説明

車両用灯具

【課題】バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおける配光パターン側方の光量不足を回避可能な車両用灯具の提供を図る。
【解決手段】光源バルブ2から灯具前方の斜め上方に出射された直射光は、シェード5の上方に設けられた第2リフレクタ7に入射し、シェード5の側部後方の近傍に配設された第3リフレクタ8に向けて反射される。第3リフレクタ8の反射面8aは灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されているため、第3リフレクタ8から投影レンズ4に向かう反射光は、上下方向の拡散が抑制されて横方向に広がりを持ったほぼ平行光として集光され、投影レンズ4を透過して配光パターンPの側方でカットオフラインC付近に配光される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のヘッドランプを始めとして、リヤコンビネーションランプやフォグランプ等に用いられる車両用灯具、とりわけ、線分光源として構成された光源バルブの直射光およびリフレクタによる反射光を投影レンズで集光して、車両前方に照射するプロジェクタタイプの車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
上述のように線分光源として構成された光源バルブを用いたプロジェクタランプとして、特許文献1に示されているものが知られている。
【0003】
これは、灯具の前後方向のコンパクト化を図るために、光源バルブをそのバルブ軸線を投影レンズの灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線と直交する方向に、第1リフレクタの側方を貫通して挿入固定した所謂バルブ横挿しタイプと称されるものである。
【0004】
発光部がバルブ軸線方向に延びる線分光源の配光は、バルブ軸線と直交する方向の光度が最も高く、バルブ軸線方向の光度が最も低くなる光源分布を有することは広く知られている。
【0005】
そこで、この特許文献1の開示技術では、発光部から灯具前方の斜め上方に放射された光を第2リフレクタによって、光源バルブのバルブ挿入方向前方領域に反射させて当該領域の光量不足を補っている。そして、第2リフレクタからの反射光を、バルブ挿入方向前方領域に設けた第3リフレクタにより投影レンズに向けて反射させることにより、前方照射光として有効利用しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−59609号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにあっては、第1リフレクタの光源バルブを取り付けた側の側方部分は、光源バルブが占有するため投影レンズに導光する反射面の確保が難しい。
【0008】
従って、特にすれ違いビーム生成用のプロジェクタランプの場合、配光パターンの一側方、即ち、第1リフレクタの光源バルブ装着部に対応した配光パターンの側方が光量不足となって、照明効果が低減してしまうことは否めない。
【0009】
しかし、特許文献1の開示技術では、光源バルブの斜め上方への直射光の前方照射光としての有効利用を図れるとしても、このような第1リフレクタの光源バルブ装着側の側方反射面の不足対策がなされていないため、配光パターン側方の光量不足の問題を解決することはできない。
【0010】
そこで、本発明はバルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおける配光パターン側方の光量不足を回避できて、照明効果を高めることができる車両用灯具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の車両用灯具は、線分光源として構成された光源バルブと、前記光源バルブの出射光の一部を灯具前方に向けて反射する第1リフレクタと、前記光源バルブの直射光および前記第1リフレクタによる反射光を集光して灯具前方に照射する投影レンズと、前記第1リフレクタと前記投影レンズとの間に配置されて所定の配光パターンを形成するシェードと、を備え、前記光源バルブが、そのバルブ軸線が前記投影レンズの灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線と直交する方向に、前記第1リフレクタの側方を貫通して挿入固定されたプロジェクタタイプの灯具として構成されている。