JP5537990B2

JP5537990B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP5537990B2
Application number: JP2010038257A
Authority: JP
Inventors: 光裕内田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: US8419247B2; JP2011175820A; US20110261576A1

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来のプロジェクタ型車両用灯具では、シェードの上縁が投影レンズの焦点近傍に配置され、バルブが楕円面系リフレクタの第一焦点近傍に配置され、楕円面系リフレクタの第二焦点が投影レンズの焦点近傍に配置されている。バルブから発した光が楕円面系リフレクタによって前方に反射され、その反射光の一部がシェードによって遮光され、遮光されない反射光が投影レンズによって前方に投影される。反射光の一部がシェードによって遮光されることによって、略水平な明暗境界線を有する配光パターンが前方に形成され、明暗境界線よりも上向きの光がない。これにより、すれ違い走行用の配光パターンが形成され、対向車にとってはグレアの発生を抑えることができる。

しかし、反射光がシェードによって遮光されるから、バルブから発した光の利用効率が悪い。そのため、光の利用効率を高めたプロジェクタ型車両用灯具が開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、楕円面系リフレクタ（１２）の上斜め前に、反射面（１５）が設けられ、その反射面（１５）の下方に反射面（１６）が設けられ、その反射面（１６）の下方に反射面（１７）が設けられている。この文献の技術によれば、バルブ（１１）から上斜め前に発した光が楕円面系リフレクタ（１２）に入射せずに、反射面（１５）によって反射され、その反射光が反射面（１６）、反射面（１７）によって順に反射され、前方斜め横に投射される。

特開２００３−３３１６１７号公報

ところが、上記文献の技術では、楕円面系リフレクタ（１２）に入射しない光が反射面（１５）によって反射されるだけであって、シェード（１４）によって遮光される光が有効利用されていない。そのため、光の利用効率が充分に高いものとはいえなかった。また、楕円面系リフレクタ（１２）のほかに三つの反射面（１５，１６，１７）を設ける必要があることから、部品点数が増えてしまい、コストアップを招いてしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、部品点数の削減と光の利用効率の向上とを図れるようにすることである。

以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用信号灯は、発光部を有する高輝度放電灯型のバルブと、前記バルブの前方に配置され、その光軸が前後方向に設定されるとともにその焦点が前記バルブとの間に設定された投影レンズと、前記投影レンズの後方に配置され、前記バルブの発光部によって発せられた光を前記投影レンズに向けて反射させ、その反射光を前記投影レンズの焦点又はその近傍に集光させる第一の反射面と、前記投影レンズの焦点又はその近傍に上縁を有し、前記第一の反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を遮光するシェードと、前記シェードの後面に設けられ、前記第一の反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を下方に反射させる第二の反射面と、前記シェードから下方に離れた位置に配置され、前記第二の反射面によって反射された反射光を前方に反射させて、その反射光を前記投影レンズの下方を通じて前方に投射する第三の反射面と、を備え、前記第一の反射面が、前記発光部の後ろから前記発光部の上斜め前・右上斜め前・左上斜め前にかけて前記発光部を囲うように略ドーム状に設けられた楕円面系の上部反射面と、前記発光部の後ろから前記発光部の下斜め前・右下斜め前・左下斜め前にかけて前記発光部を囲うように略逆ドーム状に設けられた下部反射面と、を有し、前記上部反射面の第一焦点が前記発光部又はその近傍に位置し、前記上部反射面の第二焦点が前記投影レンズの焦点よりも前方であって前記投影レンズよりも後方に位置し、前記下部反射面の第一焦点が前記発光部又はその近傍に位置し、前記下部反射面の第二焦点が前記上部反射面の第二焦点よりも前記投影レンズの焦点の近くに位置し、前記発光部から上に向かって発して前記上部反射面によって前方に反射された白色の反射光のうち、前記シェードによって遮光されずに前記シェードの上を前方へ通過した光が前記投影レンズによって前方へ投影されることによって、光軸を通る水平面と前記投影レンズの前方の仮想スクリーンとの交線に沿った明暗境界線を明部の上縁に有する第１の配光パターンが前記仮想スクリーンに形成され、前記発光部から上に向かって発して前記上部反射面によって前方に反射された白色の反射光のうち、前記シェードによって遮光されて前記第二の反射面によって前記第三の反射面に向けて反射された光と、前記発光部から下に向かって発して、前記下部反射面によって前方に反射されて、前記第二の反射面によって前記第三の反射面に向けて反射された黄色の反射光とが前記第三の反射面によって前方へ反射されて前記投影レンズの下方を通じて前方に投射されることによって、前記交線に沿った明暗境界線を明部の上縁に有する第２の配光パターンが前記仮想スクリーンに形成され、前記第２の配光パターンの明部が前記第１の配光パターンの明部に重なり、前記第１の配光パターンの明部は前記第２の配光パターンの明部よりも照射範囲が左右方向に広いこととした。

