(57)【要約】【課題】従来の車両用前照灯では、既存のシェードを使用することができない。【解決手段】この発明は、第２反射面１６と、第３反射面１７と、シェード５の面１１と、を備える。第２反射面１６は、シェード５よりも上方に位置し、放電灯２からの光のうち第１反射面９で反射されずかつシェード５により遮られない光Ｌ３をシェード５と投影レンズ４との間に反射させる。第３反射面１７は、シェード５と投影レンズ４との間に位置しかつシェード５の反射箇所２０よりも下方に位置し、第２反射面１６からの反射光Ｌ４をシェード５側に反射させる。シェード５の反射箇所２０は、第３反射面１７からの反射光Ｌ５をオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰとして投影レンズ４側に反射させる。この結果、この発明は、既存のシェード５を使用することができる。【選択図】        図１
2009093879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カットオフラインを有する配光パターンとオーバーヘッドサイン用の配光パターンとを車両の前方に照射させるプロジェクタタイプの車両用前照灯において、
光源と、
前記光源からの光を反射させる第１反射面を有するリフレクタと、
前記第１反射面からの反射光を前方に投影する投影レンズと、
前記第１反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を遮蔽してカットオフラインを有する配光パターンを形成するシェードと、
前記光源からの光のうち前記第１反射面で反射されずかつ前記シェードにより遮られない光を前記シェードと前記投影レンズとの間に反射させる第２反射面と、
前記第２反射面からの反射光を前記シェード側に反射させる第３反射面と、
前記第３反射面からの反射光をオーバーヘッドサイン用の配光パターンとして前記投影レンズ側に反射させる前記シェードの前記投影レンズと対向する側の面と、
を備え、
前記第２反射面は、前記シェードよりも上方に位置し、
前記第３反射面は、前記シェードと前記投影レンズとの間に位置し、かつ、前記シェードの前記面のうち前記第３反射面からの反射光を前記投影レンズ側に反射させる箇所よりも下方に位置する、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第２反射面は、前記光源に位置する第１焦点と、前記シェードと前記投影レンズとの間に位置する第２焦点と、を有する楕円反射面であり、
前記第３反射面は、前記第２反射面の前記第２焦点もしくはその近傍に位置する第１焦点と、前記シェードの前記反射箇所もしくはその近傍に位置する第２焦点と、を有する楕円反射面であり、
前記シェードの前記反射箇所は、前記投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記シェードは、前記配光パターンの前記カットオフラインを形成するエッジを有し、
前記シェードの前記反射箇所は、前記エッジの近傍に位置する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記シェードの前記反射箇所には、高反射部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記シェードの前記反射箇所以外の箇所には、低反射部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記投影レンズを保持するフレームを備え、
前記フレームは、上側フレームと下側フレームとに２分割されていて、
前記第２反射面と前記上側フレームとは、一体構造をなしていて、
前記第３反射面と前記下側フレームとは、一体構造をなしている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記第３反射面は、前記シェードに一体に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロジェクタタイプのヘッドランプなどであって、カットオフラインを有する配光パターン、たとえば、すれ違い用配光パターンとオーバーヘッドサイン（頭上標識）用の配光パターンとを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のプロジェクタタイプの車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１参照）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、光源からの光をリフレクタで反射させてシェードでカットオフラインを有する主配光を形成して投影レンズから車両の前方に照射させ、かつ、光源からの光をオーバーヘッドサイン用反射面で反射させてオーバーヘッドサイン用受光面でオーバーヘッドサイン用配光を反射させて投影レンズから車両の前方に照射させるものである。
【０００３】
ところが、従来の車両用前照灯は、オーバーヘッドサイン用反射面がリフレクタの上端縁近傍に設けられていて、オーバーヘッドサイン用受光面がシェードの上端近傍に設けられているものである。すなわち、従来の車両用前照灯は、オーバーヘッドサイン用反射面がリフレクタとシェードの間であってかつシェードよりも上方に設けられていて光源からの光を上から下に反射させ、かつ、オーバーヘッドサイン用受光面がシェードの上端に設けられていてオーバーヘッドサイン用反射面から上から下に反射された光を上向きの反射光として投影レンズ側に反射させるものである。このために、従来の車両用前照灯は、シェードとして垂直に立設する既存のシェードを使用した場合、オーバーヘッドサイン用反射面から上から下に反射された反射光を垂直に立設する既存のシェードの上端のオーバーヘッドサイン用受光面で上向きの反射光として投影レンズ側に反射させることが困難である。