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【発明の名称】 車輌用前照灯装置
【発明者】 【氏名】小林 正自
【要約】 【課題】車輌用前照灯装置において、車輌の走行状態や走行環境に応じて配光分布や光量、光色を可変制御する。

【解決手段】車輌用前照灯装置１は、共通の光源３又は複数の光源３、３′を含む第１、第２の照射部を備えている。そして、第１の照射部２＿１は光源３を常時点灯させることで当該光源の照射光により基本ビームを形成する。また、第２の照射部２＿２については、第１の照射部２＿１によって得られる基本ビームの配光を補うために補助ビームを照射するものとし、その照射光の配光、光量又は光色を車輌の走行状態若しくは走行環境に応じて変化させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 共通の光源又は複数の光源を含む複数の照射部を備えた車輌用前照灯装置において、（イ）上記複数の照射部のうち、それらの光源又は光源群を常時点灯させることで当該光源又は光源群の照射光により基本ビームを形成する第１の照射部を有すること、（ロ）上記第１の照射部とは異なる第２の照射部を設け、その照射光により上記基本ビームの配光を補うこと、（ハ）上記第２の照射部については、その照射光の配光又は光量又は光色が車輌の走行状態若しくは走行環境に応じて変化し、これによって配光分布が可変制御されるビーム照射が行われること、を特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項２】 請求項１に記載の車輌用前照灯装置において、第１の照射部により形成される基本ビームが対向車とのすれ違い時に使用されるすれ違いビームとされ、第２の照射部により形成されるビームには、車輌前方を広範囲に照射する走行ビームの一部が用いられることを特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の車輌用前照灯装置において、第２の照射部により形成されるビームが、車道のセンターライン上又は路肩を主として照射することを特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の車輌用前照灯装置において、第２の照射部により形成されるビームが、すれ違いビームの配光において明暗境界を分けるカットオフの上方又は下方の近傍領域を照射することを特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載の車輌用前照灯装置において、第２の照射部により形成されるビームは、光源からの光を反射鏡の反射面の周辺域によって反射させることで形成されることを特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項６】 請求項１に記載の車輌用前照灯装置において、（イ）第１の照射部は、走行ビームとすれ違いビームとを選択的に照射すること、（ロ）第２の照射部を構成する光源には、複数の発光部が設けられており、これらの発光部を切り換えることで照射範囲が変化すること、を特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項７】 請求項２に記載の車輌用前照灯装置において、第２の照射部を構成する光源には、複数の発光部が設けられており、これらの発光部を切り換えることで照射範囲が変化するようにしたことを特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項８】 請求項１又は請求項２に記載の車輌用前照灯装置において、第２の照射部を構成する光源には、フィラメント及び該フィラメントの周囲を覆うように配置された遮光部材を含む発光部が設けられており、当該発光部の発光時に遠側方照射用ビーム又は近側方照射用ビームが照射されるようにしたことを特徴とする車輌用前照灯装置。
【請求項９】 請求項１又は請求項２又は請求項８に記載の車輌用前照灯装置において、第２の照射部を構成する光源には、２つのフィラメントを含む発光部が設けられており、両フィラメントについては、それらの中心軸が照射部の光軸に沿う配置とされるか、又は、一方のフィラメントの中心軸が照射部の光軸に沿う配置とされ、かつ他方のフィラメントの中心軸が照射部の光軸に直交する水平方向に沿う配置とされていることを特徴とする車輌用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌の走行状態や走行環境に応じた配光分布の制御を実現するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】車輌用灯具の照射制御には、例えば、自動車用灯具のように、車輌の前方を遠方まで照射する走行ビーム（所謂ハイビーム）照射と、対向車とのすれ違い時に使用されるすれ違いビーム（所謂ロービーム）照射が知られており、両者の切換を一つの光源内のフィラメントの切換で行う方法と、走行ビーム用ランプとすれ違いビーム用ランプとを用意して両者の切換で行う方法とが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の車輌用前照灯装置にあっては、走行ビーム時の配光とすれ違いビームの配光とが独立に使用されてそのいずれかが排他的に選択される構成とされていたため、車輌の走行状態や走行環境によっては、充分な視野角をもった配光分布を実現することが困難な状況に遭遇する虞がある。
【０００４】そこで、本発明は、車輌の走行状態や走行環境に応じて配光分布や光量、光色を可変制御することができる車輌用前照灯装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記した課題を解決するために、共通の光源又は複数の光源を含む複数の照射部を備えた車輌用前照灯装置において、下記の（イ）乃至（ハ）に示す構成を有するものである。
【０００６】（イ）複数の照射部のうち、それらの光源又は光源群を常時点灯させることで当該光源又は光源群の照射光により基本ビームを形成する第１の照射部を有すること。
【０００７】（ロ）第１の照射部とは異なる第２の照射部を設け、その照射光により上記基本ビームの配光を補うこと。
【０００８】（ハ）第２の照射部については、その照射光の配光又は光量又は光色が車輌の走行状態若しくは走行環境に応じて変化し、これによって配光分布が可変制御されるビーム照射が行われること。
【０００９】従って、本発明によれば、常時点灯の光源を用いた基本ビームに対して、該基本ビームの補助ビームを追加することで基本ビームだけでは充分に確保することができない配光分布や照射範囲を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の基本構成を示すものであり、車輌用前照灯装置１は、共通の光源又は複数の光源を含む複数の照射部を備えている。尚、図１では複数の照射部として、第１の照射部２＿１と、第２の照射部２＿２とが示されており、各照射部の間で共通の光源３を用いたり、あるいは照射部毎に各別の光源３、３′を用いることができる。即ち、前者の場合には光源３と、当該光源からの光を反射する各反射鏡（あるいは反射部）、そしてこれらの前方に配置されるレンズ（あるいはレンズ部）によって各照射部が構成され、後者の場合には、光源３とその反射鏡（あるいは反射部）、レンズ（あるいはレンズ部）によって第１の照射部２＿１が構成され、光源３′とその反射鏡（あるいは反射部）、レンズ（あるいはレンズ部）によって第２の照射部２＿２が構成される。
