(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源を第一焦点とする楕円系とした主反射面と、前記主反射面の第二焦点の近傍に設けられる遮蔽板と、前記遮蔽板の近傍を焦点とする投影レンズとから成るプロジェクタ型のヘッドランプにおいて、このヘッドランプの前記遮蔽板の近傍で且つ前記主反射面の光束を遮ることのない上方には前記光源を第一焦点とし長軸を適宜の下向きとする楕円系とした第一副反射面が設けられ、前記遮蔽板の前方で且つ下方には前記第一副反射面の第二焦点を焦点とし軸を適宜の上向きとする放物系とした第二副反射面が設けられていることを特徴とするヘッドランプ。
【請求項２】
前記第二副反射面が前記遮蔽板と一体形成されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ。
【請求項３】
前記主反射面および遮蔽板をこのヘッドランプの中心線に沿う垂直面で左右半部に分割することで、前記第一副反射面と第二副反射面とがそれぞれの半部において前記主反射面および遮蔽板と一体形成可能な構成とされていることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ。
【請求項４】
前記ヘッドランプの前記遮蔽板の背面には、前記光源を第一焦点とし長軸を適宜の下向きとする楕円系とした第三副反射面が設けられ、前記主反射面の下方には、前記第三副反射面の第二焦点を焦点とし軸を前記主反射面と略平行とする放物系とした第四副反射面が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３何れか１に記載のヘッドランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用のヘッドランプに関するものであり、詳細には、プロジェクタ型と称されているヘッドランプにおける視認性の向上など、一層の性能向上を可能とする構成の提供を目的とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、プロジェクタ型と称されているヘッドランプ９０の構成の例を示すものが図５であり、例えば回転楕円など楕円系とされた反射面９１の第一焦点ｆ１にはハロゲン電球など光源９２が設置されている。また、前記反射面９１の第二焦点ｆ２の近傍には略下半部を覆う遮光板９３が設けられ、そして、前記遮光板９３の更に前方には、この遮光板９３に略焦点を有する投影レンズ９４が設けられている。
【０００３】
このように構成することで、第二焦点ｆ２に収束する光束は遮光板９３により略下半部を覆われるものと成るので断面形状が下弦の略半円状となり、この断面形状を前記投影レンズ９４で照射方向に投影しヘッドランプ９０としての配光特性とするものである。尚、投影レンズ９４での投影後は上下左右が反転し、配光特性は上弦の略半円状となり、上向き光を含まず対向車に対して幻惑を与える恐れのない配光特性（すれ違い用）が得られるものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の構成のヘッドランプ９０においては、確かに上向き光は含まず、対向車に対する幻惑は生じないものとするが、その反面で不透明な遮光板９３により上向き光を完全に遮蔽してしまうので、通常には運転者よりも上方に設置されている道路標識などの読取りが困難と成る、あるいは、存在自体を見落すなどの問題点を生じている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、光源と、この光源を第一焦点とする楕円系とした主反射面と、前記主反射面の第二焦点の近傍に設けられる遮蔽板と、前記遮蔽板の近傍を焦点とする投影レンズとから成るプロジェクタ型のヘッドランプにおいて、このヘッドランプの前記遮蔽板の近傍で且つ前記主反射面の光束を遮ることのない上方には前記光源を第一焦点とし長軸を適宜の下向きとする楕円系とした第一副反射面が設けられ、前記遮蔽板の前方で且つ下方には前記第一副反射面の第二焦点を焦点とし軸を適宜の上向きとする放物系とした第二副反射面が設けられていることを特徴とするヘッドランプを提供することで課題を解決するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは本発明に係るヘッドランプ１の基本構造であり、このヘッドランプ１は１つの光源２と、この光源２を第一焦点ｆ１とする回転楕円面など楕円系とし、長軸Ｘを略水平とした主反射面３と、前記主反射面３の第二焦点ｆ２の近傍に設けられる遮蔽板４と、この遮蔽板４の近傍に焦点を有する投影レンズ５とが設けられるものである点は従来例のものと同様である。
【０００７】
尚、上記の構成としたことで、前記主反射面３の長軸Ｘはこのヘッドランプ１の照射軸と一致するものと成るので、以後の説明での前後、左右などはこの長軸Ｘを基準として行う。また、図１中に符号８で示すものはレンズホルダであり、前記主反射面３に対して投影レンズ５を所定の位置に保持するために設けられるものである。
【０００８】
ここで、本発明では前記ヘッドランプ１に第一副反射面６と第二副反射面７とを設けるものであり、まず、前記第一副反射面６は、例えば主反射面３の第二焦点ｆ２の上方など、主反射面３からの反射光が絞り込まれて干渉を避けやすい位置に設けられ、そして、この第一副反射面６も前記光源２を第一焦点ｆ１１とする回転楕円面など楕円系として形成されている。
