(57)【要約】  【課題】  プロジェクタ型の車両用前照灯において側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保するとともに、車両前方への照射光量を増大させた上でその照射光制御を精度良く行えるようにする。  【解決手段】  光源バルブ２２を、光軸Ａｘから下方に離れた位置において側方からリフレクタ２４に挿入固定することにより、その反射面２４ａにおける光軸側方領域を配光制御用として有効利用可能とする。また、投影レンズ２８とリフレクタ２４との間における投影レンズ２８の外周縁部上端近傍に、略プリズム状の透光部材３０を設け、投影レンズ２８の上方空間へ向かう光源２２ａからの直射光を下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させる。これにより車両前方への照射光量を増大させるとともに、光源２２ａからの直射光に対する偏向制御を精度良く行えるようにする。  【選択図】          図２
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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方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リフレクタと、を備えてなる車両用前照灯において、
上記光源が、上記光軸から下方に離れた位置において該光軸の側方から上記リフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部により構成されており、
上記投影レンズと上記リフレクタとの間における上記投影レンズの外周縁部上端近傍に、上記投影レンズの上方空間へ向かう上記光源からの直射光を、下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させる略プリズム状の透光部材が設けられている、ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
上記透光部材が、上記投影レンズの外周縁部に沿って設けられている、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】
上記透光部材の出射面の表面形状が、凸曲面形状に設定されている、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】
上記透光部材が、該透光部材に入射した上記光源からの直射光を、該透光部材の出射面へ向けて内面反射させる内面反射面を備えている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
【請求項５】
上記透光部材の入射面の鉛直断面形状が、上記光源を中心とする略円弧形状に設定されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用前照灯。
【請求項６】
上記透光部材の内面反射面の鉛直断面形状が、上記光軸の上方に位置する所定点を上記光源と共役の焦点とする略双曲線形状に設定されるとともに、該透光部材の出射面の鉛直断面形状が、上記所定点を焦点とする略楕円形状に設定されている、ことを特徴とする請求項５記載の車両用前照灯。
【請求項７】
上記透光部材の後方側に、上記光源からの直射光を該透光部材の入射面へ向けて反射させる付加リフレクタが設けられており、
この付加リフレクタの反射面の鉛直断面形状が、上記光軸の上方に位置する所定点を上記光源と共役の焦点とする略双曲線形状に設定されており、
上記透光部材の入射面の鉛直断面形状が、上記所定点を中心とする略円弧形状に設定されるとともに、該透光部材の出射面の鉛直断面形状が、上記所定点を焦点とする略楕円形状に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
【請求項８】
上記後方側焦点近傍に、上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードが、該シェードの上端縁を上記光軸近傍に位置させるようにして配置されている、ことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の車両用前照灯。
【請求項９】
上記透光部材に、上記光源からの直射光を上記光軸よりも上向きの光として出射させる上方照射用レンズ部が形成されている、ことを特徴とする請求項８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、その後方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】
そして「特許文献１」や「特許文献２」には、このようなプロジェクタ型の車両用前照灯において、その光源が、光軸の側方からリフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部により構成された、いわゆる側方挿入型の灯具構成が記載されている。
【０００４】
また「特許文献３」や「特許文献４」には、プロジェクタ型の車両用前照灯において、その投影レンズとリフレクタとの間に、環状透光部材が投影レンズの外周縁部に沿って設けられた灯具構成が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】実開平２−４７７０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２９７１５号公報
【特許文献３】特開平４−３９１３７号公報
【特許文献４】特開平１０−２２３００２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」および「特許文献２」に記載されているような側方挿入型の灯具構成を採用すれば、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができるが、その光源バルブが光軸と同一水平面上においてリフレクタに挿入固定されているので、次のような問題がある。
