自動車用前照灯
【課題】灯室内に光源ユニットを収容してなる自動車用前照灯において、得られる配光パターンがシャープで鮮明なカットオフラインを有すると共に、すれ違い用配光パターンと走行用配光パターンの切り換えを容易に行うことができる構造を実現することにある。
【解決手段】光源ユニット１０を、光源２０と該光源２０の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ２５、配光パターン形成用の回動可能なシェード２６、光源ユニット１０からの照射光の照射方向を制御する投影レンズ１２を配置した構成とした。これにより、光源２０から出射して両凸レンズ２５内を導光されて投影レンズ１２の焦点でもある両凸レンズ２５の第２焦点Ｆ２に向かう光がその一部を、回動するシェード２６で遮蔽されて第２焦点Ｆ２に収束され、その発散光が投影レンズ１２を介して照射方向に照射されてすれ違い用配光パターンを形成する。
【解決手段】光源ユニット１０を、光源２０と該光源２０の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ２５、配光パターン形成用の回動可能なシェード２６、光源ユニット１０からの照射光の照射方向を制御する投影レンズ１２を配置した構成とした。これにより、光源２０から出射して両凸レンズ２５内を導光されて投影レンズ１２の焦点でもある両凸レンズ２５の第２焦点Ｆ２に向かう光がその一部を、回動するシェード２６で遮蔽されて第２焦点Ｆ２に収束され、その発散光が投影レンズ１２を介して照射方向に照射されてすれ違い用配光パターンを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用前照灯に関するものであり、詳しくは、半導体発光素子を発光源とし、半導体発光素子からの出射光をリフレクタ反射面を用いることなく直接投影レンズに照射して該投影レンズを介して所定の配光パターンを形成する光源ユニットを備えた自動車用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車用前照灯としては、例えば、以下に示す構造のものが開示されている。
【０００３】
開示された自動車用前照灯は、光源となるＬＥＤランプ８０を図６のように、ベース８１上にマウントされた青色発光のＬＥＤチップ８２を黄色発光の蛍光体８３で封止し、その上にシリコーンゲル８４を充填して上面をＳｉＯ２膜で覆い、その一部をすれ違い配光パターンに相似した形状の遮蔽部材８５で覆って全体を透明の窓ガラス状部材８６で密閉封止した構造としている。
【０００４】
これにより、青色発光ＬＥＤチップ８２から出射された青色光の一部と青色発光ＬＥＤチップ８２から出射された青色光の一部が黄色発光蛍光体を励起することにより波長変換された黄色光との加法混色で白色光に近い色調の光を得ることができる。
【０００５】
そして、ＬＥＤランプ８０からの白色光に近い色調の出射光の出射パターンを図７のように、ＬＥＤランプ８０の前方に位置する投影レンズ８７を介して照射方向Ｐに投影することにより、すれ違い配光パターンＨＢが形成されるというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、光源となるＬＥＤランプ８０は、ＬＥＤチップ８２を封止する蛍光体８３が光散乱性を有しており、ＬＥＤチップ８２から発せられて蛍光体８３で波長変換されて遮蔽部材８５のエッジ近傍を通過して外部に出射される光は散乱光である。
【０００８】
そのため、ＬＥＤランプ８０から出射して投影レンズ８７に到達した出射パターンは、遮蔽部材８５のエッジを投影した明暗境界線がぼやけたものとなり、投影レンズ８７を介して投影されるすれ違い配光パターンＨＢは遮蔽部材８５のエッジを投影したカットオフラインがぼやけて不鮮明なものとなってしまう。
【０００９】
また、すれ違い配光パターンＨＢに相似した形状の遮蔽部材８５は、ＬＥＤランプ８０に対して一体化された状態で設けられており、１種のＬＥＤランプ８０によって種々の配光パターンを形成することは不可能である。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、半導体発光素子を発光源とし、半導体発光素子からの出射光をリフレクタ反射面を用いることなく直接投影レンズに照射して所定の配光パターンを形成する自動車用前照灯において、得られる配光パターンがシャープで鮮明なカットオフラインを有すると共に、すれ違い用配光パターンと走行用配光パターンの切り換えを容易に行うことができる構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、少なくとも、前端開口を有するハウジングと該ハウジングの前端開口に取り付けられた前面レンズにより形成された閉空間からなる灯室内に、複数の半導体発光素子を発光源とする光源を備えたプロジェクタ型光源ユニットを収容してなる自動車用前照灯であって、前記光源ユニットは、前端開口を有する筒状のボディと該ボディの前端開口に取り付けられた投影レンズにより形成された空間内に、光源と、光源の光出射方向に配置され該光源の位置を第１焦点とする両凸レンズと、前記両凸レンズの第２焦点の位置を焦点とする投影レンズと、前記第２焦点の真下を通り車幅方向に延びる回動支軸を有し該回動支軸を支点として上端が前記第２焦点の近傍直下と前記両凸レンズ方向の所定の位置との間を回動可能に配置されたシェードとを有し、前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光の一部を回動するシェードで遮蔽することによりカットオフラインが形成され、その後前記第２焦点に収束して該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光がすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光が回動するシェードで遮蔽されることなく前記第２焦点に収束し、該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光が走行用配光パターンを形成することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記シェードの回動機構は、前記シェードの回動支軸よりも下部の近傍にバネ部材と電磁石を配置し、前記電磁石の作動時にはバネ部材の付勢力に打ち勝つ電磁石の吸引力により前記シェードの上端が前記第２焦点の近傍直下に位置し、前記電磁石の非作動時にはバネ部材の付勢力により