(57)【要約】【課題】  配光パターンのカットオフラインに沿うグレア光を生じさせないようにすることを課題とする。【解決手段】  光源２と、該光源の光を集光域に反射させるリフレクタ３と、上縁４ａが上記集光域の近辺に位置してリフレクタによって反射された光の一部を遮蔽するように配置されたシェード４と、焦点が上記シェードの上縁の近傍に位置するように上記シェードの前方に配置された投影レンズ５とを備え、上記投影レンズと上記シェードとの間に耐熱性を有する透明フィルタ６が配置され、上記透明フィルタは、上記投影レンズの光軸ｘ−ｘより下方に位置した部分６′の上記シェードに対向した面６ａの上記光軸に対して為す角度θが  ４５°≦θ＜９０゜の範囲内にあるプロジェクタ型車輌用前照灯１。【選択図】図１
2006185640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源の光を集光域に反射させるリフレクタと、上縁が上記集光域の近辺に位置してリフレクタによって反射された光の一部を遮蔽するように配置されたシェードと、焦点が上記シェードの上縁の近傍に位置するように上記シェードの前方に配置された投影レンズとを備えたプロジェクタ型車輌用前照灯において、
上記投影レンズと上記シェードとの間に耐熱性を有する透明フィルタが配置され、
上記透明フィルタは、その下部がシェード側に近づくように傾斜されている
ことを特徴とするプロジェクタ型車輌用前照灯。
【請求項２】
上記透明フィルタの上記投影レンズの光軸より下方に位置した部分の上記シェードに対向した面が曲率を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ型車輌用前照灯。
【請求項３】
上記透明フィルタには、多層膜、微細加工等の表面処理が施されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタ型車輌用前照灯。
【請求項４】
上記リフレクタと上記投影レンズとはほぼ筒状をしたホルダによって結合されており、
上記ホルダには内部に空気を循環させるための換気口が形成されている
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプロジェクタ型車輌用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なプロジェクタ型車輌用前照灯に関する。詳しくは、配光パターンのカットオフラインに沿って生じるグレア光の発生を抑える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源と、該光源の光を集光域に反射させるリフレクタと、上縁が上記集光域の近辺に位置してリフレクタによって反射された光の一部を遮蔽するように配置されたシェードと、焦点が上記シェードの上縁の近傍に位置するように上記シェードの前方に配置された投影レンズとを備えたプロジェクタ型車輌用前照灯において、熱線カット等の目的で投影レンズと上記シェードとの間に透明フィルタが配置されることがある。そのような透明フィルタを設けたプロジェクタ型車輌用前照灯に特許文献１に示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１３６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示されたプロジェクタ型車輌用前照灯にあっては、透明フィルタが投影レンズの光軸に対して垂直な姿勢で配置されているため、配光パターンのカットオフラインに沿ってグレア光が発生する惧がある。
【０００５】
図７を参照してグレア光発生の原因を説明する。
【０００６】
図示しない投影レンズの焦点はシェードａの上縁ｂの近傍に位置されており、シェードａが位置している部分の像が投影レンズによって前方に反転投影されるのがプロジェクタ型車輌用前照灯の原理である。それによって、例えば、図８に示すような配光パターンｃのビームが照射されることになる。図８において、ｄは前方に配置されたスクリーンであり、Ｈ−Ｈは水平線、Ｖ−Ｖは鉛直線であり、２つの線Ｈ−ＨとＶ−Ｖとが交わる交点を投影レンズの光軸が通っている。配光パターンｃの上縁ｅはカットオフラインと称され、このカットオフラインｅから上方には光が照射されないようになっている。そして、上記カットオフラインｅはシェードａの上縁ｂが投影されることによって形成され、カットオフラインｅより上方の暗部はシェードａによって光が遮光されている部分である。
【０００７】
