JP4743124B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

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Description

この発明は、プロジェクタタイプのヘッドランプなどであって、カットオフラインを有する配光パターン、たとえば、すれ違い用配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの車両用前照灯に関するものである。
カットオフラインを有する配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタ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1参照)。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、光源と、リフレクタと、固定シェードと、可動シェードと、備えるものである。
以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。従来の車両用前照灯は、可動シェードがすれ違いビーム姿勢に切り替えられているときに、光源を点灯すると、光源からの光がリフレクタで反射され、その反射光の一部が可動シェードにより遮蔽されてすれ違い用配光パターンが得られる。このとき、可動シェードのエッジによりすれ違い用配光パターンのカットオフラインが形成される。また、可動シェードが高速走行用ビーム姿勢に切り替えられると、光源からの光がリフレクタで反射され、その反射光の一部が固定シェードにより遮蔽されて高速走行用配光パターンが得られる。このとき、固定シェードのエッジにより高速走行用配光パターンのカットオフラインが形成される。
ところが、従来の車両用前照灯は、固定シェードのエッジがリフレクタの第2焦点もしくはその近傍に位置し、可動シェードのエッジが固定シェードのエッジよりも前方に位置する。このために、従来の車両用前照灯は、可動シェードのエッジにより形成されるすれ違い用配光パターンのカットオフライン全体がぼけているので、カットオフラインの中央部においてグレアとなる虞がある。また、従来の車両用前照灯は、固定シェードのエッジにより形成される高速走行用配光パターンのカットオフライン全体が明瞭であるから、カットオフラインの左右両端部においてはっきりした明暗差による視認性の低下の虞がある。
特開2005−259501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、全体がぼけているカットオフラインの中央部におけるグレアの虞があり、また、全体が明瞭であるカットオフラインの左右両端部における視認性の低下の虞があるという点にある。
この発明(請求項1にかかる発明)は、第1シェード部および第2シェードには配光パターンのカットオフラインを形成する第1エッジおよび第2エッジが設けられていて、その第1シェード部の第1エッジの中央部および第2シェード部の第2エッジの中央部が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置し、第1シェード部の第1エッジの左右両端部および第2シェード部の第2エッジの左右両端部が投影レンズの焦点からずれた位置に位置する、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、第1シェード部の第1エッジの左右両端部と第2シェード部の第2エッジの左右両端部との間の間隔第1シェード部の第1エッジの中央部と第2シェード部の第2エッジの中央部との間の間隔よりも狭い、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、第1シェード部の第1エッジの左右両端部と第2シェード部の第2エッジの左右両端部との間の間隔第1シェード部の第1エッジの中央部と第2シェード部の第2エッジの中央部との間の間隔よりも徐に狭い、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、第1エッジの中央部が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置し、第2エッジの中央部が第1エッジの中央部よりも投影レンズ側に位置する、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、第1シェード部の第1エッジの中央部および第2シェード部の第2エッジの中央部が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置することにより、配光パターンのカットオフラインの中央部が明瞭となる。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、配光パターンのカットオフラインの中央部の光度(照度)がカットオフラインの左右両端部の光度より高くても、グレアを確実に防止することができ、かつ、遠方の視認性を確保することができ、交通安全に貢献することができる。