【００１１】これら複数の照射部のうち、第１の照射部２＿１については、その光源又は光源群を常時点灯させることで当該光源又は光源群の照射光により基本ビーム（あるいはベースビーム）を形成するという役割を有している。尚、基本ビームの配光については、これを固定した配光とする方法と、可変型配光（配光分布の可変制御機構によって配光を自在に制御することができる。）とする方法があるが、灯具構成の簡単化やコスト削減の観点からは前者が有利である。
【００１２】また、第２の照射部２＿２については、その照射ビーム（補助ビーム）により基本ビームの配光を補う役割を有しており、例えば、自動車用灯具の場合には、ヘッドランプによる走行ビームの一部やフォグランプ等の補助前照灯の照射ビームを、補助ビームとして利用することができる（つまり、基本ビームの照射時にはこれまで使用されなかった第２の照射部２＿２を有効活用して補助ビームを得ることができる。）。そして、第２の照射部２＿２に係る照射光の配光又は光量又は光色（例えば、白色や黄色等）を、車輌の走行状態若しくは走行環境に応じて変化させることができるように構成されており、これによって配光分布の可変制御が行われる。
【００１３】そのために照射制御手段４が設けられており、該照射制御手段は、車輌の走行状態／走行環境検出手段５からの情報に基づいて第２の照射部２＿２に制御信号を送って、その配光分布や、光量、光色等を制御する。
【００１４】尚、車輌の走行状態には、車速や車輌の走行姿勢等が含まれ、これらは車輌に装備された走行速度検出手段（速度センサ等）や車高検出手段によって得ることができる。また、車輌の走行環境には、道路形状や構造に関する情報や気象情報、先行車や対向車の有無等が含まれるが、前者の情報については、車輌に付設した前方撮影用カメラの捉えた画像情報の解析結果として得たり、あるいは、道路形状を含む地図情報及び自車輌の現在位置情報に基づいて現在及びその後の車輌の走行方向を予測する手段として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星を利用したナビゲーション（経路誘導）システムや、路車間通信（車輌と道路との間を無線通信で結ぶ施設を利用したもの）等から得られる情報を利用することができる。また、先行車や対向車の検出情報は赤外線や超音波等の検出波を利用したセンサによって検出したり、対向車の照射光を照度センサによって検出することで実現できる。
【００１５】照射制御手段４による配光制御の方法としては、照射部を構成する光学部材、例えば、反射鏡あるいはその一部（可動反射鏡等）の姿勢を制御する方法や、灯具内に配置されたインナーレンズの位置制御で行う方法等が挙げられるが、光源の周囲を覆うシェード（遮光部材）の位置制御で行う方法が簡単である。
【００１６】図２はシェードの回動によって配光分布を可変制御するための機構６を略線的に示したものであり、反射鏡７に取り付けられた光源８を前方から覆うシェード９が、その回動支点Ｏの回りに回動自在な状態で支持されており、モータを使ったアクチュエータ、あるいはソレノイド等の駆動手段１０によってシェード９の回動姿勢が規定されるように構成されている。つまり、シェード９は、これを同図に矢印Ｒに示す方向に沿って連続的又は段階的に傾動させることができるので、該シェード９の姿勢に応じて光源８から反射鏡７の反射面に向かう光の一部が遮られることで、反射面における所望の領域の反射光だけを意図的に使用して配光分布を規定することができる。
【００１７】また、図３に示す構成例は、シェードのスライドによって配光分布を可変制御するための機構１１を略線的に示したものであり、反射鏡１２に取り付けられた光源８を前方から覆うシェード１３が、反射鏡１２の光軸「Ｌ−Ｌ」に沿って直線的に移動自在な状態で支持されている。そして、シェード１３の駆動については、モータを使ったアクチュエータ、あるいはソレノイド等の駆動手段１４によってシェード１３の前後方向（光軸方向）における位置が規定されるように構成されており、シェード１３を同図に矢印Ｓで示すように光軸Ｌ−Ｌに対して平行な方向に沿って連続的又は段階的にスライドさせることで、該シェード１３の位置に応じて光源８から反射鏡１２の反射面に向かう光の一部を遮ることができ、これによって反射面における所望の領域の反射光だけを意図的に使用して配光分布を規定することができる。尚、駆動手段１４からシェード１３への動力伝達機構については平行リンクを使った機構、送りネジとナットを使った機構等、既知の機構を用いれば良い。
【００１８】照射制御手段４による光量制御については、光源（白熱電球や放電灯等）に対する電流値や供給電力値の制御で行えば良く、また、光色の制御についてはフィルタ部材の位置制御で行う（図２や図３に示す機構においてシェード９、１３をフィルタ部材に置換すれば良い。）。
【００１９】しかして、本発明によれば、第１の照射部２＿１による基本ビームと、第２の照射部２＿２による配光可変の補助ビームとを組み合せた合成ビームによって配光分布を規定することができる。
【００２０】例えば、第１の照射部２＿１により形成される基本ビームを、対向車とのすれ違い時に使用されるすれ違いビームとし、第２の照射部２＿２により形成されるビームには、車輌前方を広範囲に照射する走行ビームの一部を用いる（この場合、第２の照射部２＿２は、走行ビーム用の光源又はフィラメントと、反射鏡の一部領域、レンズ部材等によって構成される。）と、照射光の有効利用が可能となる。つまり、これまではすれ違いビームと走行ビームが選択的に切り換えられて使用されていたため、すれ違いビームの照射時には、走行ビーム用ランプ（あるいはランプ部）は消灯状態又は不使用状態とされたが、本発明では、すれ違いビームの照射時にも走行ビーム用光源又はフィラメントを点灯させて、走行ビーム用の反射鏡又は反射領域の一部を使って補助ビームを照射することで、車輌の前方視認性を向上させることができる。
【００２１】また、第２の照射部２＿２により形成されるビームとしては、車道のセンターライン上又は路肩を主として照射できるように構成することが好ましい。その理由は、悪天候（雨天や曇天、降雪時等）の場合には、路面が暗いために路肩やレーンマークが見づらくなり、車線維持の運転操作がしにくいためである。尚、その場合に光量増加によって対応する方法も挙げられるが、これでは消費電力の増大や道路利用者への眩惑等を惹き起こす虞があるため、補助ビームによって路肩やレーンマークに対して光照射を行う方が現実的かつ効果的である。
【００２２】図４及び図５は第２の照射部による配光分布の一例を概略的に示しており、図４が悪天候（モード）時における配光分布を示し、図５が走行ビームの照射時における配光分布を示している。尚、これらの図において、「Ｈ−Ｈ」線が水平線を示し、「Ｖ−Ｖ」線が鉛直線を示しており、破線はカットライン（あるいはカットオフ）を示している。つまり、道路交通法規上左側走行を義務付けられている国において、鉛直線Ｖ−Ｖの左側に位置するカットラインＣＬが左斜め上方に沿って延び、鉛直線Ｖ−Ｖの右側に位置するカットラインＣＲが水平線Ｈ−Ｈに対して平行に延びている。また、路上の左側に位置する線１５が自車路肩線（自車線側の路肩線）を示し、路上の右側に位置する線１６が対向車路肩線（対向車線側の路肩線）を示しており、Ｈ−Ｈ線とＶ−Ｖ線との交点から右斜め下方に延びる線１７がセンターラインを示している。
