JP2001229715A - 車両用前照灯 - Google Patents

車両用前照灯

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の前照灯の構成では光源からの光に対す
る光束利用率が低く、消費電力に見合う明るさが得られ
ない問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、前照灯の照射方向に光軸
を有し光源２に第一焦点を配置した第一楕円系反射面３
と、同じ光源２に第一焦点を配置し光軸を第一楕円系反
射面３の光軸と略直交させる第二楕円系反射面４とが設
けられ、第一楕円系反射面の第二焦点に対応しては投影
レンズ６と必要に応じる遮蔽板５とが設けられ、第二楕
円系反射面４の第二焦点に対応してはこの第二焦点を略
焦点とし光軸を略照射方向とする放物系反射面７が設け
られている車両用前照灯１としたことで、従来は遮蔽板
５に遮蔽される光および反射面に到達することなく配光
特性を形成するときに無効となっていた光源２からの光
を回収可能とし、光束利用率を向上させて課題を解決す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用の前照灯に関
するものであり、詳細には回転楕円反射面など楕円系の
反射面、遮蔽板、投影レンズなどを組合わせて構成さ
れ、プロジェクタ型と称されている形式の前照灯に対し
て一層の性能向上を可能とする構成の提供を目的とする
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のプロジェクタ型前照灯９０の構成
の例を示すものが図１０であり、照射方向Ｘに長軸を合
致させた回転楕円反射面など楕円系反射面９１の第一焦
点ｆ１の位置に光源９２を配置する。また、第二焦点ｆ
２の位置の近傍には遮蔽板９３を設け、前記楕円系反射
面９１からの第二焦点ｆ２に収束する光束の略下半部を
遮蔽する。
【０００３】このようにすることで、前記遮蔽板９３の
近傍における光束の断面形状は、略下弦の半円状となる
ので、この形状を遮蔽板９３の近傍に焦点ｆ３を有する
投影レンズで９４で照射方向に投影すると、上下が反転
した上弦の半円状となる状態で照射方向に投射されるも
のとなる。
【０００４】従って、対向車に対して幻惑発生の要因と
なる上向き光を一切含むことのないすれ違い用に最適な
配光形状が得られるものとなる。但し、実際の実施に当
たっては路側側の歩行者あるいは道路標識を認識しやす
くするために、左側通行である場合には左側に適宜の上
向き光を生じるように遮蔽板９３の形状に変更が加えら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の前照灯９０においては、上記の説明でも
明らかなように遮蔽板９３で楕円系反射面９１からの反
射光の略半分を遮蔽してしまい、結果としては光源９２
に対する光束利用率が低くなり、消費電力の割には暗い
前照灯９０となる問題点を生じている。また、楕円系反
射面９１に達することのない光源９２から前方（照射方
向）側に放射される光は配光特性の形成に何らも寄与す
ることがなく、この点でも光束利用率が低下している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
前照灯に生じる課題を解決するための具体的手段とし
て、前照灯の照射方向に光軸を有し光源に第一焦点を配
置した第一楕円系反射面と、同じ光源に第一焦点を配置
し光軸を前記第一楕円系反射面の光軸と略直交させる第
二楕円系反射面とが設けられ、前記第一楕円系反射面の
第二焦点に対応しては投影レンズと必要に応じる遮蔽板
とが設けられ、前記第二楕円系反射面の第二焦点に対応
してはこの第二焦点を略焦点とし光軸を略照射方向とす
る放物系反射面が設けられていることを特徴とする車両
用前照灯を提供することで課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１〜図３に示すものは
本発明に係る車両用前照灯１（以下に前照灯１と略称）
の第一実施形態であり、本発明において前照灯１は、例
えばハロゲンランプ、メタルハライド放電灯などの１つ
の光源２に対して、例えば回転楕円面など楕円系とした
