(57)【要約】【課題】シェードを構成する複数の部材間の隙間から光が漏れることを抑制する。【解決手段】車両用前照灯装置１０は、光源１８ａと、光源１８ａの前方の遮蔽位置において光源１８ａから出射された光の一部を遮蔽するように、車幅方向に並置されている第１のシェード２８および第２のシェード３０と、光源１８ａから出射された光で遮蔽位置にあるシェードを投影することでシェードの先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する投影レンズ２０と、第２のシェード３０を遮蔽位置から待避させるアクチュエータ３２と、を備える。第２のシェード３０は、遮蔽位置において、その一部が第１のシェード２８の車幅方向の端部と重なるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源の前方の遮蔽位置において該光源から出射された光の一部を遮蔽するように、車幅方向に並置されている第１のシェードおよび第２のシェードと、
前記光源から出射された光で前記遮蔽位置にあるシェードを投影することで該シェードの先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する投影レンズと、
前記第２のシェードを前記遮蔽位置から待避させる駆動部と、を備え、
前記第２のシェードは、前記遮蔽位置において、その一部が前記第１のシェードの車幅方向の端部と重な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装置。
【請求項２】
前記第２のシェードは、前記第１のシェードと重なる部分の光軸方向の厚みが前記第１のシェードの光軸方向の厚みよりも薄くなるように構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装置。
【請求項３】
前記第２のシェードは、前記第１のシェードと重ならない部分の光軸方向の厚みが前記第１のシェードと重なる部分の光軸方向の厚みよりも厚くな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に記載の車両用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用前照灯装置は、一般にロービームとハイビームとを切り替えることが可能である。ロービームは、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に対向車や先行車が少ない道路を走行する場合に用いられる。したがって、ハイビームはロービームと比較してより運転者による視認性に優れているが、車両前方に存在する前走車の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。そのため、車両前方に前走車や歩行者が存在する場合、その存在する領域が一部であってもハイビームを用いることができなかった。
【０００３】
そこで、ハイビームを少しでも有効に活用するために、シェードの一部を移動可能な別部材で構成し、その別部材を、ロービーム照射時のカットオフラインを形成する遮光位置からスライドさせて待避させることで、車両前方の片側領域だけをハイビームにより照射可能な前照灯装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０２９４５８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の前照灯装置においては、ロービームによる照射の際に、シェードの本体とスライドする別部材との間の隙間から光が漏れるという問題がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シェードを構成する複数の部材間の隙間から光が漏れることを抑制する技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、光源と、光源の前方の遮蔽位置において該光源から出射された光の一部を遮蔽するように、車幅方向に並置されている第１のシェードおよび第２のシェードと、光源から出射された光で遮蔽位置にあるシェードを投影することで該シェードの先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する投影レンズと、第２のシェードを遮蔽位置から待避させる駆動部と、を備える。第２のシェードは、遮蔽位置において、その一部が第１のシェードの車幅方向の端部と重なるように構成されている。
【０００８】
この態様によると、カットオフラインを有する配光パターンを形成するために第１のシェードおよび第２のシェードが遮蔽位置にある場合には、第２のシェードの一部が第１のシェードの車幅方向の端部と重なるように構成されているため、第１のシェードと第２のシェードとの隙間から光が漏れることが抑制される。
【０００９】
