JP2005235731A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロジェクタ型の車両用前照灯において、２種類のモードで配光パターンを形成し得る構成とした上で、その照射光制御を精度良く行えるようにするとともに、モード切換えの際の違和感を最小限に抑える。
【解決手段】 リフレクタ２４の一部を、可動反射部２４Ａとして他の一般反射部２４Ｂから分離して下方へ移動し得る構成とし、その後方近傍に、光源２２ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる付加リフレクタ３４を配置する。これにより、可動反射部２４Ａが一般反射部２４Ｂから分離して下方へ移動したとき、これら両反射部の隙間を通して光源２２ａからの光を付加リフレクタ３４に入射させる。そして、この入射光を付加リフレクタ３４により前方へ向けて反射させて、この反射光を投影レンズを透過させて前方へ照射するようにする。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の車両用前照灯に関するものである。

一般に、プロジェクタ型の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後側焦点よりも後方側に光源が配置されており、この光源からの光をリフレクタにより光軸寄りに反射させるように構成されている。そして、このプロジェクタ型の車両用前照灯によりロービーム用配光パターンを形成する場合には、投影レンズの後側焦点近傍において光軸近傍に上端縁が位置するように配置されたシェードにより、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽して、ロービーム用配光パターンの上端部に所定のカットオフラインを形成するようになっている。

その際「特許文献１」には、光源の前方斜め下方に第１付加リフレクタを配置するとともに、光源の上方に第２付加リフレクタをリフレクタと隣接するように配置することにより、光源からの光を第１付加リフレクタおよび第２付加リフレクタで順次反射させる構成とした上で、第１付加リフレクタと第２付加リフレクタとの間にシャッタを配置することにより、第１付加リフレクタからの反射光が第２付加リフレクタに入射するのを阻止し得るように構成されたプロジェクタ型の車両用前照灯が記載されている。

特開２００１−２２９７１５号公報

車両用前照灯からの光照射による車両前方路面の視認性向上を図るためには、同じロービーム用配光パターンであっても、車両走行状況に応じて複数種類の配光パターンを形成できるようにすることが好ましい。

上記「特許文献１」に記載された車両用前照灯においては、シャッタを開閉することにより、通常のロービーム用配光パターンと、このロービーム用配光パターンに第１および第２付加リフレクタで順次反射した光により形成される配光パターンが付加されたロービーム用配光パターンと、の２種類のモードでロービーム用配光パターンを形成することができるが、次のような問題がある。

すなわち、上記「特許文献１」に記載された車両用前照灯においては、第１および第２付加リフレクタで２回の反射が行われ、しかもこの反射光は投影レンズを透過せずに前方へ向けて照射されるようになっているので、その照射光制御を精度良く行うことができない、という問題がある。また、第１および第２付加リフレクタで順次反射した光により形成される配光パターンは、リフレクタで反射して投影レンズを透過した光源からの光により形成されるロービーム用配光パターンとは性質が異なったものとなるので、モード切換えの際に違和感が生じてしまうという問題がある。

このような問題は、ハイビーム用配光パターン等を形成する場合においても、同様に生じ得る問題である。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プロジェクタ型の車両用前照灯において、２種類のモードで配光パターンを形成し得る構成とした上で、その照射光制御を精度良く行うことができるとともに、モード切換えの際の違和感を最小限に抑えることができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。

本願発明は、リフレクタの一部を分離してこれを可動式とした上で、その後方近傍に所定の付加リフレクタを配置するとともに、この付加リフレクタからの反射光を投影レンズを透過させる構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、を備えてなる車両用前照灯において、
上記リフレクタの一部が、可動反射部として該リフレクタにおける他の一般反射部から分離して所定方向へ移動し得るように構成されており、
上記可動反射部の後方近傍に、該可動反射部が上記一般反射部から分離して上記所定方向へ移動したとき、該可動反射部と上記一般反射部との隙間を通して上記光源からの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる付加リフレクタが設けられている、ことを特徴とするものである。

本願発明に係る車両用前照灯からの光照射により形成される配光パターンは、ロービーム用配光パターンであってもよいし、ハイビーム用配光パターンであってもよいし、それ以外の配光パターンであってもよい。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの放電発光部やハロゲンバルブのフィラメント等が採用可能である。また、この「光源」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置されたものであれば、その具体的な位置や向き等の具体的構成は特に限定されるものではない。

上記「可動反射部」は、リフレクタの一部であって、該リフレクタにおける他の一般反射部から分離して所定方向へ移動し得るように構成されたものであれば、その具体的な位置や大きさあるいは反射面形状等は特に限定されるものではない。 上記可動反射部の「移動」の態様は、特に限定されるものではなく、例えば直線運動による移動あるいは回動運動による移動等が採用可能である。また、この「移動」の態様は、分離前の第１の位置とこの位置から上記所定方向に所定量移動した第２の位置との２つの位置のみを採り得るように移動する態様であってもよいし、これら２つの位置の間における少なくとも１つの位置を段階的にあるいは無段階に採り得るように移動する態様であってもよい。

