JP2012119227A - 車輌用前照灯 - Google Patents
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Abstract
【課題】 グレア光の発生の防止及び照射光の利用効率の向上を図る。
【解決手段】 放電灯10が、ベース19に取り付けられた外管20と、発光部22と発光部を挟んだ反対側において発光部に連続して設けられた一対の細管部23、24とから成り外管の内部に配置された発光管21とを有し、発光部の外周面における一部に反射膜30が形成され、外管の外周面における一部に遮光膜31が形成され、反射膜が発光部の発光点Qを含む水平面Sより下側において周方向における所定の角度範囲αで形成され、遮光膜が、発光点より前側に位置され全周に亘って形成された前側部31aと、発光点より後側に位置され全周に亘って形成された後側部31bと、前側部と後側部の間に位置され前端が前側部の後端に連続し後端が後側部の前端に連続する中間部31cとから成り、中間部が水平面より下側に形成され、中間部の少なくとも一部が光軸Pに直交する平面において反射膜の周方向における両端より外側に形成されている。
【選択図】 図2
Description
本発明は車輌用前照灯に関する。詳しくは、発光管と外管の所定の位置にそれぞれ反射膜と遮光膜を形成してグレア光の発生の防止及び照射光の利用効率の向上を図る技術分野に関する。
車輌用前照灯は、一般の照明灯とは異なり、精密な配光制御が必要であるため、均一で棒状、かつ、明暗比の高い発光形状が求められる。白熱灯やハロゲン灯のフィラメントにはそのような特徴が備わっているため、車輌用前照灯の光源として広く用いられている。
一方、光源として放電灯が用いられた車輌用前照灯にあっては、放電灯が白熱灯やハロゲン灯に比較して光量が大きいため輝度の向上を図ることができ、また、白熱灯及びハロゲン灯に比較して寿命が長いと言う長所がある。
このように放電灯は白熱灯やハロゲン灯と比較して輝度が高く寿命が長いため、近年、車輌用前照灯として放電灯を備えたものが普及している。
一般に、放電灯は、一対の電極を保持し内部に不活性ガス等の気体が封入された発光管が、発光管の保護や温度の安定等を目的とした外管の内部に配置されている。発光管は内部において放電が行われる発光部と発光部を挟んで反対側に設けられた一対の封止部とから成る。発光部は放電が行われたときにアークが発生する部分であり、封止部の径より大きくされている。
放電灯にあっては、電極に高電圧パルスが印加され、発光管の発光部において放電が行われることにより点灯が開始される。
このような放電灯が用いられた車輌用前照灯にあっては、配光パターンの鮮明なカットラインを形成しグレア光の発生を防止するために外管の一部に遮光膜を形成したものがある(例えば、特許文献1参照)。
ところで、近年、車輌用前照灯には、光源として、出射光束に対して配光パターンにおける照射光の利用効率が高い発光ダイオード(LED)が用いられたものが開発され、放電灯にあってもグレア光の発生を防止した上で照射光の利用効率の向上が要求されている。
ところが、特許文献1に記載された車輌用前照灯にあっては、遮光膜を形成することによりグレア光の発生を防止することは可能であるが、遮光膜によって吸収された光は配光パターンを形成する照射光として利用されないため、照射光の利用効率の向上を図ることができないと言う問題がある。
そこで、本発明車輌用前照灯は、グレア光の発生の防止及び照射光の利用効率の向上を図ることを課題とする。
車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、光源として設けられた放電灯と、前記放電灯から出射された光を反射するリフレクターとを備え、前記放電灯が、ベースに取り付けられた外管と、発光部と前記発光部を挟んだ反対側において前記発光部に連続して設けられた一対の細管部とから成り前記外管の内部に配置された発光管とを有し、前記発光部の外周面における一部に反射膜が形成され、前記外管の外周面における一部に遮光膜が形成され、前記反射膜が前記発光部の発光点を含む水平面より下側において周方向における所定の角度範囲で形成され、前記遮光膜が、前記発光点より前側に位置され全周に亘って形成された前側部と、前記発光点より後側に位置され全周に亘って形成された後側部と、前記前側部と前記後側部の間に位置され前端が前記前側部の後端に連続し後端が前記後側部の前端に連続する中間部とから成り、前記中間部が前記水平面より下側に形成され、前記中間部の少なくとも一部が光軸に直交する平面において前記反射膜の周方向における両端より外側に形成されたものである。
