(57)【要約】【課題】【解決手段】光源と全直接／間接反射表面の完全な隠蔽と本発明において示した半レンズ照明の原理の使用とによる光面の高さの正確な調整に基づく、特に自動車用に開発されたヘッドランプ。本発明の最も好ましい実施形態は、単一標準光源（１）、クローバー形状の構造を構成しそれぞれ独自の光路を有する３ユニット（２；３、１２；１３、２２；２３）の反射板群、３個の平凸レンズ（２７、７、１７）、３枚の平面ミラー（２５、５、１５）、及び平凸レンズの上側半分を覆う３個の可動式半シャッタ（２６、６、１６）と、さらにこの実施形態の前向き部分内の遮蔽板（９）と反射面とからなる。前述の基本照明原理は、単一又は複数の反射板を有するか又はヘッドランプ構造内にレンズがなく反射板の数又は方向の制限のないヘッドランプ設計に適用することができる。【選択図】図１
2007511035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と直接及び間接反射面との全体的隠蔽と、半レンズ照明原理を使用する光面の高さの正確な調整とに基づき、対向通行ユーザの目に眩しさを引き起こすことなく連続長距離照明を提供するヘッドランプ設計。
【請求項２】
標準光源、３ユニットからなる反射板群、３枚の平面ミラー、２枚のミラー反射板、傾斜遮蔽板、３個の半シャッタ、３個の非球面平凸レンズ、３種の光路、透明前面レンズ、及びヘッドランプハウジングを含む、３成分光路を有し請求項１に記載した原理で動作するヘッドランプ設計。
【請求項３】
光源が、何らの限定なく、白熱、ハロゲン、高強度放電（ＨＩＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯、及び他のタイプであってよい、請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項４】
移動方向に対して第１の反射板ユニットが前方を向き、第２の反射板ユニットが下方を向き、第３の反射板ユニットが上方を向いており、各ユニットが、単一光源を使用して同じ原理により独立した光路として働く、請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項５】
前記光源が、前記反射板群の各部分の第１焦点の近くに配置された、請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項６】
反射板ユニットが、楕円又は楕円を組み合わせた形である、請求項４に記載のヘッドランプ。
【請求項７】
反射板が、好ましくは複数の表面形状を有する、放物形状、円筒形状、長円形状等の形状、或いはこれらの形状の如何なる組み合わせでもよい、請求項４に記載のヘッドランプ。前記反射板表面の湾曲は、必要又は好みにより自由に調整することができる。
【請求項８】
前向き部分が、光源、上側部分と下側部分からなる反射板ユニット、反射内側面を有する傾斜遮蔽板、平坦或いは凹状の反射面、平面ミラー、半シャッタ、平凸レンズ、及び光通路用開口部を含む、請求項４に記載のヘッドランプ。
【請求項９】
光源が、各反射板部の第１焦点の近くに配置され、請求項３に示したものと同じタイプのものである、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１０】
前記反射板部が、請求項６と７に示したものと同じ構造を有する、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１１】
前記反射板部の第２焦点が、前記傾斜遮蔽板の上縁の中央部にある、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１２】
前記平凸レンズの焦点も前記傾斜遮蔽板の上縁の中央部の近くにある、請求項８に記載のヘッドランプ。遮蔽板の上縁の前記中央部は、路面に平行でかつ平凸レンズの光学的中心を通る水平面上にあり続け、従ってこの点に集束した光線は、平凸レンズの下側半分に当たり路面の方に向かう平行光ビームとして放射され、長距離照明を提供する。
【請求項１３】
内側の平坦或いは凹状の反射面を有する遮蔽板が、前記下側反射板部に対して約４５度の角度で配置され、閉位置にあるときに、遮蔽板自体に当たる光線を前記反射面の方に反射させる、請求項８に記載のヘッドランプ。前記遮蔽板は、開位置のとき、光源によって生成され下側反射板によって反射された光線を平凸レンズの下側半分に当たるようにする。
【請求項１４】
前記反射面が、平坦或いは凹状であることができ、また上側反射板部の前縁に配置され、前記反射面自体に当たる光線を前記遮蔽板から平凸レンズの下側半分に導くために使用される、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の反射面の前縁と半シャッタの上縁の間に平面ミラーが配置され、平面ミラー自体に当たる光線を平凸レンズの下側半分に反射する、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１６】
半シャッタは可動式の部品であり、反射性の平坦な内側面と凹状の外側面とを有し、前記平面ミラーと平凸レンズの枠の間に配置された、請求項８に記載のヘッドランプ。前記半シャッタの下縁が、平凸レンズを２つの等しい下側部分と上側部分に分割し、下縁からレンズ枠に固定されている。前記半シャッタは閉位置にあるとき、半シャッタ自体に当たる光線を平凸レンズの下側半分に反射する。前記半シャッタは開位置にあるときに、水平面上にあり、光線を平凸レンズの上半分に当て、半シャッタの凹状外側面に当たる光線を平凸レンズの上側半分に導いて路面に向って投射する。
【請求項１７】
平凸レンズが、目的に応じたヘッドランプハウジングの形状とサイズによって、好ましくは平坦なバック面と非球面のフロント面を有し、或いは、球状、円筒状又はこれらの組み合わせ、更にはフレネルレンズや他のタイプのものであることができる、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１８】
遮蔽板の上縁と半シャッタの下縁の間にある光通路用の開口部が、視認性を高めるために非反射塗料又は被覆で塗られた、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１９】
下向き部分が、光源、前側部分と後側部分からなる反射板ユニット、ミラー反射板、平面ミラー、半シャッタ、平凸レンズ、及び光通路用の開口部を含む、請求項４に記載のヘッドランプ。
【請求項２０】
光源が、各反射板部の第１焦点の近くに、請求項３に示したものと同じ形状で配置された、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２１】
前記反射板部が、請求項６と７に示したものと同じ構造を有する、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２２】
前面反射板部の第２焦点が、路面に対して平行で平凸レンズの光学的中心を通る水平軸上と水平軸よりも上にある前記ミラー反射板の下側前縁の近くにあり、従ってこの点に集束した全ての光線は平凸レンズの下側半分に当たり、路面に向って平行ビームとして投射され長距離照明を提供する、請求項１９に記載のヘッドランプ。後側反射板部の第２焦点は通常、前記ミラー反射板の後方にあるが、前記焦点の焦点像は、この焦点像を通る光線が前記平凸レンズの下側半分に当たり、路面に向って傾けられた光ビームとして放射されて短距離照明を提供するように、前記ミラー反射板と平凸レンズの間の点までシフトする。
【請求項２３】
前記平凸レンズの焦点が、前記ミラー反射板の下側前縁の同じ焦点にある、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２４】
ミラー反射板が、後側反射板部の下縁に配置され、それにより、ミラー反射板が、両方の反射板部によって反射された全ての光線を受け取り、その光線を前記平凸レンズの下側半分に導くことができる、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２５】
平面ミラーが、前記前側反射板部の下縁に配置され、それにより、平面ミラーが、平面ミラー自体に当たる光線を平凸レンズの下側半分に導く、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２６】
可動式半シャッタが、請求項１６に示したものと同じ形状、設計及び機能を有する、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２７】
平凸レンズが、請求項１７に示したものと同じ形状、設計及び機能を有する、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２８】
光通路用の開口部が、視認性を高めるために非反射塗料又は被覆で塗られている、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項２９】
