| 【発明の名称】 |
車輌用前照灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】芹澤 啓之
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| 【要約】 |
【課題】配光制御機能を有するリフレクタを備えた車輌用前照灯において、車輌直前の路面に対する照射光を十分に確保する。
【解決手段】リフレクタ１６における反射面１６ａと上壁面１６ｂとの境界部（すなわち灯具内における高い位置）Ｂに、光源バルブ１８からの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させる複数の補助反射面素子２２ａを形成し、その反射光を、シェード２０等に遮られることなく下向き拡散光（付加配光パターン）として車輌前方へ照射する。これにより反射面１６ａにより形成される副灯配光パターンにおいて照射光不足となりやすい車輌直前の路面を十分に照射する。その際、上記付加配光パターンは、車輌直前の路面のみならずその前方の路面まで比較的広範囲にわたって照射するので、照射ムラの発生が効果的に抑制される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源バルブと、この光源バルブからの光を反射制御して所要の配光パターンを形成するように構成されたリフレクタと、を備えてなる車輌用前照灯において、上記リフレクタが、上記配光パターン形成用の反射面と、この反射面の上端縁から前方へ向けて延びる上壁面とを備えており、上記反射面と上記上壁面との境界部に、上記光源バルブからの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させる補助反射面素子が形成されている、ことを特徴とする車輌用前照灯。
【請求項２】 上記補助反射面素子の上下方向の断面形状が、凸状曲線で構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車輌用前照灯。
【請求項３】 上記補助反射面素子が、上記境界部に沿って上記光源バルブの上方位置を左右に跨ぐようにして複数個並設されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車輌用前照灯。
【請求項４】 上記反射面における少なくとも上端縁近傍領域が、所定の左右ピッチで複数の反射面素子に分割形成されており、上記各補助反射面素子が、上記各反射面素子の左右ピッチよりも狭い左右ピッチで並設されている、ことを特徴とする請求項３記載の車輌用前照灯。
【請求項５】 上記リフレクタの前方に、下方へ向けて後方側に変位するように傾斜したレンズが設けられている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車輌用前照灯。
【請求項６】 上記光源バルブが放電バルブからなる、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車輌用前照灯。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、配光制御機能を有するリフレクタを備えた車輌用前照灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の車輌用前照灯においては、リフレクタからの平行反射光をレンズステップで屈折制御する代わりに、リフレクタにより光源バルブからの光を反射制御して所定の配光パターンを形成するように構成されたものが多く採用されている。このようにリフレクタに配光制御機能を持たせることにより、レンズを素通しあるいはこれに近いものにすることができ、これにより灯具の透明感を高めてその見映え向上を図ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようにリフレクタに配光制御機能を持たせた車輌用前照灯においては、車輌直前の路面に対する照射光が不足しやすい、という問題がある。
【０００４】すなわち、レンズが多数のレンズステップに分割形成されている場合には、その一部のレンズステップを用いてリフレクタからの平行反射光を下方へ屈折させることにより車輌直前の路面を照射することが比較的容易であるが、リフレクタの反射面はレンズのように灯具前面ではなく灯具内部に設けられているので、光源バルブからの光を下方へ反射させるようにしても、該反射光は上記光源バルブの前方近傍に設けられるシェードや灯具下方近傍から前方へ突出する車体バンパ等に遮られやすく、車輌直前の路面に対する照射が阻害されてしまう場合が多い。