第一楕円系反射面３と第二楕円系反射面４との２つの反
射面が設けられている。
【０００８】前記第一楕円系反射面３は前記光源２を第
一焦点ｆ３１とし、長軸をこの前照灯１の照射軸Ｘと一
致させている。従って、第二焦点ｆ３２も前記照射軸Ｘ
上に存在するものとなり、第一楕円系反射面３からの反
射光は、この第二焦点ｆ３２に収束する。
【０００９】そして、前記第二焦点ｆ３２の近傍には遮
蔽板５が設置されて、従来例で説明したのと略同様に第
二焦点ｆ３２に収束する第一楕円系反射面３からの反射
光の略下半部が遮蔽され、この遮蔽された光束の断面形
状が前記遮蔽板５の近傍に焦点ｆ６を有する投影レンズ
６により照射方向Ｘに向け投射される。
【００１０】ここで、前記第一楕円系反射面３からの反
射光の利用状態について検討してみると、上記にも説明
したように下半部からの反射光の大部分は遮蔽板５によ
り遮蔽が行われるので、実質的には前照灯１の照明光と
しては利用されていないものとなっている。
【００１１】そこで、この第一実施形態においては、前
記第一楕円系反射面３の下半部に対応する位置に第二楕
円系反射面４を設けるものであり、このときに前記第二
楕円系反射面４の長軸Ｙは前記第一楕円系反射面３の長
軸、即ち、照射軸Ｘと略直交する上方とされ、この第二
楕円系反射面４の第一焦点ｆ４１も前記第一楕円系反射
面３と同様に光源２の位置とされている。
【００１２】従って、前記第二楕円系反射面４の第二焦
点ｆ４２は長軸Ｙ上に生じるものとなり、本発明では前
記第二焦点ｆ４２を焦点ｆ７とし、軸Ｚを前記照射軸Ｘ
と略平行とする回転放物面など放物系反射面７が設けら
れている。よって、この放物系反射面７は前記第二焦点
ｆ４２に収束する光を略平行光線として照射軸Ｘ方向に
反射するものとなる。また、前記放物系反射面７からの
反射光の光束中にはレンズ８が設けられている。尚、こ
のレンズ８にレンズカットを設けて配光特性を形成する
などは自在である。
【００１３】このときに、前記第二楕円系反射面４の第
二焦点ｆ４２と、放物系反射面７の焦点ｆ７との位置関
係を調整することで得られる反射光の方向を制御するこ
とが可能であり、例えば、第二焦点ｆ４２を焦点ｆ７の
上方に位置するように設定すれば、放物系反射面７で反
射が行われる平行光線は下向きのものとなる。
【００１４】また、この第一実施形態においては、前記
放物系反射面７は回転放物面の略上半部のみの形状であ
るので、焦点ｆ７よりも第二焦点ｆ４２を前方寄りに設
定した場合にも平行光線は下向きのものとすることがで
きる。よって、両焦点ｆ４２、ｆ７の位置関係は前照灯
１に求める配光特性に応じて適宜に調整されるものとな
る。
【００１５】図３（Ａ）は上記の構成とした本発明の前
照灯１の配光特性の例を示すものであり、配光特性Ｄ１
は第一楕円系反射面３からの反射光で形成される配光特
性Ｄ３と、第二楕円系反射面４を介する放物系反射面７
からの反射光で形成される配光特性Ｄ７との重畳された
ものとなる。
【００１６】前記配光特性Ｄ３は第一楕円系反射面３の
主として上半部からの反射光で形成されるものであるの
で、基本的には従来例のプロジェクタ型前照灯における
配光特性と同じ形状を有するものであり、また、光量も
それ程に相違するものではないものとなる。
【００１７】これに対して、配光特性Ｄ７は従来例のプ
ロジェクタ型前照灯においては遮蔽板５により遮蔽され
てしまう第一楕円系反射面３の部分に第二楕円系反射面
４を形成し、この第二楕円系反射面４からの反射光をも
って形成するものであるので、従来例のプロジェクタ型
前照灯に対して加算される明るさとなる。
【００１８】また、前記第二楕円系反射面４を設けると
きには、第一楕円系反射面４の第二焦点の近傍など、第
一楕円系反射面４からの反射光と干渉しない位置では、
光源２の前方にも設けることが可能であり、この点でも
光源２に対する光束利用率は向上する。よって、本発明
の前照灯１の構成によれば光源２に対する光束利用率は
向上し、同じ消費電力の光源２を採用した場合において
も格段に明るい前照灯の実現が可能となるのである。
【００１９】ここで、図３（Ａ）を更に検討してみる
と、配光特性Ｄ７の照射方向は、実質的に点光源である
第二楕円系反射面４の第二焦点ｆ４２に焦点ｆ７を略一