従って、車輌用前照灯にあっては、反射膜で反射された光が配光パターンを形成する照射光として用いられると共に遮光膜へ向かった光が遮光膜によって吸収される。
本発明車輌用前照灯は、光源として設けられた放電灯と、前記放電灯から出射された光を反射するリフレクターとを備え、前記放電灯が、ベースに取り付けられた外管と、発光部と前記発光部を挟んだ反対側において前記発光部に連続して設けられた一対の細管部とから成り前記外管の内部に配置された発光管とを有し、前記発光部の外周面における一部に反射膜が形成され、前記外管の外周面における一部に遮光膜が形成され、前記反射膜が前記発光部の発光点を含む水平面より下側において周方向における所定の角度範囲で形成され、前記遮光膜が、前記発光点より前側に位置され全周に亘って形成された前側部と、前記発光点より後側に位置され全周に亘って形成された後側部と、前記前側部と前記後側部の間に位置され前端が前記前側部の後端に連続し後端が前記後側部の前端に連続する中間部とから成り、前記中間部が前記水平面より下側に形成され、前記中間部の少なくとも一部が光軸に直交する平面において前記反射膜の周方向における両端より外側に形成されたことを特徴とする。
従って、配光パターンの形成に用いられない光が遮光膜によって吸収されるためグレア光の発生を防止することができると共に反射膜で反射された光が配光パターンの形成に用いられるため照射光の利用効率の向上を図ることができる。
また、反射膜と遮光膜の重なりを少なくすることにより膜の塗布面積を最小にし、製造コストの低減を図ることができる。
請求項2に記載した発明にあっては、前記遮光膜の中間部を周方向において離隔する円弧面状の二つの部分によって構成している。
従って、遮光膜の形成範囲を少なくして遮光膜として用いる材料を減じて製造コストの低減を図ることができる。
請求項3に記載した発明にあっては、前記遮光膜の中間部を円弧面状の一つの部分によって構成している。
従って、反射膜を透過される光が存在する場合において、反射膜を透過された光が遮光膜によって吸収され、グレア光の発生を防止することができる。
請求項4に記載した発明にあっては、前記遮光膜の前側部の後端と前記発光点を結ぶ線分を線分Aとし、前記遮光膜の後側部の前端と前記発光点を結ぶ線分を線分Bとし、前記発光点を通る鉛直線を基準線Vとしたときに、前記基準線Vと前記線分Aが為す角度θ1を30°±5°とし、前記基準線Vと前記線分Bが為す角度θ2を60°±5°としている。
従って、反射膜で反射され遮光膜の前側部と後側部の間を通る光に関し、リフレクター以外の部分に達する光が低減され、グレア光の発生の防止及び照射光の利用効率の向上を図ることができる。
以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
車輌用前照灯1は、車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。
車輌用前照灯1は、図1に示すように、前方に開口された凹部を有するランプハウジング2とランプハウジング2の開口面を閉塞するカバー3とを備え、ランプハウジング2とカバー3によって灯具外筐4が構成されている。灯具外筐4の内部空間は灯室5として形成されている。
ランプハウジング2の後端部には前後に貫通された挿通孔2aが形成され、挿通孔2aはバックカバー6によって閉塞されている。バックカバー6には導出孔6aが形成されている。
灯室5には、図示しない光軸調整機構によってリフレクター7が傾動可能に支持されている。リフレクター7の後端部には前後に貫通された取付孔7aが形成されている。リフレクター7の内面は反射面7bとして形成されている。
リフレクター7の前端部にはレンズホルダー8が取り付けられ、レンズホルダー8の前端部には投影レンズ9が取り付けられている。
リフレクター7の取付孔7aには前後に延びる形状に形成された放電灯10が一体化された放電灯点灯装置11が取り付けられている。放電灯点灯装置11は、ケース体12の内部に始動回路が一体化された図示しない点灯回路が収納されて成る。放電灯点灯装置11の下端部には接続部13が設けられている。
放電灯点灯装置11は接続部13が給電コード14を介して入力側コネクター15に接続され