【０００９】
また、前記第二副反射面７は前記第一副反射面６の第二焦点ｆ１２を焦点とする回転放物面など放物系の反射面として構成されるものであり、その設けられる位置は、前記遮蔽板４の前方で且つ下方とされ、光源２側から見るときには遮蔽板４に隠れるものとされ、主反射面３からの反射光と干渉を生じることなく、遮蔽板４の機能を損うことのないものとされている。
【００１０】
加えて、前記第二副反射面７は遮蔽板４の前方に設けられるものであるので、その更に前方には投影レンズ５が設けられ、この投影レンズ５の下半部には主反射面３の上半部で反射した光が入射するものと成っている。よって、第二副反射面７は、この投影レンズ５に向う光とも干渉しないことが要求されるものとなり、必然的に小型化が必要とされるものとなる。
【００１１】
よって、本発明においては第一副反射面６の長軸Ｙを、適宜に下向きとなるように傾けることで、この第一副反射面６の第二焦点ｆ１２が生じる位置を第二副反射面７に近づけ、一旦、第二焦点で結像した後の第二副反射面７までの距離を短くし、この第二副反射面７の小型化を可能としている。
【００１２】
そして、本発明においては前記第二副反射面７の軸Ｚは適宜の上向きとされ低手、前記第一副反射面６からの反射光を、平行光線で且つ上向きの反射光として投影レンズ５に入射させるものとしている。よって、投影レンズ５は、この上向きの平行光線を適宜に拡散し、上方への照射光として投射するものとなる。更にいえば、前記第二副反射面７の軸Ｚは、このヘッドランプ１が、左側通行用である場合には左側にも傾け、対向車に生じる幻惑の低減を図るなどは自在である。
【００１３】
図２は、ヘッドランプ１を形成するときの具体的な構成の例を示すものであり、本発明は上記にも説明したように前記第一副反射面６および第二副反射面７を設けることで配光特性の改善を図ると共に、このように部品点数が増えたヘッドランプ１に対しても部品点数の低減と組立工数の低減とを共に可能とする構成を提供するものである。
【００１４】
ここで、前記第二副反射面７においては、遮蔽板４の前方で且つ下方に存在するものであるので、主反射面３からの光に対しては影の部分となり、例えば遮蔽板４と一体化して形成するのも比較的に容易である。しかしながら、第一副反射面６においては、主反射面３からの光と干渉しないように設定を行わなければ成らず、例えばステーなどで所定位置に係着する構成とするときにも構成が煩雑化し、これに伴い取付作業工程なども煩雑化することが予想される。
【００１５】
そこで、前記主反射面３、遮蔽板４、第一副反射面６、第二副反射面７、レンズホルダ８の構成を子細に検討してみると、これらはいずれも、このヘッドランプ１の照射軸、即ち、主反射面３の長軸Ｘを通る垂直面に対し左右が略対称であり、従って、これらを一体化した状態で、前記した長軸Ｘを通る垂直面で分割を行えば、前記長軸Ｘに直交する方向（左右方向）に移動する金型（図示せず）で成形可能となことを見いだした。
【００１６】
よって、本発明においては、主反射面３、遮蔽板４、第一副反射面６、第二副反射面７、レンズホルダ８を一体化た状態で前記長軸Ｘを通る垂直面で分割して形成する構成とすることで、僅かに左右、２つの部品に集約化とし、部品点数と組立て工数の低減とを共に可能とするものである。
【００１７】
尚、このときには、前記第一副反射面６と第二副反射面７とを所定の位置に保持させるためのステー９を設ける必要を生じるが、これらのステー９も上記した主反射面３、遮蔽板４、第一副反射面６、第二副反射面７、レンズホルダ８と同様に上記の垂直面で分割したときには、左右方向に移動する金型により成形可能な形状とされる。
【００１８】
上記のように一体化したときには、主反射面３、第一副反射面６、第二副反射面７など反射が行われる部分に対しては、アルミの真空蒸着などにより鏡面処理が行われ、他の部分である遮蔽板４、レンズホルダ８、ステー９などには必要に応じて黒色塗装などにより反射防止処理が行われるものとなるが、特に主反射面３からの光が収束する第二焦点ｆ２の近傍に設置される遮蔽板４においては高温となるので、これらの処理を省いても良い。
【００１９】
次いで、上記の構成とした本発明のヘッドランプ１の作用および効果について説明する。まず、特性面について説明を行えば、第一副反射面６と第二副反射面７とを設けたことで、図３に示すように、水平から下向きの範囲の光で構成される主反射面３からの光によるすれ違い用配光Ｄ１に、第一副反射面６と第二副反射面７とで形成される上向き光による補助配光Ｄ２が加えられるものとなる。尚、図３は左側通行用のヘッドランプ１における好ましい例で示してある。
【００２０】
このときに、前記補助配光Ｄ２を主に左側の前方に対して上向き光を放射するように、第一副反射面６、第二副反射面７が設けられる位置、形状などを適正化し、更には、大きさの調整などにより光量も適宜なものとすれば、対向車、歩行者などに対してそれ程の幻惑を与えることなく、上方に存在する道路標識などを読みとれるものとなる。
【００２１】
また、前記第一副反射面６、第二副反射面７は主反射面３からの光を使用するものではなく、本来、使用されることのなかった、光源２からの直射光を使用するものであるので、この第一副反射面６、第二副反射面７を設けたことが、光量の減少など、すれ違い用配光Ｄ１に与える影響は全くなく、ヘッドランプ１としての性能の低下は全く生じることはない。