前記シェードの上端が前記両凸レンズ方向の所定の位置に位置することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記電磁石の作動時には走行用配光パターンを形成し、非作動時にはすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の自動車用前照灯は、ハウジングと前面レンズとにより形成された灯室内に収容するプロジェクタ型光源ユニットを、半導体発光素子を発光源とする光源の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ、配光パターン形成用の回動可能なシェード、光源ユニットからの照射光の照射方向を制御する投影レンズを配置した構成とし、光源から出射して両凸レンズを導光された光の一部を回動するシェードで遮蔽してカットオフラインを形成し、その後投影レンズの焦点に収束させて該投影レンズを介して照射することのよりすれ違い用配光パターンを形成するようにした。
【００１６】
その結果、両凸レンズから出射して一部がシェードで遮蔽されてカットオフラインが形成され、一旦投影レンズの焦点に収束した後に投影レンズに到達する発散光はシェードによる遮光の明暗境界線が明確に形成されるものとなり、投影レンズを介して照射される照射光はシャープで鮮明なカットオフラインを有するすれ違い用配光パターンを形成するものとなる。
【００１７】
また、すれ違い用ビームと走行用ビームの切り換えを、スイッチにより電磁石の非作動・作動を電気的に切り換えることにより行えるようにした。これにより、簡単な切り換え機構により、すれ違い用ビームと走行用ビームの切り換えを行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の自動車用前照灯に係わる実施形態の縦断面説明図である。
【図２】光源となるＬＥＤランプの斜視説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面説明図である。
【図４】光源ユニットの光学系を構成する光学部品の構成説明図である。
【図５】光源ユニットの光学系における光路説明図である。
【図６】従来例の説明図である。
【図７】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図５を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２０】
図１は本発明の自動車用前照灯の縦断面説明図、図２は光源となるＬＥＤランプの斜視説明図、図３は図２のＡ−Ａ断面説明図、図４は自動車用前照灯に係わるプロジェクタ型光源ユニットの光学系を構成する光学部品の構成説明図、図５はプロジェクタ型光源ユニットの光学系における光路説明図である。
【００２１】
図１より、自動車用前照灯（以下、前照灯と略称する）１は、前端開口を有するハウジング２と、ハウジング２の前端開口に取り付けられた素通しの前面レンズ３とにより閉空間からなる灯室４が形成され、灯室４内に走行用配光パターンとすれ違い用配光パターンの両方の配光パターンを形成できる光源ユニット１０が収容されている。
【００２２】
光源ユニット１０は、前端開口を有し後端側を絞った筒状のボディ１１の該前端開口に投影レンズ１２が取り付けられ、ボディ１１の後端部には前記投影レンズ１２の光軸Ｚ上に配置されてその光出射方向が投影レンズ１２の方向を向く光源２０が位置している。
【００２３】
光源２０は図２及び図３より、平板状の基台部２１ａと該基台部２１ａ上に位置する環状の枠部２１ｂとによりケース２１が形成され、ケース２１の基台部２１ａ上には発光源となる複数の半導体発光素子２２が略直線状に実装されている。半導体発光素子２２は、具体的には、本実施形態においてはＬＥＤ素子が用いられている（以下、半導体発光素子をＬＥＤ素子２２として説明する）。そして、枠部２１ｂ内に透光性を有する封止樹脂２３が充填されてＬＥＤ素子２２が樹脂封止されている。
【００２４】
そのため、光源２０の出射光による配光パターンは、ＬＥＤ素子２２が実装された直線状に沿う方向（ＬＥＤ素子２２の実装方向）を長手方向とする楕円形状または長円形状を呈している。
【００２５】
なお、前照灯による照射光として、ＬＥＤ素子２２の光源光とは異なる色調の光（例えば、白色光）を得る場合は、透明樹脂に１種あるいは複数種の蛍光体を分散してなる封止樹脂２３によりＬＥＤ素子２２を樹脂封止することもある。
【００２６】
具体的には、上述の白色光を得る場合は、青色光を発光するＬＥＤ素子（青色ＬＥＤ素子）を、青色光に励起されて青色光の補色となる黄色光に波長変換する蛍光体（黄色蛍光体）が透明樹脂に分散されてなる封止樹脂で樹脂封止し、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が黄色蛍光体を励起することにより波長変換された黄色光との加法混色で白色光に近い色調の光を形成するものである。
【００２７】
また、黄色蛍光体の代わりに、青色光に励起されて緑色光に波長変換する蛍光体（緑色蛍光体）と赤色光に波長変換する蛍光体（赤色蛍光体）との混合蛍光体とし、該混合蛍光体が透明樹脂に分散されてなる封止樹脂で樹脂封止することにより、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が緑色蛍光体を励起することにより波長変換された緑色光と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が赤色蛍光体を励起することにより波長変換された赤色光との加法混色で白色光を形成することもできる。
【００２８】
その他、白色光以外の色調の光についても、ＬＥＤ素子の種類と透明樹脂に分散する蛍光体の種類とを適宜に組み合わせることにより、所望の色調の光を得ることができる。
【００２９】
図１に戻って、光源２０の前方（投影レンズ１２側）には、光軸を投影レンズ１２の光軸Ｚと共有する、両面凸状の両凸レンズ２５が配置されている。両凸レンズ２５は第１（前側）焦点Ｆ１の位置を光軸Ｚ上の光源２０近傍とし、第２（後側）焦点Ｆ２を投影レンズ１２の光軸Ｚ上の焦点位置としている。
【００３０】
両凸レンズ２５と投影レンズ１２との間には、下方から延びて両凸レンズ２５側と投影レンズ１２側の夫々の側の所定の位置に回動可能な遮光用のシェード２６が設けられている。以下に、シェード２６の回動機構について説明する。
【００３１】