【０００５】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、配光制御機能を有するリフレクタを備えた車輌用前照灯において、車輌直前の路面に対する照射光を十分に確保することができる車輌用前照灯を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明は、リフレクタの反射面とその上端縁から前方へ向けて延びる上壁面との境界部に所定の補助反射面素子を形成することにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００７】すなわち、本願発明は、請求項１に記載したように、光源バルブと、この光源バルブからの光を反射制御して所要の配光パターンを形成するように構成されたリフレクタと、を備えてなる車輌用前照灯において、上記リフレクタが、上記配光パターン形成用の反射面と、この反射面の上端縁から前方へ向けて延びる上壁面とを備えており、上記反射面と上記上壁面との境界部に、上記光源バルブからの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させる補助反射面素子が形成されている、ことを特徴とするものである。
【０００８】上記「所要の配光パターン」は、上記車輌用前照灯の果たすべき配光機能を満足させる配光パターンを意味するものであって、主灯用の配光パターンであってもよいし、副灯用の配光パターンであってもよいし、主副両用の配光パターンであってもよい。
【０００９】上記「反射面」は、上記所要の配光パターンを形成するよう上記光源バルブからの光を反射制御可能なものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、単一の自由曲面（すなわち２次曲面以外の曲面）で構成されたものであってもよいし、複数の反射面素子で構成されたものであってもよいし、あるいは自由曲面と複数の反射面素子との組合せで構成されたものであってもよい。
【００１０】上記「補助反射面素子」は、上記光源バルブからの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させるものであれば、その具体的形状、個数等は特に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願発明においては、リフレクタの反射面とその上端縁から前方へ向けて延びる上壁面との境界部（すなわち灯具内における高い位置）に、光源バルブからの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させる補助反射面素子が形成されているので、該補助反射面素子からの反射光を、上記光源バルブの前方近傍に設けられるシェードや灯具下方近傍から前方へ突出する車体バンパ等に遮られることなく下向き拡散光として車輌前方へ照射することができる。
【００１２】したがって、上記反射面により形成される配光パターンにおいて照射光不足となりやすい車輌直前の路面を上記補助反射面素子からの反射光により十分に照射することができる。
【００１３】その際、仮に上記補助反射面素子からの反射光を車輌直前の路面にのみ照射した場合には、該反射光により形成される照射パターンと上記配光パターンとが離れて両パターン間が暗くなったり、あるいは両パターンが部分的に重複してその重複部分が周辺部分より極端に明るくなったりして、両パターンの継ぎ目が照射ムラとなりやすいが、上記構成においては、上記補助反射面素子は上記光源バルブからの光を上下方向および左右方向に拡散反射させるように構成されているので、車輌直前の路面のみならずその前方の路面（車輌前方近距離の路面）まで比較的広範囲にわたって照射することができ、このため、上記照射パターンと上記配光パターンとが離れてしまうことはなく、また両パターンの重複部分がその周辺部分より極端に明るくなってしまうこともない。したがって、車輌前方近距離の路面に照射ムラが発生してしまうのを効果的に抑制することができる。以上のことは、車輌前方近距離の路面での照射ムラは遠方路面での照射ムラに比して、僅かな照射ムラでも非常に目立ってしまうことに鑑みれば、特に重要である。
【００１４】このように、本願発明によれば、配光制御機能を有するリフレクタを備えた車輌用前照灯において、車輌直前の路面に対する照射光を十分に確保することができる。しかも、これを車輌前方近距離の路面における照射ムラの発生を効果的に抑制した上で実現することができる。
