JPH0340442B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、H4ハロゲンバルブを光源とし、回
転放物面状のリフレクタと前面レンズとを設けて
偏平な形状に構成した自動車用前照灯に関するも
のである。

従来一般に、自動車用前照灯は、回転放物面鏡
の焦点付近にバルブを設け、その前面にレンズを
設けて構成されている。しかし、上記のような単
純な構成では、全体形状を偏平に形成して限られ
た空間内に収めようとすると、有効利用光束が少
なくなる。

上記の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ように構成した
自動車用電灯反射装置が提案されている。しか
し、この自動車用電灯反射装置は偏平率を大きく
すると有効利用光束が少なくなるという技術的問
題がある。更に、上記の自動車用電灯反射装置は
複数個の反射部の焦点軸方向について格別の考慮
や工夫が施されていないため、特に次記のような
技術的問題がある。即ち、H4ハロゲンバルブを
光源として用いた場合、メインフイラメントが反
射面の焦点付近に位置するようにバルブ位置を設
定すると、サブフイラメントから発した光が前記
第３の反射部（開口の上方）で反射された光束は
水平方向よりも下方に向かう。このため、自動車
用電灯反射装置の前面にプリズムを備えたレンズ
を設けて配光パターンを調整する際、反射光束を
上方に屈折させるようにプリズム形状を構成しな
ければならない。このように、レンズで反射光束
を上に向けようとするとレンズが厚肉となり、レ
ンズの成形性も悪くなる上に配光むらを生じ易
い。

本発明は上記の事情に鑑みて為され、偏平率を
大きく設定しても有効利用光束が多く、しかも、
H4ハロゲンバルブのサブフイラメントから発す
る光束を水平方向を含めて水平よりも下方に反射
させることのできる自動車用前照灯を提供するこ
とを目的とする。サブフイラメントの光を水平方
向を含めて水平よりも下方に反射させることによ
り、レンズによる配光パターン調整は反射光の拡
散を行なえば足る。従つてレンズを薄肉に構成で
きるので、レンズの成形性が良く配光むらを少な
くし得ることが当然に期待できる。

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主光軸に沿つ
て長さを有するフイラメントを位置せしめるごと
くH4ハロゲンバルブを前記リフレクタに設置し
てなる自動車用前照灯において、前記のリフレク
タの反射面を、中心のほぼ上方の部分と、中心の
ほぼ下方の部分と中心のほぼ左、右の側方部と、
中心の左、右のほぼ斜上方部と、中心の左、右の
ほぼ斜下方部とに区分し、上記の各部分につい
て、(i)中心の左右の側方部は、互いに同一焦点距
離（以下標準焦点距離という）、及び前記主光軸
と同方向の回転軸線を有し、かつその各々の焦点
は一致した回転放物面P₃，P₄によつて構成し、
(ii)中心のほぼ上方の部分は基準焦点距離より短か
い焦点距離を有し、かつ主光軸Ｚ−Ｚよりも上向
き方向の回転軸線を有し、更にその焦点は(i)の回
転放物面P₃，P₄の焦点f₁と一致せしめるごとく形
成した回転放物面P₁によつて構成し、(iii)中心の
左、右の側方部は、前記の標準焦点距離より短か
く(ii)の回転放物面P₁の焦点距離より長い焦点距
離を有し、かつ前記主光軸Ｚ−Ｚと同一方向の回
転軸線を有し、更にその焦点は(i)の回転放物面の
焦点f₁と一致するごとく形成した回転放物面P₅，
P₇によつて構成し、(iv)中心のほぼ下方の部分は、
上記(ii)の回転放物面P₁とほぼ同一焦点距離を有
し、その焦点を(i)の焦点f₁と一致させたときは、
その回転軸線を(ii)の回転放物面P₁の回転軸線Z′−
Z′と一致させ、主光軸Ｚ−Ｚと該部分の回転軸線
が一致するときには該部分の焦点を焦点f₁から後
方に符号f₂で示す位置にさせて形成した回転放物
面P₂によつて構成し、(v)中心の左、右ほぼ斜下
方部は、上記標準焦点距離より短かく(ii)の回転放
物面P₁の焦点距離より長い焦点距離を有し、回
転軸線は主光軸Ｚ−Ｚと同一方向で、更に焦点は
(iv)の回転放物面P₂の焦点（f₁orf₂）一致したごと
く形成した回転放物面に形成し、(vi)前記H4ハロ
ゲンバルブのメインフイラメントは(i)の回転放物
面の焦点f₁の焦点付近に位置せしめ、サブフイラ
メントは焦点f₁より前方に位置せしめたことを特
徴とする。

