(57)【要約】  【課題】  ミラー部材を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、灯具の薄型化を図るとともに配光ムラの少ない横長配光パターンを形成可能とした上で、光源光束の利用効率を高める。  【解決手段】  光源１２ａを、その中心位置Ａから投影レンズ１８の後側焦点Ｆまでの距離Ｌが投影レンズ１８の焦点距離ｆよりも小さい値となる位置に配置する。これにより第１リフレクタ１４を小型化して、その反射面１４ａの光源１２ａに対する立体角を大きくし、光源光束の利用効率を高める。このとき光源１２ａの反転投影像は大きくなるが、光源１２ａを車幅方向に延びる線分光源として構成し、横長配光パターンを維持する。また、第１リフレクタ１４の後部に開口部１４ｂを形成し、その後方側に第２および第３リフレクタ２４、２６を設けて、光源１２ａからの光を投影レンズ１８を透過させることなく前方へ向けて反射させ、光源光束の有効利用を図る。  【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、上記後側焦点近傍から後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材と、を備えてなる車両用前照灯において、
上記光源が、車幅方向に延びる線分光源として構成されるとともに、該光源の中心位置から上記投影レンズの後側焦点までの距離が上記投影レンズの焦点距離よりも小さい値となる位置に配置されており、
上記第１リフレクタの後部における上記光軸近傍領域が開口部として形成されており、
上記第１リフレクタの後方側に、上記光源の中心位置を第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有する第２リフレクタが設けられており、
この第２リフレクタの下方に、該第２リフレクタで反射した上記光源からの光を上記投影レンズを透過させることなく前方へ向けて反射させる第３リフレクタが設けられている、ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
上記光源が、上記光軸の側方から挿入固定された光源バルブの発光部により構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
【請求項３】
上記第２リフレクタと上記第３リフレクタとの間に、上記第２リフレクタの第２焦点を通るようにして車幅方向に延びる後端縁を有する遮光板が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
【請求項４】
上記第３リフレクタが、上記遮光板の後端縁を焦線とする放物柱面状の反射面を有している、ことを特徴とする請求項３記載の車両用前照灯。
【請求項５】
上記光源の後方側斜め下方に、上記光源の中心位置を中心とする略球面状の反射面を有する第４リフレクタが設けられている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用前照灯。
【請求項６】
上記光源の前方側斜め下方に、上記光源の中心位置を中心とする略球面状の反射面を有する第５リフレクタが設けられている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車両用前照灯。
【請求項７】
上記光源の前方側斜め下方に、上記光源の中心位置を第１焦点とするとともに上記第２リフレクタの第２焦点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有する第６リフレクタが設けられている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、いわゆるプロジェクタ型の車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロジェクタ型の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後側焦点よりも後方側に光源が配置されており、この光源からの光をリフレクタにより光軸寄りに反射させるように構成されている。
【０００３】
その際「特許文献１」には、プロジェクタ型の車両用前照灯において、その光源が車幅方向に延びる線分光源として構成されたものが記載されている。
【０００４】
また、「特許文献２」には、プロジェクタ型の車両用前照灯において、そのリフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、投影レンズの後側焦点近傍から後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材を備えたものが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２７８３０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記「特許文献１」に記載されているように、車幅方向に延びる線分光源を光源とする車両用前照灯を採用すれば、投影レンズによって形成される光源の反転投影像を、水平方向に長く延びる略横長矩形状の像とすることができるので、配光ムラの少ない横長配光パターンを形成することが容易に可能となる。また、このようにした場合には、光源バルブが光軸の側方からリフレクタに挿入固定された構成とすることも容易に可能となり、これにより灯具の前後長を短くしてその薄型化を図ることができる。
【０００７】