また、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用前照灯は、第1シェード部の第1エッジの左右両端部および第2シェード部の第2エッジの左右両端部が投影レンズの焦点からずれた位置に位置することにより、配光パターンのカットオフラインの左右両端部がぼけている。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、カットオフラインの左右両端部において明暗差をぼかすことができるので、配光パターンのカットオフラインの左右両端部の光度がカットオフラインの中央部の光度より低くても、左右の路肩の視認性を確保することができ、交通安全に貢献することができる。
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、シェードが第1シェード部と第2シェード部との2枚の板構造からなるので、製造コストが安価である。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、第1シェード部には第1エッジが設けられていて第2シェード部には第2エッジが設けられているので、請求項1のようなエッジ、すなわち、第1シェード部の第1エッジの中央部および第2シェード部の第2エッジの中央部が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置して第1シェード部の第1エッジの左右両端部および第2シェード部の第2エッジの左右両端部が投影レンズの焦点からずれた位置に位置するエッジ、または、後述する請求項2のようなエッジ、すなわち、第1シェード部の第1エッジの左右両端部と第2シェード部の第2エッジの左右両端部との間の間隔が第1シェード部の第1エッジの中央部と第2シェード部の第2エッジの中央部との間の間隔よりも狭いエッジ、または、後述する請求項3のようなエッジ、すなわち、第1シェード部の第1エッジの左右両端部と第2シェード部の第2エッジの左右両端部との間の間隔が第1シェード部の第1エッジの中央部と第2シェード部の第2エッジの中央部との間の間隔よりも徐変的に狭いエッジ、を安価に製造することができる。
さらに、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用前照灯は、第1シェード部の第1エッジの左右両端部と第2シェード部の第2エッジの左右両端部との間の間隔第1シェード部の第1エッジの中央部と第2シェード部の第2エッジの中央部との間の間隔よりも狭いので、配光パターンのカットオフラインの左右両端部の光度を増やすことができる。この結果、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用前照灯は、光度が配光パターンのカットオフラインの中央部の高度よりも低いカットオフラインの左右両端部の光度を増やすことができるので、左右の路肩の視認性がさらに向上して、交通安全にさらに貢献することができる。
さらにまた、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用前照灯は、第1シェード部の第1エッジの左右両端部と第2シェード部の第2エッジの左右両端部との間の間隔第1シェード部の第1エッジの中央部と第2シェード部の第2エッジの中央部との間の間隔よりも徐変的に狭いので、前記の請求項2にかかる発明と同様に、配光パターンのカットオフラインの左右両端部の光度を増やすことができると共に、配光パターンのカットオフライン上の白色光以外の発色を抑えもしくは緩和させることができ、その分、見栄えが向上しかつ交通安全に貢献することができる。
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、第1エッジの中央部が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置し、かつ、第2エッジの中央部が第1エッジの中央部よりも投影レンズ側に位置しているので、2枚構造のシェード(第1シェード部および第2シェード部)を使用しても、たとえば、すれ違い用配光パターンのカットオフラインの明瞭な中央部が確保されることには影響が無い。すなわち、図1に示すように、下側の反射面13からの反射光L3が第1シェード14で遮蔽されてかつ第1エッジ17で図6に示す明瞭なカットオフラインCL1を形成し、一方、上側の反射面13からの反射光L4が第2シェード15で遮蔽されてかつ第2エッジ18でぼけたカットオフラインCL2を形成するものである。この結果、ぼけたカットオフラインCL2は、明瞭なカットオフラインCL1の下側に位置するので、たとえば、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの明瞭な中央部が確保されることには影響が無い。
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例を添付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。図面において、符号「VU−VD」は、上下の垂直軸、および、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。なお、この明細書および特許請求の範囲において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、この発明にかかる車両用前照灯を車両(自動車)に装備された際の車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。