シェード２６は鉄製で板状を呈しており、その板状の面に沿い水平で且つ光軸Ｚに垂直な方向に、シェード２６の回動の支点となる回動支軸２７が設けられている。回動支軸２７はボディ１１の下部から下方に延設された一対のシェード支持部材２８の夫々に設けられた回動支軸挿通孔２９に挿通され、回動支軸２７を支点としてシェード２６の上部２６ａが両凸レンズ２５側と投影レンズ１２側との間を回動すると同時に、シェード２６の下部２６ｂが上部２６ａの回動方向と反対側に回動する。
【００３２】
シェード２６の下部２６ｂは、ハウジング２により形成された突出空間５内に収容されている。また、ハウジング２の外周部には電磁石３０が取り付けられ、その鉄芯３０ａが突出空間５を形成するハウジング２の後部側（光源２０側）壁部２ｂを貫通してその先端部３０ｂが突出空間５内に位置している。
【００３３】
一方、突出空間５を形成するハウジング２の前部側（投影レンズ１２側）壁部２ａには、突出空間５内に配置されたバネ（引張コイルバネ）３１の一方の端部が係止され、他方の端部はシェード２６の下部２６ｂに係止されている。
【００３４】
そこで、電磁石３０のコイル（図示せず）に通電が行われていないときは、シェード２６の下部２６ｂはバネ３１の引張力を受けて前方側に付勢され、上部２６ａは両凸レンズ２５側に回動される。
【００３５】
一方、電磁石３０のコイルに通電が行われると、シェード２６の下部２６ｂはバネ３１の引張力に対抗する電磁石３０の引力によりバネ３１の付勢に抗して電磁石３０の方向に引き付けられ、鉄芯３０ａの先端部３０ｂに当接して保持される。シェード２６の上部２６ａは当然投影レンズ１２側に回動される。
【００３６】
ところで、シェード２６の回動支軸２７は、上述したように、シェード２６の板状の面に沿い水平で且つ光軸Ｚに垂直な方向に位置するものであるが、同時に、投影レンズ１２の焦点でもある両凸レンズ２５の第２焦点Ｆ２を通り光軸Ｚに垂直な直線に交差する位置にあり、電磁石３０の作動によりシェード２６の下部２６ｂが電磁石３０に引き付けられて鉄芯３０ａの先端部３０ｂに当接した状態においては、シェード２６は光軸Ｚに垂直で且つ第２焦点Ｆ２と回動支軸２７とを結ぶ直線上に位置する（第１の位置：シェード２６の前方側への回動）。そこで、電磁石３０の作動時にシェード２６がこのような位置及び方向を維持するように、シェード２６の回動支軸２７と電磁石３０の鉄芯３０ａの先端部３０ｂとの位置関係が設定される。
【００３７】
一方、電磁石３０が作動していないときは、シェード２６の下部２６ｂがバネ３１によって投影レンズ１２側の方向に引張られるため、シェード２６は光軸Ｚの垂直方向に対して両凸レンズ２５側に傾いた状態となる（第２の位置：シェード２６の後方側への回動）。そこで、電磁石３０が作動してないときにシェード２６がこのような位置及び方向を維持するように、シェード２６の回動支軸２７とバネ３１との位置関係が設定される。
【００３８】
なお、シェード２６の上端は、投影像によってすれ違い用配光パターンのカットオフラインを形成するものである。そのため、カットオフラインに寄与する形状を呈しており、すれ違い用配光パターンの垂直基準線（Ｖ）とカットオフラインとの交点位置を投影するシェード２６の上端の中点位置Ｐが光軸Ｚの直下を光軸Ｚに沿って移動するように設定されている。
【００３９】
図４は、光源２０から出射した光が配光パターンを形成するまでの光路中に配置された光学部品の構成を示したものである。光源２０の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ２５、配光パターン形成用の回動可能なシェード２６、光源ユニット１０からの照射光の照射方向を制御する投影レンズ１２が配置されており、投影レンズ１２からの照射光で配光パターンＰＡが形成される。これは、所謂プロジェクタ型と称される光源ユニットの光学部品構成である。
【００４０】
次に、図５を用いて、実施形態のプロジェクタ型光源ユニットの光学系の後路形成について説明する。
【００４１】
まず、複数のＬＥＤ素子２２が略直線状に実装されてなる光源２０から、ＬＥＤ素子２２の実装方向を長手方向とする楕円形状または長円形状の配光パターンで出射した光は、光源２０の位置を第１焦点Ｆ１とする両凸レンズ２５の光入射面２５ａに到達し、両凸レンズ２５内を導光されて光出射面２５ｂに至り、光出射面２５ｂから第２焦点Ｆ２に向けて出射される。
【００４２】
このとき、電磁石３０が作動してシェード２６が第１の位置に設定されていると、シェード２６の上端の中点位置Ｐが第２焦点Ｆ２の直下に位置するため、両凸レンズ２５の光出射面２５ｂから第２焦点Ｆ２に向けて出射した光は、シェード２６で遮蔽されることなくそのほとんどが第２焦点Ｆ２に到達して収束され、その後、発散されて前方に位置する投影レンズ１２に到達し、投影レンズ１２内を導光されて該投影レンズ１２から照射方向に照射される。
【００４３】
したがって、このときの光源ユニット１０からの照射光の配光パターンは、光源２０からの出射光の配光パターンがほぼそのまま投影されたようなものとなり、図４の点線で示すような、横方向を長手方向とする長円形状を呈するものとなる。このような、カットオフラインを有しない配光パターンは走行用配光パターンＨＰであり、よって、電磁石３０を作動させることにより光源ユニット１０から走行ビームを照射することができる。
【００４４】
なお、この場合、光源２０からの出射光の配光パターンと投影レンズ１２を介して光源ユニット１０の外部照射方向に照射される照射光の配光パターンとはほぼ相似した形状となるものであるが、実際は第２焦点Ｆ２に収束し発散された時点で、収束光と発散光とは第２焦点Ｆ２を中心に上下左右が反対の方向に向かうものであり、例えば、光源２０の右下部から出射した光は一旦第２焦点Ｆ２に収束された後に発散されてその発散光が投影レンズ１２から照射されて配光パターンの左上部を形成し、光源２０の右上部から出射した光は一旦第２焦点Ｆ２に収束された後に発散されてその発散光が投影レンズ１２から照射されて配光パターンの左下部を形成する。
【００４５】
一方、電磁石３０が作動しておらず、シェード２６が第２の位置に設定されていると、シェード２６の上端は後方側（両凸レンズ２５側）に移動する。
【００４６】
すると、図５のように、両凸レンズ２５の光出射面２５ｂから第２焦点Ｆ２に向けて出射した光のうち、光出射面２５ｂの最下部からその上部にかけた位置から出射されて前方上方に向かう光がシェード２６で遮蔽される。そのため、両凸レンズ２５の光出射面から出射されて第２焦点Ｆ２に至る収束光は、下部がシェード２６の上端形状にカットされた配光パターンを有するものとなる。そして、第２焦点Ｆ２からの発散光は収束光に対して第２焦点Ｆ２を中心とする上下左右が反対の方向に向かうため、投影レンズ１２を介して照射される照射光は、図４の実線で示すような、上部がシェード２６で遮光され且つシェードの上端形状を投影したカットオフラインＣＬを有する配光パターンＬＰを形成するものとなる。
