(57)【要約】【課題】  すれ違いビームパターンの中央の光量を安価に増大できる自動車用ヘッドランプを提供する。【解決手段】  シェード１３の下側には、光源８からの光がメインリフレクタ４に照射可能なる開口１４が開設されてなり、該開口１４を介して前記光源８からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントＤ１，Ｄ２をメインリフレクタ４の光源近傍に配設した。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置きの管球を有する光源と、自由曲面の反射面が複合的に組み合わせられてなるリフレクタとを備え、前記光源を点灯すると、前記光源からの光が前記リフレクタで反射されて外部に所定の配光パターンで照射されてなり、
前記リフレクタは、固定式であり且つ所定の配光パターンが得られるメインリフレクタと、該メインリフレクタの左側又は右側に立設され且つ光軸を有して前記配光パターンの右側又は左側に拡散タイプの配光パターンが得られるサブリフレクタとから構成されており、
前記光源は、前記光軸上に配置されてなると共にシェードによりグレア光が出ないように所定部位が囲繞されてなる自動車用ヘッドランプにおいて、
前記シェードの下側には、前記光源からの光が前記メインリフレクタに照射可能なる開口が開設されてなり、
該開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したことを特徴とする自動車用ヘッドランプ。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車用ヘッドランプであって、
前記光源は、カットライン形成用のストライブを用いたバルブよりなり、
前記ストライブの上を通過してシェードの開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させる第２セグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したことを特徴とする自動車用ヘッドランプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の自動車用ヘッドランプであって、
前記シェードの後側遮蔽板は、光源の中心とほぼ同じ高さにしたことを特徴とする自動車用ヘッドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リフレクタで配光パターンを制御する自動車用ヘッドランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ヘッドランプは、光源と、自由曲面の反射面が複合的に組み合わせられてなるリフレクタとを備え、前記光源を点灯すると、前記光源からの光が前記リフレクタで反射されて外部に所定の配光パターンで照射されてなり、前記リフレクタは、固定式であり且つ所定の配光パターンが得られるメインリフレクタと、該メインリフレクタの左側又は右側に立設され且つ光軸を有して前記配光パターンの右側又は左側に拡散タイプの配光パターンが得られるサブリフレクタとから構成されており、前記光源は、前記光軸上に配置されてなると共にシェードによりグレア光が出ないように所定部位が囲繞されてなる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１２３５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の自動車用ヘッドランプにあっては、自動車の中心から所定寸法離れた位置に右側ヘッドランプと左側ヘッドランプが配設されていて、該ヘッドランプは、メインリフレクタに対して左側のサブリフレクタ或いは右側のサブリフレクタのみが立設されてなるタイプの場合、配光パターンが左右の何れかに偏ってしまうおそれがある。例えば、メインリフレクタに対して左側のサブリフレクタのみが立設される右側ヘッドランプの場合、配光パターンが右側による傾向になる。この傾向を是正するために、メインリフレクタ及びサブリフレクタに様々な工夫を施しているので、原価が高騰することになる。