(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの光源と可動部とを設けてすれ違い配光と走行配光とを切換て成る車両用前照灯において、
光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かい略水平とする楕円面とした第一反射面と、
前記光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かう適宜の下向きとする楕円面とした第二反射面と、
前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記光源の略水平の右側に有する右第三反射面部及び前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記光源の略水平の左側に有する左第三反射面部の少なくとも一方より成り、前記第一反射面に前記第二反射面からの光を反射する第三反射面と、
前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸を照射方向とする放物面とされた第四反射面と、
前記第一反射面からの反射光にすれ違い配光の形状を与えるシャッタとから成り、
前記可動部には前記第三反射面と前記シャッタとが取付けられ、
前記車両用前照灯にすれ違い配光が要求されるときには前記シャッタが前記第一反射面の光束中の所定位置に移動されると共に、前記第三反射面が第二反射面の第二焦点に第一焦点を合致させる位置に移動されて第四反射面への第二反射面からの光束を遮蔽し、
前記車両用前照灯に走行配光が要求されるときには前記シャッタは前記第一反射面の光束中から退去すると共に、前記第三反射面も第二反射面の光束中から退去してこの光束を前記第四反射面に与える構成としたことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
１つの光源と可動部とを設けてすれ違い配光と走行配光とを切換て成る車両用前照灯において、
光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かい略水平とする楕円面とした第一反射面と、
前記光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かう適宜の下向きとする楕円面とした第二反射面と、
前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記第一反射面の右外側に有する右第三反射面及び前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記第一反射面の左外側に有する左第三反射面の少なくとも一方より成る第三反射面と、
前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸を照射方向とする放物面とされた第四反射面と、
前記第一反射面の左右いずれかの外側に第二焦点を有するものとされた前記第一反射面の左右いずれかの外側に第二焦点を焦点とし軸を略照射方向とする放物面とされた前記第三反射面が設けられた側に設けられる第三反射面から光を受ける第五反射面部から成る第五反射面が設けられ、
前記第一反射面からの反射光にすれ違い配光の形状を与えるシャッタとから成り、
前記可動部には前記第三反射面と前記シャッタが取付けられ、
前記車両用前照灯にすれ違い配光が要求されるときには前記シャッタが前記第一反射面の光束中の所定位置に移動されると共に、前記第三反射面が第二反射面の第二焦点に第一焦点を合致させる位置に移動されて第四反射面への第二反射面からの光束を遮蔽し、
前記車両用前照灯に走行配光が要求されるときには前記シャッタは前記第一反射面の光束中から退去すると共に、前記第三反射面も第二反射面の光束中から退去してこの光束を前記第四反射面に与える構成としたことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項３】
前記可動部はすれ違い配光を得る位置が定位置とされてスプリングにより定位置が保たれるものとされ、走行配光が要求されたときには前記スプリングの応力に抗する駆動部により走行配光を得る位置に保持が行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドランプなど照明用の車両用灯具に関するものであり、詳細には、白熱電球のように２つの発光源を近接して配置することが不可能である放電灯を光源として採用したときに、可動とした遮光部などを設けることで、１つの光源においてもすれ違い配光と走行配光との切換えを可能とした構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の１つの光源で配光の切換えを行う車両用前照灯９０の基本的な構成の１つの例を示すものが図１０であり、この車両用前照灯９０は、メタルハライドランプなど放電灯９１を光源として採用し、この放電灯９１のアーク９１ａを第一焦点ｆ１とする回転楕円面など楕円系反射面９２が設けられている。
【０００３】