【００１５】また、本願発明によれば、上記補助反射面素子を上記反射面と上記上壁面との境界部に設けることにより、上記光源バルブからの光に対するリフレクタ利用立体角を増大させることができるので、前照灯をより明るいものにすることができる。
【００１６】上記構成において、上記光源バルブからの光を上下方向に拡散反射させるためには、上記補助反射面素子の上下方向の断面形状を、凸状曲線、凹状曲線、波状曲線等の曲線あるいは直線で構成すればよいのであるが、その際、請求項２に記載したように、上記断面形状を凸状曲線で構成すれば、上記補助反射面素子からの反射光を車輌前方近距離の路面よりも車輌直前の路面へ多く配分することができるので、車輌直前の路面から車輌前方近距離の路面へかけて徐々に明るさが減少する照射パターンを得ることができ、これにより該照射パターンと上記配光パターンとの重畳による照射ムラの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１７】また、請求項３に記載したように、上記補助反射面素子を、上記境界部に沿って上記光源バルブの上方位置を左右に跨ぐようにして左右方向に複数個並設するようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【００１８】すなわち、上記補助反射面素子を複数個並設することにより車輌直前の路面に対する照射光をより多く確保することができ、しかも、上記境界部のうち上記光源バルブの真上に近い位置で反射した光ほど大きな照射パターンとして路面に形成されることから、上記複数の補助反射面素子を上記光源バルブの上方位置を左右に跨ぐようにして並設することにより照射ムラを発生しにくくすることができる。
【００１９】その際、上記各補助反射面素子相互間で拡散角度を適宜変化させるようにすれば、該補助反射面素子により形成される照射パターン自体に起因する照射ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【００２０】上記反射面の具体的構成が特に限定されるものでないことは上述したとおりであるが、請求項４に記載したように、上記反射面における少なくとも上端縁近傍領域が所定の左右ピッチで複数の反射面素子に分割形成されている場合には、上記各補助反射面素子を上記各反射面素子の左右ピッチよりも狭い左右ピッチで並設するようにすれば、これら補助反射面素子によって木目の細かい配光制御が可能となるので、車輌直前および車輌前方近距離の路面における照射ムラの発生をより一層効果的に抑制することができる。
【００２１】ところで、上記リフレクタの前方には通常レンズが設けられるが、このレンズが、請求項５に記載したように、下方へ向けて後方側に変位するように傾斜した、いわゆる逆スラント形状を有している場合には、上記補助反射面素子からの大角度の下向き反射光を、レンズの下側フランジ部等に遮られることなく灯具前方へ照射することが可能となるので、車輌の極直前の路面まで照射することができる。トラックやバス等のようにドライバの視点位置の地上高が高い場合には、車輌の極直前の路面までドライバの視界に入るので、このような構成とすることが特に効果的である。
【００２２】また、上記構成において、上記「光源バルブ」の種類は特に限定されるものではないが、請求項６に記載したように、該光源バルブとして高輝度でパワーのある放電バルブを用いた場合には、上記反射面からの反射光により形成される配光パターンは非常に明るいものとなり車輌直前の路面が相対的に暗くなりやすいので、上記補助反射面素子を形成することが特に効果的である。
【００２３】
【発明の実施の形態】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。
【００２４】図１は、本願発明の一実施形態に係る車輌用前照灯を示す正面図であり、図２は、その側断面図である。
【００２５】これらの図に示すように、本実施形態に係る前照灯１０は、キャブオーバ型のトラックに装着される前照灯であって、レンズ１２とボディ１４とで形成される空間内に、光源バルブ１８およびシェード２０が取り付けられたリフレクタ１６が上下方向および左右方向に傾動可能に設けられてなり、図３および４に示すような左配光の副灯配光パターンＰを形成するように構成されている。なお、これら図３および４は、上記前照灯１０のスクリーン配光パターンおよび路面配光パターンを示す図である。
【００２６】上記レンズ１２は、素通しレンズであって、下方へ向けて後方側に変位するように傾斜した逆スラント形状に形成されている。そして、上記副灯配光パターンＰはリフレクタ１６により形成されるようになっている。すなわち、上記リフレクタ１６の反射面１６ａは、前後方向に延びる軸線（光軸）Ａｘを中心軸とする回転放物面を基準面として複数の反射面素子１６ｓに分割形成されており、これら各反射面素子１６ｓの曲率を適当な値に設定することにより、上記副灯配光パターンＰを得るようになっている。