上記「所定方向」の具体的な方向は特に限定されるものではなく、例えば、下方向や上方向あるいは左右いずれかの方向等が採用可能である。

上記「付加リフレクタ」は、可動反射部の後方近傍に設けられ、該可動反射部が一般反射部から分離して上記所定方向へ移動したとき、これら両反射部の隙間を通して光源からの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて光軸寄りに反射させるように構成されたものであれば、その大きさや具体的な反射面形状等は特に限定されるものではない。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯はプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、そのリフレクタの一部が、可動反射部として該リフレクタにおける他の一般反射部から分離して所定方向へ移動し得るように構成されており、また、この可動反射部の後方近傍には、該可動反射部が一般反射部から分離して所定方向へ移動したとき、該可動反射部と一般反射部との隙間を通して光源からの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて光軸寄りに反射させる付加リフレクタが設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、可動反射部が分離前の第１の位置にある状態では、該可動反射部および一般反射部からの反射光を、投影レンズを介して前方へ照射することにより、第１の配光パターンを形成することができ、可動反射部が第１の位置から所定量下方に移動した第２の位置に移動した状態では、一般反射部および付加リフレクタからの反射光を、投影レンズを介して前方へ照射することにより（その際、可動反射部の移動量によっては、さらに該可動反射部からの反射光が付加されることにより）、第２の配光パターンを形成することができる。このとき、付加リフレクタの反射面形状を適当な形状に設定しておくことにより、第２の配光パターンを第１の配光パターンとは異なった形状や光度分布を有するものとすることができる。さらに、これら第１の位置と第２の位置との間の中間位置にある状態では、第１の配光パターンと第２の配光パターンとの中間的な配光パターンを形成することができる。

その際、付加リフレクタは、光源からの光を直接反射させるようになっており、しかもこの反射光は投影レンズを透過して前方へ向けて照射されるようになっているので、その照射光制御を精度良く行うことができ、また、これにより形成される配光パターンを、リフレクタで反射して投影レンズを透過した光源からの光により形成される配光パターンと性質が同じものとすることができる。

したがって本願発明によれば、プロジェクタ型の車両用前照灯において、２種類のモードで配光パターンを形成し得る構成とした上で、その照射光制御を精度良く行うことができるとともに、モード切換えの際の違和感を最小限に抑えることができる。しかも、このような上記作用効果を、灯具をコンパクトに構成可能とした上で実現することができる。

さらに本願発明においては、光反射制御機能を有する可動反射部の移動によりモード切換えを行う構成となっているので、従来のようにシャッタの開閉によりモード切換えを行うようにした場合に比して、光源からの光を有効に利用することができる。

上記構成において、付加リフレクタが、投影レンズの後側焦点近傍への集光性が高い反射面形状を有する構成とすれば、この付加リフレクタからの反射光により形成される配光パターンを可動反射部からの反射光により形成される配光パターンに比して明るいスポット状の配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより、第２の位置では第１の位置よりも遠方視認性を高めることができる。

ここで「後側焦点近傍への集光性が高い反射面形状」とは、付加リフレクタで反射した光源からの光の後側焦点近傍への集光性が、リフレクタの可動反射部で反射した光源からの光の後側焦点近傍への集光性に比して高い反射面形状を意味するものであって、その具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば、光源近傍の点を第１焦点とするとともに投影レンズの後側焦点近傍の点を第２焦点とする略回転楕円面形状等が採用可能である。

上記構成において、可動反射部の移動の態様が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この移動が、光源近傍の点を回動中心とする回動運動によって行われる構成とすれば、第２の位置において、可動反射部からの反射光の一部を投影レンズに入射させて、これを前方へ照射することができるので、第１の位置と第２位置とのモード切換え時に配光パターンが大きく乱れてしまうのを未然に防止することができる。

上記構成において、光源を、光軸から下方に離れた位置において該光軸の側方からリフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部で構成すれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、光軸の側方から光源バルブがリフレクタに挿入固定される構成とすることにより、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。また、光軸から下方に離れた位置で光源バルブの挿入固定が行われる構成とすることにより、リフレクタの反射面における光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができる。すなわち、この光軸側方領域からの反射光により配光パターンの拡散領域を形成して、この拡散領域に十分な明るさを確保することができる。

その際、光源バルブの挿入固定位置の光軸からの下方変位量は特に限定されるものではない。その際、リフレクタの反射面における光軸近傍領域で反射した光源バルブからの光が該光源バルブによって遮蔽されてしまうのを未然に防止する観点からは、下方変位量を１０ｍｍ以上の値に設定することが好ましく、１５ｍｍ以上の値に設定することがより好ましい。一方、光源バルブからリフレクタの反射面への入射光束を十分に確保する観点からは、下方変位量を３０ｍｍ以下の値に設定することが好ましい。

この場合において、可動反射部を光源の略真後ろに配置するとともに、該可動反射部の上端縁と一般反射部の下端縁との分離位置を光軸と略同じ高さの位置に設定すれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、可動反射部を光源の略真後ろに配置することにより、一般反射部、可動反射部および付加リフレクタのいずれに関しても、光源からの光に対する十分な入射光束を確保することができる。また、可動反射部の上端縁と一般反射部の下端縁との分離位置を、光軸と略同じ高さの位置に設定することにより、光軸よりも上方の反射領域をすべて一般反射部として確保することができる。したがって、この一般反射部からの反射光により基本的な配光パターンを、その拡散領域が十分明るい配光パターンとして形成することができる。