一方、上記「特許文献２」に記載されているようなミラー部材を備えた車両用前照灯を採用すれば、その上向き反射面の前端縁の反転投影像としての鮮明なカットオフラインを上端部に有する配光パターンを形成することができるとともに、リフレクタからの反射光を前方照射光として有効に利用することができる。
【０００８】
しかしながら、これら「特許文献１」および「特許文献２」に記載された車両用前照灯においては、光源に対するリフレクタの反射面の立体角をさほど大きくすることができず、このため光源光束の利用効率を高める上で限界がある、という問題がある。
【０００９】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ミラー部材を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、灯具の薄型化を図るとともに配光ムラの少ない横長配光パターンを形成可能とした上で、光源光束の利用効率を高めることができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、光源の配置およびリフレクタの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源と、この光源からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、上記後側焦点近傍から後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材と、を備えてなる車両用前照灯において、
上記光源が、車幅方向に延びる線分光源として構成されるとともに、該光源の中心位置から上記投影レンズの後側焦点までの距離が上記投影レンズの焦点距離よりも小さい値となる位置に配置されており、
上記第１リフレクタの後部における上記光軸近傍領域が開口部として形成されており、
上記第１リフレクタの後方側に、上記光源の中心位置を第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有する第２リフレクタが設けられており、
この第２リフレクタの下方に、該第２リフレクタで反射した上記光源からの光を上記投影レンズを透過させることなく前方へ向けて反射させる第３リフレクタが設けられている、ことを特徴とするものである。
【００１２】
上記「光源」は、車幅方向に延びる線分光源として構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの放電発光部やハロゲンバルブのフィラメント、あるいは、列状に配置された複数の発光チップを有する発光ダイオードにおけるこれら複数の発光チップ等が採用可能である。また、この「光源」は、その中心位置から投影レンズの後側焦点までの距離が投影レンズの焦点距離よりも小さい値となる位置に配置されていれば、その具体的な配置は特に限定されるものではなく、光軸上に配置されていてもよいし光軸から外れた位置に配置されていてもよい。
【００１３】
上記「第１リフレクタ」は、光源からの光を前方へ向けて光軸寄りに反射させるように構成されていれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではなく、例えば、光源の中心位置を第１焦点とするとともに投影レンズの後側焦点近傍の点を第２焦点とする回転楕円面状の反射面、あるいは、光源の中心位置を第１焦点とするとともに第２焦点の位置が断面の位置によって変化する楕円の包絡面状の反射面等が採用可能である。
【００１４】
上記「第２リフレクタ」は、第１リフレクタの後方側に設けられ、その反射面が光源の中心位置を第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有するものであれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではない。
【００１５】
上記「第３リフレクタ」は、第２リフレクタの下方において、該第２リフレクタで反射した光源からの光を投影レンズを透過させることなく前方へ向けて反射させるように構成されていれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、ミラー部材を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯として構成されているが、その光源は、車幅方向に延びる線分光源として構成されるとともにその中心位置から投影レンズの後側焦点までの距離が投影レンズの焦点距離よりも小さい値となる位置に配置されており、また、第１リフレクタは、その後部における光軸近傍領域が開口部として形成されるとともに、その後方側には光源の中心位置を第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有する第２リフレクタが設けられており、さらに、この第２リフレクタの下方には、該第２リフレクタで反射した光源からの光を投影レンズを透過させることなく前方へ向けて反射させる第３リフレクタが設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１７】
すなわち、第１リフレクタからの反射光の一部は、投影レンズの後側焦点近傍から後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材により上方側へ反射するので、その上向き反射面の前端縁の反転投影像としての鮮明なカットオフラインを上端部に有する配光パターンを形成することができるとともに、第１リフレクタからの反射光を前方照射光として有効に利用することができる。
