(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線分光源として構成された光源バルブと、前記光源バルブの出射光の一部を灯具前方に向けて反射する第１リフレクタと、前記光源バルブの直射光および前記第1リフレクタによる反射光を集光して灯具前方に照射する投影レンズと、前記第１リフレクタと前記投影レンズとの間に配置されて所定の配光パターンを形成するシェードと、を備え、前記光源バルブが、そのバルブ軸線が前記投影レンズの灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線と直交する方向に、前記第１リフレクタの側方を貫通して挿入固定されたプロジェクタタイプの灯具構成であって、
前記シェードの上方には、前記光源バルブから入射する斜め上向きの直射光を、該シェードの側部後方に向けて反射する第２リフレクタが設けられ、
前記シェードの側部後方の近傍には、前記第２リフレクタからの反射光を前記投影レンズに向けて反射する第３リフレクタが設けられ、
前記第３リフレクタの反射面が、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されていて、該第３リフレクタが前記投影レンズのメリジオナル像面に沿う前記シェードの湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記第３リフレクタが、前記第１リフレクタにおける前記光源バルブの挿入固定側で、前記シェードの側部後方に近接配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のヘッドランプを始めとして、リヤコンビネーションランプやフォグランプ等に用いられる車両用灯具、とりわけ、線分光源として構成された光源バルブの直射光およびリフレクタによる反射光を投影レンズで集光して、車両前方に照射するプロジェクタタイプの車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のように線分光源として構成された光源バルブを用いたプロジェクタランプとして、特許文献１に示されているものが知られている。
【０００３】
これは、灯具の前後方向のコンパクト化を図るために、光源バルブをそのバルブ軸線を投影レンズの灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線と直交する方向に、第１リフレクタの側方を貫通して挿入固定した所謂バルブ横挿しタイプと称されるものである。
【０００４】
発光部がバルブ軸線方向に延びる線分光源の配光は、バルブ軸線と直交する方向の光度が最も高く、バルブ軸線方向の光度が最も低くなる光源分布を有することは広く知られている。
【０００５】
そこで、この特許文献１の開示技術では、発光部から灯具前方の斜め上方に放射された光を第２リフレクタによって、光源バルブのバルブ挿入方向前方領域に反射させて当該領域の光量不足を補っている。そして、第２リフレクタからの反射光を、バルブ挿入方向前方領域に設けた第３リフレクタにより投影レンズに向けて反射させることにより、前方照射光として有効利用しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５９６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにあっては、第１リフレクタの光源バルブを取り付けた側の側方部分は、光源バルブが占有するため投影レンズに導光する反射面の確保が難しい。
【０００８】
従って、特にすれ違いビーム生成用のプロジェクタランプの場合、配光パターンの一側方、即ち、第１リフレクタの光源バルブ装着部に対応した配光パターンの側方が光量不足となって、照明効果が低減してしまうことは否めない。
【０００９】
しかし、特許文献１の開示技術では、光源バルブの斜め上方への直射光の前方照射光としての有効利用を図れるとしても、このような第１リフレクタの光源バルブ装着側の側方反射面の不足対策がなされていないため、配光パターン側方の光量不足の問題を解決することはできない。
【００１０】
そこで、本発明はバルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおける配光パターン側方の光量不足を回避できて、照明効果を高めることができる車両用灯具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の車両用灯具は、線分光源として構成された光源バルブと、前記光源バルブの出射光の一部を灯具前方に向けて反射する第１リフレクタと、前記光源バルブの直射光および前記第１リフレクタによる反射光を集光して灯具前方に照射する投影レンズと、前記第１リフレクタと前記投影レンズとの間に配置されて所定の配光パターンを形成するシェードと、を備え、前記光源バルブが、そのバルブ軸線が前記投影レンズの灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線と直交する方向に、前記第１リフレクタの側方を貫通して挿入固定されたプロジェクタタイプの灯具として構成されている。そして、前記シェードの上方には、前記光源バルブから入射する斜め上向きの直射光を、該シェードの側部後方に向けて反射する第２リフレクタが設けられ、前記シェードの側部後方の近傍には、前記第２リフレクタからの反射光を前記投影レンズに向けて反射する第３リフレクタが設けられ、前記第３リフレクタの反射面が、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されていて、該第３リフレクタが前記投影レンズのメリジオナル像面に沿う前記シェードの湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されていることを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光源バルブから出射されて灯具前方の斜め上方に指向する直射光は、第２リフレクタに入射して該第２リフレクタによりシェードの側部後方に向けて反射される。第２リフレクタからの反射光は、第３リフレクタによって投影レンズに向けて反射されて灯具前方の照明に寄与される。このとき、第３リフレクタの反射面が灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されているため、投影レンズに向かう反射光は上下方向の拡散が抑制されて、横方向に広がりを持ったほぼ平行光として集光される。しかも、この第３リフレクタはシェードの側部後方の近傍にあるため、該第３リフレクタからの反射光を配光パターンの側方でカットオフライン付近に配光される。