【０００７】
すなわち、プロジェクタ型の車両用前照灯においては、リフレクタの反射面における光軸側方領域が、配光パターンの拡散領域を形成するのに適しているが、光源バルブが光軸と同一水平面上においてリフレクタに挿入固定されていると、反射面の光軸側方領域に光源バルブの挿入固定用の孔が形成されることとなるので、該光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができず、このため配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保することが困難となってしまう、という問題がある。
【０００８】
一方、このような側方挿入型の灯具構成において、上記「特許文献３」や「特許文献４」に記載されているような環状透光部材を備えた構成とすれば、光源から投影レンズの外周空間へ向かう直射光を灯具前方へ向けて照射することが可能となり、これにより光源光束の有効利用を図り、車両前方への照射光量を増大させることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、側方挿入型の灯具構成において、このような環状透光部材を単に設けただけでは、この環状透光部材による照射光制御を精度良く行うことができない、という問題がある。
【００１０】
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、プロジェクタ型の車両用前照灯において側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保するとともに、車両前方への照射光量を増大させた上でその照射光制御を精度良く行う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】
【００１１】
本願発明は、リフレクタに対する光源バルブの挿入固定位置に工夫を施すとともに、所定の透光部材を備えた構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１２】
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方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リフレクタと、を備えてなる車両用前照灯において、
上記光源が、上記光軸から下方に離れた位置において該光軸の側方から上記リフレクタに挿入固定された光源バルブの発光部により構成されており、
上記投影レンズと上記リフレクタとの間における上記投影レンズの外周縁部上端近傍に、上記投影レンズの上方空間へ向かう上記光源からの直射光を、下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させる略プリズム状の透光部材が設けられている、ことを特徴とするものである。
【００１３】
本願発明に係る車両用前照灯からの光照射により形成される配光パターンは、ロービーム用配光パターンであってもよいし、ハイビーム用配光パターンであってもよいし、それ以外の配光パターンであってもよい。
【００１４】
上記「光源バルブ」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブや、ハロゲンバルブ等が採用可能である。
【００１５】
上記光源バルブのリフレクタへの挿入固定は「光軸から下方に離れた位置」において行われているが、この挿入固定位置の光軸からの下方変位量は特に限定されるものではない。その際、リフレクタの反射面における光軸近傍領域で反射した光源バルブからの光が該光源バルブによって遮蔽されてしまうのを未然に防止する観点からは、下方変位量を１０ｍｍ以上の値に設定することが好ましく、１５ｍｍ以上の値に設定することがより好ましい。一方、光源バルブからリフレクタの反射面への入射光束を十分に確保する観点からは、下方変位量を３０ｍｍ以下の値に設定することが好ましい。
【００１６】
上記「透光部材」は、投影レンズとリフレクタとの間における投影レンズの外周縁部上端近傍に設けられた略プリズム状の部材であって、投影レンズの上方空間へ向かう光源からの直射光を、下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させるように構成されたものであれば、その材質や形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。また、この「透光部材」は、光源からの直射光を下方側へ偏向させるように構成されていれば、水平方向の光偏向角度については特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は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、その光源バルブは車両前後方向に延びる光軸の側方からリフレクタに挿入固定されているので、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。
【００１８】
その際、光源バルブの挿入固定は、光軸から下方に離れた位置で行われているので、リフレクタの反射面における光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができる。そして、この光軸側方領域からの反射光により配光パターンの拡散領域を形成して、この拡散領域に十分な明るさを確保することができる。
【００１９】
また、投影レンズとリフレクタとの間には、投影レンズの上方空間へ向かう光源からの直射光を前方へ向けて出射させる略プリズム状の透光部材が設けられているので、その分だけ車両前方への照射光量を増大させることができる。そしてこれにより、リフレクタで反射して投影レンズを透過した光源からの光により形成される基本配光パターンに対して、透光部材を透過した光源からの直射光により形成される付加配光パターンを付加して、配光パターンの明るさを増大させることができる。
【００２０】