図７において光線ｆはシェードａの上縁ｂをかすめて下方へ向けて照射される光であり、該光ｆがカットオフラインｅに沿う部分に照射される。そして、かかる光ｆは投影レンズの光軸に対して垂直に配置された透明フィルタｇの後面に対して角度を以て入射することになる。そして、透明フィルタｇに入射した光線ｆは透明フィルタｇの前面を透過していき、投影レンズによって前方へ投影される。しかしながら、透明フィルタｇ内に入射した光線ｆの全部が透明フィルタｇの前面から出射するわけではなく、その一部ｆ′は内面反射により後面へ向かう。そして、内面反射によって後面に向かった光ｆ′はさらに後面によって内面反射されて前方へ出射していく。上記したように、光線ｆのうち透明フィルタｇを直接透過した光ｆと一旦内面反射されてから透過した光ｆ′との間には、距離ｈの高低差が生じる。そして、上記内面反射してから透過した光ｆ′は、２点鎖線で示すように、あたかもシェードａの上縁ｂのやや下方から出射したごとき軌跡を辿ることになり、この光ｆ′は直接透過した光ｆよりは弱いものであるが、この光ｆ′が配光パターンｃのカットオフラインｅの上方に沿ってグレア光ｉを生じさせる。
【０００８】
本発明は、配光パターンに上記したグレア光を生じさせないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明プロジェクタ型車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、透明フィルタは、その下部がシェード側に近づくように傾斜されているものである。
【００１０】
従って、本発明プロジェクタ型車輌用前照灯にあっては、透明フィルタにおいて内面反射によって前方へ出射する光の本来の光との高低差が小さくなるか又は逆の高低差となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明プロジェクタ型車輌用前照灯は、光源と、該光源の光を集光域に反射させるリフレクタと、上縁が上記集光域の近辺に位置してリフレクタによって反射された光の一部を遮蔽するように配置されたシェードと、焦点が上記シェードの上縁の近傍に位置するように上記シェードの前方に配置された投影レンズとを備えたプロジェクタ型車輌用前照灯において、上記投影レンズと上記シェードとの間に耐熱性を有する透明フィルタが配置され、上記透明フィルタは、その下部がシェード側に近づくように傾斜されていることを特徴とする。
【００１２】
従って、本発明プロジェクタ型車輌用前照灯にあっては、透明フィルタにおいて内面反射によって前方へ出射する光の本来の光との高低差が小さくなるか又は逆の高低差となり、カットオフラインに沿って発生するグレア光が抑制されるかまたは無くなる。
【００１３】
請求項２に記載した発明にあっては、上記透明フィルタの上記投影レンズの光軸より下方に位置した部分の上記シェードに対向した面が曲率を有しているので、透明フィルタにおいて内面反射によって前方へ出射する光の本来の光との高低差が小さくなるか又は逆の高低差となり、カットオフラインに沿って発生するグレア光が抑制されるか又は無くなる。
【００１４】
請求項３に記載した発明にあっては、上記透明フィルタには、多層膜、微細加工等の表面処理が施されているので、透明フィルタにおける内面反射が抑制され、そのために、透明フィルタにおける内面反射に起因するグレア光の発生が抑制される。
【００１５】
請求項４に記載した発明にあっては、上記リフレクタと上記投影レンズとはほぼ筒状をしたホルダによって結合されており、上記ホルダには内部に空気を循環させるための換気口が形成されているので、投影レンズへの蓄熱が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明プロジェクタ型車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１に本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の第１の実施の形態を示す。
【００１８】
プロジェクタ型車輌用前照灯１は、光源２と、リフレクタ３と、シェード４と、投影レンズ５と、透明フィルタ６を備える。
【００１９】
光源２は、白熱バルブ、放電バルブ等適宜のものが使用される。
【００２０】
リフレクタ３は集光域を有するものであり、回転楕円面、楕円放物面、自由曲面等適宜の反射面を有し、反射光を一定の領域に集光させるものである。
【００２１】
シェード４は上縁４ａが上記リフレクタ３の集光域近傍に配置されてリフレクタ３による反射光の一部を前方に対して遮光するものである。
【００２２】
投影レンズ５は焦点が上記リフレクタ３の集光域、例えば、シェード４の上縁４ａの近傍に位置した状態でシェード４の前方に配置され、集光域の像を前方に投影するものである。
【００２３】
透明フィルタ６は、耐熱性を有し、シェード４と投影レンズ５との間に介在するように配置されるものである。そして、透明フィルタ６は、上記投影レンズ５の光軸ｘ−ｘより下方に位置した部分６′の下部がシェード４側に近づくように傾斜されている。例えば、フィルタ６の厚さが全体に亘って均等である場合、フィルタ６の上記シェード４に対向した面６ａの上記光軸ｘ−ｘに対して為す角度θが
