(57)【要約】      （修正有）【課題】すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を向上させることが可能な車両用前照灯を提供する。【解決手段】第１シェード、第２シェード、第３シェードを備えており、すれ違いビームが選択された場合には、反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されている。【選択図】図１
2010113898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズとして機能する第１レンズ部分及び第２レンズ部分、並びに、投影レンズ以外のレンズとして機能する第３レンズ部分及び第４レンズ部分を含む多機能レンズと、
光源と、
第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面と、を備えており、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記光源の後方に隣接した状態で配置されており、
前記第３反射面及び前記第４反射面は、前記光源の前方に隣接した状態で配置されており、
前記第５反射面は、前記第４反射面の外側に配置されており、
前記第６反射面は、前記第３反射面の外側に配置されており、
前記第１反射面は、当該第１反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第１レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第１レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第２反射面は、当該第２反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第２レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第２レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第３反射面は、当該第３反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第４反射面に形成された開口を通過させ、前記第５反射面に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第４反射面は、当該第４反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第３反射面に形成された開口を通過させ、前記第６反射面に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第５反射面は、当該第５反射面に到達した前記第３反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第３レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第６反射面は、当該第６反射面に到達した前記第４反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第４レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
さらに、第１シェード、第２シェード、第３シェードを備えており、
前記第１シェードは、前記第１レンズ部分と前記第１反射面の間に配置されており、
前記第２シェードは、前記第２レンズ部分と前記第２反射面の間に配置されており、
前記第３シェードは、前記第３反射面及び前記第４反射面の外側に配置されており、
前記第１シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、上端が前記第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されており、
前記第２シェードは、上端が前記第２レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第２反射面から前記第２レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置された固定シェードとして構成されており、
前記第３シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される可動シェードとして構成されていることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第１レンズ部分の焦点近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、
前記第２反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第２レンズ部分の焦点近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、
前記第３反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第４反射面に形成された開口近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、
前記第４反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第３反射面に形成された開口近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、
前記第５反射面は、焦点が前記第３反射面の第２焦点近傍に設定された放物面系反射面として形成されており、
前記第６反射面は、焦点が前記第４反射面の第２焦点近傍に設定された放物面系反射面として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記第３レンズ部分は、前記第５反射面からの反射光である平行光線を素通しするレンズ部分又は若干拡散するレンズ部分として形成されており、
前記第４レンズ部分は、前記第６反射面からの反射光である平行光線を素通しするレンズ部分又は若干拡散するレンズ部分として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記第１シェード及び第３シェードは、所定回転軸を中心に回転可能に支持されており、
前記第１シェード及び第３シェードには、リンクを介してアクチュエータが連結されており、
前記第１シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記開放位置に配置され、
前記第３シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記閉塞位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記開放位置に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記第３シェードには、前記第３反射面から前記第５反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口又は切欠、及び、前記第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口又は切欠が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記第３シェードは、前記第３反射面から前記第５反射面に向けて反射される反射光及び前記第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光を前記光源付近に回帰させるための反射面を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記第１シェードの前方には、オーバーヘッド用配光パターンを形成するための反射面が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用前照灯。
【請求項８】
投影レンズとして機能する第１レンズ部分及び第２レンズ部分、並びに、投影レンズ以外のレンズとして機能する第３レンズ部分及び第４レンズ部分を含む多機能レンズと、
光源と、
第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面と、を備えており、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記光源の後方に隣接した状態で配置されており、
前記第３反射面及び前記第４反射面は、前記光源の前方に隣接した状態で配置されており、
前記第５反射面は、前記第４反射面の外側に配置されており、
前記第６反射面は、前記第３反射面の外側に配置されており、