しかも、この透光部材は、投影レンズの外周縁部上端近傍に設けられており、光源からの直射光を下方側へ偏向させるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００２１】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、その光源が光軸から下方に離れた位置に設けられているので、リフレクタの反射面における光軸側方領域を配光制御用として有効に利用できる反面、光源から前方斜め上方へ出射する光をリフレクタで反射させて投影レンズに入射させることが困難となり、また、たとえこれを投影レンズに入射させたとしても、この投影レンズからの出射光はかなり下向きの光となるので、配光パターン形成用としては不適当なものとなってしまう。
【００２２】
そこで、投影レンズとリフレクタとの間における投影レンズの外周縁部上端近傍に略プリズム状の透光部材を設けて、この透光部材により、投影レンズの上方空間へ向かう光源からの直射光を、下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させるようにすれば、配光パターンの明るさ増大に寄与する位置に付加配光パターンを形成することができる。しかも、この透光部材は、光源から斜め上方に十分離れた位置にあるので、光源からの直射光に対する偏向制御を精度良く行うことができる。
【００２３】
このように本願発明によれば、プロジェクタ型の車両用前照灯において側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、配光パターンの拡散領域の明るさを十分に確保するとともに、車両前方への照射光量を増大させた上でその照射光制御を精度良く行うことができる。
【００２４】
ところで、多くの光源バルブは、その発光部がバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成されているが、本願発明においてこのような光源バルブを用いるようにすれば、付加配光パターンは横長の線分光源の像の集合体としての横長の配光パターンとなるので、車両前方路面に配光ムラを発生させないようにした上で配光パターンの明るさを増大させることができる。
【００２５】
上記構成において、透光部材の具体的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、これを投影レンズの外周縁部に沿って設けられた構成とすれば、灯具構成をコンパクトなものとした上で、光源光束の有効利用を図ることができる。
【００２６】
また上記構成において、透光部材の出射面の表面形状を凸曲面形状に設定すれば、投影レンズの表面形状との意匠上の調和を図ることができる。
【００２７】
さらに上記構成において、透光部材として。該透光部材に入射した光源からの直射光をその出射面へ向けて内面反射させる内面反射面を備えた、いわゆる反射プリズム型の構成とすれば、該透光部材に入射した光源からの直射光を直接出射させる、いわゆる屈折プリズム型の構成とした場合に比して、その出射面への光入射角度を小さくすることができる。
【００２８】
そしてこれにより、透光部材の出射面において全反射を生じさせない範囲内での、入射面および出射面の形状自由度を高めることができるので、光源からの直射光に対する偏向制御をより精度良く行うことができる。また、このように入射面および出射面の形状自由度を高めることができることにより、透光部材への入射光量を増大させることができ、これにより光源光束の有効利用率を高めることができる。
【００２９】
ここで上記「内面反射面」は、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施された通常の反射面であってもよいし、光源からの直射光を全反射により内面反射させるように形成された全反射面であってもよい。
【００３０】
この場合において、透光部材の入射面の鉛直断面形状を、光源を中心とする略円弧形状に設定すれば、光源からの直射光を透光部材の入射面においてほとんど屈折させずにそのまま略直進させることができ、これにより透光部材による光偏向制御を容易かつ精度良く行うことができる。
【００３１】
さらにこの場合において、透光部材の内面反射面の鉛直断面形状を、光軸の上方に位置する所定点を光源と共役の焦点とする略双曲線形状に設定するとともに、透光部材の出射面の鉛直断面形状を、上記所定点を焦点とする略楕円形状に設定すれば、内面反射面からの反射光を上記所定点からの略発散光とするとともに出射面からの出射光を鉛直面内において略平行光とすることができる。そしてこれにより、付加配光パターンを上下幅の狭い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に配光ムラを発生させないようにすることができる。
【００３２】
あるいは、このようにする代わりに、透光部材の後方側に、光源からの直射光を該透光部材の入射面へ向けて反射させる付加リフレクタを設け、この付加リフレクタの反射面の鉛直断面形状を、光軸の上方に位置する所定点を光源と共役の焦点とする略双曲線形状に設定するとともに、透光部材の入射面の鉛直断面形状を、上記所定点を中心とする略円弧形状に設定するようにした場合においても、光源からの直射光に対する透光部材の偏向制御を容易かつ精度良く行うことができるとともに、透光部材への入射光量を増大させて光源光束の有効利用率を高めることができ、かつ、出射面からの出射光を鉛直面内において略平行光として、付加配光パターンを上下幅の狭い配光パターンとすることができる。
【００３３】
また上記構成において、投影レンズの後方側焦点近傍に、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するためのシェードが、該シェードの上端縁を上記光軸近傍に位置させるようにして配置された構成とすれば、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することができるが、このようにした場合にはシェードの存在により光源光束を一部ロスしてしまうので、本願発明の構成を採用することにより残りの光源光束を有効に利用することが、ロービーム用配光パターンの明るさを十分に確保する上で特に効果的である。