【００２７】上記リフレクタ１６の反射面１６ａの上端縁および下端縁には、該端縁から前方へ向けて延びる上壁面１６ｂおよび下壁面１６ｃが延長形成されている。さらに、上記反射面１６ａと上記上壁面１６ｂとの境界部Ｂには、上記光源バルブ１８からの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させる複数の補助反射面素子２２ｓが該境界部Ｂに沿って左右方向に並設されている。これら補助反射面素子２２ａの並設領域は、上記光源バル１８の上方位置を左右に跨ぐように設定されており、また、これら各補助反射面素子２２ａは、上記反射面１６ａの上端縁近傍領域を構成する反射面素子１６ｓの左右ピッチよりも狭い左右ピッチで並設されている。そして、これら補助反射面素子２２ｓからの反射光により、上記副灯配光パターンＰの手前側路面に付加配光パターンＰＡを形成するようになっている。
【００２８】上記光源バルブ１８は、メタルハライド放電バルブであって、その光軸（基準軸）を上記リフレクタ１６の光軸Ａｘと一致させるとともに、その発光部（アーク）１８ａを上記リフレクタ１６の基準面たる回転放物面の焦点位置Ｆよりもやや前方に位置させるようにして、上記リフレクタ１６に取り付けられている。上記光源バルブ１８は、その点灯に高電圧を必要とするため、バルブソケット２４および高圧コード２６を介して点灯回路（図示せず）に接続されている。
【００２９】上記シェード２０は、上記光源バルブ１８の前方を覆うカップ状の先端部２０ａと、この先端部２０ａから上記光源バルブ１８の下側を略半円筒状に覆うようにして後方へ延び、後端部において上記リフレクタ１６に固定された半円筒部２０ｂとからなり、上記先端部２０ａによって上記光源バルブ１８から灯具前方へ向かう直射光を遮蔽するとともに、上記半円筒部２０ｂによって上記光源バルブ１８から上記反射面２２の下部領域へ向かう光を遮蔽し、上記反射面１６ａの上部領域（図１に示す２点鎖線Ｌ１、Ｌ２よりも上方の領域）への光入射のみを許容するようになっている。
【００３０】上記各補助反射面素子２２ｓは、上述したような上下方向および左右方向の拡散反射を行わせるため、その断面形状が、上下・左右いずれの方向に関しても円弧状の凸状曲線で構成されている。その際、上記各補助反射面素子２２ｓの上下方向の凸状曲線に関しては、図２に示すように、上端での反射光が水平面からα１（α１＝約２°）下方、下端での反射光が水平面からα２（α２＝約４０°）下方を向くように、その曲率半径および傾斜角が設定されている。一方、上記各補助反射面素子２２ｓの左右方向の凸状曲線に関しては、補助反射面素子２２ｓ毎に少しずつ異なった曲率半径に設定されている。
【００３１】図５は、上記各補助反射面素子２２ｓにおける上下方向の各位置での反射光の向きを示す図である。図示のように、上記各補助反射面素子２２ｓは、上下方向の断面形状が凸状曲線で構成されているので、車輌直前の路面へ向かう反射光束は密となり、それよりも前方の路面へ向かう反射光束は遠方になるほど疎になる。
【００３２】図６は、上記光軸Ａｘを含む鉛直面が灯具前方の路面と交差する線（図４に示す１点鎖線）上における路面照度分布を示すグラフであって、実線で示す曲線Ｉ(Ｐ)が上記副灯配光パターンＰの路面照度分布であり、２点鎖線で示す曲線Ｉ(ＰＡ)が上記付加配光パターンＰＡの路面照度分布であり、破線で示す曲線Ｉ(Ｐ＋ＰＡ)が上記両パターンＰおよびＰＡを合成した路面照度分布である。
【００３３】以上詳述したように、本実施形態においては、リフレクタ１６の反射面１６ａとその上端縁から前方へ向けて延びる上壁面１６ｂとの境界部（すなわち灯具内における高い位置）Ｂに、光源バルブ１８からの光を水平面よりも下方へ向けて上下方向および左右方向に拡散反射させる複数の補助反射面素子２２ａが形成されているので、これら各補助反射面素子２２ａからの反射光を、上記光源バルブ１８の前方近傍に設けられるシェード２０や灯具下方近傍から前方へ突出する車体バンパ等に遮られることなく下向き拡散光（付加配光パターンＰＡ）として車輌前方へ照射することができる。
【００３４】したがって、上記反射面１６ａにより形成される副灯配光パターンＰにおいて照射光不足となりやすい車輌直前の路面を上記補助反射面素子２２ａからの反射光により十分に照射することができる。
