車両用前照灯
【課題】従来の車両用前照灯では、所定の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の間に光り抜けの部分が形成される場合がある。
【解決手段】この発明は、第２シェード部１５の下縁部２２が第１シェード部１４側に折り曲げられている。この結果、この発明は、第２シェード部１５の折曲部２２で反射した光Ｌ５が第２シェード部１５の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進む。この反射光Ｌ５により、補助配光パターンＳＰ１がすれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間に配光される。
【解決手段】この発明は、第２シェード部１５の下縁部２２が第１シェード部１４側に折り曲げられている。この結果、この発明は、第２シェード部１５の折曲部２２で反射した光Ｌ５が第２シェード部１５の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進む。この反射光Ｌ５により、補助配光パターンＳＰ１がすれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間に配光される。
【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、所定の配光パターン（主配光パターン）、たとえば、すれ違い用配光パターンおよびオーバーヘッドサイン（頭上標識）用の配光パターン（補助配光パターン）と、その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の間に配光される補助配光パターンと、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】
所定の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する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、光源と、リフレクタと、集光レンズと、２枚の薄板構造のシェードと、備えるものである。
【０００３】
以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。従来の車両用前照灯は、光源を点灯すると、光源からの光の一部がシェードによって遮蔽されて残りの光が集光レンズ側に通って所定の配光パターンが得られる。また、シェードによって遮蔽された光の一部が２枚のシェードの間を通ってオーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られる。
【０００４】
ところが、従来の車両用前照灯は、所定の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の間に光り抜けの部分（暗部）が形成される場合がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７２１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、所定の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の間に光り抜けの部分（暗部）が形成される場合があるという点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明（請求項１にかかる発明）は、シェードが反射光の一部をカットオフする光源側の第１シェード部および投影レンズ側の第２シェード部から構成されていて、第１シェード部と第２シェード部との間にはカットオフした反射光の一部を投影レンズ側に通す空間が設けられていて、第１シェード部と第２シェード部とにはカットオフした反射光の一部を反射させる反射面がそれぞれ設けられていて、第２シェード部の下縁部が第１シェード部側に折り曲げられている、ことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、第１シェード部には反射光の一部を拡散反射させる拡散反射凸部が第２シェード部側に突設されている、ことを特徴とする。
【０００９】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、第２シェード部の折曲部が第１シェード部の拡散反射凸部よりも上方に位置する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、第１シェード部と第２シェード部との間の空間に入った光の一部が第２シェード部の下縁部の折曲部で反射して第２シェード部の上縁から投影レンズ側に進む。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、第２シェード部の上縁から投影レンズ側に進む光により、所定の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の間に補助配光パターンとして配光される。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、所定の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の間の光り抜けの部分（暗部）に補助配光パターンが配光されるので、所定の配光パターンのカットオフラインの明暗差を緩和させて、違和感の無い配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。その上、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、所定の配光パターンのカットオフライン付近に補助配光パターンが配光されるので、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【００１１】
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１シェード部に拡散反射凸部を設けたので、第１シェード部と第２シェード部との間の空間に入った光の一部が第１シェード部の拡散反射凸部で拡散反射して第２シェード部の下縁から投影レンズ側に進む。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、オーバーヘッドサイン用の配光パターンを適度な照度（光度、光量）でかつ幅広い範囲に配光することができ、最適なオーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られる。
【００１２】
しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、第１シェード部に拡散反射凸部を設けたので、第１シェード部の強度を上げることができ、その上、第１シェード部と第２シェード部からなるシェードの強度も上げることができる。
【００１３】
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、第２シェード部の折曲部が第１シェード部の拡散反射凸部よりも上方に位置するので、第１シェード部の拡散反射凸部で拡散反射した拡散反射光の一部が第２シェード部の折曲部で反射して第２シェード部の下縁の折曲部から投影レンズ側に進む。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、下縁部の上下方向の長さを短くした第２シェード部と同様の作用により、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの照度（光度、光量）を上げると共に、範囲を所定の配光パターンのカットオフライン付近まで広げることができ、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施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「ＶＵ−ＶＤ」は、上下の垂直軸、および、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。なお、この明細書および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前照灯を車両（自動車）に装備された際の車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。
【実施例】
【００１５】
以下、この実施例にかかる車両用前照灯の構成について説明する。この実施例にかかる車両用前照灯は、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、この実施例にかかる車両用前照灯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、この実施例にかかる車両用前照灯と左右がほぼ逆の構成からなる。
【００１６】
図１において、符号１は、この実施例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。また、前記車両用前照灯１は、図１に示すように、光源２と、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、切替手段としてのばね部材６および駆動ユニット７と、フレーム部材８と、ストッパ９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。
【００１７】
前記光源２および前記リフレクタ３および前記投影レンズ４および前記シェード５および前記ばね部材６および前記駆動ユニット７および前記フレーム部材８および前記ストッパ９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。
【００１８】
前記光源２は、この例では、放電灯（図示せず）を使用する。前記放電灯は、いわゆる、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）などである。前記光源２は、前記リフレクタ３にソケット機構１０を介して着脱可能に取り付けられている。なお、前記光源２としては、前記放電灯以外に、ハロゲン電球、白熱電球、ＬＥＤなどの半導体型光源でも良い。前記光源２は、発光部１１を有する。
