(57)【要約】      （修正有）【課題】デイタイムランニングランプ時に、バルブ内でハロゲンサイクルが発生し得るような駆動電圧でバルブを駆動しながら、最適な配光パターンを形成するようにしたプロジェクタタイプの車両前照灯を提供する。【解決手段】第一の焦点位置が光源付近に位置し、且つ第二の焦点位置が光照射方向前方にほぼ水平に延びる光源の光軸上に位置して、光源からの光を光照射方向前方に向かって反射する楕円系の反射面と、上記反射面の光照射方向前方にて、その光源側の焦点位置が上記反射面の第二の焦点位置付近に位置するように配置された投影レンズと、光源の発光強度を調整することができる制御部と、を備え、上記光源が、反射面の少なくとも一部に対して光軸に沿って相対的に後方に移動手段により移動させると共に、上記制御部が、配光パターンの最大光度になるように、光源を駆動するように、車両前照灯１０を構成する。【選択図】図１
2008065982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン電球から成る光源と、
光源からの光を光照射方向前方に向かって反射するように、第一の焦点位置が光源付近に位置し、且つ第二の焦点位置が光照射方向前方にほぼ水平に延びる光源の光軸上に位置するように配置された光照射方向前方に向かって凹状の楕円系の反射面と、
上記反射面の光照射方向前方における光源の光軸上にて、その光源側の焦点位置が上記反射面の第二の焦点位置付近に位置するように配置された凸状の投影レンズと、
上記光源に供給される電圧を制御する制御部と、
上記反射面の第一の焦点位置に対し光軸に沿って相対的に移動可能とされた上記光源の位置を移動させる移動手段と、を備えており、
上記移動手段が、上記反射面の第一の焦点位置に対する上記光源の相対的な位置を後方に移動させると共に、上記制御部が、上記反射面の第一の焦点位置付近に上記光源がある場合よりも低い電圧に当該光源に供給される電圧を制御することを特徴とする、車両前照灯。
【請求項２】
上記光源が、固定配置された反射面に対して光軸に沿って相対的に後方に移動可能であって、
上記移動手段が、上記光源を後方に移動させる
ことを特徴とする、請求項１に記載の車両前照灯。
【請求項３】
上記反射面の少なくとも一部が、固定配置された光源に対して光軸に沿って光照射方向前方に移動可能であって、
上記移動手段が、上記反射面の少なくとも一部を光照射方向前方に移動させることを特徴とする、請求項１に記載の車両前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の前部に設けられた前照灯または補助前照灯として使用されるプロジェクタタイプの車両前照灯に関し、特にデイタイムランニングランプとしても使用される車両前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような車両前照灯は、例えば図８に示すように、構成されている。  
即ち、図８において、車両前照灯１は、所謂走行ビーム用のプロジェクタタイプの車両前照灯であって、光源としてのバルブ２と、反射面３と、投影レンズ４と、バッテリ５から構成されている。
【０００３】
上記バルブ２は、一般に自動車の前照灯または補助前照灯に使用されるバルブであって、公知の構成のハロゲン電球から構成されている。
【０００４】
上記反射面３は、バルブ２付近を第一焦点（後側の焦点）Ｆ１とし且つ長軸が光照射方向前方に向かってほぼ水平に延びる楕円系反射面から構成されており、その内面が反射面として形成されている。
ここで、楕円系反射面は、回転楕円面，楕円柱だけでなく、楕円面を基本とした自由曲面を含むものである。
【０００５】
上記投影レンズ４は、凸レンズから構成されており、その光源側（後側）の焦点が、上記反射面３の第二の焦点位置Ｆ２付近に配置されている。
これにより、上記投影レンズ４は、バルブ２または反射面３から光照射方向前方に向かって進む光を集光し、光照射方向前方に向かって照射するようになっている。
【０００６】
上記バッテリ５は、公知の構成であって、所定からの駆動電圧をスイッチ回路（図示せず）を介してバルブ２に供給するようになっている。
【０００７】
このような構成の車両前照灯１によれば、バッテリ５からバルブ２に給電が行なわれると、バルブ２が発光する。バルブ２から出射した光は、直接に、または上記反射面３で反射されて、この反射面３の第二焦点Ｆ２付近に向かって光照射方向前方に進み、投影レンズ４により集束されながら、光照射方向前方に向かって照射される。