次に、本発明の実施例を第１図乃至第１７図に
ついて説明する。

第１図は本発明の自動車用前照灯の１実施例の
概要的な縦断面を示し、１は放物面状のリフレク
タである。このリフレクタ１の面に仮想線で示し
たl₁，l₂，l₃，l₄は、リフレクタの反射面を構成し
ている数種類の回転放物面の境界線である。

２は上記リフレクタの前面に設けたレンズであ
り、３は上記リフレクタの焦点近傍に設けたH4
ハロゲンバルブである。

上記のH4ハロゲンランプ３は、その中心軸を
当該前照灯の中心軸Ｚ−Ｚに一致させて設置して
あり、中心軸Ｚ−Ｚに沿つてこれと平行に、後側
にメインフイラメント３ａが設けられ、前側にサ
ブフイラメント３ｂが設けられている。

上記のメインフイラメント３ａから発する光
は、自動車が夜間走行する場合に前方を照射する
主投光用に主として用いられ、サブフイラメント
３ｂから発する光は対向車と擦れ違う自己車線側
をやや下向きに照射する補助投光として用いられ
るこのため、サブフイラメント３ｂの下方に遮光
部材３ｃが設けられて下向きの光をマスクしてい
る。

第２図は前記のリフレクタ１の概要的な正面図
で、中央の１ａは光源を装着するために設けた開
口である。リフレクタ１の反射面を中央上部P₁、
中央下部P₂、左、右の側方部P₃，P₄、左、右の
斜上方部P₅，P₇、及び左、右の斜下方部P₆，P₈
に区分して、それぞれの部分に回転放物面状の反
射面を構成する。

第３図は第２図のＸ−Ｘ面による断面図、第４
図は同Ｙ−Ｙ面による断面図である。

第４図Ａのごとく、回転放物面P₁〜P₈の焦点
軸線を当該前照灯の主光軸Ｚ−Ｚに一致せしめて
構成することも考えられる。この場合も上記の回
転放物面P₁〜P₈それぞれの焦点距離及び焦点位
置を適宜に設定することにより相当の実用的効果
が得られる。（以下、第４図ＡのごとくP₁〜P₈の
回転軸線をＺ−Ｚに一致せしめて構成したリフレ
クタを試案と言う） 第４図Ｂは本発明の実施例を示し、リフレクタ
反射面の左、右の側方部P₃，P₄、斜上方部P₅，
P₇、斜下方部P₆，P₈及び、中央下部P₂を上記の
主光軸Ｚ−Ｚと一致する回転軸線を有する回転放
物面に形成し、中央上部P₁は、上記の主光軸Ｚ
−Ｚよりも角θだけ上向きのZ′−Z′方向の回転軸
線を有し、かつ、前記の回転放物面P₃，P₄，P₅，
P₆，P₇，P₈よりも短かい焦点距離を有する回転
放物面に形成する。そして前記の中央下部P₂は
中央上部に回転放物面P₁の焦点距離とほぼ同じ
焦点距離を有する回転放物面に形成する。また、
回転放物面P₅，P₇，P₆，P₈の焦点距離は、回転
放物面P₃，P₄の焦点距離より短かく回転放物面
P₁，P₂の焦点距離より長い。