上記構成において、光源を、光軸上においてリフレクタに後方側から挿入固定された光源バルブの発光部で構成するとともに、可動反射部を光軸の略真上に配置すれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、光源が光軸上において前後方向に延びる線分光源として構成されている場合には、リフレクタにおける光軸の略真上の反射領域で反射した光源からの光によって形成される該光源の反転投影像は、略縦長矩形状の反転投影像となり、配光パターンの中心領域から下端周縁領域まで延びるように形成されることとなり、これにより車両前方路面の近距離領域が明るく照射されることとなる。そこで、リフレクタの可動反射部を光軸の略真上に配置して、その移動により略縦長矩形状の反転投影像の位置および大きさを変化させ得る構成とすれば、配光パターンの下端周縁領域を暗くするとともに中心光度を高めることができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域を過剰に明るくしてしまうことなく、その遠距離領域を十分に明るくすることができるので、遠方視認性を十分に高めることができる。

上記構成において、投影レンズの後方側焦点近傍に、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードを、その上端縁が光軸近傍に位置するように配置すれば、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することができる。しかもその際、付加リフレクタは、該付加リフレクタで反射した光源からの光を投影レンズに入射させるように構成されているので、該第１付加リフレクタからの反射光により形成される配光パターンについても、その上端縁に上記カットオフラインを有するものとすることができ、これにより対向車ドライバにグレアを与えてしまうことなく遠方視認性向上を図ることができる。

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図である。

同図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する灯具ユニット２０が、エイミング機構５０を介して上下方向および左右方向に傾動可能に収容されてなっている。

そして、このエイミング機構５０によるエイミング調整が完了した段階では、灯具ユニット２０の光軸Ａｘは、車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びるようになっている。

図２および３は、灯具ユニット２０を単品で示す側断面図であり、図４および５は、灯具ユニット２０を単品で示す平断面図である。

これらの図にも示すように、灯具ユニット２０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ２２と、リフレクタ２４と、ホルダ２６と、投影レンズ２８と、シェード３２と、付加リフレクタ３４とを備えてなっている。

投影レンズ２８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、光軸Ａｘ上に配置されている。そして、この投影レンズ２８は、その後方側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。

光源バルブ２２は、放電発光部を光源２２ａとするメタルハライドバルブ等の放電バルブであって、その光源２２ａはバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されている。そして、この光源バルブ２２は、投影レンズ２８の後方側焦点Ｆよりも後方側でかつ光軸Ａｘから下方に離れた位置（例えば光軸Ａｘから２０ｍｍ程度下方に離れた位置）において、光軸Ａｘの右側方からリフレクタ２４に挿入固定されている。この挿入固定は、バルブ中心軸Ａｘ１を光軸Ａｘと直交する鉛直面内において水平方向に延びるように設定した状態で、光源２２ａの発光中心を光軸Ａｘの鉛直下方に位置決めするようにして行われている。

リフレクタ２４は、光源２２ａの略真後ろに位置する可動反射部２４Ａと、これ以外の一般反射部２４Ｂとからなり、光源２２ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成されている。具体的には、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１と一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２とは、連続的な表面形状で形成されている。その際、これら反射面２４ａ１、２４ａ２は、略楕円状の断面形状を有しており、その離心率は鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、図２および４に示すように、これら反射面２４ａ１、２４ａ２で反射した光源２２ａからの光を、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。

可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１は、灯具ユニット正面視において横長矩形状の外形形状を有しており、この可動反射部２４Ａを上方および左右両側から囲むようにして一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２が形成されている。その際、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１は、光軸Ａｘの左右両側に各々２０ｍｍ程度の範囲で、かつ光軸Ａｘの高さからその下方２５ｍｍ程度までの範囲にわたって形成されている。

一般反射部２４Ｂの下部右側領域には、バルブ挿入固定部２４ｂがその反射面２４ａ２から突出するようにして形成されており、このバルブ挿入固定部２４ｂの左側面部にはバルブ挿入孔２４ｃが形成されている。そして、このリフレクタ２４は、その３箇所に形成されたエイミングブラケット２４ｄにおいて、エイミング機構５０を介してランプボディ１２に支持されている。

可動反射部２４Ａは、一般反射部２４Ｂから分離して下方へ移動し得るように構成されている。すなわち、この可動反射部２４Ａの下端部には、光源２２ａの前方近傍（例えばバルブ中心軸Ａｘ１に対して１０ｍｍ程度前方）まで延びるブラケット２４ｅが一体的に形成されており、このブラケット２４ｅの前端部には、車幅方向に延びる回動軸部材３６が圧入固定されている。そして、可動反射部２４Ａは、この回動軸部材３６と共にその軸線回りに、図１において実線で示す第１の位置（すなわち可動反射部２４Ａが一般反射部２４Ｂから分離していない位置）から、同図において２点鎖線で示す第２の位置（すなわち可動反射部２４Ａが一般反射部２４Ｂから分離して下方へ最も移動した位置）まで回動し得るようになっている。この回動運動は、一般反射部２４Ｂの底面壁に固定されたステッピングモータ４０の駆動により、無段階で（あるいは段階的に）行われるようになっている。