これにより、図９に示すような走行ビーム用の配光パターンが形成されることになる。この場合、中心光度（最大光度）は、駆動電圧１２．８Ｖに対して、例えば５４０００ｃｄ程度となる。
【０００８】
ところで、近年、安全性の観点から、車両の被視認性を高めるために、車両前照灯の昼間点灯が注目されてきているが、車両前照灯１の昼間点灯は、バッテリの負担となってしまう。
このため、車両前照灯１とは別に、所謂デイタイムランニングランプとして追加の車両用灯具が備えられるようになってきている。
しかしながら、このようなデイタイムランニングランプは、車両前照灯１に加えて、追加の車両用灯具が必要になることから、コストが高くなってしまう。
【０００９】
これに対して、車両前照灯のうち、走行ビーム用の車両前照灯を、デイタイムランニングランプとして使用する方法が考えられる。
これは、図１０に示すように、車両前照灯１のバッテリ５からの駆動電圧を、制御部６により適宜の電圧（例えば約４．０Ｖ程度）にして、デイタイムランニングランプとしての配光パターンの中心光度が眩しくないレベル（例えば約１０００ｃｄ以下）に設定するようにしている。
これにより、図１１に示すようなデイタイムランニングランプ用の配光パターンが形成されることになる。
【００１０】
ここで、上記制御部６は、例えば抵抗やパルス制御回路から構成されている。  これにより、バッテリ５からの駆動電圧が、実質的に上述した低い電圧に下げられ、バルブ２に供給されることになる。
【００１１】
これに対して、特許文献１には、リフレクタの上部とシェードを移動可能に配置した車両用前照灯が開示されている。
【００１２】
この構成によれば、これらのリフレクタの上部及びシェードを移動させることによって、走行ビーム時には、シェードを光路から退避させる。また、リフレクタの上部の焦点が光源付近に位置するようにリフレクタの上部を移動させて、リフレクタの上部及び下部により光照射方向前方に向かって照射して、走行ビーム用の配光パターンが形成される。
【００１３】
また、すれ違いビーム時には、シェードを光路中に挿入して光源からリフレクタの下部に向かう光の一部を遮断すると共に、リフレクタの上部の焦点が光源から離れた位置に位置するようにリフレクタの上部を移動させて、リフレクタの上部により光照射方向前方に向かって照射して、すれ違いビーム用の配光パターンが得られるようになっている。
【特許文献１】実開平０７−００１５０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、バルブ２内においては、所謂ハロゲンサイクルによって、光源のフィラメントから蒸発するタングステンがハロゲンと結合して、バルブ２内を循環し、再びフィラメント付近に近づいたとき、フィラメントの熱により分解してハロゲンから離れ、再びフィラメントに戻るようになっている。
このようなハロゲンサイクルにおいては、一般に２５０℃以上にて、タングステンとハロゲンの結合が保持されるようになっている。
【００１５】
しかしながら、前述したように、制御部６により駆動電圧を低く（例えば約４．０Ｖ程度）調整して、バルブ２に給電が行なわれると、バルブ２内部での温度が２５０℃以下となってしまい、上記ハロゲンサイクルが発生しなくなってしまう。このため、タングステンがバルブ２のガラス内面に付着することになり、バルブ２の寿命が著しく短くなる。また、バルブ２のガラス内面が付着したタングステンにより茶化してしまい、発光光度が低下してしまう。
【００１６】
さらに、図１１に示したデイタイムランニングランプ用の配光パターンは、走行用ビームの配光パターンの発光強度分布と基本的に同じであり、中心光度が他の部分と比較して高く、駆動電圧約４．０Ｖに対して、例えば１０９０ｃｄ程度である。このため、中心付近だけ明るく、周囲が非常に暗い配光パターンとなってしまい、デイタイムランニングランプの主目的である被視認性が低下してしまうことになる。
【００１７】
なお、特許文献１による車両用前照灯においては、シェード及びリフレクタの上部の移動により、走行ビームとすれ違いビームの配光パターンの切換えを行なうようになっており、デイタイムランニングランプとして使用することは想定すらされていない。
従って、特許文献１は、本発明とは、その目的，構成及び効果がまったく異なるものである。