【００４７】
このことから分かるように、シェード２６の上端形状は、その投影光が第２焦点Ｆ２で上下左右を反転された後に配光パターンのカットオフラインを形成するように設定されている。
【００４８】
そこで、このような、電磁石３０の非作動時におけるカットオフラインを有する配光パターンはすれ違い用配光パターンであり、電磁石３０の作動時におけるカットオフラインを有しない配光パターンは走行用配光パターンである。よって、本発明のプロジェクタ型光源ユニットは、切換スイッチで電磁石３０の非作動・作動を電気的に切り換えることにより、すれ違い用ビームの照射と走行用ビームの照射の両方の機能を果たすことができる。つまり、簡単な機構により、すれ違い用ビームと走行用ビームの切り換えを行うことができるものである。
【００４９】
それと同時に、万一の不具合により電磁石３０が作動しない場合においては、すれ違い用ビームを照射するものとなり、対向車に眩光を与えない状態を保持することにより他車の走行に支障をきたさないような手段が施されている。
【００５０】
なお、シェード２６の回動の支点となる回動支軸２７は必ずしもボディ１１の下部近傍に設けられる必要はなく、ハウジング２の下部近傍に設けられてもよい。いずれにしても、シェード２６の、回動支軸２７よりも下部２６ｂの上下方向の長さに対する上部２６ａの上下方向の長さを長くすることにより、下部２６ｂの僅かな回動範囲で上部２６ａを大きく回動することがでる。そのため、下部２６ｂの回動に必要な突出空間５を小さくすることができ、前照灯の小型化に寄与するものとなる。
【００５１】
それと共に、光源ユニット１０及び前照灯１全体の構造を考慮してシェード２６の支点（回動支軸２７）の位置が設定される。
【００５２】
また、本実施形態においては、シェード２６の上端の移動を、シェード２６に設けられた回動支軸２７を支点とした回動により行うようにしたが、シェード２６全体が移動するようにしてもよい。この場合も、本実施例と同様に電磁石３０を駆動源として用いてもよいし、他の駆動手段を用いてもよい。
【００５３】
更に、本実施形態は電磁石３０とバネ３１とによってシェード２６の回動制御を行うものであるが、必ずしもこの組み合わせに限られるものではなく、上述したようなシェード２６の光学的機能を果たすことができる機構であれば問題はない。
【００５４】
以上のように、本発明の前照灯は、ハウジングと前面レンズとにより形成された灯室内に収容するプロジェクタ型光源ユニットを、半導体発光素子を発光源とする光源の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ、配光パターン形成用の回動可能なシェード、光源ユニットからの照射光の照射方向を制御する投影レンズを配置した構成とし、シェードの回動により光源ユニットの照射光で形成されるすれ違い用配光パターンと走行用配光パターンの切り換えが行えるようにした。
【００５５】
これにより、半導体発光素子からの出射光はリフレクタ反射面を用いることなく集光用の両凸レンズに照射され、両凸レンズからの出射光のうち前方に位置するシェードで遮蔽されることがなかった光が両凸レンズと投影レンズの共有焦点に一旦収束し、その後、共有焦点からの発散光が投影レンズを介して所定の配光パターンを形成するものである。
【００５６】
その結果、両凸レンズから出射した光のうち一部がシェードで遮蔽された場合、一旦投影レンズの焦点に収束した後に投影レンズに照射される発散光はシェードによる遮光の明暗境界線が明確に形成されるものとなり、投影レンズを介して照射される照射光はシャープで鮮明なカットオフラインを有するすれ違い用配光パターンを形成するものとなる。
【符号の説明】
【００５７】
１… 自動車用前照灯
２… ハウジング
２ａ… 前部側壁部
２ｂ… 後部側壁部
３… 前面レンズ
４… 灯室
５… 突出空間
１０… 光源ユニット
１１… ボディ
１２… 投影レンズ
２０… 光源
２１… ケース
２１ａ… 基台部
２１ｂ… 枠部
２２… 半導体発光素子（ＬＥＤ素子）
２３… 封止樹脂
２５… 両凸レンズ
２５ａ… 光入射面
２５ｂ… 光出射面
２６… シェード
２６ａ… 上部
２６ｂ… 下部
２７… 回動支軸
２８… シェード支持部材
２９… 回動支軸挿通孔
３０… 電磁石
３０ａ… 鉄芯
３０ｂ… 先端部
３１… バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用前照灯に関するものであり、詳しくは、半導体発光素子を発光源とし、半導体発光素子からの出射光をリフレクタ反射面を用いることなく直接投影レンズに照射して該投影レンズを介して所定の配光パターンを形成する光源ユニットを備えた自動車用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車用前照灯としては、例えば、以下に示す構造のものが開示されている。
【０００３】
開示された自動車用前照灯は、光源となるＬＥＤランプ８０を図６のように、ベース８１上にマウントされた青色発光のＬＥＤチップ８２を黄色発光の蛍光体８３で封止し、その上にシリコーンゲル８４を充填して上面をＳｉＯ２膜で覆い、その一部をすれ違い配光パターンに相似した形状の遮蔽部材８５で覆って全体を透明の窓ガラス状部材８６で密閉封止した構造としている。
【０００４】
これにより、青色発光ＬＥＤチップ８２から出射された青色光の一部と青色発光ＬＥＤチップ８２から出射された青色光の一部が黄色発光蛍光体を励起することにより波長変換された黄色光との加法混色で白色光に近い色調の光を得ることができる。
【０００５】
そして、ＬＥＤランプ８０からの白色光に近い色調の出射光の出射パターンを図７のように、ＬＥＤランプ８０の前方に位置する投影レンズ８７を介して照射方向Ｐに投影することにより、すれ違い配光パターンＨＢが形成されるというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、光源となるＬＥＤランプ８０は、ＬＥＤチップ８２を封止する蛍光体８３が光散乱性を有しており、ＬＥＤチップ８２から発せられて蛍光体８３で波長変換されて遮蔽部材８５のエッジ近傍を通過して外部に出射される光は散乱光である。
【０００８】