この結果、従来の車両用前照灯は、一端（上端）が上方でリフレクタ側に位置しかつ他端（下端）が下方で投影レンズ側に位置するシェード、すなわち、傾斜した新規のシェードを使用するものであって、垂直に立設する既存のシェードを使用することができない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用前照灯では、既存のシェードを使用することができないという点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、光源からの光のうち第１反射面で反射されずかつシェードにより遮られない光をシェードと投影レンズとの間に反射させる第２反射面と、第２反射面からの反射光をシェード側に反射させる第３反射面と、第３反射面からの反射光をオーバーヘッドサイン用の配光パターンとして投影レンズ側に反射させるシェードの投影レンズと対向する側の面（以下および特許請求の範囲において、「シェードの面」と称する）と、を備え、第２反射面がシェードよりも上方に位置し、第３反射面がシェードと投影レンズとの間に位置しかつシェードの面のうち第３反射面からの反射光を投影レンズ側に反射させる箇所（以下および特許請求の範囲において、「シェードの反射箇所」と称する）よりも下方に位置する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、第２反射面が光源に位置する第１焦点とシェードと投影レンズとの間に位置する第２焦点とを有する楕円反射面であり、第３反射面が第２反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置する第１焦点とシェードの反射箇所もしくはその近傍に位置する第２焦点とを有する楕円反射面であり、シェードの反射箇所が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置する、ことを特徴とする。
【０００８】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、シェードが配光パターンのカットオフラインを形成するエッジを有し、シェードの反射箇所がエッジの近傍に位置する、ことを特徴とする。
【０００９】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、シェードの反射箇所には高反射部が設けられている、ことを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、この発明（請求項５にかかる発明）は、シェードの反射箇所以外の箇所には低反射部が設けられている、ことを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、この発明（請求項６にかかる発明）は、投影レンズを保持するフレームを備え、フレームが上側フレームと下側フレームとに２分割されていて、第２反射面と上側フレームとが一体構造をなしていて、第３反射面と下側フレームとが一体構造をなしている、ことを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、この発明（請求項７にかかる発明）は、第３反射面がシェードに一体に設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、第２反射面がシェードよりも上方に位置していて光源からの光を上から下にシェードと投影レンズとの間に反射させ、第３反射面がシェードと投影レンズとの間に位置しかつシェードの反射箇所よりも下方に位置していて第２反射面からの反射光を下から上にシェード側に反射させ、シェードの反射箇所が第３反射面よりも上方に位置していて第３反射面からの反射光を下から上に投影レンズ側に反射させるものである。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードとして垂直に立設する既存のシェードを使用した場合、第３反射面から下から上に反射された反射光を垂直に立設する既存のシェードの反射箇所で上向きの反射光として投影レンズ側に反射させることが容易である。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、垂直に立設する既存のシェードをそのまま使用することができる。
【００１４】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、第２反射面が光源に位置する第１焦点とシェードと投影レンズとの間に位置する第２焦点とを有する楕円反射面であり、第３反射面が第２反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置する第１焦点とシェードの反射箇所もしくはその近傍に位置する第２焦点とを有する楕円反射面であり、シェードの反射箇所が投影レンズの焦点もしくはその近傍に位置する。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、第２反射面で光源からの光を上から下にシェードと投影レンズとの間に位置する第３反射面に確実に反射させることができ、その第３反射面で第２反射面からの反射光を下から上にシェードの反射箇所に確実に反射させることができ、そのシェードの反射箇所で第３反射面からの反射光を下から上に投影レンズ側に確実に反射させることができる。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、第２反射面および第３反射面およびシェードの反射箇所の簡単な配光設計で、オーバーヘッドサイン用の配光パターンを確実に得ることができる。
【００１５】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードが配光パターンのカットオフラインを形成するエッジを有し、シェードの反射箇所がエッジの近傍に位置する。このために、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ配光パターンのカットオフラインの近くにオーバーヘッドサイン用の配光パターンを形成することができる。この結果、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ配光パターンのカットオフラインの近くに位置するオーバーヘッドサイン用の配光パターンのポイントにオーバーヘッドサイン用の配光パターンを確実に照射することができる。
【００１６】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードの反射箇所には高反射部が設けられている。このために、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、オーバーヘッドサイン用の配光パターン中に高光度部（高照度部）を形成することができる。この結果、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、オーバーヘッドサイン用の配光パターン中に形成される高光度部（高照度部）により、オーバーヘッドサインの視認性が向上される。
【００１７】