第２のシェードは、第１のシェードと重なる部分の光軸方向の厚みが第１のシェードの光軸方向の厚みよりも薄くなるように構成されていてもよい。これにより、第１のシェードおよび第２のシェードにより配光パターンを形成する場合と、第２のシェードが遮蔽位置から待避して第１のシェードにより配光パターンを形成する場合とでシェード全体の厚みの変化を小さくできる。
【００１０】
第２のシェードは、第１のシェードと重ならない部分の光軸方向の厚みが第１のシェードと重なる部分の光軸方向の厚みよりも厚くなるように構成されていてもよい。これにより、第２のシェードが第１のシェードと重なっている部分全体の厚みと、第２のシェードが第１のシェードと重ならない部分の厚みとの違いを小さくできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シェードを構成する複数の部材間の隙間から光が漏れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、第１のシェードおよび第２のシェードが共に遮蔽位置にある状態を示す斜視図である。図２（ｂ）は、第２のシェードが遮蔽位置から下方に待避した状態を示す斜視図である。
【図３】第１のシェードおよび第２のシェードを上方から見た概略図である。
【図４】図４（ａ）は、第１のシェードおよび第２のシェードが遮蔽位置にある状態で遮蔽部を灯具後方から見た図である。図４（ｂ）は、車両用前照灯装置が図４（ａ）の状態で仮想鉛直スクリーン上に形成する配光パターンを示す図である。
【図５】図５（ａ）は、第１のシェードのみが遮蔽位置にある状態で遮蔽部を灯具後方から見た図である。図５（ｂ）は、車両用前照灯装置が図５（ａ）の状態で仮想鉛直スクリーン上に形成する配光パターンを示す図である。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）は、第１のシェードと第２のシェードの形状の変形例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る車両用前照灯装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
本実施の形態に係る車両用前照灯装置は、形状の異なる複数の配光パターンの形成を一つの灯具ユニットで実現し得るものである。図１は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置１０の概略構成を示す断面図である。
【００１５】
車両用前照灯装置１０は、ランプボディ１２、透光カバー１４および灯具ユニット１６を有する。以下、図１において左側を灯具前方、右側を灯具後方として説明する。また、灯具前方に見て右側を灯具右側、左側を灯具左側という。図１は、灯具ユニット１６の光軸Ｘを含む鉛直平面によって切断された車両用前照灯装置１０を灯具左側から見た断面を示している。
【００１６】
ランプボディ１２は、開口を有する箱状に形成されている。透光カバー１４は、透光性を有する樹脂またはガラスによって椀状に形成されている。透光カバー１４は、縁部がランプボディ１２の開口部に取り付けられてランプボディ１２に固定される。これによって、ランプボディ１２と透光カバー１４とによって覆われる領域に灯室が形成される。灯具ユニット１６は、この灯室内に収容され、ボルトおよびナットなどを有する不図示の取付機構によってランプボディ１２に取り付けられ、灯室内に固定される。
【００１７】
灯具ユニット１６は、光源バルブ１８、不図示のホルダ、投影レンズ２０および光源像形成機構２２を有する。光源バルブ１８は、メタルハライドバルブ等の放電バルブが採用されており、放電発光部である光源１８ａを内部に有する。なお、光源バルブ１８にハロゲンランプなどフィラメントを有する電球が採用されてもよい。投影レンズ２０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、その後方焦点面上に形成される光源像を反転像として車両用前照灯装置１０の前方に投影する。
【００１８】
第１の実施の形態では、例えば車両前方２５メートル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投影像を基準に説明する。なお、投影像が形成されるものとする仮想面はこのような鉛直な面に限られないことはもちろんであり、例えば路面を想定した水平面であってもよい。
【００１９】
光源像形成機構２２は、リフレクタ２４およびシェードユニット２６によって構成される。リフレクタ２４はカップ状に形成され、底部に挿入孔２４ｂが形成されている。また、この挿入孔２４ｂに光源バルブ１８が挿通され固定される。リフレクタ２４の内面には鏡面処理が施された反射面２４ａが形成されている。リフレクタ２４の開口部は、不図示のホルダの開口部のうち投影レンズ２０が取り付けられていない方の開口部に連結される。これにより、光源１８ａが光軸Ｘ上に位置するようリフレクタ２４とホルダとが互いに固定される。