前記第１反射面は、当該第１反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第１レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第１レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第２反射面は、当該第２反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第２レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第２レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第３反射面は、当該第３反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第４反射面に形成された開口を通過させ、前記第５反射面に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第４反射面は、当該第４反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第３反射面に形成された開口を通過させ、前記第６反射面に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第５反射面は、当該第５反射面に到達した前記第３反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第３レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
前記第６反射面は、当該第６反射面に到達した前記第４反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第４レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、
さらに、第１シェード、第２シェード、第３シェードを備えており、
前記第１シェードは、前記第１レンズ部分と前記第１反射面の間に配置されており、
前記第２シェードは、前記第２レンズ部分と前記第２反射面の間に配置されており、
前記第３シェードは、前記第３反射面及び前記第４反射面の外側に配置されており、
前記第１シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、上端が前記第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されており、
前記第２シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、上端が前記第２レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第２反射面から前記第２レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第２反射面から前記第２レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されており、
前記第３シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される可動シェードとして構成されていることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項９】
前記多機能レンズの出射面は、少なくとも、第１シリンドリカルレンズ面、第１レンズ面及び第２レンズ面を含んでおり、
前記第１シリンドリカルレンズ面は、所定方向に延びるシリンドリカルレンズ面を、前記第１レンズ部分の焦点を含み前記所定方向に直交する平面、及び、前記第２レンズ部分の焦点を含み前記所定方向に直交する平面で切断した形状に相当するレンズ面として形成されており、
前記第１レンズ面は、当該第１レンズ面から入射した平行光線が前記第１レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の一方の端面に連続する非球面のレンズ面として形成されており、
前記第２レンズ面は、当該第２レンズ面から入射した平行光線が前記第２レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の他方の端面に連続する非球面のレンズ面として形成されており、
前記第１レンズ部分の出射面は、前記第１シリンドリカルレンズ面及び前記第１レンズ面を含んでおり、
前記第２レンズ部分の出射面は、前記第１シリンドリカルレンズ面及び前記第２レンズ面を含んでおり、
前記第１レンズ部分の入射面は、第３レンズ面及び第２シリンドリカルレンズ面を含んでおり、
前記第２レンズ部分の入射面は、第４レンズ面及び第３シリンドリカルレンズ面を含んでおり、
前記第３レンズ面は、前記第１シリンドリカルレンズ面から入射した平行光線が前記第１レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の反対側に非球面のレンズ面として形成されており、
前記第２シリンドリカルレンズ面は、前記第３レンズ面の端面に連続する前記所定方向に延びるシリンドリカルレンズ面として形成されており、
前記第４レンズ面は、前記第１シリンドリカルレンズ面から入射した平行光線が前記第２レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の反対側に非球面のレンズ面として形成されており、
前記第３シリンドリカルレンズ面は、前記第４レンズ面の端面に連続する前記所定方向に延びるシリンドリカルレンズ面として形成されており、
前記第１シェード及び前記第２シェードの上端は、直線形状に形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯に係り、特に可動シェードを用いたプロジェクタ型の車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動シェードを用いたプロジェクタ型の車両用前照灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、特許文献１に記載の車両用前照灯の構成を説明するための断面図である。
【０００４】
図１１に示すように、特許文献１に記載の車両用前照灯は、投影レンズ１１０、光源１２０、回動ピン１３０を中心に回転可能に支持された可動シェード１４０、可動シェード１４０に連結されたアクチュエータ１５０等を備えている。
【０００５】
特許文献１に記載の車両用前照灯においては、可動シェード１４０は、すれ違いビーム（ロービーム）が選択された場合には、アクチュエータ１５０の作用により回動ピン１３０を中心に回転し、図１１中実線で描いた遮光位置に配置されることとなり、すれ違いビーム用配光パターンが形成されることとなる。一方、可動シェード１４０は、走行ビーム（ハイビーム）が選択された場合には、アクチュエータ１５０の作用により回動ピン１３０を中心に回転し、図１１中二点差線で描いた遮光緩和位置に配置されることとなり、ハイビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【特許文献１】特開２００５−９３３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用前照灯においては、単に可動シェードを回転させその配置を切り替えることのみで、すれ違いビームと走行ビームを切り替える構成であるため、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感が乏しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を向上させることが可能な車両用前照灯を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、投影レンズとして機能する第１レンズ部分及び第２レンズ部分、並びに、投影レンズ以外のレンズとして機能する第３レンズ部分及び第４レンズ部分を含む多機能レンズと、光源と、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面と、を備えており、前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記光源の後方に隣接した状態で配置されており、前記第３反射面及び前記第４反射面は、前記光源の前方に隣接した状態で配置されており、前記第５反射面は、前記第４反射面の外側に配置されており、前記第６反射面は、前記第３反射面の外側に配置されており、前記第１反射面は、当該第１反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第１レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第１レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、前記第２反射面は、当該第２反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第２レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第２レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、前記第３反射面は、当該第３反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第４反射面に形成された開口を通過させ、前記第５反射面に向けて反射する反射面として形成されており、前記第４反射面は、当該第４反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第３反射面に形成された開口を通過させ、前記第６反射面に向けて反射する反射面として形成されており、前記第５反射面は、当該第５反射面に到達した前記第３反