反射板部が傾斜位置に配置され、それにより前側部分と反射板部の焦点が、ミラー反射の下縁の近くにありかつミラー反射板の焦点でもある同じ共通焦点になり、従って反射板部によって反射された全ての光線が、平凸レンズの下側半分の方に導かれる、請求項１９に記載のヘッドランプ。従って、前記光線は、路面に向って平行光ビームとして投射され、常に平凸レンズの光学的中心を通る水平面より下にある。
【請求項３０】
上向き部分は、光源、前側部分と後側部分からなる反射板ユニット、ミラー反射板、平面ミラー、半シャッタ、平凸レンズ、及び光通路用の開口部を含む、請求項４に記載のヘッドランプ。
【請求項３１】
光源は、各反射板部の第１焦点の近くに配置され、請求項３に示したものと同じタイプのものであることができる、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３２】
前記反射板部は、請求項６と７に示したものと同じ構造を有する、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３３】
前側と後側の各反射板部の第２焦点は通常、前記ミラー反射板の後方にあるが、前面反射板部の焦点像は、路面に平行で平凸レンズの光学的中心とミラー反射板の下縁を通る水平面上にある前記前側反射板部の上縁にシフトし、従ってこの点に集束した全ての光線が、平凸レンズの下側半分に当たり、路面の方への平行ビームとして投射され長距離照明を提供する、請求項３０に記載のヘッドランプ。後側反射板部の焦点像は前記前側反射板の上縁と平凸レンズの間の点にシフトし、この焦点像を通る光線が前記平凸レンズの下側半分に当たり路面に向って傾斜した光ビームとして投射されて短距離照明を提供する。
【請求項３４】
前記平凸レンズの焦点が、前面反射板部の第２焦点の焦点像でもある前記前側反射板部の上縁にある、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３５】
ミラー反射板が、後側反射板部の上縁に配置され、その結果、両方の反射板部によって反射された全ての光線を受け取って平凸レンズの方に導くことができる、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３６】
平面ミラーが、平面ミラー自体に当たる光線を平凸レンズの下側半分に導くように前記ミラー反射板の前縁に配置された、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３７】
可動式半シャッタが、請求項１６に示したものと同じ形状、設計及び機能を有する、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３８】
平凸レンズが、請求項１７と１８に示したものと同じ形状、設計及び機能を有する、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項３９】
光通路用の開口部は、視認性を高めるために非反射塗料又は被覆が塗られている、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項４０】
反射板部が傾斜位置で配置され、その結果、前側と後側の各反射板部の焦点が、前面反射板部の上縁と平凸レンズの焦点の近くにある同じ共通焦点にあり、従って、反射板部によって反射された全ての光線が、平凸レンズの下側半分の方に導かれる、請求項３０に記載のヘッドランプ。従って、前記光線は、路面に向って平行光ビームとして投射され、常に平凸レンズの光学的中心を通る水平面の下方にある。
【請求項４１】
ヘッドランプが、請求項８で定義したものと同じ部品を有するそのヘッドランプ自身のための別個の光源を有し、同じ動作原理による単一光路を有する別個の実施形態として使用することができる、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項４２】
ヘッドランプが、請求項１９で定義したものと同じ部品を有するそのヘッドランプ自身のための別個の光源を有し、同じ動作原理による単一光路を備えた別個の実施形態として使用することができる、請求項１９に記載のヘッドランプ。
【請求項４３】
ヘッドランプが、請求項３０で定義したものと同じ部品を有するそのヘッドランプ自身のための別個の光源を有し、同じ動作原理による単一光路を備えた別個の実施形態として使用することができる、請求項３０に記載のヘッドランプ。
【請求項４４】
平凸レンズが、この設計の範囲内の一以上のミラー反射板を使用する反射板とミラー反射板の間に配置されてもよい、請求項４１、４２又は４３に記載のヘッドランプ。
【請求項４５】
半シャッタは、前記平面ミラーの拡張部分として、単一の平坦反射面として働く固定部品として使用されてもよく、その場合、平凸レンズの上側部分は照明されないままである、請求項１９又は３０に記載のヘッドランプ。
【請求項４６】
標準光源、３個のユニットからなる反射板群、３枚の平面ミラー、２枚のミラー反射板、半シャッタ、２個の非球面平凸レンズ、３種の光路、平凸前面レンズ、及びヘッドランプハウジングを含む、３成分光路を有し請求項１で定義した原理で動作するヘッドランプ設計。
【請求項４７】
光源は請求項３に示したものである、請求項４６に記載のヘッドランプ。
【請求項４８】
移動方向に対して、第１の反射板ユニットが前を向き、第２の反射板ユニットが下を向き、第３の反射板ユニットが上を向いており、各ユニットは、共通の単一光源を使用して同じ原理に従って独立光路として動作している、請求項４６に記載のヘッドランプ。
【請求項４９】
前記光源は、前記反射板群の各ユニットの第１焦点の近くに配置された、請求項４８に記載のヘッドランプ。
【請求項５０】
前向き部分は、光源、上側部分と下側部分からなる反射板、平面ミラー、半シャッタ、平凸レンズ、及び光通路の開口を含む、請求項４８に記載のヘッドランプ。
【請求項５１】
光源は、各反射板部の第１焦点の近くに配置されかつ請求項３に示したものと同じタイプのものである、請求項５０に記載のヘッドランプ。
【請求項５２】
前記反射板部は、請求項６と７に示したものと同じ構造を有する、請求項５０に記載のヘッドランプ。
【請求項５３】
下側反射板部の第２焦点は前記下側反射板部の前縁近くにあり、これは平凸レンズの焦点でもあり且つ、路面と平行で平凸レンズの光学的中心を通る水平面上にあり続け、従って、この焦点に集束した全ての光線が平凸レンズの下側半分に当たり、路面に向って平行ビームとして投射されて長距離照明を提供する、請求項５０に記載のヘッドランプ。上側反射板部の第２焦点が、前記下側反射板部の前縁と平凸レンズの間のどこかにあり、従ってこの点を通る光線は、前記平凸レンズの下側半分に当たり、路面に向って傾いた光ビームとして投射され短距離照明を提供する。
【請求項５４】
前記平凸レンズの焦点もまた、前記下側反射板部の前縁にある、請求項５０に記載のヘッドランプ。
【請求項５５】
平面ミラーは、上側反射板部の前縁と半シャッタの上縁の間に配置され、前記平面ミラー自体に当たる光線を平凸レンズの下側半分に反射する、請求項５０に記載のヘッドランプ。
【請求項５６】
半シャッタは平坦な内側反射面と凹状の外側面を有し、前記平面ミラーとレンズを囲む枠との間に配置された、請求項５０に記載のヘッドランプ。前記半シャッタの下縁は、平凸レンズを２つの半分に分割し、請求項１６に示したものと同じ特性と機構を有する。前記半シャッタが開位置にあるとき、上側反射板部によって反射された光線は半シャッタの外側凹面に当たり、前記平凸レンズの上側半分に導かれ、路面に向って投射される。
【請求項５７】
平凸レンズは請求項１７と１８に示したものと同じ形状を有する、請求項５０に記載のヘッドランプ。
【請求項５８】
下向き部分は、光源、前側部分と後側部分からなる反射板ユニット、平凸レンズ、ミラー反射板、平面ミラー、半シャッタ及び光通路用の開口部を含む、請求項４８に記載のヘッドランプ。
【請求項５９】
光源は、各反射板部の第１焦点の近くに配置され、請求項３に示したものと同じタイプのものである、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６０】
前記反射板部は、楕円か又は楕円を組み合わせた形状である、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６１】
前側と後側の各反射板部の第２焦点は、前記平凸レンズの焦点でもあるミラー反射板の下縁近くの共通点にあり、従って、この共通の焦点に集束された光線は平凸レンズの下側半分の方に導かれ、平行光ビーム路面に向って投射される、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６２】
ミラー反射板は、後側反射板部の下縁に適切な角度で配置された、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６３】
前記ミラー反射板は、放物形状、円筒形状、又はこれらの任意の組み合わせの形状であり、或いは平坦な反射面を有することができる、請求項６２に記載のヘッドランプ。
【請求項６４】
平面ミラーは、前記平面ミラー自体に当たる光を平凸レンズの下側半分の方に導くように半シャッタの上縁に配置された、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６５】
