JP5476074B2 - 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、発光素子を光源とする車両用前照灯に関するものである。

近年、車両用前照灯においても、光源として発光ダイオード等の発光素子が採用されるようになってきている。

例えば「特許文献１」には、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おいて上向きに配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて光軸寄りに反射させるリフレクタと、を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯が記載されている。

その際、この「特許文献１」に記載された車両用前照灯においては、リフレクタと投影レンズとの間に、投影レンズの後側焦点近傍から光軸と平行に後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材が設けられた構成となっており、このミラー部材によりリフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させて、その上向き反射面の前端縁の反転投影像としての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ようになっている。

また「特許文献２」には、このような発光素子を光源とするプロジェクタ型の車両用前照灯において、ミラー部材を可動式にした構成が記載されている。すなわち、この車両用前照灯においては、ミラー部材をリフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる位置と、リフレクタからの反射光を反射させない位置との間で移動可能な構成とすることにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得るようになっている。

特開２００３−３１７５１３号公報 特開２００７−８０６０５号公報

上記「特許文献２」に記載されているような可動式のミラー部材を採用することにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとの選択的な形成が可能となるが、さらに多様な配光パターンを選択的に形成することはできない、という問題がある。

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、発光素子を光源とするプロジェクタ型の車両用前照灯において、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを含む多様な配光パターン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、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとして、可動式の左右１対のシェード片と可動式のミラー部材とを備えた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おいて上向きに配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子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、上記投影レンズと上記リフレクタとの間に配置され、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、
上記シェードとして、左右１対のシェード片と、これらシェード片の後方近傍に配置され、上記リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するミラー部材とを備えており、
上記各シェード片が、該シェード片の上端縁が上記光軸を含む水平面内において上記投影レンズの後側焦点面に略沿って延びるように配置される第１位置と、該シェード片の上端縁が上記第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されており、
上記ミラー部材が、該ミラー部材の上向き反射面が上記光軸を含む水平面よりも下方側において上記光軸を中心にして左右に拡がるように略水平に配置される第１位置と、該ミラー部材の上向き反射面が上記第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されており、
上記各シェード片および上記ミラー部材の配置の組合せにより配光パターンを形成す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「発光素子」とは、略点状に面発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではない。また、この「発光素子」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置されていれば、その具体的な位置は特に限定されるものではなく、また、必ずしも鉛直上向きに配置されていなくてもよい。

上記各「シェード片」は、第１位置にあるときに、その上端縁が光軸を含む水平面内において投影レンズの後側焦点面に略沿って延びるように配置される構成を有するものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。また、これら各「シェード片」は、必ずしも互いに左右対称の形状を有していなくてもよい。さらに、これら各「シェード片」の第１位置と第２位置との間における移動の態様は特に限定されるものではなく、例えば回動や直線往復動等が採用可能である。

上記「ミラー部材」は、第１位置にあるときに、その上向き反射面が光軸を含む水平面よりも下方側において光軸を中心にして左右に拡がるように略水平に配置される構成を有するものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。また、この「ミラー部材」の第１位置と第２位置との間における移動の態様は特に限定されるものではなく、例えば回動や直線往復動等が採用可能である。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、発光素子を光源とするプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されており、その投影レンズとリフレクタとの間には、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとして、左右１対のシェード片と、これらシェード片の後方近傍に配置され、リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するミラー部材とが配置されており、その際、各シェード片は、その上端縁が光軸を含む水平面内において投影レンズの後側焦点面に略沿って延びるように配置される第１位置と、その上端縁が第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されており、一方、ミラー部材は、その上向き反射面が光軸を含む水平面よりも下方側において光軸を中心にして左右に拡がるように略水平に配置される第１位置と、その上向き反射面が第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、左右１対のシェード片のうちのいずれか一方を第１位置に配置するとともに、ミラー部材を第１位置に配置することにより、左右段違いの水平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。その際、左側のシェード片を第１位置に配置することにより左配光のロービーム用配光パターンを形成することができ、一方、右側のシェード片を第１位置に配置することにより右配光のロービーム用配光パターンを形成することができる。

この場合において、左右段違いの水平カットオフラインにおける下段側の水平カットオフラインは、第１位置にあるシェード片の上端縁の反転投影像として形成されるが、この第１位置にあるシェード片は、その上端縁が光軸を含む水平面内において投影レンズの後側焦点面に略沿って延びるように配置されているので、この下段側の水平カットオフラインの上方近傍に分光色がほとんど現れないようにすることができる。そして、この下段側の水平カットオフラインは、車両前方走行路において対向車線側に位置することとなるので、これにより対向車ドライバに無用な違和感を与えてしまわないようにすることができる。