本実施例におけるθの値は2゜である。本発明を
実施する際θ＝1゜〜3゜に設定すると好結果が得ら
れる。

本実施例における回転放物面P₁，P₂の焦点距
離は25mm、回転放物面P₃，P₄の焦点距離は35mm、
回転放物面P₅，P₆，P₇，P₈の焦点距離は30mmで
ある。本発明を実施する場合、中央上、下部の回
転放物面P₁，P₂の焦点距離を18〜30mmに構成し、
左、右側方部の回転放物面P₃，P₄の焦点距離を
30〜45mmに構成し、斜上、下方部の回転放物面
P₅，P₆，P₇，P₈の焦点距離を25〜35mmに構成す
ると好結果を得やすい。

第５図Ａは本発明の１実施例におけるリフレク
タの焦点位置の説明図、同図Ｂは上記と異なる実
施例のリフレクタの焦点位置の説明図である。上
記双方の実施例に共通して、リフレクタを構成す
る中央上部の回転放物面P₁の回転軸Z′−Z′は第４
図Ｂについて説明したように、主光軸Ｚ−Ｚに比
して角θだけ上向きになつている。

第５図Ａの実施例は、リフレクタを構成する８
個の回転放物面P₁〜P₈の全部について、その焦
点位置をメインフイラメント３ａの前端部近傍の
F₁に一致させるように構成してある。この場合、
回転放物面P₂の回転軸線は放物面P₁の回転軸線
Z′−Z′と一致している。即ち、主光軸Ｚ−Ｚに対
して角θだけ上向きになつている。そして回転放
物面P₆，P₈の回転軸線は主光軸Ｚ−Ｚと一致し
ている。説明の便宜上、第５図Ａのリフレクタを
第１の実施例と名付ける。

第５図Ｂの実施例のリフレクタは、左、右側方
部の回転放物面P₃，P₄、斜上方部の回転放物面
P₅，P₇および中央上部の回転放物面P₁の焦点位
置を前記F₁に置くように構成するとともに、中
央下部の回転放物面P₂及び斜下方部の回転放物
面P₆，P₈は、その焦点位置F₂を前記のF₁よりも
２mm後方に置くように構成してある。そして、こ
の場合の回転放物面P₂，P₆，P₈の回転軸線は主
光軸Ｚ−Ｚと一致している。以下、第５図Ｂのリ
フレクタを第２の実施例と呼ぶ。この第２の実施
例においては、上記のごとくメインフイラメント
３ａの前端に当たるF₁よりも２mm後方に焦点位
置F₂を置くように設定したので、この焦点位置
F₂はほぼメインフイラメント３ａの中央部に相
当する。

本発明者の実験によれば、上記の２点F₁，F₂
の間隔を０〜3.5mmにすると好結果が得られた。
本発明を実施する場合、上記の点F₁をH4ハロゲ
ンバルブの前端付近に設定し、上記の点F₂をメ
インフイラメント付近（前端から後端までの間）
に設定することが適当である。

第６図及び第７図は、サブフイラメント３ｂの
光をリフレクタで反射させた光束の配光パターン
を示し、ゾーンE₁は回転放物面P₁による反射光
束、ゾーンE₃，E₄，E₅，E₇はそれぞれ回転放物
面P₃，P₄，P₅，P₇による反射光束である。

第６図は、第４図Ａに示した試案による配光パ
ターンである。サブフイラメント３ｂは下方を遮
光部材３ｃでマスクされているので、中央上方の
回転放物面P₁で反射し、本図のごとく水平方向
よりも下方に偏つたゾーンE₁に配光される。こ
の試案の場合、ゾーンの光束を水平を含む方向に
修正するため、第８図に示す如くレンズのプリズ
ムに角ψのステツプを設けねばならない。反射光
束を例えば25゜上に向けようとすると角ψを約5゜
にしなければならず、このためレンズが厚肉にな
るので余り好ましくない。

第４図Ｂに示した実施例のリフレクタは（第１
の実施例、第２の実施例ともに）、回転軸Z′−
Z′を角θだけ上向けてあるので、第７図に示すよ
うなサブフイラメント光の配光パターンが得ら
れ、ゾーンE₁はその上縁をほぼ水平にして下向
き方向に反射されるので、対向車と擦れ違う際の
補助投光を形成するのに好適である。