好ましくは、記上部反射面の第二焦点が、水平左右方向に延びるとともに、後ろに凸となるように湾曲した焦線であり、前記シェードの前面の左右中央部が、後ろに向かって凹むように湾曲していることとした。

好ましくは、前記シェードが、その上縁が前記投影レンズの焦点又はその近傍に位置した遮光位置と、その上縁が前記投影レンズの焦点から下方に離れた退避位置との間を移動可能に設けられていることとした。

好ましくは、前記車両用灯具が、前記シェードを前記遮光位置から前記退避位置へ及びその逆に駆動する駆動機構を更に備えることとした。

本発明によれば、第二の反射面がシェードに設けられているから、第二の反射面用の部品を別途準備しなくても済み、車両用灯具の構成部品を削減することができるとともに、コストダウンを図ることができる。
シェードで遮光される光が第二の反射面によって光軸の径外方向に反射され、その反射光が第三の反射面によって前方に投射される。そのため、バルブから発した光の利用効率を高めることができ、明るい配光パターンを得ることができる。
第二の反射面がシェードの後面に設けられ、そのシェードが投影レンズの焦点近傍に配置され、第一の反射面による反射光がその第一の反射面によって投影レンズの焦点又はその近傍に集光させるから、第二の反射面の面積が小さくとも、大光量の光を第二の反射面で反射することができる。第二の反射面が狭くて済むので、車両用灯具を小型化に貢献することができる。

本発明の第１実施形態における車両用灯具の前方斜視図である。同実施形態における車両用灯具の断面図である。同実施形態におけるシェードの前方斜視図である。同実施形態におけるシェードの後方斜視図である。同実施形態における車両用灯具によって仮想スクリーンに形成されるすれ違い走行用の配光パターンを示した図である。本発明の第２実施形態における車両用灯具の前方斜視図である。同実施形態における車両用灯具の断面図である。同実施形態における車両用灯具の断面図である。同実施形態における車両用灯具によって仮想スクリーンに形成される走行用の配光パターンを示した図である。変形例における車両用灯具の断面図である。変形例における車両用灯具の断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
また、以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、それぞれ、車両用灯具が装備された車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。従って、後ろから前に向かって見て、左右の向きを定める。

〔第１の実施の形態〕
図１は、車両用灯具１の前方斜視図である。図２は、光軸Ａｘを通る鉛直断面に沿った断面図である。
この車両用灯具１は、前照灯として用いられるものである。この車両用灯具１は、バルブ１０、投影レンズ２０、楕円面系リフレクタ３０、放物面系リフレクタ４０、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０、シェード６０及び反射面７０等を備える。これら投影レンズ２０、楕円面系リフレクタ３０、放物面系リフレクタ４０、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０及びシェード６０がハウジング（図示略）に取り付けられて、これらバルブ１０、投影レンズ２０、楕円面系リフレクタ３０、放物面系リフレクタ４０、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０及びシェード６０がユニット化されている。なお、図１では、シェード６０を詳細に図示するため、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０の図示を省略する。

投影レンズ２０は、凸レンズである。この投影レンズ２０の光軸Ａｘが前後方向に延び、投影レンズ２０の焦点Ｆ１が投影レンズ２０の後方に設定されている。投影レンズ２０の後方に、バルブ１０、楕円面系リフレクタ３０、放物面系リフレクタ４０、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０、シェード６０が配置されている。

バルブ１０は、放電灯（例えば、高輝度放電灯（ＨＩＤ）、高圧金属蒸気放電灯等）、ハロゲン電球、白熱電球その他のバルブである。バルブ１０は、そのガラス管１１の長手方向が光軸Ａｘの方向（前後方向）になるように配置されている。バルブ１０の発光部１２が、投影レンズ２０の焦点Ｆ１の後方に配置されている。発光部１２とは、バルブ１０が放電灯である場合には発光管（放電部）であり、バルブ１０がハロゲン電球、白熱電球等である場合にはフィラメントである。なお、バルブ１０のガラス管１１の長手方向が光軸Ａｘに対して交差するようにバルブ１０が配置されていてもよい。例えば、ガラス管１１の長手方向が左右方向になるように、バルブ１０が横置きに配置されていてもよい。

