(57)【要約】  【課題】  プロジェクタ型の車両用前照灯において、環状透光部材を設けることにより光源光束の有効利用を図った上で、この環状透光部材による光偏向制御を容易かつ精度良く行えるようにする。  【解決手段】  投影レンズ２８とリフレクタ２４との間に、凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズ２６を、上記環状透光部材として投影レンズ２８の外周縁部に沿って設ける。そして、この環状レンズ２６により、光源２２ａから投影レンズ２８の外周空間へ向かう直射光を灯具前方へ向けて照射し、光源光束の有効利用を図る。その際、この環状レンズ２６の後面形状を、光源２２ａの発光中心を中心とする球面形状に設定することにより、光源２２ａからの直射光を環状レンズ２６の後面２６ａにおいて屈折させずにそのまま直進させ、環状レンズ２６の前面２６ｂにおける光偏向角度の計算を容易かつ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、
上記投影レンズと上記リフレクタとの間に、凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズが、上記投影レンズの外周縁部に沿って該外周縁部の少なくとも一部に設けられており、
この環状レンズの後面形状が、上記光源近傍の点を中心とする略球面形状に設定されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
上記環状レンズの前面の上記光軸を含む断面形状が、該前面に到達した上記光源からの直射光を上記光軸に沿った略平行光として出射させるよう、該環状レンズの全周にわたって略同一の曲線形状に設定されている、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】
上記後側焦点近傍に、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記載の車両用前照灯。
【請求項４】
上記環状レンズの前面の上記光軸を含む断面形状が、該前面に到達した上記光源からの直射光を上記光軸よりも下向きの光として出射させるよう、該環状レンズの周方向の位置によって異なる曲線形状に設定されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用前照灯。
【請求項５】
上記環状レンズの上半部の後面形状が、上記光源の前方近傍に位置する点を中心とする略球面形状に設定されており、
上記環状レンズの下半部の後面形状が、上記光源の後方近傍に位置する点を中心とする略球面形状に設定されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用前照灯。
【請求項６】
上記環状レンズにおける上記投影レンズの上方部位に、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４または５記載の車両用前照灯。
【請求項７】
上記環状レンズが、上半部と下半部とに２分割されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか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。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３９１３７号公報
【特許文献２】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】
【０００５】
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環状透光部材を備えた灯具構成を採用すれば、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ることができる。
【０００６】
しかしながら、これら「特許文献１」および「特許文献２」に記載された車両用前照灯においては、環状透光部材の後面が円錐面状に形成されているので、次のような問題がある。
【０００７】
すなわち、環状透光部材の後面に入射する光源からの直射光は、光源を中心とする発散光となるので、その入射位置によって入射角が異なったものとなる。このため、環状透光部材を透過した光源からの直射光を、その前面において所望する方向へ出射させるための光偏向角度の計算が複雑となり、光偏向制御を精度良く行うことができない、という問題がある。
【０００８】
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、環状透光部材を設けることにより光源光束の有効利用を図った上で、この環状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】
【０００９】
本願発明は、環状透光部材を凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズとして構成するとともに、その後面形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１０】
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、
上記投影レンズと上記リフレクタとの間に、凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズが、上記投影レンズの外周縁部に沿って該外周縁部の少なくとも一部に設けられており、
この環状レンズの後面形状が、上記光源近傍の点を中心とする略球面形状に設定されている、ことを特徴とするものである。
【００１１】
上記「光源」の種類は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の発光部あるいは発光ダイオード等の発光素子の発光チップ等が採用可能である。また、この「光源」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置されていれば、その具体的な位置や向き等は特に限定されるものではなく、例えば、光軸上に配置されていてもよいし、光軸上から外れた位置に配置されていてもよい。