半シャッタは、請求項１６に示したものと同じ特性と機構を有する、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６６】
平凸レンズは、請求項１７と１８に示したものと同じ形状と機能を有する、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６７】
光通路用の開口部は、請求項２８に示したものと同じ特性を有する、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項６８】
上向き部分は、光源、前側部分と後側部分からなる反射板ユニット、ミラー反射板、平面ミラー、半シャッタ、及び光通路用の開口部を含む、請求項４８に記載のヘッドランプ。
【請求項６９】
光源は、各反射板部の第１焦点の近くに配置され、請求項３に示したものと同じタイプのものである、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７０】
前記反射板部は、楕円又は楕円を組み合わせた形状である、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７１】
前側と後側の各反射板部の第２焦点は通常、ミラー反射板の後方の共通点にあるが、前記平凸レンズの焦点でもある前面反射板部の上縁にシフトし、従って、この共通焦点に集束された光線が、平凸レンズの下側半分の方に導かれ、平行光として路面に投射される、請求項７０に記載のヘッドランプ。
【請求項７２】
ミラー反射板が、円筒形状、放物形状、又はこれらを組み合わせた形状であり、或いは平坦な反射面でよい、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７３】
ミラー反射板は、後側反射板部の上縁に、両方の反射板部によって反射された全ての光線を受け取り、その光線を請求項７１で定義されたような共通焦点に同じ照明結果で導くことができるように配置された、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７４】
平面ミラーは、前記ミラー反射板の前縁と半シャッタの上縁の間に、半シャッタと共にミラー反射板が対向通行者から見えないようにするミラー反射板用のカバーシャッタとして働くように配置され、前記平面ミラー自体に当たる光を平凸レンズの下側半分の方に導く、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７５】
光通路用の開口部は請求項３９に示したものと同一である、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７６】
ヘッドランプは、請求項５０に定義されたものと同じ部品を有する該ランプ自身のための別個の光源を有し、同じ動作原理により単一光路を有する別個の実施形態として使用することができる、請求項５０に記載のヘッドランプ。
【請求項７７】
ヘッドランプは、請求項５８に定義されたものと同じ部品を有する該ランプ自身のための別個の光源を有し、同じ動作原理により単一光路を有する別個の実施形態として使用することができる、請求項５８に記載のヘッドランプ。
【請求項７８】
ヘッドランプは、請求項６８に定義されたものと同じ部品を有する該ランプ自身のための別個の光源を有し、同じ動作原理により単一光路を有する別個の実施形態として使用することができる、請求項６８に記載のヘッドランプ。
【請求項７９】
平凸レンズは、この設計の範囲内の一以上のミラー反射板を使用する反射板とミラー反射板の間に配置されてもよい、請求項４１、４２、又は４３に記載のヘッドランプ。
【請求項８０】
半シャッタは、前記平面ミラーの拡張部分としての単一の平坦反射面として働く固定部品として使用されてもよく、その場合、平凸レンズの上側部分が常に照明されないままである、請求項５８又は６８に記載のヘッドランプ。
【請求項８１】
実施形態は、二成分光路を有する二重反射板群、三成分光路を有する三重反射板群、又は四成分光路を有する四重反射板群において使用することができる、請求項４１、４２、４３、４４、７６、７７、７８及び７９のいずれか１項に記載のヘッドランプ。
【請求項８２】
ヘッドランプは、道路状況により必要に応じて照明平面を調整するために、車両の移動方向によって上下又は左右に移動可能とすることができる、請求項２、８、１９、３０、４１、４２、４３、４４、４６、５０、５８、６８、７６、７７、７８、７９、及び８１のいずれか１項に記載のヘッドランプ。
【請求項８３】
前向き反射板は、反射板部に対して配置された１枚又は２枚のミラー反射板による間接照明原理に従って働く前方と後方又は傾斜位置に配置されてもよい、請求項８又は５０に記載のヘッドランプ。
【請求項８４】
照明平面の位置合わせが、路面に平行な同じ水平面上にある直接及び間接反射面と開口部の上縁とを調整することによって得られ、全ての光ビームが、眩しさを引き起こすことなしに水平面の下にあるようにするが、平凸レンズがない、請求項２、８、１９、３０、４１、４２、４３、４４、４６、５０、５８、６８、７６、７７、７８、７９、８１に記載のヘッドランプ。そのような場合、光分散パターンは、光ビームを路面に向って導く主表面によって保証される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に目に対する光の眩しさをなくしたい用途に関し、より具体的には、夜間運転において対向車や歩行者に対する眩しさのない連続長距離照明を得るための自動車用ヘッドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
如何なる天候下や道路状況においても対向通行ユーザの目に眩しくない光ビームで路面に良好な照明を提供する目的で、自動車用ヘッドランプに関する多くの研究がなされてきた。
【０００３】
この分野でなされた研究をまとめると下の通りである。
−投射型ヘッドランプの使用（例えば、R. Grafに付与された米国特許第１，６１４，０２７号、Youngに付与された同第２，２１５，２０３号、Futamiに付与された同第６，００７，２２３号、Doblerらに付与された同第６，２２０，７３６号、及びUchidaに付与された同第６，４１６，２１０号）。
【０００４】
−可動式の反射板やヘッドランプの使用（例えば、Lisakに付与された米国特許第５，０７７，６４２号、Shiraiに付与された同第６，５４３，９１６号）。
【０００５】
−白熱、ハロゲン、ＨＩＤ、有色光源、光ファイバ等の様々なタイプの光源の使用（例えば、Kieselらに付与された米国特許第４，３０２，６９８号、Niedaに付与された同第４，３６６，４０９号、Bertusに付与された同第４，５９４，５２９号、Kasboskeに付与された同第４，８３９，７７９号、Ahlgrenらに付与された同第５，０４５，７４８号、Davenportらに付与された同第５，２７８，７３１号、及びHulseに付与された同第６，１６８，３０２号）。
【０００６】
−防眩シールドの使用（例えば、Denleyに付与された米国特許第６，３７５，３４１号、Schollに付与された同第６，３８６，７４４号、Tatsukawaらに付与された同第６，４２２，７２６号、Ohshioらに付与された同第６，４２８，１９５号、Ballardらに付与された同第６，４３０、７９９号、Reiss Benoitに付与された仏国特許第２８０８８６７号）。
【０００７】
−光源、反射表面又はレンズを微粒子、薄膜形成層等で被覆する（例えば、Brownに付与された米国特許第４，３９１，８４７号、Currensらに付与された同第６，４４０，３３４号、Nakamuraらに付与された同第６，５３４，１１８号、Boonekampらに付与された同第６，５７０，３０２号）。
【０００８】
−前面レンズ上に特殊な回折部分を形成する（例えば、Tysoeに付与された米国特許第４，５７７，２６０号、Mizoguchiらに付与された同第５，０８１，５６４号、及びWatanabeらに付与された同第５，６８８，０４４号）。
【０００９】
−複数の正面反射板表面(face reflector surfaces)の使用（例えば、Stapelらに付与された米国特許第５，４８３，４３０号、Kuritaらに付与された同第５，９４４，４１５号）。
【００１０】
−光源と反射板が隠された反射ミラーを使用する間接照明（例えば、Stubblefieldに付与された米国特許第１，３００，２０２号、Jacobに付与された同第１，６８３，８９６号、Finkに付与された同第２，５１６，３７７号、Luderitzに付与された同第４，０８９，０４７号、Brunに付与された同第４，４５６，９４８号、Fylanに付与された同第４，６０５，９９１号、Oyamaに付与された同第４，６２０，２６９号、Oyamaらに付与された同第６，４５７，８５０号、Davenportらに付与された同第５，４１４，６０１号、Fayolleに付与された仏国特許第２６６８４３４号、及びGoto Shinichiroらに付与された日本国特許第７−１６４５００号）。
【００１１】