【００１３】
この結果、バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおけるバルブ挿入方向への出射量不足に起因した配光パターンの全体的な光量不足を回避できることは勿論、配光パターン側部の光量不足を回避し、かつ、側方へ広がりをもった配光パターンの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における灯具ユニットを示す略示的縦断面図。
【図２】図１に示した灯具ユニットの略示的平断面図。
【図３】図１に示した灯具ユニットにより得られる配光パターンの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を車両用ヘッドランプを例に採って図面と共に詳述する。
【００１６】
図１，２に示すヘッドランプの灯具ユニット１は、光源バルブ２と、光源バルブ２の出射光の一部を灯具前方に向けて反射する第１リフレクタ３と、光源バルブ２の直射光および第１リフレクタ３による反射光を集光して灯具前方に照射する投影レンズ４と、所定の配光パターンを形成するシェード５と、を備えたプロジェクタタイプとして構成されている。
【００１７】
この灯具ユニット１が、図外のランプハウジングと素通しのアウターレンズとで形成される灯室内に配設されて、ヘッドランプが構成される。
【００１８】
投影レンズ４として本実施形態では、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズが用いられている。この投影レンズ４は、その後方側焦点Ｆを含むメリジオナル像面上の像を反転して灯具前方へ投影する。
【００１９】
第１リフレクタ３は凹型の反射面３ａを有し、この反射面３ａは、レンズ中心軸線Ｚ１を中心軸とする回転楕円面または楕円を基本とする自由曲面に形成されて、レンズ中心軸線Ｚ１上で後方側焦点Ｆの後方に第１焦点Ｆ１と、該後方側焦点Ｆの近傍に第２焦点Ｆ２とを備えている。図示する例では、便宜的に後方側焦点Ｆと第２焦点Ｆ２とを同位置としている。この反射面３ａ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。
【００２０】
前記投影レンズ４は略円筒状のレンズホルダー６に装着され、レンズホルダー６は第１リフレクタ３の前側開口縁に結合固定されている。
【００２１】
光源バルブ２は、発光部２ａがバルブ軸線Ｚ２方向に延びる線分光源として構成された、例えばハロゲンランプやＨＩＤランプ（高輝度放電ランプ）が用いられている。光源バルブ２の発光部２ａの中心位置は、第１リフレクタ３の第１焦点Ｆ１の位置またはその近傍位置に設定される。
【００２２】
これにより、光源バルブ２から出射される光のうち、第１リフレクタ３の反射面３ａにより反射された光は、該第１リフレクタ３の第２焦点Ｆ２またはその近傍に集束され、投影レンズ４を通過する際にレンズ光軸線Ｚ１に対して平行もしくはほぼ平行な光束に集光されて灯具前方へ照射される。
【００２３】
シェード５はレンズホルダー６の略下半部に立設されて、第１リフレクタ３と投影レンズ４との間に配置されている。シェード５の上端縁５ａは投影レンズ４の後方側焦点Ｆを通るメリジオナル像面に沿って形成されて、すれ違い用の配光パターンのカットオフラインを形成する明暗境界形成部を構成している。
【００２４】
これにより、光源バルブ２の直射光の一部、および第１リフレクタ３の反射面３ａからの反射光の一部をシェード５で遮蔽し、投影レンズ４から灯具前方へ照射する上向きの光を除去して、図３に示す上側にカットオフラインＣを有するすれ違い用の配光パターンＰを形成する。
【００２５】
ここで、前記光源バルブ２は、そのバルブ軸線Ｚ２が投影レンズ４のレンズ中心軸線Ｚ１と直交する方向に、第１リフレクタ３の一側を貫通して挿入固定して、所謂バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプとして構成されている。これにより、ヘッドランプの前後方向寸法が短縮され、搭載スペースが小さく制約された車体前部への車載レイアウトの容易化を図っている。
【００２６】
また、シェード５の上方位置には、光源バルブ２の斜め上向きに指向する直射光を、該シェード５の一側部後方に向けて反射する第２リフレクタ７が設けられている。
【００２７】
この第２リフレクタ７は、例えば、前記レンズホルダー６の上壁内面に形成され、通常はレンズホルダー６の上壁で遮断されてすれ違い配光に寄与されない斜め上向きの直射光を反射させて車両前方の照明に有効利用するもので、凹型の反射面７ａを有している。
【００２８】
この反射面７ａは、光源バルブ２の発光部２ａの中心を一方の焦点Ｆ３とし、シェード５の一方の側部の後方近傍を他方の焦点Ｆ４とする略楕円面形状とされている。
【００２９】
本実施形態では、第２リフレクタ７の反射面７ａの焦点Ｆ４は、第１リフレクタ３に対する光源バルブ２の挿入固定側におけるシェード５の側部後方の近傍に設定されている。
【００３０】
そして、このシェード５の一方の側部後方の近傍には、第２リフレクタ７からの反射光を投影レンズ４に向けて反射する第３リフレクタ８が設けられている。