【００２３】図４においてカットラインＣＲのやや下方であって鉛直線Ｖ−Ｖの右側に位置する範囲Ｒａに示すように、雨天時等では自車線側の１０メートル程度前方のセンターライン上（線１７上）、そして、水平線Ｈ−Ｈの下方であって鉛直線Ｖ−Ｖの左側に位置する範囲Ｒｂに示すように、路肩のレーンマーク上（線１５上）が集中的に照射され、これが第１の照射部２＿１によるすれ違いビームの照射パターンに合成されて配光分布が規定される。つまり、上記範囲Ｒａ、Ｒｂは第２の照射部２＿２による照射ビームの一部を利用することによって得られるが、当該照射部を構成する反射鏡の一部、例えば、反射鏡の周辺域での反射光を活用することが望ましい。
【００２４】このように、路肩やレーンマークに向かって照射されるビームの一部をすれ違いビームに追加して使用することにより、雨天時等における車線維持のための運転操作が容易になり、走行安全性を保証することができる。
【００２５】また、走行ビームの照射時には、第２の照射部２＿２を構成する反射鏡の反射面全面を使って光照射が行われるので、図５の範囲Ｒｃに示すように、車輌前方を明るく照明することができ、しかも、上記した範囲Ｒａ、Ｒｂにも光照射が行われるのでレーンマークや路肩の視認性も向上する。
【００２６】尚、悪天候の判断にあたっては、これを運転者に委ねて手動で第２の照射部２＿２についての点灯を行うようにしても良いし、また、気象状況の検出結果を利用して自動点消灯の制御で行っても良い。後者の場合には、気象状況検出を直接的に行う方法と間接情報から推定する方法とがあり、前者の方法には前方撮影用カメラの情報に基づく画像処理による方法、あるいは雨滴や温湿度、周囲照度等を検出するため各種センサを付設して、これらの検出情報を総合的に判断する方法が挙げられ、また、後者の方法には、例えば、ワイパーの操作信号やその状態を示す信号等、気象変化に付随して操作されることが予定されている装置の情報を活用する方法が挙げられる。尚、気象情報の取得については、前記した路車間通信やＦＭ多重通信等を利用できることは勿論である。
【００２７】車輌の高速走行時には、車速に適した補助ビームを用いることが好ましく、そのためには、第２の照射部２＿２により形成されるビームが、すれ違いビームの配光において明暗境界を分けるカットオフの上方の近傍領域を照射するように配光分布を規定すれば良い。
【００２８】図６及び図７は第２の照射部による配光分布の一例を概略的に示しており、図６が高速走行時における配光分布を示し、図７が走行ビーム照射時における配光分布を示している。尚、「Ｈ−Ｈ」線や「Ｖ−Ｖ」線の意味及び破線で示すカットオフ、実線で示す路肩線１５、１６やセンターライン１７については既述の通りである。
【００２９】図６に示す照射範囲Ｒｄから分かるように、高速走行（モード）時にはカットオフの上方付近について集中的な照明（集光性の光照射）を行うが、これは遠方の視認性を保証するためであり、そのためには第２の照射部２＿２を構成する反射鏡の反射面のうち周辺領域での反射光を活用することが望ましい。尚、このようなビーム照射は第１の照射部２＿１によるすれ違いビームに追加されて全体の配光分布が規定されることになるが、ガードレール等の防眩柵を有する高速道路、あるいは対向車のない郊外道路における車輌の高速走行時において、視認距離が長くなることで走行の安全性が向上し、また、走行ビーム（ハイビーム）と比較した場合にそれほど上方への光照射が行われないので、先行車や対向車等へのグレアの問題も少ない。
【００３０】また、走行ビームの照射時には、図７に示す範囲Ｒｅのように、上記範囲Ｒｄに対して反射鏡の反射面における中央領域が寄与する照明光が加わるため、車輌前方を広範囲に亘って照らし出すことができる。
【００３１】尚、高速走行モードへの切換については、これを運転者の判断に委ねて手動により行っても良いし、これを自動で行っても良い。例えば、後者の場合には、車速検出手段によって得られる速度情報、あるいは前方監視用撮像手段の捉えた画像情報やレーダーセンサーからの情報、さらにはナビゲーションシステム、路車間通信等から得られる道路情報（道路種別や道路形状を示す情報等）に基づいて補助ビームについての使用の有無を、車輌の走行状態や走行環境に応じて決定すれば良い。
【００３２】車輌が市街地等を走行する場合や曲路走行の場合については、やはり走行環境に適した補助ビームを用いることが好ましく、そのためには、第２の照射部２＿２により形成されるビームが、すれ違いビームの配光において明暗境界を分けるカットオフの下方の近傍領域を照射するように配光分布を規定すれば良い。
【００３３】図８及び図９は第２の照射部による配光分布の一例を概略的に示しており、図８が市街地での走行又は曲路走行時における配光分布を示し、図９が走行ビーム照射時における配光分布を示している。尚、「Ｈ−Ｈ」線や「Ｖ−Ｖ」線の意味及び破線で示すカットオフ、実線で示す路肩線１５、１６やセンターライン１７については既述の通りである。
【００３４】図８に示す照射範囲Ｒｆから分かるように、市街地走行／曲路走行（モード）時にはカットオフの下方に位置する水平拡散性の強い配光が得られるようにする。これは自車輌に近い範囲の左右方向における視認性を保証するためであり、交差点や車輌がこれから曲がろうとする道路の路肩付近にいる歩行者等を視認し易くなる。尚、このような補助ビームの形成にあたっては、第２の照射部２＿２を構成する反射鏡の反射面のうち周辺領域での反射光を活用することが望ましい。また、このようなビーム照射は第１の照射部２＿１によるすれ違いビームに追加されて全体の配光分布が規定されることになるが、鉛直線Ｖ−Ｖの上方に向かう光照射が行われないので、先行車や対向車等へのグレアの問題は殆どない。
【００３５】走行ビームの照射時には、図９に示す範囲Ｒｇのように、上記範囲Ｒｆに対して反射鏡の反射面における中央領域が寄与する照明光が加わるため、当該範囲の上方に位置する集光性の強い上向きビームの照射範囲を含めて両範囲を照らし出すことができる（これにより配光分布における中心光度部は図８のそれに比較して上方に位置することになる。）。
【００３６】尚、市街地走行／曲路走行モードへの切換について、これを手動又は自動で行うことができ、自動切換の場合には、車速検出手段によって得られる速度情報や操舵角の検出情報、あるいは前方監視用撮像手段の捉えた画像情報やレーダーセンサーからの情報、さらにはナビゲーションシステム、路車間通信等から得られる道路情報（道路種別や道路形状を示す情報等）に基づいて補助ビームの使用についての有無を、車輌の走行状態や走行環境に応じて決定すれば良い。
【００３７】また、第２の照射部２＿２により形成される補助ビームは、当該照射部を構成する反射鏡の一部からの光の寄与によって形成されるが、反射鏡の反射面のうちその周辺域での反射光で形成することが好ましい。その理由は、反射鏡の中央域（光軸に近い領域）の一部を利用して補助ビームを形成したのでは、第２の照射部２＿２の点灯時であって、反射鏡の反射面全面を使って照射ビームを形成する場合の配光分布に悪影響を与えてしまう虞があり、反射面の形状設計が難しくなるからである。
【００３８】上記の説明では、照射制御手段４による配光制御の方法に関して、遮光部材の駆動制御を用いた例を示したが、その代わりにビームの選択的な切換制御により行うと、光学部品の駆動機構を必要としないので、部品点数の削減や耐久性の向上にとって好ましい。即ち、第１の照射部については、走行ビーム又はすれ違いビームの一方、あるいは走行ビームとすれ違いビームとを選択的に照射する構成とし、第２の照射部を構成する光源には、複数個の発光部（例えば、白熱電球の場合には複数のフィラメントであり、また、放電灯の場合には複数のアークである。）を設け、これらの発光部を切り換えることで照射範囲を変化させる。