【００３４】
しかも、このようにした場合には、次のような作用効果を得ることができる。
【００３５】
すなわち、一般に、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ように構成されプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、車両の姿勢変化等により、その前方照射光が対向車ドライバ等の目に入ったとき、投影レンズの部分だけが高輝度で明るく光って見えるため、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうおそれがある。これに対し、投影レンズの外周縁部上端近傍に透光部材を設けるようにすれば、前方照射光が対向車ドライバ等の目に入ったとき、投影レンズの外周縁部上端近傍がぼんやりと明るく見えるようにすることができるので、投影レンズとその周囲との明るさのコントラストを緩和させることができ、これにより対向車ドライバ等に与えるグレアを軽減させることができる。
【００３６】
この場合において、透光部材に、光源からの直射光を光軸よりも上向きの光として出射させる上方照射用レンズ部が形成された構成とすれば、この上方照射用レンズ部からの上方照射光により、車両走行路前方のオーバヘッドサインを照射するためのオーバヘッドサイン照射用配光パターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
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。
【００３８】
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側断面図である。
【００３９】
同図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する灯具ユニット２０が、エイミング機構５０を介して上下方向および左右方向に傾動可能に収容されてなっている。
【００４０】
そして、このエイミング機構５０によるエイミング調整が完了した段階では、灯具ユニット２０の光軸Ａｘは、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るようになっている。
【００４１】
図２、３および４は、灯具ユニット２０を単品で示す側断面図、平断面図および正面図である。
【００４２】
これらの図にも示すように、灯具ユニット２０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ように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ２２と、リフレクタ２４と、ホルダ２６と、投影レンズ２８と、透光部材３０と、シェード３２とを備えてなっている。
【００４３】
投影レンズ２８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、光軸Ａｘ上に配置されている。そして、この投影レンズ２８は、その後方側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
【００４４】
光源バルブ２２は、放電発光部を光源２２ａ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２２ａはバルブ中心軸Ａｘ１方向に延びる線分光源として構成されている。そして、この光源バルブ２２は、投影レンズ２８の後方側焦点Ｆよりも後方側でかつ光軸Ａｘから下方に離れた位置（例えば光軸Ａｘから２０ｍｍ程度下方に離れた位置）において、光軸Ａｘの右側方からリフレクタ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で、光源２２ａの発光中心を光軸Ａｘの鉛直下方に位置決めするようにして行われている。
【００４５】
リフレクタ２４は、光源２２ａ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２４ａを有している。この反射面２４ａは、略楕円状の断面形状を有しており、その離心率は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。そしてこれにより、この反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光を、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。
【００４６】
このリフレクタ２４における反射面２４ａの下部右側領域には、バルブ挿入固定部２４ｂが反射面２４ａから突出するようにして形成されており、このバルブ挿入固定部２４ｂの左側面部にはバルブ挿入孔２４ｃが形成されている。そして、このリフレクタ２４は、その３箇所に形成されたエイミングブラケット２４ｄにおいて、エイミング機構５０を介してランプボディ１２に支持されている。
【００４７】
ホルダ２６は、リフレクタ２４の前端開口部から前方へ向けて略筒状に延びるように形成されており、その後端部においてリフレクタ２４に固定支持されるとともに、その前端部において投影レンズ２８を固定支持している。このホルダ２６は、その光軸Ａｘの上方領域が所定範囲にわたって切り欠かれている。また、このホルダ２６の内部空間には、該ホルダ２６の前端部から後方へ向けて延びる内筒部２６ａが形成されている。
【００４８】
シェード３２は、ホルダ２６の内部空間における略下半部に位置するようにして、該ホルダ２６の内筒部２６ａと一体で形成されている。このシェード３２は、その上端縁３２ａが投影レンズ２８の後方側焦点Ｆを通るように形成されており、これによりリフレクタ２４の反射面２４ａからの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズ２８から前方へ出射する上向き光の大半を除去するようになっている。その際、このシェード３２の上端縁３２ａは、投影レンズ２８の後方側焦点面に沿って水平方向に略円弧状に延びるとともに左右段違いで形成されている。
【００４９】