以下、この実施例にかかる車両用前照灯の構成について説明する。この実施例にかかる車両用前照灯は、日本の左側通行に使用するものである。欧州の左側通行に使用される車両用前照灯は、この実施例にかかる車両用前照灯とほぼ同様の構成からなる。また、欧州の右側通行および北米の右側通行に使用される車両用前照灯は、この実施例にかかる車両用前照灯と左右がほぼ逆の構成からなる。
図1において、符号1は、この実施例にかかる車両用前照灯である。前記車両用前照灯1は、自動車(車両)の前部の左右にそれぞれ装備される、たとえば、プロジェクタタイプのヘッドランプである。また、前記車両用前照灯1は、図1に示すように、光源2と、リフレクタ3と、投影レンズ(集光レンズ、凸レンズ)4と、シェード5と、切替手段としてのばね部材6および駆動ユニット7と、フレーム部材8と、ストッパ9と、ランプハウジング(図示せず)と、図示しないランプレンズ(たとえば、素通しのアウターレンズなど)と、を備えるものである。
前記光源2および前記リフレクタ3および前記投影レンズ4および前記シェード5および前記ばね部材6および前記駆動ユニット7および前記フレーム部材8および前記ストッパ9は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニットは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室(図示せず)内に、たとえば光軸調整機構(図示せず)を介して配置されている。
前記光源2は、この例では、放電灯(図示せず)を使用する。前記放電灯は、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。前記光源2は、前記リフレクタ3にソケット機構10を介して着脱可能に取り付けられている。なお、前記光源2としては、前記放電灯以外に、ハロゲン電球、白熱電球、LEDなどの半導体型光源でも良い。前記光源2は、発光部11を有する。
前記リフレクタ3は、前記光源2からの光L1、L2を前記投影レンズ4側に反射させるものである。前記リフレクタ3は、前記フレーム部材8に固定保持されている。前記リフレクタ3は、前側(前記車両用前照灯1の光の照射方向側)が開口し、かつ、後側が閉塞した中空の凹形状をなす。前記リフレクタ3の後側の閉塞部の中央には、前記光源2が挿入されるための円形の透孔12が設けられている。
前記リフレクタ3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、反射面13が形成されている。前記リフレクタ3の反射面13は、楕円もしく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(図1の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図示しない水平断面が放物面ないし変形放物面をなす反射面)からなる。このために、前記リフレクタ3の前記反射面13は、第1焦点F1と、第2焦点(水平断面上の焦線)F2と、光軸Z−Zと、をそれぞれ有する。前記リフレクタ3の前記反射面13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3の前記反射面13の前記第1焦点F1は、前記光源2の前記発光部11もしくはその近傍に位置する。
前記投影レンズ4は、前記リフレクタ3の前記反射面13からの反射光L3、L4を車両の前方に投影するものである。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、前記フレーム部材8に固定保持されている。前記投影レンズ4は、レンズ焦点(物空間側の焦点面であるメリジオナル像面)F3と、光軸Z1−Z1と、を有する。前記投影レンズ4の焦点F3は、前記反射面13の第2焦点F2もしくはその近傍に位置する。前記投影レンズ4の光軸Z1−Z1と前記反射面13の光軸Z−Zとは、一致もしくはほぼ一致している。なお、前記投影レンズ4の光軸Z1−Z1と前記反射面13の光軸Z−Zとは、左右にずれていても良い。
前記シェード5は、前記リフレクタ3の前記反射面13から前記投影レンズ4に向かう反射光L3、L4を、複数の配光パターン、たとえば、図8に示すすれ違い用配光パターンLPと、図9に示す走行用配光パターンHPとが得られる複数のビーム、すなわち、ロービームと、ハイビームとに切り替えるものである。前記シェード5は、製造コストが安価である板構造(この例では、ステンレスやSUS(ばね鋼板)など、光を反射させることができる平板の薄鋼板構造)からなる。
前記シェード5は、図1〜図4に示すように、垂直で長く後側(前記光源2側)に位置する第1シェード部14と、同じく垂直で短く前側(前記投影レンズ4側)に位置する第2シェード部15と、水平な取付部16と、から構成されている。前記第1シェード部14と前記第2シェード部15とは、別個の板部材からなり、前記第1シェード部14の左右両端部と前記第2シェード部15の左右両端部とが固定手段(加締め、リベット止め、溶接、接着など)により固定されている。前記第1シェード部14および前記第2シェード部15は、前記反射光L3、L4を前記ロービームと、前記ハイビームとに切り替えるものである。