【００１９】
前記リフレクタ３は、前記光源２からの光Ｌ１、Ｌ２を前記投影レンズ４側に反射させるものである。前記リフレクタ３は、前記フレーム部材８に固定保持されている。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）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の後側の閉塞部の中央には、前記光源２が挿入されるための円形の透孔１２が設けられている。
【００２０】
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、反射面１３が形成されている。前記リフレクタ３の反射面１３は、楕円もしくは楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面（図１の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図示しない水平断面が放物面ないし変形放物面をなす反射面）からなる。このために、前記リフレクタ３の前記反射面１３は、第１焦点Ｆ１と、第２焦点（水平断面上の焦線）Ｆ２と、光軸Ｚ−Ｚと、をそれぞれ有する。前記リフレクタ３の前記反射面１３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。前記リフレクタ３の前記反射面１３の前記第１焦点Ｆ１は、前記光源２の前記発光部１１もしくはその近傍に位置する。
【００２１】
前記投影レンズ４は、前記リフレクタ３の前記反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４を車両の前方に投影するものである。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（もしくは平面）をなす。前記投影レンズ４は、前記フレーム部材８に固定保持されている。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）Ｆ３と、光軸Ｚ１−Ｚ１と、を有する。前記投影レンズ４の焦点Ｆ３は、前記反射面１３の第２焦点Ｆ２もしくはその近傍に位置する。前記投影レンズ４の光軸Ｚ１−Ｚ１と前記反射面１３の光軸Ｚ−Ｚとは、一致もしくはほぼ一致している。なお、前記投影レンズ４の光軸Ｚ１−Ｚ１と前記反射面１３の光軸Ｚ−Ｚとは、左右にずれていても良い。
【００２２】
前記シェード５は、前記リフレクタ３の前記反射面１３から前記投影レンズ４に向かう反射光Ｌ３、Ｌ４を、複数の配光パターン、たとえば、図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよび補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２と、図６に示す走行用配光パターンＨＰとが得られる複数のビーム、すなわち、ロービームと、ハイビームとに切り替えるものである。前記すれ違い用配光パターンＬＰおよび前記走行用配光パターンＨＰは、所定の配光パターンであって、主配光パターンである。前記オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２は、頭上標識用の配光パターンであって、補助配光パターンである。前記シェード５は、製造コストが安価である板構造（この例では、ステンレスやＳＵＳ（ばね鋼板）など、光を反射させることができる平板の薄鋼板構造）からなる。
【００２３】
前記シェード５は、図１〜図４に示すように、垂直で長く後側（前記光源２側）に位置する第１シェード部１４と、同じく垂直で短く前側（前記投影レンズ４側）に位置する第２シェード部１５と、水平な取付部１６と、から構成されている。前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５とは、別個の板部材からなり、前記第１シェード部１４の左右両端部と前記第２シェード部１５の左右両端部とが固定手段（加締め、リベット止め、溶接、接着など）により固定されている。前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５は、前記反射光Ｌ３、Ｌ４を前記ロービームと、前記ハイビームとに切り替えるものである。
【００２４】
前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５は、上から見て、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３に沿って中央部が前記光源２側に突出しかつ左右両端部が前記投影レンズ４側に突出した湾曲形状をなす。前記シェード５は、前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５とからなる２枚の板構造とすることにより、前記配光パターンＬＰ、ＨＰに生じる色（たとえば、青色）を消すことができる。
【００２５】
前記第１シェード部１４の上縁には、第１エッジ１７が設けられている。また、前記第２シェード部１５の上縁には、第２エッジ１８が設けられている。前記第１エッジ１７は、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３もしくはその近傍に位置する。すなわち、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３は、前記第１エッジ１７もしくはその近傍に位置する。一方、前記第２エッジ１８は、前記第１エッジ１７よりも前記投影レンズ４側に位置する。前記第１エッジ１７および前記第２エッジ１８は、それぞれ、左側の上水平エッジと、右側の下水平エッジと、中央の斜めエッジと、からなる。上水平エッジは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの対向車線側の下水平カットオフラインＣＬを形成し、下水平エッジは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの走行車線側の上水平カットオフラインＣＬを形成し、斜めエッジは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬを形成する。
【００２６】
前記シェード５の前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５が第１姿勢に切り替えられているときにおいて、前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５は、前記リフレクタ３の前記反射面１３から前記投影レンズ４に向かう反射光Ｌ３、Ｌ４の一部をカットオフして残りの反射光Ｌ３、Ｌ４を前記投影レンズ４側に通して前記カットオフラインＣＬを有する前記すれ違い用配光パターンＬＰを形成する。このとき、前記第１シェード部１４の前記第１エッジ１７および前記第２シェード部１５の前記第２エッジ１８は、前記すれ違い用配光パターンＬＰの前記カットオフラインＣＬを形成する。
【００２７】
前記ばね部材６および前記駆動ユニット７は、前記シェード５の姿勢を、上方の姿勢と下方の姿勢との間において、前記ロービームと前記ハイビームとが得られる複数の姿勢、すなわち、第１姿勢のロービーム姿勢と第２姿勢のハイビーム姿勢とに切り替えるものである。前記ロービーム姿勢は、図１に示す上方の姿勢（位置）であり、前記ハイビーム姿勢は、図１に示すロービーム姿勢よりも下方に位置する下方の姿勢（位置）である。
【００２８】
前記ばね部材６は、ステンレスやＳＵＳ（ばね鋼板）などの弾性を有する薄板構造からなる。また、前記ばね部材６は、図１、図３、図４に示すように、左右両端部が半円形をなしかつ上下両端部が水平をなす構造である。前記シェード５と前記ばね部材６とは、一体構造をなす。すなわち、前記シェード５の前記取付部１６が前記ばね部材６の上水平部のほぼ中央部と一体に設けられている。なお、前記シェード５と前記ばね部材６とは、それぞれ別個に製造してから一体に固定しても良い。
【００２９】
前記ばね部材６は、前記フレーム部材８に固定されている。すなわち、前記ばね部材６の下水平部の固定部１９の両端部がスクリュー２０止めにより前記フレーム部材８に固定されている。前記シェード５と一体構造の前記ばね部材６が前記フレーム部材８に固定されることにより、前記ばね部材６のばね力が作用する方向は、前記シェード５の姿勢が上方の第１姿勢（ロービーム姿勢）と下方の第２姿勢（ハイビーム姿勢）との間において切り替わる方向と一致もしくはほぼ一致する。
【００３０】
前記駆動ユニット７は、ソレノイドから構成されている。前記ソレノイド７は、図１に示すように、前記ばね部材６の空間中に収納されており、かつ、前記ばね部材６の前記固定部１９を介して前記フレーム部材８に固定されている。前記ソレノイド７の進退ロッド２１の先端は、前記シェード５および前記ばね部材６の前記取付部１６に取り付けられている。前記ソレノイド７の進退ロッド２１が進退する方向は、図１に示すように、前記ばね部材６のばね力の作用方向および前記シェード５の姿勢の切替方向と一致もしくはほぼ一致する。前記ばね部材６のばね力の作用方向および前記シェード５の姿勢の切替方向および前記ソレノイド７の進退ロッド２１の進退方向は、上下の垂直軸ＶＵ−ＶＤ方向である。
【００３１】
前記フレーム部材８には、前記ストッパ９が固定されている。前記ストッパ９は、図１に示すように、前記ソレノイド７が非駆動時において、前記シェード５の前記取付部１６が弾性当接して、前記シェード５のロービーム姿勢を規制制動するものである。
【００３２】
前記シェード５の前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５との間の間隔は、中央部が広く、かつ、左右両端部が狭い。これにより、前記すれ違い用配光パターンＬＰの左右両端部のカットオフラインＣＬの明暗差をぼかして視認性を向上させることができる。
【００３３】