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、すれ違いビームパターンの中央の光量を安価に増大できる自動車用ヘッドランプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、横置きの管球を有する光源と、自由曲面の反射面が複合的に組み合わせられてなるリフレクタとを備え、前記光源を点灯すると、前記光源からの光が前記リフレクタで反射されて外部に所定の配光パターンで照射されてなり、前記リフレクタは、固定式であり且つ所定の配光パターンが得られるメインリフレクタと、該メインリフレクタの左側又は右側に立設され且つ光軸を有して前記配光パターンの右側又は左側に拡散タイプの配光パターンが得られるサブリフレクタとから構成されており、前記光源は、前記光軸上に配置されてなると共にシェードによりグレア光が出ないように所定部位が囲繞されてなる自動車用ヘッドランプにおいて、前記シェードの下側には、前記光源からの光が前記メインリフレクタに照射可能なる開口が開設されてなり、該開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動車用ヘッドランプであって、前記光源は、カットライン形成用のストライブを用いたバルブよりなり、前記ストライブの上を通過してシェードの開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させる第２セグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自動車用ヘッドランプであって、前記シェードの後側遮蔽板は、光源の中心とほぼ同じ高さにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、光源が横置きであるから、配光パターンの外側の光量を上げることができる。また、前記シェードの下側には、前記光源からの光が前記メインリフレクタに照射可能なる開口が開設されてなり、該開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したため、すれ違いビームパターンの中央の光量を安価に増大できることになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、前記光源は、カットライン形成用のストライブを用いたバルブよりなり、前記ストライブの上を通過してシェードの開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させる第２セグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したため、シャープな配光パターンが得られることになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、前記シェードの後側遮蔽板は、光源の中心とほぼ同じ高さにしたため、光源の管球に反射されてグレア光となる光をカットでき、光量損失が最小で、シャープな配光パターンが得られることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
すれ違いビームパターンの中央の光量を安価に増大できる自動車用ヘッドランプを提供する、という目的を、横置きの管球を有する光源と、自由曲面の反射面が複合的に組み合わせられてなるリフレクタとを備え、前記光源を点灯すると、前記光源からの光が前記リフレクタで反射されて外部に所定の配光パターンで照射されてなり、前記リフレクタは、固定式であり且つ所定の配光パターンが得られるメインリフレクタと、該メインリフレクタの左側又は右側に立設され且つ光軸を有して前記配光パターンの右側又は左側に拡散タイプの配光パターンが得られるサブリフレクタとから構成されており、前記光源は、前記光軸上に配置されてなると共にシェードによりグレア光が出ないように所定部位が囲繞されてなる自動車用ヘッドランプにおいて、前記シェードの下側には、前記光源からの光が前記メインリフレクタに照射可能なる開口が開設されてなり、該開口を介して前記光源からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントをメインリフレクタの光源近傍に配設したことで、実現した。
【実施例１】
【００１２】
以下、この発明の一実施例を図１〜図１２に基づいて説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態にかかるヘッドランプ２，３は、左側通行区分の自動車に取り付けられるものである。従って、右側通行区分の自動車に取り付けられるヘッドランプは、この実施の形態にかかるヘッドランプ２，３と左右逆となる。更に、この実施の形態において、メインリフレクタ４により得られる所定の配光パターンは、すれ違い用の配光パターンである。
【００１３】
図において、符号「ＦＲ」は、自動車の進行方向であって、運転者側から見た前方を示す。符号「ＲＲ」は、自動車の進行方向と逆方向であって、運転者側から見た後方を示す。符号「Ｕ」は、上側を示す。符号「Ｄ」は、下側を示す。符号「Ｍ」と「Ｓ」は、上側Ｕと下側Ｄとの間を示す。符号「Ｌ」は、運転者側から前方を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、運転者側から前方を見た場合の右側を示す。符号「Ｚ−Ｚ」は、光軸（疑似光軸）のことを示す。符号「Ｈ−Ｈ」は、水平線（水平軸）のことを示す。符号「Ｖ−Ｖ」は、垂直線（垂直軸）のことを示す。