第９図及び第１０図はメインフイラメント３ａ
の光を回転放物面P₁〜P₈で反射した場合のそれ
ぞれの反射光束のゾーンE₁〜E₈の配光パターン
を示し、第９図は試案のリフレクタ（第４図Ａ）
の配光パターン、第１０図は本実施例（第４図
Ｂ）の配光パターンである。

第１の実施例（第５図Ａ）と第２の実施例（第
５図Ｂ）とは、両実施例とも回転放物面P₁の回
転軸Z′−Z′が角θだけ上向いているので、両実施
例とも第１０図の如く、ゾーンE₁が正面中央、
水平よりもやや上向き方向にほぼ平行な光束を形
成する。このため、通常走行時の主投光を形成す
るに適している。第１０図に示したゾーンE₆，₈
は、第２図に示した回転放物面P₆及び同P₈によ
る反射光のゾーンである。なお第１０図に示した
配光パターンは、第５図Ｂに示すリフレクタの配
光パターンである。

本実施例においては、第７図に示したようなサ
ブフイラメントの反射光の配光が得られるので、
これをレンズで次のように整えて補助投光の光束
パターンを構成する。前述のごとく第７図に示し
た反射光はほぼ理想的な配光パターンになつてい
るので、レンズは簡単な構成のものを用い、リフ
レクタの反射光束を若干拡散すれば足りる。

即ち、第１１図に示すように、第７図のゾーン
E₁の反射光により水平線下方の幅広い（約40゜）
の光束I₁を作る。

第１２図に示すように、第７図のゾーンE₃の
反射光により、ホツトゾーンの光束I₃および斜の
カツトラインL₃を作る。

第１３図に示すように、第７図のゾーンE₄の
反射光により水平のカツトラインL₄を作ると共
に、第７図のゾーンE₄，E₅，E₇の反射光で第１
３図のホツトゾーンの光束I₄，₅，₇を作る。

上述の第１１図、第１２図及び第１３図のパタ
ーンが合成されて第１４図のような補助投光パタ
ーンが構成される。このように、反射光のゾーン
E₁，E₃，E₄，E₅，E₇に大きい修正を加えること
なく適正なカツトラインと適正なホツトゾーンを
有する補助投光が得られ、対向車との擦れ違いの
際、相手車輛に眩惑を与えずに自己車線を照明す
ることができる。

本実施例においては、リフレクタの前面に設け
るレンズは上述のごとく反射光のゾーンE₁，E₃，
E₄，E₅，E₇を第１４図の合成パターンの如く整
えるように設定する。すると、メインフイラメン
トから発した光の反射光は、このレンズにより次
記のような配光パターンを形成する。

第１０図のゾーンE₁の反射光は第１５図の光
束I′₁を形成し、第１０図のゾーンE₃，E₅の反射
光は第１５図の光束I′₃，₅を形成し、第１０図の
ゾーンE₄，E₇の反射光は第１５図の光束I′₄，₇を
形成する。

第１０図に示したゾーンE₂及び同E₆，₈はほぼ
水平方向の正面に向かう平行な反射光のゾーンで
あるから、これをレンズによつて拡散せしめると
第１６図に示す光束I′₂，₆，₈が得られる。

上記第１５図の光束と第１６図の光束とが合成
されると第１７図のような配光パターンが形成さ
れる。

本実施例は以上のようにしてリフレクタの左、
右側方部の回転放物面P₃，P₄の反射光によつて
主投光のホツトゾーンが形成され、更に、斜上方
部の回転放物面P₅，P₇及び斜下方部の回転放物
面P₆，P₈の反射光もそれぞれ有効に主投光用の
光束を形成するので、リフレクタを横長の形状に
構成しても、即ち、前照灯を偏平に構成しても有
効光束が得られる。

