JPS62190601A - プロジエクタ型の前照灯 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロジェクタ型の車輌用前照灯に関するもの
である。

〔従来の技術〕　　　・ 自動車用前照灯は、自己車線の前方を明る（照゛射し、
しかも対向車に眩惑を与えないような配光バクーンを有
していなＨ）ればならない。

上記の要請に適合する配光特性を有し、レンズ構成が簡
単で、全体形状を小形化し得る前照灯として、プロジェ
クタ型の自動車用前照灯が提案されている。このプロジ
ェクタ型前照灯に関する最新の技術としては、例えば特
開昭５８−２０９８０１号が公知である。

第１８図は上記公知のプロジェクタ型前照灯を示す。こ
の公知例の前照灯はシェル形反射器が設けられており、
この反射器の内側反射面の軸線方向断面が、それぞれ楕
円の一部をなしており、楕円の離心率が、軸線方向垂直
長手断面から軸線方向水下、長手断面の方へ増大してい
る車輌用前照灯において、すべての軸線方向断面の楕円
部分１０１　、１０２の焦点１０５が、またすべての軸
線方向断面の楕円部分１０１．１０２の対応する頂点１
０４が一敗するように構成されている。

１１０ば楕円１０２の外側焦点、１１０はシェード形の
調光器、１１２は楕円１０１の外側焦点、１１３はレン
ズである。

上述の公知技ｊｒｌｊによってリフレクタを構成した場
合、前記シェード形の調光器１１０設置面１１１におけ
る光度分布は第１９図に示す如くになる。この光度分布
カーブは、前述の楕円の長、短径比のとり方などによっ
て変化するが一定の傾向を有していて自ずから定まり、
設計的な自由度が無い。

上記の不具合を解消して設計的な自由度を増すために、
前述のプロジェクタ型車輌用前照灯を改良して、反射鏡
の反射面を構成している多数の面素を想定すると共に、
所望の配光パターンに対応するシェード上の光度分布を
設定し、前記多数の面素はそれぞれ入射光を反射して前
記光度分布を形成するように各面素の方向を設定し、か
つ、これら多数の面素を組み上げて形成した反射鏡とす
ることが考えられる。この構成は本発明者が創作して別
途出願中（特願昭６０−２９２９５０号）のものである
。

第４図乃至第１７図は上記先願のプロジェクタ型前照灯
の説明図である。この先願の構成を詳細に説明するに先
立ち、第１２図乃至第１４図を参照しつつ本発明の１実
施例についてその構成部材配置の概要を述べる。

第１２図は、光軸Ｚを含む断面を模式的に描いて光路を
付記した説明図である。第１３図は同じく光軸Ｚを含む
垂直断面に光路と付記した説明図、第１４図は同じくレ
ンズ側から見た正面を模式的に描いた説明図である。

本発明に係るプロジェクタ型の自動車用前照灯の基本構
造は、凹面鏡の光軸と凸レンズの光軸とを一敗せしめて
配設すると共に、前記凹面鏡の焦点近傍に光源バルブを
設置し、上記の光源から出射した光が凹面鏡で反射され
て凸レンズのメリジオナル像面に入射するように構成し
、かつ、上記メリジオナル像面の付近にカットラインを
備えたシェードを設けてなる。

１は凹面鏡、Ｆはその焦点である。上記の焦点Ｆ付近に
フィラメントが位置するように、光源バルブ２が設けら
れる。

前記の凹面鏡１と、光軸Ｚを共有せしめて凸レンズ３が
設けられる。

第１２図に描いたｉ−ｊは凸レンズ３のメリジオナル像
面を示しており、光源から発して凹面鏡ｌで反射された
光はこのメリジオナル像面に入射する。

上記の入射光は、凸レンズ３によって調光されて前方（
第１２図、第１３図において右方）に投射される。

前記メリジオナル像面の付近にスクリーンを設けて、配
光パターンを等照度曲線で示すと第１５図の如（になる
。Ｈ−Ｈはスクリーン上の水平線、■−ｖは同じく垂直
線である。ただし、本第１５図は概要的な説明であって
、厳密に配光特性を表わしたものではない。

第１２図〜第１４図に示すように、メリジオナル像面に
沿った縁を有するシェード４を設ける。詳しくは、第１
４図に示した４ａの如く、メリジオナル像面ｉ−ｊから
退くようにカットライン４ａを形成しである。第１６図
は、前述の配光パターンとシェード４との重なり具合を
示す。本第１６図に表わされているように、光束の上半
部は通過し、下半部の大半は遮られるが、カットライン
４ａに対応する部分は光の通過が許容される。ただし、
本第１６図は、シェードの作用を説明する為の概要図で
あって、配光特性を正確に表わすものではない。

上記のように部分的に覆われた光束が、メリジオナル像
面ｉ−ｊに集光されて互いに交差するので、前照灯の前
方に投光される光束は第１６図を反転した形状のパター
ンを形成する。第１７図は前照灯の前方に設けたスクリ
ーン上の等照度曲線によって投光のパターンの概要的な
形状を表わした説明図である。