透光部材３０は、投影レンズ２８の上方空間へ向かう光源２２ａからの直射光を下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させる略プリズム状の部材であって、投影レンズ２８とリフレクタ２４との間における投影レンズ２８の外周縁部上端近傍において、該投影レンズ２８の外周縁部に沿って設けられており、ホルダ２６の内筒部２６ａの外周面に固定されている。
【００５０】
この透光部材３０の入射面３０ａの表面形状は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して前方側へ多少傾斜した平面形状に設定されている。一方、この透光部材３０の出射面３０ｂの表面形状は、その入射面３０ａで屈折して該透光部材３０に入射した光源２２ａからの直射光を、光軸Ａｘに対して僅かに下向きの方向へ屈折させるような凸曲面形状に設定されている。
【００５１】
その際、この透光部材３の出射面３０ｂは、該透光部材３０に入射した光源２２ａからの直射光を、上下方向に関してはほとんど拡散しない略平行光として、また左右方向に関してはある程度拡散する拡散光として、該出射面３０ｂから出射させるよう、その鉛直断面形状および水平断面形状が設定されている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。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の位置は、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されており、このエルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺ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、基本配光パターンＰ０と付加配光パターンＰａとの合成配光パターンとして構成されている。
【００５５】
基本配光パターンＰ０は、ロービーム用配光パターンＰＬの基本形状をなす配光パターンであって、リフレクタ２４で反射して投影レンズ２８を透過した光源２２ａからの光によって形成されるようになっている。すなわち、この基本配光パターンＰ０は、リフレクタ２４の反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光によって投影レンズ２８の後方側焦点面上に形成された光源２２ａの像を、投影レンズ２８により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、シェード３２の上端縁３２ａの反転投影像として形成されるようになっている。
【００５６】
付加配光パターンＰａは、透光部材３０を透過した光源２２ａからの直射光により形成される配光パターンであって、Ｖ−Ｖ線の左右両側にある程度の拡散角で広がる横長の配光パターンとして構成されている。その際、この付加配光パターンＰａは、その上端縁が下段カットオフラインＣＬ１のやや下方に位置するように形成されている。
【００５７】
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、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するための光照射を行う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、その光源バルブ２２は車両前後方向に延びる光軸Ａｘの側方からリフレクタ２４に挿入固定されているので、灯具の前後長を短くしてそのコンパクト化を図ることができる。
【００５８】
その際、光源バルブ２２の挿入固定は、光軸Ａｘから下方に離れた位置で行われているので、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸側方領域を配光制御用として有効に利用することができる。そして、この光軸側方領域からの反射光によりロービーム用配光パターンＰＬの拡散領域を形成して、この拡散領域に十分な明るさを確保することができる。
【００５９】
また、投影レンズ２８とリフレクタ２４との間には、投影レンズ２８の上方空間へ向かう光源２２ａからの直射光を前方へ向けて出射させる略プリズム状の透光部材３０が設けられているので、その分だけ車両前方への照射光量を増大させることができる。そしてこれにより、リフレクタ２４で反射して投影レンズ２８を透過した光源２２ａからの光により形成される基本配光パターンＰ０に対して、透光部材３０を透過した光源２２ａからの直射光により形成される付加配光パターンＰａを付加して、ロービーム用配光パターンＰＬの明るさを増大させることができる。
【００６０】
しかも、この透光部材３０は、投影レンズ２８の外周縁部上端近傍に設けられており、光源２２ａからの直射光を下方側へ偏向させるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００６１】
すなわち、光源２２ａは光軸Ａｘから下方に離れた位置に設けられているので、リフレクタ２４の反射面２４ａにおける光軸側方領域を配光制御用として有効に利用できる反面、光源２２ａから前方斜め上方へ出射する光をリフレクタ２４で反射させて投影レンズ２８に入射させることが困難となり、また、たとえこれを投影レンズ２８に入射させたとしても、この投影レンズ２８からの出射光はかなり下向きの光となるので、ロービーム用配光パターンＰＬの形成用としては不適当なものとなってしまう。
【００６２】
そこで本実施形態のように、投影レンズ２８とリフレクタ２４との間における投影レンズ２８の外周縁部上端近傍に略プリズム状の透光部材３０を設けて、この透光部材３０により、投影レンズ２８の上方空間へ向かう光源２２ａからの直射光を、下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させるようにすれば、ロービーム用配光パターンＰＬの明るさ増大に寄与する位置に付加配光パターンＰａを形成することができる。しかも、この透光部材３０は、光源２２ａから斜め上方に十分離れた位置にあるので、光源２２ａからの直射光に対する偏向制御を精度良く行うことができる。