図２および４は、可動反射部２４Ａが第１の位置にある状態での光源２２ａからの光の光路を示しており、図３および５は、可動反射部２４Ａが第２の位置にある状態での光源２２ａからの光の光路を示している。また、図６は、可動反射部２４Ａが第１の位置と第２の位置との中間の第３の位置にある状態での光源２２ａからの光の光路を示している。

付加リフレクタ３４は、リフレクタ２４の可動反射部２４Ａの後方近傍に設けられており、該リフレクタ２４の一般反射部２４Ｂと一体的に形成されている。この付加リフレクタ３４の反射面３４ａは、灯具ユニット正面視において横長矩形状の外形形状を有しており、光軸Ａｘの左右両側に各々２０ｍｍ程度の範囲で、光軸Ａｘの高さからその下方２０ｍｍ程度までの範囲にわたって形成されている。そして、この付加リフレクタ３４は、リフレクタ２４の可動反射部２４Ａがその一般反射部２４Ｂから分離して下方へ移動したとき、両反射部２４Ａ、２４Ｂの隙間を通して光源２２ａからの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。

その際、この付加リフレクタ３４の反射面３４ａは、投影レンズ２８の後側焦点Ｆ近傍への集光性が高い表面形状を有している。具体的には、この反射面３４ａの表面形状は、光源２２ａの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後方側焦点Ｆを第２焦点とする回転楕円面形状に設定されている。

ホルダ２６は、リフレクタ２４の前端開口部から前方へ向けて略筒状に延びるように形成されており、その後端部においてリフレクタ２４に固定支持されるとともに、その前端部において投影レンズ２８を固定支持している。

シェード３２は、ホルダ２６の内部空間における略下半部に位置するようにして、該ホルダ２６と一体で形成されている。このシェード３２は、その上端縁３２ａが投影レンズ２８の後方側焦点Ｆを通るように形成されており、これによりリフレクタ２４の反射面２４ａ１、２４ａ２あるいは付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズ２８から前方へ出射する上向き光の大半を除去するようになっている。

このシェード３２の後面には、後方へ突出する左右１対のブラケット３２ｂが形成されており、これら両ブラケット３２ｂの後端部において回動軸部材３６の両端部を支持するようになっている。この回動軸部材３６の右端部には、セクタギヤ３８が固定されており、このセクタギヤ３８は、ステッピングモータ４０の出力軸に固定されたピニオン４２と噛み合うように配置されている。そして、このセクタギヤ３８は、ステッピングモータ４０の駆動により、回動軸部材３６と共に回動し、これにより可動反射部２４Ａを回動させるようになっている。

このステッピングモータ４０の駆動は、車両走行状態に応じて図示しないコントロールユニットからの制御信号に基づいて行われるようになっている。具体的には、可動反射部２４Ａの回動位置を、例えば、４０ｋｍ／ｈ以下の低車速領域では第１の位置に固定するとともに、８０ｋｍ／ｈ以上の高車速領域では第２の位置に固定し、さらに、４０〜８０ｋｍ／ｈの中車速領域では、その車速の増大に応じて第１の位置寄りの位置から第２の位置寄りの位置まで徐々に変化させるようになっている。

図２および４に示すように、可動反射部２４Ａが第１の位置にある状態では、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１および一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２からの反射光のみが前方へ照射されることとなる。

一方、図３および５に示すように、可動反射部２４Ａが第２の位置にある状態では、可動反射部２４Ａと一般反射部２４Ｂとの隙間を通して光源２２ａからの光が付加リフレクタ３４の反射面３４ａに入射するので、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１および一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２からの反射光に加えて付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光が前方へ照射されることとなる。ただし、可動反射部２４Ａは下方へ移動しているので、その反射面３４ａの上部領域への入射光のみが該反射面３４ａからの反射光として投影レンズ２８に入射することとなる。

その際、可動反射部２４Ａの移動は、光源２２ａの前方近傍において車幅方向に延びる回動軸部材３６を回動中心とする回動運動によって行われるようになっているので、可動反射部２４Ａからの反射光の向きは第１の位置と第２の位置とで略同じ向きとなる。すなわち、可動反射部２４Ａが第２の位置にある状態でのその上部領域からの反射光の向きは、可動反射部２４Ａが第１の位置にある状態でのその下部領域からの反射光の向きと略同じ向きとなる。

また、付加リフレクタ３４は、その反射面３４ａが、光源２２ａの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後方側焦点Ｆを第２焦点とする回転楕円面形状に設定されているので、該反射面３４ａからの反射光は後方側焦点Ｆに収束する。