【００１８】
その際、光源は車幅方向に延びる線分光源として構成されているので、投影レンズによって形成される光源の反転投影像を、水平方向に長く延びる略横長矩形状の像とすることができ、これにより配光ムラの少ない横長配光パターンを形成することが容易に可能となる。
【００１９】
しかも、光源の中心位置から投影レンズの後側焦点までの距離が投影レンズの焦点距離よりも小さい値に設定されているので、第１リフレクタを小型化してその反射面の光源に対する立体角を大きくすることができ、これにより光源から出射する光の多くを第１リフレクタの反射面に入射させることができる。
【００２０】
ただし、このように第１リフレクタを小型化した場合には、投影レンズによって形成される光源の反転投影像は大きいものとなるが、光源は車幅方向に延びる線分光源であり、その反転投影像は略横長矩形状の像のまま大きくなるので、横長配光パターンを維持することができる。
【００２１】
また、このように第１リフレクタを小型化した場合、その後部が光源バルブ等に干渉しやすくなるが、第１リフレクタの後部における光軸近傍領域は開口部として形成されているので、このような干渉が発生するのを未然に防止することができる。そして、この第１リフレクタの後方側には、光源の中心位置を第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有する第２リフレクタが設けられており、さらに、この第２リフレクタの下方には、該第２リフレクタからの反射光を投影レンズを透過させることなく前方へ向けて反射させる第３リフレクタが設けられているので、光源から開口部を介して後方へ向かう光を、第２リフレクタで反射させて第２焦点に一旦収束させた後、この第２焦点からの発散光として第３リフレクタに入射させることができ、これを前方照射光として有効に利用することができる。
【００２２】
このように本願発明によれば、ミラー部材を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯において、灯具の薄型化を図るとともに配光ムラの少ない横長配光パターンを形成可能とした上で、光源光束の利用効率を高めることができる。
【００２３】
上記構成において、光源の具体的な構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、これを、光軸の側方から挿入固定された光源バルブの発光部により構成されたものとすれば、灯具の薄型化を容易に実現することができる。また、このようにした場合には、バルブ中心軸方向に延びる線分光源を有する光源バルブを用いることができるので、光源バルブの種類の選択の幅を広げることができる。なお、この場合において、光源バルブの挿入固定対象となる部材は特に限定されるものではなく、例えば、第１リフレクタ、第２リフレクタあるいはこれらを支持する部材等が採用可能である。
【００２４】
上記構成において、第２リフレクタと第３リフレクタとの間に、第２焦点を通るようにして車幅方向に延びる後端縁を有する遮光板が設けられた構成とすれば、この遮光板により第２リフレクタからの反射光の一部を遮蔽することができ、これにより第３リフレクタからの反射光により形成される配光パターンについても、その上端部に鮮明なカットオフラインを有するものとすることができる。
【００２５】
その際、第３リフレクタを、遮光板の後端縁を焦線とする放物柱面状の反射面を有する構成とすれば、この第３リフレクタからの反射光により形成される配光パターンを、左右方向に大きく拡散する横長配光パターンとすることができる。
【００２６】
上記構成において、光源の後方側斜め下方に、光源の中心位置を中心とする略球面状の反射面を有する第４リフレクタが設けられた構成とすれば、光源から後方側斜め下方へ向かう光を第４リフレクタで反射させて光源近傍に戻し、これを光源近傍からの発散光として第１リフレクタに入射させることができるので、光源光束の利用効率をより一層高めることができる。
【００２７】
同様に、光源の前方側斜め下方に、光源の中心位置を中心とする略球面状の反射面を有する第５リフレクタが設けられた構成とすれば、光源から前方側斜め下方へ向かう光の一部を第５リフレクタで反射させて光源近傍に戻し、これを光源近傍からの発散光として第２リフレクタに入射させることができ、これにより光源光束の利用効率をより一層高めることができる。
【００２８】
あるいは、このようにする代わりに、光源の前方側斜め下方に、光源の中心位置を第１焦点とするとともに第２リフレクタの第２焦点を第２焦点とする略回転楕円面状の反射面を有する第６リフレクタが設けられた構成とし、この第６リフレクタで反射した光源からの光を第３リフレクタに入射させることも可能であり、このようにした場合においても光源光束の利用効率をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図であり、図２および３は、その側断面図であり、図４は、その平断面図である。
【００３１】
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ロービーム用配光パターンを形成するための光照射を行うプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、図示しないランプボディ等に組み込まれた状態で用いられるようになっている。
【００３２】