また、左右１対のシェード片をいずれも第２位置に配置するとともに、ミラー部材を第２位置に配置することにより、ハイビーム用配光パターンを形成することができる。

さらに、左右１対のシェード片のうちのいずれか一方を第１位置に配置するとともに、ミラー部材を第２位置に配置することにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用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、左側のシェード片を第１位置に配置することにより、ハイビーム用配光パターンの左半分とロービーム用配光パターンの右半分とからなる中間的配光パターンを形成することができ、一方、右側のシェード片を第１位置に配置することにより、ハイビーム用配光パターンの右半分とロービーム用配光パターンの左半分とからなる中間的配光パターンを形成することができる。

これら各中間的配光パターンにおいて、ロービーム用配光パターンの一部として形成される部分の水平カットオフラインは、第１位置にあるシェード片の上端縁の反転投影像として形成されるので、この水平カットオフラインの上方近傍に分光色がほとんど現れないようにすることができる。

このように本願発明によれば、発光素子を光源とするプロジェクタ型の車両用前照灯において、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを含む多様な配光パターンを選択的に形成することができる。

しかも、ロービーム用配光パターンにおける下段側の水平カットオフラインおよび各中間的配光パターンにおける水平カットオフラインの上方近傍に分光色がほとんど現れないようにすることができるので、対向車ドライバ等に無用な違和感を与えてしまわないようにすることができる。

上記構成において、各シェード片の移動が、その前端縁近傍において光軸と略平行に延びる軸線を中心とする回動により行われる構成とすれば、左右１対のシェード片相互間で干渉を生じさせてしまうことなく各シェード片の移動を行わせることが容易に可能となる。

その際、左右１対のシェード片が、これら各シェード片の後端部においてリンク機構を介して互いに連結された構成とし、一方のシェード片が第１位置から第２位置へ向けて回動するのに連動して、他方のシェード片が第２位置から第１位置へ向けて回動するようにすれば、単一のアクチュエータにより両シェード片を移動させることができ、これにより低コストで上記作用効果を得ることができる。

なお、このようにした場合には、ロービーム用配光パターンを形成する際に一方のシェード片が位置する第２位置に対して、ハイビーム用配光パターンを形成する際に両シェード片が位置する位置は、第１位置からの変位量が第２位置よりも小さい第３位置となるが、この第３位置に両シェード片が位置する状態で、ハイビーム用配光パターンを形成し得るように各シェード片の変位量を設定しておくようにすればよい。

上記構成において、ミラー部材の上向き反射面における前端縁部に、灯具正面視において三角形の外形形状を有する突起部が形成された構成とし、その際、この突起部を、ミラー部材が第１位置にある状態において、該突起部の稜線を光軸と一致させるように形成されたものとすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、左右段違いの水平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際、その上段側の水平カットオフラインの端部に、突起部の傾斜面の反転投影像として斜めカットオフラインを形成し、この斜めカットオフラインの下端縁において水平カットオフラインと繋げることができる。そしてこれにより、対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、自車ドライバの遠方視認性を最大限に高めることができる。

また、このような突起部が形成されたミラー部材を第１位置に配置した状態で、左右１対のシェード片をいずれも第２位置に配置することにより、左右両側に上段側の水平カットオフラインが配置されるとともに、その車両正面方向に位置する部分がＶ字状に凹んだ配光パターンを形成することができる。そして、このような配光パターンで車両前方走行路を照射することにより、前走車ドライバに対するグレア防止を図った上で、自車ドライバの遠方視認性を高めることができる。

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 図１のII−II線矢視図 上記車両用前照灯の要部を示す斜視図 上記実施形態の作用を示す、図２と同様の図 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基本的な配光パターンを透視的に示す図 上記実施形態の作用を詳細に示す、図２と略同様の図 図６の作用に対応する配光パターンを示す、図５と略同様の図

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。また、図２は、図１のII−II線矢視図である。さらに図３は、車両用前照灯１０の要部を示す斜視図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、図示しないランプボディ等に組み込まれた状態で用いられるようになっている。そして、この車両用前照灯１０は、左配光のロービーム用配光パターンを形成するための光照射と、ハイビーム用配光パターンを形成するための光照射と、さらにこれら以外のいくつかの配光パターンを形成するための光照射を選択的に行い得る構成となっている。