さらにまた、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードの反射箇所以外の箇所には低反射部が設けられている。このために、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用前照灯は、第３反射面からの反射光がシェードの反射箇所で反射されるが、低反射部では反射されずもしくは低反射されるので、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの周囲の光度（照度）を低く抑えることができ、オーバーヘッドサイン用の配光パターンを浮き上がらせることができる。この結果、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用前照灯は、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの周囲、特に、オーバーヘッドサイン用の配光パターンとカットオフラインを有する配光パターンとの間にグレアとなる光が形成されるのを防ぐことができ、これにより、オーバーヘッドサイン用の配光パターンとカットオフラインを有する配光パターンとを確実に形成することができる。
【００１８】
さらにまた、この発明（請求項６にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の発明が解決しようとする課題により、第２反射面と第３反射面とフレームとの３部品から第２反射面および上側フレームと第３反射面および下側フレームとの２部品となるので、部品点数を軽減することができ、その分、部品製造管理が簡便化しかつ製造コストを安価にすることができる。しかも、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用前照灯は、第３反射面および下側フレームとリフレクタとシェードとを一体構造にすることにより、部品点数をさらに軽減することができ、その分、部品製造管理が簡便化しかつ製造コストを安価にすることができる。
【００１９】
さらにまた、この発明（請求項７にかかる発明）の車両用前照灯は、第３反射面をシェードに一体に設けたので、前記の請求項６にかかる発明と同様に、部品点数を軽減することができ、その分、部品製造管理が簡便化しかつ製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例のうちの４例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図面において、符号「Ｆ」は、車両の前側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前側を見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前側を見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前側を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前側を見た場合の右側を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。また、この明細書あるいは特許請求の範囲において、「上、下、前、後、左、右」は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の「上、下、前、後、左、右」である。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図６は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す。以下、この実施例１にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図１において、符号１は、この実施例１にかかる車両用前照灯である。前記車両用前照灯１は、自動車（車両）の前部の左右にそれぞれ装備される、たとえば、プロジェクタタイプのヘッドランプである。前記車両用前照灯１は、日本の左側通行に使用するものである。欧州の左側通行に使用される車両用前照灯は、前記車両用前照灯１とほぼ同様の構成からなる。また、欧州の右側通行および北米の右側通行に使用される車両用前照灯は、前記車両用前照灯１と左右がほぼ逆の構成からなる。
【００２２】
前記車両用前照灯１は、図１および図２に示すように、光源としての放電灯２と、第１反射面９を有するリフレクタ３と、投影レンズ（集光レンズ、凸レンズ）４と、シェード５と、フレーム６と、第２反射面（第１追加反射面、第１補助反射面、第１サブ反射面）１６を有する第１補助リフレクタ１８と、第３反射面（第２追加反射面、第２補助反射面、第２サブ反射面）１７を有する第２補助リフレクタ１９と、ランプハウジング（図示せず）と、図示しないランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、を備えるものである。
【００２３】
前記放電灯２および前記第１反射面９の前記リフレクタ３および前記投影レンズ４および前記シェード５および前記フレーム６および前記第２反射面１６の前記第１補助リフレクタ１８および前記第３反射面１７の前記第２補助リフレクタ１９は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニットは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室（図示せず）内に、たとえば光軸調整機構（図示せず）を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット以外の他のランプユニットを配置しても良い。
【００２４】
前記放電灯２は、メタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）などの放電灯である。前記放電灯２は、前記リフレクタ３にソケット７を介して着脱可能に取り付けられている。前記放電灯２は、発光部８を有する。なお、前記放電灯２としては、前記放電灯以外に、ハロゲン電球、白熱電球でも良い。
【００２５】
前記リフレクタ３は、前側（前記車両用前照灯１の光の照射方向側、投影レンズ４側）が開口し、かつ、後側が閉塞した中空の凹形状をなす。前記リフレクタ３の内凹面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、前記第１反射面（既存反射面、主反射面、メイン反射面）９が形成されている。前記第１反射面９は、前記放電灯２の前記発光部８から放射される光を前側すなわち前記シェード５および前記投影レンズ４側に反射させるものである。
