JP4531665B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

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り、特にロービーム用配光パターンを形成し得るように構成された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、上端縁が投影レンズの後側焦点近傍を通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、上記シェードを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、その光源を、光軸近傍に位置する基準位置と、この基準位置に対して左方、右方あるいは下方に位置する移動位置との間で移動させることにより、ロービーム用配光パターンの形状や光度分布を変化させるように構成されたものが記載されている。

また「特許文献２」には、プロジェクタ型の車両用前照灯において、シェードを可動式にして、その上端縁の位置を下方へ僅かに移動させることにより、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの位置を上方へ僅かに移動させ、これにより車両前方路面の遠方視認性を高めるように構成されたものが記載されている。

特開２００２−４２５１６号公報 特開２００４−３２７１８７号公報

上記「特許文献２」に記載された灯具構成を採用すれば、ロービーム用配光パターンとして、通常走行に適した配光パターンと高速走行に適した配光パターンとを選択的に形成することが可能となる。

その際、これをシェードの移動ではなく光源の移動により実現することも考えられるが、上記「特許文献１」に記載されているような灯具構成を採用した場合には、以下の理由により、これを実現することが困難である。

すなわち、この「特許文献１」に記載された車両用前照灯は、その光源を光軸と直交する方向に移動させる構成となっているので、ロービーム用配光パターンの形状や光度分布を変化させることはできても、その集光度合を変化させることはできない。

しかも、この「特許文献１」に記載された車両用前照灯においては、通常のプロジェクタ型の車両用前照灯と同様、光源が基準位置にあるものとして設計されたリフレクタの反射面を、光源が移動したときにもそのまま利用する構成となっているので、光源が移動したときに形成されるロービーム用配光パターンを、所望する配光パターンとなるようにすることは容易でない。

したがって、このような灯具構成では、通常走行に適したロービーム用配光パターンと高速走行に適したロービーム用配光パターンとを選択的に形成することは困難である。

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、その光源の移動により、通常走行に適したロービーム用配光パターンと高速走行に適したロービーム用配光パターンとを選択的に形成す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、光源の移動方向に工夫を施すとともに、リフレクタの反射面の一部に所定の付加反射面を形成することにより、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、上端縁が上記後側焦点近傍を通るように配置され、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなる車両用前照灯において、
上記光源が、上記光軸近傍に位置する基準位置と、この基準位置よりも前方側に位置する前方移動位置との間において移動し得るように構成されており、
上記リフレクタの反射面における上記光軸よりも下方側に位置する所定部位に、上記前方移動位置近傍の点を第１焦点とするとともに上記後側焦点近傍の点を第２焦点とする略楕円形の鉛直断面形状を有する付加反射面が形成されており、
上記付加反射面が、上記光源が上記基準位置にあるとき、該付加反射面からの反射光の略全量を上記シェードに入射させるように構成されている、ことを特徴とするものである。

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。

上記「シェード」は、その上端縁が投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置された状態で固定された固定式のシェードであってよいことはもちろんであるが、この位置と、リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除あるいは緩和する位置との間で移動し得るように構成された可動式のシェードであってもよい。

上記「前方移動位置」は、基準位置よりも前方側に位置していれば、その具体的な位置は特に限定されるものではないが、基準位置に対して１〜３ｍｍ程度前方に位置設定することが好ましく、基準位置に対して１．５〜２．５ｍｍ程度前方に位置設定することがより好ましい。

上記「付加反射面」は、リフレクタの反射面における光軸よりも下方側に位置する所定部位に形成されているが、その具体的な形成位置あるいはその大きさや外形形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。また、この「付加反射面」は、その鉛直断面形状が、前方移動位置近傍の点を第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焦点とする略楕円形に設定されたものであれば、その水平断面形状について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、シェードを備えたプロジェクタ型の車両用前照灯であって、ロービーム用配光パターンを形成し得る構成となっているが、その光源は、光軸近傍に位置する基準位置と、この基準位置の前方側に位置する前方移動位置との間において移動し得るように構成されており、また、そのリフレクタの反射面における光軸よりも下方側に位置する所定部位には、前方移動位置近傍の点を第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焦点とする略楕円形の鉛直断面形状を有する付加反射面が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、光源が基準位置にあるときには、上端縁が投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置されたシェードによって、リフレクタからの反射光の一部が遮蔽され、その上端縁の反転像としてのカットオフラインを上端部に有するロービーム用配光パターンが形成されることとなる。