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第３レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、前記第６反射面は、当該第６反射面に到達した前記第４反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第４レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、さらに、第１シェード、第２シェード、第３シェードを備えており、前記第１シェードは、前記第１レンズ部分と前記第１反射面の間に配置されており、前記第２シェードは、前記第２レンズ部分と前記第２反射面の間に配置されており、前記第３シェードは、前記第３反射面及び前記第４反射面の外側に配置されており、前記第１シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、上端が前記第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されており、前記第２シェードは、上端が前記第２レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第２反射面から前記第２レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置された固定シェードとして構成されており、前記第３シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される可動シェードとして構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、すれ違いビームが選択された場合には、第１シェードは、上端が第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、第３シェードは、第３反射面に形成された開口及び第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置される。このため、すれ違いビームが選択された場合には、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光及び第２反射面から第２レンズ部分に向けて反射される反射光（２ビーム）のみで、すれ違いビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【００１０】
一方、走行ビームが選択された場合には、第１シェードは、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置され、第３シェードは、第３反射面に形成された開口及び第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される。このため、走行ビームが選択された場合には、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光、第２反射面から第２レンズ部分に向けて反射される反射光、第５反射面から第３レンズ部分に向けて反射される反射光及び第６反射面から第４レンズ部分に向けて反射される反射光（４ビーム）により、走行ビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、すれ違いビームから走行ビームに切り替えた場合、２ビームから４ビームに切り替えられるため、走行ビーム時の中心光度が大幅に向上するとともに、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を大幅に向上させることが可能となる。
【００１２】
また、請求項１に記載の発明によれば、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面によって光源のほぼ全周が包囲されるため、光の利用効率が極めて高い車両用前照灯を構成することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第１レンズ部分の焦点近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、前記第２反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第２レンズ部分の焦点近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、前記第３反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第４反射面に形成された開口近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、前記第４反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、かつ、第２焦点が前記第３反射面に形成された開口近傍に設定された楕円系反射面として形成されており、前記第５反射面は、焦点が前記第３反射面の第２焦点近傍に設定された放物面系反射面として形成されており、前記第６反射面は、焦点が前記第４反射面の第２焦点近傍に設定された放物面系反射面として形成されていることを特徴とする。
【００１４】
これは、各反射面の例示である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第３レンズ部分は、前記第５反射面からの反射光である平行光線を素通しするレンズ部分又は若干拡散するレンズ部分として形成されており、前記第４レンズ部分は、前記第６反射面からの反射光である平行光線を素通しするレンズ部分又は若干拡散するレンズ部分として形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、第３レンズ部分及び第４レンズ部分は、平行光線を素通しするレンズ部分又は若干拡散するレンズ部分として形成されているため、ヘッドランプに適したスポット的な配光パターンを形成することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記第１シェード及び第３シェードは、所定回転軸を中心に回転可能に支持されており、前記第１シェード及び第３シェードには、リンクを介してアクチュエータが連結されており、前記第１シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記開放位置に配置され、前記第３シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記閉塞位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記アクチュエータから前記リンクを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、前記開放位置に配置されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第１シェード及び第３シェードは、所定回転軸を中心に回転可能に支持されており、第１シェード及び第３シェードには、リンクを介してアクチュエータが連結されているため、極めて簡易な構成で、すれ違いビームから走行ビームへ切り替えることが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記第３シェードには、前記第３反射面から前記第５反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口及び前記第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、第３シェードには、前記第３反射面から前記第５反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口及び前記第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口が形成されているため、すれ違いビームが選択された場合であっても、第３反射面から第５反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口及び第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口は、完全に遮蔽されることがない。このため、すれ違いビームが選択された場合であっても、第３反射面から第５反射面に向けて反射される反射光の一部及び第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光の一部は、当該開口を通過し、第５反射面及び第６反射面に到達する。