【００１８】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、デイタイムランニングランプとしての使用時に、バルブ内でハロゲンサイクルが発生し得るような駆動電圧でバルブを駆動しながら、デイタイムランニングランプに最適な配光パターンを形成するようにしたプロジェクタタイプの車両前照灯を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的は、本発明によれば、ハロゲン電球から成る光源と、光源からの光を光照射方向前方に向かって反射するように、第一の焦点位置が光源付近に位置し、且つ第二の焦点位置が光照射方向前方にほぼ水平に延びる光源の光軸上に位置するように配置された光照射方向前方に向かって凹状の楕円系の反射面と、上記反射面の光照射方向前方における光源の光軸上にて、その光源側の焦点位置が上記反射面の第二の焦点位置付近に位置するように配置された凸状の投影レンズと、上記光源に供給される電圧を制御する制御部と、上記反射面の第一の焦点位置に対し光軸に沿って相対的に移動可能とされた上記光源の位置を移動させる移動手段と、を備えており、上記移動手段が、上記反射面の第一の焦点位置に対する上記光源の相対的な位置を後方に移動させると共に、上記制御部が、上記反射面の第一の焦点位置付近に上記光源がある場合よりも低い電圧に当該光源に供給される電圧を制御することを特徴とする、車両前照灯により、達成される。
【００２０】
本発明による車両前照灯は、好ましくは、上記光源が、固定配置された反射面に対して光軸に沿って相対的に後方に移動可能であって、上記移動手段が、上記光源を後方に移動させる。
【００２１】
本発明による車両前照灯は、好ましくは、上記反射面の少なくとも一部が、固定配置された光源に対して光軸に沿って光照射方向前方に移動可能であって、上記移動手段が、上記反射面の少なくとも一部を光照射方向前方に移動させる。
【発明の効果】
【００２２】
上記構成によれば、バッテリからの給電により光源が発光して、光源から出射した光が、直接にまたは反射面で反射されて、その第二の焦点位置に向かって進み、さらに投影レンズを介して光照射方向前方に向かって照射される。
【００２３】
ここで、走行ビーム時には、光源が反射面の第一の焦点位置付近に位置していることにより、反射面で反射された光は、その第二の焦点位置に向かって集束し、さらに投影レンズを介して光照射方向前方に向かって照射される。
また、光源は、バッテリにより比較的高い電圧、例えば約１２．８Ｖが供給されることにより、駆動される。
【００２４】
従って、走行ビームに最適な高い中心光度を備えた走行ビーム用の配光パターンが形成されることになる。
この場合、反射面で反射された光は、その第二の焦点位置即ち投影レンズの光源側の焦点位置に向かって集束することにより、より中心付近に集束することになり、中心付近にて高い最大光度が得られることになる。
【００２５】
これに対して、デイタイムランニングランプ時には、移動手段によって、相対的な光源の位置が反射面の第一の焦点位置付近から後方に離れて位置していることにより、反射面で反射された光は、その第二の焦点位置から前側にずれた位置に向かって集束し、さらに投影レンズを介して光照射方向前方に向かって、中心光度が低下し、より拡散して照射される。
また、デイタイムランニングランプ時に、光源は、制御部により比較的低い電圧、例えば約６．９Ｖが供給されることにより、駆動される。
【００２６】
従って、デイタイムランニングランプに最適な中心光度を備えた配光パターンが形成されることになる。
この場合、反射面で反射された光は、その第二の焦点位置即ち投影レンズの光源側の焦点位置から前側にずれた位置に向かって集束するので、光照射方向前方に向かって照射される光は、走行ビーム時と比較してやや拡散することになり、中心光度は周辺光度から突出して高くなるようなことはなく、全体としてより均一な光度の配光パターンが形成される。
これにより、高い被視認性が確保され得る。また、デイタイムランニングランプに最適な中心光度を与えるためには、制御部は、従来より高い電圧、例えば約６．９Ｖを光源に対して供給することができる。
【００２７】