２枚の薄板構造からなる前記シェード５の前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５との間には、カットオフした前記反射光Ｌ４の一部Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７を前記投影レンズ４側に通す空間２５が設けられている。前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５とには、カットオフした前記反射光Ｌ４の一部Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７を反射させる反射面２６、２７がそれぞれ設けられている。前記反射面２６、２７は、前記シェード５の素材の面をそのまま使用しても良いし、また、新たに反射面処理を施したものでも良い。前記シェード５の前記空間２５を通った光Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７により、前記すれ違い用配光パターンＬＰの上方に形成される補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２を形成する。
【００３４】
なお、前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５に設ける前記反射面２６、２７は、少なくとも、相互に対向する前記第１シェード部１４の内側の面および前記第２シェード部１５の内側の面と、前記第２シェード部１５の下縁部（折曲部２２）の内外両側の面と、である。また、前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５に設けた前記反射面２６、２７は、平面でも、曲面でも、自由曲面でも良い。
【００３５】
図２に示すように、前記第２シェード部１５の下縁部２２が、前記第１シェード部１４側に折り曲げられている。前記第２シェード部１５の下縁部の折曲部２２の折曲角度は、任意に設定する。
【００３６】
また、図２に示すように、前記第１シェード部１４には、前記反射光Ｌ４の一部Ｌ６を拡散反射させる拡散反射凸部２３が前記第２シェード部１５側に突設されている。前記拡散反射凸部２３は、断面半円形のビードをなし、左右水平に設けられている。
【００３７】
さらに、図２に示すように、前記第２シェード部１５の前記折曲部２２は、前記第１シェード部１４の前記拡散反射凸部２３よりも上方に位置する。すなわち、前記第２シェード部１５の前記折曲部２２の下面と、前記第１シェード部１４の前記拡散反射凸部２３の内面とは、対向する。
【００３８】
この実施例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。
【００３９】
まず、光源２を点灯する。すると、この光源２の発光部１１から光Ｌ１、Ｌ２が放射される。この光Ｌ１、Ｌ２は、リフレクタ３の反射面１３でシェード５および投影レンズ４側に反射される。すなわち、光Ｌ１は、リフレクタ３の下側の反射面１３で反射される。また、光Ｌ２は、リフレクタ３の上側の反射面１３で反射される。
【００４０】
このとき、ソレノイド７が非駆動時、すなわち、非通電状態のときには、ばね部材６のばね力により、ソレノイド７の進退ロッド２１が前進してかつシェード５が上方に付勢されており、かつ、シェード５の取付部１６がストッパ９に弾性当接している。この結果、シェード５は、規制制動されていて、図１に示すロービーム姿勢（第１姿勢）にある。
【００４１】
シェード５が図１に示すロービーム姿勢にあるときには、リフレクタ３の反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４のうちの一部は、シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽される。一方、残りの反射光Ｌ３、Ｌ４は、投影レンズ４側に進み、投影レンズ４を経て、図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰとして、自動車の前方に投影（放射、照射）される。また、シェード５の第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８により図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰにカットオフラインＣＬが形成されている。
【００４２】
シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽される反射光Ｌ３、Ｌ４の一部の光Ｌ４は、第１シェード部１４と第２シェード部１５との間の空間２５を通って投影レンズ４側に光Ｌ５、Ｌ６として進む。
【００４３】
すなわち、図２に示すように、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部Ｌ５は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射し、また、第２シェード部１５の下縁部の折曲部２２の内側の反射面２７で反射し、さらに、再び第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射して、第２シェード部１５の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進む。
【００４４】
一方、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射して、第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進む。
【００４５】
また、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射し、さらに、第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射して第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進む。
【００４６】
さらに、図２に示すように、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射し、かつ、第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射した拡散反射光の一部Ｌ６は、第２シェード部１５の折曲部２２の外側の反射面２７で反射して第２シェード部１５の下縁の折曲部２２から投影レンズ４側に進む。
【００４７】
第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進んだ反射光、および、第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進んだ拡散反射光、および、第２シェード部１５の下縁の折曲部２２から投影レンズ４側に進んだ拡散反射光により、図５に示すように、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２がすれ違い用配光パターンＬＰの上方に形成される。一方、第２シェード部１５の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進んだ反射光Ｌ５により、図５に示すように、補助配光パターンＳＰ１がすれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間に配光される。
【００４８】
ソレノイド７に通電すると、ソレノイド７が駆動して、ソレノイド７の進退ロッド２１がばね部材６のばね力に抗して後退する。これに伴って、シェード５は、図１に示す上方のロービーム姿勢（第１姿勢）から下方のハイビーム姿勢（第２姿勢）に切り替わる。
【００４９】
すると、今まで、シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽されていたリフレクタ３の反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４は、残りの反射光Ｌ３、Ｌ４と共に、投影レンズ４側に進み、投影レンズ４を経て、図６に示す走行用配光パターンＨＰとして、自動車の前方に投影（放射、照射）される。
【００５０】
このとき、シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽されていたリフレクタ３の反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４が残りの反射光Ｌ３、Ｌ４に加わる。このために、走行用配光パターンＨＰのうちの所定の部分の光度を、所定値以上に保持することができる。
【００５１】
そして、ソレノイド７への通電を遮断すると、ソレノイド７が非駆動状態となるので、弾性変形していたばね部材６がばね力に弾性復帰する。この結果、シェード５は、下方のハイビーム姿勢（第２姿勢）から図１に示す上方のロービーム姿勢（第１姿勢）に切り替わる。これにより、図６に示す走行用配光パターンＨＰから図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよび補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２に切り替わる。
【００５２】
この実施例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。
【００５３】