図６に示すように、可動反射部２４Ａが第３の位置にある状態でも、可動反射部２４Ａと一般反射部２４Ｂとの隙間を通して光源２２ａからの光が付加リフレクタ３４の反射面３４ａに入射するので、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１および一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２からの反射光に加えて付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光が前方へ照射されることとなる。その際、可動反射部２４Ａが第２の位置にある状態に比してその下方移動量は少ないので、付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光は比較的少なく、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１からの反射光は比較的多くなる。

図７〜９は、車両用前照灯１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。

図７は、可動反射部２４Ａが第１の位置にある状態で形成される第１のロービーム用配光パターンＰＬ１を示しており、図８は、可動反射部２４Ａが第２の位置にある状態で形成される第２のロービーム用配光パターンＰＬ２を示しており、図９は、可動反射部２４Ａが第３の位置にある状態で形成される第３のロービーム用配光パターンＰＬ３を示している。

これら第１、第２および第３のロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３は、いずれも左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に水平カットオフラインＣＬ１とこの水平カットオフラインＣＬ１から所定角度（例えば１５°程度）で立ち上がる斜めカットオフラインＣＬ２とを有しており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅの位置は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されている。そして、これら各ロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３においては、エルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。なお、これら各ロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３において、その輪郭を示す曲線と略同心状に形成された複数の曲線は等照度曲線であって、配光パターンがその外周縁からホットゾーンＨＺへ向けて徐々に明るくなることを示している。

その際、図７に示すように、第１のロービーム用配光パターンＰＬ１は、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１および一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２からの反射光によって形成される基本配光パターンＰ０１と一致する。

一方、図８に示すように、第２のロービーム用配光パターンＰＬ２は、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１および一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２からの反射光によって形成される基本配光パターンＰ０２と、付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光によって形成される付加配光パターンＰＡ２との合成配光パターンとして形成される。その際、可動反射部２４Ａが第２の位置にある状態では、該可動反射部２４Ａが第１の位置にある状態での、その反射面２４ａ１の上部領域からの反射光が得られなくなるので、基本配光パターンＰ０２は、可動反射部２４Ａが第１の位置にあるときに形成される基本配光パターンＰ０１（図８においてその等照度曲線を２点鎖線で示す）に比して、その手前側領域が暗いものとなっている。また、付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光は、後方側焦点Ｆに収束するようになっているので、付加配光パターンＰＡ２は、エルボ点Ｅを囲む横長のスポット状の集光用配光パターンとして形成され、これによりホットゾーンＨＺを一層明るいものとするようになっている。

また、図９に示すように、第３のロービーム用配光パターンＰＬ３は、可動反射部２４Ａの反射面２４ａ１および一般反射部２４Ｂの反射面２４ａ２からの反射光によって形成される基本配光パターンＰ０３と、付加リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光によって形成される付加配光パターンＰＡ３との合成配光パターンとして形成される。その際、可動反射部２４Ａが第３の位置にある状態では、第２の位置にあるときよりもその反射面２４ａ１の上部領域からの反射光が多くなるので、基本配光パターンＰ０３はその手前側領域が基本配光パターンＰ０２の場合に比して明るいものとなるが、付加配光パターンＰＡ３は付加配光パターンＰＡ２よりもある程度暗いものとなる。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するための光照射を行うプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、その光源バルブ２２は車両前後方向に延びる光軸Ａｘの側方からリフレクタ２４に挿入固定されているので、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。

その際、光源バルブ２２の挿入固定は、光軸Ａｘから下方に離れた位置で行われているので、リフレクタ２４の反射面２４ａ、２４ａ２における光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができる。そして、この光軸側方領域からの反射光によりロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３の拡散領域を形成して、この拡散領域に十分な明るさを確保することができる。

また、リフレクタ２４において光源２２ａの略真後ろに位置する可動反射部２４Ａは、該リフレクタ２４の一般反射部２４Ｂから分離して下方へ移動し得るように構成されており、この可動反射部２４Ａの後方近傍には、該可動反射部２４Ａが一般反射部２４Ｂから分離して下方へ移動したとき、両反射部２４Ａ、２４Ｂの隙間を通して光源２２ａからの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる付加リフレクタ３４が設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、可動反射部２４Ａが分離前の第１の位置にある状態では、該可動反射部２４Ａおよび一般反射部２４Ｂからの反射光により、第１のロービーム用配光パターンＰＬ１を形成することができ、可動反射部２４Ａが第１の位置から所定量下方に移動した第２の位置に移動した状態では、一般反射部２４Ｂおよび付加リフレクタ３４からの反射光ならびに可動反射部２４Ａからの反射光により、第２のロービーム用配光パターンＰＬ２を形成することができる。さらに、これら第１の位置と第２の位置との間の第３の位置にある状態では、第１のロービーム用配光パターンＰＬ１と第２のロービーム用配光パターンＰＬ２との中間的な第３のロービーム用配光パターンＰＬ３を形成することができる。

このように本実施形態においては、プロジェクタ型の車両用前照灯において、側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、ロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３の拡散領域の明るさを十分に確保することができ、かつ車両走行状況に応じたロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３を形成するように光照射を行うことができる。