従って、光源としてのハロゲン電球内が、ハロゲンサイクルが発生する温度より高い温度に維持され得ることになる。このため、フィラメント材料であるタングステンがバルブのガラス内面に付着してしまうことがない。これにより、光源の寿命が著しく短くなるようなことがなく、また発光光度が低下してしまうようなこともない。
【００２８】
上記光源が、固定配置された反射面に対して光軸に沿って相対的に後方に移動可能であって、上記移動手段が、上記光源を後方に移動させる。これにより、光源が反射面の第一の焦点位置から後方にずれることになる。
【００２９】
上記反射面の少なくとも一部が、固定配置された光源に対して光軸に沿って光照射方向前方に移動可能であって、上記移動手段が、上記反射面の少なくとも一部を光照射方向前方に移動させる。これにより、光源が反射面の第一の焦点位置から後方にずれることになる。
この場合、反射面のうち、光源からの光を中心付近に集束される部分を光照射方向前方に移動させる。これにより、中心光度を効率的に低下させることができる。
【００３０】
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、デイタイムランニングランプとしての使用時に、バルブ内でハロゲンサイクルが発生し得るような駆動電圧でバルブを駆動しながら、デイタイムランニングランプに最適な配光パターンを形成するようにした、走行ビーム用のプロジェクタタイプの車両前照灯が提供され得ることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の好適な実施形態を図１から図７を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３２】
［実施例１］
図１は、本発明による車両前照灯の第一の実施形態の構成を示している。
図１において、車両前照灯１０は、所謂走行ビーム用のプロジェクタタイプの車両前照灯であって、光源としてのバルブ１１と、反射面１２と、投影レンズ１３と、バルブ１１を駆動する制御部１４と、バルブ１１を光軸方向に移動させる移動手段１５と、から構成されている。
【００３３】
上記バルブ１１は、一般に自動車の前照灯または補助前照灯に使用されるバルブであって、公知の構成のハロゲン電球から構成されており、その光軸Ｏが光照射方向前方に向かってほぼ水平に配置され、ソケット１１ａにより固定保持され、外部から給電されるようになっている。
【００３４】
上記反射面１２は、上記バルブ１１からの光を光照射方向前方に向かって反射するように光照射方向前方に向かって凹状に形成され、その第一の焦点位置Ｆ１がバルブ１１の発光点付近に位置する。また、その第二の焦点位置Ｆ２が光照射方向前側にてバルブ１１から光照射方向前方に延びる光軸Ｏ上に位置するように、楕円系の反射面として構成されている。
ここで、楕円系反射面は、回転楕円面，楕円柱だけでなく、楕円面を基本とした自由曲面を含むものである。
【００３５】
上記投影レンズ１３は、凸レンズから構成されており、光軸Ｏ上にて、その光源側の焦点が、上記反射面１２の第二の焦点位置Ｆ２付近に位置するように、配置されている。
これにより、上記投影レンズ１３は、バルブ１１または反射面１２から光照射方向前方に向かって進む光を集光し、光照射方向前方に向かって照射するようになっている。
【００３６】
上記制御部１４は、バッテリ（図示せず）からの駆動電圧をスイッチ回路（図示せず）を介してバルブ１１に供給するようになっている。
さらに、上記制御部１４は、バッテリからの駆動電圧を所望の電圧に調整することができるように、内部に抵抗またはパルス制御装置等を備えている。
これにより、バッテリの駆動電圧は、制御部１４により、デイタイムランニングランプとしてバルブ１１を発光させる際に最適な電圧（例えば約６．９Ｖ）に制御される。
【００３７】
上記移動手段１５は、上記バルブ１１を、光軸Ｏ上にて図１に示す第一の位置から図２に示す第二の位置まで後方に移動させるようになっており、例えばモータ，ソレノイド等の適宜の駆動手段から構成されている。
【００３８】
本発明実施形態による車両前照灯１０は、以上のように構成されており、バルブ１１が制御部１４から給電されることにより、バルブ１１の発光部から光が出射する。
バルブ１１から出射した光は、直接に、または上記反射面１２で反射して、この反射面１２の第二焦点Ｆ２付近に向かって光照射方向前方に進み、さらに投影レンズ１３により集束しながら、光照射方向前方に向かって照射される。
【００３９】