４５°≦θ＜９０゜
の範囲内にあるように配置されることが好ましい。
【００２４】
上記したプロジェクタ型車輌用前照灯１にあっては、図２に示す配光バターン７によるビームを照射することができる。すなわち、配光パターン７の上縁であるカットオフライン７ａに沿ってグレア光が発生しないか、発生してもほとんど気にならない程度のものとなる。なお、図２において、ｄは前方に配置されたスクリーンであり、Ｈ−Ｈは水平線、Ｖ−Ｖは鉛直線であり、２つの線Ｈ−ＨとＶ−Ｖとが交わる交点を投影レンズ５の光軸ｘ−ｘが通っている。
【００２５】
図３によって、本発明プロジェクタ型車輌用前照灯１によってカットオフライン７ａに沿うグレア光の発生が抑えられる理由を説明する。
【００２６】
シェード４の上縁４ａをかすめて下方へ向けて照射された光線８は、透明フィルタ６の後面６ａから入射し、透明フィルタ６を透過してその前面６ｂから前方へ透過していく。この過程において、一部の光８ａが前面６ｂで内面反射され、さらに、後面で反射されてから前方へ透過していく。しかしながら、透明フィルタ６が傾斜していることによって、光線８の透明フィルタ６に対する入射角度が図７の場合と異なるため、２点鎖線で示すように、内面反射による光８ａはあたかもシェード４の上縁４ａより上の位置から出射したかのごとき軌跡を辿るため、カットオフライン７ａに沿ったグレア光の発生を押さえることができる。なお、透明フィルタ６の傾斜が従来に比較してさほど大きくないときは、グレア光の発生を完全になくすことはできないが、上記角度θが９０゜から少しでも小さい角度になれば、その分だけは、２つの光線８と８ａとの間の高低差が小さくなり、グレア光が目立たなくなる。そして、透明フィルタ６の上記部分６′の後面６ａの光線８に対する角度が９０°以下になると、光線８と８ａとの間の高低差が無くなるか又は逆の高低差となるので、グレア光の発生は無くなる。
【００２７】
なお、リフレクタ３と投影レンズ５とはほぼ筒状をしたホルダ９によって結合されており、また、ホルダ９には換気口９ａ、９ａ、・・・が周方向に間隔を置いて形成されている。該換気口９ａ、９ａ、・・・によってホルダ９内で空気の対流が生じ、また、ホルダ９内の空気が外部の空気と循環されるので、投影レンズ５の蓄熱が抑えられる。従って、透明フィルタ６による熱線のカットと相俟って投影レンズ５に樹脂レンズを使用することが可能になる。
【００２８】
また、上記透明フィルタ６には多層膜、微細加工等の表面処理を施して透明フィルタ６における表面反射を抑えることが可能である。これによっても、グレア光の発生が抑制される。
【００２９】
図４は本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の第２の実施の形態１Ａを示すものである。この第２の実施の形態において第１の実施の形態と異なる点は、透明フィルタ６Ａの形状のみである。従って、第１の実施の形態におけると同様の部材及び箇所には第１の実施の形態における同様の部材及び箇所に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】
この実施の形態における透明フィルタ６Ａは全体的に前方に向かって、すなわち、投影レンズ５に向かって凸状に湾曲しており、従って、フィルタ６Ａの厚さが全体に亘って均等である場合、投影レンズ５の光軸ｘ−ｘより下方に位置した部分６Ａ′の上記シェード４に対向した面６Ａａの上記光軸ｘ−ｘに対して為す角度θが
４５°≦θ＜９０゜
の範囲内にある。
【００３１】
従って、この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、配光パターンのカットオフラインに沿うグレア光の発生を抑えることができる。
【００３２】
図５及び図６に本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の第３の実施の形態１Ｂを示す。この第３の実施の形態に係るプロジェクタ型車輌用前照灯１Ｂが上記２つの実施の形態と異なる点は透明フィルタの角度を可変とした点である。従って、第１の実施の形態におけると同様の部材及び箇所には第１の実施の形態における同様の部材及び箇所に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３３】
ホルダ９に形成された換気口のうち上下に位置した換気口９ｂ、９ｃは他の換気口９ａ、９ａ、・・・（図示を省略）より大きく形成され、また、下部に形成された換気口９ｃの後端部は上部に形成された換気口９ｂの後端より後方に位置している。
【００３４】
透明フィルタ６Ｂは、上記透明フィルタ６、６Ａと同様の機能を果たすものであり、上端部は上部の換気口９ｂから上方へ突出され、ホルダ９に前後方向への回動が自在なるように支持されている。また、透明フィルタ６Ｂの下端部は下部の換気口６ｃから下方へ突出されている。なお、透明フィルタ６Ｂの上端部及び下端部が外部へ突出される開口９ｂ、９ｃを換気口として説明したが、該開口９ｂ、９ｃは換気目的のものである必要はなく、透明フィルタ６Ｂの上端部及び下端部を外部に突出させるために設けられた開口であっても良い。