【００２６】
前記第１反射面９は、楕円反射面である。すなわち、前記第１反射面９は、楕円を基本（基準、基調）とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）の反射面である。前記の楕円を基本とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）の反射面とは、図１および図２の垂直断面が楕円をなし、かつ、図示しない水平断面が放物線ないし変形放物線をなす反射面からなるものである。前記第１反射面９は、第１焦点Ｆ１１と、第２焦点Ｆ１２と、光軸Ｚ１−Ｚ１と、を有する。前記第２焦点Ｆ１２は、水平断面上の焦線、すなわち、上（平面）から見て両端が前側に位置し中央が後側に位置するような湾曲した焦線となる。前記第１反射面９の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）は、「Mathematical Elemennts for Computer Graphics」（Devid F. Rogers、J Alan Adams）に記載されているＮＵＲＢＳの自由曲面（Non-Uniform Rational B-Spline Surface）である。なお、前記第１反射面９は、第１焦点と第２焦点と光軸とを有する単なる回転楕円面からなる反射面であっても良い。この場合、第２焦点は、焦線ではなく焦点となる。
【００２７】
前記リフレクタ３の内凹面の前記第１反射面９は、楕円反射面であるから、光の放射範囲が半導体型光源と比較して広い前記放電灯２の前記発光部８からの光を広い範囲に亘って反射させることができる。これにより、前記放電灯２の前記発光部８から光を広い範囲に亘って有効に利用することができる。
【００２８】
前記リフレクタ３の後側の閉塞部のうち、前記第１反射面９の光軸Ｚ１−Ｚ１が交差する箇所には、透孔１０が設けられている。前記放電灯２が前記透孔１０中から前記リフレクタ３内に挿入された状態で、前記ソケット７が前記透孔１０の縁に着脱可能に取り付けられている。この結果、前記放電灯２は、前記リフレクタ３に前記ソケット７を介して着脱可能に取り付けられている。また、前記放電灯２の前記発光部８は、前記第１反射面９の前記第１焦点Ｆ１１にもしくはその近傍に位置する。すなわち、前記第１反射面９の前記第１焦点Ｆ１１は、光源（前記放電灯２）に位置する。
【００２９】
前記投影レンズ４は、非球面レンズの凸レンズである。前記投影レンズ４の前方側は、凸非球面をなし、一方、前記投影レンズ４の後方側は、平非球面（平面）をなす。前記投影レンズ４は、レンズ焦点（物空間側の焦点面であるメリジオナル像面）Ｆ４と、レンズ光軸Ｚ４−Ｚ４と、を有する。前記投影レンズ４のレンズ焦点Ｆ４と前記第１反射面９の第２焦点Ｆ１２とは、一致（ほぼ一致も含む）する。したがって、前記投影レンズ４のレンズ焦点Ｆ４は、前記第１反射面９の第２焦点Ｆ１２と同様に焦線である。また、前記投影レンズ４の光軸Ｚ４−Ｚ４と、前記第１反射面９の光軸Ｚ１−Ｚ１とは、図１に示すように、一致（ほぼ一致も含む）する。なお、前記投影レンズ４の光軸Ｚ４−Ｚ４と、前記第１反射面９の光軸Ｚ１−Ｚ１とは、左右にずれていても良い。また、前記投影レンズ４のレンズ焦点Ｆ４は、前記第１反射面９が単なる回転楕円面からなる反射面である場合、前記第１反射面９の第２焦点Ｆ１２と同様に焦線ではなく焦点となる。
【００３０】
前記シェード５は、製造コストが安価である板部材からなり、前記リフレクタ３の前側の開口部の下半分を覆う板形状をなす。前記シェード５は、前記第１反射面９から前記投影レンズ４に向かう反射光の一部Ｌ２を遮蔽し、遮蔽されなかった残りの反射光Ｌ１で、カットオフライン（下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３）とエルボー点Ｅ（下水平カットオフラインＣＬ１と斜めカットオフラインＣＬ２との交点）を有する所定の配光パターンＰ、たとえば、図３から図６に示すすれ違い用配光パターンＰを形成するものである。前記エルボー点Ｅは、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤ上であって、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも下に位置して、前記すれ違い用配光パターンＰの光度値を測定するポイントの基準となる。
【００３１】
前記シェード５の前記開口部１１の下縁には、エッジ（上水平エッジ１２、斜めエッジ１３、下水平エッジ１４）とエルボー点１５（上水平エッジ１２と斜めエッジ１３との交点）とがそれぞれ設けられている。前記エッジ（上水平エッジ１２、斜めエッジ１３、下水平エッジ１４）と前記エルボー点１５は、前記すれ違い用配光パターンＰの前記カットオフライン（下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３）と前記エルボー点Ｅをそれぞれ形成するものである。前記エルボー点１５は、前記投影レンズ４のレンズ焦点Ｆ４もしくはその近傍、あるいは、前記反射面９の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に位置する。
【００３２】
前記シェード５は、前記反射面９のうち主に下側の部分からの反射光の一部であって、前記すれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬよりも上側に照射される反射光Ｌ２を遮蔽するものである。
【００３３】
前記シェード５の前記投影レンズ４と対向する側の面１１は、前記第３反射面１７からの反射光Ｌ５をオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰとして前記投影レンズ４側に反射させる面を構成する。前記シェード５の前記面１１は、前記第３反射面１７からの反射光Ｌ５を反射させるものであればどのような面であっても良い。たとえば、前記シェード５を構成する素材（アルミや樹脂など）の生地のままの面、あるいは、アルミ蒸着や銀塗装などが施された面などである。
【００３４】
前記シェード５の前記面１１のうち前記第３反射面１７からの反射光Ｌ５を反射させる箇所２０は、前記シェード５の前記エッジ（上水平エッジ１２、斜めエッジ１３、下水平エッジ１４）の下側の近傍に位置する。すなわち、前記シェード５の前記反射箇所２０は、前記投影レンズ４の前記焦点Ｆ４もしくはその近傍、あるいは、前記反射面９の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に位置する。