【００２０】
また、リフレクタ２４の少なくとも一部は、例えば複合楕円面等により形成された楕円球面状である。そして、この楕円球面は、灯具ユニット１６の光軸Ｘを含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。リフレクタ２４の楕円球面状部分は、光源１８ａの略中央に第１焦点Ｆ１を有し、シェードユニット２６が遮蔽位置にある場合の遮蔽面近傍に第２焦点Ｆ２を有する。
【００２１】
リフレクタ２４の反射面２４ａは、光源バルブ１８からの光を反射して、投影レンズ２０の後方焦点面に光源像を形成する。なお、投影レンズ２０の後方焦点は、第２焦点Ｆ２とほぼ同じ位置になるように調整されている。これにより、投影レンズ２０は、光源１８ａから出射された光で遮蔽位置にある第１のシェード２８や第２のシェード３０を投影することで各シェードの先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する。
【００２２】
シェードユニット２６は、光源１８ａの前方の遮蔽位置（図１の状態）において、光源１８ａから出射されリフレクタ２４で反射されることで投影レンズ２０に向かう光の一部を遮蔽する。シェードユニット２６は、第１のシェード２８、シェード支持部２９、第２のシェード３０およびアクチュエータ３２を有する。アクチュエータ３２は、第２のシェード３０の下端部が取り付けられており、例えばソレノイドの動作により第２のシェード３０を図の上下方向に移動することができる。また、アクチュエータ３２の下部は、ランプボディ１２の内面下部に固定されている。つまり、アクチュエータ３２は、第２のシェード３０を遮蔽位置から待避させることができる。
【００２３】
次に、第１のシェード２８および第２のシェード３０の構成について詳述する。図２（ａ）は、第１のシェードおよび第２のシェード３０が共に遮蔽位置にある状態を示す斜視図である。図２（ｂ）は、第２のシェード３０が遮蔽位置から下方に待避した状態を示す斜視図である。図３は、第１のシェード２８および第２のシェード３０を上方から見た概略図である。
【００２４】
図２に示すように、第１のシェード２８および第２のシェード３０は、車幅方向に並置されている。第１のシェード２８は、灯具左側から見たときにＬ字状に形成されており、光源１８ａからの光を遮蔽する遮蔽部２８ａと、シェード支持部２９に取り付けられるフランジ部２８ｂとを有する。また、第２のシェード３０は、灯具左側から見たときに逆Ｌ字状に形成されており、光源１８ａからの光を遮蔽する遮蔽部３０ａと、第１のシェード２８と重なるオーバーラップ部３０ｂと、アクチュエータ３２の先端部が取り付けられるフランジ部３０ｃとを有する。
【００２５】
このように、第２のシェード３０は、遮蔽位置において、遮蔽部３０ａと隙間なく連続的に設けられているオーバーラップ部３０ｂが第１のシェード２８の車幅方向の端部２８ｃと重なるように構成されている。そのため、カットオフラインを有する配光パターンを形成するために第１のシェードおよび第２のシェードが遮蔽位置にある場合には、第１のシェード２８と第２のシェード３０との隙間から光が漏れることが抑制される。
【００２６】
図４（ａ）は、第１のシェード２８および第２のシェード３０が遮蔽位置にある状態で遮蔽部を灯具後方から見た図である。図４（ｂ）は、車両用前照灯装置１０が図４（ａ）の状態で仮想鉛直スクリーン上に形成する配光パターンを示す図である。
【００２７】
車両用前照灯装置１０は、各シェードが図４（ａ）に示す状態にある場合に、ロービーム用配光パターンＰＬを形成する。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り、その上端縁に第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３を有する。第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖ点を通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延在する。第１カットオフラインＣＬ１は、Ｖ−Ｖ線より右側且つＨ−Ｈ線より下方において水平方向に延在する。このため、第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。第３カットオフラインＣＬ３は、第１カットオフラインＣＬ１の左端部から左上方に向かって１５°の傾斜角度で斜めに延在する。第２カットオフラインＣＬ２は、第３カットオフラインＣＬ３とＨ−Ｈ線との交点から左側においてＨ−Ｈ線上に延在する。このため、第２カットオフラインＣＬ２は自車線側カットオフラインとして利用される。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示すように第２のシェード３０が遮蔽位置から下方に待避した状態について説明する。前述のロービーム用配光パターンＰＬは、対向車にグレアを与えないという点で有効である。しかしながら、ロービーム用配光パターンＰＬを用いた走行においては、自車線およびその左方の路側帯に対する視認性がある程度犠牲になっている。そこで、対向車線側はＨ−Ｈ線より下方を照射しつつ、自車線を含む左側の領域はＨ−Ｈ線より上方まで照射する、いわゆる片側ハイビーム用配光パターンが求められている。