しかも本実施形態においては、可動反射部２４Ａの移動が、光源２２ａの前方近傍において車幅方向に延びる回動軸部材３６を回動中心とする回動運動によって行われるようになっているので、可動反射部２４Ａからの反射光の向きが第１の位置と第２の位置とで略同じ向きになるように設定することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３が大きく乱れてしまうのを未然に防止することができる。

また本実施形態においては、付加リフレクタ３４の反射面形状が、光源２２ａの発光中心を第１焦点とするとともに後方側焦点Ｆ１を第２焦点とする回転楕円面形状に設定されているので、付加リフレクタ３４からの反射光により形成される付加配光パターンＰＡ２、ＰＡ３をスポット状の集光用配光パターンとして形成することができる。しかも、付加配光パターンＰＡ２、ＰＡ３は、ロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３のエルボ点Ｅ近傍に形成されるようになっているので、これにより遠方視認性を高めることができる。

特に本実施形態においては、光源２２ａがバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されているので、バルブ中心軸Ａｘ１と直交する方向へ向かう最も光度が高い光線束を、該光源２２ａの略真後ろに位置する付加リフレクタ３４に入射させることができ、これにより付加配光パターンＰＡ２、ＰＡ３を一層明るいものとすることができる。

しかも本実施形態においては、光源２２ａがバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されているので、付加配光パターンＰＡ２、ＰＡ３を横長の集光用配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域を過剰に明るくしてしまうことなく、その遠距離領域を十分に明るくすることができるので、遠方視認性を一層高めることができる。

さらに本実施形態においては、高車速領域で形成されるロービーム用配光パターンＰＬ２は、低車速領域で形成されるロービーム用配光パターンＰＬ１に比して、付加配光パターンＰＡ２が付加される反面、その基本配光パターンＰ０２に関しては基本配光パターンＰ０１に比して手前側領域が暗いものとなるので、遠方視認性を効果的に高めることができる。また、中車速領域で形成されるロービーム用配光パターンＰＬ３は、低車速領域で形成されるロービーム用配光パターンＰＬ１に比して、付加配光パターンＰＡ２よりも暗い付加配光パターンＰＡ３が付加される反面、その基本配光パターンＰ０３に関してはその手前側領域が基本配光パターンＰ０１、Ｐ０２の中間的な明るさとなるので、遠方視認性をある程度高めることができる。そしてこれにより、車速の増大に応じて徐々に遠方視認性を高めることができる。

また本実施形態においては、可動反射部２４Ａの上端縁と一般反射部２４Ｂとの分離位置が、光軸Ａｘと略同じ高さの位置に設定されているので、光軸Ａｘよりも上方の反射領域を一般反射部２４Ｂとして確保することができ、この一般反射部２４Ｂからの反射光により基本配光パターンＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３を、その拡散領域が十分明るい配光パターンとして容易に形成することができる。一方、可動反射部２４Ａあるいは付加リフレクタ３４への入射光束も十分に確保することができる。

本実施形態においては、投影レンズ２８の後方側焦点Ｆ近傍に、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェード３２が、その上端縁を光軸Ａｘ近傍に位置させるようにして配置されているので、上端縁に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３を形成することができ、しかもその際、付加リフレクタ３４からの反射光により水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍に付加配光パターンＰＡ２、ＰＡ３を形成することができる。

また本実施形態においては、付加リフレクタ３４が光源２２ａからの光を直接反射させるようになっており、しかもこの反射光は投影レンズ２８を透過して前方へ向けて照射されるようになっているので、その照射光制御を精度良く行うことができ、また、これにより形成される配光パターンを、リフレクタ２４で反射して投影レンズ２８を透過した光源２２ａからの光により形成される配光パターンと性質が同じものとすることができる。そしてこれにより、本実施形態に係る車両用前照灯１０を複数種類のモードで配光パターンを形成し得る構成とした上で、その照射光制御を精度良く行うようにすることができるとともに、モード切換えの際の違和感を最小限に抑えることができる。

さらに本実施形態においては、光反射制御機能を有する可動反射部２４Ａの移動によりモード切換えを行う構成となっているので、従来のようにシャッタの開閉によりモード切換えを行うようにした場合に比して、光源２２ａからの光を有効に利用することができる。

ところで、上記実施形態においては、付加リフレクタ３４からの反射光により形成される付加配光パターンＰＡ２、ＰＡ３がスポット状の集光用配光パターンであるものとして説明したが、付加リフレクタ３４の反射面３４ａの表面形状を適宜変更することにより、これ以外の配光パターン（例えば左右方向に大きく拡散する広拡散用配光パターン等）を形成するようにすることも可能である。

また、上記実施形態においては、付加リフレクタ３４が、リフレクタ２４の一般反射部２４Ｂと一体的に形成されているものとして説明したが、これと別体で形成されたものとしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、光源バルブ２２がリフレクタ２４に対して真横の方向から挿入されているものとして説明したが、この真横の方向に対して多少挿入角度がずれていても、その上下方向あるいは前後方向のズレが３０°程度以下であれば、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図１０は、本変形例に係る灯具ユニット１２０を示す側断面図である。