前記第1シェード部14および前記第2シェード部15は、上から見て、前記投影レンズ4の焦点F3に沿って中央部が前記光源2側に突出しかつ左右両端部が前記投影レンズ4側に突出した湾曲形状をなす。前記シェード5は、前記第1シェード部14と前記第2シェード部15とからなる2枚の板構造とすることにより、前記配光パターンLP、HPに生じる色(たとえば、青色)を消すことができる。
前記第1シェード部14の上縁には、第1エッジ17が設けられている。また、前記第2シェード部15の上縁には、第2エッジ18が設けられている。前記第1エッジ17は、前記投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置する。前記第2エッジ18は、前記第1エッジ17よりも前記投影レンズ4側に位置する。前記第1エッジ17および前記第2エッジ18は、それぞれ、左側の上水平エッジと、右側の下水平エッジと、中央の斜めエッジと、からなる。上水平エッジは、図8に示す前記すれ違い用配光パターンLPの対向車線側の下水平カットオフラインCLを形成し、下水平エッジは、前記すれ違い用配光パターンLPの走行車線側の上水平カットオフラインCLを形成し、斜めエッジは、前記すれ違い用配光パターンLPの斜めカットオフラインCLを形成する。
前記シェード5の前記第1シェード部14および前記第2シェード部15が第1姿勢に切り替えられているときにおいて、前記第1シェード部14および前記第2シェード部15は、前記リフレクタ3の前記反射面13から前記投影レンズ4に向かう反射光L3、L4の一部をカットオフして残りの反射光L3、L4を前記投影レンズ4側に通して前記カットオフラインCLを有する前記すれ違い用配光パターンLPを形成する。このとき、前記第1シェード部14の前記第1エッジ17および前記第2シェード部15の前記第2エッジ18は、前記すれ違い用配光パターンLPの前記カットオフラインCLを形成する。
前記ばね部材6および前記駆動ユニット7は、前記シェード5の姿勢を、上方の姿勢と下方の姿勢との間において、前記ロービームと前記ハイビームとが得られる複数の姿勢、すなわち、第1姿勢のロービーム姿勢と第2姿勢のハイビーム姿勢とに切り替えるものである。前記ロービーム姿勢は、図1に示す上方の姿勢(位置)であり、前記ハイビーム姿勢は、図1に示すロービーム姿勢よりも下方に位置する下方の姿勢(位置)である。
前記ばね部材6は、ステンレスやSUS(ばね鋼板)などの弾性を有する薄板構造からなる。また、前記ばね部材6は、図1〜図3、図5に示すように、ドーム構造をなす。前記シェード5と前記ばね部材6とは、一体構造をなす。すなわち、前記シェード5の前記取付部16が前記ばね部材6の上水平部のほぼ中央部と一体に設けられている。なお、前記シェード5と前記ばね部材6とは、それぞれ別個に製造してから一体に固定しても良い。
前記ばね部材6は、前記フレーム部材8に固定されている。すなわち、前記ばね部材6の下水平部の固定部19の両端部がスクリュー20止めにより前記フレーム部材8に固定されている。前記シェード5と一体構造の前記ばね部材6が前記フレーム部材8に固定されることにより、前記ばね部材6のばね力が作用する方向は、前記シェード5の姿勢が上方の第1姿勢(ロービーム姿勢)と下方の第2姿勢(ハイビーム姿勢)との間において切り替わる方向と一致もしくはほぼ一致する。
前記駆動ユニット7は、ソレノイドから構成されている。前記ソレノイド7は、図1に示すように、前記ばね部材6の空間中に収納されており、かつ、前記ばね部材6の前記固定部17を介して前記フレーム部材8に固定されている。前記ソレノイド7の進退ロッド21の先端は、前記シェード5および前記ばね部材6の前記取付部16に取り付けられている。前記ソレノイド7の進退ロッド21が進退する方向は、図1に示すように、前記ばね部材6のばね力の作用方向および前記シェード5の姿勢の切替方向と一致もしくはほぼ一致する。前記ばね部材6のばね力の作用方向および前記シェード5の姿勢の切替方向および前記ソレノイド7の進退ロッド21の進退方向は、上下の垂直軸VU−VD方向である。
前記フレーム部材8には、前記ストッパ9が固定されている。前記ストッパ9は、図1に示すように、前記ソレノイド7が非駆動時において、前記シェード5の前記取付部16が弾性当接して、前記シェード5のロービーム姿勢を規制制動するものである。
前記第2エッジ18の上水平エッジのうち斜めエッジ側には、前記すれ違い用配光パターンLPのうち所定の部分の光度を下げる遮蔽部22が設けられている。また、前記第2シェード部15の下縁の中央には、ほぼM字形状の切欠23が設けられている。これにより、前記すれ違い用配光パターンLPの上方に、光度が制御されたオーバーヘッドサイン用の配光パターン(図示せず)が得られる。
図4に示すように、前記シェード5の前記第1シェード部14の前記第1エッジ17の中央部24および前記第2シェード部15の前記第2エッジ18の中央部24は、前記投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置する。また、前記シェード5の前記第1シェード部14の前記第1エッジ17の左右両端部25および前記第2シェード部15の前記第2エッジ18の左右両端部25は、前記投影レンズ4の焦点F3から前記光源2側にずれた位置に位置する。さらに、前記第1エッジ17の中央部24は、前記投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置する。前記第2エッジ18中央部24は、前記第1エッジ17の中央部24よりも前記投影レンズ4側に位置する。