【００３５】
前記シェード５の前記面１１が前記シェード５を構成する素材の生地のままの面である場合においては、前記シェード５の前記反射箇所２０には、アルミ蒸着や銀塗装などを施した高反射部が設けられている。なお、前記シェード５の前記面１１がアルミ蒸着や銀塗装などが施された面などである場合においては、前記シェード５の前記反射箇所２０がそのまま高反射部となる。
【００３６】
前記フレーム６は、筒形状をなす。前記フレーム６の前端の内周面には、前記投影レンズ４の全周縁が取り付けられている。この結果、前記投影レンズ４は、前記フレーム６に固定保持されている。また、前記リフレクタ３および前記シェード５も、前記フレーム６に固定保持されている。
【００３７】
前記フレーム６の内周面のうち前記シェード５（前記シェード５のエッジ（上水平エッジ１２、斜めエッジ１３、下水平エッジ１４）およびエルボー点１５）よりも上方でかつ前記シェード５よりも前方（前記投影レンズ４側）の箇所には、前記第１補助リフレクタ１８が配置されている。前記第１補助リフレクタ１８には、前記第２反射面１６が設けられている。この結果、前記第２反射面１６は、前記シェード５よりも上方に位置する。
【００３８】
前記第２反射面１６は、前記放電灯２の前記発光部８からの光のうち前記第１反射面９で反射されずかつ前記シェード５により遮られない光Ｌ３を前記シェード５と前記投影レンズ４との間に反射させるものである。前記第２反射面１６は、光源（前記放電灯２）に位置する第１焦点Ｆ２１と、前記シェード５と前記投影レンズ４との間に位置する第２焦点Ｆ２２と、を有する楕円反射面である。前記第２反射面１６の楕円反射面は、前記第１反射面９の楕円反射面と同様に、楕円を基本（基準、基調）とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）の反射面、あるいは、単なる回転楕円面からなる反射面である。前記第２反射面１６の前記第１焦点Ｆ２１と、前記第１反射面９の前記第１焦点Ｆ１１および前記放電灯２の前記発光部８とは、一致（ほぼ一致も含む）する。すなわち、前記放電灯２の前記発光部８は、前記第２反射面１６の前記第１焦点Ｆ２１もしくはその近傍に位置する。なお、前記第２反射面１６の前記第２焦点Ｆ２２を前記第３反射面１７に近づけると、前記第３反射面１７を小さくすることができる。
【００３９】
前記フレーム６の内周面のうち前記シェード５と前記投影レンズ４との間であって前記シェード５のエッジ（上水平エッジ１２、斜めエッジ１３、下水平エッジ１４）およびエルボー点１５よりも下方の箇所には、前記第２補助リフレクタ１９が配置されている。前記第２補助リフレクタ１９には、前記第３反射面１７が設けられている。この結果、前記第３反射面１７は、前記シェード５と前記投影レンズ４との間に位置し、かつ、前記シェード５の前記反射箇所２０よりも下方に位置する。
【００４０】
前記第３反射面１７は、前記第２反射面１６からの反射光Ｌ４を前記シェード５（前記シェード５の前記面１１あるいは前記シェード５の前記反射箇所２０）側に反射させるものである。前記第３反射面１７は、前記第２反射面１６の前記第２焦点Ｆ２２もしくはその近傍に位置する第１焦点Ｆ３１と、前記シェード５の前記反射箇所２０もしくはその近傍に位置する第２焦点Ｆ３２と、を有する楕円反射面である。前記第２反射面１６の楕円反射面は、前記第１反射面９の楕円反射面および前記第２反射面１６の楕円反射面と同様に、楕円を基本（基準、基調）とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）の反射面、あるいは、単なる回転楕円面からなる反射面である。前記第３反射面１７の前記第１焦点Ｆ３１と、前記第２反射面１６の前記第２焦点Ｆ２２とは、一致（ほぼ一致も含む）する。また、前記第３反射面１７の前記第２焦点Ｆ３２は、前記シェード５の前記反射箇所２０よりも前方（前記投影レンズ４側）に位置する。なお、前記第３反射面１７の前記第２焦点Ｆ３２を前記シェード５の前記反射箇所２０に近づけると、前記シェード５の前記反射箇所２０を小さくすることができる。
【００４１】
この実施例１にかかる車両用前照灯１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４２】
まず、放電灯２を点灯する。すると、この放電灯２の発光部８から光が放射される。この光は、リフレクタ３の第１反射面９でシェード５および投影レンズ４側に反射される。この反射光の一部Ｌ２は、シェード５により遮蔽され、残りの反射光Ｌ１（図２参照）で図３および図４に示すカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３およびエルボー点Ｅを有するすれ違い用配光パターンＰが形成される。すなわち、この残りの反射光Ｌ１は、シェード５から投影レンズ４側に進む際に、シェード５のエッジ１２、１３、１４およびエルボー点１５により、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３およびエルボー点Ｅが形成される。そして、この残りの反射光Ｌ１は、投影レンズ４を上下左右反転して透過して、図５および図６に示すすれ違い用配光パターンＰとして、自動車の前方に投影（放射、照射）される。
【００４３】
また、放電灯２の発光部８からの光のうち第１反射面９で反射されずかつシェード５により遮られない光（通常、無効光として、すれ違い用配光パターンＰに寄与しない光）の一部Ｌ３（図１参照）は、下から上に第２反射面１６に入射して、この第２反射面１６で反射される。この第２反射面１６で反射された反射光Ｌ４は、上から下にシェード５と投影レンズ４との間に進んで、第３反射面１７に入射して、この第３反射面１７で反射される。この第３反射面１７で反射された反射光Ｌ５は、下から上にシェード５の反射箇所２０側に進んで、シェード５の反射箇所２０に入射して、このシェード５の反射箇所２０で反射される。このシェード５の反射箇所２０で反射された反射光Ｌ６は、下から上に投影レンズ４側に進んで、この投影レンズ４を透過して、図６に示すオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰとして、すれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の上方に投影（放射、照射）される。
【００４４】