この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４と第２シェード部１５との間の空間２５に入った光の一部Ｌ５が第２シェード部１５の下縁部の折曲部２２の内側の反射面２７で反射して第２シェード部１５の上縁の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進む。このために、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第２シェード部１５の上縁の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進んだ反射光Ｌ５により、図５に示すように、すれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間に、補助配光パターンＳＰ１として配光される。この結果、この実施例にかかる車両用前照灯１は、すれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間の光り抜けの部分（暗部）に補助配光パターンＳＰ１が配光されるので、すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬの明暗差を緩和させて、違和感の無い配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。その上、この実施例にかかる車両用前照灯１は、すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ付近に補助配光パターンＳＰ１が配光されるので、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【００５４】
また、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４に拡散反射凸部２３を設けたので、第１シェード部１４と第２シェード部１５との間の空間２５に入った光の一部が第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射して第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進む。このために、この実施例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ＳＰ２を適度な照度（光度、光量）でかつ幅広い範囲に配光することができ、最適なオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２が得られる。
【００５５】
しかも、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４に拡散反射凸部２３を設けたので、第１シェード部１４の強度を上げることができ、その上、第１シェード部１４と第２シェード部１５からなるシェード５の強度も上げることができる。
【００５６】
さらに、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第２シェード部１５の折曲部２２が第１シェード部１４の拡散反射凸部２３よりも上方に位置するので、第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射した拡散反射光の一部Ｌ６が第２シェード部１５の折曲部２２の外側の反射面２７で反射して第２シェード部１５の下縁の折曲部２２から投影レンズ４側に進む。このために、この実施例にかかる車両用前照灯１は、下縁部の上下方向の長さを短くした第２シェード部と同様の作用により、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２の照度（光度、光量）を上げると共に、範囲をすれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ付近まで広げることができ、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。このように、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４を有効に利用することができる。
【００５７】
ここで、下縁部の上下方向の長さが長い第２シェード部（図２中の二点鎖線で示す第２シェード部）２４の場合における光Ｌ４の利用について図２を参照して説明する。すなわち、下縁部の上下方向の長さが長い第２シェード部２４の場合は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射した反射光のうち、第２シェード２４の下縁部（二点鎖線で示されている部分）に進んだ反射光が第２シェード２４の下縁部（二点鎖線で示されている部分）で遮蔽され、第２シェード２４の下縁よりも下側に進んだ反射光Ｌ７が投影レンズ４側に進む。このために、下縁部の上下方向の長さが長い第２シェード部場合は、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４を有効に利用することが難しく、このために、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの照度（光度、光量）が下がると共に、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の間が広くなる。
【００５８】
以下、前記の実施例以外の例について説明する。前記の実施例においては、シェード５が第１シェード部１４と第２シェード部１５との２枚板構造をなすものである。ところが、この発明においては、空間を有する１枚板構造のシェードでも良い。
【００５９】
また、前記の実施例においては、図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよび補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２と図６に示す走行用配光パターンＨＰとが得られるものである。ところが、この発明においては、すれ違い用配光パターンと高速道路用配光パターンとが得られるもの、あるいは、すれ違い用配光パターンと高速道路用配光パターンと走行用配光パターンとが得られるもの、すなわち、複数の配光パターンが得られるものであって、その複数の配光パターンのうち少なくとも１つの配光パターンがカットオフラインを有する配光パターンであれば良い。
【００６０】
さらに、前記の実施例においては、シェード５が上下に移動して図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰと図６に示す走行用配光パターンＨＰとに切り替えるものである。ところが、この発明においては、シェードが固定式であって、配光パターンが切り替えられないものであって、カットオフラインを有する配光パターンであれば良い。
【００６１】
さらにまた、前記の実施例においては、駆動ユニットとしてソレノイド７を使用するものである。ところが、この発明においては、駆動ユニットとしてソレノイド以外のものであっても良い。たとえば、モータなどである。
【００６２】
さらにまた、前記の実施例においては、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３が第１エッジ１７もしくはその近傍に位置するものである。ところが、この発明においては、投影レンズ４の焦点Ｆ３が第１エッジ１７と第２エッジ１８との間に位置するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明にかかる車両用前照灯の実施例を示し、シェードがロービーム姿勢にあるときの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、リフレクタの上側の反射面からの反射光を第１シェード部と第２シェード部との間の空間に通過させる状態を示す説明断面図である。
【図３】同じく、シェードおよびばね部材を示す正面図である。
【図４】同じく、シェードおよびばね部材を示す斜視図である。
【図５】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６】同じく、走行用配光パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両用前照灯
２ 光源
３ リフレクタ
４ 投影レンズ
５ シェード
６ ばね部材（切替手段）
７ ソレノイド（駆動ユニット、切替手段）
８ フレーム部材
９ ストッパ
１０ ソケット機構
１１ 発光部
１２ 透孔
１３ 反射面
１４ 第１シェード部
１５ 第２シェード部
１６ 取付部
１７ 第１エッジ
１８ 第２エッジ
１９ 固定部
２０ スクリュー
２１ 進退ロッド
２２ 折曲部（下縁部）
２３ 拡散反射凸部
２４ 上下方向の長さが長い第２シェード部
２５ 空間
２６ 反射面
２７ 反射面
ＬＰ すれ違い用配光パターン（所定の配光パターン、主配光パターン）
ＣＬ カットオフライン
ＨＰ 走行用配光パターン
ＳＰ１ 補助配光パターン
ＳＰ２ オーバーヘッドサイン用の配光パターン
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線（上下の垂直軸）
Ｚ−Ｚ 反射面の光軸
Ｚ１−Ｚ１ 投影レンズの光軸
Ｆ１ 反射面の第１焦点
Ｆ２ 反射面の第２焦点
Ｆ３ 投影レンズの焦点
Ｌ１ 光源から下側の反射面への光
Ｌ２ 光源から上側の反射面への光
Ｌ３ 下側の反射面からの反射光
Ｌ４ 上側の反射面からの反射光
Ｌ５ 第２シェード部の第２エッジから投影レンズ側に進んだ反射光
Ｌ６ 第２シェード部の折曲部から投影レンズ側に進んだ反射光
Ｌ７ 上下方向の長さが長い第２シェード部の下縁から投影レンズ側に進んだ反射光
【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、所定の配光パターン（主配光パターン）、たとえば、すれ違い用配光パターンおよびオーバーヘッドサイン（頭上標識）用の配光パターン（補助配光パターン）と、その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の間に配光される補助配光パターンと、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】
所定の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する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、光源と、リフレクタと、集光レンズと、２枚の薄板構造のシェードと、備えるものである。
【０００３】