【００１２】
上記「環状レンズ」は、凸メニスカスレンズの周縁部からなり、その後面形状が光源近傍の点を中心とする略球面形状に設定されたものであれば、その材質や径方向の幅あるいは前面形状等の具体的な構成は特に限定されるものではない。その際、上記「略球面形状」を構成する曲面は、正確な球面であってよいことはもちろんであるが、それ以外にも、例えば、光源近傍の点を第１焦点とするとともに該光源近傍の他の点を第２焦点とする回転楕円面等であってもよい。また、この「環状レンズ」は、光軸に関して全周にわたって形成されたものであってよいことはもちろんであるが、その周方向の一部が欠けているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
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、その投影レンズとリフレクタとの間に、凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズが、投影レンズの外周縁部に沿って該外周縁部の少なくとも一部に設けられているので、光源から投影レンズの外周空間へ向かう直射光を環状レンズにより灯具前方へ向けて照射することができ、これにより光源光束の有効利用を図ることができる。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、環状レンズ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。
【００１４】
その際、環状レンズの後面形状は、光源近傍の点を中心とする略球面形状に設定されているので、光源からの直射光を環状レンズの後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る。そしてこれにより、環状レンズの前面において、該前面に到達した光源からの直射光を所望する方向へ出射させるための光偏向角度の計算を、容易かつ精度良く行うことができる。
【００１５】
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、環状透光部材としての環状レンズを設けることにより光源光束の有効利用を図った上で、この環状レンズ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。
【００１６】
上記構成において、環状レンズの前面の光軸を含む断面形状を、その全周にわたって略同一の曲線形状に設定し、該前面に到達した光源からの直射光を光軸に沿った略平行光として出射させるようにすれば、付加配光パターンを灯具正面方向にスポット状の配光パターンとして形成することができる。
【００１７】
また上記構成において、投影レンズの後側焦点近傍に、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、投影レンズの周囲に環状レンズ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、投影レンズの周囲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。
【００２０】
その際、環状レンズの前面の光軸を含む断面形状を、その周方向の位置によって異なる曲線形状に設定し、該前面に到達した光源からの直射光を光軸よりも下向きの光として出射させるようにすれば、付加配光パターンをロービーム用配光パターンのカットオフラインから上方へはみ出さないように形成することができる。そしてこれにより、環状レンズを配置したために無用のグレア光が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【００２１】
あるいは、環状レンズの上半部の後面形状を、光源の前方近傍に位置する点を中心とする略球面形状に設定するとともに、環状レンズの下半部の後面形状を、光源の後方近傍に位置する点を中心とする略球面形状に設定することによっても、環状レンズからの直射光を光軸よりも下向きの光として出射させることが容易に可能となる。
【００２２】
これらの場合において、環状レンズにおける投影レンズの上方部位に、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。ここで上記「上方照射用レンズ部」は、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ように形成されたものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではない。
【００２３】
上記構成において、環状レンズが上半部と下半部とに２分割された構成とすれば、該環状レンズの組み付けを容易に行うことが可能となる。特に、環状レンズが、その上半部と下半部とで互いに異なる形状で構成されている場合においても、環状レンズの製造を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
まず、本願発明の第１実施形態について説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る車両用前照灯１０を示す側断面図である。
【００２７】
同図に示すように、この車両用前照灯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。
【００２８】
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、車両前後方向に延びるようになっている。
【００２９】
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。
【００３０】
これらの図にも示すように、灯具ユニット２０は、ハイ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、環状レンズ２６と、投影レンズ２８と、ホルダ３０とを備えてなっている。
【００３１】