この実施例１にかかる車両用前照灯１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００４５】
この実施例１にかかる車両用前照灯１は、第２反射面１６がシェード５よりも上方に位置していて光源としての放電灯２からの光Ｌ３を上から下にシェード５と投影レンズ４との間に反射させ、第３反射面１７がシェード５と投影レンズ４との間に位置しかつシェード５の反射箇所２０よりも下方に位置していて第２反射面１６からの反射光Ｌ４を下から上にシェード５の反射箇所２０側に反射させ、シェード５の反射箇所２０が第３反射面１７よりも上方に位置していて第３反射面１７からの反射光Ｌ５を下から上に投影レンズ４側に反射させるものである。このために、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、シェードとして垂直に立設する既存のシェード５を使用した場合、第３反射面１７から下から上に反射された反射光Ｌ５を垂直に立設する既存のシェード５の反射箇所２０で上向きの反射光Ｌ６として投影レンズ４側に反射させることが容易である。この結果、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、垂直に立設する既存のシェード５をそのまま使用することができる。
【００４６】
また、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、第２反射面１６が光源としての放電灯２の発光部８に位置する第１焦点Ｆ２１とシェード５と投影レンズ４との間に位置する第２焦点Ｆ２２とを有する楕円反射面であり、第３反射面１７が第２反射面１６の第２焦点Ｆ２２もしくはその近傍に位置する第１焦点Ｆ３１とシェード５の反射箇所２０もしくはその近傍に位置する第２焦点Ｆ３２とを有する楕円反射面であり、シェード５の反射箇所２０が投影レンズ４の焦点Ｆ４もしくはその近傍に位置する。このために、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、第２反射面１６で放電灯２からの光Ｌ３を上から下にシェード５と投影レンズ４との間に位置する第３反射面１７に確実に反射させることができ、その第３反射面１７で第２反射面１６からの反射光Ｌ４を下から上にシェード５の反射箇所２０に確実に反射させることができ、そのシェード５の反射箇所２０で第３反射面１７からの反射光Ｌ５を下から上に投影レンズ４側に確実に反射させることができる。この結果、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、第２反射面１６および第３反射面１７およびシェード５の反射箇所２０の簡単な配光設計で、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰを確実に得ることができる。
【００４７】
さらに、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、シェード５がすれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を形成するエッジ１２、１３、１４を有し、シェード５の反射箇所２０がエッジ１２、１３、１４の下方の近傍に位置する。このために、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、すれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３よりも上方でかつすれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の近くにオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰを形成することができる。この結果、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、すれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３よりも上方でかつすれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の近くに位置するオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰのポイントにオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰを確実に照射することができる。
【００４８】
さらにまた、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、シェード５の反射箇所２０には高反射部が設けられている。このために、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、図６に示すように、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ中に高光度部（高照度部）ＨＳＰを形成することができる。この結果、この実施例１にかかる車両用前照灯１は、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ中に形成される高光度部（高照度部）ＨＳＰにより、オーバーヘッドサインの視認性が向上される。
【実施例２】
【００４９】
図７は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。
【００５０】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２について説明する。この実施例２にかかる車両用前照灯１は、シェード５の反射箇所２０以外の箇所に低反射部（図７中斜線を施した箇所）２１を設けてなるものである。前記低反射部２１は、シェード５の反射箇所２０以外の箇所にシボ加工を施したりあるいは塗装（黒色などの暗褐色塗装）を施したりしてなる。
【００５１】