【００２２】
図４は、本発明に係るヘッドランプ１の別な実施形態であり、前の実施形態では、道路標識の読取り難さの解消など、主にヘッドランプをプロジェクタ型としたときの配光上の欠点の解消を目的とするものであった。ここで、プロジェクタ型としたヘッドランプ１について再度検討してみると、前記長軸Ｘから下方となる部分の光は遮蔽板４により遮蔽が行われ、光源２からの光量は実質的には半分以下が利用されているに過ぎないものとなっている。
【００２３】
よって、この実施形態では、前記に説明した第一副反射面６および第二副反射面７の組合せと同様な構成を利用し、従来は利用されていなかった部分の光量も配光特性として回収しようとするものであり、まず、前記遮蔽板４の背面には、前記光源２を第一焦点ｆ３１とする楕円系とした第三副反射面１０が設けられ、そして、主反射面３の下方には前記第三副反射面１０の第二焦点ｆ３２を焦点とする放物系とされた第四副反射面１１とが設けられている。
【００２４】
このときに、前記第三副反射面１０の長軸Ｖは下方に位置する第四副反射面１１の方向に光を向わせるために下方に傾けられる（下向き）ものとされているが、前記第四副反射面１１の軸Ｗは前記主反射面３の長軸Ｘと略平行とされ、このヘッドランプ１の照射方向に向うものとされている。
【００２５】
更に加えて、この実施形態では、前記遮蔽板４の略上方で且つ前記第一副反射面６とは干渉しない位置に前記光源２を第一焦点ｆ５１とする楕円系の第五副反射面１２を設け、第一副反射面６が捕捉することのなかった前方上方寄りの直射光も照射光として回収することを図るものとしている。
【００２６】
ここで、前記第五副反射面１２は、前記第三副反射面１０とは前記の第一焦点ｆ５１ばかりではなく、第二焦点ｆ５２も同一場所として設定されるものであり、このようにすることで、第四副反射面１１は第三副反射面１０からの反射光も、第五副反射面１２からの反射光も照射方向に向う平行光線として反射するものとなる。
【００２７】
また、もしも、寸法、位置などの制約により、前記第三副反射面１０と第五副反射面１２とが同一の楕円を回転させて得られる楕円面の一部として形成することができない場合には、焦点間距離が同一で離心率が異なる楕円の内から適切なものを、第三副反射面１０と第五副反射面１２とのそれぞれに採用すれば良いものとなる。
【００２８】
よって、前記第四副反射面１１の前方には、例えば水平方向に光を拡散するレンズカット１３ａが施されたレンズ１３を設ければ、第四副反射面１２からの光は図３に配光Ｄ３で示すように、主反射面３からのすれ違い配光Ｄ１と重畳し、一層に明るいヘッドランプ１が得られるものとなり、視認性の向上などが図れるものとなる。
【００２９】
尚、この実施形態においても、長軸Ｘを通る垂直面で分割形成することで、主反射面３、遮蔽板４、第一副反射面６、第二副反射面７、レンズホルダ８に加えて第三副反射面１０、第四副反射面１１、第五副反射面１２が追加された状態であっても、左右２つの部品として形成することが可能であり、実質的には殆どコストアップなどを生じることなく実施が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、遮蔽板の近傍で且つ主反射面の光束を遮ることのない上方には光源を第一焦点とし長軸を適宜の下向きとする楕円系とした第一副反射面が設けられ、遮蔽板の前方で且つ下方には第一副反射面の第二焦点を焦点とし軸を適宜の上向きとする放物系とした第二副反射面が設けられているヘッドランプとすることで、従来は上方に向う光を含まず、運転者の正面よりも上方に設置されている道路標識などが読みとれない、あるいは、認識されできないなどの問題点を生じていた、この種のプロジェクタ型ヘッドランプに適度の上向き光を生じるものとして、上記の問題点を解決し、この種のヘッドランプの性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【００３１】
また、主反射面および遮蔽板をこのヘッドランプの中心線に沿う垂直面で左右半部に分割することで、第一副反射面と第二副反射面とがそれぞれの半部において主反射面および遮蔽板と一体形成可能な構成とされているヘッドランプとすることで、ヘッドランプの構成品数が増加したときにも、部品点数を増加することなく実施を可能として、この種のヘッドランプのコストダウン、生産性の向上にも極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るヘッドランプの実施形態を示す断面図である。
【図２】  同じ実施形態における部品の形成状態を示す説明図である。
【図３】  本発明に係るヘッドランプの配光特性を示すグラフである。
【図４】  同じく本発明に係るヘッドランプの別の実施形態を示す断面図である。
【図５】  従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……ヘッドランプ
２……光源
３……主反射面
４……遮蔽板
５……投影レンズ
６……第一副反射面
７……第二副反射面
８……レンズホルダ
９……ステー
１０……第三副反射面
１１……第四副反射面
１２……第五副反射面
１３……レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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