【００１４】
符号１は、自動車であり、図１に示す上側から見た上面図に明らかなように、自動車１の左右中心０Ｘの最前位置（図１の最も上の部分）から左Ｌ側及び右Ｒ側にいくに従い後ＲＲ側にいく形状に形成されている。かかる自動車１の左Ｌ側及び右Ｒ側に、前記した左側のヘッドランプ２と右側のヘッドランプ３とが配置されている。
【００１５】
前記した左側のヘッドランプ２は、すれ違い用ランプ２ａと、走行用ランプ２ｂとよりなる。前記すれ違い用ランプ２ａは、前記メインリフレクタ４の右Ｒ側に立設されてなるサブリフレクタ５の透孔１２（図６）の光軸ＺＬ−ＺＲ上に、「光源」としての管球を有する放電灯（メタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）など）８が着脱可能に配置されている。該放電灯８の光軸ＺＬ−ＺＲは、メインリフレクタ４の光軸ＺＦ−ＺＲの焦点位置に直交するように左Ｌ、右Ｒを向いているので、本発明では「横置き」という。該放電灯８は、シェード１３により配光パターンにグレア光が生じないように障壁となっているが、後述する前記メインリフレクタ４の下段の２個の縦長のセグメントＤ１〜Ｄ４に対向するこのシェード１３の位置に開口１４が形成されている。
【００１６】
前記シェード１３は、図７及び図９に示すように、前記光軸ＺＬ−ＺＲ上に配置されてなると共に放電灯８による直射光を遮る前側遮蔽板１３ａと、グレア光が出ないように放電灯８の下Ｄ側を覆うように囲繞する下側遮蔽板１３ｂと、放電灯８の中心とほぼ同じ高さに形成されてなる後側遮蔽板１３ｃとよりなる。符号１３ｄは、サブリフレクタ５に支持する支持部である。
【００１７】
符号１０は、前記メインリフレクタ４の左Ｌ側に立設されてなる補助のサブリフレクタであり、前記サブリフレクタ５の反射の邪魔にならない程度のものでしかない。
【００１８】
前記した右側のヘッドランプ３は、図２に示す左側のヘッドランプ２と概略左右対称に形成されてなるので、図示を省略した。
【００１９】
前記放電灯８には、カットライン形成用のストライブを有するカテゴリーＤ２Ｒタイプである。
【００２０】
前記メインリフレクタ４は、固定式であって、所定のすれ違い用の配光パターンが得られる。また、前記メインリフレクタ４は、放電灯８の光軸ＺＬ−ＺＲ近辺の幅が最高光度が得られる程度の幅、例えば、７０から１００ミリメートルの幅を有し、長さが所定のすれ違い用の配光パターンが得られる程度の縦長形状の構造を為す。
【００２１】
図３に示すように、左Ｌ側のメインリフレクタ４を代表して説明すると、上下に３〜４段（上段、中段（一部が更に上下２段となっている）、下段）に分割されていると共に左右に４段に分割されている。即ち、上段の４個の縦長のセグメントＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４と、中段を上下に分割した上側の縦長のセグメントＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４及び下側の縦長のセグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、下段の４個の縦長のセグメントＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とから構成されている。右側のメインリフレクタは、左側のメインリフレクタ４に近似した構成である。本発明の「セグメント」とは、前記した下段の２個の縦長のセグメントＤ１，Ｄ２のことであり、同じく「第２セグメント」とは、前記した下段の２個の縦長のセグメントＤ３，Ｄ４のことである。かかる下段の４個の縦長のセグメントＤ１〜Ｄ４は、図３から明らかなように、メインリフレクタ４の放電灯８近傍である。
【００２２】
前記メインリフレクタ４は、前記光軸ＺＬ−ＺＲ近辺から下端まで、即ち、前記下段のセグメントＤ１〜Ｄ４において得られる配光パターンが、上端から前記光軸ＺＬ−ＺＲ近辺まで、即ち、上段のセグメントＵ１〜Ｕ４及び中段のセグメントＭ１〜Ｍ４及びＳ１〜Ｓ４において得られる配光パターン中に含まれる反射面から構成されている。
【００２３】
前記サブリフレクタ５は、固定式であって、立て壁形状を為し、図３に示すように、左Ｌ側のサブリフレクタ５を代表して説明すると、上下に５段に分割された縦長のセグメントＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とよりなる。図３において、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９は、セグメントのように描かれているがダミーであって、レンズ１５を通してヘッドランプ２，３を覗き込んだ時の見栄えを損なわないようにしただけのものである。該サブリフレクタ５は、上下に行くに従って前Ｆ側に突出した構造を為す。