前記楕円系反射面９２の第二焦点ｆ２の近傍にはシャッタ９３が設けられ、前記楕円系反射面９２から第二焦点ｆ２に収束する略円錐状である光束の断面に挿入され、一部、例えば下半部を遮蔽し、下弦の半月状などとする。前記シャッタ９３の更に照射方向側には、前記シャッタ９３に略焦点を有する凸レンズ状とした投影レンズ９４が設けられ、前記シャッタ９３により遮蔽が行われた光束の断面形状を投影する。
【０００４】
前記投影レンズ９４により、上記した光束の断面形状は上下左右が反転され、且つ、拡大されて照射方向に投影されるものであるので、下弦の半月状は上弦の半月状となり、即ち、上向き光を一切含まないすれ違い配光が得られるものと成る。
【０００５】
このときに、前記シャッタ９３を可動とし、前記した光束中に挿入と退去とを可能なものとしておき、走行配光が要求されるときには光束中から退去させれば、投影レンズ９４から投影される照射光の断面形状は略全円状となり上向き光も含むものとなり、遠方へ光が到達するものと成って、走行配光が得られるものと成る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成とした車両用前照灯９０では、すれ違い配光としたときには、楕円系反射面９２からの光の略半分がシャッタ９３で遮蔽されるので、当然に車両用前照灯９０としての光量も略半減するものと成る。しかしながら、近年では交通量の増加などによりすれ違い配光で走行の大部分が行われるのが実状であり、このときに光量の損失が大きいのは、エネルギー効率および視認性の向上の面などから好ましくないものと成っている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、１つの光源と可動部とを設けてすれ違い配光と走行配光とを切換て成る車両用前照灯において、
光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かい略水平とする楕円面とした第一反射面と、
前記光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かう適宜の下向きとする楕円面とした第二反射面と、
前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記光源の略水平の右側に有する右第三反射面部及び前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記光源の略水平の左側に有する左第三反射面部の少なくとも一方より成り、前記第一反射面に前記第二反射面からの光を反射する第三反射面と、
前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸を照射方向とする放物面とされた第四反射面と、
前記第一反射面からの反射光にすれ違い配光の形状を与えるシャッタとから成り、
前記可動部には前記第三反射面と前記シャッタとが取付けられ、
前記車両用前照灯にすれ違い配光が要求されるときには前記シャッタが前記第一反射面の光束中の所定位置に移動されると共に、前記第三反射面が第二反射面の第二焦点に第一焦点を合致させる位置に移動されて第四反射面への第二反射面からの光束を遮蔽し、
前記車両用前照灯に走行配光が要求されるときには前記シャッタは前記第一反射面の光束中から退去すると共に、前記第三反射面も第二反射面の光束中から退去してこの光束を前記第四反射面に与える構成としたことを特徴とする車両用前照灯を提供することで課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１〜図５に示すものは本発明に係る車両用前照灯１の第一実施形態であり、この第一実施形態では前記車両用前照灯１は、メタルハライドランプなど発光源が１つの光源２と、第一反射面３と、第二反射面４と、第三反射面５とシャッタ６とから成る可動部７と、第四反射面８と、投影レンズ９とから構成されている。
【０００９】
前記第一反射面３は前記光源２を第一焦点ｆ１とする回転楕円面など楕円系反射面であり、この第一反射面３の長軸Ｘ上の適宜位置に第二焦点ｆ２があり、この第二焦点ｆ２に反射光が収束するものとされ、前記第二焦点ｆ２の近傍にはすれ違い配光を形成するためのシャッタ６が設けられているが、このシャッタ６については後に再度説明する。
【００１０】
従って、この第一実施形態の車両用前照灯１においては、前記第一反射面３の長軸Ｘが、この車両用前照灯１の照射軸となり、前記シャッタ６の照射方向前方には、前記シャッタ６の近傍に焦点を有し、長軸Ｘと同軸とした投影レンズ９が設けられている。
【００１１】
また、前記第二反射面４は上記第一反射面３と同じく光源を第一焦点ｆ１とする楕円面であるが、その長軸Ｙは照射方向に向う適宜の下向きとされている。尚、第二反射面４の設置に当っては、例えば楕円の離心率などが調整されると共に、前記した下向きの角度なども調整され、第一反射面３からの反射光が干渉することのないようにされている。
【００１２】
また、前記第三反射面５は、左第三反射面５ａと、右第三反射面５ｂとの２面で構成されている。尚、左右については運転席側から見るものとして説明を行う。前記左第三反射面５ａは第二反射面４の長軸Ｙ上にある第二焦点ｆ３を第一焦点とする楕円面であり、このときに左第三反射面５ａの第二焦点ｆ４ａは前記光源２を通り長軸Ｘに直交する水平線Ｚ上の適宜な左側に位置するものとされている。