同図に示すように、この灯具ユニット１２０は、光源バルブ２２の配置ならびにリフレクタ１２４および付加リフレクタ１３４の構成が、上記実施形態の灯具ユニット２０と異なっており、これに伴い、ホルダ１２６の形状も一部異なっているが、それ以外の構成については上記実施形態の灯具ユニット２０と同様である。

この灯具ユニット１２０においては、光源バルブ２２が、そのバルブ中心軸を光軸Ａｘと一致させるようにして、リフレクタ１２４の後頂部に形成された開口部１２４ｂに後方側から挿入固定されている。

また、リフレクタ１２４は、光軸Ａｘの略真上の光源２２ａよりもやや後方に位置する可動反射部１２４Ａと、これ以外の一般反射部１２４Ｂとからなり、光源２２ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成されている。

その際、一般反射部１２４Ｂにおける光軸Ａｘの略真上の光源２２ａよりもやや後方に位置する部分には、略横長矩形状の開口部１２４ｃが形成されている。そして、可動反射部１２４Ａは、この開口部１２４ｃと略同一の外形形状を有しており、この開口部１２４ｃに臨むようにして、一般反射部１２４Ｂの背面側に近接配置されている。

これら可動反射部１２４Ａおよび一般反射部１２４Ｂの反射面１２４ａ１、１２４ａ２は、略楕円状の断面形状を有しており、その離心率は鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、これら反射面１２４ａ１、１２４ａ２で反射した光源２２ａからの光を、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。

可動反射部１２４Ａは、同図において実線で示す第１の位置と、その前方斜め上方の２点鎖線で示す第２の位置との間で移動し得るように構成されている。この移動は、光源２２ａの前方近傍において左右方向に延びる軸線を中心とする回動運動として行われるようになっている。そして、この回動運動は、図示しないアクチュエータの駆動により、無段階で（あるいは段階的に）行われるようになっている。

付加リフレクタ１３４は、リフレクタ１２４の可動反射部１２４Ａの後方近傍に設けられており、該リフレクタ１２４の一般反射部１２４Ｂと一体的に形成されている。この付加リフレクタ１３４の反射面１３４ａは、一般反射部１２４Ｂの開口部１２４ｃと略同一の外形形状を有している。そして、この付加リフレクタ１３４は、リフレクタ１２４の可動反射部１２４Ａがその一般反射部１２４Ｂから分離して前方斜め上方へ移動したとき、同図において２点鎖線で示すように、両反射部１２４Ａ、１２４Ｂの隙間を通して光源２２ａからの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。

その際、この付加リフレクタ１３４の反射面１３４ａは、投影レンズ２８の後側焦点Ｆ近傍への集光性が高い表面形状を有している。具体的には、この反射面１３４ａの表面形状は、光源２２ａの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後方側焦点Ｆ近傍の点を第２焦点とする回転楕円面形状に設定されている。

図１１は、リフレクタ１２４の可動反射部１２４Ａの反射面１２４ａ１および付加リフレクタ１３４の反射面１３４ａで反射した光源２２ａからの光の光路を示すとともに、これら反射光によって形成される２つの反転投影像を示す図である。

同図において実線で示すように、可動反射部１２４Ａの反射面１２４ａ１で反射した光は、シェード３２の上端縁３２ａの上方近傍を通るようにして投影レンズ２８に入射し、これによりエルボ点Ｅの近傍に位置する反転投影像Ｉａを形成する。

この反転投影像Ｉａは、光源２２ａが光軸Ａｘ上において前後方向に延びる線分光源として構成されていることから、略縦長矩形状の像となる。その際、可動反射部１２４Ａの反射面１２４ａ１からの反射光は、その一部がシェード３２によって遮蔽されるので、この反転投影像Ｉａは、略縦長矩形状の像の上部がシェード３２の上端縁３２ａの形状に沿って欠けたものとなり、これによりロービーム用配光パターンＰＬ４の水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２におけるエルボ点Ｅ近傍部分を形成するようになっている。

一方、同図において２点鎖線で示すように、付加リフレクタ１３４の反射面１３４ａで反射した光も、シェード３２の上端縁３２ａの上方近傍を通るようにして投影レンズ２８に入射し、これによりエルボ点Ｅの近傍に位置する反転投影像Ｉｂを形成する。

この反転投影像Ｉｂも、反転投影像Ｉａと同様、略縦長矩形状の像となり、その上部がシェード３２の上端縁３２ａの形状に沿って欠けたものとなるが、この反転投影像Ｉｂは、反転投影像Ｉａよりも小さくて明るい像となっており、また、反転投影像Ｉａよりも全体的に上方側に変位している。

このように反転投影像Ｉｂが反転投影像Ｉａよりも小さて明るい像となるのは、付加リフレクタ１３４の反射面１３４ａが、可動反射部１２４Ａの反射面１２４ａ１よりも光源２２ａから離れた位置にあり、その反射面１３４ａ上の点に対する光源２２ａからの見込み角が、可動反射部１２４Ａの反射面１２４ａ１上の点に対する光源２２ａからの見込み角よりも小さくなることによるものである。また、反転投影像Ｉｂが反転投影像Ｉａよりも全体的に上方側に変位するのは、付加リフレクタ１３４の反射面１３４ａが、投影レンズ２８の後側焦点Ｆ近傍への集光性が高い表面形状を有していることによるものである。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。