【００２９】
そこで、本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０においては、シェードユニット２６のアクチュエータ３２により第２のシェード３０を図２（ｂ）に示すように下方に移動させることで、片側ハイビーム用配光パターンの形成を実現している。
【００３０】
図５（ａ）は、第１のシェード２８のみが遮蔽位置にある状態で遮蔽部を灯具後方から見た図である。図５（ｂ）は、車両用前照灯装置１０が図５（ａ）の状態で仮想鉛直スクリーン上に形成する配光パターンを示す図である。
【００３１】
車両用前照灯装置１０は、第１のシェード２８が図５（ａ）に示す状態にある場合に、片側ハイビーム用配光パターンＰＨ’を形成する。片側ハイビーム用配光パターンＰＨ’は、左配光の片側ハイビーム用配光パターンであり、その右側上端縁に第１カットオフラインＣＬ１を有する。第１カットオフラインＣＬ１は、Ｖ−Ｖ線より右側且つＨ−Ｈ線より下方において水平方向に延在する。このため、第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。
【００３２】
ところで、上述のように複数のシェードの組み合わせにより配光パターンを変更する場合、カットオフラインの形成に寄与するシェードの厚みによって、配光パターンのカットオフライン近傍の色収差（色むら）に変化が生じることがある。
【００３３】
特に、本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０のようなプロジェクタ型前照灯のもつ問題点として、投影レンズ２０の色収差により光軸Ｘの近傍領域から外れた光が分光することでカットオフラインの近傍に虹模様が現れ、視認性の低下を招くことが知られている。これは投影レンズ２０の周辺部に入射した光についてレンズの色収差により分光現象が生じ、青色光の方が赤色光より光軸Ｘ側に屈折されるために起こるものである。このような現象は、特に、投影レンズ２０の周縁部を通過する光に生じやすい。
【００３４】
そこで、このような虹模様の配光パターンへの影響を極力抑えるため、車両用前照灯装置１０は、図１に示すように、第２焦点Ｆ２の前後方向に延在するように厚く構成されたシェードを備えている。これにより、リフレクタ２４で反射された光のうち、投影レンズ２０の周縁に向かう光がカットされ、カットオフライン近傍に発生する色収差が低減される。
【００３５】
しかしながら、本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０のように、第２のシェード３０が遮蔽位置より待避できるように構成されている場合、待避の前後でシェード全体の厚みが変化する。そのため、第２のシェード３０のオーバーラップ部３０ｂの車両前後方向の厚みを大きくすると、第２のシェード３０を待避させた場合に、第１のシェード２８の遮蔽部２８ａを含む厚みが大きく変わることになり、色収差に大きな変化をもたらすことになる。
【００３６】
そこで、図３に示すように、本実施の形態に係る第２のシェード３０は、第１のシェード２８と重なるオーバーラップ部３０ｂの光軸方向の厚みｔ１が第１のシェード２８の遮蔽部２８ａの光軸方向の厚みｔ２よりも薄くなるように構成されている。これにより、第１のシェード２８および第２のシェード３０により配光パターンを形成する場合と、第２のシェード３０が遮蔽位置から待避して第１のシェード２８のみにより配光パターンを形成する場合とでシェード全体の厚みの変化率を小さくできる。その結果、シェード全体の形状を変更する前後での色収差の変化を抑制することができ、運転者に与える違和感が軽減されるとともに視認性の向上が図られる。
【００３７】
また、遮蔽位置にある場合のシェードの長手方向の厚みに変化がある場合、その厚みに応じて色収差の程度も異なる。そのため、カットオフライン近傍の照射領域における色収差の程度が長手方向でむらとなり、視認性に影響を与えるおそれもある。そこで、本実施の形態に係る第２のシェード３０は、第１のシェード２８と重ならない遮蔽部３０ａの光軸方向の厚みｔ３が、第１のシェード２８と重なるオーバーラップ部３０ｂの光軸方向の厚みｔ１よりも厚くなるように構成されている。
【００３８】