入力側コネクター15はバックカバー6の外面に取り付けられている。入力側コネクター15は図示しない接続コードによって図示しない電源供給回路に接続されると共に給電コード14の一端部がバックカバー6に形成された導出孔6aを挿通されることにより給電コード14を介して放電灯点灯装置11に接続されている。
入力側コネクター15はバックカバー6の外面に取り付けられている。入力側コネクター15は図示しない接続コードによって図示しない電源供給回路に接続されると共に給電コード14の一端部がバックカバー6に形成された導出孔6aを挿通されることにより給電コード14を介して放電灯点灯装置11に接続されている。
放電灯10の点灯(起動)は、電源供給回路の電源電圧を放電灯点灯装置11の点灯回路によって昇圧し、放電灯10に高電圧パルスを印加し、放電が開始されることによって行われる。放電灯10に対する点灯方式としては、例えば、直流点灯方式が用いられている。
灯室5の前端部には灯室5に配置された各部の一部を遮蔽するためのエクステンション17が配置されている。灯室5には放電灯10から出射される光の一部を遮蔽するシェード16が配置されている。
放電灯10は本体18がベース19を介して放電灯点灯装置11と一体的に構成されている(図2参照)。
本体18は石英ガラスから成る外管20と外管20の内部に配置されたセラミックから成る発光管21とを有している。
外管20は発光管21等を覆う閉塞部20aと閉塞部20aの前端部から前方へ突出された保持部20bとが一体に形成されて成る。
発光管21は発光部22と発光部22の前後両端にそれぞれ連続する細管部23、24とによって構成されている。細管部23、24はそれぞれ前後に延びる略円筒状に形成され、外径が発光部22の外径より小さくされている。
発光部22の内部にはヨウ化物とキセノンやアルゴン等の不活性ガスとが封入されている。発光部22の前後方向における中間部は前後に延びる略円筒状に形成された平坦部22aとして設けられている。
発光管21の内部には、例えば、それぞれタングステン等の金属材料によって前後に長く形成された陰極側電極25と陽極側電極26が前後に離隔して配置されている。従って、放電灯10は前端側が陰極側にされ後端側が陽極側にされている。
尚、上記には、陰極側電極25が前側に位置され陽極側電極26が後側に位置された例を示したが、逆に、陰極側電極25を後側に位置させ陽極側電極26を前側に位置させることにより、前端側を陽極側にし後端側が陰極側にすることも可能である。
陰極側電極25の前端には、例えば、溶接によって第1の連接棒27が接続されている。第1の連接棒27は、例えば、モリブデンやニオブ等の金属材料によって形成され、発光管21の前側の細管部23から前方へ突出され、保持部20bを貫通されて外管20の外部へ突出された部分を有する。第1の連接棒27の外管20の外部へ突出された部分には、第1の導電線28が接続されている。第1の導電線28は一部が90°屈曲されて外管20の下方に位置され、後端部がベース19に設けられた図示しない第1の接続端子に接続されている。
第1の導電線28における外管20の下方に位置する部分には絶縁スリーブ29が被着されている。
陽極側電極26の後端には、例えば、溶接によって第2の連接棒30が接続されている。第2の連接棒30は、例えば、モリブデン等の金属材料によって形成されている。第2の連接棒30は発光管21の後側の細管部24から後方へ突出されている。第2の連接棒30の後端部には図示しない第2の導電線が接続され、第2の導電線は後端部がベース19に設けられた図示しない第2の接続端子に接続されている。
放電灯10にあっては、外管20の内部における発光管21の外側の空間にシュラウドガスとして、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスや窒素ガスが封入されている。
発光管21には発光部22の平坦部22aにおける外周面に反射膜31が形成されている(図2及び図3参照)。反射膜31は発光部22の発光点Qを含む水平面Sより下側において、発光点Qを中心とした周方向における所定の角度範囲α、例えば、80°乃至120°で形成されている(図3参照)。特に、反射膜31が形成される角度範囲αは90°であることが望ましい。
放電灯10においては、特に、発光点Qから出射された光のうち下方側へ出射される光が反射されることが望ましく、光軸Pに直交する鉛直面Hを基準として左右に同じ角度範囲で反射膜31が形成されていることが望ましい。