前記シェード5の前記第1シェード部14の前記第1エッジ17と前記第2シェード部15の前記第2エッジ18との間の間隔は、中央部24が広く、また、左右両端部25が狭く、さらに、前記中央部24と前記左右両端部25との間の部分(徐変部)26が曲線状(湾曲線状)徐々に変化している。すなわち、前記第2シェード部15の前記第2エッジ18の左右両端部25が、前記第2シェード部15の前記第2エッジ18の中央部24の延長線(二点鎖線で示す線)に対して、前記徐変部26を経て徐々に前記光源2側(前記第1シェード部14の前記第1エッジ17の左右両端部25側)にずれた位置に位置する。
この実施例にかかる車両用前照灯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、光源2を点灯する。すると、この光源2の発光部11から光L1、L2が放射される。この光L1、L2は、リフレクタ3の反射面13でシェード5および投影レンズ4側に反射される。すなわち、光L1は、リフレクタ3の下側の反射面13で反射される。また、光L2は、リフレクタ3の上側の反射面13で反射される。
このとき、ソレノイド7が非駆動時、すなわち、非通電状態のときには、ばね部材6のばね力により、ソレノイド7の進退ロッド21が前進してかつシェード5が上方に付勢されており、かつ、シェード5の取付部16がストッパ9に弾性当接している。この結果、シェード5は、規制制動されていて、図1に示すロービーム姿勢(第1姿勢)にある。
シェード5が図1に示すロービーム姿勢にあるときには、リフレクタ3の反射面13からの反射光L3、L4のうちの一部は、シェード5の第1シェード部14および第2シェード部15により遮蔽される。一方、残りの反射光L3、L4は、投影レンズ4側に進み、投影レンズ4を経て、図8に示すすれ違い用配光パターンLPとして、自動車の前方に投影(放射、照射)される。また、シェード5の第1シェード部14の第1エッジ17および第2シェード部15の第2エッジ18により図8に示すすれ違い用配光パターンLPにカットオフラインCLが形成されている。
すなわち、下側の反射面13からの反射光L3の一部は、第1シェード部14で遮蔽され、かつ、残りの反射光L3で図6に示す第1配光パターンLP1が形成される。このとき、第1シェード部14の第1エッジ17は、投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置するので、この第1エッジ17により、第1配光パターンLP1には明瞭なカットオフラインCL1が形成されている。特に、第1エッジ17の中央部24が投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置するので、第1配光パターンLP1のカットオフラインCL1の中央部がさらに明瞭である。この第1配光パターンLP1は、すれ違い用配光パターンLPの主に中央部を形成する。
一方、上側の反射面13からの反射光L4の一部は、第1シェード部14および第2シェード部15で遮蔽され、かつ、残りの反射光L4で図7に示す第2配光パターンLP2が形成される。このとき、第2シェード部15の第2エッジ18は、第1エッジ17よりも投影レンズ4側に位置するので、この第2エッジ18により、第2配光パターンLP2には第1配光パターンLP1のカットオフラインCL1よりも明瞭でないカットオフラインCL2が形成されている。特に、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔が第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも狭い。すなわち、第2エッジ18の左右両端部25が、第2エッジ18の中央部24の延長線に対して、第1エッジ17の左右両端部25側にずれた位置に位置する。しかも、第1エッジ17の左右両端部25および第2エッジ18の左右両端部25は、投影レンズ4の焦点F3よりも光源2側にずれた位置に位置する。このために、第2配光パターンLP2のカットオフラインCL2の左右両端部(図7中の二点鎖線の楕円で囲まれた部分)には、光が乗って、この部分の光度値が上がる。この第2配光パターンLP2は、すれ違い用配光パターンLPの主に周辺部を形成する。
そして、第1配光パターンLP1と第2配光パターンLP2とを合成することにより、図8に示すすれ違い用配光パターンLPが得られる。このとき、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの中央部は、第1配光パターンLP1の明瞭なカットオフラインCL1の中央部により明瞭である。また、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部は、第2配光パターンLP2のぼかしたカットオフラインCL2の左右両端部により明暗差がぼけている。さらに、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部には、第2配光パターンLP2のカットオフラインCL2の左右両端部の光が乗って、この部分の光度値が上がる。なお、図8において、点線は、第1配光パターンLP1の明瞭なカットオフラインCL1の位置を示す。この図8から明らかなように、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの中央部は、点線に沿っているので、明瞭であり、一方、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部は、点線から上方に突出しているので、明暗差がぼかされかつ光が乗って光度値が上がっている。