この車両用前照灯１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された発光素子１４と、この発光素子１４からの光を投影レンズ１２へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ１６と、このリフレクタ１６からの反射光の一部を遮蔽するシェードとしての左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒおよびミラー部材２０と、レンズホルダ２２と、光源ホルダ２４を備えた構成となっている。

そして、この車両用前照灯１０は、エイミング調整が完了した段階では、その光軸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た状態で配置されるようになっている。

投影レンズ１２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１２は、その後側焦点Ｆを含む焦点面上の像を、灯具前方に配置された鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するようになっている。

この投影レンズ１２は、レンズホルダ２２に固定支持されており、このレンズホルダ２２は、その下端部において光源ホルダ２４に固定支持されている。

発光素子１４は、白色発光ダイオードであって、矩形状の発光面を有する発光チップ１４ａが基板１４ｂに支持されてなり、その発光チップ１４ａの発光面を鉛直上向きにした状態で、光源ホルダ２４に固定支持されている。

リフレクタ１６は、発光素子１４を上方側から略半ドーム状に覆うようにして配置されており、その下端縁において光源ホルダ２４に固定されている。

このリフレクタ１６の反射面１６ａは、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が略楕円形に設定されており、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、この反射面１６ａで反射した発光素子１４からの光を、鉛直断面内においては後側焦点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後側焦点Ｆの前方側へ変位させるようになっている。

左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒおよびミラー部材２０は、投影レンズ１２とリフレクタ１６との間に配置されている。

左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒは、いずれも帯板状に形成されており、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して左右対称の形状を有している。そして、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒは、その上端縁１８Ｌａ、１８Ｒａが光軸Ａｘを含む水平面内において投影レンズ１２の後側焦点面に略沿って延びるように配置される第１位置と、その上端縁１８Ｌａ、１８Ｒａが第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されている。

なお、図１〜３においては、左側（灯具正面視では右側）のシェード片１８Ｌが第１位置にあり、右側のシェード片１８Ｒが第２位置にある状態を示している。一方、図４は、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒが、いずれも第３位置（第１位置から下方に変位しているが、その変位量が第２位置の略半分となる位置）にある状態を示している。

これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒは、第１位置にあるとき、その後端部の側端縁１８Ｌｂ、１８Ｒｂが光軸Ａｘを含む鉛直面に略沿って直線状に延びるように形成されており、これら各側端縁１８Ｌｂ、１８Ｒｂの下端部は面取りされている。

これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒは、第１位置にあるときには、リフレクタ１６からの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズ１２から上向きに出射する光を除去するとともに、第２位置および第３位置にあるには、リフレクタ１６からの反射光に対する遮蔽を解除するようになっている。

これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒの移動は、該シェード片１８Ｌ、１８Ｒの前端縁近傍において光軸Ａｘと略平行に延びる軸線Ａｘ１を中心とする回動により行われるようになっている。その際、これら各軸線Ａｘ１は、光軸Ａｘを含む水平面よりもやや上方に位置設定されている。

これを実現するため、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒは、その前端部において回動アーム３２の先端部に固定されており、これら各回動アーム３２の基端部は、光源ホルダ２４に基端部が固定支持された各固定アーム３４の先端部に回動可能に支持されている。

その際、これら左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒは、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒの後端部においてリンク機構４０を介して互いに連結されている。そして、一方のシェード片１８Ｌ（または１８Ｒ）が第１位置から第２位置へ向けて回動するのに連動して、他方のシェード片１８Ｒ（または１８Ｌ）が第２位置から第１位置へ向けて回動するように構成されている。

これら左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒの回動は、光源ホルダ２４の右側部（または左側部）に固定支持されたステッピングモータ５０の駆動により行われるようになっている。その際、このステッピングモータ５０の駆動により、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒを、第１位置と、第２位置と、その中間に位置する第３位置とに選択的に配置し得るようになっている。

リンク機構４０は、光源ホルダ２４に固定支持された軸部材３６に対して、光軸Ａｘの真下において光軸Ａｘと平行に延びる軸線Ａｘ２回りに回動可能に支持された連結板４２と、この連結板４２の左右両端部において前方へ向けて突出するように形成された１対のピン４４Ｌ、４４Ｒと、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒの各々の後端部の下端縁近傍において水平方向に延びるように形成された長孔１８Ｌｃ、１８Ｒｃと、連結板４２の下端部の後面において、ステッピングモータ５０の出力軸５０ａに形成されたピン５０ｂと係合する溝部４２ａとから構成されている。