ここで、走行ビーム時には、バルブ１１は、図１に示す第一の位置に、即ち反射面１２の第一の焦点位置Ｆ１付近に位置しており、制御部１４によりバッテリから比較的高い電圧、例えば１２．８Ｖが供給される。
これにより、バルブ１１から出射した光は、反射面１２で反射した後、その第二の焦点Ｆ２に向かって集束し、投影レンズ１３を介して光照射方向前方に向かって照射される。
このとき、反射面１２の第二の焦点Ｆ２に形成されるバルブ１１の像が、投影レンズ１３により光照射方向前方に投影されることになる。
従って、このときの走行ビーム用の配光パターンは、図３に示すように、中心光度が高く、走行ビームの最適な中心光度、例えば約５４０００ｃｄ程度となり、遠方視認性が良好となる。
【００４０】
これに対して、デイタイムランニングランプとしての使用時には、バルブ１１は、移動手段１５により光軸Ｏに沿って後方に移動されて、図２に示す第二の位置に位置することになる。
これにより、バルブ１１は、反射面１２の第一の焦点位置Ｆ１から後方に所定距離、例えば４から５ｍｍ程度だけずれた位置に位置することになる。また、制御部１４により調整された比較的低い電圧、例えば約６．９Ｖが供給される。
これにより、バルブ１１から出射した光は、反射面１２で反射した後、その第二の焦点Ｆ２の前側Ｆ３に向かって集束し、投影レンズ１３を介して光照射方向前方に向かって照射される。
【００４１】
このとき、反射面１２の第二の焦点Ｆ２の前側に形成されるバルブ１１の像が、投影レンズ１３により光照射方向前方に走行ビーム時と比較してぼやけた状態で投影されることになる。
従って、このときの走行ビーム用の配光パターンは、図４に示すように、中心光度があまり高くなく、デイタイムランニングランプの最適な中心光度、例えば約８８０ｃｄ程度となる。また、上述したぼけた状態でのバルブの像の投影により、照射光が拡散されることになる。このため、被視認性に影響する周囲の光度もある程度確保されることになる。
これにより、広い角度範囲に亘って、デイタイムランニングランプとして必要な光度を有する配光パターンが形成される。このため、車体の被視認性が向上することになる。
【００４２】
さらに、この場合、配光パターンにおける中心光度があまり高くないことから、デイタイムランニングランプとしての中心光度を確保するためには、従来より高い駆動電圧をバルブ１１に供給することになる。
従って、バルブ１１の駆動電圧が、例えば約６．９Ｖと、バルブ１１内部でハロゲンサイクルが発生するに十分な２５０℃以上の温度が維持される電圧になるので、バルブ１１内にてフィラメント材料であるタングステンがバルブ１１のガラス内面に付着するようなことはない。これにより、バルブ１１の寿命が短縮してしまうことがなく、またバルブ１１のガラス内面が茶化して、発光光度が低下してしまうようなこともない。
【００４３】
ここで、一般に、バルブ１１を構成するハロゲン電球は、通常の使用態様においてはバッテリの駆動電圧に対して、図５に示すように、電圧が低くなるほど寿命が長くなる傾向にある。
しかしなから、ハロゲン電球は、デイタイムランニングランプとしての使用時のような通常は用いないほどの低い駆動電圧に対しては、前述したようにハロゲンサイクルが発生しなくなることから、図６に示すように、電圧が低くなるほど寿命が大幅に短くなってしまう。
そのため、従来のデイタイムランニングランプとしての使用時の駆動電圧（約４．０Ｖ）に対しては、ハロゲン電球の寿命は、約２５０時間程度であった。
これに対して、本発明によるデイタイムランニングランプとしての使用時の駆動電圧は、約６．９Ｖ程度となる。このため、ハロゲン電球の寿命は、約２２００時間程度と、大幅に長くすることができる。これは、バルブ１１内にて、ハロゲンサイクルが確実に発生していることによるものであると考えられる。
【００４４】
［実施例２］
図７は、本発明による車両前照灯の第二の実施形態の構成を示している。
図７において、車両前照灯２０は、図１に示した車両前照灯１０とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両前照灯２０は、図１に示した車両前照灯１０とは、移動手段１５の代わりに、反射面１２を光照射方向前方に移動させる移動手段２１を備えている点でのみ異なる構成になっている。
【００４５】
上記移動手段２１は、上記反射面１２を、光軸Ｏ上にて図７に示す第一の位置から光照射方向前方に所定距離（例えば４から５ｍｍ程度）だけ移動させるようになっており、例えばモータ，ソレノイド等の適宜の駆動手段から構成されている。
