JPH0337246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用の前照灯に係り、特に偏平形
の前照灯に好適なように改良した自動車用前照灯
に関するものである。

従来一般に用いられている自動車用前照灯は、
１個の回転放物面鏡の焦点付近にランプを設ける
とともに、その前面にレンズを設けた構造である
が、こうした単純な構成では制限されたスペース
内に前照灯を収納しようとすると有効に利用され
る光束が少なく、特に偏平ヘツドランプを構成し
ようとすると有効光束が少なくなる。

こうした不具合を解消するため、使用中、光が
通る非円形の前面開口と、光源を受入れるための
背面開口と、さらに内部の反射面とを有するなか
低くの本体を具える自動車用電灯反射装置におい
て、前記反射面が、(a)背面開口の向かい合つた側
にそれぞれ配置され前面開口に向つて本体の横方
向に延在しかつ背面開口から間隔を置いている１
対の第１反射部と、(b)それぞれの第１反射部と背
面開口との間に配置された１対の第２反射部と、
さらに(c)１対の第１反射部間にて背面開口の上方
に配置された第３反射部とを含み、前記第２およ
び第３反射部の各々が第１反射部の各々の焦点距
離よりも短かい焦点距離を有する自動車用電灯反
射装置が提案されているが、次のような技術的困
難がある。

即ち、自動車用前照灯は通常走行時において前
方正面をほぼ水平に照射する主投光と、対向車に
眩惑を及ぼさないよう自己車線方向をやや下向に
照射する補助投光との切替えが必要であり、この
切替えはメインフイラメントとサブフイラメント
との使いわけによつて行なわれるが、上記の構成
の反射装置においては補助投光のホツトゾーンと
補助投光のカツトラインとが同じ反射面で形成さ
れるので設計的自由度が少なく、良好な配光パタ
ーンを得にくい。また、前照灯全体形状の偏平率
を大きくすることが困難である。

本発明は上述の事情に鑑みて為され、偏平率の
大きい自動車用前照灯に適用して利用光束を多く
することができ、またレンズ発光面積の大きい偏
平形前照灯に適用して奥行寸法を小さくし得る自
動車用前照灯を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の自動車用
前照灯は、リフレクタの焦点付近に光源を設置し
てなる自動車用前照灯において、上記のリフレク
タの反射面を中央付近と、周辺部と、中間部とに
区分するとともに、上記の各部をそれぞれ上半部
と下半部とに区分し、これら６区域の反射面につ
いて、 () 周辺部の反射面の焦点距離は、上半部、下
半部ともに、光源から出た光を平行光束として
前方に投射するに適した焦点距離（以下、標準
焦点距離と言う）とほぼ等しく、 () 中央付近の反射面の焦点距離は、上半部、
下半部ともに標準焦点距離よりも短かくし () 中間部の反射面の焦点距離は、上記中央付
近の反射面の焦点距離と標準焦点距離との中間
の値とし、 () 前記周辺部及び中間部の各上半部の焦点位
置を同一点（以下、基準点と言う）とするとと
もに、前記周辺部、中央付近及び中間部の各下
半部の焦点位置を同一点として、これら下半部
の焦点位置を上記の基準点よりも背面寄りと
し、かつ、前記中央付近の上半部の焦点位置を
上記の基準点よりも前方寄りとしたことを特徴
とする。

次に、本発明の一実施例を第１図乃至第１４図
について説明する。

第１図Ａは本発明の自動車用前照灯の一実施例
の垂直縦断面図である。

１はリフレクタ、２はリフレクタの前面に設け
たレンズ、３はリフレクタの焦点付近に設けた光
源Ｚ−Ｚは主光軸である。

リフレクタ１の面に描いた仮想線は、後に詳述
するごとく該リフレクタを構成する数種類の回転
放物面の境界線であるが、これら数種類の回転放
物面はすべて主光軸Ｚ−Ｚを回転軸としている。