この実施例２にかかる車両用前照灯１は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１にかかる車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施例２にかかる車両用前照灯１は、第３反射面１７からの反射光Ｌ５がシェード５の反射箇所２０で反射されるが、低反射部２１では反射されずもしくは低反射されるので、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰの周囲の光度（照度）を低く抑えることができ、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰを浮き上がらせることができる。この結果、この実施例２にかかる車両用前照灯１は、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰの周囲、特に、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰとすれ違い用の配光パターンＰ（カットオフラインを有する配光パターン）との間にグレアとなる光が形成されるのを防ぐことができ、これにより、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰとすれ違い用配光パターンＰとを確実に形成することができる。
【実施例３】
【００５２】
図８は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。
【００５３】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例３について説明する。この実施例３にかかる車両用前照灯１は、フレームが上側フレーム６１と下側フレーム６２とに２分割されている。第２反射面１６を有する第１補助リフレクタ１８と前記上側フレーム６１とは、一体構造をなしている。また、第３反射面１７を有する第２補助リフレクタ１９と前記下側フレーム６２とは、一体構造をなしている。
【００５４】
この実施例３にかかる車両用前照灯１は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１、２にかかる車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施例３にかかる車両用前照灯１は、第２反射面１６を有する第１補助リフレクタ１８と第３反射面１７を有する第２補助リフレクタ１９とフレーム６との３部品から第２反射面１６を有する第１補助リフレクタ１８および上側フレーム６１と第３反射面１７を有する第２補助リフレクタ１９および下側フレーム６２との２部品となるので、部品点数を軽減することができ、その分、部品製造管理が簡便化しかつ製造コストを安価にすることができる。しかも、この実施例３にかかる車両用前照灯１は、第３反射面１７を有する第２補助リフレクタ１９および下側フレーム６２とリフレクタ３とシェード５とを一体構造にすることにより、部品点数をさらに軽減することができ、その分、部品製造管理が簡便化しかつ製造コストを安価にすることができる。
【実施例４】
【００５５】
図９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例４を示す。図中、図１〜図８と同符号は、同一のものを示す。
【００５６】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例４について説明する。この実施例４にかかる車両用前照灯１は、第３反射面１７０をシェード５に一体に設けてなるものである。前記第３反射面１７０は、前記シェード５の一部を投影レンズ４側に斜め上方に折り曲げて第２補助リフレクタ１９０を形成し、前記第２補助リフレクタ１９０の表面に設けてなるものである。前記第３反射面１７０は、前記シェード５の前記面１１と同様に、前記第２反射面１６からの反射光Ｌ４を反射させるものであればどのような面であっても良い。たとえば、前記シェード５を構成する素材（アルミや樹脂など）の生地のままの面、あるいは、アルミ蒸着や銀塗装などが施された面などである。
【００５７】
この実施例４にかかる車両用前照灯１は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１、２、３にかかる車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施例４にかかる車両用前照灯１は、第３反射面１７０（第２補助リフレクタ１９０）をシェード５に一体に設けたので、前記の実施例３にかかる車両用前照灯１と同様に、部品点数を軽減することができ、その分、部品製造管理が簡便化しかつ製造コストを安価にすることができる。
【００５８】
以下、上記の実施例１、２、３、４以外の例について説明する。前記の実施例１、２、３、４においては、所定の配光パターンとしてカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有するすれ違い用配光パターンＰが得られるプロジェクタタイプのヘッドランプについて説明するものである。ところが、この発明においては、得られる所定の配光パターンとしては特に限定されない。たとえば、所定の配光パターンとしては、カットオフラインを有する高速道路用配光パターンなどであっても良い。
【００５９】
また、前記の実施例１、２、３、４においては、左側通行用の車両用前照灯について説明するものである。ところが、この発明においては、右側通行用の車両用前照灯にも適用できる。この場合においては、シェード５のエッジ１１、１２、１３が左右逆になり、すれ違い用配光パターンＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３が左右逆となり、第２反射面１６、１６０、第３反射面１７、１７０、補助リフレクタ１８、１８０が左右逆となる。
【００６０】
さらに、前記の実施例１、２、３、４においては、放電灯２のバルブ軸が第１反射面９の光軸Ｚ１−Ｚ１を含む水平面上において光軸Ｚ１−Ｚ１上に配置されているいわゆる縦差しタイプの光源である。ところが、この発明においては、放電灯のバルブ軸が反射面の光軸を含む水平面上において光軸と交差するように配置されているいわゆる斜め差しタイプの光源であっても良いし、また、放電灯のバルブ軸が反射面の光軸を含む水平面上において光軸と直交するように配置されているいわゆる横差しタイプの光源であっても良い。
【００６１】
さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、放電灯２のバルブ軸が第１反射面９の光軸Ｚ１−Ｚ１を含む水平面上に配置されているいわゆる水平差しタイプの光源である。ところが、この発明においては、放電灯のバルブ軸が反射面の光軸を含む水平面に対して交差もしくは直交するいわゆる上差しもしくは下差しタイプの光源であっても良い。
【００６２】
さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、リフレクタ３、投影レンズ４、シェード５、フレーム６の材質は特に限定しない。たとえば、リフレクタ３やフレーム６は、アルミダイカストや樹脂部材からなるものであっても良い。また、投影レンズ４は、ガラスや樹脂部材からなるものであっても良い。さらに、シェード５は、アルミダイカストや樹脂部材からなる１枚の板部材からなるもの、あるいは、少なくとも２枚の薄鋼板や薄い板の樹脂部材からなるものであっても良い。
【００６３】
さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、シェード５リフレクタ３の前側の開口部の下側半分を覆う１枚の板部材からなるものである。ところが、この発明においては、リフレクタの前側の開口部全体を覆う１枚の板部材からなり、中央部に光が投影レンズ側に通過するための開口部が設けられているシェードでも良いしもしくは少なくとも２枚の薄板部材からなるシェードでも良い。この場合においては、シェードの上縁にエッジとエルボー点とがそれぞれ設けられている。
【００６４】
さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、第１反射面９の光軸Ｚ１−Ｚ１（投影レンズ４の光軸Ｚ４−Ｚ４）および第１反射面９の第２焦点Ｆ１２（投影レンズ４の焦点Ｆ４）がシェード５の上面に位置するものである。ところが、この発明においては、光軸をシェードの上面の上もしくは下に位置させても良いし、また、第２焦点をシェードよりも前側もしくは後側に位置させても良い。
【００６５】
さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、第３反射面１７の第２焦点Ｆ３２がシェード５の反射箇所２０よりも前方（投影レンズ４側）に位置するものである。ところが、この発明においては、第３反射面の第２焦点がシェードの反射箇所に位置しても良いし、また、シェードの反射箇所よりも後方（放電灯２側）に位置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）であって、オーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られ光路を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）である。
【図２】同じく、すれ違い用配光パターンが得られる光路を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）である。
【図３】同じく、シェードとすれ違い用配光パターンを示す図２におけるＩＩＩ矢視図である。
【図４】同じく、シェードとすれ違い用配光パターンを示す図２におけるＩＶ矢視図である。
【図５】同じく、シェードとすれ違い用配光パターンを示す説明図である。
【図６】同じく、すれ違い用配光パターンとオーバーヘッドサイン用の配光パターンとを示す説明図である。
【図７】この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示すシェードとすれ違い用配光パターンとの説明図（図２におけるＩＶ矢視図）である。
【図８】この発明にかかる車両用前照灯の実施例３を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）であって、オーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られ光路を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）である。
【図９】この発明にかかる車両用前照灯の実施例４を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）であって、オーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られ光路を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）である。
【符号の説明】
【００６７】
１  車両用前照灯
２  放電灯（光源）
３  リフレクタ
４  投影レンズ
５  シェード
６  フレーム
６１  上側フレーム
６２  下側フレーム
７  ソケット
８  発光部
９  第１反射面
１０  透孔
１１  シェードの面
１２  上水平エッジ
１３  斜めエッジ
１４  下水平エッジ
１５  エルボー点
１６  第２反射面
１７、１７０  第３反射面
１８  第１補助リフレクタ
１９、１９０  第２補助リフレクタ
２０  シェードの反射箇所
Ｐ  すれ違い用配光パターン
ＣＬ１  下水平カットオフライン
ＣＬ２  斜めカットオフライン
ＣＬ３  上水平カットオフライン
Ｅ  エルボー点
ＳＰ  オーバーヘッドサイン用の配光パターン
ＨＳＰ  オーバーヘッドサイン用の配光パターン中の高光度部（高照度部）
ＨＬ−ＨＲ  スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ  スクリーンの上下の垂直線
Ｚ１−Ｚ１  第１反射面の光軸
Ｚ４−Ｚ４  投影レンズの光軸
Ｆ１１  第１反射面の第１焦点
Ｆ１２  第１反射面の第２焦点
Ｆ２１  第２反射面の第１焦点
Ｆ２２  第２反射面の第２焦点
Ｆ３１  第３反射面の第１焦点
Ｆ３２  第３反射面の第２焦点
Ｆ４  投影レンズの焦点
Ｌ１  シェードにより遮蔽されなかった第１反射面からの反射光
Ｌ２  シェードにより遮蔽された第１反射面からの反射光
Ｌ３  第１反射面で反射されずかつシェードにより遮られない光
Ｌ４  第２反射面からの反射光
Ｌ５  第３反射面からの反射光
Ｌ６  シェードの反射箇所からの反射光
Ｆ  前側
Ｂ  後側
Ｕ  上側
Ｄ  下側
Ｌ  左側
Ｒ  右側
【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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【図６】
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【図７】
2009093879.tif 000009
【図８】
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【図９】
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