【００２４】
図１１は、コンピュータのシュミレーションで得られたサブリフレクタ５の各セグメントＲ１〜Ｒ５の配光パターン（小四角形の光源の像が集合された配光パターン）を簡略化して示す説明図である。また、図１２は、コンピュータのシュミレーションで得られた右側のサブリフレクタの各セグメント（図示省略）の配光パターンを簡略化して示す説明図である。
【００２５】
図１１（ａ）は、左側のヘッドランプ２のすれ違い用ランプ２ａのサブリフレクタ５の上から１番目のセグメントＲ１の配光パターンを示す。以下同様に、図１１（ｂ）は、サブリフレクタ５の上から２番目のセグメントＲ２の配光パターンを示す。図１１（ｃ）は、サブリフレクタ５の上から３番目のセグメントＲ３の配光パターンを示す。図１１（ｄ）は、サブリフレクタ５の上から４番目のセグメントＲ４の配光パターンを示す。図１１（ｅ）は、サブリフレクタ５の上から５番目のセグメントＲ５の配光パターンを示す。
【００２６】
図１２（ａ）は、右側のヘッドランプ３のサブリフレクタの上から１番目のセグメント（図示省略）の配光パターンを示す。以下同様に、図１２（ｂ）は、該サブリフレクタの上から２番目のセグメント（図示省略）の配光パターンを示す。図１２（ｃ）は、サブリフレクタの上から３番目のセグメント（図示省略）の配光パターンを示す。図１２（ｄ）は、サブリフレクタの上から４番目のセグメント（図示省略）の配光パターンを示す。図１２（ｅ）は、サブリフレクタの上から５番目のセグメント（図示省略）の配光パターンを示す。
【００２７】
図１１に示すように、左側のヘッドランプ２のすれ違い用ランプ２ａのサブリフレクタ５の各セグメントＲ１〜Ｒ５により得られる配光パターンは、垂直線ＶＵ−ＶＤの左側に、且つ水平線ＨＬ−ＨＲの下側にそれぞれ拡散タイプされている。図１２は、右側のヘッドランプ３のサブリフレクタの各セグメントにより得られる配光パターンで、垂直線ＶＵ−ＶＤの右側に、且つ水平線ＨＬ−ＨＲの下側にそれぞれ拡散タイプされている。
【００２８】
前記した補助のサブリフレクタ１０も固定式であって、立て壁形状を為し、図３に示すように、左Ｌ側の補助のサブリフレクタ１０を代表して説明すると、上下に５段に分割された縦長のセグメントＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５とよりなる。図３において、Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９は、セグメントのように描かれているが、ダミーであって、レンズ１５を通してヘッドランプ２，３を覗き込んだ時の見栄えを損なわないようにしただけのものである。該補助のサブリフレクタ１０は、上下に行くに従って前Ｆ側に突出した構造を為す。
【００２９】
前記した一連のセグメントは、図示したようにセグメントの境界線が見えているが、一連のセグメントの場合（セグメントが連続的に形成されている場合）、セグメントの境界線が見えない場合がある。
【００３０】
前記ヘッドランプ２，３のすれ違い用ランプ２ａは、メインリフレクタ４と、サブリフレクタ５と、補助のサブリフレクタ１０と、放電灯８とより構成され、レンズ１５と、ランプハウジング６により区画された灯室内に配置される。尚、図２に示すヘッドランプ２は、放電灯８等が２個左右並設されているが、これに限定されるものではない。また、符号７は、放電灯８を透孔１２から着脱させた後に閉じることのできるキャップである。
【００３１】
前記メインリフレクタ４及びサブリフレクタ５は、例えば、「Mathe-matical Elements for Computer Graphics」(Devid F.Rogers、J Alan Adams)に記載されている自由曲面の反射面が複合的に組み合わせられてなり、該反射面は、アルミ蒸着や銀塗装などにより形成されている。
【００３２】
以上のように、この実施例によれば、放電灯８を点灯すると、放電灯８からの光がメインリフレクタ４によって反射されて、図１０（ａ）に示すような最高光度を有する所定のすれ違い用の配光パターン（図１０（ａ）は、左側のヘッドランプ２のすれ違い用ランプ２ａの配光パターン）が得られる。また、放電灯８からの光が左側のヘッドランプ２のすれ違い用ランプ２ａにあっては右側のサブリフレクタ５、右側のヘッドランプ３のすれ違い用のランプにあっては左側のサブリフレクタによって反射されて、図１０（ｂ）に示すような拡散タイプの配光パターン（図１０（ｂ）は、左側のヘッドランプ２のすれ違い用ランプ２ａの配光パターン）が得られる。この際、放電灯８が横置きであることにより、外側の光量を上げることができる。この所定のすれ違い用の配光パターンの右側及び左側に拡散タイプの配光パターンがそれぞれ合成されて、図１０（ｃ）に示すような配光パターン（図１０（ｃ）は、左側のヘッドランプ２のすれ違い用ランプ２ａの配光パターン）で外部に照射される。