そのため、ＬＥＤランプ８０から出射して投影レンズ８７に到達した出射パターンは、遮蔽部材８５のエッジを投影した明暗境界線がぼやけたものとなり、投影レンズ８７を介して投影されるすれ違い配光パターンＨＢは遮蔽部材８５のエッジを投影したカットオフラインがぼやけて不鮮明なものとなってしまう。
【０００９】
また、すれ違い配光パターンＨＢに相似した形状の遮蔽部材８５は、ＬＥＤランプ８０に対して一体化された状態で設けられており、１種のＬＥＤランプ８０によって種々の配光パターンを形成することは不可能である。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、半導体発光素子を発光源とし、半導体発光素子からの出射光をリフレクタ反射面を用いることなく直接投影レンズに照射して所定の配光パターンを形成する自動車用前照灯において、得られる配光パターンがシャープで鮮明なカットオフラインを有すると共に、すれ違い用配光パターンと走行用配光パターンの切り換えを容易に行うことができる構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、少なくとも、前端開口を有するハウジングと該ハウジングの前端開口に取り付けられた前面レンズにより形成された閉空間からなる灯室内に、複数の半導体発光素子を発光源とする光源を備えたプロジェクタ型光源ユニットを収容してなる自動車用前照灯であって、前記光源ユニットは、前端開口を有する筒状のボディと該ボディの前端開口に取り付けられた投影レンズにより形成された空間内に、光源と、光源の光出射方向に配置され該光源の位置を第１焦点とする両凸レンズと、前記両凸レンズの第２焦点の位置を焦点とする投影レンズと、前記第２焦点の真下を通り車幅方向に延びる回動支軸を有し該回動支軸を支点として上端が前記第２焦点の近傍直下と前記両凸レンズ方向の所定の位置との間を回動可能に配置されたシェードとを有し、前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光の一部を回動するシェードで遮蔽することによりカットオフラインが形成され、その後前記第２焦点に収束して該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光がすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光が回動するシェードで遮蔽されることなく前記第２焦点に収束し、該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光が走行用配光パターンを形成することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記シェードの回動機構は、前記シェードの回動支軸よりも下部の近傍にバネ部材と電磁石を配置し、前記電磁石の作動時にはバネ部材の付勢力に打ち勝つ電磁石の吸引力により前記シェードの上端が前記第２焦点の近傍直下に位置し、前記電磁石の非作動時にはバネ部材の付勢力により前記シェードの上端が前記両凸レンズ方向の所定の位置に位置することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記電磁石の作動時には走行用配光パターンを形成し、非作動時にはすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の自動車用前照灯は、ハウジングと前面レンズとにより形成された灯室内に収容するプロジェクタ型光源ユニットを、半導体発光素子を発光源とする光源の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ、配光パターン形成用の回動可能なシェード、光源ユニットからの照射光の照射方向を制御する投影レンズを配置した構成とし、光源から出射して両凸レンズを導光された光の一部を回動するシェードで遮蔽してカットオフラインを形成し、その後投影レンズの焦点に収束させて該投影レンズを介して照射することのよりすれ違い用配光パターンを形成するようにした。
【００１６】
その結果、両凸レンズから出射して一部がシェードで遮蔽されてカットオフラインが形成され、一旦投影レンズの焦点に収束した後に投影レンズに到達する発散光はシェードによる遮光の明暗境界線が明確に形成されるものとなり、投影レンズを介して照射される照射光はシャープで鮮明なカットオフラインを有するすれ違い用配光パターンを形成するものとなる。
【００１７】
また、すれ違い用ビームと走行用ビームの切り換えを、スイッチにより電磁石の非作動・作動を電気的に切り換えることにより行えるようにした。これにより、簡単な切り換え機構により、すれ違い用ビームと走行用ビームの切り換えを行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の自動車用前照灯に係わる実施形態の縦断面説明図である。
【図２】光源となるＬＥＤランプの斜視説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面説明図である。
【図４】光源ユニットの光学系を構成する光学部品の構成説明図である。
【図５】光源ユニットの光学系における光路説明図である。
【図６】従来例の説明図である。
【図７】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図５を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２０】
図１は本発明の自動車用前照灯の縦断面説明図、図２は光源となるＬＥＤランプの斜視説明図、図３は図２のＡ−Ａ断面説明図、図４は自動車用前照灯に係わるプロジェクタ型光源ユニットの光学系を構成する光学部品の構成説明図、図５はプロジェクタ型光源ユニットの光学系における光路説明図である。
【００２１】
図１より、自動車用前照灯（以下、前照灯と略称する）１は、前端開口を有するハウジング２と、ハウジング２の前端開口に取り付けられた素通しの前面レンズ３とにより閉空間からなる灯室４が形成され、灯室４内に走行用配光パターンとすれ違い用配光パターンの両方の配光パターンを形成できる光源ユニット１０が収容されている。
【００２２】
光源ユニット１０は、前端開口を有し後端側を絞った筒状のボディ１１の該前端開口に投影レンズ１２が取り付けられ、ボディ１１の後端部には前記投影レンズ１２の光軸Ｚ上に配置されてその光出射方向が投影レンズ１２の方向を向く光源２０が位置している。
【００２３】