【００３９】尚、第２の照射部を構成する光源として白熱電球（ハロゲンバルブ等）を使用する場合には、フィラメント及び該フィラメントの周囲を（局所的に）覆うように配置された遮光部材を含む発光部を設け、当該発光部の発光時に遠側方照射用ビーム又は近側方照射用ビームが照射されるように構成する（具体的な構成について後述する。）ことが好ましい。つまり、遮光部材によって不必要な光を遮ることで、遠側方照射又は近側方照射用ビームに必要な光だけを反射鏡において利用することができるので反射面の形状設計が簡単になる。
【００４０】また、第２の照射部を構成する光源として、２つのフィラメントを含む発光部を設けた場合には、下記に示す構成が挙げられる。
【００４１】ｉ）両フィラメントについて、それらの中心軸が照射部の光軸に沿う配置（所謂Ｃ−８／Ｃ−８タイプのツインフィラメント構造）
ｉｉ）一方のフィラメントの中心軸が照射部の光軸に沿う配置とされ、かつ他方のフィラメントの中心軸が照射部の光軸に直交する水平方向に沿う配置（所謂Ｃ−８／Ｃ−６タイプのツインフィラメント構造）。
【００４２】いずれも場合も、２つのフィラメントの点灯切換だけで済むので、構成や制御が簡単であり、また反射鏡の形状設計や配光設計が容易になるという利点がある。
【００４３】
【実施例】図１０乃至図１５は本発明の実施の一例として、自動車用前照灯装置に適用した例を示すものである。尚、本実施例では、すれ違いビームの照射用ランプと走行ビームの照射用ランプとが別個のランプとして車輌前部に取り付けられた所謂４灯式のヘッドランプ装置を想定しており、例えば、すれ違いビーム照射用ランプの光源に放電灯（メタルハライドランプ等）を用い、走行ビーム照射用ランプの光源にハロゲン電球（Ｈ４バルブ等）を用いた構成例が挙げられるが、すれ違いビーム照射用ランプの構成については既知であるのでその説明を省略し、走行ビームの照射用ランプ（すれ違いビーム照射時にはそのビームの一部が補助ビームとして用いられ、走行ビーム照射時にはその全ビームが使用されてすれ違いビーム照射用ランプと併せて点灯される。）について説明する。
【００４４】図１０及び図１１は上記した悪天候モード時に使用するランプの構成例１８を示すものである。
【００４５】図１０は灯具構成及び反射鏡の周辺領域による反射作用を概略的に示したものであり、悪天候モード時には同図に斜線を付して示す周辺領域１９、２０にのみ光源２１からの光が照射された後、それぞれの反射光が図示しないレンズ部材（前面レンズ）を介して灯具前方に配置されたスクリーン「ＳＣＮ」上に照射される。つまり、周辺領域１９によってスクリーンＳＣＮ上の範囲Ｒａに投影パターンが映し出され、また、周辺領域２０によってスクリーンＳＣＮ上の範囲Ｒｂに投影パターンが映し出される（図４参照。）。尚、スクリーン上の「Ｈ−Ｈ」線が水平線、「Ｖ−Ｖ」線が鉛直線を示す。
【００４６】図１１はレンズ部材を取り外した状態の灯具を正面から見たものであり、反射鏡の中央には光源取付用孔２２（円孔）が形成されている。
【００４７】周辺領域１９、２０の面形状としては回転放物面を用いることができ、それらの回転中心軸については、反射鏡の主光軸（水平線Ｈ−Ｈと鉛直線Ｖ−Ｖとの交点及び光源取付用孔２２の中心を通って前後方向に延びる軸）に対して左右方向及び下方向に傾斜させた設定となっている。つまり、周辺領域１９を構成する回転放物面の回転中心軸はセンターライン１７上の特定範囲Ｒａに向かうように設定され、周辺領域２０を構成する回転放物面の回転中心軸は自車路肩線１５上の特定範囲Ｒｂに向かうように設定される。
【００４８】尚、各周辺領域による反射光に対してさらに前面レンズ上に形成されるレンズステップ（プリズムステップ）のもつ光学的作用（屈折作用）を加味して、照射光の狙い角度や拡散の度合を制御できることは勿論である。
【００４９】反射面のうち光源取付用孔２２の近い内側領域の面形状については、主として水平方向への拡散性を有し、かつ走行ビームの配光分布に寄与する反射光が得られる曲面であれば如何なる形状でも構わない（例えば、後述する放物線−楕円複合面等）し、その領域区分の仕方も問わない。
【００５０】光源２１（図１１に円で示す。）については、例えば、フィラメントの中心軸が反射鏡の主光軸に沿った配置（所謂Ｃ−８フィラメント配置）の白熱電球（ハロゲン電球等）を用いることができる。その際、周辺領域を構成する回転放物面の焦点がフィラメントの後端又はそれよりやや後方（反射鏡側）に寄った位置に設定される。
【００５１】また、シェード２３については、光源２１の周囲を覆う円筒形状が最も簡単な構成であるという点で好ましい。
【００５２】そして、シェードの駆動制御については、例えば、図３に示した構成を用いれば良い。即ち、反射鏡の光軸に沿ってシェード２３が移動自在に支持されており、該シェード２３が最も後退した位置（第１の位置）に来た状態で光源２１の先端部から上記の周辺領域１９、２０にのみ光が照射され、また、シェード２３が最も前進した位置（第２の位置）に来た状態では、当該シェードによって遮られる光は殆どなくなり、よって光源２１からの光が反射面の全面に亘って照射されるように構成する。
【００５３】図１２乃至図１４は上記した高速走行モード時に使用するランプの構成例２４についての説明図である。
【００５４】図１２は灯具構成及び反射鏡の周辺領域による反射作用を概略的に示したものであり、高速走行モード時には同図に斜線を付して示す周辺領域２５、２６にのみ光源２１からの光が照射された後、それぞれの反射光が図示しないレンズ部材（前面レンズ）を介して灯具前方に配置されたスクリーンＳＣＮ上に照射される。つまり、周辺領域２５、２６によってスクリーンＳＣＮ上の範囲Ｒｄに投影パターンが映し出される（図６参照。）。
【００５５】この場合において、周辺領域２５、２６の面形状としては、回転放物面を用いることができるが、当該回転放物面の回転中心軸が反射鏡の主光軸に対して平行又はほぼ平行となるように設定される。
【００５６】例えば、反射鏡の構成例としては、図１３の正面図に示すような複数の反射領域を組み合せた複合面が挙げられる。
【００５７】この例では、反射鏡の中央に光源取付用孔２２が形成されており、該光源取付用孔２２の中心を通り、反射鏡の主光軸を含む水平面に対して所定の角度をもって傾斜された２平面によって反射面が４つの部分２７Ｕ、２７Ｄ、２７Ｌ、２７Ｒに区分けされている。
【００５８】そして、光源取付用孔２２の左右にそれぞれ位置する扇状部分２７Ｌ、２７Ｒのうち、光源取付用孔２２の直ぐ両脇にそれぞれ形成された扇状の内側領域２７Ｌ１、２７Ｒ１が放物線−楕円複合面の形状をなしている。尚、ここで、「放物線−楕円複合面」とは、一の断面（鉛直断面又はこれに対して所定の角度をもって傾斜した平面での切断面）において放物線をなし、当該断面に対して垂直な断面において楕円をなすととも、これら放物線の焦点と、楕円の一方の焦点とが同じ位置（つまり、共通焦点）とされている曲面をいう。
【００５９】また、扇状部分２７Ｌ、２７Ｒにおけるそれぞれの周辺領域２７Ｌ３、２７Ｒ３（光源取付用孔２２から最も離れた領域であり、上記領域２５、２６にそれぞれ相当する。）が回転放物面状をしており、それらの焦点は、例えば、反射鏡の主光軸に沿って配置（Ｃ−８フィラメント配置）されたフィラメントの後端又はそのやや後方に位置している。尚、扇状部分２７Ｌ、２７Ｒにおける中間領域については、放物線−楕円複合面等を用いることができるが、水平方向への中程度の拡散性を有する反射光が得られる面形状であればその如何を問わない。
【００６０】残りの部分２７Ｕ、２７Ｄについては、例えば、周辺領域２７Ｌ３、２７Ｒ３の構成面（回転放物面）の焦点と共通の焦点を有する回転放物面（但し、焦点距離は各部分で異なる）、あるいは、当該焦点と共通の焦点を有する放物線−楕円複合面が用いられる。