一方、光源が前方移動位置へ移動すると、リフレクタからの反射光の、投影レンズの後側焦点面での集光度合が高まるので、光源が基準位置にあるときに比して、全体的に拡散角が小さく中心光度が高い遠方視認性に優れたロービーム用配光パターンが形成されることとなる。

したがって、光源が基準位置にあるときには、ロービーム用配光パターンを通常走行に適したものとするとともに、光源が前方移動位置へ移動したときには、ロービーム用配光パターンを高速走行に適したものとすることができる。

しかもその際、付加反射面は、前方移動位置近傍の点を第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焦点とする略楕円形の鉛直断面形状を有しているので、この付加反射面からの反射光を、上下方向に関して投影レンズの後側焦点近傍に収束させることができ、これによりロービーム用配光パターンの中心光度をさらに高めてこれを遠方視認性に一層優れたものとすることができる。

このように本願発明によれば、プロジェクタ型の車両用前照灯において、その光源の移動により、通常走行に適したロービーム用配光パターンと高速走行に適したロービーム用配光パターンとを選択的に形成することができる。

上記構成において、付加反射面を回転楕円面で構成すれば、光源が前方移動位置へ移動したとき、この付加反射面からの反射光の、投影レンズの後側焦点近傍への集光度合を最大限に高めることができ、これによりロービーム用配光パターンの中心光度をより一層高めることができる。

上記構成において、前方移動位置を基準位置よりも下方側の位置に設定しておくようにすれば、これを基準位置と同じ高さに位置設定した場合に比して、光源が前方移動位置へ移動したときに、リフレクタからの反射光が投影レンズの後側焦点面において収束する位置を、上方側に変位させることができるので、シェードによる遮光量を少なくして光源光束を有効に利用することができる。そしてこれにより、光源が前方移動位置へ移動したときに形成されるロービーム用配光パターンの中心光度をさらに高めることができる。

上記構成において、付加反射面を、光源が基準位置にあるとき、該付加反射面からの反射光の略全量がシェードに入射するように構成すれば、この付加反射面からの反射光により形成されるロービーム用配光パターンを、通常走行用のロービーム用配光パターンとして必要以上に明るくなりすぎてしまわないようにすることができる。もっとも、場合によっては（例えば光源光束を十分に確保することができない場合等には）、光源が基準位置にあるときにも、付加反射面からの反射光の一部についてはシェードに入射しないように構成することも可能である。

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１０を示す側断面図である。

同図に示すように、この車両用前照灯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、この車両用前照灯１０においては、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が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および平断面図であり、また、図４は、図２の要部詳細図である。

これらの図にも示すように、この灯具ユニット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、可動シェード３２と、バルブ支持ベース３４と、シェード駆動装置３６と、光源駆動装置３８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非球面レンズからなり、光軸Ａｘ上に配置されている。そして、この投影レンズ２８は、その後側焦点Ｆを含む後側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、バルブ支持ベース３４のバルブ挿着部３４ａに挿着されるとともに線バネ３０で固定された状態で、リフレクタ２４の後頂開口部２４ｂに後方側から挿入されている。この光源バルブ２２の光源２２ａは、投影レンズ２８の後側焦点Ｆよりも後方側に配置されており、後述する基準位置にあるときには、光軸Ａｘ上において該光軸Ａｘに沿って延びるように配置されるようになっている。