光源２０は図２及び図３より、平板状の基台部２１ａと該基台部２１ａ上に位置する環状の枠部２１ｂとによりケース２１が形成され、ケース２１の基台部２１ａ上には発光源となる複数の半導体発光素子２２が略直線状に実装されている。半導体発光素子２２は、具体的には、本実施形態においてはＬＥＤ素子が用いられている（以下、半導体発光素子をＬＥＤ素子２２として説明する）。そして、枠部２１ｂ内に透光性を有する封止樹脂２３が充填されてＬＥＤ素子２２が樹脂封止されている。
【００２４】
そのため、光源２０の出射光による配光パターンは、ＬＥＤ素子２２が実装された直線状に沿う方向（ＬＥＤ素子２２の実装方向）を長手方向とする楕円形状または長円形状を呈している。
【００２５】
なお、前照灯による照射光として、ＬＥＤ素子２２の光源光とは異なる色調の光（例えば、白色光）を得る場合は、透明樹脂に１種あるいは複数種の蛍光体を分散してなる封止樹脂２３によりＬＥＤ素子２２を樹脂封止することもある。
【００２６】
具体的には、上述の白色光を得る場合は、青色光を発光するＬＥＤ素子（青色ＬＥＤ素子）を、青色光に励起されて青色光の補色となる黄色光に波長変換する蛍光体（黄色蛍光体）が透明樹脂に分散されてなる封止樹脂で樹脂封止し、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が黄色蛍光体を励起することにより波長変換された黄色光との加法混色で白色光に近い色調の光を形成するものである。
【００２７】
また、黄色蛍光体の代わりに、青色光に励起されて緑色光に波長変換する蛍光体（緑色蛍光体）と赤色光に波長変換する蛍光体（赤色蛍光体）との混合蛍光体とし、該混合蛍光体が透明樹脂に分散されてなる封止樹脂で樹脂封止することにより、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が緑色蛍光体を励起することにより波長変換された緑色光と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が赤色蛍光体を励起することにより波長変換された赤色光との加法混色で白色光を形成することもできる。
【００２８】
その他、白色光以外の色調の光についても、ＬＥＤ素子の種類と透明樹脂に分散する蛍光体の種類とを適宜に組み合わせることにより、所望の色調の光を得ることができる。
【００２９】
図１に戻って、光源２０の前方（投影レンズ１２側）には、光軸を投影レンズ１２の光軸Ｚと共有する、両面凸状の両凸レンズ２５が配置されている。両凸レンズ２５は第１（前側）焦点Ｆ１の位置を光軸Ｚ上の光源２０近傍とし、第２（後側）焦点Ｆ２を投影レンズ１２の光軸Ｚ上の焦点位置としている。
【００３０】
両凸レンズ２５と投影レンズ１２との間には、下方から延びて両凸レンズ２５側と投影レンズ１２側の夫々の側の所定の位置に回動可能な遮光用のシェード２６が設けられている。以下に、シェード２６の回動機構について説明する。
【００３１】
シェード２６は鉄製で板状を呈しており、その板状の面に沿い水平で且つ光軸Ｚに垂直な方向に、シェード２６の回動の支点となる回動支軸２７が設けられている。回動支軸２７はボディ１１の下部から下方に延設された一対のシェード支持部材２８の夫々に設けられた回動支軸挿通孔２９に挿通され、回動支軸２７を支点としてシェード２６の上部２６ａが両凸レンズ２５側と投影レンズ１２側との間を回動すると同時に、シェード２６の下部２６ｂが上部２６ａの回動方向と反対側に回動する。
【００３２】
シェード２６の下部２６ｂは、ハウジング２により形成された突出空間５内に収容されている。また、ハウジング２の外周部には電磁石３０が取り付けられ、その鉄芯３０ａが突出空間５を形成するハウジング２の後部側（光源２０側）壁部２ｂを貫通してその先端部３０ｂが突出空間５内に位置している。
【００３３】
一方、突出空間５を形成するハウジング２の前部側（投影レンズ１２側）壁部２ａには、突出空間５内に配置されたバネ（引張コイルバネ）３１の一方の端部が係止され、他方の端部はシェード２６の下部２６ｂに係止されている。
【００３４】
そこで、電磁石３０のコイル（図示せず）に通電が行われていないときは、シェード２６の下部２６ｂはバネ３１の引張力を受けて前方側に付勢され、上部２６ａは両凸レンズ２５側に回動される。
【００３５】
一方、電磁石３０のコイルに通電が行われると、シェード２６の下部２６ｂはバネ３１の引張力に対抗する電磁石３０の引力によりバネ３１の付勢に抗して電磁石３０の方向に引き付けられ、鉄芯３０ａの先端部３０ｂに当接して保持される。シェード２６の上部２６ａは当然投影レンズ１２側に回動される。
【００３６】
ところで、シェード２６の回動支軸２７は、上述したように、シェード２６の板状の面に沿い水平で且つ光軸Ｚに垂直な方向に位置するものであるが、同時に、投影レンズ１２の焦点でもある両凸レンズ２５の第２焦点Ｆ２を通り光軸Ｚに垂直な直線に交差する位置にあり、電磁石３０の作動によりシェード２６の下部２６ｂが電磁石３０に引き付けられて鉄芯３０ａの先端部３０ｂに当接した状態においては、シェード２６は光軸Ｚに垂直で且つ第２焦点Ｆ２と回動支軸２７とを結ぶ直線上に位置する（第１の位置：シェード２６の前方側への回動）。そこで、電磁石３０の作動時にシェード２６がこのような位置及び方向を維持するように、シェード２６の回動支軸２７と電磁石３０の鉄芯３０ａの先端部３０ｂとの位置関係が設定される。
【００３７】
一方、電磁石３０が作動していないときは、シェード２６の下部２６ｂがバネ３１によって投影レンズ１２側の方向に引張られるため、シェード２６は光軸Ｚの垂直方向に対して両凸レンズ２５側に傾いた状態となる（第２の位置：シェード２６の後方側への回動）。そこで、電磁石３０が作動してないときにシェード２６がこのような位置及び方向を維持するように、シェード２６の回動支軸２７とバネ３１との位置関係が設定される。
【００３８】
なお、シェード２６の上端は、投影像によってすれ違い用配光パターンのカットオフラインを形成するものである。そのため、カットオフラインに寄与する形状を呈しており、すれ違い用配光パターンの垂直基準線（Ｖ）とカットオフラインとの交点位置を投影するシェード２６の上端の中点位置Ｐが光軸Ｚの直下を光軸Ｚに沿って移動するように設定されている。
【００３９】
図４は、光源２０から出射した光が配光パターンを形成するまでの光路中に配置された光学部品の構成を示したものである。光源２０の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ２５、配光パターン形成用の回動可能なシェード２６、光源ユニット１０からの照射光の照射方向を制御する投影レンズ１２が配置されており、投影レンズ１２からの照射光で配光パターンＰＡが形成される。これは、所謂プロジェクタ型と称される光源ユニットの光学部品構成である。
