対してオフセットされたビームを照射するようになっていること、
   II：前記第１エリア（Ｇ０）の両側に設けられた２つの第２エリア（Ｇ１）は、平凸レンズ（３０）の焦点面において、焦点（ＦＬ）、またはその近傍を通過するビームを照射するようになっていること、及び
   III：リフレクタ（２０）は、２つの各第２エリア（Ｇ１）の外側に設けられた２つの第３エリア（Ｇ２）を有し、第３エリア（Ｇ２）は、平凸レンズ（３０）の入口面にビームを入射するように構成されていることを特徴とする、高輝度のビームを照射する自動車用の楕円型ヘッドランプ。
2. 平凸レンズ（３０）の焦点面において、第１エリア（Ｇ０）により反射されたビームは、焦点（ＦＬ）に対して、水平方向にオフセットされていることを特徴とする、請求項１記載のヘッドランプ。
3. リフレクタ（２０）は、光源（１０）の周辺に位置する基準焦点（Ｆ０）に対応して、光軸（ｙ−ｙ）に対して対称的に延びる垂直方向の第２エリア（Ｆ）を有し、リフレクタ（２０）の第１エリア（Ｇ０）は、光軸（ｙ−ｙ）から離れた焦点エリアにビームを反射し、リフレクタ（２０）の第２エリア（Ｇ１）は、光軸（ｙ−ｙ）の周辺に位置する焦点エリアにビームを反射するようになっていることを特徴とする、請求項２記載のヘッドランプ。
4. 第１エリア（Ｇ０）により平凸レンズ（３０）の焦点面に反射されたビームは、平凸レンズ（３０）の焦点（ＦＬ）を通過する水平線よりも下側にオフセットされていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドランプ。
5. リフレクタ（２０）の反射面（２１）は、光源（１０）に位置する第１の焦点（Ｆ０）と、光軸（ｙ−ｙ）に対して対称的に延びる垂直方向の第２エリア（Ｆ）とを有する軸対称の楕円体で構成され、第１エリア（Ｇ０）は、光軸（ｙ−ｙ）よりも上方に反射し、第１の焦点（Ｆ０）の後方にある上部基準焦点（ＦＨ）と、光軸（ｙ−ｙ）よりも下方に反射し、第１の焦点（Ｆ０）の前方にある下部基準焦点（ＦＢ）とを有することを特徴とする、請求項４記載のヘッドランプ。
6. 第１エリア（Ｇ０）において、基準焦点（ＦＨ）（ＦＢ）の位置は、光軸（ｙ−ｙ）から離れるにつれ、漸進的に側方に変化していることを特徴とする、請求項５記載のヘッドランプ。
7. 第２エリア（Ｇ１）において、基準焦点（ＦＨ）（ＦＢ）の位置は、光軸（ｙ−ｙ）から離れるにつれ、漸進的に側方に変化していることを特徴とする、請求項５または６記載のヘッドランプ。
8. 第３エリア（Ｇ２）により平凸レンズ（３０）の焦点面に反射されたビームは、平凸レンズ（３０）の焦点（ＦＬ）を通過する水平線よりも上方または下方にオフセットされていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のヘッドランプ。
9. リフレクタ（２０）のエリア（Ｇ０）（Ｇ１）（Ｇ２）の少なくとも１つは、第１の焦点（Ｆ0）に対して、または互いのエリアの基準焦点に対して、上方または下方にオフセットされた基準焦点（ＦＨ）（ＦＢ）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のヘッドランプ。
10. リフレクタ（２０）の第３エリア（Ｇ２）は、第１の焦点（Ｆ0）に対して、または互いのエリアの基準焦点に対して、上方または下方にオフセットされた基準焦点（ＦＨ）（ＦＢ）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のヘッドランプ。
11. 平凸レンズ（３０）から上方に放射されるビームを遮蔽するマスク（４０）を、さらに備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のヘッドランプ。
12. マスク（４０）は、平凸レンズ（３０）の焦点（ＦＬ）に対して、光軸（ｙ−ｙ）方向にオフセット（ｄ）されていることを特徴とする、請求項１１記載のヘッドランプ。

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