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。この投影レンズ２８は、その外周縁部においてホルダ３０に固定支持されている。このホルダ３０は、後方へ向けて径が小さくなる筒状部材で構成されている。
【００３２】
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、リフレクタ２４の後頂部に挿着されており、その光源２２ａは、光軸Ａｘ上において該光軸Ａｘに沿って延びる線分光源として構成されている。
【００３３】
リフレクタ２４は、光源バルブ２２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側焦点Ｆに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後側焦点Ｆの前方側へ変位させるようになっている。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。
【００３４】
環状レンズ２６は、凸メニスカスレンズの周縁部からなり、投影レンズ２８とリフレクタ２４との間において、投影レンズ２８の外周縁部に沿ってその全周にわたって設けられている。その際、この環状レンズ２６は、その内周縁部においてホルダ３０に固定支持されており、その外周縁部においてリフレクタ２４に固定支持されている。これを実現するため、リフレクタ２４の前端開口部には、環状レンズ２６を支持するための環状フランジ部２４ｂが形成されている。
【００３５】
環状レンズ２６の後面２６ａの表面形状は、光源２２ａの発光中心を中心とする球面形状に設定されている。また、この環状レンズ２６の前面２６ｂは、その光軸Ａｘを含む断面形状が、該前面２６ｂに到達した光源２２ａからの直射光を光軸Ａｘに沿った略平行光として出射させるよう、該環状レンズ２６の全周にわたって同一の曲線形状に設定されている、
図５は、本実施形態の灯具ユニット２０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ハイビーム用配光パターンＰＨを透視的に示す図である。
【００３６】
同図に示すように、このハイビーム用配光パターンＰＨは、基本配光パターンＰ０１と付加配光パターンＰａ１との合成配光パターンとして構成されている。
【００３７】
基本配光パターンＰ０１は、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配光パターンであって、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを中心にして左右方向に大きく広がる横長配光パターンとして構成されており、Ｈ−Ｖを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺ１が形成されている。
【００３８】
付加配光パターンＰａ１は、環状レンズ２６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、Ｈ−Ｖを中心とするスポット状の円形配光パターンとして構成されている。
【００３９】
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、その灯具ユニット２０が、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成するための光照射を行うプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されているが、その投影レンズ２８とリフレクタ２４との間に、凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズ２６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、光源２２ａから投影レンズ２８の外周空間へ向かう直射光を環状レンズ２６により灯具前方へ向けて照射することができ、これにより光源光束の有効利用を図ることができる。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Ｐ０１に対して、環状レンズ２６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Ｐａ１を付加して、ハイビーム用配光パターンＰＨの明るさを増大させることができる。
【００４０】
その際、環状レンズ２６の後面形状は、光源２２ａの発光中心を中心とする球面形状に設定されているので、光源２２ａからの直射光を環状レンズ２６の後面２６ａにおいて屈折させずにそのまま直進させることができる。そしてこれにより、環状レンズ２６の前面２６ｂにおいて、該前面２６ｂに到達した光源２２ａからの直射光を光軸Ａｘに沿った略平行光として出射させるための光偏向角度の計算を、容易かつ精度良く行うことができる。
【００４１】
このように本実施形態によれば、プロジェクタ型の灯具ユニット２０に、環状透光部材としての環状レンズ２６を設けることにより、その光源光束の有効利用を図った上で、環状レンズ２６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。
【００４２】
特に本実施形態においては、環状レンズ２６の前面２６ｂの光軸Ａｘを含む断面形状が、その全周にわたって同一の曲線形状に設定されており、該前面２６ｂに到達した光源２２ａからの直射光を光軸に沿った略平行光として出射させるようになっているので、付加配光パターンＰａ１を灯具正面方向にスポット状の配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより、ハイビーム用配光パターンＰＨを車両走行路の遠方視認性に優れたものとすることができる。
【００４３】
また本実施形態においては、投影レンズ２８と環状レンズ２６との間にホルダ３０が設けられているので、光源２２ａからの直射光が環状レンズ２６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。
【００４４】