楕円面系リフレクタ３０が略椀状に設けられ、その楕円面系リフレクタ３０が前方に向けて開口している。楕円面系リフレクタ３０の内面３１が、第一の反射面３１とされている。第一の反射面３１は、バルブ１０の発光部１２から発した光を前方の投影レンズ２０に向けて反射させて、投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に集光させるものである。

第一の反射面３１は、楕円面の形状に形成されている。楕円面とは、前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転楕円面若しくは扁平楕円面又はこれらを基調とした自由曲面をいう。扁平楕円面とは、前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転楕円面が上下又は左右につぶれたものをいう。また、第一の反射面３１は、これらの回転楕円面、扁平楕円面又は自由曲面を組み合わせた複合楕円面であってもよい。

より好ましくは、楕円面系リフレクタ３０は、以下のように設けられている。即ち、楕円面系リフレクタ３０は、上部リフレクタ３２と、下部リフレクタ３４とを有する。上部リフレクタ３２は、バルブ１０の発光部１２の後ろから発光部１２の上斜め前・右上斜め前・左上斜め前にかけて発光部１２を囲うように略ドーム状に設けられている。下部リフレクタ３４は、発光部１２の後ろから発光部１２の下斜め前・右下斜め前・左下斜め前にかけて発光部１２を囲うように略逆ドーム状に設けられている。

上部リフレクタ３２の内面３３が上部反射面とされ、下部リフレクタ３４の内面３５が下部反射面とされている。上部反射面３３と下部反射面３５の組合せが、第一の反射面３１である。上部反射面３３は、前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転楕円面を上下につぶして左右に拡げた扁平楕円面であるか、又は、その扁平楕円面を基調とした自由曲面である。下部反射面３５は、前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転楕円面であるか、又は、その回転楕円面を基調とした自由曲面である。ここで、上部反射面３３の上下方向の扁平度は下部反射面３５の上下方向の扁平度よりも大きく、上部反射面３３が下部反射面３５よりも左右に拡がるよう設けられている。

上部反射面３３の後側焦点（第一焦点）Ｆ３１が上部リフレクタ３２の内側に設定され、その後側焦点Ｆ３１よりも前方に上部反射面３３の前側焦点（第二焦点）Ｆ３２が設定されている。下部反射面３５の後側焦点（第一焦点）Ｆ５１が下部リフレクタ３４の内側に設定され、その後側焦点Ｆ５１よりも前方に下部反射面３５の前側焦点（第二焦点）Ｆ５２が設定されている。上部反射面３３が扁平楕円面又はそれを基調とした自由曲面に形成されているので、前側焦点Ｆ３２は、水平左右方向に延びるとともに、後ろに凸となるよう湾曲した焦線である。下部反射面３５の前側焦点Ｆ５２は、水平左右方向に延びるとともに、後ろに凸となるよう湾曲した焦線であってもよい。

上部反射面３３及び下部反射面３５の後側焦点Ｆ３１，Ｆ５１は、バルブ１０の発光部１２又はその近傍に位置している。好ましくは、上部反射面３３の後側焦点Ｆ３１と下部反射面３５の後側焦点Ｆ５１が重なっており、更に好ましくは、後側焦点Ｆ３１，Ｆ５１が発光部１２に重なっている。

上部反射面３３及び下部反射面３５の前側焦点Ｆ３２，Ｆ５２が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に位置している。好ましくは、上部反射面３３の前側焦点Ｆ３２が投影レンズ２０の焦点Ｆ１よりも前方であって投影レンズ２０よりも後方に位置しており、下部反射面３５の前側焦点Ｆ５２が上部反射面３３の前側焦点Ｆ３２よりも投影レンズ２０の焦点Ｆ１の近くに位置している。更に好ましくは、下部反射面３５の前側焦点Ｆ５２が投影レンズ２０の焦点Ｆ１よりも前方であって投影レンズ２０よりも後方に位置している。

以上のように、第一の反射面３１が上部反射面３３と下部反射面３５の複合楕円面であるから、第一の反射面３１の前側焦点（第二焦点）が前側焦点Ｆ３２，Ｆ５２として現れる。上部反射面３３は、発光部１２から発した光を前方の投影レンズ２０に向けて反射させ、その反射光を前側焦点Ｆ３２に集光させる。下部反射面３５は、発光部１２から発した光を前方の投影レンズ２０に向けて反射させ、その反射光を前側焦点Ｆ５２に集光させる。なお、第一の反射面３１が上部反射面３３と下部反射面３５の複合楕円面でなく、単一の楕円面である場合には、第一の反射面３１の後側焦点（第一焦点）がバルブ１０の発光部１２又はその近傍に位置し、第一の反射面３１の前側焦点が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に位置している。