【００１３】
右第三反射面部５ｂも、上記に説明した左第三反射面部５ａと同様に第二反射面４の第二焦点ｆ３を第一焦点とする楕円面であり、第二焦点ｆ４ｂを左第三反射面５ａの第二焦点ｆ４ａとは光源２に対して対称となる右側に有している。そして、左第三反射面部５ａと右第三反射面部５ｂとはお互いが干渉しない部分が組合わされて一体の第三反射面５とされている。
【００１４】
ここで、前記第三反射面５と前記シャッタ６とはすれ違い配光を得るときには夫々が所定位置となるように連結部７ａで接続され、更には、回転軸７ｂが設けられて、全体が回転軸７ｂにより揺動する可動部７とされている。また、この可動部７には、例えばソレノイドなどによる駆動部７ｃ、リターンスプリング７ｄも設けられている。
【００１５】
そして、本発明では、前記駆動部７ｃが駆動されたときには第三反射面５と前記シャッタ６とは走向位置となり、駆動部７ｃの駆動が停止されたときにはリターンスプリング７ｄによりすれ違い位置となるものとされ、走行時の大部分を占めるすれ違い位置での電力消費を低減している。
【００１６】
前記第四反射面８は、前記第二反射面４の第二焦点ｆ３を焦点とする回転放物面など放物面系の反射面であり、この第四反射面８の軸Ｑは前記長軸Ｘと平行とされている。よって、第二焦点ｆ３に収束する第二反射面４からの光は第三反射面５と第四反射面８とが関与するものと成るが、これは前記可動部７により排他的に何れか一方が光を受けるものとされ、この状態は、図２〜図５を用いて以下に説明を行う。
【００１７】
図２および図３は、前記車両用前照灯１ですれ違い配光を得るときの状態を示す断面図であり、このとき、前記シャッタ６は可動部７により第一反射面３からの反射光中の所定位置に挿入されてすれ違い配光の形状を形成する。同時に前記可動部７は第三反射面５を第二反射面４の第二焦点ｆ３に対応する位置、即ち、第二反射面４の第二焦点ｆ３と、第三反射面の第一焦点とが合致する位置に設定する。
【００１８】
このようにすることで、第二反射面４で捕捉され第二焦点ｆ３に収束する光は、第三反射面５に対しては光源の作用を成すものとなり、左第三反射面部５ａ、右第三反射面部５ｂのそれぞれの第二焦点ｆ４ａ、ｆ４ｂに収束し、これら第二焦点ｆ４ａ、ｆ４ｂは光源２に近接する水平方向左右に存在しているので、第一反射面３により、この車両用前照灯１の照射方向に向い反射されるものと成る。
【００１９】
このときに、前記第三反射面５は第一反射面３の前方で且つ下方に設けられているものであるので、第三反射面５からの反射光は、ほぼ全てが第一反射面３の上半部で反射して下向きのものとなり、前記シャッタ６に遮蔽されることなくほぼ全量が照射光として利用できるものと成る。
【００２０】
図３は、第三反射面５が上記に説明した位置でのすれ違い配光ＳＢの形成状態を示すものであり、先ず、光源２から第一反射面３に達する光は、この第一反射面３の全面に達するものとなり、即ち、上向き光と下向き光とが混合されたものと成っており、この内の上向き光の成分が前記シャッタ６で遮蔽される。
【００２１】
上記の説明から明らかなように、本発明の車両用前照灯１においては、前記第一反射面３からの反射光ＳＢ１のみで従来例の車両用前照灯とほぼ同等な光量を有しているものと成っている。そして、前記反射光ＳＢ１に前記第三反射面５からの反射光を第一反射面３が反射した反射光ＳＢ２が加算され、総合としてのすれ違い配光ＳＢが得られるものと成る。尚、前記第三反射面５からの反射光は第一反射面３の第一焦点ｆ１とは一致するものではないので、前記反射光ＳＢ２はやや拡がり気味のものと成り、水平方向への照射角が狭いとされているこの形式の前照灯の欠点も補正される。
【００２２】
図４および図５は、前記車両用前照灯１で走行配光を得るときの状態を示す断面図であり、このとき、前記シャッタ６は可動部７により第一反射面３からの反射光中から退去されると共に、前記第三反射面５を第二反射面４からの光束中からも退去させる。
【００２３】
このようにすることで、第二反射面４で捕捉され第二焦点ｆ３に収束する光は、同じ第二焦点ｆ３に焦点を有する第四反射面８により照射方向正面に向う平行光線として反射されるものとなる。よって、図５に示すようにシャッタ６により部分的な遮蔽が行われることなく、上向き光も含むものとなった第一反射面３からの反射光ＭＢ１に、第四反射面８からのよりスポット的な反射光ＭＢ２が加算され走行配光ＭＢが得られるものと成る。
【００２４】
図６〜図８は、同じく本発明に係る車両用前照灯１の第二実施形態であり、この第二実施形態では、前の第一実施形態に対して可動部１７に変更が行われている。即ち、連結部１７ａには開口部１７ｅが設けられ、第二反射面４からの光の供給を図７に示す第三反射面５から、図８に示す第四反射面８へと切換える際には前記開口部１７ｅ（図６参照）を通過させるものとしている。
【００２５】
そして、これに伴い、回転軸１７ｂ、駆動部１７ｃ、リターンスプリング１７ｄに対しても上記の構成に適合するように適宜な変更が行われている。このようにすることで、例えば回転軸１７ｂは第一反射面３、或は、第二反射面４の近傍に設置できるものとなり、投影レンズ９との干渉などを回避できるものと成る。尚、上記以外の構成、それに伴う作用、効果は前の第一実施形態と同様であるのでここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
