(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な構成により、配光パターンの一部を変化させることができるようにした車両用灯具を提供することを目的とする。【解決手段】  光源１１と、第一の焦点位置ｆ１が上記光源付近に位置するように配置された前方に向かって凹状の楕円系の基本反射面１２と、上記光源の前方の光軸上にて上記基本反射面の第二の焦点位置ｆ２付近に配置されたカットオフを形成する遮光手段１４と、上記基本反射面で反射された光Ｌ１を集束して前方に向かって投影するように、上記遮光手段付近に後側焦点が位置するように光軸上に配置された投影レンズ１３と、を含む車両用灯具１０において、上記基本反射面１２が、窓部１２ａ，１２ｂを備えており、さらに、上記窓部に対向し得るように上記基本反射面の外側に移動可能に配置され、上記基本反射面の第一及び第二の焦点と同じ位置に焦点を有する楕円系の副反射面１５と、上記副反射面を移動させる駆動手段１６と、を備えるように、車両用灯具１０を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、第一の焦点位置が上記光源付近に位置するように配置された前方に向かって凹状の楕円系の基本反射面と、上記光源の前方の光軸上にて上記基本反射面の第二の焦点位置付近に配置されたカットオフを形成する遮光手段と、上記基本反射面で反射された光を集束して前方に向かって投影するように、上記遮光手段付近に後側焦点が位置するように光軸上に配置された投影レンズと、を含んでいる車両用灯具において、  上記基本反射面が、少なくとも一つの窓部を備えており、
さらに、上記窓部に対向し得るように上記基本反射面の外側に移動可能に配置され、上記基本反射面の第一及び第二の焦点と同じ位置に焦点を有する楕円系の副反射面と、
上記副反射面を移動させる駆動手段と、
を備えていることを特徴とする、車両用灯具。
【請求項２】
上記副反射面が、基本反射面の光軸の周りに移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
複数個の副反射面のうち、少なくとも二つの副反射面が、互いに異なる形状に形成されていることを特徴とする、請求光１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
少なくとも一つの窓部に関して、副反射面の光軸の周りの移動により、異なる種類の副反射面が選択的に配置されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
上記副反射面が光軸の周りに移動されるとき、上記遮光部材が、連動して上記基本反射面の第二の焦点位置付近から離反されることを特徴とする、請求項１乃至４の何れかに記載の車両用灯具。
【請求項６】
上記副反射面が、上記基本反射面に対して、光源付近にて回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項１乃至５の何れかに記載の車両用灯具。
【請求項７】
上記副反射面が、上記基本反射面に対して、光源付近にて回転支持手段を介して回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項６に記載の車両用灯具。
【請求項８】
上記回転支持手段が、ベアリングであることを特徴とする、請求項７に記載の車両用灯具。
【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用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような自動車の前照灯は、例えば図９に示すように、構成されている。
即ち、図９において、前照灯１は、自動車の前照灯であって、光源としてのバルブ２と、上記バルブ２からの光を前方に向かって反射させる反射面３と、上記反射面３からの反射光を集束して前方に向かって投影する投影レンズ４と、すれ違い配光のためのカットオフを形成する遮光手段５と、から構成されている。
【０００３】
上記反射面３は、回転楕円面から構成されており、その長軸が光軸方向（前後方向）に延びていると共に、その第一の焦点位置ｆ１付近に上記バルブ２の発光部が配置されている。
また上記投影レンズ４は、凸レンズから構成されており、その後側（バルブ側）の焦点位置が、上記反射面３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。
上記遮光手段５は、上記投影レンズ４のバルブ側の焦点位置付近即ち上記反射面３の第二の焦点位置ｆ２付近に配置されており、すれ違いビームの配光パターンとなるようなカットオフ（明暗境界線）を形成するように、その端縁５ａが形成されている。
【０００４】
このような構成の前照灯１によれば、上記バルブ２から出射した光が、反射面３で反射されて、この反射面３の第二の焦点ｆ２に向かって進み、上記投影レンズ４により集束されて、前方に向かって照射される。その際、上記遮光手段５によりカットオフを形成されることによって、所謂すれ違いビームの配光パターンの範囲が照明されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような構成の前照灯１においては、配光パターンを変更したい場合には、光源としてのバルブ２を移動させたり、あるいは遮光手段５を移動させることにより、実現可能と考えられる。