上記第１実施形態においては、環状レンズ２６の前面２６ｂの光軸Ａｘを含む断面形状が、その全周にわたって同一の曲線形状に設定されているものとして説明したが、全周にわたって略同一の曲線形状に設定されていれば、上記第１実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記第１実施形態においては、環状レンズ２６の後面形状が、光源２２ａの発光中心を中心とする球面形状に設定されているものとして説明したが、この球面形状に近い曲面形状に設定されていれば、上記第１実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
さらに、上記第１実施形態においては、投影レンズ２８と環状レンズ２６との間にホルダ３０が設けられているものとして説明したが、投影レンズ２８と環状レンズ２６とが直接固定された構成とすることも可能である。
【００４７】
次に、本願発明の第２実施形態について説明する。
【００４８】
図６および７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および平断面図である。
【００４９】
これらの図に示すように、この灯具ユニット１２０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、その基本的な構成は上記第１実施形態の場合と全く同様であるが、シェード３２が設けられている点で上記第１実施形態の場合と異なっており、また、投影レンズ２８の焦点距離、リフレクタ２４の反射面形状および環状レンズ２６の前面形状も上記第１実施形態の場合と異なっている。
【００５０】
本実施形態のシェード３２は、ホルダ３０の略下半部から後方側へ延びるようにして該ホルダ３０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。また、このシェード３２は、光源２２ａから環状レンズ２６へ向かう直射光を遮蔽してしまわないように形成されている。
【００５１】
本実施形態の投影レンズ２８は、その焦点距離が上記第１実施形態の場合よりも多少長い値に設定されている。また、本実施形態のリフレクタ２４は、その反射面２４ａの鉛直断面の曲率が上記第１実施形態の場合と多少異なっており、これにより該反射面２４ａで反射した光源２２ａからの光を、鉛直断面内において後側焦点Ｆの近傍において略収束させるようになっている。そして本実施形態においては、エイミング調整が完了した段階で、灯具ユニット１２０の光軸Ａｘが、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。
【００５２】
本実施形態の環状レンズ２６は、その前面２６ｂの光軸Ａｘを含む断面形状が、その周方向の位置によって異なる曲線形状に設定されており、これにより該前面２６ｂに到達した光源２２ａからの直射光を光軸Ａｘよりも下向きの光として出射させるようになっている。具体的には、この環状レンズ２６の光偏向角度は、光軸Ａｘの真上に位置する上部領域が最も大きい値に設定されるとともに、光軸Ａｘの真下に位置する下部領域が最も小さい値に設定されており、そして光軸Ａｘの左右両側に位置する側方領域がその中間的な値に設定されている。
【００５３】
また、環状レンズ２６の前面２６ｂの、光軸Ａｘを含む断面形状を構成する曲線の曲率は、その上部領域においては上記第１実施形態の場合に比して幾分大きい値に設定されており、その下部領域においては上記第１実施形態の場合に比して幾分小さい値に設定されており、その側方領域においては上記第１実施形態の場合に比してかなり小さい値に設定されている。そしてこれにより、前面２６ｂからの出射光を、その上部領域においては上下方向に一旦収束させた後に僅かに拡散させるようになっており、その下部領域においては上下方向に僅かに拡散させるようになっており、その側方領域においては左右方向にある程度拡散させるようになっている。
【００５４】
図８は、本実施形態の灯具ユニット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。
【００５５】
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、基本配光パターンＰ０２と付加配光パターンＰａ２との合成配光パターンとして構成されている。
【００５６】
基本配光パターンＰ０２は、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配光パターンであって、その上端縁にシェード３２の上端縁３２ａの反転投影像として形成された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、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ＨＺ２が形成されている。
【００５７】
付加配光パターンＰａ２は、環状レンズ２６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、エルボ点Ｅ付近を中心としてＶ−Ｖ線の左右両側にある程度の拡散角で広がる偏平な略半円形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Ｐａ２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。
【００５８】
本実施形態の灯具ユニット１２０においても、その投影レンズ２８とリフレクタ２４との間に、凸メニスカスレンズの周縁部からなる環状レンズ２６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、光源２２ａから投影レンズ２８の外周空間へ向かう直射光を環状レンズ２６により灯具前方へ向けて照射することができ、これにより光源光束の有効利用を図ることができる。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Ｐ０２に対して、環状レンズ２６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Ｐａ２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。
【００５９】
