JP2000311509A

JP2000311509A - 自動車用ヘッドライト

Info

Publication number: JP2000311509A
Application number: JP2000075639A
Authority: JP
Inventors: Benoit Reiss; レースベノワ
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2000-11-07
Also published as: ITRM20000140A0; DE10012634B4; IT1315869B1; US6520668B1; DE10012634A1; ITRM20000140A1; FR2791122A1; FR2791122B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】リフレクタから光源へのビームの反射を防止す
るとともに、光源の過熱及び寄生光の発生を防止する。【解決手段】この自動車用ヘッドライトは、リフレク
タ２０と協働し、ビームを発生する光源１０を備えてい
る。リフレクタ２０は、光源１０の真後ろにベースを有
し、所定の明るさのビームを発生するために、光源から
のビームを反射するようになっている。前記ベースは、
ビームの明るさを低下させることなく、かつ、光源から
離れた位置に修正反射ビームを照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のヘッド
ライトに関する。

【０００２】

【従来の技術】リフレクタにランプが横向きに取り付け
られたヘッドライトが実用化されている。ランプは、光
源から発生したビームの方向を設定するリフレクタの光
軸に対して、垂直または水平に取り付けられている。こ
のような構成とすることにより、種々の利点、特に、ヘ
ッドライトの後方に、ランプを交換するための自由空間
を設ける必要がなくて、軸方向の寸法を小さくできると
いう利点が得られる。また、ランプに、手が容易に届く
ようになる。

【０００３】さらに、リフレクタの軸方向にランプを保
持するランプ孔が設けられているベース領域を、ビーム
を形成する面として用いることができる。

【０００４】しかし、リフレクタのベースを、ビームと
して反射する面として用いることには問題がある。すな
わち、ベースは、ランプがリフレクタのベースに向かっ
て発生したビームを、ランプに向かって再反射する。

【０００５】再反射されたビームは、ランプに、全反射
または部分反射して吸収され、ビームの質を低下させる
寄生光がヘッドライトに発生する。特に、すれ違いビー
ムやフォグビームのようなカットオフビームを発生して
いるヘッドライトにおいては、偏向したビームは上方に
向かい、対向車線を走行する自動車のドライバーを眩惑
してしまう。

【０００６】この問題に対する解決策の１つは、光遮蔽
部材やマスクを直接的に用いることである。これらは、
通常、ランプの前方に設けられ、カバーガラスに向かっ
て光源が直接発生したビームや寄生光を遮蔽するように
なっている。

【０００７】しかし、この方法では、ビームが消失して
しまうという欠点がある。また、リフレクタのベースで
反射されたビームの一部は、光源に再反射されて吸収さ
れる。これにより、ランプの動作温度が上昇し、可使用
時間が短くなる。この欠点は、遮蔽したビームを吸収し
て、光遮蔽部材が直接熱くなってしまうと、さらに台と
なる。

【０００８】また、リフレクタのベースを遮蔽して非反
射面としたヘッドライトでは、十分な明るさのビームを
照射できない。さらに、ヘッドライトを消灯すると、見
苦しいものとなり、かつ、製造が複雑になる。またさら
に、ビームの大部分が消失し、ビームを吸収することに
より、リフレクタが熱せられるので好ましくない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上述した欠点を克服し、リフレクタのベー
スを、ビームを発生するのに有効な領域として用いるこ
とができるようにする。

【００１０】本発明の他の目的は、特に、光源が光軸と
直交する水平方向を向き、狭すぎるビームを発生してし
まう時に、ベースでビームの幅を広くできるようにす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によると、リフレ
クタと協働して、ビームを発生する光源を含み、リフレ
クタは、光源の真後ろにベースを有し、かつ、光源によ
り発生されるビームを反射して、所望の明るさのビーム
を発生する自動車用ヘッドライトにおいて、前記ベース
は、所望の明るさのビームを発生するために、光源から
のビームを光源の近傍に反射する少なくとも１つの修正
領域を有し、前記修正領域は、また、ビームの明るさを
低下させることなく、前記近傍から離れた位置に、修正
反射ビームを照射するようになっている自動車用ヘッド
ライトが提供される。