その際、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒは、その各長孔１８Ｌｃ、１８Ｒｃの周縁部が、後方へ向けてフランジ状に突出するように形成されており、これにより各ピン４４Ｌ、４４Ｒとの係合が確実に行われるようになっている。

一方、ミラー部材２０は、シェード片１８Ｌ、１８Ｒの後方近傍に配置されている。このミラー部材２０は、その上面が上向き反射面２０ａとして構成されており、光軸Ａｘを中心にして左右所定幅で形成されている。そして、このミラー部材２０は、その上向き反射面２０ａが光軸Ａｘを含む水平面よりも僅かに（例えば０．５〜１ｍｍ程度）下方側において光軸Ａｘを中心にして左右に拡がるように水平に配置される第１位置（図１において実線で示す位置）と、その上向き反射面２０ａが上記第１位置から下方に変位した第２位置（図１において２点鎖線で示す位置）との間で移動し得るように構成されている。

なお、図１〜３においては、ミラー部材２０が第１位置にある状態を示している。一方、図４は、ミラー部材２０が第２位置にある状態を示している。

このミラー部材２０における上向き反射面２０ａの前端縁は、ミラー部材２０が第１位置にある状態において、投影レンズ１２の後側焦点面に略沿って延びるように形成されている。そして、このミラー部材２０の上向き反射面２０ａにおける前端縁部の左右方向中心部には、灯具正面視において二等辺三角形の外形形状を有する突起部２０ｂが形成されている。この突起部２０ｂは、ミラー部材２０が第１位置にある状態において、該突起部２０ｂの稜線を光軸Ａｘと一致させるように形成されている。その際、この突起部２０ｂにおける各傾斜面の傾斜角度は、例えば１５〜３０°程度の値に設定されたものとすることができる。

そして、このミラー部材２０は、第１位置にあるときには、リフレクタ１６からの反射光の一部を、その上向き反射面２０ａにおいて上向きに反射させてから投影レンズ１２に入射させ、これにより投影レンズ１２からの出射光を略下向きの光にするとともに、第２位置にあるときには、リフレクタ１６からの反射光をそのまま投影レンズ１２に入射させるようになっている。

ただし、ミラー部材２０が第１位置にあるときでも、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒのうちの一方が第１位置にあるときには、ミラー部材２０の上向き反射面２０ａにおいて上向きに反射した光の一部は、第１位置にあるシェード片１８Ｌまたは１８Ｒにより遮蔽されることとなる。

ミラー部材２０の移動は、リフレクタ１６の後端部上方において車幅方向に延びる軸線Ａｘ３を中心とする回動により行われるようになっている。

これを実現するため、このミラー部材２０には、その後端部から後方へ延びる左右１対のアーム部２０ｃが形成されており、これら各アーム２０ａの後端部において、光源ホルダ２４に下端部が固定された左右１対のブラケット４６の各々の上端部に回動可能に支持されている。

このミラー部材２０の回動は、光源ホルダ２４に固定支持されたソレノイド５２の駆動により行われるようになっている。このソレノイド５２は、そのプランジャ５２ａの先端部が左右１対のアーム部２０ｃの途中部分に連結されている。

このミラー部材２０の左右両側には、第１位置にあるミラー部材２０の上向き反射面２０ａと面一で延びる上向き反射面２６ａを有する１対の固定ミラー部材２６が配置されている。これら各固定ミラー部材２６における上向き反射面２６ａの前端縁は、投影レンズ１２の後側焦点面に略沿って延びるように形成されている。

そして、これら各固定ミラー部材２６は、リフレクタ１６の反射面１６ａにおける左右両端部に位置する領域からの反射光の一部を、その上向き反射面２６ａにおいて上向きに反射させてから投影レンズ１２に入射させ、これにより投影レンズ１２からの出射光を略下向きの光にするようになっている。

その際、これら各固定ミラー部材２６は、その前端部が張り出すように形成されており、その前端面における下端エッジ部にはコーナＲが形成されている。そしてこれにより、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒが回動したとき、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒと各固定ミラー部材２６とが干渉してしまうのを未然に防止するようになっている。

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基本的な配光パターンを透視的に示す図である。

同図（ａ）は、左配光のロービーム用配光パターンＰＬＬを示しており、同図（ｂ）は、ハイビーム用配光パターンＰＨを示している。

同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＬは、左側のシェード片１８Ｌが第１位置にあり、右側のシェード片１８Ｒが第２位置にあり、ミラー部材２０が第１位置にある状態（すなわち図２に示す状態）で形成される配光パターンである。