以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。従来の車両用前照灯は、光源を点灯すると、光源からの光の一部がシェードによって遮蔽されて残りの光が集光レンズ側に通って所定の配光パターンが得られる。また、シェードによって遮蔽された光の一部が２枚のシェードの間を通ってオーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られる。
【０００４】
ところが、従来の車両用前照灯は、所定の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の間に光り抜けの部分（暗部）が形成される場合がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７２１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、所定の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の間に光り抜けの部分（暗部）が形成される場合があるという点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明（請求項１にかかる発明）は、シェードが反射光の一部をカットオフする光源側の第１シェード部および投影レンズ側の第２シェード部から構成されていて、第１シェード部と第２シェード部との間にはカットオフした反射光の一部を投影レンズ側に通す空間が設けられていて、第１シェード部と第２シェード部とにはカットオフした反射光の一部を反射させる反射面がそれぞれ設けられていて、第２シェード部の下縁部が第１シェード部側に折り曲げられている、ことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、第１シェード部には反射光の一部を拡散反射させる拡散反射凸部が第２シェード部側に突設されている、ことを特徴とする。
【０００９】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、第２シェード部の折曲部が第１シェード部の拡散反射凸部よりも上方に位置する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、第１シェード部と第２シェード部との間の空間に入った光の一部が第２シェード部の下縁部の折曲部で反射して第２シェード部の上縁から投影レンズ側に進む。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、第２シェード部の上縁から投影レンズ側に進む光により、所定の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の間に補助配光パターンとして配光される。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、所定の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の間の光り抜けの部分（暗部）に補助配光パターンが配光されるので、所定の配光パターンのカットオフラインの明暗差を緩和させて、違和感の無い配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。その上、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、所定の配光パターンのカットオフライン付近に補助配光パターンが配光されるので、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【００１１】
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１シェード部に拡散反射凸部を設けたので、第１シェード部と第２シェード部との間の空間に入った光の一部が第１シェード部の拡散反射凸部で拡散反射して第２シェード部の下縁から投影レンズ側に進む。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、オーバーヘッドサイン用の配光パターンを適度な照度（光度、光量）でかつ幅広い範囲に配光することができ、最適なオーバーヘッドサイン用の配光パターンが得られる。
【００１２】
しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、第１シェード部に拡散反射凸部を設けたので、第１シェード部の強度を上げることができ、その上、第１シェード部と第２シェード部からなるシェードの強度も上げることができる。
【００１３】
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、第２シェード部の折曲部が第１シェード部の拡散反射凸部よりも上方に位置するので、第１シェード部の拡散反射凸部で拡散反射した拡散反射光の一部が第２シェード部の折曲部で反射して第２シェード部の下縁の折曲部から投影レンズ側に進む。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、下縁部の上下方向の長さを短くした第２シェード部と同様の作用により、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの照度（光度、光量）を上げると共に、範囲を所定の配光パターンのカットオフライン付近まで広げることができ、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施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「ＶＵ−ＶＤ」は、上下の垂直軸、および、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。なお、この明細書および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前照灯を車両（自動車）に装備された際の車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。
【実施例】
【００１５】
以下、この実施例にかかる車両用前照灯の構成について説明する。この実施例にかかる車両用前照灯は、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、この実施例にかかる車両用前照灯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、この実施例にかかる車両用前照灯と左右がほぼ逆の構成からなる。
【００１６】
図１において、符号１は、この実施例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。また、前記車両用前照灯１は、図１に示すように、光源２と、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、切替手段としてのばね部材６および駆動ユニット７と、フレーム部材８と、ストッパ９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。
【００１７】
前記光源２および前記リフレクタ３および前記投影レンズ４および前記シェード５および前記ばね部材６および前記駆動ユニット７および前記フレーム部材８および前記ストッパ９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。
【００１８】
前記光源２は、この例では、放電灯（図示せず）を使用する。前記放電灯は、いわゆる、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）などである。前記光源２は、前記リフレクタ３にソケット機構１０を介して着脱可能に取り付けられている。なお、前記光源２としては、前記放電灯以外に、ハロゲン電球、白熱電球、ＬＥＤなどの半導体型光源でも良い。前記光源２は、発光部１１を有する。
【００１９】
前記リフレクタ３は、前記光源２からの光Ｌ１、Ｌ２を前記投影レンズ４側に反射させるものである。前記リフレクタ３は、前記フレーム部材８に固定保持されている。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）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の後側の閉塞部の中央には、前記光源２が挿入されるための円形の透孔１２が設けられている。
【００２０】
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、反射面１３が形成されている。前記リフレクタ３の反射面１３は、楕円もしくは楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面（図１の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図示しない水平断面が放物面ないし変形放物面をなす反射面）からなる。このために、前記リフレクタ３の前記反射面１３は、第１焦点Ｆ１と、第２焦点（水平断面上の焦線）Ｆ２と、光軸Ｚ−Ｚと、をそれぞれ有する。前記リフレクタ３の前記反射面１３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。前記リフレクタ３の前記反射面１３の前記第１焦点Ｆ１は、前記光源２の前記発光部１１もしくはその近傍に位置する。
【００２１】
前記投影レンズ４は、前記リフレクタ３の前記反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４を車両の前方に投影するものである。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（もしくは平面）をなす。前記投影レンズ４は、前記フレーム部材８に固定保持されている。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）Ｆ３と、光軸Ｚ１−Ｚ１と、を有する。前記投影レンズ４の焦点Ｆ３は、前記反射面１３の第２焦点Ｆ２もしくはその近傍に位置する。前記投影レンズ４の光軸Ｚ１−Ｚ１と前記反射面１３の光軸Ｚ−Ｚとは、一致もしくはほぼ一致している。なお、前記投影レンズ４の光軸Ｚ１−Ｚ１と前記反射面１３の光軸Ｚ−Ｚとは、左右にずれていても良い。