その際、環状レンズ２６の後面形状は、光源２２ａの発光中心を中心とする球面形状に設定されているので、光源２２ａからの直射光を環状レンズ２６の後面２６ａにおいて屈折させずにそのまま直進させることができ、これにより環状レンズ２６の前面２６ｂにおける光偏向角度の計算を容易かつ精度良く行うことができる。
【００６０】
本実施形態においては、環状レンズ２６の前面２６ｂの光軸Ａｘを含む断面形状が、その周方向の位置によって異なる曲線形状に設定されており、これにより該前面２６ｂに到達した光源２２ａからの直射光を光軸Ａｘよりも下向きの光として出射させるようになっているので、付加配光パターンＰａ２をロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へはみ出さないように形成することができる。そしてこれにより、環状レンズ２６を配置したために無用のグレア光が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【００６１】
また、本実施形態に係る灯具ユニット１２０のように、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ように構成されている場合には、そのシェード３２の存在により光源光束を一部ロスしてしまうので、本実施形態のように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ＰＬの明るさを十分に確保する上で特に効果的である。
【００６２】
さらに、本実施形態の構成を採用した場合には、次のような作用効果を得ることができる。
【００６３】
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、本実施形態のように、投影レンズ２８の周囲に環状レンズ２６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２８の周囲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。
【００６４】
その際、環状レンズ２６の前面２６ｂに、光拡散処理（例えば、複数の拡散レンズ素子の形成やシボ加工等の処理）を施して、環状レンズ２６からの出射光を拡散させるようにすれば、その出射光量を各方向に対して均一化することができ、これにより環状レンズ２６の被視認性を高めることができる。
【００６５】
次に、本願発明の第３実施形態について説明する。
【００６６】
図９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。
【００６７】
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実施形態の場合と全く同様であるが、環状レンズ２６の構成が上記第２実施形態の場合と一部異なっている。
【００６８】
すなわち、この灯具ユニット２２０は、その環状レンズ２６における投影レンズ２８の上方部位に、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２６ｃが形成されている。この上方照射用レンズ部２６ｃは、環状レンズ２６の後面２６ａを部分的に楔状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２６ｃは、環状レンズ２６の光偏向作用を部分的に弱めて、その前面２６ｂ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。
【００６９】
図１０は、本実施形態の灯具ユニット２２０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。
【００７０】
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Ｐ０２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Ｐａ２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。
【００７１】
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実施形態の場合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。
【００７２】
しかも、上方照射用レンズ部２６ｃは、環状レンズ２６の後面２６ａ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、環状レンズ２６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。
【００７３】
次に、本願発明の第４実施形態について説明する。
【００７４】
図１１および１２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および正面図である。
【００７５】
これらの図に示すように、この灯具ユニット３２０は、その基本的な構成は上記第２実施形態の場合と全く同様であるが、環状レンズ２６の構成が上記第２実施形態の場合と一部異なっている。
【００７６】
すなわち、本実施形態の環状レンズ２６は、上半部２６Ａと下半部２６Ｂとに２分割されている。
【００７７】
そして、この環状レンズ２６の上半部２６Ａは、その後面２６Ａａの表面形状が、光源２２ａの前方近傍に位置する点Ａを中心とする球面形状に設定されており、一方、この環状レンズ２６の下半部２６Ｂは、その後面２６Ｂａの表面形状が、光源２２ａの後方近傍に位置する点Ｂを中心とする球面形状に設定されている。
【００７８】
また、この環状レンズ２６の上半部２６Ａの前面２６Ａｂは、その光軸Ａｘを含む断面形状が、該前面２６Ａｂに到達した点Ａからの仮想直射光を光軸Ａｘに沿った平行光として出射させるよう、該環状レンズ２６の上半部側の半周にわたって同一の曲線形状に設定されている。そしてこれにより、この環状レンズ２６の上半部２６Ａにおいては、その前面２６Ａｂに到達した光源２２ａからの直射光を、すべて光軸Ａｘよりも下向きの光として出射させるようになっている。
【００７９】