【００３５】その際、上記付加配光パターンＰＡは、車輌直前の路面のみならずその前方の路面（車輌前方近距離の路面）まで比較的広範囲にわたって照射するものとなるため、該付加配光パターンＰＡと上記副灯配光パターンＰとが離れてしまうことはなく、また両パターンＰおよびＰＡの重複部分がその周辺部分より極端に明るくなってしまうこともない。したがって、僅かな照射ムラでも非常に目立ってしまう車輌前方近距離の路面における照射ムラ発生を効果的に抑制することができる。
【００３６】また、上記各補助反射面素子２２ａは、上記光源バル１８の上方位置を左右に跨ぐようにして並設されているので、これら補助反射面素子２２ａからの拡散反射光により照射ムラの少ない比較的大きな照射パターンを比較的容易に路面に形成することができる。さらに、上記各補助反射面素子２２ａは、上記反射面１６ａの上端縁近傍領域を構成する上記各反射面素子１６ｓの左右ピッチよりも狭い左右ピッチで形成されているので、これら補助反射面素子２２ａによって木目の細かい配光制御が可能となり、これにより車輌直前および車輌前方近距離の路面における照射ムラの発生をより一層効果的に抑制することができる。すなわち、上記各補助反射面素子２２ａは、その左右方向の断面形状が少しずつ異なった曲率半径の凸状曲線に設定されており、これら各補助反射面素子２２ａからの反射光の左右拡散角度は互いに異なったものとなるので、これら補助反射面素子２２ａにより形成される照射パターン自体に起因する照射ムラ（特に上記付加配光パターンＰＡの左右両端部に形成される光溜り）の発生を効果的に抑制することができる。
【００３７】さらに、本実施形態においては、上記各補助反射面素子２２ａの上下方向の断面形状が凸状曲線で構成されているので、図５に示すように、上記各補助反射面素子２２ａからの反射光を車輌前方近距離の路面よりも車輌直前の路面へ多く配分することができ、これにより、図６において曲線Ｉ(ＰＡ)で示すように、上記付加配光パターンＰＡを車輌直前の路面から車輌前方近距離の路面へかけて徐々に明るさが減少する照射パターンとすることができる。したがって、図６において曲線Ｉ(Ｐ＋ＰＡ)で示すように、上記付加配光パターンＰＡと上記副灯配光パターンＰとを重畳したときの照射ムラの発生をより効果的に抑制することができる。
【００３８】また、本実施形態においては、上記各補助反射面素子２２ａが上記反射面１６ａと上記上壁面１６ｂとの境界部Ｂに設けられているので、上記光源バルブからの光に対するリフレクタ利用立体角を増大させることができ、これにより上記前照灯１０をより明るいものにすることができる。
【００３９】本実施形態におけるレンズ１２は、下方へ向けて後方側に変位するように傾斜した、いわゆる逆スラント形状を有しているので、上記各補助反射面素子２２ｓからの大角度の下向き反射光を、上記レンズの下側フランジ部等に遮られることなく灯具前方へ照射することが可能となり、これにより車輌の極直前の路面まで照射することができる。本実施形態に係る前照灯１０は、ドライバの視点位置の地上高が高く車輌の極直前の路面までドライバの視界に入るキャブオーバ型のトラックに装着されるので、このように車輌の極直前の路面まで照射可能に構成することが特に効果的である。
【００４０】また、本実施形態のように、上記光源バルブ１８として高輝度でパワーのある放電バルブを用いた場合には、上記反射面１６ａからの反射光により形成される副灯配光パターンＰは非常に明るいものとなり車輌直前の路面が相対的に暗くなりやすいので、上記複数の補助反射面素子２２ａにより上記付加配光パターンＰＡを形成するようにすることが特に効果的である。
【００４１】なお、上記実施形態においては、上記各補助反射面素子２２ｓの上下方向の断面形状が円弧状の凸状曲線で構成されている場合について説明したが、これを複数の凸状曲線の組合せ（あるいは凸状曲線と凹状曲線との組合せ等）で構成するようにしてもよい。そして、このようにした場合には、上記付加配光パターンＰＡを、上記副灯配光パターンＰの路面照度分布に対応した木目の細かい路面照度分布で形成することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１１３３
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 隆
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２５７１０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１９５１０４ |
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