【００２２】
前記シェード５は、前記リフレクタ３の前記反射面１３から前記投影レンズ４に向かう反射光Ｌ３、Ｌ４を、複数の配光パターン、たとえば、図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよび補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２と、図６に示す走行用配光パターンＨＰとが得られる複数のビーム、すなわち、ロービームと、ハイビームとに切り替えるものである。前記すれ違い用配光パターンＬＰおよび前記走行用配光パターンＨＰは、所定の配光パターンであって、主配光パターンである。前記オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２は、頭上標識用の配光パターンであって、補助配光パターンである。前記シェード５は、製造コストが安価である板構造（この例では、ステンレスやＳＵＳ（ばね鋼板）など、光を反射させることができる平板の薄鋼板構造）からなる。
【００２３】
前記シェード５は、図１〜図４に示すように、垂直で長く後側（前記光源２側）に位置する第１シェード部１４と、同じく垂直で短く前側（前記投影レンズ４側）に位置する第２シェード部１５と、水平な取付部１６と、から構成されている。前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５とは、別個の板部材からなり、前記第１シェード部１４の左右両端部と前記第２シェード部１５の左右両端部とが固定手段（加締め、リベット止め、溶接、接着など）により固定されている。前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５は、前記反射光Ｌ３、Ｌ４を前記ロービームと、前記ハイビームとに切り替えるものである。
【００２４】
前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５は、上から見て、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３に沿って中央部が前記光源２側に突出しかつ左右両端部が前記投影レンズ４側に突出した湾曲形状をなす。前記シェード５は、前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５とからなる２枚の板構造とすることにより、前記配光パターンＬＰ、ＨＰに生じる色（たとえば、青色）を消すことができる。
【００２５】
前記第１シェード部１４の上縁には、第１エッジ１７が設けられている。また、前記第２シェード部１５の上縁には、第２エッジ１８が設けられている。前記第１エッジ１７は、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３もしくはその近傍に位置する。すなわち、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３は、前記第１エッジ１７もしくはその近傍に位置する。一方、前記第２エッジ１８は、前記第１エッジ１７よりも前記投影レンズ４側に位置する。前記第１エッジ１７および前記第２エッジ１８は、それぞれ、左側の上水平エッジと、右側の下水平エッジと、中央の斜めエッジと、からなる。上水平エッジは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの対向車線側の下水平カットオフラインＣＬを形成し、下水平エッジは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの走行車線側の上水平カットオフラインＣＬを形成し、斜めエッジは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬを形成する。
【００２６】
前記シェード５の前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５が第１姿勢に切り替えられているときにおいて、前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５は、前記リフレクタ３の前記反射面１３から前記投影レンズ４に向かう反射光Ｌ３、Ｌ４の一部をカットオフして残りの反射光Ｌ３、Ｌ４を前記投影レンズ４側に通して前記カットオフラインＣＬを有する前記すれ違い用配光パターンＬＰを形成する。このとき、前記第１シェード部１４の前記第１エッジ１７および前記第２シェード部１５の前記第２エッジ１８は、前記すれ違い用配光パターンＬＰの前記カットオフラインＣＬを形成する。
【００２７】
前記ばね部材６および前記駆動ユニット７は、前記シェード５の姿勢を、上方の姿勢と下方の姿勢との間において、前記ロービームと前記ハイビームとが得られる複数の姿勢、すなわち、第１姿勢のロービーム姿勢と第２姿勢のハイビーム姿勢とに切り替えるものである。前記ロービーム姿勢は、図１に示す上方の姿勢（位置）であり、前記ハイビーム姿勢は、図１に示すロービーム姿勢よりも下方に位置する下方の姿勢（位置）である。
【００２８】
前記ばね部材６は、ステンレスやＳＵＳ（ばね鋼板）などの弾性を有する薄板構造からなる。また、前記ばね部材６は、図１、図３、図４に示すように、左右両端部が半円形をなしかつ上下両端部が水平をなす構造である。前記シェード５と前記ばね部材６とは、一体構造をなす。すなわち、前記シェード５の前記取付部１６が前記ばね部材６の上水平部のほぼ中央部と一体に設けられている。なお、前記シェード５と前記ばね部材６とは、それぞれ別個に製造してから一体に固定しても良い。
【００２９】
前記ばね部材６は、前記フレーム部材８に固定されている。すなわち、前記ばね部材６の下水平部の固定部１９の両端部がスクリュー２０止めにより前記フレーム部材８に固定されている。前記シェード５と一体構造の前記ばね部材６が前記フレーム部材８に固定されることにより、前記ばね部材６のばね力が作用する方向は、前記シェード５の姿勢が上方の第１姿勢（ロービーム姿勢）と下方の第２姿勢（ハイビーム姿勢）との間において切り替わる方向と一致もしくはほぼ一致する。
【００３０】
前記駆動ユニット７は、ソレノイドから構成されている。前記ソレノイド７は、図１に示すように、前記ばね部材６の空間中に収納されており、かつ、前記ばね部材６の前記固定部１９を介して前記フレーム部材８に固定されている。前記ソレノイド７の進退ロッド２１の先端は、前記シェード５および前記ばね部材６の前記取付部１６に取り付けられている。前記ソレノイド７の進退ロッド２１が進退する方向は、図１に示すように、前記ばね部材６のばね力の作用方向および前記シェード５の姿勢の切替方向と一致もしくはほぼ一致する。前記ばね部材６のばね力の作用方向および前記シェード５の姿勢の切替方向および前記ソレノイド７の進退ロッド２１の進退方向は、上下の垂直軸ＶＵ−ＶＤ方向である。
【００３１】
前記フレーム部材８には、前記ストッパ９が固定されている。前記ストッパ９は、図１に示すように、前記ソレノイド７が非駆動時において、前記シェード５の前記取付部１６が弾性当接して、前記シェード５のロービーム姿勢を規制制動するものである。
【００３２】
前記シェード５の前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５との間の間隔は、中央部が広く、かつ、左右両端部が狭い。これにより、前記すれ違い用配光パターンＬＰの左右両端部のカットオフラインＣＬの明暗差をぼかして視認性を向上させることができる。
【００３３】
２枚の薄板構造からなる前記シェード５の前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５との間には、カットオフした前記反射光Ｌ４の一部Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７を前記投影レンズ４側に通す空間２５が設けられている。前記第１シェード部１４と前記第２シェード部１５とには、カットオフした前記反射光Ｌ４の一部Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７を反射させる反射面２６、２７がそれぞれ設けられている。前記反射面２６、２７は、前記シェード５の素材の面をそのまま使用しても良いし、また、新たに反射面処理を施したものでも良い。前記シェード５の前記空間２５を通った光Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７により、前記すれ違い用配光パターンＬＰの上方に形成される補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２を形成する。
【００３４】
なお、前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５に設ける前記反射面２６、２７は、少なくとも、相互に対向する前記第１シェード部１４の内側の面および前記第２シェード部１５の内側の面と、前記第２シェード部１５の下縁部（折曲部２２）の内外両側の面と、である。また、前記第１シェード部１４および前記第２シェード部１５に設けた前記反射面２６、２７は、平面でも、曲面でも、自由曲面でも良い。
【００３５】
図２に示すように、前記第２シェード部１５の下縁部２２が、前記第１シェード部１４側に折り曲げられている。前記第２シェード部１５の下縁部の折曲部２２の折曲角度は、任意に設定する。
【００３６】
また、図２に示すように、前記第１シェード部１４には、前記反射光Ｌ４の一部Ｌ６を拡散反射させる拡散反射凸部２３が前記第２シェード部１５側に突設されている。前記拡散反射凸部２３は、断面半円形のビードをなし、左右水平に設けられている。
【００３７】
さらに、図２に示すように、前記第２シェード部１５の前記折曲部２２は、前記第１シェード部１４の前記拡散反射凸部２３よりも上方に位置する。すなわち、前記第２シェード部１５の前記折曲部２２の下面と、前記第１シェード部１４の前記拡散反射凸部２３の内面とは、対向する。