このロービーム用配光パターンＰＬＬは、その上端縁に左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。この水平カットオフライン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側の水平カットオフライン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上段側の水平カットオフラインＣＬ２として形成されている。その際、上段側の水平カットオフラインＣＬ２の右端部は、斜めカットオフラインＣＬ２ａとして形成されており、この斜めカットオフラインＣＬ２ａはＶ−Ｖ線において下段側の水平カットオフラインＣＬ１に繋がっている。

このロービーム用配光パターンＰＬＬにおいて、下段側の水平カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは、車両用前照灯１０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ていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬＬにおいては、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が形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬＬは、リフレクタ１４で反射した光源１２ａからの光により投影レンズ１６の後側焦点面上に形成される光源像の反転投影像として形成されるようになっている。そして、その下段側の水平カットオフラインＣＬ１は、左側のシェード片１８Ｌの上端縁１８Ｌａの反転投影像として形成され、また、上段側の水平カットオフラインＣＬ２は、ミラー部材２０における上向き反射面２０ａの前端縁の反転投影像として形成されるようになっている。その際、上段側の水平カットオフラインＣＬ２における右端部の斜めカットオフラインＣＬ２ａは、ミラー部材２０における突起部２０ｂの右側傾斜面の反転投影像として形成されるようになっている。

同図（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒがいずれも第３位置にあり、ミラー部材２０が第２位置にある状態（すなわち図４に示す状態）で形成される配光パターンである。

このハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬＬに対して、その水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へある程度拡がるように形成されており、Ｈ−Ｖ近傍にホットゾーンＨＺＨを有している。

これは、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒが、いずれもリフレクタ１６からの反射光を遮蔽しない第３位置に退避しており、また、ミラー部材２０がリフレクタ１６からの反射光を反射させない第２位置に退避しており、これによりリフレクタ１６からの反射光の大半がそのまま投影レンズ２８に入射することによるものである。

ただし、このハイビーム用配光パターンＰＨは、その左右両端部に上段側の水平カットオフラインＣＬ２の一部が残ったままの形状となっている。これは、リフレクタ１６の反射面１６ａにおける左右両端部に位置する領域からの反射光の一部が、左右１対の固定ミラー部材２６の上向き反射面２６ａで上向きに反射したままの状態となることによるものである。

本実施形態に係る車両用前照灯１０は、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒおよびミラー部材２０の配置の組合せにより、左配光のロービーム用配光パターンＰＬＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨ以外にもいくつかの配光パターンを形成し得るように構成されている。

図６は、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒおよびミラー部材２０の配置について、６種類の組合せを示す正面図であり、図７は、これら６種類の組合せの各々により形成される配光パターンを透視的に示す図である。

図６（ａ）、（ｆ）に示す配置は、それぞれ図２、４に示す配置と同一であり、したがって、図７（ａ）、（ｆ）に示す配光パターンＰＬＬ、ＰＨは、それぞれ図５（ａ）、（ｂ）に示す配光パターンと同一である。

図６（ｂ）に示す配置は、図６（ａ）に示す配置を左右反転させたものとなっている。すなわち、図６（ａ）に示す配置から、左側のシェード片１８Ｌを第２位置に移動させる一方、右側のシェード片１８Ｒを第１位置に移動させた配置となっている。

この配置では、図７（ｂ）に示すように、左配光のロービーム用配光パターンＰＬＬを左右反転させた右配光のロービーム用配光パターンＰＬＲが形成されることとなる。このような右配光のロービーム用配光パターンＰＬＲを選択的に形成し得る構成としておくことにより、車両走行路の通行環境が左側通行から右側通行に変化したような場合（例えばドーバー海峡を通過した場合等）においても、通行環境に対応したロービーム用配光パターンで光照射を行うことが可能となる。

図６（ｃ）に示す配置は、図６（ａ）に示す配置から、ミラー部材２０は第１位置のままで、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒを第３位置に移動させた配置となっている。

この配置では、図７（ｃ）に示すように、左右両側に上段側の水平カットオフラインＣＬ２が配置されるとともに、その車両正面方向に位置する部分が、左右１対の斜めカットオフラインＣＬ２ａによりＶ字状に凹んだ配光パターンＰＬＶが形成されることとなる。そして、このような配光パターンＰＬＶで車両前方走行路を照射することにより、対向車が存在しない状況下において、前走車ドライバに対するグレア防止を図った上で、自車ドライバの遠方視認性を高めることが可能となる。

