JPH02226602A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、高圧放電灯を光源として用いる車両の前照灯
装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両前照灯は、光源としてノ１０ゲン電球を含む
白熱電球を使用していたが、この種の白熱電球は効率が
低くかつ寿命特性も良くない。このため最近、小形メタ
ルハライドランプや小形高圧ナトリウムランプあるいは
小形水銀蒸気放電灯などのような高圧放電灯を光源とし
て使用する研究が進められている。

しかしながら、高圧放電灯は、起動から所定の光量を放
出する安定点灯状態に至るまでの立上がりに数１０秒な
いし数分の時間を要し、したがってスイッチインと同時
に明るくならないという不具合がある。

これを解消するため、特開昭５９− １３４０２２号公報に記載されているように、高圧放電
灯と白熱電球を併用する手段が提案されている。

すなわちこのものは、スイッチインと同時に放電灯およ
び白熱電球を共に始動させ、放電灯の光量か低い立上が
り時間中は白熱電球から放出される光により明るさを補
うようにしたものである。

そして、このものは放電灯の光量が充分多くなって安定
点灯状態に達すると白熱電球を消灯させ、放電灯だけの
点灯で前方を照射するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公報に記載された従来の前照灯装置
は、左右で対をなす一方の灯具が単一のケース内に２個
の反射鏡を並設して収容し、方の反射鏡にはその焦点位
置の近傍に放電灯を取付けるとともに、他方の反射鏡に
はその焦点位置の近傍に白熱電球を設け、これら２個の
反射鏡の前方に位置して上記ケースに、それぞれの反射
鏡に対向して前面レンズを設置した構造となっている。

このような構造の場合、車両の前面に臨むレンズは、そ
れぞれの反射鏡に対向されているので片側２灯分、すな
わち左右両側では４灯分のスベスを必要とすることにな
る。ところが、このような左右両側で４灯分のスペース
を占めるにも拘らず、白熱電球を備えた反射鏡に対向す
るレンズ部は、放電灯の立上がり時の光量を補うことの
みに使用されるだけであり、その他の時間は使用しない
ため設置スペースとしては無駄スペースになる。

したがって、このような幅広いスペースをもつ前照灯装
置を、乗用車の前面に設置しようとすると、最近の自動
車デザインのように前面が極めて本発明の目的とすると
ころは、光源として放電灯と白熱電球を併用するものに
おいて、車両の前面に占める面積割合を小さくすること
ができる車両用前照灯装置を提供しようとするものであ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の１番目は、前面レンズ
を１個の反射鏡に対応する１個のみ設置し、２個の反射
鏡は切換装置によって上記レンズを通る光路上に選択的
に移動させるようにし、スイッチインにより放電灯の光
量が所定量未満の場合に白熱電球を収容した反射鏡を光
路上に移動させてこの白熱電球で前方を照射するように
したことを特徴とする。

本発明の２番目は、上記レンズと反射鏡との間の光路上
に、照射光の配光を制御する配光制御手段を設けたこと
を特徴とする。

そして本発明の３番目は、反射鏡をそれぞれ回転楕円面
とし、光路上においてこれらの第２焦点位置が上記レン
ズの焦点位置と略一致するように配置し、このレンズの
焦点位置の近傍に上記配光制御手段を設けて、いわゆる
プロジェクタ型の光学系としたことを特徴とする。

（作用） 本発明の１番目によれば、単一のレンズに対して放電灯
を取付けた反射鏡と白熱電球を取付けた反射鏡が切換装
置により光路上に選択的に移動されるので、車両の前面
に臨むレンズは、片側１灯分、すなわち左右両側では２
灯分のスペースであってよく、前面の設置スペースが薄
い自動車であっても設置することが可能になる。

本発明の２番目によると、レンズと反射鏡との間に走行
ビームとすれ違いビームとを切換える配光制御手段を設
けたので、ビームの切換え構造が簡素になる。

本発明の３番目によると、プロジェクタ型の光学系とし
たから反射鏡やレンズを小形化でき、−層コンパクト化
が可能になる。

（実施例） 以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき説
明する。

第２図は乗用車用前照灯装置の構成を示すもので、図に
おいてｌは車体内の、たとえばエンジンルームの前端に
設置される基台である。この基台ｌにはフレーム２を介
して前面レンズ３が固定されており、この前面レンズ３
は車体の前面に臨まされる。