しかしながら、このようなバルブ２や遮光手段５を移動させると、配光パターン全体が変化してしまうことになり、配光パターンの部分的な変更を行なうことはできなかった。
【０００６】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、配光パターンの一部を変化させることができるようにした車両用灯具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】
【０００７】
上記目的は、本発明の構成によれば、光源と、第一の焦点位置が上記光源付近に位置するように配置された前方に向かって凹状の楕円系の基本反射面と、上記光源の前方の光軸上にて上記基本反射面の第二の焦点位置付近に配置されたカットオフを形成する遮光手段と、上記基本反射面で反射された光を集束して前方に向かって投影するように、上記遮光手段付近に後側焦点が位置するように光軸上に配置された投影レンズと、を含んでいる車両用灯具において、上記基本反射面が、少なくとも一つの窓部を備えており、さらに、上記窓部に対向し得るようにし上記基本反射面の外側に移動可能に配置され、上記基本反射面の第一及び第二の焦点と同じ位置に焦点を有する楕円系の副反射面と、上記副反射面を移動させる駆動手段と、を備えていることを特徴とする車両用灯具により、達成される。
【０００８】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記副反射面が、基本反射面の光軸の周りに移動可能である。      
【０００９】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、複数個の副反射面のうち、少なくとも二つの副反射面が、互いに異なる形状に形成されている。
【００１０】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、少なくとも一つの窓部に関して、副反射面の光軸の周りの移動により、異なる種類の副反射面が選択的に配置される。
【００１１】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記副反射面が光軸の周りに移動されるとき、上記遮光部材が、連動して上記基本反射面の第二の焦点位置付近から離反される。
【００１２】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記副反射面が、上記基本反射面に対して、光源付近にて回転可能に支持されている。
【００１３】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記副反射面が、上記基本反射面に対して、光源付近にて回転支持手段を介して回転可能に支持されている。
【００１４】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記回転支持手段が、ベアリングである。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成によれば、光源から出射した光が、基本反射面で反射されて、前方に向かって照射される。その際、遮光手段によりカットオフを形成されることによって、所定の配光パターン、例えばすれ違いビーム用の配光パターンの範囲が照明されるようになっている。
【００１６】
この場合、光源から上記基本反射面の窓部に入射した光は、当該窓部内に副反射面が位置していないときには、そのまま上記基本反射面を通過することにより、前方に向かって照射される照明には寄与しない。これに対して、当該窓部内に副反射面が位置しているときには、この副反射面によって前方に向かって反射され、さらに遮光手段を通過した光が、投影レンズにより集束されて、前方に向かって照射されることになる。
これにより、上記駆動手段による上記基本反射面の窓部への副反射面の挿脱によって、前方に向かって照射される配光パターンが部分的に変化されることになる。
【００１７】
従って、例えば通常走行に対して、高速走行時や悪天候走行時等に、駆動手段により副反射面を移動させて、上記副反射面による反射光の有無によって、配光が広げられたり、あるいは絞り込まれたりして、常に適宜の配光パターンが得られることになる。
ここで、上記副反射面による反射光は、上記投影レンズに導かれるので、副反射面のための投影レンズを新たに備える必要がなく、簡単な構成によって、本車両用灯具を構成することが可能である。
【００１８】
上記副反射面が、基本反射面の光軸の周りに移動可能である場合には、副反射面を移動させる際に、上記副反射面が、基本反射面の裏側に沿って移動されることになり、副反射面が移動の際に基本反射面と干渉することがない。
【００１９】
複数個の副反射面のうち、少なくとも二つの副反射面が、互いに異なる形状に形成されている場合には、各副反射面による反射光が互いに異なる性質、例えば集束・拡散等の性質を備えることになり、多様な配光パターンを形成することができる。
【００２０】