【００４０】
次に、図５を用いて、実施形態のプロジェクタ型光源ユニットの光学系の後路形成について説明する。
【００４１】
まず、複数のＬＥＤ素子２２が略直線状に実装されてなる光源２０から、ＬＥＤ素子２２の実装方向を長手方向とする楕円形状または長円形状の配光パターンで出射した光は、光源２０の位置を第１焦点Ｆ１とする両凸レンズ２５の光入射面２５ａに到達し、両凸レンズ２５内を導光されて光出射面２５ｂに至り、光出射面２５ｂから第２焦点Ｆ２に向けて出射される。
【００４２】
このとき、電磁石３０が作動してシェード２６が第１の位置に設定されていると、シェード２６の上端の中点位置Ｐが第２焦点Ｆ２の直下に位置するため、両凸レンズ２５の光出射面２５ｂから第２焦点Ｆ２に向けて出射した光は、シェード２６で遮蔽されることなくそのほとんどが第２焦点Ｆ２に到達して収束され、その後、発散されて前方に位置する投影レンズ１２に到達し、投影レンズ１２内を導光されて該投影レンズ１２から照射方向に照射される。
【００４３】
したがって、このときの光源ユニット１０からの照射光の配光パターンは、光源２０からの出射光の配光パターンがほぼそのまま投影されたようなものとなり、図４の点線で示すような、横方向を長手方向とする長円形状を呈するものとなる。このような、カットオフラインを有しない配光パターンは走行用配光パターンＨＰであり、よって、電磁石３０を作動させることにより光源ユニット１０から走行ビームを照射することができる。
【００４４】
なお、この場合、光源２０からの出射光の配光パターンと投影レンズ１２を介して光源ユニット１０の外部照射方向に照射される照射光の配光パターンとはほぼ相似した形状となるものであるが、実際は第２焦点Ｆ２に収束し発散された時点で、収束光と発散光とは第２焦点Ｆ２を中心に上下左右が反対の方向に向かうものであり、例えば、光源２０の右下部から出射した光は一旦第２焦点Ｆ２に収束された後に発散されてその発散光が投影レンズ１２から照射されて配光パターンの左上部を形成し、光源２０の右上部から出射した光は一旦第２焦点Ｆ２に収束された後に発散されてその発散光が投影レンズ１２から照射されて配光パターンの左下部を形成する。
【００４５】
一方、電磁石３０が作動しておらず、シェード２６が第２の位置に設定されていると、シェード２６の上端は後方側（両凸レンズ２５側）に移動する。
【００４６】
すると、図５のように、両凸レンズ２５の光出射面２５ｂから第２焦点Ｆ２に向けて出射した光のうち、光出射面２５ｂの最下部からその上部にかけた位置から出射されて前方上方に向かう光がシェード２６で遮蔽される。そのため、両凸レンズ２５の光出射面から出射されて第２焦点Ｆ２に至る収束光は、下部がシェード２６の上端形状にカットされた配光パターンを有するものとなる。そして、第２焦点Ｆ２からの発散光は収束光に対して第２焦点Ｆ２を中心とする上下左右が反対の方向に向かうため、投影レンズ１２を介して照射される照射光は、図４の実線で示すような、上部がシェード２６で遮光され且つシェードの上端形状を投影したカットオフラインＣＬを有する配光パターンＬＰを形成するものとなる。
【００４７】
このことから分かるように、シェード２６の上端形状は、その投影光が第２焦点Ｆ２で上下左右を反転された後に配光パターンのカットオフラインを形成するように設定されている。
【００４８】
そこで、このような、電磁石３０の非作動時におけるカットオフラインを有する配光パターンはすれ違い用配光パターンであり、電磁石３０の作動時におけるカットオフラインを有しない配光パターンは走行用配光パターンである。よって、本発明のプロジェクタ型光源ユニットは、切換スイッチで電磁石３０の非作動・作動を電気的に切り換えることにより、すれ違い用ビームの照射と走行用ビームの照射の両方の機能を果たすことができる。つまり、簡単な機構により、すれ違い用ビームと走行用ビームの切り換えを行うことができるものである。
【００４９】
それと同時に、万一の不具合により電磁石３０が作動しない場合においては、すれ違い用ビームを照射するものとなり、対向車に眩光を与えない状態を保持することにより他車の走行に支障をきたさないような手段が施されている。
【００５０】
なお、シェード２６の回動の支点となる回動支軸２７は必ずしもボディ１１の下部近傍に設けられる必要はなく、ハウジング２の下部近傍に設けられてもよい。いずれにしても、シェード２６の、回動支軸２７よりも下部２６ｂの上下方向の長さに対する上部２６ａの上下方向の長さを長くすることにより、下部２６ｂの僅かな回動範囲で上部２６ａを大きく回動することがでる。そのため、下部２６ｂの回動に必要な突出空間５を小さくすることができ、前照灯の小型化に寄与するものとなる。
【００５１】
それと共に、光源ユニット１０及び前照灯１全体の構造を考慮してシェード２６の支点（回動支軸２７）の位置が設定される。
【００５２】
また、本実施形態においては、シェード２６の上端の移動を、シェード２６に設けられた回動支軸２７を支点とした回動により行うようにしたが、シェード２６全体が移動するようにしてもよい。この場合も、本実施例と同様に電磁石３０を駆動源として用いてもよいし、他の駆動手段を用いてもよい。
【００５３】
更に、本実施形態は電磁石３０とバネ３１とによってシェード２６の回動制御を行うものであるが、必ずしもこの組み合わせに限られるものではなく、上述したようなシェード２６の光学的機能を果たすことができる機構であれば問題はない。
【００５４】
以上のように、本発明の前照灯は、ハウジングと前面レンズとにより形成された灯室内に収容するプロジェクタ型光源ユニットを、半導体発光素子を発光源とする光源の光出射方向の前方に順次、集光用の両凸レンズ、配光パターン形成用の回動可能なシェード、光源ユニットからの照射光の照射方向を制御する投影レンズを配置した構成とし、シェードの回動により光源ユニットの照射光で形成されるすれ違い用配光パターンと走行用配光パターンの切り換えが行えるようにした。
【００５５】
これにより、半導体発光素子からの出射光はリフレクタ反射面を用いることなく集光用の両凸レンズに照射され、両凸レンズからの出射光のうち前方に位置するシェードで遮蔽されることがなかった光が両凸レンズと投影レンズの共有焦点に一旦収束し、その後、共有焦点からの発散光が投影レンズを介して所定の配光パターンを形成するものである。
【００５６】