この車両用前照灯１０は、光源バルブ１２と、第１リフレクタ１４と、第２リフレクタ２４と、第３リフレクタ２６と、ホルダ１６と、投影レンズ１８と、ミラー部材２８と、第４リフレクタ３０と、第５リフレクタ３２と、遮光板３４とを備えてなり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。ただし、この車両用前照灯１０は、エイミング調整が完了した段階では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。
【００３３】
投影レンズ１８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、光軸Ａｘ上に配置されている。そして、この投影レンズ１８は、その後側焦点Ｆを含む焦点面上の像を、灯具前方に配置された鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するようになっている。
【００３４】
光源バルブ１２は、放電発光部を光源１２ａとするメタルハライドバルブ等の放電バルブであって、その光源１２ａはバルブ中心軸Ａｘ１に沿って延びる線分光源として構成されている。
【００３５】
そして、この光源バルブ１２は、投影レンズ１８の後側焦点Ｆよりも後方側において右側方から第２リフレクタ２４に挿入固定されている。この挿入固定は、バルブ中心軸Ａｘ１を光軸Ａｘと直交する鉛直面内において水平方向に延びるように設定した状態（すなわち車幅方向に延びるように設定した状態）で、光源１２ａの中心位置（すなわちバルブ中心軸Ａｘ１上における放電電極間の中心位置）Ａを光軸Ａｘ上に位置決めするようにして行われている。
【００３６】
その際、この光源バルブ１２の前後方向の位置は、その光源１２ａの中心位置Ａから投影レンズ１８の後側焦点Ｆまでの距離Ｌが、投影レンズ１８の焦点距離ｆよりも小さい値となる位置（例えばＬ＝０．４ｆ〜０．８ｆ程度の値となる位置）に設定されている。
【００３７】
第１リフレクタ１４は、光源１２ａの前方近傍において光軸Ａｘをその上方側から略半筒状に囲むように配置された小型リフレクタであって、光源１２ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる反射面１４ａを有している。この反射面１４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が楕円形状に設定されるとともに、その離心率が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。すなわち、図３に示すように、光軸Ａｘを含む鉛直断面を構成する楕円Ｅ１Ｖは、光源１２ａの中心位置Ａを第１焦点とするとともに投影レンズ１８の後側焦点Ｆよりも僅かに前方に位置する点Ｂを第２焦点としているが、図４に示すように、光軸Ａｘを含む水平断面を構成する楕円Ｅ１Ｈは、光源１２ａの中心位置Ａを第１焦点とするとともに投影レンズ１８の後側焦点Ｆよりもある程度前方に位置する点Ｃを第２焦点としている。そしてこれにより、投影レンズ１８からの出射光を、上下方向には殆ど拡散させずに左右方向には大きく拡散させるようになっている。
【００３８】
この第１リフレクタ１４の前端縁は、光軸Ａｘの真上に位置する部分よりもその左右両側に位置する部分の方が前方側へ張り出すように形成されており、これにより光源１２ａからの光をできるだけ多く投影レンズ１８に入射させるようになっている。
【００３９】
この第１リフレクタ１４の後部における光軸Ａｘの近傍領域は開口部１４ｂとして形成されている。この開口部１４ｂは、光源バルブ１２のシュラウドチューブ１２ｂを、これと所定間隔をおいて囲むように形成されており、これによりシュラウドチューブ１２ｂとの干渉を回避した上で光源１２ａからの光をできるだけ多く第１リフレクタ１４の反射面１４ａに入射させるようになっている。
【００４０】
この第１リフレクタ１４の前端縁上部には、該第１リフレクタ１４を第２リフレクタ２４に位置決め固定するためのブラケット１４ｃが形成されている。
【００４１】
第２リフレクタ２４は、第１リフレクタ１４の後方側において光軸Ａｘよりも上方側に位置するように配置されている。この第２リフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘと直交する鉛直軸線を中心軸とする回転楕円面状に形成されている。その際、この反射面２４ａを構成する回転楕円面の中心軸を含む楕円Ｅ２は、光源１２ａの中心位置Ａを第１焦点とするとともに該第１焦点の下方における投影レンズ１８の下端縁と略同じ高さに位置する点Ｄを第２焦点としている。また、この反射面２４ａの外周縁は、投影レンズ１８の有効径よりも小さい径の半円形状を有しており、その下端縁が光軸Ａｘを含む水平面の高さに位置している。そしてこれにより、第２リフレクタ２４は、光源１２ａから第１リフレクタ１４の開口部１４ｂを介して後方へ向かう光を、前方側斜め下方へ向けて反射させて点Ｄに収束させ、この点Ｄからの発散光として第３リフレクタ２６に入射させるようになっている。
【００４２】
この第２リフレクタ２４における光軸Ａｘの右側方領域には、光源バルブ１２を挿入固定するためのバルブ挿入固定部２４ｂが形成されている。
【００４３】
ホルダ１６は、光軸Ａｘを中心にして第１リフレクタ１４の前端縁近傍位置から前方へ向けて円筒状に延びるように形成された部材であって、その前端部において投影レンズ１８の外周縁部を固定支持している。そして、このホルダ１６は、その後端部において第２リフレクタ２４に固定支持されている。
【００４４】
ミラー部材２８は、光源１２ａと投影レンズ１８との間において投影レンズ１８の後側焦点Ｆから後方へ延びる上向き反射面２８ａを有する部材であって、ホルダ１６と一体で形成されている。