図６（ｄ）に示す配置は、図６（ａ）に示す配置から、ミラー部材２０を第２位置に移動させたものとなっている。

この配置では、図７（ｄ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨの左半分と左配光のロービーム用配光パターンＰＬＬの右半分とからなる中間的配光パターンＰＭＬが形成されることとなる。この中間的配光パターンＰＭＬにおける、Ｖ−Ｖ線に沿った鉛直カットオフラインＣＬ３は、左側のシェード片１８Ｌの右側縁１８Ｌｂによって形成されるものである。

図６（ｅ）に示す配置は、図６（ｄ）に示す配置を左右反転させたものとなっている。すなわち、図６（ｄ）に示す配置から、左側のシェード片１８Ｌを第２位置に移動させる一方、右側のシェード片１８Ｒを第１位置に移動させた配置となっている。

この配置では、図７（ｅ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨの右半分と右配光のロービーム用配光パターンＰＬＲの左半分とからなる中間的配光パターンＰＭＲが形成されることとなる。この中間的配光パターンＰＭＲにおける、Ｖ−Ｖ線に沿った鉛直カットオフラインＣＬ３は、右側のシェード片１８Ｒの左側縁１８Ｒｂによって形成されるものである。

これら図７（ｄ）、（ｅ）に示す中間的配光パターンＰＭＬ、ＰＭＲは、例えば次のようにして利用することが可能である。

すなわち、一般に、車両用前照灯１０は車両前端部に左右１対配置されているので、これら各車両用前照灯１０をスイブル可能（すなわち左右方向に回動可能）な構成とした上で、一方の車両用前照灯１０により中間的配光パターンＰＭＬを形成するとともに、他方の車両用前照灯１０により中間的配光パターンＰＭＲを形成し、これら各車両用前照灯１０のスイブル角度を適宜設定することにより、中間的配光パターンＰＭＬの鉛直カットオフラインＣＬ３と、中間的配光パターンＰＭＲの鉛直カットオフラインＣＬ３と、これら中間的配光パターンＰＭＬ、ＰＭＲの下段側の水平カットオフラインＣＬ１とで囲まれた矩形状の非照射領域を形成することができる。そして、この矩形状の非照射領域を対向車あるいは前走車の位置に対応させて適当な位置に適当な幅で形成することにより、対向車ドライバあるいは前走車ドライバに対するグレア防止を図った上で、自車ドライバの遠方視認性を最大限に高めることが可能となる。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒのうちのいずれか一方を第１位置に配置するとともに、ミラー部材２０を第１位置に配置することにより、左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬＬ、ＰＬＲを形成することができる。その際、左側のシェード片１８Ｌを第１位置に配置することにより左配光のロービーム用配光パターンＰＬＬを形成することができ、一方、右側のシェード片１８Ｒを第１位置に配置することにより右配光のロービーム用配光パターンＰＬＲを形成することができる。

この場合において、左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２における下段側の水平カットオフラインＣＬ１は、第１位置にあるシェード片１８Ｌ（または１８Ｒ）の上端縁１８Ｌａ（または１８Ｒａ）の反転投影像として形成されるが、この第１位置にあるシェード片１８Ｌ（または１８Ｒ）は、その上端縁１８Ｌａ（または１８Ｒａ）が光軸Ａｘを含む水平面内において投影レンズ１２の後側焦点面に略沿って延びるように配置されているので、この下段側の水平カットオフラインＣＬ１の上方近傍に分光色がほとんど現れないようにすることができる。そして、この下段側の水平カットオフラインＣＬ１は、車両前方走行路において対向車線側に位置することとなるので、これにより対向車ドライバに無用な違和感を与えてしまわないようにすることができる。

また、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒをいずれも第３位置に配置するとともに、ミラー部材２０を第２位置に配置することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。

さらに、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒのうちのいずれか一方を第１位置に配置するとともに、ミラー部材２０を第２位置に配置することにより、ロービーム用配光パターンＰＬＬ（またはＰＬＲ）とハイビーム用配光パターンＰＨ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、左側のシェード片１８Ｌを第１位置に配置することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨの左半分とロービーム用配光パターンＰＬＬの右半分とからなる中間的配光パターンＰＭＬを形成することができ、一方、右側のシェード片１８Ｒを第１位置に配置することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨの右半分とロービーム用配光パターンＰＬＲの左半分とからなる中間的配光パターンＰＭＲを形成することができる。