シェード６０は、バルブ１０と投影レンズ２０との間に配置されている。このシェード６０は、第一の反射面３１によって反射されて投影レンズ２０に向かう反射光の一部を投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍で遮光して、明暗境界線を有する配光パターンを形成するものである。

図３は、シェード６０の前方斜視図であり、図４は、シェード６０の後方斜視図である。図１〜図４に示すように、シェード６０が板状に設けられ、そのシェード６０が立てた状態に設けられている。具体的には、シェード６０の下部６１が鉛直に立てられており、シェード６０の上部６２が下部６１の上端から後ろ上がりに傾斜している。シェード６０の前面６３の左右中央部は、投影レンズ２０の像面の湾曲に対応して、後ろに向かって凹むよう湾曲している。シェード６０の上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に位置するように、シェード６０が投影レンズ２０とバルブ１０との間に配置されている。

シェード６０の上縁６４のうち光軸Ａｘよりも左の部分６５（以下、左部上縁６５という。）が水平に形成され、光軸Ａｘよりも右の部分６６（以下、右部上縁６６という。）が水平に形成され、左部上縁６５と右部上縁６６の間に段差があり、左部上縁６５と右部上縁６６の間の部分６７（以下、傾斜部６７という。）が水平方向に対して傾斜している。傾斜部６７の傾斜角は、水平面に対して１５°又は４５°であることが好ましい。

シェード６０の上縁６４のうち光軸Ａｘよりも自車線側の部分が対向車線側の部分よりも高く設定されている。具体的には、車両用灯具１が左側通行用である場合、左部上縁６５が右部上縁６６よりも上に位置し、傾斜部６７が右下りに傾斜している。図１〜図４では、シェード６０が左側通行用として示されている。一方、車両用灯具１が右側通行用である場合、シェード６０の右部上縁６６が左部上縁６５よりも上に位置し、傾斜部６７が左下りに傾斜している。
なお、左部上縁６５と右部上縁６６の上下位置が揃っていて、傾斜部６７が無くてもよい。

シェード６０の後面６８の上部であってその左右中央部には、第二の反射面７０が形成されている。この第二の反射面７０は、後ろ斜め下に向いている。この第二の反射面７０は、後ろから見て、シェード６０の上縁６４に沿って左右に長尺な帯状に設けられている。第二の反射面７０は、平面であってもよいし、曲面（例えば、凸面、凹面、シリンドリカル面、球面）であってもよいし、その平面又は曲面を基調とした自由曲面（非球面）であってもよい。

第二の反射面７０は、第一の反射面３１によって反射されて投影レンズ２０に向かう反射光の一部を下方に反射させる。具体的には、第二の反射面７０は、下部反射面３５によって反射された反射光の殆どを後ろ斜め下に反射させ、下部反射面３５の前側焦点Ｆ５２を第二の反射面７０の後ろ斜め下の焦点Ｆ５３に変換する。つまり、下部反射面３５と第二の反射面７０からなる光学系の焦点Ｆ５３が光軸Ａｘの下方に設定され、第一の反射面３１の反射光の一部が焦点Ｆ５３に集光する。

図１、図２に示すように、放物面系リフレクタ４０は、シェード６０及び第二の反射面７０の下方に配置されている。放物面系リフレクタ４０と楕円面系リフレクタ３０は、一体化されている。具体的には、放物面系リフレクタ４０が下部リフレクタ３４の前端から下斜め前に垂下し、放物面系リフレクタ４０の上端と下部リフレクタ３４の前端が連接している。第三の反射面４１は、投影レンズ２０よりも後ろに配置されている。また、第三の反射面４１は、正面から見て、投影レンズ２０から下にずれて配置されている。
放物面系リフレクタ４０の前側内面４１が、第三の反射面とされている。第三の反射面４１は、放物面の形状に形成されている。放物面とは、前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転放物面又はこれを基調とした自由曲面である。第三の反射面４１の焦点は、投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に設定されている。好ましくは、第三の反射面４１の焦点が、投影レンズ２０の焦点Ｆ１よりも僅か後方に、且つ、光軸Ａｘよりも下方に設定されている。更に好ましくは、第三の反射面４１の焦点が、下部反射面３５と第二の反射面７０からなる光学系の焦点Ｆ５３に重なっている。