第４図は、リフレクタ１の反射面の１７４について、こ
れを多数の面素に分割した状態を模式化して描いた説明
図、第５図は面素Ｑ５の入射光と反射光との光路説明図
である。

シェードの中心Ｓ１から任意の距離Ｘ５点Ｓに対応する
りフレフタ１上の点Ｑの関係を求める（第１図参照）。

即ち、リフレクタ１の中心Ｔから×１の距離にある微小
面素の集合（Ｑ、を含むＹ軸方向の並び）の関係を、次
のようにして求める。

まず、初期値として×１＝Ｏのとき、微小面素の集合は
、点Ｓ、に反射光が到達するように面素の方向（法線方
向で表わされる）を定める。

上記の如く初期値を設定した面素の集合の隣接部（Ｘ軸
方向に隣接している部分）については、前記の点Ｓｌの
隣接個所に反射光が到達するようにその方向を定め、以
下同様に繰り返して計算を進めてゆく。

前記の×、とｘｌとは関数関係をなし Ｘ、　　ｆ　　（ｘｌ） である。而して、この関数の定め方については、シェー
ド上における所望の配光分布に基づいて定めるが、具体
的には ｒ　　（ｘ、）＝ａｘ、＋ｂ ｆ　　（ｘ、）＝ａ　Ｘ−＋　ｂ　ｘ（＋　ｃｆ　　（
ｘ、）＝ａ　ｘ、３＋ｂ　ｘ、”＋ｃ　ｘ、＋ｄｆ　　
（ｘｌ）＝ａ、ｘ、’＋ａｚｘ、’−’°”　ａ　ＩＩ
Ｘ　１　＋　ａ　１１＋　１ｒ　　（Ｘ　＋　）　；ａ
Ｃｂ　Ｘ　１といった各種の手法が考えられ、任意に選
択し、若しくは組み合わせて用いることができる。ａ。

ｂ、ｃ、ｄは定数である。

以下、数例を挙げて説明する。

ｆ　　（ｘ、）＝ａｘ、＋ｂの場合において、ａ　＝０
．５、ｂ＝ｏと仮定すると ｆ　　（ｘｌ）＝ｏ、ｓ　Ｘ、となり ｘ＋＝２．ｘｓ＝１がその解の一つである。これを座標
面上に表わすと第６図の如くになる。

上記の状態を、リフレクタ６の水平断面形状とメリジオ
ナル像面（シェードの上縁）との関係に置き換えると第
７図の如（になる。即ち、リフレクタ６側で２の範囲の
光はメリジオナル像面上の１の範囲に集められ、この場
合の配光パターンは第８図に示した如くになる。

自動車用前照灯の通常の使用条件においては上記の配光
パターン（第８図）よりも中央部の光度が集中的に高い
ことが望まれる。そこで、次に、ｆ　　（ｘ、）＝ａｘ
、”＋ｂｘ、十ｃにおいてａ＝Ｑ、１２５、ｂ＝Ｑ、ｃ
＝Ｑと仮定すると、ｆ（ｘｌ）　＝０．１２５　ｘ　１
” となり、例えばｘ、＝４、ｘよ＝２が解の一つである。

これを座標上に表わすと第９図の如くであり、リフレク
タとシェードとの関係は第１０図の如くになる。この場
合の配光特性は第１１図に示した如くで、前述の第８図
に比して中心光度が高くなる。

図示を省略するが、先に述べた高式の関数式、ｆ　　（
Ｘｌ）　＝ａ、ｘｌ’　＋　ｂＸｌ”＋　ＣＸＩ　＋　
ｄとし、更に、 ｆ　　（ｘυ　８ａｌ　　ＸＩ’　＋　ａｚ　　Ｘ、ｎ
−１°”　　ａｎ　　ＸＩ　”　　ａ　ｒＬ＋１におけ
るｎの値を４，５と増すに従って中心光度が高くなり、
対数式、 ｒ　　（ｘｌ）＝　ａ　ｅｂＸ’ を用いると、いっそう中心光度が高くなる。

これらの式を適宜に選択すると共に、ａ、ｂ〜ｄの定数
を任意に選択して所望の配光特性を求めれば良い。Ｘ、
の何次式を用いるかによって、更に定数の選択によって
、光度分布特性は広汎に変化するので設計的な自由度が
大きい。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 上述の先願に係る発明を適用すると、所望の配光特性を
求めるための設計的自由度が大きいが、前記の如く数字
的な手法で反射面の形状を求めたとき更に細部について
配光パターンを修正したい場合も生じる。このような場
合、配光パターンの局部的な修正をしようして前記ａ　
−ｄの定数の何れかを変えると、修正したい局部以外の
配光特性も変化するといった難しさが有る。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、先願に係
るプロジェクタ型前照灯に適用することも出来、それ以
前の従来形のプロジェクタ型前照灯にも適用することの
出来る、配光特性の設定がより高自由度の新規なプロジ
ェクタ型前照灯を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明に係るプロジェクタ
型前照灯は、反射鏡の焦点近傍に光源バルブを設置し、
上記の光源バルブから出射した光が反射鏡で反射されて
カットラインを有するシェード近傍で焦点を結び、凸レ
ンズによって前記反射光を前方に投射するプロジェクタ
型の前照灯において、前記反射鏡とシェードとの間に拡
散用プリズムレンズを設置したことを特徴とする。