【００１２】修正反射ビームは、光源の近傍にあるバル
ブの外側に照射されるのが好ましい。

【００１３】光源は、リフレクタの光軸に対して、水平
方向及び横方向に延びているのが好ましい。リフレクタ
の中央には、光源のビームをカットオフ線の下方に集光
させる垂直母線が設定されている。前記修正領域は、小
さく、光源と同じ高さに設けられ、かつ、修正反射ビー
ムを水平軸からずらす修正垂直母線を有しているのが好
ましい。

【００１４】修正反射ビームの少なくとも一部は、道路
に向かって下方に照射され、下方に対するビームの明る
さを増加させるとともに、リフレクタが反射したビーム
を完全なものとするようになっているのが好ましい。

【００１５】また、修正反射ビームの少なくとも一部
は、リフレクタの下部領域に向かって下方に照射され、
前記下部領域で反射されると、下方に対するビームの明
るさを増加させるとともに、リフレクタが反射したビー
ムを完全なものとするようになっているのが好ましい。

【００１６】修正反射ビームの少なくとも一部は、自動
車の前方にある架台に取り付けられた道路標識に向かっ
て、立体角で上方に反射されるようになっているのが好
ましい。

【００１７】リフレクタは、第１の修正反射面である第
１の修正領域と、第２の修正反射面である第２の修正領
域とを有し、各修正領域は、光源の下側で接する水平面
の真上及び真下に位置しているのが好ましい。

【００１８】第１の修正領域は、ビームをリフレクタに
向かって下方に反射し、第２の修正領域は、ビームを道
路に向かって下方に反射するのが好ましい。また、第１
の修正領域は、ビームを、架台に取り付けられた道路標
識に対して上方に反射し、修正領域は、ビームを道路に
向かって下方に反射するようになっているのが好まし
い。

【００１９】さらに、次に示す特徴の少なくとも１つを
有するのが好ましい。 −前記修正領域の少なくとも一方は、直線の垂直母線を
有している。 −前記修正領域の少なくとも一方は、曲線の垂直母線を
有している。 −前記修正領域の少なくとも一方は、傾斜を変えること
なく、リフレクタの少なくとも上部と結合する垂直母線
を有している。

【００２０】前記修正領域の少なくとも一方の長さは、
概ね２ｍｍ〜６ｍｍである。

【００２１】前記修正領域の少なくとも一方は、リフレ
クタの全幅にわたって延びている。

【００２２】前記修正領域の少なくとも一方は、光源の
真後ろにある少なくとも１つの領域となるような幅で、
リフレクタの一部にわたって延びている。

【００２３】本発明の特徴、目的及び利点を、非限定的
かつ好適な実施例と図面を用いて、詳細に説明する。

【００２４】

【実施態様】図１及び図２は、自動車用ヘッドライトの
要素、つまり、ランプの円筒状のフィラメント（１０）
及びリフレクタ（２０）を示している。ヘッドライトの
他の要素は、従来のケーシング、カバーレンズ等である
（図示せず）。また、光源を、円筒状の放電ランプのア
ークとしてもよい。

【００２５】光源であるフィラメント（１０）の軸は、
水平方向に延び、かつ、リフレクタ（２０）の光軸（ｙ
−ｙ）と直交している。フィラメントは、通常、Ｈ１型
またはＨ７型ランプのものであり、リフレクタ（２０）
内で横方向に設けられている。

【００２６】リフレクタ（２０）の本質的な特徴は、図
２に示すように、リフレクタ（２０）の上部垂直母線
（２０ｈ）及び下部垂直母線（２０ｂ）が、フィラメン
ト（１０）のビームを水平方向に集光し、高品質のカッ
トオフビームを発生できることである。