第三の反射面４１は、第二の反射面７０によって下方に反射された反射光を前方に向けて反射させる。第三の反射面４１によって反射された反射光は、投影レンズ２０の下を通って前方に投射される。

オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０は、シェード６０の前側に配置されている。オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０は、シェード６０によって遮光されなかった反射光の一部を投影レンズ２０に向けて上に反射させ、オーバヘッドサイン配光を形成するものである。

図５を参照して、車両用灯具１の配光特性について説明する。図５は、車両用灯具１から前方に所定距離離れた仮想スクリーンに形成される配光パターンを示したものである。図５において横軸は、光軸Ａｘと仮想スクリーンの交点をゼロ°として左右の角度を表し、縦軸は、光軸Ａｘと仮想スクリーンの交点をゼロ°として上下の角度を表す。

バルブ１０に給電されて、発光部１２が発光する。そうすると、発光部１２から発した光が第一の反射面３１によって前方に反射され、その反射光の一部がシェード６０によって遮光される。シェード６０によって遮光されずにシェード６０の上を通過した反射光は、投影レンズ２０に入射して、投影レンズ２０の前方に投射される。シェード６０によって遮光されるから、図５に示すような配光パターンＰ１が、仮想スクリーンに形成される。配光パターンＰ１は、光軸Ａｘを通る水平面と仮想スクリーンとの交線（光軸Ａｘを中心にして上下方向にゼロ°の線）に沿ったカットオフライン（明暗境界線）Ｃ１を明部の上縁に有するものである。配光パターンＰ１の明部の形成に寄与する光は、主に、発光部１２から上に向かって発して上部反射面３３で反射される光である（図２に示す光ビームＢ１参照）。なお、バルブ１０がＨＩＤである場合、発光部１２から上に発する光は白色光であるから、配光パターンＰ１の明部が白色となる。

シェード６０によって遮光されずにシェード６０の上を通過した反射光がオーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０によって反射され、その反射光が投影レンズ２０によって光軸Ａｘを通る水平面より上に投射される。そのため、図５に示すような、オーバヘッドサイン配光パターンＰ３が仮想スクリーンに形成される。

また、第一の反射面３１による反射光の一部が、第二の反射面７０によって下方の第三の反射面４１に向けて反射される。第二の反射面７０による反射光が第三の反射面４１によって前方に反射され、その反射光が第三の反射面４１によって略平行光になる。第三の反射面４１による反射光は、投影レンズ２０の下を通って前方に投射される。そのため、図５に示すような、配光パターンＰ２が仮想スクリーンに形成される。配光パターンＰ２の明部の照射範囲は、光軸Ａｘを通る水平面よりも下である。配光パターンＰ２の明部が配光パターンＰ１の明部に重なる。配光パターンＰ１と配光パターンＰ２との組合せによってすれ違い走行用の配光パターンが得られる。なお、左右方向の照射範囲は、配光パターンＰ１の明部の方が配光パターンＰ２の明部よりも広い。

配光パターンＰ２の明部の形成に寄与する光は、主に、発光部１２から下に向かって発して下部反射面３５で反射される光である（図２に示す光ビームＢ２参照）。また、上部反射面３３による反射光の一部も第二の反射面７０によって下方に反射されるから、その光も配光パターンＰ２の明部の形成に寄与する（図２に示す光ビームＢ３参照）。上部反射面３３による反射光の多くがシェード６０の上を通過するから、上部反射面３３の反射光よりも下部反射面３５の反射光の方が配光パターンＰ２の明部の形成に、より寄与する。なお、バルブ１０がＨＩＤである場合、発光部１２から下に発する光が黄色光であるから、配光パターンＰ２の明部が黄色となる。

本実施形態によれば、第二の反射面７０がシェード６０の後面に形成されている。シェード６０は第一の反射面３１の前側焦点（前側焦点Ｆ３２，Ｆ５２）の近傍に配置されているから、第一の反射面３１によって集光された反射光が第二の反射面７０に入射する。そのため、第二の反射面７０の面積が小さくとも、大光量の光を第二の反射面７０で反射することができる。第二の反射面７０が狭くて済むので、車両用灯具１の小型化に貢献することができる。