そして、前記シェードの上方には、前記光源バルブから入射する斜め上向きの直射光を、該シェードの側部後方に向けて反射する第2リフレクタが設けられ、前記シェードの側部後方の近傍には、前記第2リフレクタからの反射光を前記投影レンズに向けて反射する第3リフレクタが設けられ、前記第3リフレクタの反射面が、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されていることを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、光源バルブから出射されて灯具前方の斜め上方に指向する直射光は、第2リフレクタに入射して該第2リフレクタによりシェードの側部後方に向けて反射される。第2リフレクタからの反射光は、第3リフレクタによって投影レンズに向けて反射されて灯具前方の照明に寄与される。このとき、第3リフレクタの反射面が灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されているため、投影レンズに向かう反射光は上下方向の拡散が抑制されて、横方向に広がりを持ったほぼ平行光として集光される。しかも、この第3リフレクタはシェードの側部後方の近傍にあるため、該第3リフレクタからの反射光を配光パターンの側方でカットオフライン付近に配光される。
【0013】
この結果、バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおけるバルブ挿入方向への出射量不足に起因した配光パターンの全体的な光量不足を回避できることは勿論、配光パターン側部の光量不足を回避し、かつ、側方へ広がりをもった配光パターンの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態における灯具ユニットを示す略示的縦断面図。
【図2】図1に示した灯具ユニットの略示的平断面図。
【図3】図1に示した灯具ユニットにより得られる配光パターンの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態を車両用ヘッドランプを例に採って図面と共に詳述する。
【0016】
図1,2に示すヘッドランプの灯具ユニット1は、光源バルブ2と、光源バルブ2の出射光の一部を灯具前方に向けて反射する第1リフレクタ3と、光源バルブ2の直射光および第1リフレクタ3による反射光を集光して灯具前方に照射する投影レンズ4と、所定の配光パターンを形成するシェード5と、を備えたプロジェクタタイプとして構成されている。
【0017】
この灯具ユニット1が、図外のランプハウジングと素通しのアウターレンズとで形成される灯室内に配設されて、ヘッドランプが構成される。
【0018】
投影レンズ4として本実施形態では、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズが用いられている。この投影レンズ4は、その後方側焦点Fを含むメリジオナル像面上の像を反転して灯具前方へ投影する。
【0019】
第1リフレクタ3は凹型の反射面3aを有し、この反射面3aは、レンズ中心軸線Z1を中心軸とする回転楕円面または楕円を基本とする自由曲面に形成されて、レンズ中心軸線Z1上で後方側焦点Fの後方に第1焦点F1と、該後方側焦点Fの近傍に第2焦点F2とを備えている。図示する例では、便宜的に後方側焦点Fと第2焦点F2とを同位置としている。この反射面3aの離心率は、鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。
【0020】
前記投影レンズ4は略円筒状のレンズホルダー6に装着され、レンズホルダー6は第1リフレクタ3の前側開口縁に結合固定されている。
【0021】
光源バルブ2は、発光部2aがバルブ軸線Z2方向に延びる線分光源として構成された、例えばハロゲンランプやHIDランプ(高輝度放電ランプ)が用いられている。光源バルブ2の発光部2aの中心位置は、第1リフレクタ3の第1焦点F1の位置またはその近傍位置に設定される。
【0022】
これにより、光源バルブ2から出射される光のうち、第1リフレクタ3の反射面3aにより反射された光は、該第1リフレクタ3の第2焦点F2またはその近傍に集束され、投影レンズ4を通過する際にレンズ光軸線Z1に対して平行もしくはほぼ平行な光束に集光されて灯具前方へ照射される。
【0023】
シェード5はレンズホルダー6の略下半部に立設されて、第1リフレクタ3と投影レンズ4との間に配置されている。シェード5の上端縁5aは投影レンズ4の後方側焦点Fを通るメリジオナル像面に沿って形成されて、すれ違い用の配光パターンのカットオフラインを形成する明暗境界形成部を構成している。