【００２７】図１を参照して、より詳しく言うと、母線
は、フィラメント（１０）の表面と接する光線（Ｄ１）
である。上部垂直母線（２０ｈ）は、フィラメント（１
０）の後方で延び、下部垂直母線（２０ｂ）は、フィラ
メント（１０）の前方で延びている。光線（Ｄ２）は、
フィラメント（１０）の表面から発生された光線（Ｄ
１）と関連している。光線（Ｄ２）は、リフレクタ（２
０）の光軸（ｙ−ｙ）、つまり、自動車の軸と概ね平行
となっている。

【００２８】母線は、種々の接線（ＴＧ）で形成され、
接線（ＴＧ）は、「変化する母線」である曲線を形成し
ている。「変化する母線」は、固定焦点ではなく、母線
に沿って漸進的に移動する一連の焦点を有している。従
って、上述した母線は、固定焦点を有する従来の放物線
状の母線とは異なるものである。

【００２９】本実施例において、リフレクタ（２０）の
ベースとフィラメント（１０）との間の水平距離を変え
ることにより、光源の周りで開いているか、または閉じ
ている種々の長さの垂直母線（２０ｈ）（２０ｂ）を形
成することができ、それにより、フィラメント（１０）
が発生するビームの大きさと、リフレクタ（２０）が反
射する所定の大きさ以上のビームの量とを変化させるこ
とができる。

【００３０】コンピュータを用いて容易に求められる、
垂直母線（２０ｈ）（２０ｂ）の微分方程式は、次の通
りである。 Δｚ＝Δｂ（ｚ・ｓｉｎβ−ｙ・ｃｏｓβ） Δｙ＝Δｚ・ｔａｎ（β/２）なお、ｚ＝−Ｒｆｉｌｙ＝−Ｆである。

【００３１】ｙ及びｚは、互いに直交する軸であり、そ
の原点は、フィラメント（１０）の中心である。軸（ｙ
ーｙ）は、水平方向の光軸であり、軸（ｚーｚ）は、垂
直方向の光軸である。Ｒｆｉｌは、フィラメント（１
０）の半径であり、Ｆは、軸（ｙーｙ）に沿った、フィ
ラメント（１０）の中心とリフレクタ（２０）のベース
との間の距離（焦点ベース距離）である。

【００３２】垂直母線（２０ｈ）（２０ｂ）を上述した
式から求めると、フィラメント（１０）のビームは、軸
（ｙ−ｙ）を通過する水平なカットオフ線の真下及び縁
に位置するようになる。

【００３３】すなわち、リフレクタ（２０）の反射面の
水平母線を変化させることにより、異なる種類のビーム
を発生でき、また、その幅を調節することができる。

【００３４】基本的には、水平母線は、フィラメント
（１０）の中心、または（好ましくは）その中心から水
平方向にずれた焦点からなる放物線である。また、上述
した垂直母線は、並進運動ではなく、水平母線に沿った
直線的な滑り運動を行うことができる。つまり、垂直母
線は、水平母線に沿って、面（ｙ０ｚ）と平行になる。
この場合、水平母線は、次の式で表される。

【００３５】ｙ＝０．２５［ｘ＋|ｘ|/ｘ・Ｌｆｉｌ・|
ｚ|/（２ｚ）²/（Ｆ＋δＦ）］−Ｆｘ、ｙ、ｚは、現在
位置の座標である。Ｆは、垂直母線に対する、上述した
焦点ベース距離である。δＦは、フィラメント（１０）
の中心に対する、水平放物母線の水平方向のオフセット
値である。Ｌｆｉｌは、軸（ｘ）に沿ったフィラメント
（１０）の長さの半分の値である。

【００３６】また、フィラメント（１０）の左側と右側
（図２参照）のそれぞれに、２つの半放物母線からなる
水平母線を用いることができる。各水平母線は、フィラ
メント（１０）の左端及び右端の周辺に焦点が合ってお
り、水平方向のカットオフを行うとともに、幅広のビー
ムを発生する。