−ダクト型ヘッドランプアセンブリの使用（例えば、Richardに付与された米国特許第１，３２８，６９２号、Walchに付与された同第１，９６５，８６９号、Szelesに付与された同第３，６４３，０８１号、及びKampsらに付与された同第６，０７０，９９９号）。
【００１２】
−前面レンズ、反射板又はフロントガラスに偏光方式を使用（例えば、Schwarzmullerに付与された米国特許第３，８７６，２８５号、Zechnallらに付与された同第３，９３５，４４４号、Roeseler Olafに付与された独国特許第４４１７６７５号、及びJoel Leleveに付与された仏国特許第２７０５４３４号）。
【００１３】
−光源、反射板又は前面レンズの前方にシャッタ、ルーバ又はマスキング装置を使用する（例えば、Orric H. Biggsに付与された米国特許第３，５９８，９８９号、Jackelらに付与された同第５，０７７，６４９号、Blusseauに付与された同第５，１２４，８９１号、Futamiらに付与された同第６，１０９，７７２号、Taniuchiらに付与された同第６，５４３，９１０号、Strazzantiに付与された同第６，５５８，０２６号、Abou Pierreらに付与された同第２００３００８１４２４号、Mcnaughtに付与された英国特許第４４６３５８号、Longchampらに付与された同第２１４９０７７号、及びLaribe Armandに付与された仏国特許第２６２７８４５号）。
【００１４】
−ヘッドランプレベリング装置の使用（例えば、Ryderらに付与された米国特許第４，８０２，０６７号、Todaらに付与された同第６，５０４，２６５号、Ishikawaに付与された同第６，５１３，９５８号、及びOkuchiらに付与された同第６，５７２，２４８号）。
【００１５】
これらの技術の或るものは十分な照明を提供するが、眩しさを防ぐことができず、他のものは眩しさを完全に防ぐが妥当な距離で十分な光強度を保証しないか、或いは生成された光の少なくとも一部分が失われる。
【００１６】
光路上に配置された障害物や遮蔽部材（シャッタ、ルーバ、電球カバー、反射板シールド、防眩シールド等）或いは光源又は反射板表面に塗布された特殊塗料又は被覆、或いは光線の一部を吸収する他の方式（反射板表面、カバーレンズ、フロントガラス上の偏光、薄膜層、微粒子等）は、照明の光度測定値を低下させる。従来の投射型ヘッドランプ設計では、生成された光線の一部を反射板表面の前方に配置された遮光板が遮るので、照度が低下し、完全な眩しさ制御が実現されないことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明と類似したこれまでの技術の或るものにおいては、光源と反射表面とは、対向する通行者から完全には隠されておらず、従って眩しさを完全にはなくすことができない。一方、完全な隠蔽を提供する研究においては、シャッタ、ルーバ、遮蔽板によって、又は路面と平行に設計された平坦な反射面として作用する反射板の上側壁又は下側壁によって、或いはヘッドランプハウジングの上側部分に配置された平面ミラーが主反射面として使用され路面と平行な間接照明法によって完全な隠蔽が達成されている。しかしながら、これらの方法のいずれも平行光ビームを得ることができないので、所望の距離に十分な照明を提供することができない。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記従来の問題を解決するために、本発明は、光源と全直接及び間接反射表面とを対向通行者から完全に隠し、光源によって生成された光が、特別に設計した反射板又は反射表面で反射され集束され次いで平凸レンズに導かれ、その平凸レンズの上側半分が半シャッタによって閉じられ、下側半分だけが、光線が移動方向と水平であるように(horizontal to the travel direction)且つ水平光面よりも上を通らないようにするために利用され、光面の高さの正確な調整による半レンズ照明を提供するヘッドランプ設計を提供する。
【００１９】
本発明の最も好ましい実施形態は、単一標準光源と、クローバー形状の三成分光路(triple light pathway)構造を構成する３ユニットの反射板群（各ユニットは、反射板表面からなる独自の光路をそれぞれ有する）と、平凸レンズと、前記平凸レンズの上側半分を覆う可動式半シャッタとからなり、それにより、光源によって生成された光を最も効率的に照明に利用することができる。
【００２０】
本発明のヘッドランプは、内部設計を工夫したことにより、光源と全直接・間接反射表面の完全な隠蔽を保証し、それにより対向通行者に対して眩しさを引き起こさず、同時に光源によって生成されたほぼ全ての光を利用できるので、従来のヘッドランプ設計よりも良好な照明が提供される。
【００２１】
本発明の他の一目的は、互いに接近する車両からの複合的な正の効果を獲得し、また同じ方向に移動する車両並びに対向する車両の視距離と視界の質を改善することである。
【００２２】
本発明の更に他の目的は、夜間運転中にバックミラーを「昼間視界」モードで使用することを可能にし、それによりより安全で快適な運転を実現するヘッドランプ設計を保証することである。
【００２３】
本発明の更に他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるであう。
【００２４】
上述の、またその他の関連した目的を達成するために、本発明は、添付図面に示した実施形態の形で設計することができるが、前記図面は例示的なものに過ぎず、添付特許請求の範囲内で拡張できることに注意されたい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明においては、光源と全直接・間接反射表面とが対向する通行者から完全に隠されており、本明細書に示した設計によって光面(light plane)の高さが十分に調節できるので、所望の強度の光投射と長距離照明を提供する全く眩しくないヘッドランプシステムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この節では、本発明のヘッドランプシステムをよりよく理解できるように、本発明の好ましい実施形態のうちの幾つかの動作原理と利点を図面と共に示す。本発明は、図から分かるように、数種のヘッドランプタイプに様々な形で適用することができるが、どの設計が選択されても基本動作原理は同じである。本発明において前方、後方、上方、下方、水平、垂直等の方向を示す用語は、特に定義しない限り、本発明のヘッドランプが取り付けられた車両を基準にしている。光源によって生成された光を最も効率的に利用して照明するには、三成分光路（クローバー形）設計が好ましい。
【００２７】
図１は、本発明の基本動作原理を簡潔にまとめたものであり、ここでＸＸは、ヘッドランプの平凸レンズの光学的中心を通る水平面を表し、本発明に示した全ての図において路面と平行である。ＥＥは、対向する通行者の目の高さを表し、通常は、図１に示すＸＸ線より上にあり、ＹＹは、光源を通って路面に至る垂直軸を表す。図１は、また、本発明に示した設計によって意図された照明ゾーンと無ビームゾーンを示す。無ビームゾーンは、車両に取り付けられたヘッドランプによって生成された光線に対して定義するものであって、路面又は周囲から反射した一部の光線がこのゾーンに当たる場合があることに注意されたい。
【００２８】
本発明の設計は、光ビームが、水平ＸＸ光面よりも上を通らず、従って対向車線から見ている接近しつつある通行ユーザや観察者の目の高さ（ＥＥ水平線）より低いままであるので、路面上の照明を減少させることなしに全く眩しくないヘッドランプシステムの作製を保証する。トラックや地上走行車(land vehicle)等のヘッドランプが通常よりも高いレベルに取り付けられた状況では、ＸＸ光面は路面に向って少し傾いている場合があることに注意されたい。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態の定義から分かるように、本発明の設計は、何らの限定なしに数々の異なる組み合わせにおいて利用することができるが、この節では、本発明の好ましい実施形態の基本的な２例について、他の幾つかの変形例と共に説明する。
【００３０】
図２、図３、図４及び図５は、単一光源１と、３個の反射板ユニット（各ユニットはそれぞれ前方２、３、下方１２、１３、及び上方２２、２３を向き、後で詳しく説明する独自の光路アセンブリをそれぞれ有している）からなる反射板群と、好ましくは透明レンズである前面レンズ１０と、前面レンズの固定接続部を備えたヘッドランプハウジング２０とからなる、クローバー形の本発明のヘッドランプの第１の実施形態の基本部品と動作原理を示す。
【００３１】
本発明において使用される光源１は標準的に用いられる各種光源のいずれでもよく、白熱ランプ、ハロゲンランプ、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯、及び自動車用に国際的に承認された十分な光強度を有する他のタイプのランプを挙げることができるがこれらに限定されない。また、このシステムにおいて、光源として光ファイバを利用した照明を使用することもできる。光源１は、前記光源１のフィラメント又は放電スペースが各反射板ユニットの共通第１焦点ｆ１の近くになるように配置される。