【００６１】反射面における周辺領域２５、２６の面形状については、この他、図１４に示す過程で生成される曲面を用いることができる。
【００６２】同図に設定された直交座標系ｘ−ｙ−ｚについては、ｘ軸が反射面の光軸方向に延びる軸を示しており、これに直交して鉛直方向に延びる軸がｚ軸、そして、ｘ軸及びｚ軸に直交する水平軸がｙ軸である。
【００６３】ｘ−ｙ平面内に設定される基準曲線Ｃは、放物線や楕円等の２次曲線又は２次曲線状をした複数の曲線セグメントからなる複合曲線とされる（例えば、焦点位置及び焦点距離をそれぞれ異にする複数の放物線状の曲線セグメントによって構成される。）。
【００６４】そして、ｘ軸上に点Ｆ１を設定し、この点に仮想点光源を置いたとした場合に、当該点Ｆ１から基準曲線Ｃ上の点Ｑに向かった後、この点Ｑで反射した光は、図に矢印Ｒで示す光線ベクトルの方向に沿って進行する。尚、この矢印Ｒの向きは反射則から明らかであり、また、点Ｑを基準曲線Ｃ上で動かしていくと点Ｑの位置が異なる毎に反射光の光線ベクトルの向きが異なってくることが分かる。
【００６５】今、焦点Ｆ１から発した光が基準曲線Ｃ上の任意の点Ｑにおいて反射したときの反射光の向き（つまり、光線ベクトルＲの向き）を計算し、点Ｆ１を焦点とし、かつ光線ベクトルＲを方向ベクトルする光軸Ｌｘをもった放物線２８を点Ｑに対して生成する。
【００６６】この放物線２８は、Ｌｘを光軸とし点Ｑを頂点とする仮想回転放物面２９を考え、光軸Ｌｘを含みｚ軸に平行な平面πによってこの仮想回転放物面２９を切断したときの断面曲線として得られることが明らかである。
【００６７】そして、このような仮想回転放物面２９は、基準曲線Ｃ上の任意の点Ｑについて存在するので、その光軸（点Ｑでの反射光の光線ベクトルを方向ベクトルとする直線）を含みｚ軸に平行な平面によってこの仮想回転放物面２９を切断したときの断面曲線（放物線）が任意の点Ｑ毎に決まる。
【００６８】反射面をこのような放物線群の連続体として形成することで、単一の曲面を得ることができる。
【００６９】よって、これを上記した周辺領域２５、２６に適用して、その周縁寄りの位置における反射光の方向が反射鏡の主光軸にほぼ平行となり、光源取付用孔２２に近づくにつれて次第に水平方向への拡散角（反射鏡の主光軸を含む鉛直面に対して光線ベクトルのなす角）が大きくなるように曲面形状を規定すれば、図６に示す範囲Ｒｄにおいて高光度の領域を形成することができる（反射面における左右の周縁に近い位置での反射光ほど反射鏡の主光軸に対して平行な光となって、配光パターン上の中心光度の形成に寄与するから。）。
【００７０】尚、本例においても、シェード２３が反射鏡の光軸に沿って移動自在に支持されており、該シェードが最も後退した位置（第１の位置）に来た状態で光源２１の先端部から領域２５、２６にのみ光が照射され、また、シェード２３が最も前進した位置（第２の位置）に来た状態では、当該シェードによって遮られる光はほとんどなくなり、よって光源２１からの光が反射面の全面に亘って照射される。
【００７１】図１５は市街地走行／曲路走行モード時に使用するランプの構成例３０についての説明図であり、灯具構成及び反射鏡の周辺領域による反射作用を概略的に示したものである。
【００７２】市街地走行／曲路走行モード時には同図に斜線を付して示す周辺領域３１、３２にのみ光源２１からの光が照射された後、それぞれの反射光が図示しないレンズ部材（前面レンズ）を介して灯具前方に配置されたスクリーンＳＣＮ上に照射される。つまり、周辺領域３１、３２によってスクリーンＳＣＮ上の範囲Ｒｆに投影パターンが映し出される（図８参照。）。
【００７３】反射鏡の周辺領域についての面形状としては、例えば、上記した放物線−楕円複合面を用いることができ、その場合に水平断面形状を楕円（の一部）とし、鉛直断面形状を放物線とするとともに、反射面の光軸を水平面に対してやや下方に傾けることで水平線Ｈ−Ｈの下側においてほぼ左右方向に拡散された範囲への光照射が可能となる。
【００７４】尚、光源としてＣ−８フィラメント配置の白熱電球が使用されること及びシェード形状が円筒形状をしていること、そしてシェード２３の駆動制御については、先の例の場合と同じである（反射鏡の光軸に沿って移動自在に支持されたシェード２３が最も後退した位置（第１の位置）に来た状態で光源２１の先端部から上記の周辺領域３１、３２にのみ光が照射され、シェード２３が最も前進した位置（第２の位置）に来た状態では、当該シェードによって遮られる光はほとんどなくなり、光源２１からの光が反射面の全面に亘って照射される。）。
【００７５】上記の説明では、シェードの位置制御について、各モード（高速走行モードや市街地走行／曲路走行モード）時に使用する第１の位置と、走行ビームの照射時に使用する第２の位置とに亘る２段階で行うようにしたが、これに限らず３段階以上のシェードの位置を予め規定して、その中から所望の位置を選択したり（３段階の場合には、各モード時のビームと走行ビームの間に位置する中間的なビームをさらに補助ビームとして利用できるようになる。）、あるいは、シェードの位置を車速等に応じて連続的に規定する（例えば、車速が遅い時には主として車輌前方の手前側の範囲を明るく照明し、車速が速い時には主として遠方を明るく照明するように照射ビームを制御する）等、各種の実施形態が挙げられる。
【００７６】図１６乃至図２３は本発明を自動車用前照灯装置に適用した別の実施例を示すものであり、前記したｉ）の構成を例示したものである。
【００７７】図１６はヘッドランプ３３の水平断面構造例を示しており、第１のランプ部３３ａと第２のランプ部３３ｂとから構成されている。尚、これらのランプ部を構成する反射鏡には、例えば、多数の分割領域に区分されたステップリフレクタ（あるいはマルチリフレクタ）等の呼び名で知られている複合面反射鏡が使用され、該分割領域の基本面形状としては、回転放物面や、楕円的放物面、双曲的放物面、放物線−楕円複合面等、周知の形状が挙げられる。
【００７８】第１のランプ部３３ａの光源には、白熱電球（Ｈ４バルブ）３４が用いられており、２つのフィラメントを有している。
【００７９】図１７は電球の構造を示したものであり、２つのフィラメント３５ｓ、３５ｍについてはともにそれらの中心軸が反射鏡３６の光軸方向（図に「Ｌ−Ｌ」線で示す。）に沿う配置とされ、両者のうち前方に位置するフィラメント（所謂サブフィラメント）３５ｓには、これを下方から覆うシールド部材３７が付設されている。
【００８０】図１８は、フィラメント３５ｓに対するシールド部材３７の姿勢を示す概略図であり、当該フィラメント及びシールド部材を、正面側から見た状態（つまり、反射鏡３６の光軸方向からみた状態）を示している。尚、同図に１点鎖線で示す横線ＨＰは、フィラメントの中心軸を通って水平方向に伸びる水平（基準）面を表している。
【００８１】図から分かるように、シールド部材３７の一端部（右端）３７ａは水平面ＨＰに達しているのに対して、他端部（左端）３７ｂが水平面ＨＰより下方に位置しており、この部分と水平面ＨＰとの間を通して反射面に照射される光（図ではフィラメント３５ｓの中心からシールド部材３７の左端部３７ｂを通って延びる半直線ＬＬ（傾斜面を表す。）が水平面ＨＰに対してなす角度を「θ」と記す。）が、すれ違いビーム照射時の配光パターンにおける明暗境界（傾斜カットオフライン）の直下に位置する配光分布に寄与することは周知の通りである。また、後方に位置するフィラメント（所謂メインフィラメント）３５ｍについてはこのようなシールド部材がなく、当該フィラメントの点灯時に反射鏡に照射された反射光により走行ビーム照射時の配光パターンが形成される。