このため、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記第３シェードは、前記第３反射面から前記第５反射面に向けて反射される反射光及び前記第４反射面から前記第６反射面に向けて反射される反射光を前記光源付近に回帰させるための反射面を備えていることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、すれ違いビーム時、本来遮蔽されるはずの第３反射面から第５反射面に向けて反射される反射光及び第４反射面から第６反射面に向けて反射される反射光が第３シェードで反射し、再度第３反射面、第４反射面で反射し、結果、光源付近に回帰するため、第１反射面、第２反射面に到達する光束が増大し、すれ違いビーム時にも光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記第１シェードの前方には、オーバーヘッド用配光パターンを形成するための反射面が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、オーバーヘッド配光を形成することが可能となる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、投影レンズとして機能する第１レンズ部分及び第２レンズ部分、並びに、投影レンズ以外のレンズとして機能する第３レンズ部分及び第４レンズ部分を含む多機能レンズと、光源と、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面と、を備えており、前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記光源の後方に隣接した状態で配置されており、前記第３反射面及び前記第４反射面は、前記光源の前方に隣接した状態で配置されており、前記第５反射面は、前記第４反射面の外側に配置されており、前記第６反射面は、前記第３反射面の外側に配置されており、前記第１反射面は、当該第１反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第１レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第１レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、前記第２反射面は、当該第２反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第２レンズ部分の焦点に集光させた後、前記第２レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、前記第３反射面は、当該第３反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第４反射面に形成された開口を通過させ、前記第５反射面に向けて反射する反射面として形成されており、前記第４反射面は、当該第４反射面に到達した前記光源からの照射光を、前記第３反射面に形成された開口を通過させ、前記第６反射面に向けて反射する反射面として形成されており、前記第５反射面は、当該第５反射面に到達した前記第３反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第３レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、前記第６反射面は、当該第６反射面に到達した前記第４反射面からの反射光を、平行光線に変換し、前記第４レンズ部分に向けて反射する反射面として形成されており、さらに、第１シェード、第２シェード、第３シェードを備えており、前記第１シェードは、前記第１レンズ部分と前記第１反射面の間に配置されており、前記第２シェードは、前記第２レンズ部分と前記第２反射面の間に配置されており、前記第３シェードは、前記第３反射面及び前記第４反射面の外側に配置されており、前記第１シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、上端が前記第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第１反射面から前記第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されており、前記第２シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、上端が前記第２レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、前記第２反射面から前記第２レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第２反射面から前記第２レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される可動シェードとして構成されており、前記第３シェードは、すれ違いビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置され、一方、走行ビームが選択された場合には、前記第３反射面に形成された開口及び前記第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される可動シェードとして構成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、すれ違いビームが選択された場合には、第１シェードは、上端が第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、第３シェードは、第３反射面に形成された開口及び第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置される。このため、すれ違いビームが選択された場合には、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光及び第２反射面から第２レンズ部分に向けて反射される反射光（２ビーム）のみで、すれ違いビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【００２７】
一方、走行ビームが選択された場合には、第１シェードは、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置され、第３シェードは、第３反射面に形成された開口及び第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される。このため、走行ビームが選択された場合には、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光、第２反射面から第２レンズ部分に向けて反射される反射光、第５反射面から第３レンズ部分に向けて反射される反射光及び第６反射面から第４レンズ部分に向けて反射される反射光（４ビーム）により、走行ビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【００２８】
すなわち、請求項８に記載の発明によれば、すれ違いビームから走行ビームに切り替えた場合、２ビームから４ビームに切り替えられるため、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を大幅に向上させることが可能となる。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明によれば、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面によって光源のほぼ全周が包囲されるため、光の利用効率が極めて高い車両用前照灯を構成することが可能となる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、前記多機能レンズの出射面は、少なくとも、第１シリンドリカルレンズ面、第１レンズ面及び第２レンズ面を含んでおり、前記第１シリンドリカルレンズ面は、所定方向に延びるシリンドリカルレンズ面を、前記第１レンズ部分の焦点を含み前記所定方向に直交する平面、及び、前記第２レンズ部分の焦点を含み前記所定方向に直交する平面で切断した形状に相当するレンズ面として形成されており、前記第１レンズ面は、当該第１レンズ面から入射した平行光線が前記第１レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の一方の端面に連続する非球面のレンズ面として形成されており、前記第２レンズ面は、当該第２レンズ面から入射した平行光線が前記第２レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の他方の端面に連続する非球面のレンズ面として形成されており、前記第１レンズ部分の出射面は、前記第１シリンドリカルレンズ面及び前記第１レンズ面を含んでおり、前記第２レンズ部分の出射面は、前記第１シリンドリカルレンズ面及び前記第２レンズ面を含んでおり、前記第１レンズ部分の入射面は、第３レンズ面及び第２シリンドリカルレンズ面を含んでおり、前記第２レンズ部分の入射面は、第４レンズ面及び第３シリンドリカルレンズ面を含んでおり、前記第３レンズ面は、前記第１シリンドリカルレンズ面から入射した平行光線が前記第１レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の反対側に非球面のレンズ面として形成されており、前記第２シリンドリカルレンズ面は、前記第３レンズ面の端面に連続する前記所定方向に延びるシリンドリカルレンズ面として形成されており、前記第４レンズ面は、前記第１シリンドリカルレンズ面から入射した平行光線が前記第２レンズ部分の焦点に集光するように、前記第１シリンドリカルレンズ面の反対側に非球面のレンズ面として形成されており、前記第３シリンドリカルレンズ面は、前記第４レンズ面の端面に連続する前記所定方向に延びるシリンドリカルレンズ面として形成されており、前記第１シェード及び前記第２シェードの上端は、直線形状に形成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項９に係る発明は、本出願の発明者の下記の知見に基づいている。