なお、この前面レンズ３は凸レンズまたは多数のレンズ
セグメントを組合わせて一体的に構成したフレネル形レ
ンズであってもよく、１個の反射鏡から反射された光を
制光するに充分な大きさを有している。

基台１には、上記前面レンズ３の中心線の延長上に位置
して反射鏡切換用アクチュエータとしてのモータ４が固
定されており、このモータ軸５には旋回台６が取付けら
れている。上記反射鏡切換用モータ４は可逆転形パルス
モータ等からなり、上記旋回台Ｂをモータ軸５を中心と
して水平方向に旋回させるものである。

旋回台６には第１の反射１１７と第２の反射鏡８が固定
されている。

これら反射鏡７および８はいづれも同形状であってよく
、たとえば回転楕円面もしくは回転長円面、あるいは複
数の曲率の異なる曲面を組合わせてなる複合形回転楕円
面もしくは複合形回転長円面により形成されており、内
面には反射面が形成されている。

第１の反射１！７には第１の焦点位置Ｐ１もしくはその
近傍に、光源として小形高圧放電灯９、たとえば小形メ
タルハライドランプもしくは小形ナトリウムランプある
いは小形水銀蒸気放電灯が設置されている。なお、この
小形放電灯９は、発光管１０を外管１１で覆った二重管
構造をなしており、発光管１０の発光中心が上記第１の
反射鏡７の第１の焦点位置Ｐ１もしくはその近傍に合致
するように取付けられている。

第２の反射＃ｌ！８には第１の焦点位置Ｐ１もしくはそ
の近傍に、光源として小形白熱電球１２、たとえば小形
ハロゲン電球が設置されている。小形ハロゲン電球１２
はＣ−６型またはＣ−８型のフィラメント１３を有し、
このフィラメント１３中心が上記第２の反射鏡８の第１
の焦点位置ＰＩもしくはその近傍に合致するように取付
けられている。

このような各反射ｍ７および８は、それぞれの光源９．
１２から放射された光を反射面で反射し、この反射光を
それぞれの反射鏡７および８の第２の焦点位置Ｐ２また
はその近傍に集光させるようになっている。

そして、前記反射鏡切換用モータ４の作動により旋回台
６が第１図に示す矢印Ａの方向に旋回されると、上記第
１の反射鏡７および第２の反射鏡８が同時に旋回移動さ
れ、第１図に示す通り、第２の反射鏡８がその光軸０２
を前記レンズ３の中心線、つまり光路０と一致する位置
に移動され、逆に旋回台６が第２図に示す矢印Ａと反対
方向に旋回されると、第２図に示す通り、上記第１の反
射、１！７がその光軸ｏ１を前記レンズ３の中心線、つ
まり光路Ｏと一致する位置に移動されるようになってい
る。

なお、第１図に示す通り、第１の反射鏡７が光路０から
外れた位置にある場合、この第１の反射鏡７に対向して
この第１の反射鏡７から照射される光量を検知する光量
センサ１４が設けられている。

また、光路Ｏ上においては、この光路Ｏ上に移動されて
きた第１の反射鏡７または第２の反射鏡８のそれぞれ第
２の焦点位置Ｐ２が、上記レンズ３の焦点位置と一致ま
たは近接するように配置されており、したがって本実施
例の光学系はプロジェクタ型の光学系を構成している。

そして、第１の反射鏡７または第２の反射ｖＬ＆の第２
の焦点位置Ｐ２と上記レンズ３の焦点位置とが一致また
は近接する位置には、照射光の配光を制御する配光制御
手段が設けられている。すなわち、この配光制御手段は
照射光を、走行ビーム（ハイビーム）とすれ違いビーム
（ロービーム）とに切換えるものであり、本実施例の場
合、上面に適宜のカット面を有するシェード１５を用い
ている。このシェード１５は、基台１に対して水平方向
に摺動可能に取付けられており、この摺動により光路Ｏ
と直交する方向、たとえば第１図の矢印Ｂ方向に沿って
光路０に向って進退するようになっている。

このシェード１５は、チェーン１６を介してビーム切換
用アクチュエータとしてビーム切換用モータ１７にて駆
動される。

このような前照灯装置は第３図に示す制御回路２０によ
り自動的に作動するように制御される。

すなわち、２１は前照灯を使用しようとする場合にオン
するメインスッチ、２２は光源切換駆動回路、２３は放
電灯９とハロゲン電球１２に点灯指令を出す点灯回路、
２４は比較器、２５は基準設定器、２６は増幅器である
。