【００６３】
このように本実施形態によれば、プロジェクタ型の車両用前照灯において側方挿入型の灯具構成を採用した場合であっても、ロービーム用配光パターンＰＬの拡散領域の明るさを十分に確保するとともに、車両前方への照射光量を増大させた上でその照射光制御を精度良く行うことができる。
【００６４】
特に本実施形態においては、光源２２ａを構成する光源バルブ２２の発光部がバルブ中心軸Ａｘ方向に延びる線分光源として構成されているので、付加配光パターンＰａを、横長の線分光源の像の集合体としての横長の配光パターンとして形成することができ、これにより車両前方路面に配光ムラを発生させないようにした上でロービーム用配光パターンＰＬの明るさを増大させることができる。
【００６５】
本実施形態の灯具ユニット２０は、車両の姿勢変化等により、その前方照射光が対向車ドライバ等の目に入ったとき、投影レンズ２８の部分だけが高輝度で明るく光って見えるため、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態の灯具ユニット２０は、その前方照射光が対向車ドライバ等の目に入ったとき、投影レンズ２８の外周縁部上端近傍に設けられた透光部材３０がぼんやりと明るく見えるので、投影レンズ２８とその周囲との明るさのコントラストを緩和させることができ、これにより対向車ドライバ等に与えるグレアを軽減させることができる。
【００６６】
また本実施形態においては、透光部材３０が投影レンズ２８の外周縁部に沿って設けられているので、灯具構成をコンパクトなものとした上で光源光束の有効利用を図ることができる。
【００６７】
さらに本実施形態においては、透光部材３０の出射面３０ｂの表面形状が凸曲面形状に設定されているので、投影レンズ２８の表面形状との意匠上の調和を図ることができる。
【００６８】
また本実施形態においては、投影レンズ２８と透光部材３０との間にホルダ２６が設けられているので、光源２２ａからの直射光が透光部材３０に迷光として入射してしまうのを未然に防止することができる。
【００６９】
次に、本願発明の第２実施形態について説明する。
【００７０】
図６は、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１２０を単品で示す側断面図である。
【００７１】
同図に示すように、この灯具ユニット１２０は、その基本的な構成は上記第１実施形態と全く同様であるが、透光部材３０の構成が上記第１実施形態と異なっている。
【００７２】
すなわち、本実施形態の透光部材３０は、該透光部材３０に入射した光源２２ａからの直射光をその出射面３０ｂへ向けて内面反射させる内面反射面３０ｃを備えた反射プリズム型の透光部材として構成されており、同一の鉛直断面形状で左右方向に延びている。
【００７３】
その際、この透光部材３０の入射面３０ａは、その鉛直断面形状が、光源２２ａを中心とする円弧形状に設定されている。そしてこれにより、鉛直面内においては、光源２２ａからの直射光を、この入射面３０ａで屈折させずにそのまま透光部材３０に入射させるようになっている。
【００７４】
また、この透光部材３０の内面反射面３０ｃは、その鉛直断面形状が、光軸Ａｘの上方に位置する所定点Ａを光源２２ａと共役の焦点とする双曲線形状に設定されている。そしてこれにより、鉛直面内においては、透光部材３０に入射した光を、この内面反射面３０ｃで所定点Ａからの発散光として反射させるようになっている。その際、所定点Ａの位置は、透光部材３０と略同じ高さでバルブ中心軸Ａｘ１よりもやや後方の位置に設定されており、これにより内面反射面３０ｃでの内面反射が全反射によって行われるような双曲線形状を生成するようになっている。
【００７５】
さらに、この透光部材３０の出射面３０ｂは、その鉛直断面形状が所定点Ａを焦点とする楕円形状に設定されている。そしてこれにより、出射面３０ｂからの出射光を鉛直面内において略平行光とするようになっている。その際、この出射面３０ｂの鉛直断面形状を構成する楕円の離心率ｅは、透光部材３０の屈折率ｎの逆数（すなわちｅ＝１／ｎ）に設定されている。そしてこれにより、出射面３０ｂからの出射光の平行度を高めるようになっている。
【００７６】
なお本実施形態においては、透光部材３０の入射面３０ａの位置が、上記第１実施形態の場合よりも後方に位置しており、かつ、この入射面３０ａは、光源２２ａからの直射光を、上記第１実施形態の場合よりも広い角度範囲で透光部材３０に入射させるようになっている。これを実現するため、リフレクタ２４はその前端上部領域が切り欠かれている。
【００７７】
図７は、灯具ユニット１２０から前方へ照射される光により上記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ＰＬを透視的に示す図である。
【００７８】
同図に示すように、このロービーム用配光パターンＰＬを構成する基本配光パターンＰ０は、上記第１実施形態の場合と全く同様であるが、付加配光パターンＰａが上記第１実施形態の場合と異なっている。
【００７９】
すなわち、この付加配光パターンＰａは、図５に示す付加配光パターンＰａに比して上下幅が狭くかつ明るい配光パターンとなっている。
【００８０】
本実施形態の構成を採用した場合においても、投影レンズ２８とリフレクタ２４との間に設けられた透光部材３０により、投影レンズ２８の上方空間へ向かう光源２２ａからの直射光を、下方側へ偏向させるようにして前方へ向けて出射させるようになっているので、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
特に、本実施形態においては、透光部材３０が内面反射面３０ｃを備えた反射プリズム型の透光部材として構成されているので、該透光部材３０の出射面３０ｂにおいて全反射を生じさせない範囲内での、入射面３０ａおよび出射面３０ｂの形状自由度を高めることができ、これにより光源２２ａからの直射光に対する偏向制御をより精度良く行うことができる。また、このように入射面３０ａおよび出射面３０ｂの形状自由度を高めることができることにより、透光部材３０への入射光量を増大させることができ、これにより光源光束の有効利用率を高めることができる。