一方、この環状レンズ２６の下半部２６Ｂの前面２６Ｂｂは、その光軸Ａｘを含む断面形状が、該前面２６Ｂｂに到達した点Ｂからの仮想直射光を光軸Ａｘに沿った平行光として出射させるよう、該環状レンズ２６の下半部側の半周にわたって同一の曲線形状に設定されている。そしてこれにより、この環状レンズ２６の下半部２６Ｂにおいては、その前面２６Ｂｂに到達した光源２２ａからの直射光を、すべて光軸Ａｘよりも下向きの光として出射させるようになっている。
【００８０】
図１３は、本実施形態の灯具ユニット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。
【００８１】
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Ｐ０２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が、環状レンズ２６の上半部２６Ａからの出射光により形成される付加配光パターンＰａ２Ａと、環状レンズ２６の下半部２６Ｂからの出射光により形成される付加配光パターンＰａ２Ｂとの合成配光パターンとして形成されるようになっている。これら各付加配光パターンＰａ２Ａ、Ｐａ２Ｂは、上記第２実施形態の付加配光パターンＰａ２よりも小さいスポット状の配光パターンとして形成され、ホットゾーンＨＺ２の明るさを補強するものとなっている。
【００８２】
本実施形態の構成を採用した場合においても、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Ｐ０２に対して、環状レンズ２６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Ｐａ２Ａ、Ｐａ２Ｂを付加することにより、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。
【００８３】
その際、本実施形態の環状レンズ２６は、その上半部２６Ａの後面形状が光源２２ａの前方近傍に位置する点Ａを中心とする球面形状に設定されており、また、その下半部２６Ｂの後面形状が光源２２ａの後方近傍に位置する点Ｂを中心とする球面形状に設定されているので、該環状レンズ２６からの出射光をすべて光軸Ａｘよりも下向きの光として、各付加配光パターンＰａ２Ａ、Ｐａ２Ｂをロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へはみ出さないように形成することができる。そしてこれにより、環状レンズ２６を配置したために無用のグレア光が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【００８４】
しかも本実施形態においては、これら各付加配光パターンＰａ２Ａ、Ｐａ２Ｂが、スポット状の配光パターンとして形成されるので、ホットゾーンＨＺ２の明るさを効果的に補強することができる。
【００８５】
なお、本実施形態においても、環状レンズ２６の上半部２６Ａの前面２６Ａｂおよび下半部２６Ｂの前面２６Ｂｂに光拡散処理を施して、環状レンズ２６からの出射光を拡散させるようにすれば、その出射光量を各方向に対して均一化することができ、これにより環状レンズ２６の被視認性を高めることができる。
【００８６】
本実施形態においては、環状レンズ２６が上半部２６Ａと下半部２６Ｂとに２分割されているので、該環状レンズ２６の組み付けを容易に行うことができる。また本実施形態のように、環状レンズ２６が上半部２６Ａと下半部２６Ｂとで互いに異なる形状で構成されている場合においても、環状レンズ２６の製造を容易に行うことができる。
【００８７】
なお、上記第１、第２および第３実施形態においても、環状レンズ２６が上半部と下半部とに２分割された構成とすれば、該環状レンズ２６の組み付けを容易に行うことができる。
【００８８】
また、上記各実施形態のように、環状レンズ２６が投影レンズ２８の外周縁部に沿ってその全周にわたって設けられた構成とする代わりに、その周方向の一部に設けられた構成（例えば、その上半部のみからなる構成あるいはその下半部のみからなる構成）とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【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を単品で示す平断面図
【図８】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９】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１２】図１１に示す灯具ユニットを単品で示す正面図
【図１３】図１１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
【符号の説明】
【００９０】
１０  車両用前照灯
１２  ランプボディ
１４  透光カバー
２０、１２０、２２０、３２０  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  環状フランジ部
２４ｄ  エイミングブラケット
２６  環状レンズ
２６Ａ  上半部
２６Ｂ  下半部
２６ａ、２６Ａａ、２６Ｂａ  後面
２６ｂ、２６Ａｂ、２６Ｂｂ  前面
２６ｃ  上方照射用レンズ部
２８  投影レンズ
３０  ホルダ
３２  シェード
３２ａ  上端縁
５０  エイミング機構
Ａ、Ｂ  点
Ａｘ  光軸
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  後側焦点
ＨＺ１、ＨＺ２  ホットゾーン
ＯＨＳ  オーバヘッドサイン
ＰＨ  ハイビーム用配光パターン
ＰＬ  ロービーム用配光パターン
Ｐ０１、Ｐ０２  基本配光パターン
Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐａ２Ａ、Ｐａ２Ｂ  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】
2005276806.tif 000003
【図２】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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