【００３２】
反射板群の反射板ユニットは、楕円又は楕円を組み合わせた形であることが好ましいが、放物面、円筒面、長円面又は好ましくは複数面を有する類似の形状、或いはこれらのタイプのうちのいずれかの形状と他の形状の組み合わせ等の形状も使用でき、前記反射板表面の湾曲は、必要性又は好みに応じ自由に調整可能である。前記反射板ユニットの表面は、金属、プラスチック、ファイバ・ベースの材料等の材料をアルミニウム等の高反射物質で被覆してなる反射表面を作製するために一般に使用されている如何なる既存の材料からも作製できる。反射表面とガラスレンズの熱と衝撃に対する耐性を高めるためにホウ素化合物を使用してもよい。
【００３３】
第１の実施形態の前向き部分（図２、図３、図４及び図５）は、反射板の部分（reflector sections；以下「反射板部」と記載する）２と３、遮蔽板９、反射表面１１、平面ミラー５、半シャッタ６、平凸レンズ７、及び光通路用の開口部８からなる。
【００３４】
反射板部２と３は、光源１が前記反射板部２と３の第１焦点の近くにあるように配置される。反射板部２と３のそれぞれの第２焦点ｆ２とｆ３は遮蔽板９の上縁の中央部の近くにあるが、これは平凸レンズ７の焦点ｆ４でもある。従って、上側反射板部３が受け取った光線は、共通焦点ｆ２、ｆ３、ｆ４に集束し、平凸レンズ７の下側半分７ａに当たる。これらの光線は常にＸＸ水平面に対して平行且つ下側（照明ゾーン内）に入るよう、平凸レンズ７の下側半分７ａによって投射され、これにより長距離照明が形成される。下側反射板部２が受け取った光線は、共通焦点ｆ２、ｆ３、ｆ４に集束され、半シャッタ６が閉じた（上側半レンズ７ｂを覆う）ときに通常動作で半シャッタ６に当たり、従ってそのような光線は上側レンズ７ｂに達することができず、半シャッタ６によって平凸レンズ７の下側半分７ａに反射される。そのような光線は、路面に向かって傾けられ且つＸＸ水平面の下（照明ゾーン内）に入るよう、平凸レンズ７の下側半分７ａによって投射され、これにより短距離照明が形成される。
【００３５】
遮蔽板９は、その上縁がＸＸ平面と合致するよう、約４５°の角度で配置された可動部品である。前記可動遮蔽板９は、対向通行者によって下側反射板部２が見られるのを防ぐと共に、内側の反射面によって遮蔽板自体に当たる光の利用が可能である。前記遮蔽板９の内側の面は、遮蔽板９自体に当たる全ての光線を反射面１１に反射するよう、反射性に作成される。前記反射面１１は、反射板部３の前縁に配置され、反射遮蔽板９と対向するように位置決めされており、前記光線群を平凸レンズ７の下側半分７ａに導く。それら光線は、路面に向って傾斜するように下側半分レンズ７ａによって投射される。
【００３６】
平面ミラー５は、反射面１１の前縁に位置決めされ、半シャッタ６の上縁に接続される。前記平面ミラー５の働きは、平面ミラー５自体に当たる光線を平凸レンズ７の下側半分７ａの方に導くことであり、そのような光線は、路面に向って傾斜するように下側半レンズ７ａによって投射される。
【００３７】
半シャッタ６は、反射性の内側面と凹状の外側面と備えた可動部品で、傾斜位置に配置される。半シャッタ６と平面ミラー５の基本的な機能は、光線が上側半レンズ(upper half lens)７ｂに当たるのを防ぎ、半シャッタ６と平面ミラー５自体に当たった光線を下側半レンズ７ａの方に導き、上側反射板部３が対向通行者から見えるのを防ぐことである。前記可動式半シャッタ６は、その下縁で、ダッシュボードから手動式又は電子式で制御できる折り畳み機構によってレンズ７を収容する枠に固定される。半シャッタの下縁は、レンズ７を下側半分７ａと上側半分７ｂに分割する水平なＸＸ面上にある。半シャッタ６の上縁は、半シャッタ６が前記平面ミラー５の外側面を越えるのを防ぐ適切なラッチ機構によって平面ミラー５の下縁に緊密に嵌り、完全に光の漏れを防ぐ。
【００３８】
半シャッタ６が開位置（図４と図５のＸＸ軸と平行）のとき、反射板部２から受け取った光線は、第２焦点ｆ２に集束し、平凸レンズ７の上側半分７ｂに当たる。前記半シャッタの外側凹面は、この外側凹面自体に当たった光線を平凸レンズ７の上側半分７ｂに向けて反射して、次いでその光線が路面に向って投射されるように設計されている。同時に、反射板部２と３から来る光線は、平凸レンズ７の全体（半分７ａと半分７ｂ）に当たり、この光線は全て、ＸＸ水平面と平行且つその下方（照明ゾーン内）に投射され、従って警告又はインジケータ信号を提供する従来のハイビーム照明として働く。
【００３９】
半シャッタ部分の下側の右又は左部分は、切断線(cut-off line)を創出するように設計してもよく、それにより、上側半分の特定部分が平凸レンズの中心から光線を受けるようにして、交通の方向が特定角度の右か左かによって車両の右側又は左側のより大きい領域を照明し、交通信号や道路脇の視認度を高めることができる。
【００４０】
この遮蔽板９と半シャッタ６は、両方の反射板部２と３が受け取った光線が、遮蔽板９と半シャッタ６の間の開口部８を通って下側半レンズ７ａの方に導かれるように調整される。従って、対向通行者は光源も反射面も見えず、平凸レンズ７ａによって投射される光線が対向通行者の目の高さＥＥ（図１、図２及び図３）に達するのが防止される。
【００４１】
遮蔽板９と半シャッタ６は連動し、両方が開位置にあるとき反射板の光路は完全に非遮断状態となり、全ての光線が平凸レンズ７に当たる。
【００４２】
平凸レンズ７は、平坦なバック面と非球面のフロント面を有し、光線を集めて所望の方向に投射するのに適している。前記レンズ７の光学的中心を通るＸＸ水平面は、レンズ７を下側半分７ａと上側半分７ｂの２つの半分に分けている。
【００４３】
開口部８は、遮蔽板９と半シャッタ６の間にあり、生成された全ての光を路面に向けて通す。通常動作において（即ち、半シャッタが閉じられているとき。図２と図３）、半シャッタの下縁が開口部８の上縁となる。そのような場合、遮蔽板９の非反射性の外側面が開口部を規定する壁となる。半シャッタが開位置のとき（図４と図５）、平面ミラー５の下縁が開口部８の上縁となり、ヘッドランプの全ての内部空間が開口部として働く。
【００４４】
第１の実施形態における下向き部分（図２、図３、図４及び図５）は、反射板部１２と１３、ミラー反射板１４、平面ミラー１５、平凸レンズ１７、及び光通路用の開口部１８からなる。好ましい第１の実施形態のこの部分において、反射板部１２と１３は、光源１が前記反射板部１２と１３の第１焦点の近くになるように配置される。
【００４５】
前面反射板部１２の第２焦点ｆ１２は、ミラー反射板１４の下縁近くにあり、従って、光源１から生成された反射板部１２上の光線は、ＸＸ水平面上又はＸＸ水平面上より上方にあるｆ１２焦点に集束される。後側反射板部１３の第２焦点ｆ１３は、通常、ミラー反射板１４の後方にあるが、ミラー反射板１４は、この焦点ｆ１３が、共通焦点ｆ１２、ｆ５と平凸レンズ１７の間のどこかにあるｆ’１３像の方に移動するように設計される。焦点像ｆ’１３は、この焦点像ｆ’１３を通る全ての光が平凸レンズ１７の下側半分１７ａに当たるように調整される。そのような光線は、次いでレンズ１７ａによって、短距離照明として常にＸ’Ｘ’水平面の下（照明ゾーン内）にあるように路面に向って傾けられた光ビームとして投射される。
ミラー反射板１４は平面ミラーであるか、或いは放物面、円筒面又はそれらの組み合わせであることができ、光源１と反射板部１２、１３から受け取った光線を平凸レンズ１７の下側半分１７ａの方に反射するために使用される。
【００４６】
前記ミラー反射板１４は、後側反射板部１３の下縁に傾斜した形で配置され、それにより、前記ミラー反射板１４の下縁、反射板部１２の第２焦点ｆ１２、及び平凸レンズ１７の焦点ｆ５は、Ｘ’Ｘ’水平軸上にある同じ点ｆ１２、ｆ５に重なる。また、ミラー反射板１４の前記下縁は平凸レンズ１７の焦点ｆ５であり、前記焦点ｆ１２に集束した光線は、平凸レンズ１７の下側半分１７ａの方に導かれる。従って、そのような光線は、Ｘ’Ｘ’平面と平行に平凸レンズ１７の下側半分１７ａによって投射され、常にＸ’Ｘ’水平面の下方（照明ゾーン内）にあり、長距離照明が創出される。
【００４７】
平面ミラー１５は、反射板部１２の前縁に配置され、半シャッタ部分１６に接続される。前記平面ミラー１５と半シャッタ１６は、前述の前向き部分で示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００４８】
平凸レンズ１７は、また、前述の前向き部分で示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００４９】
道路を向くヘッドランプケーシングの前側部分に配置されたヘッドランプ開口部１８は、生成された全ての光線を路面の方に通すような形状とサイズで作成される。この開口部１８の内側面は、非反射塗料が塗られてもよく、適切な材料で被覆されてもよい。
【００５０】
第１の実施形態の上向き部分（図２、図３、図４及び図５）は、反射板部２２と２３、ミラー反射板２４、平面ミラー２５、半シャッタ２６、平凸レンズ２７、及び光通路用の開口部２８からなる。
【００５１】