【００３７】その他の母線は、必要な横方向の配光に応
じて、変化しうるようになっている。

【００３８】図１に示すように、ランプを、上部または
側部からリフレクタ（２０）に取り付けると、リフレク
タ（２０）のベースは、ビームを反射するようになる。
上述した垂直母線により、ベースは光源に向かって十分
な量のビームを反射し、本明細書の従来の技術で説明し
た問題が発生する。

【００３９】図３は、軸（ｙ−ｙ）を含む水平面の真下
（つまり軸（ｙ−ｙ）の下方）にある、改良した下部
（２２）を有する垂直母線を示している。リフレクタ
（２０）のベースの所定領域で反射されるビームは、フ
ィラメント（１０）から離れた位置に照射されるように
なっている。

【００４０】リフレクタ（２０）の下部（２２）は、主
要部である主領域（２２ｂ）と、垂直軸断面に設けられ
た、直線の修正領域（２２ａ）とを備えている。なお、
修正領域（２２ａ）を、リフレクタ（２０）のベースと
フィラメント（１０）との間の水平距離よりも長い焦点
距離を有する曲線、例えば放物線状としてもよい。

【００４１】修正領域（２２ａ）の向きは、ビームを、
バルブ（１１）よりも概ね下方に反射するようになって
いるのが好ましい。例えば、リフレクタ（２０）の垂直
母線の焦点距離が２２ｍｍの場合、修正領域（２２ａ）
の長さは５ｍｍであり、フィラメント（１０）が発生し
たビームを、０°〜１１°の角度で下方に向けるように
構成されている。これにより、自動車の近傍の光量を増
加することができ、特に、本発明によるヘッドライト
を、重い商品を運搬する自動車に用いると効果的であ
る。

【００４２】すなわち、修正領域（２２ａ）を、フィラ
メント（１０）のベースの長さとバルブ（１１）のベー
スの長さとの中間の長さで、かつそれらの中間の位置に
設けるのが好ましい。

【００４３】修正領域（２２ａ）の下限を、バルブ（１
１）のベースのやや上方に設けることが必要な場合があ
る。それにより、修正領域（２２ａ）と主領域（２２
ｂ）との間で、湾曲した、または妨害する遷移ラインを
遮蔽できるようになる。

【００４４】また、修正領域を、リフレクタ（２０）の
上部（２１）、つまり軸（ｙ−ｙ）の上方に設けること
もできる。その場合、修正領域を、反射したビームがフ
ィラメント（１０）の下方を通過できるようにするため
に、上述した修正領域（２２ａ）の傾斜よりも大きい傾
斜とすることが必要である。それにより、反射されたビ
ームは、主要なビームの一部ではなくなる。

【００４５】また、下方に光線を照射するヘッドライト
は、構造上問題がある。つまり、リフレクタの下部の延
長として、その前方に設けられた装飾部やスタイリング
マスクがビームに干渉する。また、本発明によるリフレ
クタの上方にある走行用ヘッドライトのリフレクタも、
同様に干渉してしまう。

【００４６】そのような場合には、図４に示すように、
リフレクタ（２０）の下部（２２）の最下端に向かっ
て、ビームを反射するように傾斜した、直線状または曲
線状の修正領域（２１ａ）を設けるのが好適である。

【００４７】修正領域（２１ａ）で反射するビームは、
フィラメント（１０）の後方から到達するので、下部
（２２）による２回目の反射により、ビームは、水平方
向よりも下方を向く。ビームは、自動車の近傍に再び集
光し、眩惑を防止できる。

【００４８】このように、修正領域（２２ａ）を設ける
こともでき、また、修正領域（２１ａ）（２２ａ）を、
互いに連ならせてもよい。

【００４９】図５は、上述した修正領域（２１ａ）（２
２ａ）を有するリフレクタ（２０）のベースを示してい
る。

【００５０】本発明による自動車用ヘッドライトの変形
例では、修正領域（２１ａ）、必要ならば修正領域（２
２ａ）は、ビームを水平軸から１０°〜２０°の角度で
上方に照射するようになっている。