これら各中間的配光パターンＰＭＬ、ＰＭＲにおいて、各ロービーム用配光パターンＰＬＬ、ＰＬＲの一部として形成される部分の水平カットオフラインＣＬ１は、第１位置にあるシェード片１８Ｌ、１８Ｒの上端縁１８Ｌａ、１８Ｒａの反転投影像として形成されるので、この水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方近傍に分光色がほとんど現れないようにすることができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１４を光源とするプロジェクタ型の車両用前照灯１０において、ロービーム用配光パターンＰＬＬ、ＰＬＲおよびハイビーム用配光パターンＰＨを含む多様な配光パターンＰＭＬ、ＰＭＲを選択的に形成することができる。

しかも、各ロービーム用配光パターンＰＬＬ、ＰＬＲにおける下段側の水平カットオフラインＣＬ１および各中間的配光パターンＰＭＬ、ＰＭＲにおける水平カットオフラインＣＬ１の上方近傍に分光色がほとんど現れないようにすることができるので、対向車ドライバ等に無用な違和感を与えてしまわないようにすることができる。

特に本実施形態においては、ミラー部材２０における上向き反射面２０ａの前端縁が、該ミラー部材２０が第１位置にある状態において、投影レンズ１２の後側焦点面に略沿って水平に延びるように形成されており、また、固定ミラー部材２６における上向き反射面２６ａの前端縁も、投影レンズ１２の後側焦点面に略沿って水平に延びるように形成されているので、各ロービーム用配光パターンＰＬＬ、ＰＬＲにおける上段側の水平カットオフラインＣＬ２および配光パターンＰＬＶにおける左右１対の水平カットオフラインＣＬ２の上方近傍にも分光色がほとんど現れないようにすることができる。

また本実施形態においては、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒの移動が、その前端縁近傍において光軸Ａｘと略平行に延びる軸線Ａｘ１を中心とする回動により行われる構成となっているので、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒ相互間で干渉を生じさせてしまうことなく各シェード片１８Ｌ、１８Ｒの移動を行わせることが容易に可能となる。

その際、これら左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒは、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒの後端部においてリンク機構４０を介して互いに連結された構成となっているので、一方のシェード片１８Ｌ（または１８Ｒ）が第１位置から第２位置へ向けて回動するのに連動して、他方のシェード片１８Ｒ（または１８Ｌ）が第２位置から第１位置へ向けて回動することとなる。そしてこれにより、単一のステッピングモータ５０により両シェード片１８Ｌ、１８Ｒを移動させることができ、これにより低コストで上記作用効果を得ることができる。

なお、このような構成を有していることから、ロービーム用配光パターンＰＬＬ（またはＰＬＲ）を形成する際に一方のシェード片１８Ｒ（または１８Ｌ）が位置する第２位置に対して、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成する際に両シェード片１８Ｌ、１８Ｒが位置する第３位置は、第１位置からの変位量が略半分となるが、この第３位置に両シェード片１８Ｌ、１８Ｒが位置する状態で、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成し得るように各シェード片１８Ｌ、１８Ｒの変位量が設定されているので、ロービームとハイビームとの切換えを何ら支障なく行うことができる。

また本実施形態においては、ミラー部材２０の上向き反射面２０ａにおける前端縁部に、灯具正面視において三角形の外形形状を有する突起部２０ｂが形成された構成となっており、そして、この突起部２０ｂは、ミラー部材２０が第１位置にある状態において、該突起部２０ｂの稜線を光軸Ａｘと一致させるように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、左右段違いの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬＬ（またはＰＬＲ）を形成する際、その上段側の水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の端部に、突起部２０ｂの傾斜面の反転投影像として斜めカットオフラインＣＬ３を形成し、この斜めカットオフラインＣＬ３の下端縁において水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と繋げることができる。そしてこれにより、対向車ドライバに対するグレア防止を図った上で、自車ドライバの遠方視認性を最大限に高めることができる。

また、このような突起部２０ｂが形成されたミラー部材２０を第１位置に配置した状態で、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒをいずれも第２位置に配置することにより、左右両側に上段側の水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が配置されるとともに、その車両正面方向に位置する部分がＶ字状に凹んだ配光パターンＰＬＶを形成することができる。そして、このような配光パターンＰＬＶで車両前方走行路を照射することにより、前走車ドライバに対するグレア防止を図った上で、自車ドライバの遠方視認性を高めることができる。

さらに本実施形態においては、ミラー部材２０の回動中心となる軸線Ａｘ３が、リフレクタ１６の後端部上方に位置設定されているので、灯具前後長を増大させることなく、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒの後方近傍に配置されたミラー部材２０の移動を、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒと干渉させることなく行わせることが容易に可能となる。