好ましい第１の実施形態のこの部分において、反射板部２２と２３は、光源１が前記反射板部２２と２３の第１焦点の近くになるように配置される。前側反射板部２２の第２焦点ｆ２２は、通常、ミラー反射板２４の後方にあるが、前記ミラー反射板２４は、この焦点ｆ２２が、路面と平行なＸ”Ｘ”水平面上にありまた平凸レンズ２７の焦点ｆ６でもある反射板部２２の上縁の像ｆ’２２に移動するように配置される。従って、この共通焦点ｆ’２２、ｆ６に集束した光線は、平凸レンズ２７の下側半分２７ａに当たり、次いで半レンズ２７ａによって平行光ビームとして投射され、長距離照明として常にＸ”Ｘ”面の下（照明ゾーン内）にある。後側反射板部２３の第２焦点ｆ２３も、通常、ミラー反射板２４の後方にあるが、ミラー反射板２４は、この焦点ｆ２３の像ｆ’２３が反射板部２２の上縁と平凸レンズ２７の間のどこかに移動するように配置される。この焦点像ｆ’２３は、前記焦点像ｆ’２３を通る全ての光線が平凸レンズ２７の下側半分２７ａに当たるように調整される。次いで、この光線は、短距離照明として前記Ｘ”Ｘ”面の下（照明ゾーン内）にあり続けるように半レンズ２７ａによって路面に向って傾いた光ビームとして投射される。
【００５２】
ミラー反射板２４は平面ミラーであり、或いは放物面、円筒面又はこれらの組み合わせであってもよく、光源１と反射板部２２、２３から受け取った光線を平凸レンズ２７の下側半分２７ａの方に反射するために使用される。
【００５３】
平面ミラー２５は、ミラー反射板２４の前縁に配置され、半シャッタ部分２６に接続される。前記平面ミラー２５と半シャッタ２６は、前述の前向き部分に示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００５４】
平凸レンズ２７もまた、前述の第１の実施形態の前向き部分で示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００５５】
ヘッドランプ開口部２８は、道路の方を向くヘッドランプケーシングの前側部分にあり、生成された全ての光線が路面の方に通るような形状とサイズで作成される。この開口部２８の内側面は、非反射塗料が塗られてもよく、適切な材料で被覆されてもよい。この第１の好ましい実施形態は、限定なしに様々な反射板の形状と位置で使用することができ、この節では以下にその幾つかの例を示す。
【００５６】
図１０は、単一反射板ヘッドランプを示し、第１の実施形態の前向き部分は、独立光源と、本明細書に示したものと同じ設計、特性、機能及び動作原理を有する他の内部部品と共に使用される。
【００５７】
図１１は、単一反射板ヘッドランプを示し、第１の実施形態の下向き部分が、独立光源と、本明細書に示したものと同じ設計、特性、機能及び動作原理を有する他の内側部品と共に使用される。この設計において、ミラー反射板が適切な角度で配置されているならば、反射板ユニットは、前方又は後方の斜めの位置に配置されてもよい。
【００５８】
図１２は、単一反射板ヘッドランプを示し、第１の実施形態の上向き部分は、独立光源と、本明細書に示したものと同じ設計、特性、機能及び動作原理を有する他の内部部品と共に使用される。
【００５９】
この設計において、ミラー反射板が適切な角度で配置されているならば、反射板ユニットは、前方又は後方の斜めの位置に配置されてもよい。
【００６０】
図６、図７、図８及び図９は、単一光源１と、３個の反射板ユニット（各ユニットはそれぞれ前方２、３、下方１２、１３、及び上方２２、２３を向き、また後で詳しく説明する独自の光路アセンブリをそれぞれ有する）からなる反射板群と、好ましくは透明レンズの前面レンズ１０と、前面レンズを固定接続するヘッドランプハウジング２０とからなる、クローバー形の本発明のヘッドランプの第２の実施形態の基本部品と動作原理を示す。
【００６１】
共通光源１は、第１の実施形態において定義した任意のタイプでよく、前記光源１のフィラメント又は放電空間が、各反射板ユニットの共通第１焦点ｆ１の近くになるように配置される。
【００６２】
第２の実施形態（図６、図７、図８及び図９）の前向き部分は、反射板部２と３、平面ミラー５、半シャッタ６、平凸レンズ７、及び光通路用の開口部８からなる。
【００６３】
第２の好ましい実施形態のこの部分において、反射板部２と３は、光源１が、前記反射板部２と３の第１焦点の近くになるように配置される。下側反射板部２は、前記反射板部２の前縁が、反射板部２の第２焦点ｆ２と重なり、同時に平凸レンズ７の焦点ｆ４と重なるように設計される。この共通第２焦点ｆ２、ｆ４は、路面と平行でかつ前記レンズ７を７ａと７ｂの２つの半分に分ける平凸レンズ７の光学的中心を通るＸＸ水平軸上にある。前記平凸レンズ７は、第１の実施形態に示したものと同じ特性と形状を有する。第２焦点ｆ２と反射板部２の前縁は、ＸＸ水平面上にある。この構成により、反射板部２から反射された全ての光線が、焦点ｆ２、ｆ４で集束し、平凸レンズ７の下側半分７ａに当たるようになる。次いで、これらの光線は、半レンズ７ａによって前記ＸＸ平面と平行でかつ前記ＸＸ平面よりも下（照明ゾーン内）の光ビームとして投射され、それにより長距離照明が形成される。
【００６４】
上側反射板部３は、光源１から受け取った光線を全て反射し反射板部３の第２焦点ｆ３に集束するように設計されている。この焦点ｆ３は、共通焦点ｆ２とｆ４と平凸レンズ７の間にある。この焦点ｆ３は、焦点ｆ３を通る光線が全て平凸レンズ７の下側半分７ａにも当たるように設計されている。従って、そのような光線は、下側半レンズ７ａによって路面に向って傾斜した光ビームとして投射され、その結果、短距離照明として前記ＸＸ平面の下（照明ゾーン内）にあり続ける。
【００６５】
平面ミラー５は、反射板部３の前縁に位置決めされると共に半シャッタ６に接続され、前記半シャッタ６は、第１の実施形態で示したものと同じ働きをするように設計された平坦な内側反射面と凹状の外側面を有する形状の可動部品である。
【００６６】
可動式半シャッタ６は、その下縁で、ダッシュボードから手動式又は電子式で制御できる折り畳み機構によってレンズ７を取り囲む枠に固定される。半シャッタ６の下縁は、レンズ７を上側半分７ｂと下側半分７ａに分けるＸＸ面上にある。半シャッタ６の上縁は、半シャッタ６が前記平面ミラー５の外側面を越えるのを防ぐ適切なラッチ機構によって平面ミラー５の下縁に緊密に嵌り、完全に光の漏れを防ぐ。
【００６７】
前記半シャッタ６が閉位置にあるとき（図６と図７）、平面ミラー５と半シャッタ６は、散乱しこれら自体に当たる全ての光線を、ヘッドランプアセンブリ内部において如何なる損失も生じることなく下側半レンズ７ａの方に反射する。開位置（図８と図９のＸＸ水平面）にあるとき、反射板部３と平面ミラー５から受け取られた光線は、半シャッタ６の外側凹面によって反射され、上側半レンズ７ｂに当たる。前記半シャッタの外側凹面は、反射板３によって反射された光線が、平凸レンズ７の上側半分７ｂに当たって路面に向って平行光ビームとして投射されるように調整される。半シャッタが開いているとき、ヘッドランプは、従来のハイビーム照明として働き、警告又はインジケータ信号を提供するために使用される。
【００６８】
半シャッタ部分の下側の右又は左部分は、第１の実施形態で説明した形状と目的で切断線（cutt-off line）を創出するように設計されてもよい。
【００６９】
平凸レンズ７もまた、前述の第１の実施形態に示したものと同じ形状、特性、及び機能を有する。
【００７０】
道路に向いているヘッドランプケーシングの前面部分にあるヘッドランプの開口部８は、生成された全ての光線を路面の方に通すような形状とサイズで作成される。この開口部８の内側面は、非反射塗料が塗られてもよく、適切な材料で被覆されもよい。
【００７１】
第２の実施形態（図６、図７、図８及び図９）の下向き部分は、反射板部１２と１３、ミラー反射板１４、平面ミラー１５、平凸レンズ１７、及び光通路用の開口部１８からなる。好ましい第２の実施形態のこの部分において、反射板部１２と１３は、光源１が前記反射板部１２及び１３の第１焦点の近くになるように配置される。
【００７２】
反射板部１２と１３のそれぞれの第２焦点ｆ１２とｆ１３は、ミラー反射板１４の下縁の近くにあり、従って、光源１で生成され反射板部１２と１３上に至る光線は、ＸＸ水平面上又はそれよりも上にある共通焦点ｆ１２、ｆ１３で集束される。
【００７３】
ミラー反射板１４は、放物面、円筒面、又はこれらの組み合わせであり、光源１と反射板部１２、１３から受け取った光線を平凸レンズ１７の下側半分１７ａの方に反射するために使用される。
【００７４】
前記ミラー反射板１４は、後側反射板部１３の下縁に斜めに配置され、それにより、前記ミラー反射板１４の下縁、反射板部１２と１３の共通第２焦点ｆ１２とｆ１３、及び平凸レンズ１７の焦点ｆ５は、Ｘ’Ｘ’水平軸上にある同じ点ｆ１２、ｆ１３、ｆ５で重なる。前記共通焦点ｆ１２とｆ１３で集束した光線は、平凸レンズ１７の下側半分１７ａの方に導かれる。従って、これらの光線は、Ｘ’Ｘ’面と平行に平凸レンズ１７の下側半分１７ａによって投射され、常にＸ’Ｘ’水平面の下方（照明ゾーン内）にあり、長距離照明が作成される。
【００７５】
平面ミラー１５は、反射板部１２の前縁に配置され、半シャッタ部分１６に接続される。前記平面ミラー１５と半シャッタ１６は、前述の第１の実施形態において示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００７６】