【００８２】
しかも、この透光部材３０の鉛直断面形状は、その入射面３０ａが光源２２ａを中心とする円弧形状に設定されており、その内面反射面３０ｃが光軸Ａｘの上方に位置する所定点Ａを光源２２ａと共役の焦点とする双曲線形状に設定されており、その出射面３０ｂが所定点Ａを焦点とする楕円形状に設定されているので、この透光部材３０からの照射光を鉛直面内において略平行光とすることができる。そしてこれにより、付加配光パターンＰａを上下幅の狭い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に配光ムラを発生させないようにすることができる。
【００８３】
さらに、透光部材３０の内面反射面３０ｃは、光源２２ａからの直射光を全反射により内面反射させるように形成されているので、透光部材３０に対する鏡面処理を不要とすることができる。
【００８４】
次に、本願発明の第３実施形態について説明する。
【００８５】
図８は、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット２２０を単品で示す側断面図である。
【００８６】
同図に示すように、この灯具ユニット２２０は、その基本的な構成は上記第２実施形態と全く同様であるが、透光部材３０の構成が上記第２実施形態と異なっており、また、この透光部材３０の後方側に付加リフレクタ３４が設けられている点でも上記第２実施形態と異なっている。
【００８７】
この付加リフレクタ３４は、光源２２ａからの直射光を透光部材３０の入射面へ向けて反射させるように構成されている。その際、この付加リフレクタ３４の反射面３４ａの鉛直断面形状は、光軸Ａｘの上方に位置する所定点Ａを光源２２ａと共役の焦点とする双曲線形状に設定されている。そしてこれにより、鉛直面内においては、光源２２ａからの直射光を、この付加リフレクタ３４の反射面３４ａで所定点Ａからの発散光として反射させるようになっている。その際、この所定点Ａの位置は、上記第２実施形態の場合における所定点Ａの位置と同じ位置に設定されている。
【００８８】
また、透光部材３０は、その入射面３０ａの鉛直断面形状が、所定点Ａを中心とする円弧形状に設定されている。そしてこれにより、鉛直面内においては、光源２２ａからの直射光を、この入射面３０ａで屈折させずに透光部材３０に入射させるようになっている。
【００８９】
この透光部材３０の出射面３０ｂは、上記第１実施形態の透光部材３０の場合と全く同じ形状に設定されている。そしてこれにより、出射面３０ｂからの出射光を鉛直面内において略平行光とするようになっている。
【００９０】
本実施形態の構成を採用した場合においても、上記第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。その際、本実施形態においては、透光部材３０のほかに付加リフレクタ３４が必要となるが、透光部材３０については、その薄型化を図ることができる。
【００９１】
次に、本願発明の第４実施形態について説明する。
【００９２】
図９は、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット３２０を単品で示す側断面図である。
【００９３】
同図に示すように、この灯具ユニット３２０は、その基本的な構成は上記第２実施形態と全く同様であるが、透光部材３０の構成が上記第２実施形態と一部異なっている。
【００９４】
すなわち、この灯具ユニット３２０は、その透光部材３０に光源２２ａからの直射光を光軸Ａｘよりも上向きの光として出射させる上方照射用レンズ部３０ｄが形成されている。この上方照射用レンズ部３０ｄは、透光部材３０の入射面３０ａを部分的に楔状に突出させることにより形成されている。そして、この上方照射用レンズ部３０ｄは、透光部材３０の光偏向作用を部分的に弱めて、その出射面３０ｂからの出射光の一部をやや上向きにするようになっている。
【００９５】
図１０は、灯具ユニット３２０から前方へ照射される光により上記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ＰＬを透視的に示す図である。
【００９６】
同図に示すように、このロービーム用配光パターンＰＬは、その基本配光パターンＰ０については上記第２実施形態の場合と同様であるが、その付加配光パターンＰａは、その一部がオーバヘッドサイン照射用配光パターンＰｏとして形成されている。そして、このオーバヘッドサイン照射用配光パターンＰｏを形成することにより、車両走行路前方のオーバヘッドサインＯＨＳを照射して、その視認性を確保するようになっている。
【００９７】
このように本実施形態の構成を採用することにより、上記第２実施形態と略同様の作用効果を確保した上で、オーバヘッドサイン照射用配光パターンＰｏの形成によりオーバヘッドサインＯＨＳの視認性を確保することができる。
【００９８】
しかも、上方照射用レンズ部３０ｄは、透光部材３０の入射面３０ａを部分的に楔状に突出させることにより形成されているので、透光部材３０の外観を損なうことなく、オーバヘッドサイン照射用配光パターンＰｏを形成することができる。
【００９９】
次に、本願発明の第５実施形態について説明する。
【０１００】
図１１は、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット４２０を単品で示す側断面図である。
【０１０１】
同図に示すように、この灯具ユニット４２０は、その基本的な構成は上記第３実施形態と全く同様であるが、透光部材３０の構成が上記第３実施形態と一部異なっている。
【０１０２】
すなわち、この灯具ユニット４２０は、その透光部材３０に光源２２ａからの直射光を光軸Ａｘよりも上向きの光として出射させる上方照射用レンズ部３０ｄが形成されている。この上方照射用レンズ部３０ｄは、透光部材３０の入射面３０ａを部分的に切り欠くことにより形成されている。そして、この上方照射用レンズ部３０ｄは、透光部材３０の光偏向作用を部分的に弱めて、その出射面３０ｂからの出射光の一部をやや上向きにするようになっている。
【０１０３】