【００３２】
本出願の発明者は、出射面とその反対側の入射面を備えるレンズの入射面を複数に区画し、当該複数に区画された入射面のうち少なくとも一つの入射面と出射面の間のレンズ部分に焦点を設定することで、車両用前照灯のレンズ面を大きくしても、車両用前照灯の光軸方向の短縮化が可能となるレンズを実現した。
【００３３】
しかしながら、本出願の発明者は、このレンズを用いて光線追跡した結果、図１０に示すように、出射面２１１から傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合、当該平行光線は水平線Ｈに沿って集光しないため、一つのシェードでは、明瞭なカットオフラインを有する配光パターンを形成することが困難であるとの結果を得た。図１０は、本出願の発明者が実現した上記レンズ２００の出射面２１１から、焦点Ｆを含む水平面に含まれる平行光線のうち光軸ＡＸに対する傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合の光線追跡結果（所定プログラムによるシミュレーション結果）を表している。
【００３４】
本出願の発明者は、この複数の平行光線が水平線Ｈに沿って集光しない原因について鋭意検討した結果、上記特許文献１に記載のレンズにおいては、出射面である凸レンズ面２１１の光軸ＡＸと、その反対側の少なくとも一つの入射面２１２の光軸ＡＸ１との光軸ズレにより、レンズ焦点外での集光性（結像性）が悪く（すなわちコマ収差が大きく）なることに起因するとの知見を得た。請求項９に係る発明はこのような知見に基づいてなされたものである。
【００３５】
請求項９に記載の発明によれば、第１レンズ部分の出射面は第１シリンドリカルレンズ面及び第１レンズ面を含んでおり、第２レンズ部分の出射面は第１シリンドリカルレンズ面及び第２レンズ面を含んでいる。また、第１レンズ部分の入射面は第３レンズ面及び第２シリンドリカルレンズ面を含んでおり、第２レンズ部分の入射面は第４レンズ面及び第３シリンドリカルレンズ面を含んでいる。
【００３６】
このため、上記説明した光軸ズレがなくなり、第１レンズ部分及び第２レンズ部分の出射面から傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合、水平線等に沿って集光して焦点群を形成することとなる。そして、請求項９に記載の発明によれば、上端が直線形状に形成された第１シェード及び第２シェードの上端が、水平線等に沿って形成される焦点群に沿わせた状態で配置されることになる。このため、請求項９に記載の発明によれば、安価に、明瞭なカットオフラインを有する配光パターンを形成することが可能となる。
【００３７】
また、請求項９に記載の発明によれば、すれ違いビームが選択された場合には、第１シェードは、上端が第１レンズ部分の焦点近傍に位置するとともに、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、第３シェードは、第３反射面に形成された開口及び第４反射面に形成された開口を閉塞する閉塞位置に配置される。このため、すれ違いビームが選択された場合には、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光及び第２反射面から第２レンズ部分に向けて反射される反射光（２ビーム）のみで、すれ違いビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【００３８】
一方、走行ビームが選択された場合には、第１シェードは、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置され、第３シェードは、第３反射面に形成された開口及び第４反射面に形成された開口を開放する開放位置に配置される。このため、走行ビームが選択された場合には、第１反射面から第１レンズ部分に向けて反射される反射光、第２反射面から第２レンズ部分に向けて反射される反射光、第５反射面から第３レンズ部分に向けて反射される反射光及び第６反射面から第４レンズ部分に向けて反射される反射光（４ビーム）により、走行ビーム用配光パターンが形成されることとなる。
【００３９】
すなわち、請求項９に記載の発明によれば、すれ違いビームから走行ビームに切り替えた場合、２ビームから４ビームに切り替えられるため、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を大幅に向上させることが可能となる。
【００４０】
また、請求項９に記載の発明によれば、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面及び第６反射面によって光源のほぼ全周が包囲されるため、光の利用効率が極めて高い車両用前照灯を構成することが可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を向上させることが可能な車両用前照灯を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の一実施形態である車両灯具用レンズについて図面を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は、本発明の一実施形態である車両用灯具に適用される車両灯具用レンズの斜視図である。図２は、図１に示した車両用灯具の部品構成図である。図３は、図１に示した車両用灯具の正面図である。
【００４４】
本実施形態の車両用前照灯１００は、自動車のヘッドランプ等の前照灯に適用されるものであり、図１、図２に示すように、車両前後方向に延びる灯具光軸ＡＸ上に配置される車両灯具用レンズ１０、光源２０、第１リフレクタ３０、第２リフレクタ４０、第１〜第３シェード５１〜５３、ベース部材６０、アクチュエータ７０、レンズ固定環８０等を備えている。
【００４５】
まず、車両灯具用レンズ１０について説明する。図４は、車両灯具用レンズ１０の斜視図である。図５（ａ）は図３等に示した車両用前照灯１００のＡ−Ａ断面図であり、図５ｂ）は図３等に示した車両用前照灯１００のＢ−Ｂ断面図である。
【００４６】
図１〜図５に示すように、車両灯具用レンズ１０（以下、単にレンズ１０という）は、出射面１１（図４は凸レンズ面を例示）とその反対側の入射面１２を含む正面視略円形で、レンズ中心から上下にシフトした位置に上側の焦点Ｆ１及び下側の焦点Ｆ２を有するレンズであり（図４、図５（ｂ）参照）、例えば、アクリルやポリカーボネイト等の透明又は半透明材料を射出成型することにより一体的に形成されている。レンズ１０は、例えば、図１、図２等に示すように、レンズ固定環８０によりベース部材６０に固定されている。
【００４７】
まず、出射面１１について説明する。
【００４８】
出射面１１は、図１、図４、図５（ｂ）等に示すように、シリンドリカルレンズ面１１ａ、非球面の上レンズ面１１ｂ、及び、非球面の下レンズ面１１ｃを含んでいる。
【００４９】
シリンドリカルレンズ面１１ａは、鉛直方向に延びるシリンドリカルレンズ面を上側の焦点Ｆ１を含む水平面及び下側の焦点Ｆ２を含む水平面で切断した形状に相当するレンズ面として形成されている。
【００５０】
上レンズ面１１ｂは、当該上レンズ面１１ｂから入射した平行光線が上側の焦点Ｆ１に集光するように、シリンドリカルレンズ面１１ａの上側の端面に連続する非球面のレンズ面として形成されている。同様に、下レンズ面１１ｃは、当該下レンズ面１１ｃから入射した平行光線が下側の焦点Ｆ２に集光するように、シリンドリカルレンズ面１１ａの下側の端面に連続する非球面のレンズ面として形成されている。上レンズ面１１ｂ及び下レンズ面１１ｃの形状は、例えば、所定プログラムを用いて光線追跡を行うことで求めることが可能である。
【００５１】
次に、入射面１２について説明する。
【００５２】
入射面１２は、図３に示すように、中心角９０°の四つの略扇形領域（上入射面１２ａ、下入射面１２ｂ、右入射面１２ｃ、左入射面１２ｄ）に区画されている。
【００５３】
まず、上入射面１２ａについて説明する。
【００５４】
上入射面１２ａは、図５（ｂ）等に示すように、非球面のレンズ面１２ａ１、及び、シリンドリカルレンズ面１２ａ２を含んでいる。
【００５５】
レンズ面１２ａ１は、シリンドリカルレンズ面１１ａから入射した平行光線が上側の焦点Ｆ１に集光するように、シリンドリカルレンズ面１１ａの反対側に非球面のレンズ面として形成されている。レンズ面１２ａ１の形状は、例えば、所定プログラムを用いて光線追跡を行うことで求めることが可能である。シリンドリカルレンズ面１２ａ２は、レンズ面１１ｂの反対側に、レンズ面１２ａ１の上側の端面に連続する鉛直方向に延びるシリンドリカルレンズ面として形成されている。
【００５６】
上入射面１２ａは以上のように構成されているため、出射面１１と上入射面１２ａの間のレンズ部分（以下、上レンズ部分１０ａという）は、焦点Ｆ１を有する投影レンズ（例えば、入射面１２ａから２０〜３０ｍｍ程度後方に焦点Ｆ１を持つ集光レンズ）として機能する。
【００５７】
図６は、上レンズ部分１０ａの出射面１１から、上側の光軸ＡＸ１を含む水平面に含まれる平行光線のうち上側の光軸ＡＸ１に対する傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合の光線追跡結果（所定プログラムによるシミュレーション結果）を表している。
【００５８】