〔作用〕

上記のように構成したプロジェクタ型前照灯においては
、光源バルブから出射して反射鏡で反射された光束の少
なくとも１部は、シェードによって調光される前にプリ
ズムレンズによって拡散される。従って、上記拡散用プ
リズムの形状１寸法。

設置位置などを任意に設定することにより、配光特性を
自由に修正することが出来る。特に、該プリズムレンズ
によって光路の１部分のみを調光するように設定すると
配光パターンを局部的に修正することが出来、プリズム
レンズを通らない光路は影響を受けない。　　′ 〔実施例〕 第１図及び第２図は本発明の１実施例を示す。

この実施例は、前述した先願のプロジェクタ型の前照灯
に本発明を適用して改良したものであって、本例を描い
た第１図は先願における第１２図に対応する平面図、本
例を描いた第２図は先順における第１３図に対応する側
面図である。

第１２図、第１３図と同一の図面参照番号を付したもの
は前述の先願におけると同様乃至は類似の構成部材であ
る。

前述の先願（第１２図、第１３図）に比して異なるとこ
ろは、反射鏡１とシェード４との間にプリズムレンズ７
を設けた点にある。

本例においては、水平断面（第１図）が鋸歯状をなす１
対のプリズムレンズ７を光軸Ｚに関して対称を為すよう
、相互に離間させて設けである。

本発明を実施する際、プリズムレンズの形状９寸法２個
数、設置位置などを自由に設定することが出来る。

第１図において、光源バルブ２から矢印イ、イ′の如く
出射して口、ゴの如く反射された光は、プリズムレンズ
７が無ければ矢印ハ、バの如く進行するが、本例はプリ
ズムレンズ７を設けである為矢印二、ゴの如く拡散され
る。本例においては、第２図に示す矢印ホ、ボの如く、
プリズムレンズ７を通る光路の立面投影と屈折されない
。本例のようなプリズムレンズ７を設けると、配光パタ
ーンの左右両端を外側へ伸長される。

第３図は、第１図に示した実施例と異なる実施例を示し
、前例と異なるところは次の如くである。

前例（第１図）のシェード４はメリジオナル像面ｉ−ｊ
に沿って円筒状に構成したのに比し、本例のシェード４
′は、メリジオナル像面ｉ−ｊに接し、かつ光軸Ｚに直
交する平板状に構成しである。

本例の如（構成しても、実用上必要とされる精度範囲内
において前例（第１図）と同様の効果が得られる。

上述の実施例においては、先願に係る反射鏡を用いたプ
ロジェクタ型前照灯に本発明を適用した例を示したが、
本発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、回転
楕円面状反射鏡を用いたプロジェクタ型前照灯その他広
くプロジェクタ型の前照灯に適用することが出来る。

〔発明の効果〕

以上に詳述した如く、本発明は各形式のプロジェクタ型
前照灯に適用することができ、その配光特性を容易に修
正することができ、所望の配光パターンを得る為の設計
的自由度を大ならしめ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るプロジェクタ型前照灯
の１実施例を示し、第１図は平面図、第２図は側面図で
ある。第３図は上記と異なる実施例の平面図である。 第４図は先願に係る特殊リフレクタを面素に分割した状
態の説明図、第５図は上記の面素における反射の状態を
示す光路図である。 第６図乃至第１１図は、上記先願に係るリフレクタの設
計方法の説明図である。 第１２図乃至第１４図は上記先願に係るプロジェクタ型
前照灯の概要的な構成の説明図であって、第１２図は平
面図、第１３図は側面図、第１４図は正面図である。 第１５図乃至第１７図は上記先願のプロジェクタ型前照
灯の光学的機能の説明図である。 第１８図は公知のプロジェクタ型前照灯の説明図、第１
９図は上記公知のプロジェクタ型前照灯の配光特性図表
である。 ■・・・凹面反射鏡、２・・・光源バルブ、３・・・凸
レンズ、４．４’・・・シェード、４ａ・・・シェード
上端に設けたカットライン、６・・・リフレクタ。 特許出願人　　市光工業株式会社 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 第２図 ９４図 プ 第６図 第７図 第８図 り 友 第９図 第１０図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、反射鏡の焦点近傍に光源バルブを設置し、上の光源
   バルブから出射した光が反射鏡で反射されてカットライ
   ンを有するシェード近傍で焦点を結び、凸レンズによっ
   て前記反射光を前方に投射するプロジェクタ型の前照灯
   において、前記反射鏡とシェードとの間に拡散用プリズ
   ムレンズを設置したことを特徴とするプロジェクタ型の
   前照灯。