本実施例は、光源３として主光軸にほぼ平行な
フイラメントを有するH4ハロゲンバルブを用い、
３ａはメインフイラメント、３ｂはサブフイラメ
ントである。サブフイラメント３ｂは遮光部材３
ｃを備え、下方への投光をマスクされている。第
１図Ｂは上記H4ハロゲンバルブのフイラメント
の配置を示す説明図である。メインフイラメント
３ａ及びサブフイラメント３ｂ共に主光軸Ｚ−Ｚ
に沿つて該主光軸方向に設けられ、サブフイラメ
ント３ｂはランプの前方（本図において左方）寄
りに、メインフイラメント３ａは後方（右方）寄
りに配置されている。

f₁，f₂，f₃は、後に詳述するごとく、リフレク
タ１を構成している数種類の回転放物面の焦点位
置である。

第２図はリフレクタ１の正面図、第３図は第２
図のＹ−Ｙ断面図、第４図は同Ｘ−Ｘ断面図であ
る。１ｃは光源装着用の孔である。

本実施例においては、リフレクタ１を丈夫な函
状部材で構成してその内面１ａに反射面を設けて
ある。本発明を実施する場合、本例のようにリフ
レクタ１がランプハウジングを兼ねた構成にして
も良く、また、ランプハウジングとリフレクタと
を別体に構成しても良い。本例のごとくランプハ
ウジングを兼ねたリフレクタ１を構成した場合
は、主光軸Ｚ−Ｚを自動車々体に対して調整する
とき当該自動車用前照灯の全体を動かして光軸調
整を行う。またランプハウジングと別体のリフレ
クタ（図示せず）を構成した場合は該リフレクタ
のみを動かして光軸調整を行うことができる。

第２図に示すごとく、リフレクタ１の反射面を
次記のように６つの区域に区分する。斑点を附し
た部分は上記６区域の間隔部分でどの区域にも属
しない個所である。

リフレクタ１の左右の周辺部に、中心点０に関
して同心円状に周辺部分を設定して、その上部に
放物面P₁、同P₄を形成し、その下部に放物面P₆，
P₁₀を形成する。上部と下部との境界線l₁，l₂が左
右不対称になつているのは、後に詳述するように
配光パターンを形成するためであつて、交通法規
（左側通行か右側通行か）に応じて左右の境界線
l₁，l₂を設定する。

なお、作用効果の説明の便宜上、放物面P₁の
上方をp_1a、下方をp_1bと名付ける。p_1a，p_1bの境
界線l₃は仮想線である。

リフレクタ１の中心の孔１ｃの周囲に中心部を
設定して、その上部に放物面P₅を、下部に同P₈
を、それぞれ形成する。

上記の周辺部と中心部との中間に、中心点０に
ついて同心円状の中間部を設定し、その上部に放
物面P₂，同P₃を、その下部に放物面P₇，同P₉を
形成する。説明の便宜上、放物面P₂の上部をp_2a、
下部をp_2bと名付ける。境界線l₄は仮想線である。

上述のP₁〜P₁₀の各放物面のうち、周辺部の放
物面P₁，P₄，P₆，P₁₀の焦点距離は標準焦点距離
となるように構成する。本例においてはＦ＝38mm
である。本発明を実施する際、一般的使用条件に
おいてはＦ＝30〜45mmにすると好結果が得られ
る。

中央部の放物面P₅，P₈の焦点距離は標準焦点
距離よりも短かく構成する。本例においてはＦ＝
22mmである。本発明を実施する際、一般的使用条
件においてはＦ＝18〜25mmにすると好結果が得ら
れる。

中間部の放物面P₂，P₃，P₇，P₉の焦点距離は、
中央部の焦点距離と周辺部の焦点距離との中間の
値に構成する。本例においてはＦ＝28mmである。
本発明を実施する際、一般的条件においてはＦ＝
20〜35mmにすると好結果が得られる。

上述の各放物面P₁〜P₁₀の焦点位置は次のよう
に設定する。即ち、 中間部および周辺部は、上半の放物面P₁，P₂，
P₃，P₄の焦点位置を第１図Ｂに示した点f₁とする
（以下、このf₁点を基準点と言う）。そして、下半
の放物面P₆，P₇，P₈，P₉，P₁₀の焦点位置を、上
記の基準点f₁よりも背面寄りのf₂点に合わせると
共に、中央付近の上半部の放物面P₅の焦点位置
を前記の基準点f₁よりも前方寄りの点f₃に合わせ
て構成する。