これにより、バルブ１１が反射面１２に対して光軸Ｏ上にて相対的に後方に移動されることになる。
【００４６】
このような構成の車両前照灯２０によれば、図１に示した実施例１の車両前照灯１０と同様に作用し、デイタイムランニングランプとしての使用時に、より均一な光度の配光パターンが形成される。また、実施例１と同様にバルブ１１の駆動電圧を比較的高くできることから、ハロゲンサイクルが確実に発生する。これにより、バルブ１１の寿命が短くなるようなことはなく、またバルブ１１のガラス内面の茶化が抑制され得ることになる。
【００４７】
上述した構成の車両前照灯２０においては、移動手段２１は、反射面１２全体を移動させるようになっているが、これに限らず、反射面１２のうち、走行ビーム用の配光パターンの中心付近に光を集束させる領域が、他の領域と分割され、この領域のみが移動手段２１により移動されるようにしてもよい。
これにより、デイタイムランニングランプとしての使用時に、配光パターンの中心付近の投影像がぼやけることになり、中心光度がやや低くなる。このため、反射面１２全体が移動される場合と同様の効果が得られることになる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
上述した実施形態においては、車両前照灯は、走行ビーム用として構成されているが、これに限らず、走行ビーム／すれ違いビーム兼用の車両前照灯にも本発明を適用し得ることは明らかである。
この場合、反射面で反射した光の一部を遮断してカットオフラインを形成するための遮光部材が備えられることになる。
【００４９】
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、デイタイムランニングランプとしての使用時に、バルブ内でハロゲンサイクルが発生し得るような駆動電圧でバルブを駆動しながら、デイタイムランニングランプに最適な配光パターンを形成するようにした、極めて優れたプロジェクタタイプの車両前照灯が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による車両前照灯の第一の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図２】図１の車両前照灯におけるデイタイムランニングランプとしての使用時を示す概略側面図である。
【図３】図１の車両前照灯における走行ビーム時の配光パターンを示すグラフである。
【図４】図１の車両前照灯におけるデイタイムランニングランプとしての使用時の配光パターンを示すグラフである。
【図５】ハロゲン電球の制御部電圧に対する寿命を示すグラフである。
【図６】ハロゲン電球の低電圧に対する寿命を示すグラフである。
【図７】本発明による車両前照灯の第二の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図８】従来の車両前照灯の一例の構成を示す概略側面図である。
【図９】図８の車両前照灯の走行ビーム時の配光パターンを示すグラフである。
【図１０】図８の車両前照灯のデイタイムランニングランプとしての使用時を示す概略側面図である。
【図１１】図８の車両前照灯のデイタイムランニングランプとしての使用時の配光パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１０    車両前照灯
１１    バルブ（光源）
１２    反射面
１３    投影レンズ
１４    制御部
１５    移動手段
２０    車両前照灯
２１    移動手段
【図１】
2008065982.tif 000003
【図２】
2008065982.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008065982.tif 000006
【図５】
2008065982.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008065982.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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