【００８２】第２のランプ部３３ｂの光源についても白熱電球（Ｈ４バルブ）３８が用いられており（図１６参照。）、シールド部材３９が設けられた（サブ）フィラメント４０ｓ及びその後方に位置された（メイン）フィラメント４０ｍを有しているが、反射鏡４１に対する取付姿勢が上記した白熱電球３４とは異なっている。
【００８３】図１９はフィラメント４０ｓに対するシールド部材３９の姿勢を正面側から示した概略図であり、この状態は、図１８に示す状態を、フィラメントの中心軸回りにθ／２の角度をもって、図の時計回り方向に回転させた状態に相当する。即ち、シールド部材３９の端部（右端３９ａ及び左端３９ｂ）がともに、水平面ＨＰより下方に位置しており、フィラメント４０ｓの中心からこれらの端部を通ってそれぞれ延びる半直線ＬＡ、ＬＢが水平面ＨＰに対してなす角度（これを「Φ」と記す。）が「θ／２」となっている。例えば、θ＝１５（゜）に対してΦ＝７．５（゜）である。
【００８４】レンズ部材４２については（図１６参照。）、各ランプについて共通の部材とされ、第１のランプ部３３ａを構成する反射鏡３６の前方に位置したレンズ部４２ａと、第２のランプ部３３ｂを構成する反射鏡４１の前方に配置したレンズ部４２ｂとを有している。尚、図１６において第２のランプ部３３ｂの白熱電球３８を、その前方から覆うように配置された部材４３は、電球の直射光に対する遮光部材である。
【００８５】図２０は第２のランプ部３３ｂを構成する反射鏡４１についての領域区分の一例を示したものであり、３次元直交座標系の設定に関しては、反射鏡４１の中央に形成された光源配置用の円孔４１ａの中心Ｏを通って光軸方向に延びる軸（紙面に垂直な軸）をｘ軸とし、水平軸をｙ軸、鉛直軸をｚ軸にそれぞれ選んでいる。
【００８６】図示するように、反射面は大別して４つの領域Ａ１、Ａ２、Ｂ、Ｃに区分されており、さらに領域Ａ１、Ａ２についてはｘ−ｙ平面により区分される２つの領域からなり、領域Ｂについてはｘ−ｚ平面により区分される２つの領域からなる。
【００８７】ｘ−ｚ平面の左側においてｘ−ｙ平面の近くに配置される領域Ａ１は、領域Ａ１１、Ａ１２からなり、その一方の領域Ａ１１がｘ−ｙ平面に近接してその上側に位置し（ｙ−ｚ平面の第２象限）、他方の領域Ａ１２がｘ−ｙ平面に近接してその下側に位置している（ｙ−ｚ平面の第３象限）。
【００８８】また、ｘ−ｚ平面の右側においてｘ−ｙ平面の近くに配置される領域Ａ２は、領域Ａ２１、Ａ２２からなり、その一方の領域Ａ２１がｘ−ｙ平面に近接してその上側に位置し（ｙ−ｚ平面の第１象限）、他方の領域Ａ２２がｘ−ｙ平面に近接してその下側に位置している（ｙ−ｚ平面の第４象限）。
【００８９】ｘ−ｙ平面の上側に位置する領域Ｂについては、ｘ−ｚ平面によって２つの領域Ｂ１、Ｂ２に区分けされており、領域Ｂ１がｘ−ｚ平面の左側に位置し（ｙ−ｚ平面の第２象限）、領域Ｂ２がｘ−ｚ平面の右側に位置している（ｙ−ｚ平面の第１象限）。
【００９０】領域Ｃはｘ−ｙ平面の下側に位置する領域であり、上記フィラメント４０ｓの点灯時にはシールド部材３９の遮光により、本領域への光照射が行われない領域とされる。
【００９１】尚、領域Ａ１、Ａ２の上境界、つまり、領域Ａ１１の上部と領域Ｂ１との境界や、領域Ａ２１の上部と領域Ｂ２との境界は、ｘ−ｙ平面に対して平行な平面と反射面との交線によりそれぞれ規定され、また、領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の下境界、つまり、領域Ａ１２、Ｂ１と領域Ｃとの境界や領域Ａ２２、Ｂ２と領域Ｃとの境界は、ｘ軸の回りにｘ−ｙ平面に対して下方に傾斜した平面（つまり、領域Ａ１２、Ｂ１と領域Ｃとの境界を含む平面については、ｘ軸回りに上記角度Φをもって図の反時計回り方向に回転した傾斜面とされ、領域Ａ２２、Ｂ２と領域Ｃとの境界を含む平面については、ｘ軸回りに上記角度Φをもって図の時計回り方向に回転した傾斜面とされる。）と反射面との交線によりそれぞれ規定される。
【００９２】図２１乃至図２３は、ヘッドランプ３３の配光について説明するための図であり、これらの図において「Ｈ−Ｈ」線は水平線、「Ｖ−Ｖ」線は鉛直線をそれぞれ示している。
【００９３】図２１は第１のランプ部３３ａ及び第２のランプ部３３ｂについて、ともにシールド部材が付設された方のフィラメントを点灯させた時に、これらのフィラメントから各反射鏡３６、４１、レンズ部材４２をそれぞれ経て前方に照射される光の配光パターンを概略的に示したものである。尚、図において水平線Ｈ−Ｈと鉛直線Ｖ−Ｖとの交点から左斜め下方に延びる線４４や右斜め下方に延びる線４４′は、路肩やレーンマークを示しており、このことは図２３においても同様である。
【００９４】第１のランプ部３３ａにおけるサブフィラメント３５ｓの点灯によって照射されるパターンＲＬは、図示するようにすれ違いビーム用の配光パターンを形成するものであり、道路交通法規上車輌の左側走行が規定されている国において、鉛直線Ｖ−Ｖの左側に位置する傾斜カットオフライン（図の破線参照。）と、鉛直線Ｖ−Ｖの右側に位置する水平カットオフラインを有する周知のパターンである。
【００９５】これに対して、第２のランプ部３３ｂにおいてサブフィラメント４０ｓを点灯させたときに得られるパターンは、遠側方照射用ビームの配光に寄与する領域Ａ１、Ａ２によるパターンＲＡ１、ＲＡ２と、近側方照射用ビームの配光に寄与する領域Ｂ１、Ｂ２によるパターンＲＢ１、ＲＢ２である。
【００９６】尚、遠側方照射用ビームとは、車輌前方の遠方域（Ｈ−Ｈ線とＶ−Ｖ線との交点付近）における線４４、４４′上の領域（側方領域）への照射を主目的とするビームであり、例えば、すれ違いビーム配光におけるカットオフラインの近傍領域を照射することで、上記パターンＲＬとの併用により高速コーナーの走行時に側方視認性を向上させることができる。
【００９７】また、近側方照射用ビームとは、車輌前方の近距離域における線４４、４４′上の領域（側方領域）への照射を主目的とするビームであり、自車線や対向車線の路肩やレーンマーク等を幅広く照射することができる。本ビームによるパターンと上記パターンＲＬとを併用すれば、交差点等での視認性や、悪天候（雨天、降雪、霧等）時におけるレーンマーク等の視認性を向上させることができる。尚、雨天走行時等では路面での鏡面反射光が対向車等へのグレアの原因となる虞があるので、パターンＲＢ１、ＲＢ２に示すように自車線内の手前側路面（路肩を除く。）を照射しない配光分布が望ましい。
【００９８】図２２は第２のランプ部３３ｂを構成する反射鏡４１と、該反射鏡における上記領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２による反射作用を概略的に示したものであり、各領域の反射光がレンズ部材を介して灯具前方に配置されたスクリーンＳＣＮ上に照射されたときに得られる照射パターンＲＡ１、ＲＡ２、ＲＢ１、ＲＢ２を示している。
【００９９】領域Ａ１、Ａ２については、フィラメント４０ｓが、反射鏡４１の基本焦点位置（ステップリフレクタの基準面となる回転放物面の焦点位置）より前側に位置されているため、当該フィラメントの点灯時には各領域による反射光が、光軸を含む鉛直面（ｘ−ｚ平面）を交差して前方に照射され、スクリーンＳＣＮ上でＶ−Ｖ線の両脇に位置する２つのパターンＲＡ１、ＲＡ２により遠側方照射用ビームが形成される。よって、領域Ａ１、Ａ２を構成する反射要素（小反射面）の面形状には大きな水平拡散性を必要としない回転放物面や楕円的放物面等が用いられる。