【００４５】
このミラー部材２８の上向き反射面２８ａは、光軸Ａｘよりも左側に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。そして、この上向き反射面２８ａの前端縁は、投影レンズ１８の後側焦点面に沿って略円弧状に延びるように形成されている。これにより、ミラー部材２８は、その上向き反射面２８ａにおいて、第１リフレクタ１４からの反射光の一部を上向きに反射させて投影レンズ１８に入射させ、これらを下向き光として投影レンズ１８から出射させるようになっている。
【００４６】
第１リフレクタ１４は、その周縁下端面がミラー部材２８の上向き反射面２８ａに載置された状態で、そのブラケット１４ｃにおいて第２リフレクタ２４に固定支持されている。
【００４７】
遮光板３４は、光源バルブ１２の下方において水平に配置されており、その後端縁３４ａが、点Ｄ（すなわち第２リフレクタ２４の反射面２４ａを構成する回転楕円面の第２焦点）を通るようにして車幅方向に延びている。この遮光板３４は、第２リフレクタ２４と一体で形成されている。これを実現するため、第２リフレクタ２４には、遮光板３４の後端縁３４ａを前端縁とする矩形状開口部２４ｄが形成されている。
【００４８】
第３リフレクタ２６は、遮光板３４の前方側斜め下方に配置されており、第２リフレクタ２６で反射した光源１２ａからの光を、投影レンズ１８を透過させることなく前方へ向けて反射させるようになっている。この第３リフレクタ２６の反射面２６ａは、遮光板３４の後端縁３４ａを焦線とする放物柱面で構成されており、この焦線と直交する鉛直断面形状は、光軸Ａｘと平行に延びる軸線を軸とする比較的焦点距離が短い放物線で構成されている。この第３リフレクタ２６は、その後端部において第２リフレクタ２４に固定支持されている。
【００４９】
第４リフレクタ３０は、光源１２ａの後方側斜め下方に配置されており、光源１２ａの中心位置Ａを中心とする球面状の反射面３０ａを有している。この反射面３０ａの外周縁は、投影レンズ１８の有効径よりもやや小さい径の半円形状を有しており、その上端縁は光軸Ａｘの下方において下向き円弧状に延びるように形成されている。これにより、第４リフレクタ３０は、光源１２ａから後方側斜め下方へ向かう光を、その反射面３０ａにおいて光源１２ａに戻し、これを光源１２ａからの擬似発散光として第１リフレクタ１４の反射面１４ａに入射させるようになっている。この第４リフレクタ３０は、第２リフレクタ２４と一体で形成されている。
【００５０】
第５リフレクタ３２は、光源１２ａの前方側斜め下方に配置されており、光源１２ａの中心位置Ａを中心とする球面状の反射面３２ａを有している。この反射面３２ａの外周縁は、投影レンズ１８の有効径よりも小さい径の半円形状を有しており、その上端縁が光軸Ａｘよりもやや低い高さに位置している。これにより、第５リフレクタ３２は、光源１２ａから前方側斜め下方へ向かう光を、その反射面３２ａにおいて光源１２ａに戻し、これを光源１２ａからの擬似発散光として第２リフレクタ２４の反射面２４ａに入射させるようになっている。この第５リフレクタ３２は、ミラー部材２８と第２リフレクタ２４の底面壁とに挟まれるようにして第２リフレクタ２４に位置決め固定されている。
【００５１】
図５は、車両用前照灯１０から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍ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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。
【００５２】
同図に示すように、この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って、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。
【００５３】
このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されている。
【００５４】
このロービーム用配光パターンＰＬは、２つの配光パターンＰ１Ｌ、Ｐ２Ｌの合成配光パターンとして構成されている。
【００５５】
配光パターンＰ１Ｌは、第１リフレクタ１４の反射面１４ａで反射して投影レンズ１８を透過した光源１２ａからの光により形成される配光パターンであって、投影レンズ１８の後側焦点面（すなわち後側焦点Ｆを含む焦点面）上に形成される光源像の反転投影像として形成されるようになっている。そして、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、ミラー部材２８の上向き反射面２８ａの前端縁の反転投影像として、この配光パターンＰ１Ｌにおいて形成されるようになっている。
【００５６】
この配光パターンＰ１Ｌは、Ｖ−Ｖ線を中心にして左右方向に大きく拡がる横長配光パターンとして形成されており、ロービーム用配光パターンとして必要な拡散角度を確保するようになっている。このように左右方向に大きく拡がる配光パターンとして形成されるのは、光源１２ａが車幅方向に延びる線分光源として構成されているとともに、第１リフレクタ１４の反射面１４ａの断面形状を構成する楕円の離心率が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ことによるものである。
【００５７】