しかも、本変形例に係る灯具ユニット１２０のように、光源２２ａが光軸Ａｘ上において前後方向に延びる線分光源として構成されている場合には、その光照射によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬ４は、そのエルボ点Ｅの下方に位置する部分が略縦長矩形状の反転投影像の重ね合わせにより形成されるので、本変形例のように、可動反射部１２４Ａの移動により、略縦長矩形状の反転投影像の位置および大きさを変化させ得る構成とすることが極めて効果的である。

すなわち、可動反射部１２４Ａが第２の位置にあるときに形成される反転投影像Ｉｂは、反転投影像Ｉａよりも小さくて明るい像となっており、また反転投影像Ｉａよりも全体的に上方側に変位しているので、ロービーム用配光パターンＰＬ４の下端周縁領域を暗くすることができる一方、エルボ点Ｅの近傍領域を明るくすることができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域を過剰に明るくしてしまうことなく、その遠距離領域を十分に明るくすることができるので、遠方視認性を十分に高めることができる。

なお、本変形例においては、可動反射部１２４Ａが光軸Ａｘの略真上に配置されているものとして説明したが、これ以外の位置に配置された構成とすることも可能である。例えば、本変形例の可動反射部１２４Ａと同様の可動反射部が光軸Ａｘの側方に配置された構成とし、その移動によりロービーム用配光パターンＰＬ４の左右拡散角を変化させるようにすることが可能である。

本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す側断面図 上記車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図であって、リフレクタの可動反射部が第１の位置にある状態での光路を示す図 上記灯具ユニットを単品で示す側断面図であって、上記可動反射部が第２の位置にある状態での光路を示す図 上記灯具ユニットを単品で示す平断面図であって、上記可動反射部が第１の位置にある状態での光路を示す図 上記灯具ユニットを単品で示す平断面図であって、上記可動反射部が第２の位置にある状態での光路を示す図 上記灯具ユニットを単品で示す側断面図であって、上記可動反射部が第３の位置にある状態での光路を示す図 上記可動反射部が第１の位置にある状態で、上記車両用前照灯から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図 上記可動反射部が第２の位置にある状態で、上記車両用前照灯から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図 上記可動反射部が第３の位置にある状態で、上記車両用前照灯から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図 上記実施形態の変形例に係る灯具ユニットを示す側断面図 上記変形例に係る灯具ユニットにおける光路および反転投影像を示す図

符号の説明

１０ 車両用前照灯
１２ ランプボディ
１４ 透光カバー
２０、１２０ 灯具ユニット
２２ 光源バルブ
２２ａ 光源
２４、１２４ リフレクタ
２４Ａ、１２４Ａ 可動反射部
２４Ｂ、１２４Ｂ 一般反射部
２４ａ１、２４ａ２、３４ａ、１２４ａ１、１２４ａ２、１３４ａ 反射面
２４ｂ バルブ挿入固定部
２４ｃ バルブ挿入孔
２４ｄ エイミングブラケット
２４ｅ ブラケット
２６、１２６ ホルダ
２８ 投影レンズ
３２ シェード
３２ａ 上端縁
３２ｂ ブラケット
３４、１３４ 付加リフレクタ
３６ 回動軸部材
３８ セクタギヤ
４０ ステッピングモータ
４２ ピニオン
５０ エイミング機構
１２４ｂ、１２４ｃ 開口部
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ バルブ中心軸
ＣＬ１ 水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後方側焦点
ＨＺ ホットゾーン
Ｉａ、Ｉｂ 反転投影像
ＰＡ２、ＰＡ３ 付加配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４ ロービーム用配光パターン
Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３ 基本配光パターン

Claims (7)

1. 車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、を備えてなる車両用前照灯において、
   上記リフレクタの一部が、可動反射部として該リフレクタにおける他の一般反射部から分離して所定方向へ移動し得るように構成されており、
   上記可動反射部の後方近傍に、該可動反射部が上記一般反射部から分離して上記所定方向へ移動したとき、該可動反射部と上記一般反射部との隙間を通して上記光源からの光を入射させ、この入射光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる付加リフレクタが設けられている、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 上記付加リフレクタが、上記後側焦点近傍への集光性が高い反射面形状を有している、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
3. 上記可動反射部の移動が、上記光源近傍の点を回動中心とする回動運動によって行われるように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
4. 上記光源が、上記光軸から下方に離れた位置において該光軸の側方から上記リフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部により構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
5. 上記可動反射部が、上記光源の略真後ろに配置されており、
   上記可動反射部の上端縁と上記一般反射部の下端縁との分離位置が、上記光軸と略同じ高さの位置に設定されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用前照灯。
6. 上記光源が、上記光軸上において上記リフレクタに後方側から挿入固定された光源バルブの発光部により構成されており、
   上記可動反射部が、上記光軸の略真上に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
7. 上記後側焦点近傍に、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードが、該シェードの上端縁を上記光軸近傍に位置させるようにして配置されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の車両用前照灯。

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