リフレクタ２４は、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。

このリフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が、光軸Ａｘ上における光源２２ａの中心の点Ａを第１焦点とする楕円形状に設定されており、その離心率が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。その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面を構成する楕円の第２焦点である点Ｃは、投影レンズ２８の後側焦点Ｆのやや前方に位置する点に設定されている。そしてこれにより、このリフレクタ２４は、その反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光を、鉛直断面内においては点Ｃ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。

このリフレクタ２４の反射面２４ａには、その光軸Ａｘよりも下方側に位置する所定部位に付加反射面２４ａ１が形成されている。なお、これについては後述する。

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を固定支持するとともに、その前端部において投影レンズ２８を固定支持している。このホルダ２６は、その下部領域が切り欠かれており、また、その後端周縁部には、灯具ユニット２０をエイミング機構５０に連結するための複数のエイミングブラケット２６ａが形成されている。

可動シェード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設けられており、左右方向に延びる回動ピン４４を介してホルダ２６に回動可能に支持されている。そして、この可動シェード３２は、図１において実線で示す遮光位置と、この遮光位置から下方側へ所定角度回動した、同図において２点鎖線で示す遮光解除位置とを採り得るようになっている。

この可動シェード３２の上端縁３２ａは、左右段違いで形成されており、水平方向に略円弧状に延びている。そして、この上端縁３２ａは、可動シェード３２が遮光位置にあるときには、投影レンズ２８の後側焦点Ｆを通るとともにその後側焦点面に沿って延びるように配置される一方、可動シェード３２が遮光解除位置に移動したときには、遮光位置にあるときよりも後方斜め下方に配置されるようになっている。

この可動シェード３２の前方には、リフレクタ２４で反射した迷光が投影レンズ２８に入射してしまうのを防止するための固定シェード４０が、ホルダ２６と一体で形成されている。この固定シェード４０には、可動シェード３２が遮光位置へ移動したときに該可動シェード３２に当接してこれを遮光位置に位置決めするための位置決め用当接部４０ａと、可動シェード３２が遮光解除位置へ移動したときに該可動シェード３２に当接してこれを遮光解除位置に位置決めするための位置決め用当接部４０ｂとが形成されている。

シェード駆動装置３６は、前方へ向けて延びるプランジャ３６ａを有するソレノイドで構成されており、リフレクタ２４の底面壁２４ｃの下面に形成された装置取付部２４ｄに固定されている。このシェード駆動装置３６のプランジャ３６ａは、その先端部において、可動シェード３２から下方へ突出するように形成されたステー３２ｂと係合しており、これによりプランジャ３６ａの前後方向の往復運動を可動シェード３２の回動運動として伝達するようになっている。そして、このシェード駆動装置３６は、図示しないビーム切換えスイッチの操作が行われたときに駆動して、そのプランジャ３６ａを前後方向に移動させ、これにより可動シェード３２を遮光位置および遮光解除位置間において移動させるようになっている。

バルブ支持ベース３４は、リフレクタ２４の後頂開口部２４ｂの後方近傍に位置するように設けられており、その下端部においてリフレクタ２４に回動可能に支持されている。すなわち、このバルブ支持ベース３４は、その下端部に形成されたブラケット３４ｂにおいて、リフレクタ２４の装置取付部２４ｄから後方へ延びるブラケット２４ｅの先端部に、左右方向に延びる回動ピン４２を介して連結されており、この回動ピン４２を中心にして回動し得るようになっている。この回動ピン４２は、光源２２ａの鉛直下方に対して１０〜３０°程度後方の位置に配置されている。

光源駆動装置３８は、後方へ向けて延びるプランジャ３８ａを有するソレノイドで構成されており、リフレクタ２４の上部に形成された装置取付部２４ｆに固定されている。この光源駆動装置３８のプランジャ３８ａは、その先端部においてバルブ支持ベース３４の上端部と係合しており、これによりプランジャ３８ａの前後方向の往復運動を、バルブ支持ベース３４の回動運動として伝達するようになっている。そして、この光源駆動装置３８は、図示しない駆動制御手段からの駆動信号により駆動して、そのプランジャ３８ａを前後方向に移動させ、これにより光源２２ａを、その中心が点Ａに位置する基準位置と、その中心が点Ａの前方やや下方の点Ｂに位置する前方移動位置との間において移動させるようになっている。この点Ｂの具体的な位置は、点Ａに対して２ｍｍ程度前方でかつ０．５ｍｍ程度下方の位置に設定されている。