ソレノイド7に通電すると、ソレノイド7が駆動して、ソレノイド7の進退ロッド21がばね部材6のばね力に抗して後退する。これに伴って、シェード5は、図1に示す上方のロービーム姿勢(第1姿勢)から下方のハイビーム姿勢(第2姿勢)に切り替わる。
すると、今まで、シェード5の第1シェード部14および第2シェード部15により遮蔽されていたリフレクタ3の反射面13からの反射光L3、L4は、残りの反射光L3、L4と共に、投影レンズ4側に進み、投影レンズ4を経て、図9に示す走行用配光パターンHPとして、自動車の前方に投影(放射、照射)される。
そして、ソレノイド7への通電を遮断すると、ソレノイド7が非駆動状態となるので、弾性変形していたばね部材6がばね力に弾性復帰する。この結果、シェード5は、下方のハイビーム姿勢(第2姿勢)から図1に示す上方のロービーム姿勢(第1姿勢)に切り替わる。これにより、図9に示す走行用配光パターンHPから図8に示すすれ違い用配光パターンLPに切り替わる。
この実施例にかかる車両用前照灯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。
この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17および第2エッジ18の中央部24が投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置することにより、図8に示すすれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの中央部が明瞭となる。この結果、この実施例にかかる車両用前照灯1は、図8に示すすれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの中央部の光度がカットオフラインCLの左右両端部の光度より高くても、所定の位置(ポイントA)におけるグレアを確実に防止することができ、かつ、遠方の視認性を確保することができ、交通安全に貢献することができる。
また、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17および第2エッジ18の左右両端部25が投影レンズ4の焦点F3からずれた位置に位置することにより、図8に示すすれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部がぼけている。この結果、この実施例にかかる車両用前照灯1は、図8に示すすれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部において明暗差をぼかすことができるので、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部の光度がカットオフラインCLの中央部の光度より低くても、左右の路肩の視認性を確保することができ、交通安全に貢献することができる。
さらに、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔が第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも狭いので、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部の光度を増やすことができる。この結果、この実施例にかかる車両用前照灯1は、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部の比較的低い光度を増やすことができるので、左右の路肩の視認性がさらに向上して、交通安全にさらに貢献することができる。
さらにまた、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔が第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも徐変部26を介して徐に狭いので、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部の光度を増やすことができると共に、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCL上の白色光以外の発色を抑えもしくは緩和させることができ、その分、見栄えが向上しかつ交通安全に貢献することができる。
さらにまた、この実施例にかかる車両用前照灯1は、シェード5が第1シェード部14と第2シェード部15との2枚の板構造からなるので、製造コストが安価である。しかも、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1シェード部14には第1エッジ17が設けられていて第2シェード部15には第2エッジ18が設けられているので、中央部24が投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置して左右両端部25が投影レンズ4の焦点F3からずれた位置に位置する第1エッジ17および第2エッジ18、または、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも狭い第1エッジ17および第2エッジ18、または、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも徐に狭い第1エッジ17および第2エッジ18、を安価に製造することができる。