【０１００】また、領域Ｂ１、Ｂ２についても、フィラメント４０ｓの点灯時に各領域による反射光が、光軸を含む鉛直面（ｘ−ｚ平面）を交差して前方に照射されて、スクリーンＳＣＮ上でＶ−Ｖ線の両脇に位置する２つのパターンＲＢ１、ＲＢ２により近側方照射用ビームが形成される。このためには、領域Ｂ１、Ｂ２を構成する反射要素（小反射面）の面形状には比較的大きな水平拡散性を必要とするので、双曲的放物面、舟型双曲面、放物線−楕円複合面等が用いられる。
【０１０１】図２３は第１のランプ部３３ａについてサブフィラメント３５ｓを点灯させ、第２のランプ部３３ｂについてはメインフィラメント（シールドなし）４０ｍを点灯させた時に、各ランプ部から前方に照射される光の配光パターンを概略的に示したものである。
【０１０２】この場合に第１のランプ部３３ａによる照射パターンは図２１に示すパターンＲＬと同じであるが、第２のランプ部３３ｂによる照射パターンについては、図のパターンＳＡ、ＳＢ、ＳＣのようになる。
【０１０３】即ち、パターンＳＡは領域Ａ１、Ａ２によって得られる照射パターンであり、図２１において２つに分かれていた遠側方照射用ビームのパターンが結合して繋がったパターンとなるとともに、図２１のパターンＲＡ１、ＲＡ２と比較した場合に、やや上向きの照射ビームが得られる。その理由は、メインフィラメント４０ｍの点灯時には、当該フィラメントの中心位置に反射鏡の基本焦点が位置するように設計されているからである。
【０１０４】この傾向は、領域Ｂ１、Ｂ２によって得られる照射パターンＳＢについても認められ、図２１において２つに分かれていた近側方照射用ビームのパターンが結合して繋がったパターンになるとともに、図２１のパターンと比較した場合に、やや上向きの照射ビームが得られる。
【０１０５】パターンＳＣは領域Ｃによって得られる照射パターンであり、図示するようにパターンのほぼ中央に位置しており、走行ビームにおける遠方照明光に寄与する。
【０１０６】図では第１のランプ部３３ａについてサブフィラメント３５ｓを点灯させた状況を示しているが、メインフィラメント３５ｍを点灯させた場合に、上記パターンＳＡ、ＳＢ、ＳＣを併用すると、走行ビームにおける中心光度を増強したり、側方照明光を補うことができるので、走行ビームの照明性能をさらに向上させることが可能になる。
【０１０７】しかして、ヘッドランプ３３において、例えば、第１のランプ部３３ａにおけるメイン／サブのフィラメントの点灯切り換えについては、手動式スイッチによる指示信号、あるいは自動点灯装置（例えば、周囲環境の外光照度を検出する照度センサや、雨滴センサからの検出信号、ナビゲーション装置からの情報、ワイパーの操作信号等に応じて自動点消灯を制御する装置）やビーム切換装置（対向車輌の有無を光センサーで検出して走行ビーム又はすれ違いビームの切換を自動的に行う装置等）からの指令信号に基づいて制御することができる。
【０１０８】そして、第２のランプ部３３ｂにおけるメイン／サブのフィラメントの点灯切り換えについても同様に、手動切換又は自動切換によって行うことができるが、第２のランプ部３３ｂの照射ビームは、第１のランプ部３３ａの照射ビームに対する付加ビームとして制御される。
【０１０９】即ち、図２１に示したパターンについては、対向車の運転者等の道路利用者に眩惑を与える心配がなく、また、雨天走行時等におけるレーンマークや路肩の視認性を向上させ、特に交差点等の多い市街地での走行や進路変更時に有効である（これは近側方照明用ビームの効果である）。また、付加ビームとしての遠側方照射用ビームの使用は、郊外道路におけるコーナリング走行に有効である。
【０１１０】そして、図２３に示したパターンについては、防眩柵等を備えた高速道路においてすれ違いビームの配光パターンとともに使用することで高速走行の安全性を向上させることができ、また、対向車輌が存在しないときにはこれを走行ビームの配光パターンと併用することで、さらに遠方照明性能を向上させることができる。
【０１１１】次に、上記したｉｉ）の構成を例示する実施例について、図２４乃至図２８に従って説明する。
【０１１２】図２４はヘッドランプ４５の水平断面構造例を示しており、第１のランプ部４５ａと第２のランプ部４５ｂとから構成されている。尚、これらのランプ部を構成する反射鏡には、例えば、多数の分割領域に区分されたステップリフレクタ等が用いられている。
【０１１３】第１のランプ部４５ａを構成する光源には、シングルフィラメントの白熱電球（例えば、＃９００６タイプのバルブ）４６が用いられ、電球内のフィラメント４７は、その中心軸が反射鏡４８の光軸に沿うＣ−８フィラメント配置とされる。
【０１１４】これに対して、第２のランプ部４５ｂを構成する光源には、ツインフィラメントの白熱電球４９が用いられている。
【０１１５】図２５は白熱電球４９の要部構造を示したものであり、２つのフィラメント５０、５１については、下記の配置を採る。
【０１１６】・前方に位置する第１フィラメント５０は、その中心軸が反射鏡５２の光軸方向（図に「Ｌ−Ｌ」線で示す。）に沿う配置（所謂Ｃ−８配置）とされ、これを下方から覆うシールド部材５３が付設されている。
【０１１７】・後方に位置する第２フィラメント５１は、その中心軸が光軸Ｌ−Ｌに直交して水平方向に沿う配置（所謂Ｃ−６配置）とされ、該フィラメントにはシールド部材は付設されていない。
【０１１８】図２６は第１フィラメント５０に対するシールド部材５３の姿勢を正面側から示した概略図である。
【０１１９】シールド部材５３の端部（右端５３ａ及び左端５３ｂ）は、図に１点鎖線で示す水平面ＨＰ（フィラメントの中心軸を含む水平面）より下方に位置しており、第１フィラメント５０の中心からこれらの端部を通ってそれぞれ延びる半直線ＬＣ、ＬＤが水平面に対してなす角度を「Φａ」とし、第１フィラメント５０の中心からシールド部材５３を見込む角度を「Φｂ」とするとき、「２・Φａ＋Φｂ＝１８０（゜）」の関係が成立するので、例えば、Φｂ＝１１０（゜）となるように遮光範囲を規定した場合には、Φａ＝３５（゜）となる。
【０１２０】尚、レンズ部材５４については、図２４に示すように、各ランプ部について共通部材とされ、第１のランプ部４５ａを構成する反射鏡４８の前方に位置したレンズ部５４ａと、第２のランプ部４５ｂを構成する反射鏡５２の前方に配置したレンズ部５４ｂとを有しており、また、同図に示す部材４３については既述の通りである。
【０１２１】図２７は第２のランプ部４５ｂを構成する反射鏡５２についての領域区分の一例を示したものであり、３次元直交座標系の設定に関しては、反射鏡５２の中央に形成された光源配置用の円孔５２ａの中心Ｏを通って光軸方向に延びる軸をｘ軸とし、水平軸をｙ軸、鉛直軸をｚ軸にそれぞれ選んでいる。
【０１２２】図示するように、反射面は大別して５つの領域Ａ１、Ａ２、Ｂ、Ｃ、Ｄに区分されており、さらに領域Ａ１、Ａ２についてはｘ−ｙ平面により区分される２つの領域からなり、領域Ｂ、Ｃについても２領域から構成される。
【０１２３】ｘ−ｚ平面の左側においてｘ−ｙ平面の近くに配置される領域Ａ１は、領域Ａ１１、Ａ１２からなり、その一方の領域Ａ１１がｘ−ｙ平面に近接してその上側に位置し（ｙ−ｚ平面の第２象限）、他方のＡ１２がｘ−ｙ平面に近接してその下側に位置している（ｙ−ｚ平面の第３象限）。
【０１２４】また、ｘ−ｚ平面の右側においてｘ−ｙ平面の近くに配置される領域Ａ２は、領域Ａ２１、Ａ２２からなり、その一方の領域Ａ２１がｘ−ｙ平面に近接してその上側に位置し（ｙ−ｚ平面の第１象限）、他方のＡ２２がｘ−ｙ平面に近接してその下側に位置している（ｙ−ｚ平面の第４象限）。