【0024】
これにより、光源バルブ2の直射光の一部、および第1リフレクタ3の反射面3aからの反射光の一部をシェード5で遮蔽し、投影レンズ4から灯具前方へ照射する上向きの光を除去して、図3に示す上側にカットオフラインCを有するすれ違い用の配光パターンPを形成する。
【0025】
ここで、前記光源バルブ2は、そのバルブ軸線Z2が投影レンズ4のレンズ中心軸線Z1と直交する方向に、第1リフレクタ3の一側を貫通して挿入固定して、所謂バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプとして構成されている。これにより、ヘッドランプの前後方向寸法が短縮され、搭載スペースが小さく制約された車体前部への車載レイアウトの容易化を図っている。
【0026】
また、シェード5の上方位置には、光源バルブ2の斜め上向きに指向する直射光を、該シェード5の一側部後方に向けて反射する第2リフレクタ7が設けられている。
【0027】
この第2リフレクタ7は、例えば、前記レンズホルダー6の上壁内面に形成され、通常はレンズホルダー6の上壁で遮断されてすれ違い配光に寄与されない斜め上向きの直射光を反射させて車両前方の照明に有効利用するもので、凹型の反射面7aを有している。
【0028】
この反射面7aは、光源バルブ2の発光部2aの中心を一方の焦点F3とし、シェード5の一方の側部の後方近傍を他方の焦点F4とする略楕円面形状とされている。
【0029】
本実施形態では、第2リフレクタ7の反射面7aの焦点F4は、第1リフレクタ3に対する光源バルブ2の挿入固定側におけるシェード5の側部後方の近傍に設定されている。
【0030】
そして、このシェード5の一方の側部後方の近傍には、第2リフレクタ7からの反射光を投影レンズ4に向けて反射する第3リフレクタ8が設けられている。
【0031】
第3リフレクタ8の反射面8aは、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面とされていて、前記第2リフレクタ7の他方の焦点F4は、この第3リフレクタ8の焦線上にある。この第3リフレクタ8は、本実施形態では前記投影レンズ4のメリジオナル像面に沿うシェード5の上端縁5aの側部の湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されている。
【0032】
また、第3リフレクタ8は、本実施形態では第1リフレクタ3の前縁部から延設した構造として示しているが、レンズホルダー6に設けることも勿論可能である。
【0033】
以上の構成からなる本実施形態のヘッドランプにあっては、光源バルブ2から出射される直射光の一部、および第1リフレクタ3の反射面3aからの反射光の一部はシェード5によって遮断されて投影レンズ4を透過し、車両前方に照射される。
【0034】
図3は、投影レンズ4によって投影される車両前方の仮想スクリーン上の配光パターンPの一例を示している。この配光パターンPはシェード5の上端縁5aの形状に対応して、例えば、上縁にほぼ水平な段付きのカットオフラインCを有するすれ違い用の配光パターンとして得られる。
【0035】
光源バルブ2の発光部2aがバルブ軸線Z2方向に延びる線分光源の配光は、前述のようにバルブ軸線Z2と直交する方向の光度が最も高く、バルブ軸線Z2方向の光度が最も低くなる光度分布を有する。この光源バルブ2は、バルブ軸線Z2が投影レンズ4の灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線Z1と直交する方向に、第1リフレクタ3の一側を貫通して挿入固定されて、所謂バルブ横挿しタイプとして構成されている。このため、第1リフレクタ3の左右側部からの反射光の光度は低い。
【0036】
従って、配光パターンPの左右両側部PL,PRは中央部分POに較べて光度が低くなる傾向にある。特に、光源バルブ2が横挿しに貫通した第1リフレクタ3の一方の側部では、この光源バルブ2の貫通配設によって反射面3aの面積が狭められるため、この一方の側部の反射面3aに対応した配光パターンPの一方の側部PRの光度不足の度合いが高まる。
【0037】
一方、光源バルブ2から灯具前方の斜め上方に向けて出射された直射光は、第2リフレクタ7に入射する。この灯具前方の斜め上方に向かう直射光は、本来、すれ違い配光には不適合とされてレンズホルダー6の上壁により遮断されるのであるが、第2リフレクタ7の反射面7aによってシェード5の一方の側部後方に近接した焦点F4に向けて反射して集光される。
【0038】