このように、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17および第2エッジ18の中央部24が投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置することにより、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの中央部が明瞭となり、かつ、第1エッジ17および第2エッジ18の左右両端部25が投影レンズ4の焦点F3からずれた位置に位置することにより、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部をぼかすことができる。その上、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔を第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも狭くすることにより、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの左右両端部の光度を増やすことができる。しかも、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17および第2エッジ18の中央部24と左右両端部25との間の徐変部26により、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCL上の白色光以外の発色を抑えもしくは緩和させることができる。すなわち、この実施例にかかる車両用前照灯1は、図5に示すように、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCL1は、第1エッジ17により形成される第1配光パターンLP1の明瞭なカットオフラインCL1をそのまま確保することができ、また、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCL1の左右両端部(図5中の斜線が施されている部分)には、第2エッジ18により形成される光が乗って高い光度値を確保することができる。なお、図5において、全体の配光パターンは、走行用配光パターンHPを示す。
なお、この実施例にかかる車両用前照灯1は、第1エッジ17の中央部が投影レンズ4の焦点F3もしくはその近傍に位置し、かつ、第2エッジ18の中央部24が第1エッジ17の中央部24よりも投影レンズ4側に位置しているので、2枚構造のシェード5(第1シェード部14および第2シェード部15)を使用しても、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの明瞭な中央部が確保されることには影響が無い。すなわち、図1に示すように、下側の反射面13からの反射光L3が第1シェード14で遮蔽されてかつ第1エッジ17で図6に示す明瞭なカットオフラインCL1を形成し、一方、上側の反射面13からの反射光L4が第2シェード15で遮蔽されてかつ第2エッジ18でぼけたカットオフラインCL2を形成するものである。この結果、ぼけたカットオフラインCL2は、明瞭なカットオフラインCL1の下側に位置するので、すれ違い用配光パターンLPのカットオフラインCLの明瞭な中央部が確保されることには影響が無い。
以下、前記の実施例以外の例について説明する。前記の実施例においては、第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔が第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔よりも狭く、また、第1エッジ17および第2エッジ18の中央部24と第1エッジ17および第2エッジ18の左右両端部25との間に徐変部26を設けたものである。ところが、この発明においては、第1エッジ17の中央部24と第2エッジ18の中央部24との間の間隔と第1エッジ17の左右両端部25と第2エッジ18の左右両端部25との間の間隔とを同一もしくはほぼ同一にしても良いし、また、第1エッジ17および第2エッジ18の中央部24と第1エッジ17および第2エッジ18の左右両端部25との間に徐変部26を設けなくとも良い。
また、前記の実施例においては、シェード5が第1シェード部14と第2シェード部15との2枚板構造をなすものである。ところが、この発明においては、エッジの中央部が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置し、エッジの左右両端部が投影レンズの焦点からずれた位置に位置する1枚板構造のシェードでも良い。
さらに、前記の実施例においては、図8に示すすれ違い用配光パターンLPと図9に示す走行用配光パターンHPとが得られるものである。ところが、この発明においては、すれ違い用配光パターンと高速道路用配光パターンとが得られるもの、あるいは、すれ違い用配光パターンと高速道路用配光パターンと走行用配光パターンとが得られるもの、すなわち、カットオフラインを有する配光パターンとその他の配光パターンとの複数の配光パターンが得られるものであっても良い。