バルブ支持ベース３４の下端部には、光源２２ａが基準位置へ移動したときにリフレクタ２４のブラケット２４ｅに当接して、光源２２ａを基準位置に位置決めするための位置決め用当接部３４ｃが形成されている。また、リフレクタ２４の後頂開口部２４ｂの上部には、光源２２ａが前方移動位置へ移動したときにバルブ支持ベース３４のバルブ挿着部３４ａの上端部に当接して、光源２２ａを前方移動位置に位置決めするための位置決め用当接部２４ｇが形成されている。

光源２２ａが基準位置にあるときには、その中心が上記楕円の第１焦点である点Ａに位置していることから、リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した光源２２ａの中心からの光は、図２および４において実線で示すように、上下方向に関しては上記楕円の第２焦点である点Ｃにおいて光軸Ａｘと交差する。一方、光源２２ａが前方移動位置にあるときには、その中心が点Ａの前方やや下方の点Ｂに位置していることから、リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した光源２２ａの中心からの光は、図２および４において２点鎖線で示すように、上下方向に関しては点Ｃよりも後方側において光軸Ａｘと交差する。その際、点Ｃは投影レンズ２８の後側焦点Ｆよりも前方に位置しているので、リフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光の投影レンズ２８の後側焦点面での集光度合は、光源２２ａが基準位置にあるときよりも前方移動位置にあるときの方が高いものとなっている。

リフレクタ２４の付加反射面２４ａ１は、該リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸Ａｘよりも下方側に位置する略横長帯状の領域を前方へ突出させるようにして形成されている。具体的には、この付加反射面２４ａ１は、その上端縁が光軸Ａｘの下方１０ｍｍ程度の高さに位置しており、その下端縁はリフレクタ２４の底面壁２４ｃの上面に位置しており、その前端縁は光源２２ａのやや前方に位置している。

この付加反射面２４ａ１は、点Ｂを第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後側焦点Ｆを第２焦点とする回転楕円面で構成されている。そしてこれにより、この付加反射面２４ａ１は、光源２２ａが前方移動位置に移動したとき、該付加反射面２４ａ１で反射した光源２２ａからの光を、図２および３に示すように、投影レンズ２８の後側焦点Ｆに収束させるようになっている。その際、この付加反射面２４ａ１で反射した光源２２ａからの光は、図４に示すように、可動シェード３２が遮光位置にあれば、その略半分が可動シェード３２に入射して該可動シェード３２により遮蔽され、一方、可動シェード３２が遮光解除位置にあれば、その全量が可動シェード３２に入射することなく投影レンズ２８へ向かう光となる。

一方、このように付加反射面２４ａ１が上記回転楕円面で構成されていることから、光源２２ａが基準位置にあるときには、この付加反射面２４ａ１で反射した光源２２ａからの光は、図２および３に示すように、投影レンズ２８の後側焦点Ｆよりも下方側において略収束する光となる。そして、この反射光は、図４に示すように、可動シェード３２が遮光位置にあれば、その略全量が可動シェード３２に入射して該可動シェード３２により遮蔽され、一方、可動シェード３２が遮光解除位置にあれば、その大半が可動シェード３２に入射することなく投影レンズ２８へ向かう光となる。

図５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ロービーム用配光パターンＰＬ、ＰＭを透視的に示す図である。

同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬは、通常走行用の配光パターンであって、光源２２ａが基準位置にあり、可動シェード３２が遮光位置にあるときに形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅの位置は、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されており、このエルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光によって投影レンズ２８の後側焦点面上に形成された光源２２ａの像を、投影レンズ２８により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、可動シェード３２の上端縁３２ａの反転投影像として形成される。