また、第二の反射面７０がバルブ１０と投影レンズ２０の間に配置されているから、車両用灯具１の大型化を抑えることができる。

また、第二の反射面７０がシェード６０に形成されているから、第二の反射面７０用に別途リフレクタを必要としない。そのため、車両用灯具１の構成部品を削減することができ、コストダウンを図ることができる。

また、本来シェード６０で遮光される光が第二の反射面７０によって下方に反射され、その反射光がすれ違い走行用の配光パターンに用いられる。そのため、発光部１２の光束利用効率が向上する。

また、第一の反射面３１による反射光が第二の反射面７０によって下方の第三の反射面４１に向けて反射されるため、第三の反射面４１と第二の反射面７０との距離が短くても、第三の反射面４１による反射光が投影レンズ２０やそのレンズホルダ等に干渉されずに、第三の反射面４１による反射光の照射範囲を、光軸Ａｘを通る水平面よりも下にすることができる（図５参照）。そして、第三の反射面４１と第二の反射面７０の距離を短くすることができるから、車両用灯具１の上下方向の大きさを小さくすることができる。

また、配光パターンＰ２の明部が配光パターンＰ１の明部に重なっているから、明るい配光が得られ、前方視認性が向上する。特に、バルブ１０がＨＩＤである場合、黄色の明部（配光パターンＰ２の明部）が白色の明部（配光パターンＰ１の明部）に重なるから、色ムラの発生を抑えることができる。

〔第２の実施の形態〕
図６は、車両用灯具１Ａの前方斜視図である。図７，８は、光軸Ａｘを通る鉛直断面に沿った断面図である。なお、図６〜図８では、図面を見やすくするために、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０の図示を省略する。

第２実施形態における車両用灯具１Ａと、第１実施形態における車両用灯具１との間で互いに対応する部分には同一の符号を付す。以下、第２実施形態における車両用灯具１Ａと、第１実施形態における車両用灯具１との間で互いに対応する部分が同一に設けられている場合には、その説明を省略し、相違点について説明する。

第１実施形態では、シェード６０が立てた状態で固定されており、第二の反射面７０の位置が一定であった。それに対して、第２実施形態では、走行用（ハイビーム用）の配光パターンを形成すべく、シェード６０は、その上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍において左右方向に延びた遮光位置と、その上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１から下に離れた退避位置との間で移動可能に設けられている。具体的には、シェード６０が以下のように設けられている。即ち、シェード６０には、左右に延びた回転軸６９が取り付けられている。この回転軸６９がハウジング等の固定部材に回転可能に支持され、シェード６０が回転軸６９を中心に回転可能に設けられている。

シェード６０が立った状態では、そのシェード６０が遮光位置に位置し、シェード６０の上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に位置している。これは、第１実施形態のようにシェード６０が固定されている場合と同様である。一方、シェード６０が回転軸６９を中心に後ろに倒伏した状態では、そのシェード６０が退避位置に位置し、シェード６０の上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１から後ろ斜め下に離れている。

この車両用灯具１Ａには、駆動機構８０が設けられている。駆動機構８０は、シェード６０を遮光位置から退避位置に及びその逆に駆動するものである。駆動機構８０は、ソレノイド８１及びアーム８３を有する。ソレノイド８１は、ハウジング等の固定部材に取り付けられているとともに、下部リフレクタ３４の下方に配置されている。ソレノイド８１は、そのプランジャ８２が前に向くように配置されている。ソレノイド８１は、プランジャ８２を前後に進出・後退させる。プランジャ８２の先端がアームの８３の一端に回転可能に連結されている。アーム８３の他端がシェード６０に回転可能に連結されている。

以上に説明したことを除いて、第２実施形態における車両用灯具１Ａと、第１実施形態における車両用灯具１との間で互いに対応する部分とは、同様に設けられている。

シェード６０の動作について説明する。
図７に示すように、ソレノイド８１のプランジャ８２が後ろに引き込んだ状態では、シェード６０が遮光位置に位置している。この状態では、図５に示すような配光パターンが仮想スクリーンに形成される。

ソレノイド８１のプランジャ８２が前に引き出ると、シェード６０が回転軸６９を中心に後ろに倒れる。そして、シェード６０が退避位置まで移動すると、ソレノイド８１のプランジャ８２の引出動作も止まる。

図８に示すように、シェード６０が退避位置に位置していると、第一の反射面３１で反射された反射光が遮光されず、更にその反射光は第二の反射面７０にも入射しない。そのため、図９に示すような配光パターンＰ４が仮想スクリーンに形成される。配光パターンＰ４は、走行用の配光パターンであって、上下方向ゼロ°の水平面よりも上の中心部に明部Ｌを有するものである。