さらにまた、前記の実施例においては、図8に示すすれ違い用配光パターンLPと図9に示す走行用配光パターンHPとが得られるものである。ところが、この発明においては、カットオフラインを有する1つの配光パターンしか得られないものであっても良い。
さらにまた、前記の実施例においては、駆動ユニットとしてソレノイド7を使用するものである。ところが、この発明においては、駆動ユニットとしてソレノイド以外のものであっても良い。たとえば、モータなどである。
この発明にかかる車両用前照灯の実施例を示し、シェードがロービーム姿勢にあるときのランプユニットの縦断面図(垂直断面図)である。 同じく、シェードおよびばね部材を示す正面図である。 同じく、シェードおよびばね部材を示す斜視図である。 同じく、シェードおよびばね部材を示す平面図である。 同じく、全体の配光パターンである走行用配光パターンに対するすれ違い用配光パターンのカットオフラインの明瞭な中央部と光が乗った左右両端部を示す説明図である。 同じく、リフレクタの下側の反射面からの反射光により形成される第1配光パターンを示す説明図である。 同じく、リフレクタの上側の反射面からの反射光により形成される第2配光パターンを示す説明図である。 同じく、第1配光パターンと第2配光パターンとを合成されたすれ違い用配光パターンを示す説明図である。 同じく、走行用配光パターンを示す説明図である。
1 車両用前照灯
2 光源
3 リフレクタ
4 投影レンズ
5 シェード
6 ばね部材
7 ソレノイド(駆動ユニット)
8 フレーム部材
9 ストッパ
10 ソケット機構
11 発光部
12 透孔
13 反射面
14 第1シェード部
15 第2シェード部
16 取付部
17 第1エッジ
18 第2エッジ
19 固定部
20 スクリュー
21 進退ロッド
22 遮蔽部
23 切欠
24 中央部
25 左右両端部
26 徐変部
LP すれ違い用配光パターン
CL カットオフライン
HP 走行用配光パターン
LP1 第1配光パターン
CL1 第1配光パターンのカットオフライン
LP2 第2配光パターン
CL2 第2配光パターンのカットオフライン
HL−HR 左右の水平線
VU−VD 上下の垂直線(上下の垂直軸)
Z−Z 反射面の光軸
Z1−Z1 投影レンズの光軸
F1 反射面の第1焦点
F2 反射面の第2焦点
F3 投影レンズの焦点
L1 光源から下側の反射面への光
L2 光源から上側の反射面への光
L3 下側の反射面からの反射光
L4 上側の反射面からの反射光
A すれ違い用配光パターンのグレアを防止する必要がある所定の部分のポイント

Claims (4)

  1. カットオフラインを有する配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの車両用前照灯において、
    光源と、
    前記光源からの光を反射させるリフレクタと、
    前記リフレクタからの反射光を車両の前方に投影する投影レンズと、
    前記リフレクタから前記投影レンズに向かう反射光の一部をカットオフして残りの反射光を前記投影レンズ側に通して前記カットオフラインを有する前記配光パターンを形成するシェードと、
    前記シェードに設けられていて前記配光パターンの前記カットオフラインを形成するエッジと、
    を備え、
    前記シェードは、第1シェード部と第2シェード部との2枚の板構造からなり、
    前記第1シェード部には、第1エッジが設けられていて、
    前記第2シェード部には、第2エッジが設けられていて、
    前記第1シェード部の前記第1エッジの中央部および前記第2シェード部の前記第2エッジの中央部は、前記投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置し、
    前記第1シェード部の前記第1エッジの左右両端部および前記第2シェード部の前記第2エッジの左右両端部は、前記投影レンズの焦点からずれた位置に位置する、
    ことを特徴とする車両用前照灯。
  2. 前記第1シェード部の前記第1エッジの左右両端部と前記第2シェード部の前記第2エッジの左右両端部との間の間隔は、前記第1シェード部の前記第1エッジの中央部と前記第2シェード部の前記第2エッジの中央部との間の間隔よりも狭い、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
  3. 前記第1シェード部の前記第1エッジの左右両端部と前記第2シェード部の前記第2エッジの左右両端部との間の間隔は、前記第1シェード部の前記第1エッジの中央部と前記第2シェード部の前記第2エッジの中央部との間の間隔よりも徐に狭い、
    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. 記第1エッジの中央部は、前記投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置し、
    前記第2エッジ中央部は、前記第1エッジの中央部よりも前記投影レンズ側に位置する、
    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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