一方、同図（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＭは、高速走行用の配光パターンであって、光源２２ａが前方移動位置にあり、可動シェード３２が遮光位置にあるときに形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＭは、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に関してはロービーム用配光パターンＰＬの場合と全く同様であるが、その全体的な拡散角はロービーム用配光パターンＰＬの場合よりもやや小さく、かつ、そのホットゾーンＨＺＭはロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンＨＺＬよりも明るいものとなっている。これは、光源２２ａが基準位置にあるときよりも前方移動位置にあるときの方が、リフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光の投影レンズ２８の後側焦点面での集光度合が高いものとなっていること、および付加反射面２４ａ１からの反射光が付加されることによるものである。

この点について詳述すると、以下のとおりである。

ロービーム用配光パターンＰＬは、図６（ａ）に示す基本配光パターンＰＬ０と、図７（ａ）に示す付加配光パターンＰＬａとを合成した配光パターンとして形成され、一方、ロービーム用配光パターンＰＭは、図６（ｂ）に示す基本配光パターンＰＭ０と、図７（ｂ）に示す付加配光パターンＰＭａとを合成した配光パターンとして形成されるようになっている。

ここで、図６（ａ）に示す基本配光パターンＰＬ０は、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける付加反射面２４ａ１以外の部分（以下「一般反射部」ともいう）からの反射光によって形成される配光パターンであり、また、図７（ａ）に示す付加配光パターンＰＬａは、リフレクタ２４の付加反射面２４ａ１からの反射光によって形成される配光パターンである。

図７（ａ）に示すように、付加配光パターンＰＬａは、エルボ点Ｅの上方近傍に位置しており、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側には形成されない。これは、光源２２ａが基準位置にあるときには、付加反射面２４ａ１からの反射光が可動シェード３２によって遮蔽されることによるものである。したがって、図５（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬは、図６（ａ）に示す基本配光パターンＰＬ０と全く同一の配光パターンとなる。

なお、この付加配光パターンＰＬａは、可動シェード３２が遮光解除位置へ移動したときには、ハイビーム用配光パターンの一部として、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方近傍に形成されることとなる。その際、この付加配光パターンＰＬａは、Ｈ−Ｖの上方近傍への集光度合が高い略扇形の配光パターンとなってので、ハイビーム用配光パターンの中心光度向上に寄与するものとなる。

一方、図７（ｂ）に示すように、付加配光パターンＰＭａは、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を跨ぐようにしてエルボ点Ｅ近傍に位置しており、その略下半部がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側に形成されている。これは、光源２２ａが前方移動位置にあるときには、付加反射面２４ａ１からの反射光が投影レンズ２８の後側焦点Ｆに収束することによるものである。そして、図５（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＭは、この付加配光パターンＰＭａが図６（ａ）に示す基本配光パターンＰＭ０のエルボ点Ｅ近傍に重畳されたものとなる。また、光源２２ａが前方移動位置にあるときには、反射面２４ａの一般反射部からの反射光も、投影レンズ２８の後側焦点面での集光度合が高いものとなることから、図６（ｂ）に示すように、基本配光パターンＰＭ０自体も、そのホットゾーンＨＺＭ０が、基本配光パターンＰＬ０のホットゾーンＨＺＬ０よりも明るいものとなっている。また、この基本配光パターンＰＭ０は、その下端縁がＶ−Ｖ線近傍において上方側にくびれるように湾曲しているが、これは、光源２２ａの前方移動による配光パターンの形状変化に関して、反射面２４ａにおける光軸Ａｘの上下方向に位置する部分からの反射光の方が、その光軸Ａｘの左右方向に位置する部分からの反射光よりも感度が高いことによるものである。