外管20の外周面には遮光膜32が形成されている(図2及び図3参照)。遮光膜32は、発光点Qより前側に位置され全周に亘って形成された前側部32aと、発光点Qより後側に位置され全周に亘って形成された後側部32bと、前側部32aと後側部32bの間に位置された中間部32c、32cとから成る。
前側部32aは外管20の閉塞部20aに形成され、発光管21の平坦部22aより前側の部分の外周側に位置されている。
後側部32bは外管20の閉塞部20aに形成され、細管部24の後端部と第2の連接棒30の前端部の外周側に位置されている。
中間部32c、32cは、図3に示すように、円弧面状に形成され周方向に離隔して位置され、各前端が前側部32aの後端に連続し各後端が後側部32bの前端に連続されている。中間部32c、32cは水平面Sより下側に形成され、少なくとも一部が光軸Pに直交する平面において反射膜31の周方向における両端より外側に形成されている。
中間部32c、32cは、発光点Qを中心とした周方向における所定の角度範囲β、β、例えば、60°以下で形成されている。特に、中間部32c、32cが形成される角度範囲β、βはそれぞれ25°以上であることが望ましい。
例えば、図3に示すように、反射膜31が鉛直面Hを基準に左右45°ずつの角度範囲αが90°で形成されている場合には、中間部32c、32cは、例えば、水平面Sを基準に下方側に30°ずつ隔てた位置に角度範囲β、βで形成される。
遮光膜32の前側部32aは、図4に示すように、前側部32aの後端と発光点Qを結ぶ線分を線分Aとし、発光点Sを通る鉛直線を基準線Vとすると、基準線Vと線分Aが為す角度θ1が30°±5°となる範囲に形成されている。尚、前側部32aは角度θ1が30°となる範囲に形成されることが最も望ましい。
遮光膜32の後側部32bは、図4に示すように、後側部32bの前端と発光点Qを結ぶ線分を線分Bとすると、基準線Vと線分Bが為す角度θ2が60°±5°となる範囲に形成されている。尚、後側部32bは角度θ2が60°となる範囲に形成されることが最も望ましい。
このように遮光膜32の前側部32aを角度θ1が30°±5°となる範囲に形成し、遮光膜32の後側部32bを角度θ2が60°±5°となる範囲に形成することにより、発光点Qから出射され反射膜31で反射され前側部32aと後側部32bの間を通る光がリフレクター7の反射面7bに向かう。
従って、反射膜31で反射され前側部32aと後側部32bの間を通る光に関し、リフレクター7の反射面7b以外の部分に達する光が低減され、グレア光の発生の防止及び照射光の利用効率の向上を図ることができる。
上記のように構成された車輌用前照灯1においては、発光点Sから出射され主に下方側へ向かう光が反射膜31で反射され、前側部32aと後側部32bの間を通ってリフレクター7の反射面7bへ向かう。また、発光点Sから出射された光の一部は遮光膜32によって吸収される。発光点Qから出射され遮光膜32へ向かう光の多くは配光パターンの形成に用いられない光である。
このように発光点Sから出射され、主に、配光パターンの形成に用いられない光が遮光膜32によって吸収されるため、グレア光の発生を防止することができる。また、発光点Sから出射され反射膜31で反射された光が配光パターンの形成に用いられ、照射光の利用効率の向上を図ることができる。
尚、上記には、周方向に離隔して形成された中間部32c、32cを有する遮光膜32を例として示したが、例えば、図5に示すように、遮光膜32に代えて、反射膜31の外周側に位置する一つの中間部32cを有する遮光膜32Aを形成してもよい。
遮光膜32に代えて遮光膜32Aを形成した場合には、反射膜31の全体を外側から覆う位置に遮光膜32が位置されるため、反射膜31を透過される光が存在する場合において、反射膜31を透過された光が遮光膜32Aによって吸収され、グレア光の発生を防止することができる。
但し、反射膜31を透過される光が非常に少ないか存在しない場合においては、上記したように、反射膜31の全体を外側から覆う位置に遮光膜を形成せず、周方向に離隔する中間部32c、32cを形成することにより、遮光膜の形成範囲を少なくして遮光膜として用いる材料を減じて製造コストの低減を図るようにしてもよい。