これにより、第１のシェード２８および第２のシェード３０が遮蔽位置にある場合には、第２のシェード３０が第１のシェード２８と重なる部分全体の厚み（ｔ１＋ｔ２）と、第２のシェード３０が第１のシェード２８と重ならない部分の厚み（ｔ３）との違いを小さくできる。なお、本実施の形態では、ｔ１＋ｔ２＝ｔ３となるように設定されているため、シェードの長手方向全体で厚みが均一となり、色収差の程度にむらが生じない。
【００３９】
なお、第１のシェードと第２のシェードの形状は前述の組み合わせに限られるものではない。図６（ａ）、図６（ｂ）は、第１のシェードと第２のシェード３０の形状の変形例を示す図である。
【００４０】
図６（ａ）に示す第２のシェード１３０は、第１のシェード１２８と重なるオーバーラップ部１３０ｂが、第１のシェード１２８の車幅方向の長さよりも短く構成されている。このような構成によっても、第１のシェード１２８と第２のシェード１３０との隙間から光が漏れることが抑制される。
【００４１】
また、図６（ｂ）に示す第２のシェード２３０は、第１のシェード２２８と重なるオーバーラップ部２３０ｂが、図の左方に向かうに従って薄くなる楔形に形成されている。一方、第１のシェード２２８の右側端部２２８ａは、オーバーラップ部２３０ｂの厚みが薄くなる（図の左方に向かう）に従って厚くなるように構成されている。また、オーバーラップ部２３０ｂは、第１のシェード２２８の車幅方向の長さよりも短く構成されている。このような構成によっても、第１のシェード１２８と第２のシェード１３０との隙間から光が漏れることが抑制される。また、オーバーラップ部２３０ｂと右側端部２２８ａとが互いに対向している領域を含め、シェード全体の厚みは長手方向に均一である。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態に係る車両用前照灯装置１０の概略構成を示す断面図である。車両用前照灯装置１１０は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置１０と比較して、第１のシェードを遮蔽位置から待避できるようにアクチュエータ３４を備えている点が大きく異なる。なお、車両用前照灯装置１０と同様の構成については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。
【００４３】
シェードユニット１２６は、第１のシェード２８、第２のシェード３０、アクチュエータ３２およびアクチュエータ３４を有する。アクチュエータ３２は、第２のシェード３０の下端部が取り付けられており、例えばソレノイドの動作により第２のシェード３０を図の上下方向に移動することができる。また、アクチュエータ３２の下部は、ランプボディ１２の内面下部に固定されている。つまり、アクチュエータ３２は、第２のシェード３０を遮蔽位置から待避させることができる。
【００４４】
アクチュエータ３４は、第１のシェード２８の下端部が取り付けられており、例えばソレノイドの動作により第１のシェード２８を図の上下方向に移動することができる。また、アクチュエータ３４の下部は、ランプボディ１２の内面下部に固定されている。つまり、アクチュエータ３４は、第１のシェード２８を遮蔽位置から待避させることができる。
【００４５】
したがって、車両用前照灯装置１１０は、図４（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ、図５（ｂ）に示す片側ハイビーム用配光パターンＰＨ’に加え、第１のシェード２８および第２のシェード３０を下方に待避させることで対向車線側も含むハイビーム用配光パターンを形成することができる。本実施の形態に係る車両用前照灯装置１１０についても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４６】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００４７】
なお、上述の車両用前照灯装置の光源としては、前述の白熱灯や放熱灯だけではなく、ＬＥＤを用いたものであってもよい。例えば、ＬＥＤから直接投影レンズに出射するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０  車両用前照灯装置、  １２  ランプボディ、  １４  透光カバー、  １６  灯具ユニット、  １８  光源バルブ、  １８ａ  光源、  ２０  投影レンズ、  ２２  光源像形成機構、  ２４  リフレクタ、  ２４ａ  反射面、  ２６  シェードユニット、  ２８  第１のシェード、  ２８ａ  遮蔽部、  ２８ｂ  フランジ部、  ２８ｃ  端部、  ２９  シェード支持部、  ３０  第２のシェード、  ３０ａ  遮蔽部、  ３０ｂ  オーバーラップ部、  ３０ｃ  フランジ部、  ３２，３４  アクチュエータ。
【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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