なお、この付加配光パターンＰＭａも、可動シェード３２が遮光解除位置へ移動したときには、ハイビーム用配光パターンの一部として、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方近傍に形成されることとなる。その際、この付加配光パターンＰＭａは、エルボ点Ｅ近傍への集光度合が高い略円形の配光パターンとなっているので、ハイビーム用配光パターンの中心光度向上に寄与するものとなる。

図７（ｃ）、（ｄ）は、仮に反射面２４ａの一部として付加反射面２４ａ１が形成されておらず、この付加反射面２４ａ１の部分が一般反射部と同様の反射面で構成されていたとした場合に、付加配光パターンＰＬａ、ＰＭａの代わりに形成される付加配光パターンＰＬａ´、ＰＭａ´を示す図である。

同図（ｃ）に示すように、付加配光パターンＰＬａ´は、付加配光パターンＰＬａに比して集光度合が低い略横長楕円形の配光パターンとなる。この付加配光パターンＰＬａ´は、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方に位置しているので、ロービーム用配光パターンＰＬには影響を与えないが、ハイビーム用配光パターンでは、その中心光度向上にあまり寄与しないものとなる。

一方、同図（ｄ）に示すように、付加配光パターンＰＭａ´は、略逆三角形の配光パターンとなり、その下端頂点部のみがカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側に形成されたものとなる。このため、この付加配光パターンＰＭａ´は、ロービーム用配光パターンＰＭの中心光度向上にあまり寄与しないものとなる。また、この付加配光パターンＰＭａは、ハイビーム用配光パターンでは、その中心光度向上にある程度寄与するものとなるが、付加配光パターンＰＭａに比してその寄与の度合は低いものとなっている。

図８は、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される光源２２ａの像を、図７に対応させて示す図である。

同図（ａ）に示すように、光源２２ａが基準位置にあるとき、反射面２４ａの一般反射部における光軸Ａｘの真上に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＬ０は、その上端縁がエルボ点Ｅの下方に少し離れた位置にあり、一方、付加反射面２４ａ１における光軸Ａｘの真下に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＬａは、その下端縁がエルボ点Ｅの上方近傍の位置にある。

この状態から、同図（ｂ）に示すように、光源２２ａが前方移動位置へ移動すると、反射面２４ａの一般反射部における光軸Ａｘの真上に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＭ０は、その上端縁がエルボ点Ｅの上方近傍の位置まで移動し、一方、付加反射面２４ａ１における光軸Ａｘの真下に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＭａは、その下端縁がエルボ点Ｅの下方に少し離れた位置まで移動する。このため、これら２つの光源像ＩＭ０、ＩＭａは、エルボ点Ｅの下方近傍においてかなりの部分が重複した状態になる。

これに対し、仮に反射面２４ａの一部として付加反射面２４ａ１が形成されておらず、この付加反射面２４ａ１の部分が一般反射部と同様の反射面で構成されていたとした場合には、同図（ｃ）に示すように、光源２２ａが基準位置にあるとき、反射面２４ａにおける光軸Ａｘの真上に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＬ０´については、光源像ＩＬ０と同様、その上端縁がエルボ点Ｅの下方に少し離れた位置にあるが、反射面２４ａにおける光軸Ａｘの真下に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＬａ´は、その下端縁がエルボ点Ｅの上方に少し離れた位置にある。

この状態から、同図（ｄ）に示すように、光源２２ａが前方移動位置へ移動すると、反射面２４ａにおける光軸Ａｘの真上に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＭ０´は、光源像ＩＭ０と同様、その上端縁がエルボ点Ｅの上方近傍の位置まで移動し、一方、反射面２４ａにおける光軸Ａｘの真下に位置する点からの反射光により形成される光源像ＩＭａ´は、その下端縁がエルボ点Ｅの下方近傍の位置まで移動する。このため、これら２つの光源像ＩＭ０´、ＩＭａ´は、エルボ点Ｅの下方近傍において少しだけ重複した状態になる。