ソレノイド８１のプランジャ８２が後ろに引き込むと、シェード６０が回転軸６９を中心に前に起き上がる。そして、シェード６０が遮光位置まで移動すると、ソレノイド８１のプランジャ８２の引込動作も止まる。

以上のように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する上、すれ違い走行用の配光と走行用の配光との切替を行うことができる。

なお、シェード６０を回転させるための動力源がソレノイド８１に限るものではなく、モータであってもよいし、ピエゾ素子であってもよいし、その他の動力源であってもよい。例えば、モータの駆動軸を回転軸６９に直結してもよいし、モータの駆動軸と回転軸６９との間に歯車機構を設けてもよい。

〔変形例〕
本発明を適用可能な実施形態は、上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、幾つかの変形例を挙げる。以下に挙げる変形例は、可能な限り組み合わせてもよい。

〔変形例１〕
図１０に示すように、放物面系リフレクタ４０の前側内面の前端部に、オーバヘッドサイン配光用の反射面４３を形成してもよい。この反射面４３は、第二の反射面７０によって反射された反射光を前方であって水平面よりも上に反射させるものである。特に、反射面４３は、上部反射面３３及び第二の反射面７０の両方で反射された反射光を反射させるものである。例えば、この反射面４３は、前上がりに前後方向に延びた中心軸を回転軸とした回転放物面又はこれを基調とした自由曲面であって、反射面４３の焦点が第二の反射面７０又はその近傍に設定されている。
なお、この反射面４３は、第２実施形態における車両用灯具１Ａの放物面系リフレクタ４０に形成してもよい。この反射面４３を放物面系リフレクタ４０に設けた場合、オーバヘッドサイン配光用リフレクタ５０が無くてもよい。

〔変形例２〕
図１に示すように、上部反射面３３の前縁３６が弓なり状に湾曲し、前縁３６の前側にスペースが形成されている。このスペースを利用すべく、図１１に示すように、上部反射面３３の前縁３６の前側にリフレクタ９０を設けてもよい。このリフレクタ９０の内面９１が下を向き、その内面９１が反射面となっている。この反射面９１は、例えば、発光部１２を第一焦点とし、第三の反射面４１の焦点を第二焦点とした楕円面である。この反射面９１は、発光部１２から発して反射面９１に直接入射した光を下方の第三の反射面４１に向けて反射させるものである。反射面９１から第三の反射面４１に向かう光が第三の反射面４１によって前方に反射され、その反射光が投影レンズ２０の下を通って前方に投射される。
なお、リフレクタ９０は、第２実施形態における車両用灯具１Ａに設けてもよい。

〔変形例３〕
上記第１、第２の実施形態では、第二の反射面７０が第１の反射面３１による反射光を下方に反射させていたが、第二の反射面７０による反射の向きは下に限るものではない。第二の反射面７０による反射の向きは、光軸Ａｘの径外方向であれば、例えば、上であってもよいし、左であってもよいし、右であってもよい。第二の反射面７０による反射の向きに応じて第三の反射面４１の設置箇所も適宜変更すればよい。つまり、第二の反射面７０による反射の向きが上であれば、第三の反射面４１がシェード６０の上方に配置され、第二の反射面７０による反射の向きが左であれば、第三の反射面４１がシェード６０の左方に配置され、第二の反射面７０による反射の向きが右であれば、第三の反射面４１がシェード６０の右方に配置されている。第三の反射面４１がシェード６０の上方に配置されている場合には、第三の反射面４１は、第二の反射面７０により反射された反射光を前方に反射させて、その反射光を投影レンズ２０の上側を通じて前方に投射する。第三の反射面４１がシェード６０の左方に配置されている場合には、第三の反射面４１は、第二の反射面７０による反射された反射光を前方に反射させて、その反射光を投影レンズ２０の左側を通じて前方に投射する。第三の反射面４１がシェード６０の右方に配置されている場合には、第三の反射面４１は、第二の反射面７０による反射された反射光を前方に反射させて、その反射光を投影レンズ２０の右側を通じて前方に投射する。

〔変形例４〕
上記第２実施形態では、シェード６０が回転軸６９を中心にして前後に揺動可能に設けられていたが、シェード６０がリニアガイド等によって昇降可能に設けられていてもよい。この場合、シェード６０が上昇して、シェード６０の上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍に位置したら、シェード６０が止まる。一方、シェード６０が下降して、シェード６０の上縁６４が投影レンズ２０の焦点Ｆ１又はその近傍から下に離れたら、シェード６０が止まる。駆動機構８０も適宜設計変更して、その駆動機構８０によってシェード６０を昇降させる。