【００３８】
この実施例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。
【００３９】
まず、光源２を点灯する。すると、この光源２の発光部１１から光Ｌ１、Ｌ２が放射される。この光Ｌ１、Ｌ２は、リフレクタ３の反射面１３でシェード５および投影レンズ４側に反射される。すなわち、光Ｌ１は、リフレクタ３の下側の反射面１３で反射される。また、光Ｌ２は、リフレクタ３の上側の反射面１３で反射される。
【００４０】
このとき、ソレノイド７が非駆動時、すなわち、非通電状態のときには、ばね部材６のばね力により、ソレノイド７の進退ロッド２１が前進してかつシェード５が上方に付勢されており、かつ、シェード５の取付部１６がストッパ９に弾性当接している。この結果、シェード５は、規制制動されていて、図１に示すロービーム姿勢（第１姿勢）にある。
【００４１】
シェード５が図１に示すロービーム姿勢にあるときには、リフレクタ３の反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４のうちの一部は、シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽される。一方、残りの反射光Ｌ３、Ｌ４は、投影レンズ４側に進み、投影レンズ４を経て、図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰとして、自動車の前方に投影（放射、照射）される。また、シェード５の第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８により図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰにカットオフラインＣＬが形成されている。
【００４２】
シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽される反射光Ｌ３、Ｌ４の一部の光Ｌ４は、第１シェード部１４と第２シェード部１５との間の空間２５を通って投影レンズ４側に光Ｌ５、Ｌ６として進む。
【００４３】
すなわち、図２に示すように、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部Ｌ５は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射し、また、第２シェード部１５の下縁部の折曲部２２の内側の反射面２７で反射し、さらに、再び第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射して、第２シェード部１５の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進む。
【００４４】
一方、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射して、第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進む。
【００４５】
また、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射し、さらに、第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射して第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進む。
【００４６】
さらに、図２に示すように、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４の一部は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射し、かつ、第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射した拡散反射光の一部Ｌ６は、第２シェード部１５の折曲部２２の外側の反射面２７で反射して第２シェード部１５の下縁の折曲部２２から投影レンズ４側に進む。
【００４７】
第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進んだ反射光、および、第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進んだ拡散反射光、および、第２シェード部１５の下縁の折曲部２２から投影レンズ４側に進んだ拡散反射光により、図５に示すように、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２がすれ違い用配光パターンＬＰの上方に形成される。一方、第２シェード部１５の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進んだ反射光Ｌ５により、図５に示すように、補助配光パターンＳＰ１がすれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間に配光される。
【００４８】
ソレノイド７に通電すると、ソレノイド７が駆動して、ソレノイド７の進退ロッド２１がばね部材６のばね力に抗して後退する。これに伴って、シェード５は、図１に示す上方のロービーム姿勢（第１姿勢）から下方のハイビーム姿勢（第２姿勢）に切り替わる。
【００４９】
すると、今まで、シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽されていたリフレクタ３の反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４は、残りの反射光Ｌ３、Ｌ４と共に、投影レンズ４側に進み、投影レンズ４を経て、図６に示す走行用配光パターンＨＰとして、自動車の前方に投影（放射、照射）される。
【００５０】
このとき、シェード５の第１シェード部１４および第２シェード部１５により遮蔽されていたリフレクタ３の反射面１３からの反射光Ｌ３、Ｌ４が残りの反射光Ｌ３、Ｌ４に加わる。このために、走行用配光パターンＨＰのうちの所定の部分の光度を、所定値以上に保持することができる。
【００５１】
そして、ソレノイド７への通電を遮断すると、ソレノイド７が非駆動状態となるので、弾性変形していたばね部材６がばね力に弾性復帰する。この結果、シェード５は、下方のハイビーム姿勢（第２姿勢）から図１に示す上方のロービーム姿勢（第１姿勢）に切り替わる。これにより、図６に示す走行用配光パターンＨＰから図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよび補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２に切り替わる。
【００５２】
この実施例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。
【００５３】
この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４と第２シェード部１５との間の空間２５に入った光の一部Ｌ５が第２シェード部１５の下縁部の折曲部２２の内側の反射面２７で反射して第２シェード部１５の上縁の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進む。このために、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第２シェード部１５の上縁の第２エッジ１８から投影レンズ４側に進んだ反射光Ｌ５により、図５に示すように、すれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間に、補助配光パターンＳＰ１として配光される。この結果、この実施例にかかる車両用前照灯１は、すれ違い用配光パターンＬＰとオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２との間の光り抜けの部分（暗部）に補助配光パターンＳＰ１が配光されるので、すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬの明暗差を緩和させて、違和感の無い配光パターンが得られ、交通安全に貢献することができる。その上、この実施例にかかる車両用前照灯１は、すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ付近に補助配光パターンＳＰ１が配光されるので、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【００５４】
また、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４に拡散反射凸部２３を設けたので、第１シェード部１４と第２シェード部１５との間の空間２５に入った光の一部が第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射して第２シェード部１５の下縁から投影レンズ４側に進む。このために、この実施例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ＳＰ２を適度な照度（光度、光量）でかつ幅広い範囲に配光することができ、最適なオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２が得られる。
【００５５】
しかも、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４に拡散反射凸部２３を設けたので、第１シェード部１４の強度を上げることができ、その上、第１シェード部１４と第２シェード部１５からなるシェード５の強度も上げることができる。
【００５６】