少なくとも一つの窓部に関して、副反射面の光軸の周りの移動により、異なる種類の副反射面が選択的に配置される場合には、一つの窓部に関して、複数種類の副反射面が選択的に配置されることによって、各副反射面によって、それぞれ異なる性質の光が反射され、前方に向かって照射されるので、より一層多様な配光パターンが得られることになる。
【００２１】
上記副反射面が光軸の周りに移動されるとき、上記遮光部材が、連動して上記基本反射面の第二の焦点位置付近から離反される場合には、副反射面の回転移動に伴って、遮光部材が基本反射面の第二の焦点位置付近から離反されることにより、配光パターンが、いわゆるすれ違いビームと走行ビームに切り替えられ得ることになる。
【００２２】
上記副反射面が、上記基本反射面に対して、光源付近にて例えば回転支持手段、好ましくはベアリングを介して、回転可能に支持されている場合には、副反射面が、その回転支持機構好ましくはベアリングによって、光源からの光を遮断してしまうことがなく、上記光源からの光の利用効率が低下してしまうようなことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図８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。
【実施例１】
【００２４】
図１及び図２は、本発明を適用した車両用灯具の一実施形態の構成を示している。
図１及び図２において、車両用灯具１０は、自動車の前照灯であって、光源としてのバルブ１１と、バルブ１１からの光を前方に向かって反射させる基本反射面１２と、基本反射面１２からの反射光を集束させる投影レンズ１３と、すれ違い配光のためのカットオフを形成する遮光手段１４と、さらに上記基本反射面１２の外側に配置された本発明の特徴である副反射面１５と、副反射面１５のための駆動手段１６と、から構成されている。
【００２５】
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、例えば白熱電球，ハロゲン電球やメタルハライドランプ等の放電灯等のバルブが使用され、ソケットにより固定保持されると共に、給電されるようになっている。
【００２６】
上記基本反射面１２は、図２に示すように、バルブ１１からの光を反射して、前方に向かって反射させるように、例えば前方に向かって凹状の回転楕円面等の楕円系反射面から構成されており、その第一の焦点位置ｆ１付近に、上記バルブ１１の発光部が配置されていると共に、その長軸が光軸方向に延びている。
尚、上記回転楕円面は、第一の焦点位置ｆ１付近に配置されたバルブからの光を第二の焦点位置ｆ２付近に集光させるものであればよく、回転楕円面を基本とする二次曲面等であってもよい。
【００２７】
さらに、上記基本反射面１２は、少なくとも一つ、図示の場合には二つの窓部１２ａ，１２ｂを備えている。
これらの窓部１２ａ，１２ｂは、図示の場合、光軸の両側の光軸に対して対称な位置に配置されており、それぞれ扇形に形成されている。そして、各窓部１２ａ，１２ｂを画成する端縁は、光軸を中心とする円弧状の外縁及び内縁と、これらの両端を半径方向に結ぶ側から構成されている。
【００２８】
上記投影レンズ１３は、凸レンズから構成されており、そのバルブ側の焦点位置が、基本反射面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。
【００２９】
上記遮光手段１４は、基本反射面１２の第二の焦点位置ｆ２付近即ち投影レンズ１３のバルブ側の焦点位置付近に配置されており、その端縁１４ａ（上縁）が、例えばすれ違いビームの配光パターンとなるようなカットオフを形成するようになっている。
【００３０】
さらに、上記副反射面１５は、図２に示すように、前記基本反射面１２と同様に、バルブ１１からの光を、前方に向かって反射させるように、前方に向かって凹状の楕円系反射面から構成されていると共に、光軸の周りに回転可能に支持されている。
図示の場合、上記副反射面１５は、バルブ１１付近にて、即ちバルブ１１の周囲にて、回転支持手段としての中空円筒状のベアリング１７を介して、上記基本反射面１２に対して、光軸の周りに回転可能に支持されている。
そして、上記副反射面１５は、駆動手段１６により光軸の周りに回転駆動され、後述する所定の回転位置まで回転移動されるようになっている。
【００３１】
ここで、上記副反射面１５は、図２に示すように、四つの反射部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び１５ｄを備えている。
そして、各反射部１５ａ乃至１５ｄは、反射部１５ａ，１５ｂが互いに隣接し、また反射部１５ｃ，１５ｄが互いに隣接すると共に、対となる反射部１５ａ，１５ｃそして反射部１５ｂ，１５ｄが互いに光軸に対して対称となるように、それぞれ配置されている。
【００３２】
これにより、副反射面１５が駆動手段１６により光軸の周りに回転駆動されることによって、反射部１５ａまたは１５ｂ、そして反射部１５ｃまたは１５ｄが、それぞれ選択的に上記基本反射面１２の各窓部１２ａ，１２ｂにそれぞれ対向して位置するようになっている。