このように本実施形態の構成を採用することにより、上記第４実施形態と同様、図１０に示すようなオーバヘッドサイン照射用配光パターンＰｏを形成して、オーバヘッドサインＯＨＳの視認性を確保することができる。
【０１０４】
しかも、上方照射用レンズ部３０ｄは、透光部材３０の入射面３０ａを部分的に楔状に切り欠くことにより形成されているので、透光部材３０の外観を損なうことなく、オーバヘッドサイン照射用配光パターンＰｏを形成することができる。
【０１０５】
ところで、上記第２実施形態においては、透光部材３０の入射面３０ａの鉛直断面形状が光源２２ａを中心とする円弧形状に設定されており、その内面反射面３０ｃの鉛直断面形状が所定点Ａを光源２２ａと共役の焦点とする双曲線形状に設定されており、その出射面３０ｂの鉛直断面形状が所定点Ａを焦点とする楕円形状に設定されているものとして説明したが、これら円弧形状、双曲線形状、楕円形状の各々に近似した曲線形状に設定した場合においても、上記第２実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【０１０６】
また、上記第３実施形態においては、付加リフレクタ３４の反射面３４ａの鉛直断面形状が所定点Ａを光源２２ａと共役の焦点とする双曲線形状に設定されており、また、透光部材３０の入射面３０ａの鉛直断面形状が、所定点Ａを中心とする円弧形状に設定されるとともに、その出射面３０ｂの鉛直断面形状が所定点Ａを焦点とする楕円形状に設定されているものとして説明したが、これら双曲線形状、円弧形状、楕円形状の各々に近似した曲線形状に設定した場合においても、上記第３実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【０１０７】
なお、上記各実施形態においては、投影レンズ２８と透光部材３０との間にホルダ２６が設けられているものとして説明したが、投影レンズ２８と透光部材３０とが直接固定された構成とすることも可能である。
【０１０８】
また、上記各実施形態においては、灯具ユニット２０、１２０、２２０、３３０、４３０がロービーム用配光パターンＰＬを形成するための光照射を行う灯具ユニットであるものとして説明したが、ハイビーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットである場合においても、上記各実施形態のように透光部材３０を備えた構成あるいは透光部材３０および付加リフレクタ３４を備えた構成とすれば、上記各実施形態のような付加配光パターンＰａを形成することができ、これによりハイビーム用配光パターンの明るさを増大させることができる。
【０１０９】
上記各実施形態においては、光源バルブ２２がリフレクタ２４に対して真横の方向から挿入されているものとして説明したが、この真横の方向に対して多少挿入角度がずれていても、その上下方向あるいは前後方向のズレが３０°程度以下であれば、上記各実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【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側断面図
【図２】上記車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図
【図３】上記灯具ユニットを単品で示す平断面図
【図４】上記灯具ユニットを単品で示す正面図
【図５】上記車両用前照灯の灯具ユニット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配光パターンを透視的に示す図
【図６】本願発明の第２実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図
【図７】図６に示す灯具ユニットから前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図８】本願発明の第３実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図
【図９】本願発明の第４実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図
【図１０】図９に示す灯具ユニットから前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図１１】本願発明の第５実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを単品で示す側断面図
【符号の説明】
【０１１１】
１０  車両用前照灯
１２  ランプボディ
１４  透光カバー
２０、１２０、２２０、３２０、４２０  灯具ユニット
２２  光源バルブ
２２ａ  光源
２４  リフレクタ
２４ａ  反射面
２４ｂ  バルブ挿入固定部
２４ｃ  バルブ挿入孔
２４ｄ  エイミングブラケット
２６  ホルダ
２６ａ  内筒部
２８  投影レンズ
３０  透光部材
３０ａ  入射面
３０ｂ  出射面
３０ｃ  内面反射面
３０ｄ  上方照射用レンズ部
３２  シェード
３２ａ  上端縁
３４  付加リフレクタ
３４ａ  反射面
５０  エイミング機構
Ａ  所定点
Ａｘ  光軸
Ａｘ１  バルブ中心軸
ＣＬ１  下段カットオフライン
ＣＬ２  上段カットオフライン
Ｅ  エルボ点
Ｆ  後方側焦点
ＨＺ  ホットゾーン
ＯＨＳ  オーバヘッドサイン
ＰＬ  ロービーム用配光パターン
Ｐ０  基本配光パターン
Ｐａ  付加配光パターン
Ｐｏ  オーバヘッドサイン照射用配光パターン
【図１】
2005251435.tif 000003
【図２】
2005251435.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005251435.tif 000008
【図７】
2005251435.tif 000009
【図８】
2005251435.tif 000010
【図９】
2005251435.tif 000011
【図１０】
2005251435.tif 000012
【図１１】
2005251435.tif 000013