以上詳述したように、本発明の自動車用前照灯
は、偏平率を大きく構成しても有効利用光束が多
く、しかもH4ハロゲンバルブのサブフイラメン
トから発する光束を、水平方向を含めて水平より
も下方に反射させることができ、薄肉のレンズを
用いて配光むらのない良光な性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動車用前照灯の１実施例の
縦断面図、第２図は上記前照灯のリフレクタの正
面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ断面図である。第
４図は同じくＹ−Ｙ断面を示し、同図Ａは試案、
同図Ｂは本発明の実施例である。第５図Ａおよび
第５図Ｂはそれぞれ本発明の１実施例における焦
点位置の説明図である。第６図は試案におけるサ
ブフイラメントから出た光の反射光の配光パター
ンを示す図表、第７図は本発明の１実施例におけ
るサブフイラメント反射光の配光パターンを示す
図表、第８図は第６図の配光パターンを修正する
ためのレンズの１例の断面図、第９図は試案にお
けるメインフイラメントから出た光の反射光の配
光パターンを示す図表、第１０図は本発明の１実
施例におけるメインフイラメントから出た光の反
射光の配光パターンを示す図表、第１１図乃至第
１７図はそれぞれ本発明の実施例におけるレンズ
を通過した光束の配光パターンを示す図表であ
る。 １……リフレクタ、１ａ……開口、２……レン
ズ、３……H4ハロゲンランプ、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，P₃，P₄，P₅，P₆，P₇，
P₈……回転放物面、E₁，E₂，E₃，E₄，E₅，E₆，
E₇，E₈……反射光のゾーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リフレクタの焦点付近に主光軸に沿つて長さ
   を有するフイラメントを位置せしめるごとくH4
   ハロゲンバルブを前記リフレクタに設置してなる
   自動車用前照灯において、前記のリフレクタの反
   射面を、中心のほぼ上方の部分と、中心のほぼ下
   方の部分と中心のほぼ左、右の側方部と、中心の
   左、右のほぼ斜上方部と、中心の左、右のほぼ斜
   下方部とに区分して、それぞれ次記のごとく構成
   したことを特徴とする自動車用前照灯。 (i) 中心の左右の側方部は、互いに同一焦点距離
   （以下標準焦点距離という）、及び前記主光軸と
   同方向の回転軸線を有し、かつその各々の焦点
   は一致した回転放物面P₃，P₄によつて構成し、 (ii) 中心のほぼ上方の部分は基準焦点距離より短
   かい距離を有し、かつ主光軸Ｚ−Ｚよりも上向
   き方向の回転軸線を有し、更にその焦点は(i)の
   回転放物面P₃，P₄の焦点f₁と一致せしめるごと
   く形成した回転放物面P₁によつて構成し、 (iii) 中心の左、右の斜上方部は、前記の標準焦点
   距離より短かく(ii)の回転放物面P₁の焦点距離
   より長い焦点距離を有し、かつ前記主光軸Ｚ−
   Ｚと同一方向の回転軸線を有し、更にその焦点
   は(i)の回転放物面の焦点f₁と一致するごとく形
   成した回転放物面P₅，P₇によつて構成し、 (iv) 中心のほぼ下方の部分は、上記(ii)の回転放物
   面P₁とほぼ同一焦点距離を有し、その焦点を
   (i)の焦点f₁と一致させたときは、その回転軸線
   を(ii)の回転放物面P₁の回転軸線Z′−Z′と一致さ
   せ、主光軸Ｚ−Ｚと該部分の回転軸線が一致す
   るときには該部分の焦点を焦点f₁から後方に位
   置にさせて形成した回転放物面P₂によつて構
   成し、 (v) 中心の左、右ほぼ斜下方部は、上記標準焦点
   距離より短かく(ii)の回転放物面P₁の焦点距離
   より長い焦点距離を有し、回転軸線は主光軸Ｚ
   −Ｚと同一方向で、更に焦点は(iv)の回転放物面
   P₂の焦点に一致したごとく形成した回転放物
   面に形成し、 (vi) 前記H4ハロゲンバルブのメインフイラメン
   トは(i)の回転放物面の焦点f₁の焦点付近に位置
   し、サブフイラメントは焦点f₁より前方に位置
   している。