即ち、副反射面１５は、その反射部１５ａ，１５ｃが基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂに対向する第一の回転位置と、その反射部１５ｂ，１５ｄが基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂに対向する第二の回転位置と、の間を回転駆動するようになっている。
【００３３】
さらに、上記反射部１５ａ乃至１５ｄのうち、反射部１５ａ，１５ｃは、前記基本反射面１２の第一の焦点ｆ１及び第二の焦点ｆ２と同じ位置に、それぞれ第一の焦点及び第二の焦点を有していると共に、バルブ１１からの光を投影レンズ１４を介して横方向に関して比較的拡散して照射するように、その曲率が選定されている。
これに対して、反射部１５ｂ，１５ｄは、同様に前記基本反射面１２の第一の焦点ｆ１及び第二の焦点ｆ２と同じ位置に、それぞれ第一の焦点及び第二の焦点を有していると共に、バルブ１１からの光を投影レンズ１４を介して横方向に関して比較的集束して照射するように、その曲率が選定されている。
【００３４】
本発明実施形態による車両用灯具１０は、以上のように構成されており、まず副反射面１５が駆動手段１６により光軸の周りに回転駆動されて、上記副反射面１５の一対の反射部１５ａ，１５ｃが、図３に示すように、それぞれ基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂに対応して、その外側の第一の回転位置に位置する場合について説明する。
【００３５】
この場合、外部からバルブ１１に給電されることにより、上記バルブ１１が発光すると、上記バルブ１１から出射した光は、その大部分の光Ｌ１が上記基本反射面１２で反射されて、この基本反射面１２の第二の焦点ｆ２に向かって集束して進んだ後、投影レンズ１３に入射し、さらに投影レンズ１３により集束されて、前方に向かって照射される。
また、上記バルブ１１から出射して基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂを通過した光Ｌ２は、図４に示すように、これらの窓部１２ａ，１２ｂに対応して外側に位置する副反射面１５の各反射部１５ａ，１５ｃにより反射されて、再び基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂを通って、基本反射面１２の内側にてその第二の焦点ｆ２付近に向かって集束し、同様に投影レンズ１３に入射し、さらに投影レンズ１３により集束されて、前方に向かって照射される。
【００３６】
そして、これらの基本反射面１２及び副反射面１５の一対の反射部１５ａ，１５ｃで反射された光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ遮光手段１４によりエルボ部を備えたカットオフを形成されることによって、図５に示すように、所謂すれ違いビームの配光パターンＬの範囲を照明するようになっている。その際、副反射面１５の反射部１５ａ，１５ｃで反射された光Ｌ２は、横方向に関して比較的拡散することになるので、この光Ｌ２により、水平線の下方にて、左右に比較的広がった明るい配光パターン、即ち例えば通常走行に適した照射パターンが得られることになる。
【００３７】
これに対して、副反射面１５が駆動手段１６により回転駆動されて、上記副反射面１５の他の対の反射部１５ｂ，１５ｄが、図６に示すように、それぞれ基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂに対応して、その外側の第二の回転位置に位置すると、上記バルブ１１から出射した光は、その大部分の光Ｌ１が同様に上記基本反射面１２で反射されて、この基本反射面１２の第二の焦点ｆ２に向かって集束して進んだ後、投影レンズ１３に入射し、さらに投影レンズ１３により集束されて、前方に向かって照射される。
【００３８】
また、上記バルブ１１から出射して基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂを通過した光Ｌ３は、図７に示すように、これらの窓部１２ａ，１２ｂに対応して外側に位置する副反射面１５の各反射部１５ｂ，１５ｄにより反射されて、比較的集束された状態にて、再び基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂを通って、基本反射面１２の内側にてその第二の焦点ｆ２付近に向かって集束し、同様に投影レンズ１３に入射し、さらに投影レンズ１３により集束されて、前方に向かって照射される。
【００３９】
そして、これらの基本反射面１２及び副反射面１５の他の対の反射部１５ｂ，１５ｄで反射された光Ｌ１，Ｌ３は、それぞれ遮光手段１４によりエルボ部を備えたカットオフを形成されることによって、図５に示すように、所謂すれ違いビームの配光パターンＬ’の範囲を照明するようになっている。その際、副反射面１５の反射部１５ｂ，１５ｄで反射された光Ｌ３は、横方向に関して比較的集束することになるので、この光Ｌ３により、水平線の下方にて、左右に関して絞り込まれた明るい配光パターン、即ち例えば高速走行や悪天候走行に適した照射パターンが得られることになる。
【００４０】