また、放電灯10にあっては、先端側(前端側)から出射される光が配光パターンの形成にほとんど用いられないため、前端側の全体に遮光膜32(32A)を形成することにより、グレア光の発生及び照射光の利用効率の向上を効果的に図ることが可能である。
この場合に、放電灯10のように、前端側が陰極側にされ後端側が陽極側にされた構成において前端側の全体に遮光膜32(32A)を形成することにより、発光管21の最低温度となる陰極側を遮光膜32(32A)によって覆うことになる。
放電灯10にあっては、発光管21の最低温度によって発光効率が定まるため、上記のように、最低温度となる陰極側を遮光膜32(32A)によって覆うことにより、遮光膜32(32A)による保温効果によって最低温度を高くすることが可能である。従って、発光効率の向上が図られ、照射光の利用効率の向上にも寄与する。
上記には、リフレクター7の反射面7bで反射された光が投影レンズ9を透過されて照射される所謂プロジェクター型の車輌用前照灯1について説明したが、本発明は、以下に示すようなリフレクター7の反射面7bで反射された光が投影レンズ9を介さないで照射される所謂パラボラ型の車輌用前照灯についても適用することができる(図6及び図7参照)。
パラボラ型の車輌用前照灯には、放電灯10の前端部を覆う位置に後方に開口された箱状に形成された固定シェード33が配置されている(図6参照)。
発光管21には発光部22の平坦部22aにおける外周面に反射膜31が形成され、外管20の外周面には遮光膜32が形成されている(図6及び図7参照)。
反射膜31は発光部22の発光点Qを含む水平面Sより下側において、発光点Qを中心とした周方向における所定の角度範囲α、例えば、80°乃至120°で形成されている(図7参照)。特に、反射膜31が形成される角度範囲αは90°であることが望ましい。
遮光膜32は、発光点Qより前側に位置され全周に亘って形成された前側部32aと、発光点Qより後側に位置され全周に亘って形成された後側部32bと、前側部32aと後側部32bの間に位置された中間部32c、32cとから成る。
中間部32c、32cは水平面Sより下側に形成され、少なくとも一部が光軸Pに直交する平面において反射膜31の周方向における両端より外側に形成されている。
中間部32c、32cは、発光点Qを中心とした周方向における所定の角度範囲β、β、例えば、60°以下で形成されている。特に、中間部32c、32cが形成される角度範囲β、βは25°以上であることが望ましい。
例えば、図7に示すように、反射膜31が鉛直面Hを基準に左右45°ずつの角度範囲αが90°で形成されている場合には、例えば、左右の一方の中間部32cが水平面Sを基準に下方側に15°隔てた位置に角度範囲βで形成され、左右の他方の中間部32cが水平面Sを上端とした位置に角度範囲βで形成されている。中間部32c、32cの各上端によって配光パターンにおける15度カットラインが形成される。
遮光膜32の前側部32aは、図6に示すように、前側部32aの後端と発光点Qを結ぶ線分を線分Aとし、発光点Sを通る鉛直線を基準線Vとすると、基準線Vと線分Aが為す角度θ1が30°±5°となる範囲に形成されている。尚、前側部32aは角度θ1が30°となる範囲に形成されることが最も望ましい。
遮光膜32の後側部32bは、図6に示すように、後側部32bの前端と発光点Qを結ぶ線分を線分Bとすると、基準線Vと線分Bが為す角度θ2が60°±5°となる範囲に形成されている。尚、後側部32bは角度θ2が60°となる範囲に形成されることが最も望ましい。
このように遮光膜32の前側部32aを角度θ1が30°±5°となる範囲に形成し、遮光膜32の後側部32bを角度θ2が60°±5°となる範囲に形成することにより、発光点Qから出射され反射膜31で反射され前側部32aと後側部32bの間を通る光がリフレクター7の反射面7bに向かう。
従って、反射膜31で反射され前側部32aと後側部32bの間を通る光に関し、リフレクター7の反射面7b以外の部分に達する光が低減され、グレア光の発生の防止及び照射光の利用効率の向上を図ることができる。
上記のようなパラボラ型の車輌用前照灯にあっても、放電灯10に反射膜31と遮光膜32を形成することにより、グレア光の発生を防止することができると共に照射光の利用効率の向上を図ることができる。
尚、パラボラ型の車輌用前照灯にあっても、周方向に離隔して形成された中間部32c、32cに代えて、反射膜31の外周側に位置する一つの中間部32cを形成してもよい。