本例においては、下半部の放物面P₆，P₇，P₈，
P₉，P₁₀の焦点位置f₂を第１図Ｂに示すごとくメ
インフイラメント３ａの位置にほぼ合わせる。中
間部および周辺部の上半部の放物面P₁，P₂，P₃，
P₄の焦点位置f₁はf₂よりも２mm前方に設定する。
これにより焦点位置f₁はメインフイラメント３ａ
の僅か前方になる。本発明を実施する際、焦点
f₁，f₂の間隔を0.5〜3.5mmに設定すると共に、焦
点f₂，f₃の間隔を約２mmに設定すると、一般的条
件下において良好な結果が得られる。

以上のように構成したリフレクタ１によつて光
源から出た光を反射させると、レンズ２の無い状
態において第５図乃至第７図に示すような配光パ
ターンが得られる。

第５図はサブフイラメントから出た光が上半部
の各放物面P₁〜P₅で反射された配光を示し、放
物面P₃による反射光の投光ゾーンをE₃、放物面
P₅による反射光のゾーンをE₅というように対応
させて示してある。ゾーンE_1bは放物面P₁の上部
p_1aからの反射光、ゾーンE_1bは放物面P₁の下部
p_1bからの反射光である。ゾーンE_2a，E_2bもそれ
ぞれ同様にp_2a，p_2bに対応している。縦軸及び横
軸に附した目盛は投光方向を示し、中心軸に体し
て為す角（単位、度）を表わしている。

メインフイラメント３ａから出た光束の配光パ
ターンは第６図と第７図に分解して示してある。
第６図は上半部の放物面P₁，P₂，P₃，P₄，P₅で
反射された光束のゾーンE₁，E₂，E₃，E₄，E₅を
示している。

第７図は下半部の放物面P₆，P₇，P₈，P₉，P₁₀
で反射された光束のゾーンE₆，E₇，E₈，E₉，E₁₀
を示している。第１図Ｂに示したように、メイン
フイラメント３ａの位置が放物面P₆〜P₁₀の焦点
f₂とほぼ合致しているので、放物面P₆，P₁₀で反
射した光束は一緒になつてほとんど平行な強い光
束ゾーンE₆，₁₀を形成している。同様に放物面P₇，
P₉による反射光も一緒になつてゾーンE₇，₉を形成
している。第６図に示したゾーンE₁〜E₅を形成
している上半部の放物面p₁〜p₄の焦点f₁は、第１
図Ｂについて述べた如くメインフイラメント３ａ
よりも僅かに前方に遍つた位置であるため、反射
光のゾーンE₁〜E₄は本図に示すように、主とし
て水平方向よりも上方に向けて若干発散傾向の配
光パターンとなる。中央付近上半の回転放物面
P₅の焦点f₃は更に前方に位置しているのでゾーン
E₅は更に発散傾向を示している。

サブフイラメント３ｂはメインフイラメントよ
りも前方に設けられて上半部の放物面P₁〜P₄の
焦点f₁よりも前方に位置するため、第５図に示し
たサブフイラメントの光の配光は水平方向よりも
下方に、発散傾向を示している。しかし、放物面
P₁，P₄は他の放物面P₂，P₃，P₅に比して焦点距
離が長いので、焦点位置と光源とのずれが影響し
にくく、図示のごとく、放物面P₁の上、下部p_1a，
p_1bで反射された光のゾーンE_1a，E_1b及び放物面
P₄で反射された光のゾーンE₄は、平行光束に近
い性状を示して補助光束のホツトゾーンを形成し
ている。

第１図Ａに示したように、サブフイラメント３
ｂは遮光部材３ｃによつて下方をマスクされてい
るので、下半部の放物面P₆〜P₁₀によつて反射さ
れる光束が無く、このため第５図の配光パターン
は上半がカツトされている。

本実施例の自動車用前照灯は、以上に説明した
ような反射光束の配光パターンが得られるので、
レンズ２により配光の調節を行ない、次記のよう
な投光性能が得られる。

対向車を眩惑させないために減光した状態の補
助投光について、対向車線方向には上向きの投光
をしないように、第５図に示したゾーンE_2bと同
E₃とを用いて第８図のごとく投光光束I_2b、同I₃を
形成せしめる。