そして、第2リフレクタ7からの反射光は、第3リフレクタ8によって投影レンズ4に向けて反射され、車両前方の照明に寄与される。
【0039】
このとき、第3リフレクタ8の反射面8aは、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面とされて第2リフレクタ7の焦点F4が第3リフレクタ8の焦線上にあるため、投影レンズ4に向かう反射光は上下方向の拡散が抑制されて、横方向に広がりを持ったほぼ平行光として集光される。
【0040】
しかも、この第3リフレクタ8はシェード5の一方の側部後方の近傍にあるため、第3リフレクタ8からの反射光を配光パターンPの側方でカットオフラインC付近に配光することができる。
【0041】
特に、本実施形態では、第2リフレクタ7の焦点F4の位置、および第3リフレクタ8の配設位置が、第1リフレクタ3における光源バルブ2の挿入固定側の側部前方で、シェード5の側部後方の近傍に設定されているため、図3に示すように、配光パターンPの一方の側部PRに、第3リフレクタ8による付加配光Paが重畳される。
【0042】
この結果、光源バルブ2の貫通配置によって反射面積が狭められた第1リフレクタ3の一方の側部の反射面3aに対応した側の光量不足を回避できることは勿論、配光パターンPの一方の側部PRの側方へ広がりをもった配光パターンの形成が可能となって、照明効果を高めることができる。
【0043】
特に、この第3リフレクタ8は、投影レンズ4のメリジオナル像面に沿うシェード5の側部の湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されているため、付加配光Paを配光パターンPの側部PRの左右方向により広く拡散配光することができて、照明効果を更に高めることができる。
【0044】
また、この第3リフレクタ8の反射面8aは放物柱状の凸面としてあるため、成形性が良く反射面精度を高めて配光パターンPの鮮明度を向上することもできる。
【0045】
なお、前記実施形態では第2リフレクタ7と第3リフレクタ8とによる反射光路を、シェード5の光源バルブ貫通配置側の側部に設定しているが、この反射光路をシェード5の他方側部にも設定することもできる。この場合、バルブ横挿しタイプのプロジェクタランプにおけるバルブ挿入方向への出射量不足に起因した配光パターンPの全体的な光量不足を回避することができると共に、配光パターンPの両側部PL,PRの光量不足の回避と、両側方向への配光の拡大とを図ることができる。
【符号の説明】
【0046】
1…灯具ユニット(プロジェクタランプ)
2…光源バルブ
2a…発光部
3…第1リフレクタ
3a…反射面
4…投影レンズ
5…シェード
7…第2リフレクタ
7a…反射面
8…第3リフレクタ
8a…反射面
Z1…レンズ中心軸線
Z2…バルブ軸線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
線分光源として構成された光源バルブと、前記光源バルブの出射光の一部を灯具前方に向けて反射する第1リフレクタと、前記光源バルブの直射光および前記第1リフレクタによる反射光を集光して灯具前方に照射する投影レンズと、前記第1リフレクタと前記投影レンズとの間に配置されて所定の配光パターンを形成するシェードと、を備え、前記光源バルブが、そのバルブ軸線が前記投影レンズの灯具前後方向に延びるレンズ中心軸線と直交する方向に、前記第1リフレクタの側方を貫通して挿入固定されたプロジェクタタイプの灯具構成であって、
前記シェードの上方には、前記光源バルブから入射する斜め上向きの直射光を、該シェードの側部後方に向けて反射する第2リフレクタが設けられ、
前記シェードの側部後方の近傍には、前記第2リフレクタからの反射光を前記投影レンズに向けて反射する第3リフレクタが設けられ、
前記第3リフレクタの反射面が、灯具前方に向けて凸とした横向きの放物柱状面に形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記第3リフレクタが、前記第1リフレクタにおける前記光源バルブの挿入固定側で、前記シェードの側部後方に近接配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記第3リフレクタが、前記投影レンズのメリジオナル像面に沿う前記シェードの湾曲形状にほぼ沿って横向きに形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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