本実施形態のように、反射面２４ａの一部として付加反射面２４ａ１を形成することにより、同図（ｂ）に示す２つの光源像ＩＭ０、ＩＭａの重複部分の大きさと、同図（ｄ）に示す２つの光源像ＩＭ０´、ＩＭａ´の重複部分の大きさとの差に相当する分だけ、図５（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＭの中心光度が高められることとなる。

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、可動シェード３２を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯であって、ロービーム用配光パターンを形成し得る構成となっているが、その光源２２ａは、光軸Ａｘ上に位置する基準位置と、この基準位置の前方側に位置する前方移動位置との間において移動し得るように構成されており、また、そのリフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸Ａｘよりも下方側に位置する所定部位には、前方移動位置における光源中心の点Ｂを第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後側焦点Ｆを第２焦点とする回転楕円面からなる付加反射面２４ａ１が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、光源２２ａが基準位置にあるときには、上端縁３２ａが投影レンズ２８の後側焦点Ｆを通るように配置された可動シェード３２によって、リフレクタ２４からの反射光の一部が遮蔽され、その上端縁３２ａの反転像としてのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上端部に有するロービーム用配光パターンＰＬが形成されることとなる。

一方、光源２２ａが前方移動位置へ移動すると、リフレクタ２４からの反射光の、投影レンズ２８の後側焦点面での集光度合が高まるので、光源２２ａが基準位置にあるときに比して、全体的に拡散角が小さく中心光度が高い遠方視認性に優れたロービーム用配光パターンＰＭが形成されることとなる。しかも、このロービーム用配光パターンＰＭは、その下端縁がＶ−Ｖ線近傍において上方側にくびれるように湾曲したものとなるので、その分だけ車両前方路面の近距離領域の明るさが減少することとなり、遠方視認性が一層高められたものとなる。

したがって、光源２２ａが基準位置にあるときには、ロービーム用配光パターンを通常走行に適したものとするとともに、光源２２ａが前方移動位置へ移動したときには、ロービーム用配光パターンを高速走行に適したものとすることができる。

しかもその際、付加反射面２４ａ１は、前方移動位置における光源中心の点Ｂを第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後側焦点Ｆを第２焦点とする回転楕円面で構成されているので、この付加反射面２４ａ１からの反射光を、投影レンズ２８の後側焦点Ｆに収束させることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＭの中心光度を最大限に高めてこれを遠方視認性に一層優れたものとすることができる。

このように本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、その光源２２ａの移動により、通常走行に適したロービーム用配光パターンＰＬと高速走行に適したロービーム用配光パターンＰＭとを選択的に形成することができる。

その際、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、前方移動位置が基準位置よりもやや下方側の位置に設定されているので、この前方移動位置が基準位置と同じ高さに位置設定されている場合に比して、光源２２ａが前方移動位置へ移動したときに、リフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光が投影レンズ２８の後側焦点Ｆにおいて収束する位置を、やや上方側に変位させることができ、これにより可動シェード３２による遮光量を少なくして光源光束を有効に利用することができる。そしてこれにより、光源２２ａが前方移動位置へ移動したときに形成されるロービーム用配光パターンＰＭの中心光度をさらに高めることができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、その付加反射面２４ａ１が、光源２２ａが基準位置にあるとき、該付加反射面２４ａ１からの反射光の略全量が可動シェード３２へ入射する構成となっているので、この付加反射面２４ａ１からの反射光により、光源２２ａが基準位置にあるときに形成されるロービーム用配光パターンＰＬを、通常走行用のロービーム用配光パターンとして必要以上に明るくなりすぎてしまわないようにすることができる。

ただし、このようにする代わりに、光源２２ａが基準位置にあるとき、付加反射面２４ａ１からの反射光の一部が可動シェード３２へ入射する構成とすることも可能である。このような構成を採用することにより、例えば、光源バルブ２２として、本実施形態のような放電バルブではなく、光源光束を十分に確保することができないハロゲンバルブ等が用いられるような場合であっても、通常走行用のロービーム用配光パターンの中心光度をある程度高めることができる。