平凸レンズ１７とヘッドランプ開口部１８は、また、前述の第１の実施形態に示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００７７】
第２の実施形態（図６、図７、図８及び図９）の上向き部分は、反射板部２２と２３、ミラー反射板２４、平面ミラー２５、半シャッタ２６、平凸レンズ２７、及び光通路用の開口部２８からなる。好ましい第２の実施形態のこの部分において、反射板部２２と２３は、光源１が前記反射板部２２と２３の第１焦点の近くになるように配置される。
【００７８】
反射板部２２と２３のそれぞれの第２焦点ｆ２２と２３は、通常、ミラー反射板２４（放物面、円筒面、又はこれらの組み合わせからなる）の後方にある。前記ミラー反射板２４は、この共通焦点ｆ２２とｆ２３が、路面に平行で且つ平凸レンズ２７の焦点ｆ６でもあるＸ”Ｘ”水平面上にある反射板部２２の上縁の像ｆ’２２とｆ’２３まで移動するように配置される。従って、この共通焦点ｆ’２２、ｆ’２３、ｆ６に集束した光線は、平凸レンズ２７の下側半分２７ａに当たり、次いで半レンズ２７ａによって平行光ビームとして投射され、長距離照明として常にＸ”Ｘ”水平面の下（照明ゾーン内）にある。
【００７９】
平面ミラー２５は、ミラー反射板２４の前縁に配置され、半シャッタ部分２６に接続される。前記平面ミラー２５と半シャッタ２６は、第１の実施形態に示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００８０】
平凸レンズ２７とヘッドランプの開口部２８もまた、前述の第１の実施形態に示したものと同じ形状、特性及び機能を有する。
【００８１】
この第２の好ましい実施形態は、何らの制限なく様々な反射板の形状と位置で使用することができ、この節では以下、そのうちの幾例かを示す。
【００８２】
図１３は、単一反射板ヘッドランプシステムを示し、この場合、独立光源と、第２の実施形態の前向きユニットに示したものと同じ設計、特性及び機能を有する他の内側部分と、第２の実施形態に示したものと同じ動作原理とを有する第２の実施形態の前向き部分が使用される。
【００８３】
図１４は、単一反射板ヘッドランプシステムを示し、この場合、独立光源と、第２の実施形態の下向きユニットに示したものと同じ設計、特性及び機能を有する他の内側部分と、第２の実施形態に示したものと同じ動作原理とを有する第２の実施形態の下向き部分が使用される。この設計において、ミラー反射板が適切な角度で配置されている場合、反射板ユニットは前方又は後方に傾いた位置に配置されてもよい。
【００８４】
図１５は、単一反射板ヘッドランプシステムを示し、この場合、独立光源と、第２の実施形態の上向き部分ユニットに示したものと同じ設計、特性、及び機能を有する他の内側部分と、第２の実施形態に示したものと同じ動作原理とを有する第２の実施形態の上向きユニットが使用されるこの設計において、ミラー反射板が適切な角度で配置されている場合、反射板ユニットは、前方又は後方に傾斜した位置に配置されてもよい。
【００８５】
図１０、図１１、図１２、図１３、図１４及び図１５に示した例は、一ヘッドランプアセンブリ（図示せず）内に数や位置方向の限定なしに二重、三重、又は四重の形で使用できる反射板であって、そのような反射板群は、互いに離間しつつ隣り合うように配置され、各反射板群は、それぞれ別個の光源と、適切な位置に配置された別個の平凸レンズとを有し、或いは共通単一光源を有する同じヘッドランプアセンブリ内に二重、三重、又は四重の形で配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明におけるヘッドランプの基本動作原理を説明する概略図である。
【図２】一個が水平方向に、二個が垂直方向に配置されて三種の光経路を提供するよう、クローバー形状（三成分光路）に取り付けられた反射板と、半シャッタ部分（閉位置）とからなる、本発明の第１の好ましい実施形態の本質的部分を示す斜視図である。
【図３】前述の図２の垂直方向の断面図である。
【図４】一個が水平方向に、二個が垂直方向に配置されて三種の光経路を提供するよう、クローバー形状（三成分光路）に取り付けられた反射板と、半シャッタ部分（開位置）とからなる、本発明の第１の好ましい実施形態の本質的部分を示す斜視図である。
【図５】前述の図４の垂直方向の断面図である。
【図６】一個が水平方向に、二個が垂直方向に配置されて三成分光経路を提供するよう、クローバー形状に取り付けられた反射板と、半シャッタ部分（閉位置）とからなる、本発明の第2の好ましい実施形態の本質的部分を示す斜視図である。
【図７】前述の図６の垂直方向の断面図である。
【図８】一個が水平方向に、二個が垂直方向に配置されて三成分光経路を提供するよう、クローバー形状に取り付けられた反射板と、半シャッタ部分（開位置）とからなる、本発明の第2の好ましい実施形態の本質的部分を示す斜視図である。
【図９】前述の図８の垂直方向の断面図である。
【図１０】単独のものとして使用され半シャッタが閉位置にある本発明の第１の好ましい実施形態の前向きユニットの垂直方向の断面図である。
【図１１】単独のものとして使用され半シャッタが閉位置にある本発明の第１の好ましい実施形態の下向きユニットの垂直方向の断面図である。
【図１２】単独のものとして使用され半シャッタが閉位置にある本発明の第１の好ましい実施形態の上向きユニットの垂直方向の断面図である。
【図１３】単独のものとして使用され半シャッタが閉位置にある本発明の第２の好ましい実施形態の前向きユニットの垂直方向の断面図である。
【図１４】単独のものとして使用され半シャッタが閉位置にある本発明の第２の好ましい実施形態の下向きユニットの垂直方向の断面図である。
【図１５】単独のものとして使用され半シャッタが閉位置にある本発明の第２の好ましい実施形態の上向きユニットの垂直方向の断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
２、３、１２、１３、２２、２３  反射板
５、１５、２５  平面ミラー
６、１６、２６  半シャッタ
７、１７、２７  平凸レンズ
９  遮蔽板
【図１】
2007511035.tif 000003
【図２】
2007511035.tif 000004
【図３】
2007511035.tif 000005
【図４】
2007511035.tif 000006
【図５】
2007511035.tif 000007
【図６】
2007511035.tif 000008
【図７】
2007511035.tif 000009
【図８】
2007511035.tif 000010
【図９】
2007511035.tif 000011
【図１０】
2007511035.tif 000012
【図１１】
2007511035.tif 000013
【図１２】
2007511035.tif 000014
【図１３】
2007511035.tif 000015
【図１４】
2007511035.tif 000016
【図１５】
2007511035.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月28日(2006.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部（２及び／又は３）と、少なくとも一個の遮蔽板９と、少なくとも一個のレンズ７とを備え、光源１と反射面とを隠蔽することにより眩しさのない長距離照明を提供するヘッドランプであって、
前記光源１と、前記反射板部２及び／又は３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線を、接近してくる通行ユーザの目の高さに届かせないことを目的として前記レンズ７の上半分を遮蔽するために用いられる、少なくとも一個の半シャッタ６を有し、
前記遮蔽板９、前記半シャッタ６、及びレンズ７の焦点のそれぞれの位置は、光線が、遮蔽板９の上縁と半シャッタ６の下縁の間にある開口部８を通って、下側半レンズ７aに向かい、レンズの下半分７aが光線を路面のみに投射するように調整されているものであることを特徴とする、ヘッドランプ。
【請求項２】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部２及び／又は３と、少なくとも一個の傾斜した反射性遮蔽板９と、少なくとも一個のレンズ７とを備え、光源１と反射面とを隠蔽することにより眩しさのない長距離照明を提供するヘッドランプであって、
少なくとも一個の反射面１１を前記反射板部３の前方に有すると共に、
前記光源１と、前記反射板部２及び／又は３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線を、接近してくる通行ユーザの目の高さに届かせないことを目的として前記レンズ７の上半分を遮蔽するために用いられる、少なくとも一個の半シャッタ６を有し、
前記傾斜した遮蔽板９、及び反射面１１は、この反射面１１が、反射性遮蔽板９から来る光線を下側半レンズ７aに向けて反射するように調整されているものであることを特徴とする、ヘッドランプ。
【請求項３】