そして、この配光パターンＰ１Ｌにより、ロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンＨＺＬが形成されるようになっている。このようにホットゾーンＨＺＬが配光パターンＰ１Ｌにより形成されるのは、第１リフレクタ１４の反射面１４ａの光軸Ａｘを含む鉛直断面を構成する楕円Ｅ１Ｖの第２焦点が、投影レンズ１８の後側焦点Ｆよりも僅かに前方に位置する点Ｂに位置しており、これによりミラー部材２８の上向き反射面２８ａで反射した後に投影レンズ１８から出射した光が、エルボ点Ｅ近傍に向かうことによるものである。
【００５８】
この配光パターンＰ１Ｌの形成に寄与する第１リフレクタ１４からの反射光は、その反射面１４ａに光源１２ａから直接入射する光と、第４リフレクタ３０の反射面３０ａで反射してから第１リフレクタ１４の反射面１４ａに入射する光とによって構成されている。
【００５９】
配光パターンＰ２Ｌは、第２リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した後、さらに第３リフレクタ２６の反射面２６ａで反射して、投影レンズ１８を透過することなく前方へ照射された光源１２ａからの光により形成される配光パターンであって、その上端縁に水平方向に延びるカットオフラインＣＬ３を有している。
【００６０】
この配光パターンＰ２Ｌは、Ｖ−Ｖ線を中心として配光パターンＰ１Ｌよりもさらに大きい左右拡散角で広がる横長配光パターンとして形成されており、これにより配光パターンＰ１Ｌの左右両側の明るさを補強して、旋回走行時等における視認性をさらに高めるようになっている。このように広拡散の横長配光パターンとして形成されるのは、第３リフレクタ２６の反射面２６ａが放物柱面で構成されていることによるものである。その際、この配光パターンＰ２Ｌは、上下幅が狭い配光パターンとなっているが、これは、光源１２ａが車幅方向に延びる線分光源として構成されていることによるものである。
【００６１】
この配光パターンＰ２ＬのカットオフラインＣＬ３は、第２リフレクタ２６から第３リフレクタ２６へ向かう反射光の一部が遮光板３４によって遮蔽されることにより、その後端縁３４ａの反転像として形成されるものである。その際、このカットオフラインＣＬ３は、下段カットオフラインＣＬ１と略同じ高さに位置しているが、これは、第２リフレクタ２４の反射面２４ａを構成する放物柱面において、その鉛直断面を構成する放物線の軸が光軸Ａｘと平行に延びていることによるものである。
【００６２】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ミラー部材２８を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されているが、その光源１２ａは、車幅方向に延びる線分光源として構成されるとともにその中心位置Ａから投影レンズ１８の後側焦点Ｆまでの距離Ｌが投影レンズ１８の焦点距離ｆよりも小さい値となる位置に配置されており、また、第１リフレクタ１４の後部における光軸近傍領域は開口部１４ｂとして形成されるとともに、その後方側には光源１２ａの中心位置Ａを第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点Ｄを第２焦点とする回転楕円面状の反射面２４ａを有する第２リフレクタ２４が設けられており、さらに、この第２リフレクタ２４の下方には、該第２リフレクタ２４で反射した光源１２ａからの光を投影レンズ１８を透過させることなく前方へ向けて反射させる第３リフレクタ２６が設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００６３】
すなわち、第１リフレクタ１４からの反射光の一部は、投影レンズ１８の後側焦点Ｆから後方へ延びる上向き反射面２８ａを有するミラー部材２８により上方側へ反射するので、その上向き反射面２８ａの前端縁の反転投影像としての鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上端部に有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができるとともに、第１リフレクタ１４からの反射光を前方照射光として有効に利用することができる。
【００６４】
その際、光源１２ａは車幅方向に延びる線分光源として構成されているので、投影レンズ１８によって形成される光源１２ａの反転投影像を、水平方向に長く延びる略横長矩形状の像とすることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬを配光ムラの少ない横長配光パターンとして形成することが容易に可能となる。
【００６５】
しかも、光源１２ａの中心位置Ａから投影レンズ１８の後側焦点Ｆまでの距離Ｌが投影レンズ１８の焦点距離ｆよりも小さい値に設定されているので、第１リフレクタ１４を小型化してその反射面１４ａの光源１２ａに対する立体角を大きくすることができ、これにより光源１２ａから出射する光の多くを第１リフレクタ１４の反射面１４ａに入射させることができる。
【００６６】
ただし、このように第１リフレクタ１４を小型化した場合には、投影レンズ１８によって形成される光源１２ａの反転投影像は大きいものとなるが、光源１２ａは車幅方向に延びる線分光源であり、その反転投影像は略横長矩形状の像のまま大きくなるので、横長配光パターンを維持することができる。
【００６７】