また、補助投光のホツトゾーンは、第５図に示
したゾーンE_1aと同E₄とを用いて第９図のごとく
投光光束I_1a、同I₄を形成せしめる。

そして、補助投光用の、下向きの幅広い光束と
して第５図に示したゾーンE₅を用い、第１０図
のごく投光光束I₅を形成せしめる。

上に述べた第８図、第９図及び第１０図の投光
光束を合成して第１１図のような補助投光用の配
光パターンが得られる。

レンズ２のプリズム形状は、上記（第１０図）
のような補助投光の配光パターンが得られるよう
に設定する。これにより、主投光の光束は次のよ
うに決定される。

第１２図は、第６図に示したゾーンE₁〜E₅に
よつて形成される投光光束I₁〜I₅の配光パターン
であり、第１３図は第７図に示したゾーンE₆〜
E₁₀によつて形成される投光光束I₅〜I₁₀の配光パ
ターンである。

上掲の第１２図、第１３図の配光パターンの合
成により、第１４図のごとく中心部が最大光度と
なり、通常走行時用に好適な主投光の配光パター
ンが得られる。

以上に述べたように、本実施例の自動車用前照
灯は、中央部の上下、及び中間部、周辺部の上
下、左右の10箇所の放物面によつて配光パターン
を構成するので、その設計的自由度が大きく、偏
平率の大きい前照灯においても多くの光束を利用
できる。また、レンズ発光面積を大きくつても奥
行寸法を小さくするように設計することも容易で
ある。

本発明を適用して自動車用前照灯を設計する場
合第２図に示した周辺部の放物面P₁，P₄，P₆，
P₁₀によつて主投光および補助投光の最大光度部
分を形成せしめるように設定し、中央部の放物面
P₅，P₈によつて主投光および補助投光の下向方
向の広い投光パターンを形成せしめるように設設
し、中間部の放物面P₂，P₃，P₇，P₉によつて補
助投光のカツトラインを形成せしめるように設定
すると、優れた反射特性を得やすい。また、この
ようにして望ましい反射光の配光パターンを作る
と、簡単な構成のレンズを用いて好適な配光パタ
ーンの投光光束が得られる。

以上詳述したように、本発明によれば、偏平率
の大きい自動車用前照灯において有光利用光束を
多くして、制限された設置スペース内に収めるこ
とが容易である。また、レンズ発光面積の大きい
偏平形自動車用前照灯において、奥行を小さく設
定して狭隘なスペース内に収めることが容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

添附の図面は本発明の自動車用前照灯の一実施
例を示し、第１図Ａは垂直縦断面図、第１図Ｂは
H4ハロゲンバルブのフイラメント配置を示す説
明図、第２図はリフレクタの正面図、第３図は第
２図のＹ−Ｙ断面図、第４図は同Ｘ−Ｘ断面図で
ある。第５図乃至第７図はそれぞれレンズが無い
場合の反射光の配光パターンを説明するための図
表、第８図乃至第１４図はそれぞれレンズを通過
した光束の配光パターンを説明するための図表で
ある。 １……リフレクタ、１ｃ……光源装着用の孔、
２……レンズ、３……光源としてのH4ハロゲン
バルブ、３ａ……メインフイラメント、３ｂ……
サブフイラメント、３ｃ……遮光部材、P₁，P₂
〜P₁₀……リフレクタ反射面を構成する回転放物
面、E₁〜E₁₀……上記の放物面による反射光のゾ
ーン、I₁〜I₁₀……上記反射光がレンズによつて配
光を修正された投光光束。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リフレクタの焦点付近に光源を配置してなる
   自動車用前照灯において、上記のリフレクタの反
   射面を、中央付近と、周辺部と、中間部とに区分
   するとともに、上記の各部をそれぞれ上半分下半
   分とに区分し、これら６区域の反射面をそれぞれ
   下記の如き回転放物面によつて構成したことを特
   徴とする自動車用前照灯。 () 周辺部の反射面の焦点距離は、上半部、下
   半部ともに、光源から出た光を平行光束として
   前方に投射するに適した焦点距離（以下、標準
   焦点距離と言う）とほぼ等しくする。 () 中央付近の反射面の焦点距離は、上半部、
   下半部ともに標準焦点距離よりも短かくする。 () 中間部の反射面の焦点距離は、上記中央付
   近の反射面の焦点距離と標準焦点距離との中間
   の値とする。 () 前記周辺部、及び中間部の各上半部の焦点
   位置を同一点（以下、基準点と言う）とする。 () 前記周辺部、中央付近及び中間部の各下半
   部の焦点位置を同一点とし、かつ、これら下半
   部の焦点位置を上記の基準点よりも背面寄りと
   する。 () 前記中央付近の上半部の焦点位置は、上記
   の基準点よりも前方寄りとする。