前記反射面１１は、一以上配置されることが好ましく、該反射面は平坦か凹状で、前記遮蔽板９から来て反射面１１自身に当たる光線を下側半レンズ７aに向かわせる、請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項４】
前記遮蔽板９は可動部品で、ＸＸ水平面に対し約４５度の角度で配置され、その内側面は反射性である、請求項１又は２に記載のヘッドランプ。
【請求項５】
前記半シャッタ片６の底部及び／又は前記遮蔽板９の上縁は、所望のタイプの切断形状の切断部を呈するように設計されている、請求項１又は２に記載のヘッドランプ。
【請求項６】
前記傾斜した反射性遮蔽板９の内側面の反射角は、反射性遮蔽板１１が二以上存在する場合には、前記反射性遮蔽板１１全体に呼応して光線を反射するように調整されている、請求項２に記載のヘッドランプ。
【請求項７】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部２及び／又は３と、少なくとも一個のレンズ７とを備え、光源１と反射面とを隠蔽することにより眩しさのない長距離照明を提供するヘッドランプであって、
前記光源１と、前記反射板部２及び／又は３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線を、接近してくる通行ユーザの目の高さに届かせないことを目的として前記レンズ７の上半分を遮蔽するために用いられる、少なくとも一個の半シャッタ６を有し、
反射板部２の下縁と半シャッタ６の下縁のそれぞれの位置は、光線が、反射板部２と半シャッタ６の下縁の間にある開口部８を通って、下側半レンズ７aに向かい、レンズの下半分７aが光線を路面のみに投射するように調整されているものであることを特徴とする、ヘッドランプ。
【請求項８】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部１２及び／又は１３と、少なくとも一個のレンズ１７とを備え、光源１と反射面とを隠蔽することにより眩しさのない長距離照明を提供するヘッドランプであって、
少なくとも一個のミラー反射板１４を有すると共に、
前記光源１と、前記反射板部１２及び／又は１３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線を、接近してくる通行ユーザの目の高さに届かせないことを目的として前記レンズ１７の上半分を遮蔽するために用いられる、少なくとも一個の半シャッタ１６を有し、
前記ミラー反射板１４と前記半シャッタ１６のそれぞれの位置は、光線が、ミラー反射板１４と半シャッタ１６の下縁の間にある開口部１８を通って、下側半レンズ１７aに向かい、レンズの下半分１７aが光線を路面のみに投射するように調整されているものであることを特徴とする、ヘッドランプ。
【請求項９】
前記ミラー反射板１４は、前記反射板部１２及び／又は１３に対し或る角度をもって配置され、その形状は平坦か凹状であると共に、ミラー反射板１４は、光源１と反射面とから来る光線をレンズの下半分１７aに向けて反射するように調整されている、請求項８に記載のヘッドランプ。
【請求項１０】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部２２、２３と、少なくとも一個のレンズ２７とを備え、光源１と反射面とを隠蔽することにより眩しさのない長距離照明を提供するヘッドランプであって、
少なくとも一個のミラー反射板２４を有すると共に、
前記光源１と、前記反射板部２２及び／又は２３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線を、接近してくる通行ユーザの目の高さに届かせないことを目的として前記レンズの上半分２７ｂを遮蔽するために用いられる、少なくとも一個の半シャッタ２６を有し、
前記ミラー反射板２４と前記半シャッタ２６と前記反射板部２２のそれぞれの位置は、光線が、反射板部２２と半シャッタ２６の下縁の間にある開口部８を通って、下側半レンズ２７aに向かい、レンズの下半分２７aが光線を路面のみに投射するように調整されているものであることを特徴とする、ヘッドランプ。
【請求項１１】
前記ミラー反射板２４は、前記反射板部２２及び／又は２３に対しある角度をもって配置され、その形状は平坦か凹状であると共に、ミラー反射板２４は、光源１と反射面とから来る光線をレンズの下半分２７aに向けて反射するように調整されている、請求項１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１２】
光線を投射するために用いる前記半レンズ７ａ、１７ａ、２７ａは、使用時におけるその位置及び好ましい実施形態に応じ、前方及び／又は後方の半レンズ７ａ、１７ａ、２７ａとして配置される、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１３】
実施形態は、二成分光路を有する二重反射板群、三成分光路を有する三重反射板群（クローバー形状）、又は四以上の多成分光路を有する多重反射板群において使用することができる、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１４】
前記レンズ７に替え、完全レンズ(full lens)又は半レンズ(half lens)を用いる、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１５】
前記半シャッタ６は可動部品で、前記遮蔽板９から来る光線を下側半レンズ７aに向けて投射するよう、ある角度をもって配置される、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１６】
前記半シャッタ６の内表面及び／又は外表面は反射性である、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１７】
前記レンズ１７、２７は、反射板部１２、１３、２２、２３と前記ミラー反射板１４、２４の間に配置され、この設計における一以上のミラー反射板が間接照明原理に従って働く、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１８】
前記レンズ７、１７、２７は、平坦なバック面と非球面のフロント面を有する平凸レンズタイプか、或いは、球状、円筒状又はこれらの組み合わせ、更にはフレネルレンズや他のタイプのものであることができる、請求項１、２、７、８又は１０に記載のヘッドランプ。
【請求項１９】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部２及び／又は３と、少なくとも一個の遮蔽板９と、少なくとも一個のレンズ７とを備えたヘッドランプであって、新規な半レンズ照明原理を利用した以下の技術的構成を含むことを特徴とするヘッドランプを利用して眩しさのない長距離照明を提供する方法；
−  前記光源１と、前記反射板部２及び／又は３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線の到達を防ぐことを目的として、前記レンズの上半分７ｂを半シャッタ６で遮蔽することと、
−  反射板部２から来る光線が前記レンズ７に到達することを防ぐために、前記遮蔽板９を反射板部２の前方に配置することと、
−  前記半シャッタ６と前記遮蔽板９を調整して、前記光源１、前記反射板部２、３及びヘッドランプ内の全ての反射面が、ＸＸ水平面より上から見る観察者或いは接近してくる通行ユーザから完全に隠蔽されるようにすると共に、遮蔽板９の上縁と半シャッタ６の下縁の間にある開口部８を通って光線が下側半レンズ７aに到達するようにすることと、
−  光線を路面のみに投射するが、下側半レンズ７aを利用することによって、レンズ７の光学中心を通るＸＸ水平面に至るまでは投射しないようにすること。
【請求項２０】
少なくとも一個の光源１と、少なくとも一個の反射板部２及び／又は３と、少なくとも一個のレンズ７とを備えたヘッドランプであって、新規な半レンズ照明原理を利用した以下の技術的構成を含むことを特徴とするヘッドランプを利用して眩しさのない長距離照明を提供する方法；
−  前記光源１と、前記反射板部２、３と、ヘッドランプ内の全ての反射面とから来る光線の到達を防ぐことを目的として、前記レンズの上半分７ｂを半シャッタ６で遮蔽することと、
−  反射板部２の下端を、レンズ７の光学中心の高さに近づくことができるように配置することと、
−  前記半シャッタ６と前記反射板部２を調整して、前記光源１及び前記反射板部２、３が、ＸＸ水平面高さより上から見る観察者或いは接近してくる通行ユーザから完全に隠蔽されるようにすると共に、光線が、反射板部２と半シャッタ６の下縁の間にある開口部８を通って下側半レンズ７aに到達するようにすることと、
−  光線を路面のみに投射するが、下側半レンズ７aを利用することによって、レンズ７の光学中心を通るＸＸ水平面に至るまでは投射しないようにすること。
【国際調査報告】
2007511035.tif 000018
2007511035.tif 000019
2007511035.tif 000020
2007511035.tif 000021