図９は本発明に係る車両用前照灯１の第三実施形態であり、前の第一実施形態も第二実施形態も第三反射面５からの反射光は第一反射面３に入射させるものとしていた。しかしながら、第一反射面３の第一焦点ｆ１には光源２が配置されているので、実質的に第一焦点ｆ１に一致させることができず、第一焦点ｆ１の左右に配置し、これにより第一反射面３に対してはいわゆるピント外れの状態となっている。
【００２７】
この第三実施形態は上記の点を鑑みて成されたものであり、前記第一反射面３の運転席側から見て左方向には、第三反射面１５の第二焦点ｆ１４を焦点とする放物面とした第五反射面１０が設けられ、この第五反射面１０は軸Ｒを前記第一反射面３の長軸Ｘと平行、若しくは、適宜の下向きとしている。
【００２８】
このようにすることで、第五反射面１０からは焦点の合った平行光線の反射光が得られるものとなり、この第五反射面１０の前方に設けるレンズ（図示は省略する）に施すレンズカットなどにより所望の配光特性が形成できるものと成る。また、同時にすれ違い配光のときにも車両用前照灯１としての発光面積が拡がり対向車などからの視認性も向上する。
【００２９】
尚、この第三実施形態においては、第三反射面５は前の第一実施形態、第二実施形態の如くに、左反射面部と右反射面部との組合せではないが、これは、第一実施形態、第二実施形態と同様に左反射面部と右反射面部との組合せとしても良く、この場合には第五反射面１０も第一反射面３の左右の両側に設けられるものと成る。また、逆に第一実施形態、或は、第二実施形態の第三反射面５を第三実施形態と同様な構成に形成することも自在である。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かい略水平とする楕円面とした第一反射面と、前記光源を第一焦点とし長軸を照射方向に向かう適宜の下向きとする楕円面とした第二反射面と、前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記光源の略水平の右側に有する右第三反射面部と、同様に前記第二反射面の第二焦点を第一焦点とし第二焦点を前記光源の略水平の左側に有する左第三反射面部とが組合わされた第三反射面と、前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸を照射方向とする放物面とされた第四反射面と、前記第一反射面からの反射光にすれ違い配光の形状を与えるシャッタとから成り、前記可動部には前記第三反射面と前記シャッタとが取付けられ、前記車両用前照灯にすれ違い配光が要求されるときには前記シャッタが前記第一反射面の光束中の所定位置に移動されると共に、前記第三反射面が第二反射面の第二焦点に第一焦点を合致させる位置に移動されて第四反射面への第二反射面からの光束を遮蔽し、前記車両用前照灯に走行配光が要求されるときには前記シャッタは前記第一反射面の光束中から退去すると共に、前記第三反射面も第二反射面の光束中から退去してこの光束を前記第四反射面に与える構成の車両用前照灯としたことで、従来は使用されることのなかった光源から前上方に放射される光を第二反射面で捕捉し、すれ違い配光時には第三反射面で第一反射面に回帰させ、走行配光時には第四反射面で照射方向に放射させて、何れの場合でも光源に対する光束捕捉率を向上させ、視認性の向上などこの種の車両用前照灯の性能の向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る車両用前照灯の第一実施形態を示す斜視図である。
【図２】  同じく第一実施形態におけるすれ違い配光を形成するときの状態を示す断面図である。
【図３】  同じく第一実施形態におけるすれ違い配光を示す説明図である。
【図４】  同じく第一実施形態における走行配光を形成するときの状態を示す断面図である。
【図５】  同じく第一実施形態における走行配光を示す説明図である。
【図６】  同じく本発明に係る車両用前照灯の第二実施形態を示す斜視図である。
【図７】  第二実施形態におけるすれ違い配光を形成するときの状態を示す断面図である。
【図８】  第二実施形態における走行配光を形成するときの状態を示す断面図である。
【図９】  同じく本発明に係る車両用前照灯の第三実施形態を示す斜視図である。
【図１０】  従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……車両用前照灯
２……光源
３……第一反射面
４……第二反射面
５、１５……第三反射面
５ａ……左第三反射面
５ｂ……右第三反射面
６……シャッタ
７、１７……可動部
７ａ，１７ａ……連結部
７ｂ、１７ｂ……回転軸
７ｃ、１７ｃ……駆動部
７ｄ、１７ｄ……リターンスプリング
１７ｅ……開口部
８……第四反射面
９……投影レンズ
１０……第五反射面
【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】
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【図１０】
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