また、２７は走行ビームとすれ違いビームを切換えるビ
ーム切換用スイッチ、２８はビーム切換えモータ１７に
指示を出すシェード切換駆動回路をそれぞれ示す。

このような実施例の構成による作用について、第４図の
タイミング特性図を加えて説明する。なお、通常の走行
モードの場合を説明する。

車両のエンジンを始動した時（ｔｌ　）、またはその以
前から第１図に示す通り、第２の反射鏡８が光路０上に
移動されている。

なお、シェード１５は矢印Ｂに沿って前進されていて光
路Ｏ上にあり、すれ違いビームのモードとなっているも
のとする。

車両が走行開始しようとして、前照灯装置のメインスイ
ッチ２１をオンすると（ｔ２　）　、光源切換駆動回路
２２は点灯回路２３に指令を出し、放電灯９およびハロ
ゲン電球１２を共に点灯させる。

ハロゲン電球１２はスイッチインと同時に所定の明るさ
を出力するので、このハロゲン電球１２から放射された
光は第２の反射鏡８で反射され、第２焦点位置Ｐ２に集
光する。この時第２の反射鏡８は光路Ｏ上に移動されて
いるので、この第２の反射鏡８で反射された光は前面レ
ンズ３を透過して前方を照射する。

この場合、シェード１５は上記した通り光路０上にある
から、第２の反射鏡８で反射されて上記第２の焦点位置
Ｐ２を通過する反射光を１部遮断し、これによりレンズ
３から照射される光をすれ違いビームにする。

これにより車両は走行可能であるが、このような段階で
は同時に点灯された放電灯９は未だ立上がり途中であり
、次第に安定点灯に向うので放出する光量も徐々に増加
する。この明るさの増加具合は光量センサ１４で監視し
ており、光量センサ１４は検出した明るさを電気信号に
変換し、増幅器２Ｂで増幅して比較器２４に送る。

放電灯９からの光量が基準設定器２５で設定したレベル
以上の明るさに達すると（ｔ３　）　、光源切換駆動回
路２２に指令信号を送る。

光源切換駆動回路２２は、反射鏡切換モータ４に指令を
出し、モータ４を作動させて旋回台６を矢印Ａ方向と逆
方向に旋回駆動する。このため、第２の反射ｖ１ｇが光
路０から離れ、これに代わって第１の反射鏡７がその先
軸０１が光路０と一致する位置に移動される。

したがって、レンズ３を透過して前方に照射される光は
放電灯９から放出されたものになる。

この場合、光路Ｏから離れた第２の反射鏡８の光源、つ
まりハロゲン電球１２は光源切換駆動回路２２から点灯
回路２３を介して与えられる指示により消灯される。

このようにして、放電灯９の点灯により前方の照射がな
されるものである。

そして、この途中でビームを切換えたい場合、ビーム切
換スイッチ２７をオンにすると（ｔ４）、シェード駆動
回路２８からの指令によりビーム切換モータ１７が作動
し、シェード１５を矢印Ｂ方向と反対方向に移動させ光
路０から離す。このため、照射光の遮断作用が無くなり
、したがってレンズ３から照射される光を走行ビームに
切換えることができる。

前方照射の必要がなくなってメインスイッチ２１をオフ
した場合（ｔ５　）　、放電灯９が消灯されるとともに
、反射鏡移動用モータ４が作動して第１の反射鏡７を光
路０から後退させ、これに代り第２の反射鏡８を光路０
上に移動させる。これにより、次に点灯した場合に伺え
る。

以後上記の作動を繰返す。

なお、メインスイッチ２１をオンしない時にパッシング
信号を出したい場合は、ビーム切換えスイッチ２７をオ
ンにすると、第４図の破線で示すように（ｔ２　”）　
、シェード駆動回路２８から光源切換駆動回路２２を通
じて点灯回路２３に指令が与えられハロゲン電球１２が
点灯されることによりパッシング信号を出すことができ
る。

また、緊急発進モードの場合は第４図に記載された通り
であり、説明は省略する。

このような実施例によれば、レンズ３に対して放電幻９
を取付けた第１の反射ｍ７と、ハロゲン電球１２を取付
けた第２の反射鏡８が光路０上に選択的に移動されるの
で、レンズ３は１個の反射鏡から放出される光を制御す
るだけの大きさをもつ１個でよい。したがって、車両の
前面に臨むレンズは、片側１灯分、すなわち左右両側で
は２灯分のスペースであってよく、前面の設置スペース
が薄い自動車であっても設置することが可能になる。