また、このように第１リフレクタ１４を小型化した場合、その後部が光源バルブ１２に干渉しやすくなるが、第１リフレクタ１４の後部における光軸近傍領域は開口部１４ｂとして形成されているので、このような干渉が発生するのを未然に防止することができる。そして、この第１リフレクタ１４の後方側には、光源１２ａの中心位置Ａを第１焦点とするとともに該第１焦点の下方に位置する点Ｄを第２焦点とする回転楕円面状の反射面２４ａを有する第２リフレクタ２４が設けられており、さらに、この第２リフレクタ２４の下方には、該第２リフレクタ２４で反射した光源１２ａからの光を投影レンズ１８を透過させることなく前方へ向けて反射させる第３リフレクタ２６が設けられているので、光源１２ａから開口部１４ｂを介して後方へ向かう光を、第２リフレクタ２４で反射させて第２焦点に一旦収束させた後、この第２焦点からの発散光として第３リフレクタ２６に入射させることができ、これを前方照射光として有効に利用することができる。
【００６８】
このように本実施形態によれば、ミラー部材２８を備えたプロジェクタ型の車両用前照灯１０において、灯具の薄型化を図るとともに配光ムラの少ない横長配光パターンを形成可能とした上で、光源光束の利用効率を高めることができる。
【００６９】
また本実施形態においては、光源１２ａが光軸Ａｘの側方から第２リフレクタ２４に挿入固定された光源バルブ１２の発光部により構成されているので、灯具の薄型化を容易に実現することができる。また、このようにした場合には，光源バルブ１２のようにバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源を有する光源バルブを用いることができるので、光源バルブの種類の選択の幅を広げることができる。
【００７０】
さらに本実施形態においては、第２リフレクタ２４と第３リフレクタ２６との間に、第２焦点を通るようにして車幅方向に延びる後端縁３４ａを有する遮光板３４が設けられているので、この遮光板３４により第２リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽することができ、これにより第３リフレクタ２６からの反射光により形成される配光パターンＰ２Ｌについても、その上端部に鮮明なカットオフラインＣＬ３を有するものとすることができる。
【００７１】
その際、第３リフレクタ２６は、遮光板３４の後端縁３４ａを焦線とする放物柱面状の反射面２６ａを有しているので、この第３リフレクタ２６からの反射光により形成される配光パターンＰ２Ｌを、左右方向に大きく拡散する横長配光パターンとすることができる。
【００７２】
しかも本実施形態においては、光源１２ａの後方側斜め下方に、光源１２ａの中心位置Ａを中心とする球面状の反射面３０ａを有する第４リフレクタ３０が設けられているので、光源１２ａから後方側斜め下方へ向かう光を第４リフレクタ３０で反射させて光源１２ａ近傍に戻し、これを光源１２ａ近傍からの発散光として第１リフレクタ１４に入射させることができ、これにより光源光束の利用効率をより一層高めることができる。
【００７３】
また本実施形態においては、光源１２ａの前方側斜め下方に、光源１２ａの中心位置を中心とする球面状の反射面３２ａを有する第５リフレクタ３２が設けられているので、光源１２ａから前方側斜め下方へ向かう光を第５リフレクタ３２で反射させて光源１２ａ近傍に戻し、これを光源１２ａ近傍からの発散光として第２リフレクタ２４に入射させることができ、これにより光源光束の利用効率をより一層高めることができる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、第２リフレクタ２４の反射面２４ａを構成する回転楕円面の第２焦点が、その第１焦点の真下に位置する点Ｄに位置しているものとして説明したが、この点Ｄから前後方向あるいは左右方向にずれた位置に設定することも可能である。
【００７５】
また、上記実施形態においては、第３リフレクタ２６の反射面２６ａが、遮光板３４の後端縁３４ａを焦線とする放物柱面で構成されているものとして説明したが、これ以外の曲面（例えば回転放物面や自由曲面等）で構成することも可能である。
【００７６】
さらに、上記実施形態のように、第４および第５リフレクタ３０、３２により、光源１２ａから光を光源１２ａ近傍に戻す代わりに、光源バルブ１２のシュラウドチューブ１２ｂに反射膜を形成し、この反射膜により光源１２ａから光を光源１２ａ近傍に戻すように構成することも可能である。
【００７７】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００７８】
まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
【００７９】
図６は、本変形例に係る車両用前照灯を示す、図３と同様の図である。
【００８０】
同図に示すように、本変形例に係る車両用前照灯１１０は、その基本的構成は上記実施形態の場合と同様であるが、第２リフレクタ２４の矩形状開口部２４ｄの形状および第３リフレクタ２６の配置が上記実施形態の場合と異なっている。
【００８１】
すなわち、本変形例においては、第２リフレクタ２４の矩形状開口部２４ｄの前端縁が点Ｄのやや前方に位置しており、これにより第２リフレクタ２４で反射した光源１２ａからの光をすべて第３リフレクタ２６に入射させるようになっている。
【００８２】
また、本変形例の第３リフレクタ２６も、その反射面２６ａが放物柱面で構成されている点は上記実施形態の場合と同様であるが、その焦線は点Ｄのやや前方に位置する点Ｇを通るようにして車幅方向に延びている。そしてこれにより、第３リフレクタ２６に入射した第２リフレクタ２４からの光を、すべて下向きの光として前方へ向けて反射させるようになっている。
【００８３】