本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、遮光位置と遮光解除位置とを採り得るように構成された可動シェード３２が用いられているので、この可動シェード３２を移動させることにより、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことができる。なお、本実施形態のように可動シェード３２を用いる代わりに、遮光位置に固定されたシェードを備えた構成とし、車両用前照灯１０をロービーム専用灯具として構成することも可能である。

ところで、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、その付加反射面２４ａ１が回転楕円面で構成されているので、光源２２ａが前方移動位置へ移動したとき、この付加反射面２４ａ１からの反射光の、投影レンズ２８の後側焦点Ｆ近傍への集光度合を最大限に高めることができるが、このようにする代わりに、付加反射面２４ａ１の鉛直断面形状については、前方移動位置における光源中心の点Ｂを第１焦点とするとともに投影レンズ２８の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円形に設定した上で、その水平断面形状については、鉛直断面形状を構成する楕円形を多少変形させた曲線で構成することも可能である。このようにすることにより、付加反射面２４ａ１からの反射光により形成される付加配光パターンを、図７（ｂ）に示す付加配光パターンＰＭａを左右方向に多少拡げたようなものとすることができ、これによりホットゾーンＨＺＭを横長に形成することができる。

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 上記灯具ユニットを単品で示す平断面図 図２の要部詳細図 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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）は光源が基準位置にあるときの図、同図（ｂ）は光源が前方移動位置に移動したときの図 上記灯具ユニットのリフレクタの反射面における付加反射面以外の部分からの反射光により形成される基本配光パターンを示す図 上記付加反射面からの反射光により形成される付加配光パターンを、比較例（ｃ）、（ｄ）と共に示す図 上記仮想鉛直スクリーン上に形成される光源の像を、図７に対応させて示す図

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 灯具ユニット
２２ 光源バルブ
２２ａ 光源
２４ リフレクタ
２４ａ 反射面
２４ａ１ 付加反射面
２４ｂ 後頂開口部
２４ｃ 底面壁
２４ｄ、２４ｆ 装置取付部
２４ｅ、３４ｂ ブラケット
２４ｇ、３４ｃ、４０ａ、４０ｂ 位置決め用当接部
２６ ホルダ
２６ａ エイミングブラケット
２８ 投影レンズ
３０ 線バネ
３２ 可動シェード
３２ａ 上端縁
３２ｂ ステー
３４ バルブ支持ベース
３４ａ バルブ挿着部
３６ シェード駆動装置
３６ａ、３８ａ プランジャ
３８ 光源駆動装置
４０ 固定シェード
４２、４４ 回動ピン
５０ エイミング機構
Ａ、Ｂ、Ｃ 点
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺＬ、ＨＺＬ０、ＨＺＭ、ＨＺＭ０ ホットゾーン
ＩＬ０、ＩＬａ、ＩＭ０、ＩＭａ 光源像
ＰＬ、ＰＭ ロービーム用配光パターン
ＰＬ０、ＰＭ０ 基本配光パターン
ＰＬａ、ＰＭａ 付加配光パターン

Claims (3)

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、上端縁が上記後側焦点近傍を通るように配置され、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードと、を備えてなる車両用前照灯において、
   上記光源が、上記光軸近傍に位置する基準位置と、この基準位置よりも前方側に位置する前方移動位置との間において移動し得るように構成されており、
   上記リフレクタの反射面における上記光軸よりも下方側に位置する所定部位に、上記前方移動位置近傍の点を第１焦点とするとともに上記後側焦点近傍の点を第２焦点とする略楕円形の鉛直断面形状を有する付加反射面が形成されており、
   上記付加反射面が、上記光源が上記基準位置にあるとき、該付加反射面からの反射光の略全量を上記シェードに入射させるように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 上記付加反射面が、回転楕円面で構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
3. 上記前方移動位置が、上記基準位置よりも下方側に位置している、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。

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