致させた放物系反射面７で形成されるものであるので、
前記焦点ｆ７を中心として軸Ｚの方向を変えることで変
更が自在である。図３（Ｂ）は、上記軸Ｚを照射軸Ｘに
対し水平の面内で左右に傾けたときの状態を示すもので
あり、図では前照灯１が左側通行用であるとして、左側
に傾け、路側を一層に視認できるように図るときの例で
示してある。
【００２０】また、図２中に符号９で示すものはシャッ
ターであり、このシャッター９は例えばソレノイド（図
示は省略する）などで移動自在とされて、放物系反射面
７に達する第二楕円系反射面４からの反射光の開閉を自
在としている。また、放物系反射面７は照射方向Ｘに向
けセットされている。
【００２１】このようにすることで、図３（Ｃ）に示す
ように配光特性Ｄ７は正面方向に投射されるものとなる
ので、シャッター９の開いているときには総合の配光特
性に走行配光が得られ（図示の状態）シャッター９の閉
じているときにはＤ７は消滅し、すれ違い配光が得られ
るものとなる。
【００２２】更には、上記でも説明したように第二楕円
系反射面４の第二焦点ｆ４２と、放物系反射面７の焦点
ｆ７との相互位置を調整することで、放物系反射面７か
らの反射光の照射方向は可変できるものであるので、上
記シャッター９に換えて第二楕円系反射面４を移動させ
ても良いものであり、このときには図３（Ｄ）に示すよ
うに配光特性Ｄ７が移動し走行配光とすれ違い配光とに
切り替わる。
【００２３】図４〜図７は本発明に係る前照灯１の第二
実施形態、第三実施形態を示すものであり、本発明にお
いては第一楕円系反射面３に対し、第二楕円系反射面４
を設ける位置は、反射面３、４同士が配光特性の形成を
不可能とするほどの干渉を生じない限りにおいては自由
である。
【００２４】そこで、図４、図５に示す第二実施形態で
は照射軸Ｘに対し、第二楕円系反射面４の長軸Ｙを下方
に向かうように設定した（図５参照）ものであり、よっ
て、放物系反射面７は第一楕円系反射面３の下方に設置
され、この第二実施形態における前照灯１の正面形状は
図４に示すように、上方に投影レンズ６、その下方にレ
ンズ８が設けられた、第一実施形態とは逆のものとな
る。
【００２５】図６、図７に示す第三実施形態では照射軸
Ｘに対し、第二楕円系反射面４の長軸Ｙを側方に向かう
ように設定した（図７参照）ものであり、放物系反射面
７は第一楕円系反射面３の側方に設置され、第三実施形
態における前照灯１の正面形状は図６に示すように、投
影レンズ６とレンズ８とが水平方向で並ぶものとなる
【００２６】尚、第三実施形態においては、。放物系反
射面７の軸Ｚを水平面内で傾けたときの例で示してあ
る。以上説明の第一〜第三実施形態から明らかなよう
に、本発明の前照灯においては、上記したように光源２
に対する光束利用効率が向上し、明るい前照灯１が実現
できるばかりでなく、その外観形状にも自由度が高いも
のとなるので、車両デザインに対する整合性も向上させ
られるものとなる。
【００２７】図８および図９は本発明に係る前照灯１の
第四実施形態を示すものであり、この第四実施形態で
は、第一実施形態で説明したように放物系反射面７の軸
Ｚを変更することで、この放物系反射面７により生じる
配光特性Ｄ７の照射方向が自在に設定できることを利用
し、放物系反射面７には回動軸７ａを設け、この回動軸
７ａを例えばステアリング装置などと連動させて適宜に
回転させる構成としたものである。
【００２８】このようにすることで、図９（Ａ）に示す
ように車両の曲路の通過時にはハンドルの操作に対応し
て配光特性Ｄ７が以後の進行方向を照射するものとなる
ので、進路方向の確認が容易なものとなる。また、図８
中に鎖線で示すように回動軸７ｂを傾けて設定しておけ
ば、オートバイなど旋回時に車体が傾く車両において
は、図９（Ｂ）に示すように配光特性Ｄ７は左右方向と
共に上下方向にも移動し、上記した車体の傾きにより灯
具が下向きとなり照射距離が短くなる現象も補正するこ
とができる。尚、上記の照射方向の可変は、第二楕円系
反射面４と放物系反射面７とを一体化し、これら２面の
反射面４、７を光源２を中心として回動させることでも
可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、前