【００３１】
第３リフレクタ８の反射面８ａは、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面とされていて、前記第２リフレクタ７の他方の焦点Ｆ４は、この第３リフレクタ８の焦線上にある。この第３リフレクタ８は、本実施形態では前記投影レンズ４のメリジオナル像面に沿うシェード５の上端縁５ａの側部の湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されている。
【００３２】
また、第３リフレクタ８は、本実施形態では第１リフレクタ３の前縁部から延設した構造として示しているが、レンズホルダー６に設けることも勿論可能である。
【００３３】
以上の構成からなる本実施形態のヘッドランプにあっては、光源バルブ２から出射される直射光の一部、および第１リフレクタ３の反射面３ａからの反射光の一部はシェード５によって遮断されて投影レンズ４を透過し、車両前方に照射される。
【００３４】
図３は、投影レンズ４によって投影される車両前方の仮想スクリーン上の配光パターンＰの一例を示している。この配光パターンＰはシェード５の上端縁５ａの形状に対応して、例えば、上縁にほぼ水平な段付きのカットオフラインＣを有するすれ違い用の配光パターンとして得られる。
【００３５】
光源バルブ２の発光部２ａがバルブ軸線Ｚ２方向に延びる線分光源の配光は、前述のようにバルブ軸線Ｚ２と直交する方向の光度が最も高く、バルブ軸線Ｚ２方向の光度が最も低くなる光度分布を有する。この光源バルブ２は、バルブ軸線Ｚ２が投影レンズ４の灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線Ｚ１と直交する方向に、第１リフレクタ３の一側を貫通して挿入固定されて、所謂バルブ横挿しタイプとして構成されている。このため、第１リフレクタ３の左右側部からの反射光の光度は低い。
【００３６】
従って、配光パターンＰの左右両側部ＰＬ，ＰＲは中央部分ＰＯに較べて光度が低くなる傾向にある。特に、光源バルブ２が横挿しに貫通した第１リフレクタ３の一方の側部では、この光源バルブ２の貫通配設によって反射面３ａの面積が狭められるため、この一方の側部の反射面３ａに対応した配光パターンＰの一方の側部ＰＲの光度不足の度合いが高まる。
【００３７】
一方、光源バルブ２から灯具前方の斜め上方に向けて出射された直射光は、第２リフレクタ７に入射する。この灯具前方の斜め上方に向かう直射光は、本来、すれ違い配光には不適合とされてレンズホルダー６の上壁により遮断されるのであるが、第２リフレクタ７の反射面７ａによってシェード５の一方の側部後方に近接した焦点Ｆ４に向けて反射して集光される。
【００３８】
そして、第２リフレクタ７からの反射光は、第３リフレクタ８によって投影レンズ４に向けて反射され、車両前方の照明に寄与される。
【００３９】
このとき、第３リフレクタ８の反射面８ａは、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面とされて第２リフレクタ７の焦点Ｆ４が第３リフレクタ８の焦線上にあるため、投影レンズ４に向かう反射光は上下方向の拡散が抑制されて、横方向に広がりを持ったほぼ平行光として集光される。
【００４０】
しかも、この第３リフレクタ８はシェード５の一方の側部後方の近傍にあるため、第３リフレクタ８からの反射光を配光パターンＰの側方でカットオフラインＣ付近に配光することができる。
【００４１】
特に、本実施形態では、第２リフレクタ７の焦点Ｆ４の位置、および第３リフレクタ８の配設位置が、第１リフレクタ３における光源バルブ２の挿入固定側の側部前方で、シェード５の側部後方の近傍に設定されているため、図３に示すように、配光パターンＰの一方の側部ＰＲに、第３リフレクタ８による付加配光Ｐａが重畳される。
【００４２】
この結果、光源バルブ２の貫通配置によって反射面積が狭められた第１リフレクタ３の一方の側部の反射面３ａに対応した側の光量不足を回避できることは勿論、配光パターンＰの一方の側部ＰＲの側方へ広がりをもった配光パターンの形成が可能となって、照明効果を高めることができる。
【００４３】
特に、この第３リフレクタ８は、投影レンズ４のメリジオナル像面に沿うシェード５の側部の湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されているため、付加配光Ｐａを配光パターンＰの側部ＰＲの左右方向により広く拡散配光することができて、照明効果を更に高めることができる。
【００４４】
また、この第３リフレクタ８の反射面８ａは放物柱状の凸面としてあるため、成形性が良く反射面精度を高めて配光パターンＰの鮮明度を向上することもできる。
【００４５】
なお、前記実施形態では第２リフレクタ７と第３リフレクタ８とによる反射光路を、シェード５の光源バルブ貫通配置側の側部に設定しているが、この反射光路をシェード５の他方側部にも設定することもできる。この場合、バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおけるバルブ挿入方向への出射量不足に起因した配光パターンＰの全体的な光量不足を回避することができると共に、配光パターンＰの両側部ＰＬ，ＰＲの光量不足の回避と、両側方向への配光の拡大とを図ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…灯具ユニット（プロジェクタランプ）
２…光源バルブ
２ａ…発光部
３…第１リフレクタ
３ａ…反射面
４…投影レンズ
５…シェード
７…第２リフレクタ
７ａ…反射面
８…第３リフレクタ
８ａ…反射面
Ｚ１…レンズ中心軸線
Ｚ２…バルブ軸線
【図１】
0005533357.tif 000002
【図２】
0005533357.tif 000003
【図３】
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