【０１２５】ｘ−ｙ平面の上側に位置する領域Ｂについては、ｘ−ｚ平面によって２つの領域Ｂ１、Ｂ２に区分けされており、領域Ｂ１がｘ−ｚ平面の左側に位置し（ｙ−ｚ平面の第２象限）、領域Ｂ２がｘ−ｚ平面の右側に位置している（ｙ−ｚ平面の第１象限）。
【０１２６】領域Ｄはｘ−ｙ平面の下側に位置する領域であり、上記した第１フィラメント５０の遮光範囲（Φｂ参照）に対応した角度範囲を占めており、当該フィラメントの点灯時にはシールド部材５３の遮光により、本領域への光照射が行われない領域とされる。
【０１２７】領域Ｃは２つの領域Ｃ１、Ｃ２で構成され、領域Ｃ１が領域Ａ１と領域Ｄとの間に位置し、領域Ｃ２が領域Ａ２と領域Ｄとの間に位置している。尚、光軸回りにおいて領域Ｃ１、Ｃ２、Ａ１、Ａ２、Ｂが占める角度範囲が、上記した角度Φａを用いて「１８０（゜）＋２・Φａ」の角度に相当する。
【０１２８】領域Ａ１、Ａ２の上境界、つまり、領域Ａ１１と領域Ｂ１との境界や、領域Ａ２１と領域Ｂ２との境界は、ｘ軸を含みｘ−ｙ平面に対して上側に傾斜した半平面と反射面との交線によりそれぞれ規定され、また、領域Ａ１、Ａ２の下境界、つまり、領域Ａ１２と領域Ｃ１との境界や領域Ａ２２と領域Ｃ２との境界は、ｘ軸を含みｘ−ｙ平面に対して下方に傾斜した半平面と反射面との交線によりそれぞれ規定される。
【０１２９】図２８は第１のランプ部４５ａについてフィラメント４７を点灯させ、第２のランプ部４５ｂについては第１フィラメント５０を点灯させた時に、これらのフィラメントから各反射鏡４８、５２、レンズ部材５４をそれぞれ経て前方に照射される光の配光パターンを概略的に示したものである。尚、「Ｈ−Ｈ」線、「Ｖ−Ｖ」線や、線４４、４４′の意味については既述の通りである。
【０１３０】第１のランプ部４５ａについては、フィラメント４７の点灯によって照射されるパターンＲＬが、図示するようにすれ違いビーム用の配光パターンとされ、これは図２１や図２３に示したパターンと同様のものである。
【０１３１】これに対して、第２のランプ部４５ｂにおいて第１フィラメント５０を点灯させたときに得られるパターンは、遠側方照射用ビームの配光に寄与する領域Ａ１、Ａ２によるパターンＲＡ１、ＲＡ２と、近側方照射用ビームの配光に寄与する領域Ｃ１、Ｃ２によるパターンＲＣ１、ＲＣ２、そして、これらのパターンを包含するように広い範囲をもった、領域Ｂ１、Ｂ２によるパターンＲＢ１、ＲＢ２である（ＲＡ１、ＲＢ１、ＲＣ１については鉛直線Ｖ−Ｖの右側に配置され、ＲＡ２、ＲＢ２、ＲＣ２については鉛直線Ｖ−Ｖの左側に配置される。）。
【０１３２】領域Ａ１、Ａ２については、上記したように２領域に分割されており、これらの領域のうちＡ１１、Ａ２１がパターンＲＡ１、ＲＡ２の範囲にそのまま寄与する光を反射するが、領域Ａ１２やＡ２２については、これらを構成する小反射面の各光軸方向のベクトルと基本面の法線ベクトルの向きを調整する、周知の処方を使って反射光線の狙い方向を制御することで、それらの照射光をパターンＲＡ１、ＲＡ２上に重ね合わせることができる。
【０１３３】また、パターンＲＢ１、ＲＢ２についても同様に、領域Ｂ１、Ｂ２を構成する小反射面の局所的な光軸操作によって、照射方向や範囲をある程度制御することができるが、その際には、レーンマーク、特に自車線の両側に設けられたレーンマーク上を充分な光量をもって照射することが望ましい。
【０１３４】パターンＲＣ１、ＲＣ２は、主として近距離域や中距離域での側方照明を目的としており、この場合にも路肩やレーンマーク上への照射光量を充分に確保することが好ましい。
【０１３５】第２のランプ部４５ｂにおいて第２フィラメント５１を点灯させた場合には、当該フィラメントがＣ−６配置とされているため、この場合の領域Ａ１、Ａ２、Ｂ、Ｃによる照射ビーム（図示は省略する。）については、図２８の各パターンと比べた場合にやや上向きのビームとなり、かつ側方（水平方向）にやや拡散した配光分布が得られる。そして、領域Ｄの照射パターンが追加されることで、最終的には走行ビーム用配光が実現される。これを第１のランプ部４５ａによるすれ違いビームと併用することで、より視認性の良好な走行ビームを得ることができる。
【０１３６】尚、図２８に示すような照射パターンを得るにあたっては、これに限らず、例えば、３つのランプ部を組み合わせた灯具を車輌前部の左右に取り付けた構成（６灯式ランプシステム）を用い、パターンＲＡ１、ＲＢ１、ＲＣ１を車輌右側の灯具を使って形成し、パターンＲＡ２、ＲＢ２、ＲＣ２を車輌左側の灯具を使って形成する等、ランプ部の組み合わせや反射鏡の領域区分の仕方に応じて各種の実施態様が可能である。
【０１３７】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなように、請求項１に係る発明によれば、常時点灯の光源を用いた基本ビームに対して、該基本ビームの補助ビームを追加することで基本ビームだけでは充分に確保することのできない配光分布や照射範囲を得ることができるので、車輌の走行状態や走行環境に応じて充分な視野角を保証できる配光分布を実現することができ、車輌走行の安全性を高めることができる。
【０１３８】請求項２に係る発明によれば、車輌前方を広範囲に照射する走行ビームの一部を補助ビームとして利用することによって、すれ違いビームの照射時にはこれまで使用されなかった走行ビーム用の光源や照射部を活用することができる（つまり、これまでは走行ビームの照射時にしかその本来の役目を果たしていなかった光源や照射部を、すれ違いビームの照射時においても補助ビームの形成によって配光分布に寄与する手段として利用することができる。）。
【０１３９】請求項３に係る発明によれば、第２の照射部により形成されるビームを用いて車道のセンターライン上又は路肩を主として照射することによって雨天等の悪天候時における前方視認性の向上を図ることができる。
【０１４０】請求項４に係る発明によれば、第２の照射部により形成されるビームを用いて、すれ違いビーム配光におけるカットオフの上方又は下方の近傍領域を照射することによって、車輌の走行速度及び走行環境に応じた前方視界を充分に確保することができる。
【０１４１】請求項５に係る発明によれば、第２の照射部により形成されるビームを、反射鏡の反射面における周辺域での反射光によって形成しているので、第２の照射部の点灯時に反射鏡の反射面全面を使って照射ビームを形成する際の配光分布に悪影響を与える虞が少なく、反射面形状を設計し易くなる。
【０１４２】請求項６や請求項７に係る発明によれば、発光部の切り換えだけで照射範囲を簡単に制御することができるので、灯具の構成が簡単であり、安価に構成できる。
【０１４３】請求項８に係る発明によれば、遮光部材によって不必要な光を遮ることで、遠側方照射又は近側方照射用ビームに必要な光だけを利用することができる。
【０１４４】請求項９に係る発明によれば、２つのフィラメントを使用してこれらを切り換えるだけで済むので構成や制御が簡単であり、また反射鏡の形状設計や配光設計が容易になる。
【出願人】 【識別番号】０００００１１３３
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
【出願日】 平成１１年１０月２８日（１９９９．１０．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００６９０５１
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 祐治
【公開番号】 特開２０００−３４８５０７（Ｐ２０００−３４８５０７Ａ）
【公開日】 平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５）
【出願番号】 特願平１１−３０６９７５