【００３３】
自由曲面からなる前記メインリフレクタ４による配光パターンは、図１０（ａ）に示すように中央の光量が多い。これは、シェード１３の開口１４を介して照射された放電灯８の光が前記メインリフレクタ４の下段の２個の縦長のセグメントＤ１，Ｄ２によって、配光パターンの中央側に多く集まるようにされているからである。
【００３４】
自由曲面からなる前記メインリフレクタ４による配光パターンは、前記ストライブ９の上を通過してシェード１３の開口１４を介して前記放電灯８からの光量を配光パターンの中央側に反射させる下段の２個の縦長のセグメントＤ３，Ｄ４を配設してなる。
【００３５】
自由曲面からなる前記サブリフレクタ５による配光パターンは、図１０（ｂ）に示すようになっていて、前記メインリフレクタ４及び前記サブリフレクタ５それぞれにおいて反射された放電灯８の光の合成配光パターンが、図１０（ｃ）に示す所望の配光パターンとなるのである。
【００３６】
前記シェード１３の下側には、前記放電灯８からの光が前記メインリフレクタ４に照射可能なる開口１４が開設されてなり、該開口１４を介して前記放電灯８からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントＤ１，Ｄ２をメインリフレクタ４の放電灯８近傍に配設したため、すれ違いビームパターンの中央の光量を安価に増大できることになる。
【００３７】
前記シェード１３の後側遮蔽板１３ｃは、放電灯８の中心とほぼ同じ高さにしたため、放電灯８の管球に反射されてグレア光となる光をカットでき、光量損失が最小で、シャープな配光パターンが得られることになる。
【００３８】
前記放電灯８は、カットライン形成用のストライブ９を用いてなり、前記ストライブ９の上を通過してシェード１３の開口１４を介して前記放電灯８からの光量を配光パターンの中央側に反射させるセグメントＤ３，Ｄ４をメインリフレクタ４の放電灯８近傍に配設したため、シャープな配光パターンが得られることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
前記実施例の場合、上下に複数に分割されてなるサブリフレクタ５が、図３に示すように、正面から見て段々形状をなすものであるが、段々形状に限定されるものではなく、１本の線で結ばれているものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施例に係るヘッドランプを搭載した自動車の前側を示す概略上面図。
【図２】図１のＨ部の水平断面にかかる説明図。
【図３】図２の矢視ＤＡにかかる左側のヘッドランプを示す正面図。
【図４】図３のＳＢ−ＳＢ線に沿ったヘッドランプを示す断面図。
【図５】図３のＳＣ−ＳＣ線に沿ったヘッドランプを示す断面図。
【図６】図４の矢視ＤＤにかかる左側のヘッドランプを示す側面図。
【図７】図６のヘッドランプに光源及びシェードを備えさせた状態における光の反射状態を示す断面図。
【図８】本発明に採用された放電灯の一例を示す概略図。
【図９】図６のシェードの斜視図。
【図１０】図１の光源が点灯した状態における配光パターンを示し、（ａ）は、左側のヘッドランプのメインリフレクタによるすれ違い用の配光パターン、（ｂ）は、同ランプのサブリフレクタによる拡散タイプの配光パターン、（ｃ）は、同ランプのメインリフレクタ及びサブリフレクタによる合成配光パターン。
【図１１】左側のヘッドランプに搭載されてなる光源のフィラメントパターンを示す図。
【図１２】右側のヘッドランプに搭載されてなる光源のフィラメントパターンを示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１  自動車
２  左側のヘッドランプ
２ａ  すれ違い用ランプ
３  右側のヘッドランプ
４  メインリフレクタ
５  サブリフレクタ
８  「光源」としての放電灯
１３  シェード
１３ｃ  後側遮蔽板
１４  開口
ＦＲ  自動車の進行方向
ＲＲ  自動車の進行方向と逆方向
Ｕ  上
Ｄ  下
Ｍ、Ｓ  上側と下側との間
Ｌ  左
Ｒ  右
Ｚ−Ｚ  光軸（疑似光軸）
Ｈ−Ｈ  水平線（水平軸）
Ｖ−Ｖ  垂直線（垂直軸）
Ｄ１，Ｄ２  「セグメント」としての下段のセグメント
Ｄ３，Ｄ４  「第２セグメント」としての下段のセグメント
【図１】
2006261044.tif 000003
【図２】
2006261044.tif 000004
【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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【図１１】
2006261044.tif 000013
【図１２】
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