上記した反射膜31及び遮光膜32が形成された放電灯10を有するプロジェクター型の車輌用前照灯1と反射膜31及び遮光膜32が形成されていない放電灯を有する従来の車輌用前照灯について照射光の利用効率について測定した。
従来の車輌用前照灯にあっては、35ワットの電力が供給された状態において、出射光束が3100ルーメンであり配光パターンにおける照射光の利用光束が850ルーメンであり、照射光の利用効率(変換効率)は27%であった。
一方、本願発明に係る車輌用前照灯1にあっては、25ワットの電力が供給された状態において、出射光束が2000ルーメンであり配光パターンにおける照射光の利用光束が900ルーメンであり、照射光の利用効率(変換効率)は45%であった。
このように車輌用前照灯1にあっては、従来の車輌用前照灯に比し、照射光の利用効率が大幅に向上されていることが解る。また、前方へ照射される光の輝度の向上が従来よりも低い電力においても実現され、消費電力の低減を図ることもできる。
尚、上記には、放電灯10が放電灯点灯装置11と一体化されて構成された例を示したが、放電灯10がソケットコネクターを介して放電灯点灯装置11に接続された構成であってもよい。
上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
1…車輌用前照灯、7…リフレクター、8…放電灯、19…ベース、20…外管、21…発光管、22…発光部、23…細管部、24…細管部、31…反射膜、32…遮光膜、32a…前側部、32b…後側部、32c…中間部
Claims (4)
- 光源として設けられた放電灯と、
前記放電灯から出射された光を反射するリフレクターとを備え、
前記放電灯が、ベースに取り付けられた外管と、発光部と前記発光部を挟んだ反対側において前記発光部に連続して設けられた一対の細管部とから成り前記外管の内部に配置された発光管とを有し、
前記発光部の外周面における一部に反射膜が形成され、
前記外管の外周面における一部に遮光膜が形成され、
前記反射膜が前記発光部の発光点を含む水平面より下側において周方向における所定の角度範囲で形成され、
前記遮光膜が、前記発光点より前側に位置され全周に亘って形成された前側部と、前記発光点より後側に位置され全周に亘って形成された後側部と、前記前側部と前記後側部の間に位置され前端が前記前側部の後端に連続し後端が前記後側部の前端に連続する中間部とから成り、
前記中間部が前記水平面より下側に形成され、
前記中間部の少なくとも一部が光軸に直交する平面において前記反射膜の周方向における両端より外側に形成された
ことを特徴とする車輌用前照灯。 - 前記遮光膜の中間部を周方向において離隔する円弧面状の二つの部分によって構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の車輌用前照灯。 - 前記遮光膜の中間部を円弧面状の一つの部分によって構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の車輌用前照灯。 - 前記遮光膜の前側部の後端と前記発光点を結ぶ線分を線分Aとし、
前記遮光膜の後側部の前端と前記発光点を結ぶ線分を線分Bとし、
前記発光点を通る鉛直線を基準線Vとしたときに、
前記基準線Vと前記線分Aが為す角度θ1を30°±5°とし、
前記基準線Vと前記線分Bが為す角度θ2を60°±5°とした
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載の車輌用前照灯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010269445A JP2012119227A (ja) | 2010-12-02 | 2010-12-02 | 車輌用前照灯 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010269445A JP2012119227A (ja) | 2010-12-02 | 2010-12-02 | 車輌用前照灯 |
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2010
- 2010-12-02 JP JP2010269445A patent/JP2012119227A/ja active Pending
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