上記のように、出射面１１は、少なくとも、シリンドリカルレンズ面１１ａ及びレンズ面１１ｂを含んでおり、少なくとも一つの入射面１２ａは、レンズ面１２ａ１及びシリンドリカルレンズ面１２ａ２を含んでいる。このため、図９（ｂ）に示すように、従来の光軸ズレがなくなり、出射面１１から傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合、水平線Ｈに沿って集光して焦点群を形成することとなる（図６参照）。
【００５９】
従って、例えば、図９（ｂ）に示すように、上端が直線形状に形成された第１シェード５１の上端を、水平線Ｈに沿って形成される焦点群に沿わせた状態で配置することで、図７（ａ）に示すように、明瞭なカットオフラインＣＬ１を有する配光パターンＰ１を形成することが可能となる。
【００６０】
次に、下入射面１２ｂについて説明する。
【００６１】
下入射面１２ｂは、図５（ｂ）等に示すように、非球面のレンズ面１２ｂ１、及び、シリンドリカルレンズ面１２ｂ２を含んでいる。
【００６２】
レンズ面１２ｂ１は、シリンドリカルレンズ面１１ａから入射した平行光線が下側の焦点Ｆ２に集光するように、シリンドリカルレンズ面１１ａの反対側に非球面のレンズ面として形成されている。レンズ面１２ｂ１の形状は、例えば、所定プログラムを用いて光線追跡を行うことで求めることが可能である。シリンドリカルレンズ面１２ｂ２は、レンズ面１１ｃの反対側に、レンズ面１２ｂ１の下側の端面に連続する鉛直方向に延びるシリンドリカルレンズ面として形成されている。
【００６３】
下入射面１２ｂは以上のように構成されているため、出射面１１と下入射面１２ｂの間のレンズ部分（以下、下レンズ部分１０ｂという）は、焦点Ｆ２を有する投影レンズ（例えば、入射面１２ｂから２０〜３０ｍｍ程度後方に焦点Ｆ２を持つ集光レンズ）として機能する。
【００６４】
図６は、下レンズ部分１０ｂの出射面１１から、下側の光軸ＡＸ２を含む水平面に含まれる平行光線のうち下側の光軸ＡＸ２に対する傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合の光線追跡結果（所定プログラムによるシミュレーション結果）を表している。
【００６５】
上記のように、出射面１１は、少なくとも、シリンドリカルレンズ面１１ａ及びレンズ面１１ｃを含んでおり、少なくとも一つの入射面１２ｂは、レンズ面１２ｂ１及びシリンドリカルレンズ面１２ｂ２を含んでいる。このため、図９（ｂ）に示すように、従来の光軸ズレがなくなり、出射面１１から傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合、水平線Ｈに沿って集光して焦点群を形成することとなる（図６参照）。
【００６６】
従って、例えば、図９（ｂ）に示すように、上端が直線形状に形成された第２シェード５２の上端を、水平線Ｈに沿って形成される焦点群に沿わせた状態で配置することで、図７（ａ）に示すように、明瞭なカットオフラインＣＬ１を有する配光パターンＰ１を形成することが可能となる。
【００６７】
次に、左入射面１２ｄについて説明する。
【００６８】
左入射面１２ｄは、図５（ａ）に示すように、当該左入射面１２ｄから入射した平行光線が出射面１１からほぼそのままの平行光として出射されるレンズ面として形成されている。左入射面１２ｄの形状は、例えば、所定プログラムを用いて光線追跡を行うことで求めることが可能である。
【００６９】
左入射面１２ｄは以上のように構成されているため、出射面１１と左入射面１２ｄの間のレンズ部分（以下、左レンズ部分１０ｄという）は、ほぼ素通しのレンズとして機能する。この左レンズ部分１０ｄにより、例えば、図７（ｂ）に示すように、スポット的な配光パターンＰ３を形成することが可能となる。なお、図５（ａ）に示す左レンズ部分１０ｄは、平行光線を若干拡散させるため、レンズ外周からレンズ中央に向かうにつれて肉厚が増加する形状に形成されている。
【００７０】
次に、右入射面１２ｃについて説明する。
【００７１】
右入射面１２ｃは、図５（ａ）に示すように、当該右入射面１２ｃから入射した平行光線が出射面１１からほぼそのままの平行光として出射されるレンズ面として形成されている。右入射面１２ｃの形状は、例えば、所定プログラムを用いて光線追跡を行うことで求めることが可能である。
【００７２】
右入射面１２ｃは以上のように構成されているため、出射面１１と右入射面１２ｃの間のレンズ部分（以下、右レンズ部分１０ｃという）は、ほぼ素通しのレンズとして機能する。この右レンズ部分１０ｃにより、例えば、図７（ｂ）に示すように、スポット的な配光パターンＰ３を形成することが可能となる。なお、図５（ａ）に示す右レンズ部分１０ｃは、平行光線を若干拡散させるため、レンズ外周からレンズ中央に向かうにつれて肉厚が増加する形状に形成されている。
【００７３】
上記のように、本実施形態のレンズ１０は、投影レンズとして機能する上レンズ部分１０ａ及び下レンズ部分１０ｂ、並びに、投影レンズ以外のレンズとして（例えばほぼ素通しのレンズ又は若干拡散させるレンズ）として機能する右レンズ部分１０ｃ及び左レンズ部分１０ｄを含む多機能レンズとして構成されている。
【００７４】
上記構成のレンズ１０においては、出射面１１は、少なくとも、シリンドリカルレンズ面１１ａ、レンズ面１１ｂ及びレンズ面１１ｃを含んでおり（図５（ｂ）参照）、上入射面１２ａは、レンズ面１２ａ１及びシリンドリカルレンズ面１２ａ２を含んでおり、下入射面１２ｂは、レンズ面１２ｂ１及びシリンドリカルレンズ面１２ｂ２を含んでいる（図５（ｂ）参照）。このため、従来の光軸ズレがなくなり、出射面１１から傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合、水平線Ｈに沿って集光して焦点群を形成することとなる（図６参照）。すなわち、本実施形態のレンズ１０によれば、レンズ中心からシフトした位置に第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２を有するレンズ１０において、出射面１１から入射させた傾斜角度が異なる複数の平行光線が、水平線等に沿って集光して焦点群を形成する車両用灯具レンズ、すなわち、集光性（結像性）が良く、コマ収差が小さい車両灯具用レンズを提供することが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態のレンズ１０によれば、出射面１１から入射させた傾斜角度が異なる複数の平行光線が、水平線Ｈに沿って集光して焦点群を形成するため（図６参照）、例えば、図１、図５（ｂ）等に示すように、上端が直線形状に形成された第１シェード５１、第２シェード５２の上端を、水平線Ｈに沿って形成される焦点群に沿わせた状態で配置することで、安価に、明瞭なカットオフラインを有する配光パターン（図７（ｄ）参照）を形成することが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態の車両灯具用レンズ１０によれば、投影レンズとして機能する上レンズ部分１０ａ及び下レンズ部分１０ｂ、並びに、投影レンズ以外のレンズとして（例えばほぼ素通しのレンズ又は若干拡散させるレンズ）として機能する右レンズ部分１０ｃ及び左レンズ部分１０ｄを含んでいる。このため、複数に区画された入射面１２の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズに、投影レンズとしての機能及び投影レンズ以外のレンズとして（例えばほぼ素通しのレンズ又は若干拡散させるレンズ）としての機能を持たせることが可能となる。また、複数の略扇形領域に区画された入射面１２の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズを提供することが可能となる。
【００７７】
光源２０は、ハロゲンランプ等の光源バルブ、ＨＩＤ等の長手方向に延びたバルブであり、灯具光軸ＡＸ上に発光点を位置させた状態で横向きに配置されている。
【００７８】
次に、投影光学系について説明する。
【００７９】
本実施形態の車両用前照灯１００は、図５（ｂ）等に示すように、上レンズ部分１０ａ、上反射面３１ａ（本発明の第１反射面に相当）、第１シェード５１（可動シェード）からなる上投影光学系、下レンズ部分１０ｂ、下反射面３１ｂ（本発明の第２反射面に相当）、第２シェード５２（固定シェード）からなる下投影光学系の、二つの投影光学系を備えている。上反射面３１ａ及び下反射面３１ｂは、光源２０の後方に隣接した状態で配置されている。
【００８０】
まず、上投影光学系について説明する。
【００８１】
上投影光学系は、図５（ｂ）に示すように、上レンズ部分１０ａ、上反射面３１ａ（本発明の第１反射面に相当）、第１シェード５１（可動シェード）を備えている。
【００８２】
上反射面３１ａは、当該上反射面３１ａに到達した光源２０からの照射光（比較的高輝度範囲の照射光Ｌ１）を、上レンズ部分１０ａの焦点Ｆ１に集光させた後、上レンズ部分１０ａに向けて反射する反射面として形成されており、図１、図５（ｂ）に示すように、光源２０の後方から上方に渡って当該光源２０を覆うように配置されている。上反射面３１ａは、例えば、第１焦点が光源２０の発光点近傍に設定され、かつ、第２焦点が上レンズ部分１０ａの焦点Ｆ１近傍に設定された楕円系反射面として形成されている。
【００８３】
第１シェード５１は、図５（ｂ）等に示すように、上反射面３１ａと上レンズ部分１０ａの間に配置されている。第１シェード５１は、図１、図２等に示すように、両端がベース部材６０に支持される所定回転軸５４を中心に回転可能に支持されており、可動シェードとして構成されている。第１シェード５１には、図１、図５（ａ）等に示すように、リンクＬを介してソレノイド等のアクチュエータ７０が連結されている。第１シェード５１には、後に詳述するリフレクタ４０に形成された左右二つの開口４２Ｒ、４２Ｌを開閉するための第３シェード５３が溶接等の公知の固定手段により固定されている。