なおさらに、この副反射面１５の反射部１５ａ，１５ｃの組と他の対の反射部１５ｂ，１５ｄの組にそれぞれ普通の蒸着とは異なる色付き蒸着を施すことにより、例えば黄色い色付き蒸着と青みを帯びた色付き蒸着を施すと、それぞれの組の反射部が入れ替わることにより、その面から出射される光は黄色みを帯びた光と青みを帯びた光が出ることとなり、この結果切り換え感が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上述した実施形態においては、副反射面１５の回転駆動により、反射部１５ａ，１５ｃまたは反射部１５ｂ，１５ｄの何れか一対の反射部が、選択的に基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂに対向するようになっているが、これに限らず、何れの対の反射部も基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂに対向しないようにしてもよい。その場合、バルブ１１から基本反射面１２の窓部１２ａ，１２ｂを通過した光は、副反射面１５によって反射されないので、前方に向かって照射される光の配光パターンには寄与しない。
【００４２】
また、上述した実施形態においては、上記副反射面１５は、二対の反射部１５ａ乃至１５ｄから構成されているが、これに限らず、一対または三対以上の反射部から構成されていてもよい。
【００４３】
さらに、上述した実施形態においては、副反射面１５は、ベアリング１７を介して、基本反射面１２に対して回転可能に支持されているが、これに限らず、他の回転支持手段により、基本反射面１２またはバルブ１１のソケットあるいは車両用灯具１０の筐体，ハウジング等に回転可能に支持されていてもよいことは明らかである。
【００４４】
また、上述した実施形態においては、本発明を自動車の前照灯に適用した場合の車両用灯具１０について説明したが、これに限らず、同様の配光特性を備えた例えばフォグランプ等の補助前照灯についても本発明を適用し得ることは明らかである。
【００４５】
さらに、上述した実施形態においては、遮光部材１４は、すれ違いビームの配光パターンを形成するように、その端縁１４ａが形成されており、副反射面１５が何れの回転位置にあっても、すれ違いビームの配光パターンが形成されるようになっているが、これに限らず、例えば副反射面１５が第二の回転位置に移動される際に、これに連動して、遮光部材１４が基本反射面１２の第二の焦点位置ｆ２から例えば下方に離反するように構成するようにしてもよい。
これにより、副反射面１５の第二の回転位置への移動により、配光パターンが部分的に変更されることに伴って、遮光部材１４がすれ違いビームの配光パターンを形成する位置から退避されることによって、例えば走行ビームの配光パターンを形成することもできる。
【００４６】
また、上述した実施形態においては、基本反射面１２は、二つの窓部１２ａ，１２ｂを備えているが、これに限らず、一つまたは三つ以上の窓部を備えていてもよい。その際、副反射面１５は、各窓部に対応して、一つ以上の反射部を備えるように構成され、光軸周りでの回転移動によって、各窓部に対応する反射部が変更され、あるいは退避されることになる。
【００４７】
このようにして、本発明によれば、所謂プロジェクタタイプの前照灯，補助前照灯等のような車両用灯具に関して、簡単な構成により、配光パターンを部分的に変更することができ、容易に多様な配光パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による車両用灯具の一実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図２】図１の車両用灯具における基本反射面と副反射面との関係を示す分解斜視図である。
【図３】図１の車両用灯具における副反射面が第一の回転位置にある状態での基本反射面及び副反射面を光軸方向から見た正面図である。
【図４】図３の状態における副反射面による反射光を示す光線追跡図である。
【図５】図３の状態における配光パターンを示すグラフである。
【図６】図１の車両用灯具における副反射面が第二の回転位置にある状態での基本反射面及び副反射面を光軸方向から見た正面図である。
【図７】図６の状態における副反射面による反射光を示す光線追跡図である。
【図８】図６の状態における配光パターンを示すグラフである。
【図９】従来の車両用灯具の一例の構成を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    車両用灯具
１１    バルブ（光源）
１２    基本反射面
１２ａ，１２ｂ  窓部
１３    投影レンズ
１４    遮光部材
１４ａ  端縁
１５    副反射面
１５ａ，１５ｃ  反射部（拡散）
１５ｂ，１５ｄ  反射部（集光）
１６    駆動手段
１７    ベアリング（回転支持手段）
【図１】
2005190809.tif 000003
【図２】
2005190809.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005190809.tif 000008
【図７】
2005190809.tif 000009
【図８】
2005190809.tif 000010
【図９】
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