【００３５】
ほぼリフレクタ３の下方にはアクチュエータ１０が配置されている。なお、上記アクチュエータ１０はリフレクタ３又はホルダの下面に固定されても良いし、車体に固定されても良い。要するに、ほぼリフレクタ３の下方に配置されればよいものである。上記アクチュエータ１０はほぼ前後方向に移動可能な操作軸１０ａを備えている。上記操作軸１０ａの前後方向への移動はモータの回転力、電磁力、エア、油圧等適宜の動力手段によって構わない。そして、上記操作軸１０ａの先端部が上記透明フィルタ６Ｂの下端部と回動自在に連結されている。従って、アクチュエータ１０の駆動によって操作軸１０ａが前後方向に移動すると、矢印Ｆ、Ｒに示すように、前後方向に回動する。すなわち、透明フィルタ６Ｂの下端部が前後方向に移動するように回動する。
【００３６】
上記プロジェクタ型車輌用前照灯１Ｂにあっては、郊外での走行等、カットオフラインの上方に生じるグレア光が邪魔にならない状況では、例えば、図５に示すように、透明フィルタ６Ｂが光軸ｘ−ｘに対してほぼ垂直になるようにして使用し、市街地での走行等、カットオフラインの上方に生じるグレア光が邪魔になる状況では、アクチュエータ１０を駆動して透明フィルタ６ｂを矢印Ｒ方向に、すなわち、その下部がシェード４側に近づくように傾斜させて、カットオフラインの上方へ出るグレア光を抑制するか又はグレア光が全く生じないようにする。
【００３７】
従って、この第３の実施の形態においても、第１及び第２の実施の形態と同様に、配光パターンのカットオフラインに沿うグレア光の発生を抑えることができる。
【００３８】
なお、この第３の実施の形態にかかるプロジェクタ型車輌用前照灯６Ｂにあっては、山間地での走行等、路肩灯や月明かり等の外部光がほとんど無い状態では、透明フィルタ６Ｂを矢印Ｆ方向に、すなわち、その下部が投影レンズ５側に近づくように傾斜させることによって、カットオフラインの上方に積極的にグレア光を生じさせて、より広範囲への視認性を確保する、と言うような使用をすることも出来る。
【００３９】
なお、上記した各実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
熱線カット等の目的のためにシェードと投影レンズとの間の透明フィルタを配置したプロジェクタ型車輌用前照灯に適用してカットオフラインに沿うグレア光の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の第１の実施の形態を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明プロジェクタ型車輌用前照灯による配光パターンを示す図である。
【図３】本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の作用を説明するための説明図である。
【図４】本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の第２の実施の形態を示す概略縦断面図である。
【図５】図６と共に本発明プロジェクタ型車輌用前照灯の第３の実施の形態を示す断面図であり、本図は透明フィルタが光軸に対しでほぼ垂直な状態を示すものである
【図６】透明フィルタが光軸に対して傾斜した状態を示すものである。
【図７】従来のプロジェクタ型車輌用前照灯における問題点を説明するための説明図である。
【図８】従来のプロジェクタ型車輌用前照灯における問題点を示す配光パターン図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…プロジェクタ型車輌用前照灯、２…光源、３…リフレクタ、４…シェード、４ａ…上縁、５…投影レンズ、６…透明フィルタ、６′…投影レンズの光軸より下方に位置した部分、６ａ…後面（シェードに対向した面）、９…ホルダ、９ａ…換気口、１Ａ…プロジェクタ型車輌用前照灯、６Ａ…透明フィルタ、６Ａ′…投影レンズの光軸より下方に位置した部分、６Ａａ…後面（シェードに対向した面）、ｘ−ｘ…投影レンズの光軸、６Ｂ…プロジェクタ型車輌用前照灯、６Ｂ…透明フィルタ
【図１】
2006185640.tif 000003
【図２】
2006185640.tif 000004
【図３】
2006185640.tif 000005
【図４】
2006185640.tif 000006
【図５】
2006185640.tif 000007
【図６】
2006185640.tif 000008
【図７】
2006185640.tif 000009
【図８】
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