【００５１】図６は、修正領域（２１ａ）を有するリフ
レクタ（２０）を示している。このリフレクタ（２０）
では、ビームがランプの近くを通るという問題を解決す
るために、ビームを、ランプの下方を通過させている。
また、適度な明るさのビームを発生できる。

【００５２】このビームは、対向車線を走行する自動車
のドライバーの下方を通過するように、リフレクタ（２
０）内で上方を向いており、また、自動車道路、高速道
路、及び一般道路にある、架台に取り付けられた道路標
識、いわゆる「架台領域」を、自動車の前方で立体角内
において照射する。

【００５３】これに対し、高いカットオフコントラスト
（つまり少量のビームを架台領域に照射する）を得るよ
うに設計された、従来の走行用ヘッドライトは、架台に
取り付けられた標識を、十分に照射していない。

【００５４】本発明により改善された光学的な変更を、
ヘッドライトを用いて説明する。

【００５５】ヘッドライトは、リフレクタ（２０）内で
横向きに取り付けられた標準の「Ｈ７」型のフィラメン
ト（１０）を備えている。リフレクタ（２０）は、長さ
が３ｍｍの修正領域（２２ａ）を有し、その垂直母線
は、フィラメント（１０）のベース（つまり軸（ｙ−
ｙ）を含む面）と接する水平面内に含まれる境界部分に
おいて、リフレクタ（２０）の上部（２１）と連なる垂
直線である。修正領域（２２ａ）は、リフレクタ（２
０）の全幅にわたって延びている。この場合には、リフ
レクタ（２０）の上部（２１）には、修正領域が設けら
れていない。

【００５６】図７ａは、リフレクタの上部（２１）及び
主領域（２２ｂ）で得られるビームの、図７ｂは、修正
領域（２２ａ）で得られるビームの、図７ｃは、カバー
レンズを備えていないヘッドライトで得られるビームの
等照度曲線である。

【００５７】修正領域（２２ａ）は、従来の技術におい
て記載した寄生光及び熱の問題を防止しつつ、自動車の
近傍に、強いビームを照射することができる。

【００５８】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、当業者は、本発明の範囲内におけるあらゆ
る変更や修正を行うことができる。特に、上述した修正
領域は、リフレクタの全幅にわたって延びているが、リ
フレクタの一部、特に、光源の真下の部分にのみ延びて
いるものでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】リフレクタと、横向きに設けられたフィラメン
トとを備える、本発明による自動車用ヘッドライトの縦
断面図である。