上記実施形態においては、ミラー部材２０が第１位置にあるとき、その上向き反射面２０ａが光軸Ａｘを含む水平面よりも下方側において光軸Ａｘを中心にして左右に拡がるように水平に配置されるものとして説明したが、略水平に配置されていれば、正確に水平に配置されていなくてもよく、例えば、後方へ向けて多少上向きに傾斜するように配置されたものとすることも可能である。

また、上記実施形態においては、各シェード片１８Ｌ、１８Ｒが帯板状に形成されているものとして説明したが、これとは異なる構成を有するものとすることも可能である。

さらに、上記実施形態においては、ミラー部材２０の左右両側に１対の固定ミラー部材２６が配置されているものとして説明したが、これら固定ミラー部材２６の位置までミラー部材２０が延びるように形成された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、左右１対のシェード片１８Ｌ、１８Ｒが、その後端部においてリンク機構４０を介して互いに連結されているものとして説明したが、これら各シェード片１８Ｌ、１８Ｒが互いに独立して移動する構成とすることも可能である。

さらに、上記実施形態においては、発光素子１４およびリフレクタ１６が１組配置された構成となっているが、これら発光素子１４およびリフレクタ１６が複数組配置された構成とすることも可能である。

なお、上記実施形態において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

１０ 車両用前照灯
１２ 投影レンズ
１４ 発光素子
１４ａ 発光チップ
１４ｂ 基板
１６ リフレクタ
１６ａ 反射面
１８Ｌ、１８Ｒ シェード片
１８Ｌａ、１８Ｒａ 上端縁
１８Ｌｂ 右側縁
１８Ｒｂ 左側縁
１８Ｌｃ、１８Ｒｃ 長孔
２０ ミラー部材
２０ａ、２６ａ 上向き反射面
２０ｂ 突起部
２０ｃ アーム部
２２ レンズホルダ
２４ 光源ホルダ
２６ 固定ミラー部材
３２ 回動アーム
３４ 固定アーム
３６ 軸部材
４０ リンク機構
４２ 連結板
４２ａ 溝部
４４Ｌ、４４Ｒ ピン
４６ ブラケット
５０ ステッピングモータ
５０ａ 出力軸
５０ｂ ピン
５２ ソレノイド
５２ａ プランジャ
Ａｘ 光軸
Ａｘ１、Ａｘ２、Ａｘ３ 軸線
ＣＬ１、ＣＬ２ 水平カットオフライン
ＣＬ２ａ 斜めカットオフライン
ＣＬ３ 鉛直カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺＨ、ＨＺＬ ホットゾーン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬＬ、ＰＬＲ ロービーム用配光パターン
ＰＬＶ 配光パターン
ＰＭＬ、ＰＭＲ 中間的配光パターン

Claims (4)

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おいて上向きに配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子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、上記投影レンズと上記リフレクタとの間に配置され、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、
   上記シェードとして、左右１対のシェード片と、これらシェード片の後方近傍に配置され、上記リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するミラー部材とを備えており、
   上記各シェード片が、該シェード片の上端縁が上記光軸を含む水平面内において上記投影レンズの後側焦点面に略沿って延びるように配置される第１位置と、該シェード片の上端縁が上記第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されており、
   上記ミラー部材が、該ミラー部材の上向き反射面が上記光軸を含む水平面よりも下方側において上記光軸を中心にして左右に拡がるように略水平に配置される第１位置と、該ミラー部材の上向き反射面が上記第１位置から下方に変位した第２位置との間で移動し得るように構成されており、
   上記各シェード片および上記ミラー部材の配置の組合せにより配光パターンを形成す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. 上記各シェード片の移動が、該シェード片の前端縁近傍において上記光軸と略平行に延びる軸線を中心とする回動により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記載の車両用前照灯。
3. 上記左右１対のシェード片が、これら各シェード片の後端部においてリンク機構を介して互いに連結されており、一方のシェード片が上記第１位置から上記第２位置へ向けて回動するのに連動して、他方のシェード片が上記第２位置から上記第１位置へ向けて回動するように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の車両用前照灯。
4. 上記ミラー部材の上向き反射面における前端縁部に、灯具正面視において三角形の外形形状を有する突起部が形成されており、
   この突起部が、上記ミラー部材が上記第１位置にある状態において、該突起部の稜線を上記光軸と一致させるように形成されている、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。

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