その結果、両凸レンズから出射した光のうち一部がシェードで遮蔽された場合、一旦投影レンズの焦点に収束した後に投影レンズに照射される発散光はシェードによる遮光の明暗境界線が明確に形成されるものとなり、投影レンズを介して照射される照射光はシャープで鮮明なカットオフラインを有するすれ違い用配光パターンを形成するものとなる。
【符号の説明】
【００５７】
１… 自動車用前照灯
２… ハウジング
２ａ… 前部側壁部
２ｂ… 後部側壁部
３… 前面レンズ
４… 灯室
５… 突出空間
１０… 光源ユニット
１１… ボディ
１２… 投影レンズ
２０… 光源
２１… ケース
２１ａ… 基台部
２１ｂ… 枠部
２２… 半導体発光素子（ＬＥＤ素子）
２３… 封止樹脂
２５… 両凸レンズ
２５ａ… 光入射面
２５ｂ… 光出射面
２６… シェード
２６ａ… 上部
２６ｂ… 下部
２７… 回動支軸
２８… シェード支持部材
２９… 回動支軸挿通孔
３０… 電磁石
３０ａ… 鉄芯
３０ｂ… 先端部
３１… バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、前端開口を有するハウジングと該ハウジングの前端開口に取り付けられた前面レンズにより形成された閉空間からなる灯室内に、複数の半導体発光素子を発光源とする光源を備えたプロジェクタ型光源ユニットを収容してなる自動車用前照灯であって、
前記光源ユニットは、前端開口を有する筒状のボディと該ボディの前端開口に取り付けられた投影レンズにより形成された空間内に、光源と、光源の光出射方向に配置され該光源の位置を第１焦点とする両凸レンズと、前記両凸レンズの第２焦点の位置を焦点とする投影レンズと、前記第２焦点の真下を通り車幅方向に延びる回動支軸を有し該回動支軸を支点として上端が前記第２焦点の近傍直下と前記両凸レンズ方向の所定の位置との間を回動可能に配置されたシェードとを有し、
前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光の一部を回動するシェードで遮蔽することによりカットオフラインが形成され、その後前記第２焦点に収束して該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光がすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とする自動車用前照灯。
【請求項２】
前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光が回動するシェードで遮蔽されることなく前記第２焦点に収束し、該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光が走行用配光パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の自動車用前照灯。
【請求項３】
前記シェードの回動機構は、前記シェードの回動支軸よりも下部の近傍にバネ部材と電磁石を配置し、前記電磁石の作動時にはバネ部材の付勢力に打ち勝つ電磁石の吸引力により前記シェードの上端が前記第２焦点の近傍直下に位置し、前記電磁石の非作動時にはバネ部材の付勢力により前記シェードの上端が前記両凸レンズ方向の所定の位置に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用前照灯。
【請求項４】
前記電磁石の作動時には走行用配光パターンを形成し、非作動時にはすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とする請求項３に記載の自動車用前照灯。
【請求項１】
少なくとも、前端開口を有するハウジングと該ハウジングの前端開口に取り付けられた前面レンズにより形成された閉空間からなる灯室内に、複数の半導体発光素子を発光源とする光源を備えたプロジェクタ型光源ユニットを収容してなる自動車用前照灯であって、
前記光源ユニットは、前端開口を有する筒状のボディと該ボディの前端開口に取り付けられた投影レンズにより形成された空間内に、光源と、光源の光出射方向に配置され該光源の位置を第１焦点とする両凸レンズと、前記両凸レンズの第２焦点の位置を焦点とする投影レンズと、前記第２焦点の真下を通り車幅方向に延びる回動支軸を有し該回動支軸を支点として上端が前記第２焦点の近傍直下と前記両凸レンズ方向の所定の位置との間を回動可能に配置されたシェードとを有し、
前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光の一部を回動するシェードで遮蔽することによりカットオフラインが形成され、その後前記第２焦点に収束して該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光がすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とする自動車用前照灯。
【請求項２】
前記光源から出射して前記両凸レンズ内を導光されて前記第２焦点に向かう光が回動するシェードで遮蔽されることなく前記第２焦点に収束し、該第２焦点からの発散光が前記投影レンズを介して外部に照射されてその照射光が走行用配光パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の自動車用前照灯。
【請求項３】
前記シェードの回動機構は、前記シェードの回動支軸よりも下部の近傍にバネ部材と電磁石を配置し、前記電磁石の作動時にはバネ部材の付勢力に打ち勝つ電磁石の吸引力により前記シェードの上端が前記第２焦点の近傍直下に位置し、前記電磁石の非作動時にはバネ部材の付勢力により前記シェードの上端が前記両凸レンズ方向の所定の位置に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用前照灯。
【請求項４】
前記電磁石の作動時には走行用配光パターンを形成し、非作動時にはすれ違い用配光パターンを形成することを特徴とする請求項３に記載の自動車用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５４１５０（Ｐ２０１２−５４１５０Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６８２１（Ｐ２０１０−１９６８２１）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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