【００８４】
上記構成の上投影光学系においては、第１シェード５１は、車室内のビーム切り替えスイッチ等により走行ビームが選択された場合には、アクチュエータ７０からリンクＬを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、上反射面３１ａから第１レンズ部分１０ａに向けて反射される反射光を遮蔽しない開放位置に配置される（図１、図５（ｂ）参照）。
【００８５】
第１シェード５１がこの配置の場合、光源２０から照射され、上反射面３１ａに到達した比較的高輝度範囲の照射光Ｌ１は、上反射面３１ａで上レンズ部分１０ａに向けて反射され、第１シェード５１で遮光されることなく、上レンズ部分１０ａを透過し、例えば、図７（ａ）に示すように、カットオフラインを持たない配光パターンＰ１を形成する。
【００８６】
一方、上記構成の上投影光学系においては、第１シェード５１は、車室内のビーム切り替えスイッチ等によりすれ違いビームが選択された場合には、アクチュエータ７０からリンクＬを介して伝達される駆動力によって所定回転軸を中心に回転させられることにより、上端が上レンズ部分１０ａの焦点Ｆ１近傍に位置するとともに、上反射面３１ａから上レンズ部分１０ａに向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置される（図８、図９（ｂ）参照）。これにより、第１シェード５１の上端が水平線Ｈ上に形成される焦点群に沿った状態となる。
【００８７】
第１シェード５１がこの配置の場合、光源２０から照射され、上反射面３１ａに到達した比較的高輝度範囲の照射光Ｌ１は、上反射面３１ａで上レンズ部分１０ａに向けて反射され、焦点群を通過し、第１シェード５１で一部が遮光された後、上レンズ部分１０ａを透過し、例えば、図７（ｄ）に示すように、明瞭なカットオフラインＣＬを有する配光パターンＰ２を形成する。
【００８８】
次に、下投影光学系について説明する。
【００８９】
下投影光学系は、図５（ｂ）に示すように、下レンズ部分１０ｂ、下反射面３１ｂ（本発明の第２反射面に相当）、第２シェード５２（固定シェード）を備えている。
【００９０】
下反射面３１ｂは、当該下反射面３１ｂに到達した光源２０からの照射光（比較的高輝度範囲の照射光Ｌ２）を、下レンズ部分１０ｂの焦点Ｆ２に集光させた後、下レンズ部分１０ｂに向けて反射する反射面として形成されており、図１、図５（ｂ）に示すように、光源２０の後方から下方に渡って当該光源２０を覆うように配置されている。下反射面３１ｂは、例えば、第１焦点が光源２０の発光点近傍に設定され、かつ、第２焦点が下レンズ部分１０ｂの焦点Ｆ２近傍に設定された楕円系反射面として形成されている。
【００９１】
第２シェード５２は、図５（ｂ）等に示すように、下反射面３１ｂと下レンズ部分１０ｂの間に配置されている。第２シェード５２は、上端が下レンズ部分１０ｂの焦点Ｆ２近傍に位置するとともに、下反射面３１ｂから下レンズ部分１０ｂに向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置された状態で、ベース部材６０にネジ止め固定されており、固定シェードとして構成されている。これにより、第２シェード５２の上端が水平線Ｈ上に形成される焦点群に沿った状態となる（図５（ｂ）参照）。なお、第２シェード５２が固定シェードの例について説明したが、第２シェード５２は、第１シェード５１と同様、可動シェードであってもよい。
【００９２】
上記構成の下投影光学系においては、光源２０から照射され、下反射面３１ｂに到達した比較的高輝度範囲の照射光Ｌ２は、下反射面３１ｂで下レンズ部分１０ｂに向けて反射され、焦点群を通過し、第２シェード５２で一部が遮光された後、下レンズ部分１０ｂを透過し、例えば、図７（ｄ）に示すように、明瞭なカットオフラインＣＬを有する配光パターンＰ２を形成する。
【００９３】
次に、スポット光学系について説明する。
【００９４】
本実施形態の車両用前照灯１００は、図５（ａ）等に示すように、左レンズ部分１０ｄ、第１右反射面４１Ｒ（本発明の第３反射面に相当）、第２左反射面３２Ｌ（本発明の第５反射面に相当）からなる左スポット光学系、右レンズ部分１０ｃ、第１左反射面４１Ｌ（本発明の第４反射面に相当）、第２右反射面３２Ｒ（本発明の第６反射面に相当）からなる右スポット光学系の、二つのスポット光学系を備えている。第１右反射面４１Ｒ及び第１左反射面４１Ｌは、光源２０の前方に隣接した状態で配置されている。
【００９５】
まず、左スポット光学系について説明する。
【００９６】
左スポット光学系は、図５（ａ）等に示すように、左レンズ部分１０ｄ、第１右反射面４１Ｒ（本発明の第３反射面に相当）、第２左反射面３２Ｌ（本発明の第４反射面に相当）を備えている。なお、左レンズ部分１０ｄは、図５（ａ）では凹レンズを例示しているが、レンズカットなどを用いてもよい。
【００９７】
第１右反射面４１Ｒは、当該第１右反射面４１Ｒに到達した光源２０からの照射光（比較的高輝度範囲の照射光Ｌ３）を、第１左反射面４１Ｌに形成された開口４２Ｌを通過させ、第１左反射面４１Ｌの外側に配置された第２左反射面３２Ｌに向けて反射する反射面として形成されており、図５（ａ）、図５（ｂ）等に示すように、光源２０の前方、かつ、上反射面３１ａ及び下反射面３１ｂからの反射光Ｌ１、Ｌ２と干渉しない位置に配置されている。
【００９８】
第１右反射面４１Ｒは、例えば、第１焦点Ｆ３が光源２０の発光点近傍に設定され、かつ、第２焦点Ｆ５が第１左反射面４１Ｌに形成された開口４２Ｌ（例えば３φ程度の開口）近傍に設定された楕円系反射面として形成されている。なお、第２焦点Ｆ５は、光源２０を含む水平面上に設定されている。
【００９９】
第２左反射面３２Ｌは、当該第２左反射面３２Ｌに到達した第１右反射面４１Ｒからの反射光を、平行光線に変換し、左レンズ部分１０ｄに向けて反射する反射面として形成されており、第１左反射面４１Ｌの外側に配置されている。第２左反射面３２Ｌは、例えば、焦点が第１右反射面４１Ｒの第２焦点Ｆ５近傍に設定された放物面系反射面として形成されている。
【０１００】
上記構成の左スポット光学系においては、車室内のビーム切り替えスイッチ等により走行ビームが選択され、アクチュエータ７０の作用により第３シェード５３が開口４２Ｌの開放位置に配置された場合には（図１、図５（ａ）参照）、光源２０から照射され、第１右反射面４１Ｒに到達した比較的高輝度範囲の照射光Ｌ３は、第１右反射面４１Ｒで第２左反射面３２Ｌに向けて反射され、第２焦点Ｆ５に集光した後、当該開放された開口４２Ｌを通過し、第２左反射面３２Ｌに到達する。
【０１０１】
そして、この第２左反射面３２Ｌに到達した照射光Ｌ３は、さらに第２左反射面３２Ｌで左レンズ部分１０ｄに向けて反射され、ほぼ素通しの左レンズ部分１０ｄを透過し、例えば、図７（ｂ）に示すように、走行ビームに適した多少広がりをもったスポット光Ｐ３を形成する。
【０１０２】
一方、上記構成の左スポット光学系においては、車室内のビーム切り替えスイッチ等によりすれ違いビームが選択され、アクチュエータ７０の作用により第３シェード５３が開口４２Ｌの閉塞位置に配置された場合には（図８、図９（ａ）参照）、第１右反射面４１Ｒからの反射光は、開口４２Ｌを通過することができないため、配光パターンを形成することがない（図９（ａ）参照）。
【０１０３】
次に、右スポット光学系について説明する。
【０１０４】
左スポット光学系は、図５（ａ）等に示すように、右レンズ部分１０ｃ、第１左反射面４１Ｌ（本発明の第５反射面に相当）、第２右反射面３２Ｒ（本発明の第６反射面に相当）を備えている。なお、右レンズ部分１０ｃは、図５（ａ）では凹レンズを例示しているが、レンズカットなどを用いてもよい。
【０１０５】
第１左反射面４１Ｌは、当該第１左反射面４１Ｌに到達した光源２０からの照射光（比較的高輝度範囲の照射光）を、第１右反射面４１Ｒに形成された開口４２Ｒを通過させ、第１右反射面４１Ｒの外側に配置された第２右反射面３２Ｒに向けて反射する反射面として形成されており、図５（ａ）、図５（ｂ）等に示すように、光源２０の前方、かつ、上反射面３１ａ及び下反射面３１ｂからの反射光Ｌ１、Ｌ２と干渉しない位置に配置されている。
【０１０６】
第１左反射面４１Ｌは、例えば、第１焦点Ｆ３が光源２０の発光点近傍に設定され、かつ、第２焦点Ｆ４が第１右反射面４１Ｒに形成された開口４２Ｒ（例えば３φ程度の開口）近傍に設定された楕円系反射面として形成されている。なお、第２焦点Ｆ４は、光源２０を含む水平面上に設定されている。
【０１０７】
第２右反射面３２Ｒは、当該第２右反射面３２Ｒに到達した第１左反射面４１Ｌからの反射光を、平行光線に変換し、右レンズ部分１０ｃに向けて反射する反射面として形成されており、第１右反射面４１Ｒの外側に配置されている。第２右反射面３２Ｒは、例えば、焦点が第１左反射面４１Ｌの第２焦点Ｆ４近傍に設定された放物面系反射面として形成されている。
【０１０８】
上記構成の右スポット光学系においては、車室内のビーム切り替えスイッチ等により走行ビームが選択され、アクチュエータ７０の作用により第３シェード５３が開口４２Ｒの開放位置に配置された場合には（図１、図５（ａ）参照）、光源２０から照射され、第１左反射面４１Ｌに到達した比較的高輝度範囲の照射光は、第１左反射面４１Ｌで第２右反射面３２Ｒに向けて反射され、第２焦点Ｆ４に集光した後、当該開放された開口４２Ｒを通過し、第２右反射面３２Ｒに到達する。
【０１０９】
そして、この第２右反射面３２Ｒに到達した照射光は、さらに第２右反射面３２Ｒで右レンズ部分１０ｃに向けて反射され、ほぼ素通しの右レンズ部分１０ｃを透過し、例えば、図７（ｂ）に示すように、走行ビームに適した多少広がりをもったスポット光Ｐ３を形成する。