特に、レンズ３の焦点位置と反射鏡の第２焦点位ｆｆ１
Ｐ−２とを略一致させた、いわゆるプロジェクタ型に構
成した場合は、集光効率よび配光効率が良好であるから
前面レンズ３の大きさを極めて小さく、具体的にはほぼ
名刺サイズまで小さくすることができ、小形化に有利で
ある。

さらに、レンズ３と反射鏡の間に、走行ビームとすれ違
いビームとを切換えるシェード１５を設けたので、先に
開示した特開昭５９−１３４０２２号公報に記載されて
いるように、放電灯や白熱電球をビーム切換えの都度、
反射鏡に対して移動させる構造のものに比べて構造が簡
単であり、照射されるビームの配向特性も高い精度が得
られる。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、上記実施例では走行ビームとすれ違いビーム
とに切換え制御する配光制御手段としてシェード１５を
用いた場合について説明したが、このようなシェード１
５に代わりで液晶パネルを使用してもよく、液晶パネル
は与える電圧により光の透過や遮断のパターンを自在に
制御することができ、したがってビームの切換え手段と
して用いれば格別な移動が必要でないから構造が簡単に
なり、応答性にも優れる。

また、上記実施例の場合、光量センサ１４により検出し
た明るさにもとづき、反射鏡を自動的に移動させるよう
にしたが、光量センサ１４が放電灯９から放出される光
量を検出したらこれを報知し、この報知により運転者が
手動でスイッチを入れるなどの手段で反射鏡を入れ換え
るようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の１番目によると、単一のレ
ンズに対して放電灯を取付けた反射鏡と白熱電球を取付
けた反射鏡を切換装置により選択的に移動させるので、
車両の前面に臨むレンズは、片側１灯分、すなわち左右
両側では２灯分のスペースであってよく、前面の設置ス
ペースが薄い自動車であっても設置することが可能にな
る。

また、本発明の２番目によると、レンズと反射鏡との間
に走行ビームとすれ違いビームとを切換える配光制御手
段を設けたので、ビームの切換え構造が簡素になる。

さらに、本発明の３ｔ？目によると、プロジェクタ型の
光学系としたから反射鏡やレンズを小形化でき、−層コ
ンパクト化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は前照灯装置の
概略的構成図、第２図は斜視図、第３図は制御回路のブ
ロック図、第４図は作動タイミング特性図である。 ｌ・・・基台、３・・・前面レンズ、４・・・反射鏡移
動用モータ、６・・・旋回台、７．８・・・反射鏡、９
・・・放電灯、１２・・・ハロゲン電球、１４・・・光
量センサ、１５・・・シェード、１７・・・ビーム切換
用モータ、２０・・・制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 竺　２＋’７ ζ６１ ３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）前面レンズの後方に２個の反射鏡を備え、一方の
   反射鏡にはその焦点位置の近傍に光源として放電灯を取
   付けるとともに、他方の反射鏡にはその焦点位置の近傍
   に光源として白熱電球を設け、スイッチインによりこれ
   ら放電灯および白熱電球をともに点灯し、上記放電灯の
   光量が所定量に達した場合に白熱電球を消灯して放電灯
   のみで前方を照射するようにした車両用前照灯装置にお
   いて、上記前面レンズを１個の反射鏡に対応する１個の
   み設け、上記２個の反射鏡を切換装置により上記レンズ
   を通る光路上に選択的に移動させるようにし、スイッチ
   インにより上記放電灯の光量が所定量未満の場合に白熱
   電球を収容した上記他方の反射鏡を上記光路上に移動さ
   せてこの白熱電球で前方を照射するようにしたことを特
   徴とする車両用前照灯装置。
2. （２）上記レンズと反射鏡との間の光路上に、照射光の
   配光を走行ビームとすれ違いビームとに切換え制御する
   配光制御手段を設けたことを特徴とする第１の請求項に
   記載した車両用前照灯装置。
3. （３）上記反射鏡はそれぞれ回転楕円面をなし、光路上
   においてこれらの第２焦点位置が上記レンズの焦点位置
   と略一致するように配置し、このレンズの焦点位置の近
   傍に上記配光制御手段を設けたことを特徴とする第２の
   請求項に記載した車両用前照灯装置。