本変形例の構成を採用した場合には、図７に示すように、第３リフレクタ２６からの反射光により形成される配光パターンＰ２Ｌ´は、上記実施形態の配光パターンＰ２Ｌのように上端部に鮮明なカットオフラインＣＬ３を有するものとはならないが、上記実施形態の配光パターンＰ２Ｌよりも下方へ拡がる配光パターンとすることができ、これにより車両前方路面の近距離領域も十分明るく照射することができる。
【００８４】
次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。
【００８５】
図８は、本変形例に係る車両用前照灯を示す、図３と同様の図である。
【００８６】
同図に示すように、本変形例に係る車両用前照灯２１０は、上記実施形態の第５リフレクタ３２の代わりに第６リフレクタ３６を備えており、また、第３リフレクタ２６の反射面形状が上記実施形態の場合とは一部異なっている。
【００８７】
第６リフレクタ３６は、光源１２ａの前方側斜め下方に配置されており、その反射面３６ａは、光軸Ａｘと直交する鉛直軸線を中心軸とする回転楕円面状に形成されている。その際、この反射面３６ａを構成する回転楕円面の中心軸を含む楕円Ｅ３は、光源１２ａの中心位置Ａを第１焦点とするとともに点Ｄ（すなわち第２リフレクタ２４の反射面２４ａを構成する回転楕円面の第２焦点）を第２焦点としている。
【００８８】
そして、この第６リフレクタ３６は、光源１２ａから前方側斜め下方へ向かう光を、後方側斜め下方へ向けて反射させて点Ｄに収束させ、この点Ｄからの発散光として第３リフレクタ２６に入射させるようになっている。
【００８９】
また、本変形例の第３リフレクタ２６は、その反射面２６ａの上部領域が反射面２６ｂとして構成されており、これにより、第２リフレクタ２４からの反射光を反射面２６ａに入射させるとともに、第６リフレクタ３６からの反射光を反射面２６ｂに入射させるようになっている。
【００９０】
その際、この第３リフレクタ２６の反射面２６ｂは、その反射面２６ａと同様、遮光板３４の後端縁３４ａを焦線とする放物柱面で構成されているが、その鉛直断面を構成する放物線の焦点距離は反射面２６ａの場合よりも大きい値に設定されている。そしてこれにより、この反射面２６ｂからの反射光がホルダ１６等により遮蔽されてしまうのをできるだけ回避して、第６リフレクタ３６からの反射光の多くを前方照射光として有効利用するようになっている。
【００９１】
その際、第６リフレクタ３６からの反射光についても、その一部が遮光板３４により遮蔽され、これにより配光パターンＰ２ＬのカットオフラインＣＬ３の形成に寄与するようになっている。
【００９２】
本変形例の構成を採用した場合においても、光源光束の利用効率を十分高めることができる。
【００９３】
なお、上記実施形態および各変形例においては、光源バルブ１２が第２リフレクタ２４に対して右側方から挿入固定されているものとして説明したが、左側方から挿入固定された構成としてもよい。
【００９４】
さらに、上記実施形態および各変形例においては、投影レンズ１８が平凸非球面レンズで構成されているものとして説明したが、これを通常の凸レンズやフレネルレンズ等で構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本願発明の第１実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図
【図２】上記車両用前照灯を示す側断面図
【図３】上記車両用前照灯を、その光源の各部位から出射する光の光路に注目して示す側断面図
【図４】上記車両用前照灯を示す平断面図
【図５】上記車両用前照灯から前方へ照射される光により灯具前方２５ｍ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ハイビーム用配光パターンを透視的に示す図
【図６】上記実施形態の第１変形例を示す、図３と同様の図
【図７】上記第１変形例を作用を示す、図５と同様の図
【図８】上記実施形態の第２変形例を示す、図３と同様の図
【符号の説明】
【００９６】
１０、１１０、２１０  車両用前照灯
１２  光源バルブ
１２ａ  光源
１２ｂ  シュラウドチューブ
１４  第１リフレクタ
１４ａ、２４ａ、２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３２ａ、３６ａ  反射面
１４ｂ  開口部
１４ｃ  ブラケット
１６  ホルダ
１８  投影レンズ
２４  第２リフレクタ
２４ｂ  バルブ挿入固定部
２４ｃ  バルブ挿入孔
２４ｄ  矩形状開口部
２６  第３リフレクタ
２８  ミラー部材
２８ａ  上向き反射面
３０  第４リフレクタ
３２  第５リフレクタ
３４  遮光板
３４ａ  後端縁
３６  第６リフレクタ
Ａ  光源の中心位置
Ａｘ  光軸
Ａｘ１  バルブ中心軸
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｇ  点
ＣＬ１  下段カットオフライン
ＣＬ２  上段カットオフライン
ＣＬ３  カットオフライン
Ｅ  エルボ点
Ｅ１Ｖ、Ｅ１Ｈ、Ｅ２、Ｅ３  楕円
Ｆ  後側焦点
ｆ  焦点距離
ＨＺＬ  ホットゾーン
Ｌ  光源の中心位置から投影レンズの後側焦点までの距離
ＰＬ  ロービーム用配光パターン
Ｐ１Ｌ、Ｐ２Ｌ、Ｐ２Ｌ´  配光パターン
【図１】
2006260799.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006260799.tif 000007
【図６】
2006260799.tif 000008
【図７】
2006260799.tif 000009
【図８】
2006260799.tif 000010