【０１１０】
一方、上記構成の右スポット光学系においては、車室内のビーム切り替えスイッチ等によりすれ違いビームが選択され、アクチュエータ７０の作用により第３シェード５３が開口４２Ｒの閉塞位置に配置された場合には（図８、図９（ａ）参照）、第１左反射面４１Ｌからの反射光は、開口４２Ｒを通過することができないため、配光パターンを形成することがない（図９（ａ）参照）。
【０１１１】
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、車室内のビーム切り替えスイッチ等によりすれ違いビームが選択された場合には、第１シェード５１は、上端が上レンズ部分１０ａの焦点Ｆ１近傍に位置するとともに、上反射面３１ａから上レンズ部分１０ａに向けて反射される反射光の一部を遮蔽する遮蔽位置に配置され、第３シェード５３は、第１右反射面４１Ｒに形成された開口４２Ｒ及び第１左反射面４１Ｌに形成された開口４２Ｌを閉塞する閉塞位置に配置される。
【０１１２】
このため、すれ違いビームが選択された場合には、上反射面３１ａから上レンズ部分１０ａに向けて反射される反射光Ｌ１及び下反射面３１ｂから下レンズ部分１０ｂに向けて反射される反射光Ｌ２（２ビーム）のみで、すれ違いビーム用配光パターンが形成されることとなる（図９（ａ）、図７（ｄ）参照）。
【０１１３】
一方、車室内のビーム切り替えスイッチ等により走行ビームが選択された場合には、第１シェード５１は、上反射面３１ａから上レンズ部分１０ａに向けて反射される反射光Ｌ１を遮蔽しない開放位置に配置され、第３シェード５３は、第１右反射面４１Ｒに形成された開口４２Ｒ及び第１左反射面４１Ｌに形成された開口４２Ｌを開放する開放位置に配置される。
【０１１４】
このため、走行ビームが選択された場合には、上反射面３１ａから上レンズ部分１０ａに向けて反射される反射光Ｌ１、下反射面３１ｂから下レンズ部分１０ｂに向けて反射される反射光Ｌ２、第２左反射面３２Ｌから左レンズ部分１０ｄに向けて反射される反射光Ｌ３及び第２右反射面３２Ｒから右レンズ部分１０ｃに向けて反射される反射光（４ビーム）により、走行ビーム用配光パターンが形成されることとなる（図５（ａ）、図５（ｂ）、図７（ｃ）参照）。
【０１１５】
すなわち、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、すれ違いビームから走行ビームに切り替えた場合、２ビームから４ビームに切り替えられるため、走行ビーム時の中心光度が大幅に向上するとともに、すれ違いビームから走行ビームへの切り替え感を大幅に向上させることが可能となる。
【０１１６】
また、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、上反射面３１ａ、下反射面３１ｂ、第１右反射面４１Ｒ、第１左反射面４１Ｌ、第２右反射面３２Ｒ及び第２左反射面３２Ｌによって光源２０のほぼ全周が包囲されるため、光の利用効率が極めて高い車両用前照灯を構成することが可能となる。
【０１１７】
また、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、第１シェード５１及び第３シェード５３は、一体化されて一つの回転軸５４を中心に回転可能に支持されており、第１シェード５１及び第３シェード５３には、リンクＬを介してユニット下部に配置されたアクチュエータ７０が連結されているため、極めて簡易な構成で、すれ違いビームから走行ビームへ切り替えることが可能となる。
【０１１８】
次に、変形例について説明する。
【０１１９】
第３シェード５３には、第１右反射面４１Ｒから第２左反射面３２Ｌに向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口又は切欠、及び、第１左反射面４１Ｌから第２右反射面３２Ｒに向けて反射される反射光の一部を通過させるための開口又は切欠を形成してもよい。
【０１２０】
このようにすれば、すれ違いビームが選択され、第３シェード５３が、第１右反射面４１Ｒに形成された開口４２Ｒ及び第１左反射面４１Ｌに形成された開口４２Ｌを閉塞する閉塞位置に配置された場合であっても、反射光の一部が当該開口又は切欠を通過することとなる。このため、光の利用効率を向上させることが可能となる。なお、第３シェード５３に形成された開口又は切欠を通過した光は、オーバーヘッド用配光等として用いることが可能である。
【０１２１】
また、上記実施形態の車両用前照灯１００においては、シェード５３を平坦な反射部材にすれば（又は表面処理を施せば）、すれ違いビーム時、本来遮蔽されるはずの第１左反射面４１Ｌ、第１右反射面４１Ｒからの反射光が第３シェード５３で反射し、再度第１左反射面４１Ｌ、第１右反射面４１Ｒで反射し、結果、光源２０付近に回帰するため、上反射面３１ａ、下反射面３１ｂに到達する光束が増大し、すれ違いビーム時も光の利用効率を向上させることが可能となる。
【０１２２】
また、図１、図８に示すように、第１シェード５１の前方に、当該第１シェード５１と一体的に、オーバーヘッド用配光パターンを形成するための反射面５５（反射部材等）を配置してもよい。このようにすれば、すれ違いビーム時、オーバーヘッド配光を形成することが可能となる。
【０１２３】
また、上記実施形態では、左レンズ部分１０ｄ、右レンズ部分１０ｃを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１右反射面４１Ｒ、第２左反射面３２Ｌ、第１左反射面４１Ｌ、第２右反射面３２Ｒを自由曲面として、走行ビーム用配光を形成するのであれば、左レンズ部分１０ｄ、右レンズ部分１０ｃを省略することが可能である。
【０１２４】
また、上記実施形態では、投影レンズとして機能するレンズ部分１０ａ、１０ｂを上下に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、投影レンズとして機能するレンズ部分１０ａ、１０ｂを、左右に配置することが可能である。
【０１２５】
また、上記実施形態では、投影レンズ以外のレンズとして機能するレンズ部分１０ｃ、１０ｄを左右に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、投影レンズ以外のレンズとして機能するレンズ部分１０ｃ、１０ｄを、上下に配置することが可能である。
【０１２６】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態である車両用前照灯１００（走行ビーム時）を説明するための切断斜視図である。
【図２】車両用前照灯１００の部品構成図である。
【図３】車両用前照灯１００の正面図である。
【図４】車両灯具用レンズ１０の斜視図である。
【図５】（ａ）図３に示した車両用前照灯１００（走行ビーム時）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）図３に示した車両用前照灯１００（走行ビーム時）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】傾斜角度が異なる複数の平行光線を入射させた場合の光線追跡結果（所定プログラムによるシミュレーション結果）を表す図である。
【図７】（ａ）上下投影光学系により形成される走行ビーム用配光例、（ｂ）左右スポット光学系により形成されるスポット配光例、（ｃ）図７（ａ）の配光及び図７（ｂ）の配光を重畳させた結果得られる配光例、（ｄ）上下投影光学系により形成されるすれ違いビーム用配光例である。
【図８】本発明の一実施形態である車両用前照灯１００（すれ違いビーム時）を説明するための切断斜視図である。
【図９】（ａ）図３に示した車両用前照灯１００（すれ違いビーム時）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）図３に示した車両用前照灯１００（すれ違いビーム時）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】従来のレンズの問題点を指摘する図である（所定プログラムによるシミュレーション結果）。
【図１１】従来の車両用前照灯の構成を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１００…車両用前照灯、１０…車両灯具用レンズ、１０a…上レンズ部分、１０ｂ…下レンズ部分、１０ｃ…右レンズ部分、１０ｄ…左レンズ部分、１１…出射面、１１ａ…シリンドリカルレンズ面、１１ｂ…上レンズ面、１１ｃ…下レンズ面、１２…入射面、１２a…上入射面、１２ａ１…レンズ面、１２ａ２…シリンドリカルレンズ面、１２ｂ…下入射面、１２ｂ１…レンズ面、１２ｂ２…シリンドリカルレンズ面、１２ｃ…右入射面、１２ｄ…左入射面、２０…光源、３０…リフレクタ、３１ａ…上反射面、３１ｂ…下反射面、３２Ｌ…第２左反射面、３２Ｒ…第２右反射面、４０…リフレクタ、４１Ｌ…第１左反射面、４１Ｒ…第１右反射面、４２Ｌ…開口、４２Ｒ…開口、５１…第１シェード、５２…第２シェード、５３…第３シェード、５４…回転軸、５５…反射面、６０…ベース部材、７０…アクチュエータ、８０…レンズ固定環
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010113898.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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