さらに、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第２シェード部１５の折曲部２２が第１シェード部１４の拡散反射凸部２３よりも上方に位置するので、第１シェード部１４の拡散反射凸部２３で拡散反射した拡散反射光の一部Ｌ６が第２シェード部１５の折曲部２２の外側の反射面２７で反射して第２シェード部１５の下縁の折曲部２２から投影レンズ４側に進む。このために、この実施例にかかる車両用前照灯１は、下縁部の上下方向の長さを短くした第２シェード部と同様の作用により、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２の照度（光度、光量）を上げると共に、範囲をすれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ付近まで広げることができ、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。このように、この実施例にかかる車両用前照灯１は、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４を有効に利用することができる。
【００５７】
ここで、下縁部の上下方向の長さが長い第２シェード部（図２中の二点鎖線で示す第２シェード部）２４の場合における光Ｌ４の利用について図２を参照して説明する。すなわち、下縁部の上下方向の長さが長い第２シェード部２４の場合は、空間２５における第１シェード部１４の反射面２６と第２シェード部１５の反射面２７とで反射した反射光のうち、第２シェード２４の下縁部（二点鎖線で示されている部分）に進んだ反射光が第２シェード２４の下縁部（二点鎖線で示されている部分）で遮蔽され、第２シェード２４の下縁よりも下側に進んだ反射光Ｌ７が投影レンズ４側に進む。このために、下縁部の上下方向の長さが長い第２シェード部場合は、第１シェード部１４の第１エッジ１７および第２シェード部１５の第２エッジ１８側から空間２５中に入った光Ｌ４を有効に利用することが難しく、このために、オーバーヘッドサイン用の配光パターンの照度（光度、光量）が下がると共に、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の間が広くなる。
【００５８】
以下、前記の実施例以外の例について説明する。前記の実施例においては、シェード５が第１シェード部１４と第２シェード部１５との２枚板構造をなすものである。ところが、この発明においては、空間を有する１枚板構造のシェードでも良い。
【００５９】
また、前記の実施例においては、図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよび補助配光パターンＳＰ１およびオーバーヘッドサイン用の配光パターンＳＰ２と図６に示す走行用配光パターンＨＰとが得られるものである。ところが、この発明においては、すれ違い用配光パターンと高速道路用配光パターンとが得られるもの、あるいは、すれ違い用配光パターンと高速道路用配光パターンと走行用配光パターンとが得られるもの、すなわち、複数の配光パターンが得られるものであって、その複数の配光パターンのうち少なくとも１つの配光パターンがカットオフラインを有する配光パターンであれば良い。
【００６０】
さらに、前記の実施例においては、シェード５が上下に移動して図５に示すすれ違い用配光パターンＬＰと図６に示す走行用配光パターンＨＰとに切り替えるものである。ところが、この発明においては、シェードが固定式であって、配光パターンが切り替えられないものであって、カットオフラインを有する配光パターンであれば良い。
【００６１】
さらにまた、前記の実施例においては、駆動ユニットとしてソレノイド７を使用するものである。ところが、この発明においては、駆動ユニットとしてソレノイド以外のものであっても良い。たとえば、モータなどである。
【００６２】
さらにまた、前記の実施例においては、前記投影レンズ４の焦点Ｆ３が第１エッジ１７もしくはその近傍に位置するものである。ところが、この発明においては、投影レンズ４の焦点Ｆ３が第１エッジ１７と第２エッジ１８との間に位置するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明にかかる車両用前照灯の実施例を示し、シェードがロービーム姿勢にあるときの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、リフレクタの上側の反射面からの反射光を第１シェード部と第２シェード部との間の空間に通過させる状態を示す説明断面図である。
【図３】同じく、シェードおよびばね部材を示す正面図である。
【図４】同じく、シェードおよびばね部材を示す斜視図である。
【図５】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６】同じく、走行用配光パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両用前照灯
２ 光源
３ リフレクタ
４ 投影レンズ
５ シェード
６ ばね部材（切替手段）
７ ソレノイド（駆動ユニット、切替手段）
８ フレーム部材
９ ストッパ
１０ ソケット機構
１１ 発光部
１２ 透孔
１３ 反射面
１４ 第１シェード部
１５ 第２シェード部
１６ 取付部
１７ 第１エッジ
１８ 第２エッジ
１９ 固定部
２０ スクリュー
２１ 進退ロッド
２２ 折曲部（下縁部）
２３ 拡散反射凸部
２４ 上下方向の長さが長い第２シェード部
２５ 空間
２６ 反射面
２７ 反射面
ＬＰ すれ違い用配光パターン（所定の配光パターン、主配光パターン）
ＣＬ カットオフライン
ＨＰ 走行用配光パターン
ＳＰ１ 補助配光パターン
ＳＰ２ オーバーヘッドサイン用の配光パターン
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線（上下の垂直軸）
Ｚ−Ｚ 反射面の光軸
Ｚ１−Ｚ１ 投影レンズの光軸
Ｆ１ 反射面の第１焦点
Ｆ２ 反射面の第２焦点
Ｆ３ 投影レンズの焦点
Ｌ１ 光源から下側の反射面への光
Ｌ２ 光源から上側の反射面への光
Ｌ３ 下側の反射面からの反射光
Ｌ４ 上側の反射面からの反射光
Ｌ５ 第２シェード部の第２エッジから投影レンズ側に進んだ反射光
Ｌ６ 第２シェード部の折曲部から投影レンズ側に進んだ反射光
Ｌ７ 上下方向の長さが長い第２シェード部の下縁から投影レンズ側に進んだ反射光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の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す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リフレクタと、
前記リフレクタからの反射光を車両の前方に投影する投影レンズと、
前記リフレクタから前記投影レンズに向かう反射光の一部をカットオフして残りの反射光を前記投影レンズ側に通して前記所定の配光パターンを形成し、かつ、カットオフした前記反射光の一部を前記投影レンズ側に通して前記オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記反射光の一部をカットオフする前記光源側の第１シェード部および前記投影レンズ側の第２シェード部から構成されていて、
前記第１シェード部と前記第２シェード部との間には、カットオフした前記反射光の一部を前記投影レンズ側に通す空間が設けられていて、
前記第１シェード部と前記第２シェード部とには、カットオフした前記反射光の一部を反射させる反射面がそれぞれ設けられていて、
前記第２シェード部の下縁部が、前記第１シェード部側に折り曲げられている、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１シェード部には、前記反射光の一部を拡散反射させる拡散反射凸部が前記第２シェード部側に突設されている、
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】
前記第２シェード部の折曲部は、前記第１シェード部の前記拡散反射凸部よりも上方に位置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項１】
所定の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す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リフレクタと、
前記リフレクタからの反射光を車両の前方に投影する投影レンズと、
前記リフレクタから前記投影レンズに向かう反射光の一部をカットオフして残りの反射光を前記投影レンズ側に通して前記所定の配光パターンを形成し、かつ、カットオフした前記反射光の一部を前記投影レンズ側に通して前記オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記反射光の一部をカットオフする前記光源側の第１シェード部および前記投影レンズ側の第２シェード部から構成されていて、
前記第１シェード部と前記第２シェード部との間には、カットオフした前記反射光の一部を前記投影レンズ側に通す空間が設けられていて、
前記第１シェード部と前記第２シェード部とには、カットオフした前記反射光の一部を反射させる反射面がそれぞれ設けられていて、
前記第２シェード部の下縁部が、前記第１シェード部側に折り曲げられている、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１シェード部には、前記反射光の一部を拡散反射させる拡散反射凸部が前記第２シェード部側に突設されている、
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】
前記第２シェード部の折曲部は、前記第１シェード部の前記拡散反射凸部よりも上方に位置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１９３８１０（Ｐ２００９−１９３８１０Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３０５４（Ｐ２００８−３３０５４）
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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