【図２】図１に示すヘッドライトの正面図である。

【図３】第１の修正領域を有するリフレクタを備える、
図１に示すヘッドライトの拡大断面図である。

【図４】第２の修正領域を有するリフレクタを備える、
図３と同様のヘッドライトの拡大断面図である。

【図５】第１の修正領域及び第２の修正領域を有するリ
フレクタを備える、ヘッドライトの部分断面図である。

【図６】第１の修正領域及び第２の修正領域を有するリ
フレクタを備える、ヘッドライトの変形例を示す部分断
面図である。

【図７】ａ〜ｃは、スクリーンに照射した時の等照度曲
線である。

【符号の説明】

１０フィラメント１１バルブ２０リフレクタ２０ｂ下部垂直母線２０ｈ上部垂直母線２１上部２１ａ、２２ａ修正領域２１ｂ、２２ｂ主領域２２下部Ｄ１、Ｄ２光線ＢＳ二等分線ＴＧ接線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リフレクタ（２０）と協働して、ビーム
を発生する光源（１０）を含み、リフレクタ（２０）
は、光源（１０）の真後ろにベースを有し、かつ、光源
（１０）により発生されるビームを反射して、所望の明
るさのビームを発生するようになっている自動車用ヘッ
ドライトにおいて、前記ベースは、所望の明るさのビー
ムを発生するために、光源（１０）からのビームを光源
（１０）の近傍に反射する少なくとも１つの修正領域
（２１ａ）（２２ａ）を有し、前記修正領域（２１ａ）
（２２ａ）は、また、ビームの明るさを低下させること
なく、前記近傍から離れた位置に、修正反射ビームを照
射するようになっている自動車用ヘッドライト。
【請求項２】修正反射ビームは、光源（１０）の近傍
にあるバルブ（１１）の外側に照射されることを特徴と
する、請求項１記載の自動車用ヘッドライト。
【請求項３】光源（１０）は、リフレクタ（２０）の
光軸（ｙ−ｙ）に対して、水平方向及び横方向に延び、
リフレクタ（２０）の中央には、光源（１０）のビーム
をカットオフ線の下方に集光させる垂直母線が設定さ
れ、前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）は小さく、光源
（１０）と同じ高さに設けられ、かつ、修正反射ビーム
を水平軸からずらす修正垂直母線を有していることを特
徴とする、請求項１または２記載の自動車用ヘッドライ
ト。
【請求項４】修正反射ビームの少なくとも一部は、道
路に向かって下方に照射され、下方に対するビームの明
るさを増加させるとともに、リフレクタ（２０）が反射
したビームを完全なものとするようになっていることを
特徴とする、請求項３記載の自動車用ヘッドライト。
【請求項５】修正反射ビームの少なくとも一部は、リ
フレクタ（２０）の下部領域に向かって下方に照射さ
れ、前記下部領域で反射されると、下方に対するビーム
の明るさを増加させるとともに、リフレクタ（２０）が
反射したビームを完全なものとするようになっているこ
とを特徴とする、請求項３または４記載の自動車用ヘッ
ドライト。
【請求項６】修正反射ビームの少なくとも一部は、自
動車の前方にある架台に取り付けられた道路標識に向か
って、立体角で上方に再反射されるようになっているこ
とを特徴とする、請求項３〜５のいずれかに記載の自動
車用ヘッドライト。
【請求項７】リフレクタ（２０）は、第１の修正反射
面である第１の修正領域（２１ａ）と、第２の修正反射
面である第２の修正領域（２２ａ）とを有し、各修正領
域（２１ａ）（２２ａ）は、光源（１０）の下側で接す
る水平面の真上及び真下に位置していることを特徴とす
る、請求項３〜６のいずれかに記載の自動車用ヘッドラ
イト。
【請求項８】第１の修正領域（２１ａ）は、ビームを
リフレクタ（２０）に向かって下方に反射し、第２の修
正領域（２２ａ）は、ビームを道路に向かって下方に反
射するようになっていることを特徴とする、請求項７記
載の自動車用ヘッドライト。
【請求項９】修正領域（２１ａ）は、ビームを、架台
に取り付けられた道路標識に対して上方に反射し、修正
領域（２２ａ）は、ビームを道路に向かって下方に反射
するようになっていることを特徴とする、請求項６に従
属する請求項７記載の自動車用ヘッドライト。
【請求項１０】前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）の
少なくとも一方は、直線の垂直母線を有していることを
特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の自動車用
ヘッドライト。
【請求項１１】前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）の
少なくとも一方は、曲線の垂直母線を有していることを
特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の自動車
用ヘッドライト。
【請求項１２】前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）の
少なくとも一方は、傾斜を変えることなく、リフレクタ
（２０）の少なくとも上部（２１）と結合する垂直母線
を有していることを特徴とする、請求項１〜１１のいず
れかに記載の自動車用ヘッドライト。
【請求項１３】前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）の
少なくとも一方の長さは、概ね２ｍｍ〜６ｍｍであるこ
とを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の自
動車用ヘッドライト。
【請求項１４】前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）の
少なくとも一方は、リフレクタ（２０）の全幅にわたっ
て延びていることを特徴とする、請求項１〜１３のいず
れかに記載の自動車用ヘッドライト。
【請求項１５】前記修正領域（２１ａ）（２２ａ）の
少なくとも一方は、光源（１０）の真後ろにある少なく
とも１つの領域となるような幅で、リフレクタ（２０）
の一部にわたって延びていることを特徴とする、請求項
１〜１４のいずれかに記載の自動車用ヘッドライト。