〔変形例５〕
第二の反射面４１の向きを左又は右に傾けて、図５に示された配光パターンＰ２の明部が図５の場合よりも左又は右にずれていてもよい。第二の反射面４１の向きを下に傾けて、図５に示された配光パターンＰ２の明部が図５の場合よりも下にずれていてもよい。

〔変形例６〕
上記第１実施形態では、車両用灯具１が前照灯であったが、フォグランプであってもよい。この場合、シェード６０の上縁の形状、第一の反射面３１の曲面形状、投影レンズ２０の入射面・出射面の曲面形状、第三の反射面４１の曲面形状等を適宜変更して、フォグランプとしての規格を満たすようにする。

１車両用灯具
１０バルブ
２０投影レンズ
３１第一の反射面
４１第三の反射面
６０シェード
６４上縁
７０第二の反射面
８０駆動機構
Ｆ１、Ｆ３１、Ｆ３２、Ｆ５１、Ｆ５２、Ｆ５３焦点

Claims

発光部を有する高輝度放電灯型のバルブと、
前記バルブの前方に配置され、その光軸が前後方向に設定されるとともにその焦点が前記バルブとの間に設定された投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置され、前記バルブの発光部によって発せられた光を前記投影レンズに向けて反射させ、その反射光を前記投影レンズの焦点又はその近傍に集光させる第一の反射面と、
前記投影レンズの焦点又はその近傍に上縁を有し、前記第一の反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を遮光するシェードと、
前記シェードの後面に設けられ、前記第一の反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を下方に反射させる第二の反射面と、
前記シェードから下方に離れた位置に配置され、前記第二の反射面によって反射された反射光を前方に反射させて、その反射光を前記投影レンズの下方を通じて前方に投射する第三の反射面と、を備え、
前記第一の反射面が、
前記発光部の後ろから前記発光部の上斜め前・右上斜め前・左上斜め前にかけて前記発光部を囲うように略ドーム状に設けられた楕円面系の上部反射面と、
前記発光部の後ろから前記発光部の下斜め前・右下斜め前・左下斜め前にかけて前記発光部を囲うように略逆ドーム状に設けられた下部反射面と、
を有し、
前記上部反射面の第一焦点が前記発光部又はその近傍に位置し、前記上部反射面の第二焦点が前記投影レンズの焦点よりも前方であって前記投影レンズよりも後方に位置し、
前記下部反射面の第一焦点が前記発光部又はその近傍に位置し、前記下部反射面の第二焦点が前記上部反射面の第二焦点よりも前記投影レンズの焦点の近くに位置し、
前記発光部から上に向かって発して前記上部反射面によって前方に反射された白色の反射光のうち、前記シェードによって遮光されずに前記シェードの上を前方へ通過した光が前記投影レンズによって前方へ投影されることによって、光軸を通る水平面と前記投影レンズの前方の仮想スクリーンとの交線に沿った明暗境界線を明部の上縁に有する第１の配光パターンが前記仮想スクリーンに形成され、
前記発光部から上に向かって発して前記上部反射面によって前方に反射された白色の反射光のうち、前記シェードによって遮光されて前記第二の反射面によって前記第三の反射面に向けて反射された光と、前記発光部から下に向かって発して、前記下部反射面によって前方に反射されて、前記第二の反射面によって前記第三の反射面に向けて反射された黄色の反射光とが前記第三の反射面によって前方へ反射されて前記投影レンズの下方を通じて前方に投射されることによって、前記交線に沿った明暗境界線を明部の上縁に有する第２の配光パターンが前記仮想スクリーンに形成され、
前記第２の配光パターンの明部が前記第１の配光パターンの明部に重なり、前記第１の配光パターンの明部は前記第２の配光パターンの明部よりも照射範囲が左右方向に広いことを特徴とする車両用灯具。
前記上部反射面の第二焦点が、水平左右方向に延びるとともに、後ろに凸となるように湾曲した焦線であり、
前記シェードの前面の左右中央部が、後ろに向かって凹むように湾曲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。
前記シェードが、その上縁が前記投影レンズの焦点又はその近傍に位置した遮光位置と、その上縁が前記投影レンズの焦点から下方に離れた退避位置との間を移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
前記シェードを前記遮光位置から前記退避位置へ及びその逆に駆動する駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。