照灯の照射方向に光軸を有し光源に第一焦点を配置した
第一楕円系反射面と、同じ光源に第一焦点を配置し光軸
を第一楕円系反射面の光軸と略直交させる第二楕円系反
射面とが設けられ、第一楕円系反射面の第二焦点に対応
しては投影レンズと必要に応じる遮蔽板とが設けられ、
第二楕円系反射面の第二焦点に対応してはこの第二焦点
を略焦点とし光軸を略照射方向とする放物系反射面が設
けられている車両用前照灯としたことで、従来は遮蔽板
に遮蔽される光および反射面に到達することなく配光特
性を形成するときに無効となっていた光源からの光を回
収可能とし、光束利用率を向上させて明るい前照灯の実
現を可能とし、夜間運転時の視認性の向上に極めて優れ
た効果を奏するものである。
【００３０】更には、放物系反射面など一部の反射面を
回動させることで、正面方向の視界を失うことなく、こ
れからの進路方向を照射できるものとするなど前照灯と
しての性能も格段に向上させる優れた効果も奏し、ま
た、外観形状の設定の自由度を拡げて車両のデザインと
の整合性も向上させ美観の向上にも優れた効果を奏する
ものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る車両用前照灯の第一実施形態を
示す正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 本発明に係る車両用前照灯の第一実施形態の
配光特性を模式的に示す説明図である。
【図４】 同じく本発明に係る車両用前照灯の第二実施
形態を示す正面図である。
【図５】 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】 同じく本発明に係る車両用前照灯の第三実施
形態を示す正面図である。
【図７】 図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】 同じく本発明に係る車両用前照灯の第四実施
形態を示す断面図である。
【図９】 第四実施形態の配光特性を模式的に示す説明
図である。
【図１０】 従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……車両用前照灯 ２……光源 ３……第一楕円系反射面 ４……第二楕円系反射面 ５……遮蔽板 ６……投影レンズ ７……放物系反射面 ７ａ、７ｂ……回動軸 ８……レンズ ９……シャッター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２１Ｖ 7/16 Ｆ２１Ｍ 3/20 Ｚ 14/04 // Ｆ２１Ｗ 101:10 Ｆ２１Ｙ 101:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前照灯の照射方向に光軸を有し光源に第
    一焦点を配置した第一楕円系反射面と、同じ光源に第一
    焦点を配置し光軸を前記第一楕円系反射面の光軸と略直
    交させる第二楕円系反射面とが設けられ、前記第一楕円
    系反射面の第二焦点に対応しては投影レンズと必要に応
    じる遮蔽板とが設けられ、前記第二楕円系反射面の第二
    焦点に対応してはこの第二焦点を略焦点とし光軸を略照
    射方向とする放物系反射面が設けられていることを特徴
    とする車両用前照灯。
  2. 【請求項２】 前記放物系反射面は前記第二楕円系反射
    面の第二焦点を回動の略中心とし少なくとも水平方向に
    回動自在とされていることを特徴とする請求項１記載の
    車両用前照灯。
  3. 【請求項３】 前記放物系反射面および第二楕円系反射
    面は前記光源の位置を回動の中心とし少なくとも水平方
    向に回動自在とされていることを特徴とする請求項１記
    載の車両用前照灯。
  4. 【請求項４】 前記第二楕円系反射面の第二焦点の近傍
    には、前記放物系反射面に達する第二楕円系反射面から
    の反射光を開閉自在とするシャッターが設けられている
    ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用
    前照灯。
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