JP2517384B2

JP2517384B2 - 車輌用前照灯

Info

Publication number: JP2517384B2
Application number: JP1037732A
Authority: JP
Inventors: 直日仁野
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPH02216702A

Description

【発明の詳細な説明】本発明車輌用前照灯を以下の項目に従って詳細に説明
する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術 D.発明が解決しようとする課題［第15図乃至第18図］ E.課題を解決するための手段 F.実施例［第１図乃至第14図］ a.概要 b.電球 c.反射鏡ｃ−1.上側反射面ｃ−2.下側反射面ｃ−3.左右内側反射面ｃ−4.左右外側反射面ｃ−5.フィラメントの位置 d.遮光体 e.投影レンズ f.カバーレンズ g.配光パターンｇ−1.すれ違いビームの配光パターンｇ−１−イ．カバーレンズ無しでの配光パターンｇ−１−ロ．カバーレンズを透した配光パターンｇ−2.走行ビームの配光パターンｇ−２−イ．カバーレンズ無しでの配光パターンｇ−２−ロ．カバーレンズを透した配光パターン G.発明の効果（A.産業上の利用分野）本発明は新規な車輌用前照灯に関する。詳しくは、い
わゆるプロジェクタータイプの車輌用前照灯であって投
光反射面からの反射光の一部をカットするための遮光体
を有するものに関し、走行路面の手前、いわゆる足元の
左右へ向う光を確保できるようにすることを目的とす
る。

（B.発明の概要）本発明車輌用前照灯は、いわゆるプロジェクタータイ
プの前照灯において、遮光体を板状にすると共に略水平
に配置し、かつ、その下面を反射面として、光源から遮
光体の下面に直射された光及び／又は投光反射面で反射
されて遮光体の下面に向った光を該下面で反射して前方
下向きに照射するようにしたので、走行路面の手前、い
わゆる足元の左右を充分に照明することができる。

（C.従来技術）プロジェクターの原理を応用したいわゆるプロジェク
タータイプの車輌用前照灯がある。

車輌の高速性能を向上させるための車体のデザインに
合わせて、車輌用前照灯も縦幅を小さくして細幅とし、
かつ、カバーレンズも車体の形状に合わせて大きく傾斜
させなければならない場合がある。

ところが、従来から一般的に使用されている回転放物
面反射鏡により平行光束を作り、該平行光束をカバーレ
ンズに形成された縦方向に延びるシリンドリカル状のプ
リズムステップで制御して所望の配光パターンを得るよ
うにした車輌用前照灯にあっては、細幅化やカバーレン
ズの傾斜に対応することができない。

即ち、回転放物面反射鏡にあっては、その出射光束数
はその投光反射面の大きさに依存するので、細幅化され
ることによって出射光束数が減少し、その絶対量が不足
して来る。また、シリンドリカル状のプリズムステップ
によって光を拡散すると、該プリズムステップが傾斜し
た場合、該拡散パターンの両端が上方へ（前上がりに傾
斜している場合）又は下方へ（前下がりに傾斜している
場合）湾曲してしまい配光パターンがくずれるという問
題がある。

そこで、プロジェクタータイプの車輌用前照灯が提案
されており、このタイプの車輌用前照灯にあっては、反
射光の集光点ないしは集光部を有する反射鏡と集光点な
いしは集光部に遮光縁が位置された遮光体と遮光縁位置
での光を前方へ投影する投影レンズとによって配光パタ
ーンが形成されるため、カバーレンズによる配光パター
ンの整形は殆ど必要無く、カバーレンズが傾斜されても
そのことの配光パターンへの影響が殆ど無く、また、集
光点ないしは集光部に集光された光を投影レンズによっ
て投影するものであるから、その出射面たる前面の縦幅
が小さくなっても出射光束数には影響がなく、充分な出
射光束数を確保することができる。

（D.発明が解決しようとする課題）［第15図乃至第18
図］ところが、プロジェクタータイプの車輌用前照灯にあ
っては、配光パターンａに走行路面の手前の左右（第15
図におけるｂ、ｂ′）へ行く光が少なく、第16図で見る
ように、ｃ、ｃ′の部分が暗くなってしまうという問題
がある。（尚、第16図においてｄは明るく照明されてい
る部分である。）。

これは、光源ｅから投影レンズｆに直射される光が殆
ど無く、また、あったとしても、第17図に示すｇ、ｇ、
・・・のように拡散されてしまうため、上記部分ｃ、
ｃ′には殆ど光が行かないからである。

特に、第18図に示すように、プロジェクタータイプの
光学系を上部に有する車輌用前照灯ｈにあっては奥行Ｌ
が長いため、更に、直射光が減少して、前記欠点が顕著
に生じて来る。

（E.課題を解決するための手段）本発明車輌用前照灯は、上記した課題を解決するため
に、プロジェクタータイプの車輌用前照灯において、遮
光体を板状にすると共に略水平に配置し、かつ、その下
面を反射面として、光源から遮光体の下面に直射された
光及び／又は投光反射面で反射されて遮光体の下面に向
った光を該下面で反射して前方下向きに照射するように
したものである。

従って、本発明車輌用前照灯にあっては、遮光体の下
面で反射された光が前下方へ向い走行路面の手前側左右
を照射することになり、いわゆる足元が充分に明るくな
る。

（F.実施例）［第１図乃至第14図］以下に、本発明車輌用前照灯の詳細を図示した実施例
に従って説明する。

（a.概要）１が車輌用前照灯であり、反射鏡２と電球３と反射鏡
２の前方を覆うカバーレンズ４とすれ違いビームの配光
パターンにおけるカットオフラインを作るための遮光体
５と一部を遮光体５によってカットされた光の集りを前
方へ投影するための投影レンズ６を備えている。

（b.電球）光源として、この実施例では欧州標準のいわゆるH4タ
イプの電球３が使用されている。

電球３はガラス球７と該ガラス球７の後端に取着され
た口金８とガラス球７内に封入された２つのフィラメン
ト９、10と一方のフィラメント10の略下半分を覆った遮
光キャップ11とを備えており、ガラス球７の前端部には
遮光塗料12が付着されている。そして、２つのフィラメ
ント９、10はそれぞれコイル状をしており、ガラス球７
の軸に沿って延びるように配置され、フィラメント９の
前側にフィラメント10が配置されている。

そして、前記遮光キャップ11はすれ違いビーム用フィ
ラメント10を後述する反射鏡２の反射面の略下半分に対
して遮蔽しており、従って、すれ違いビーム用フィラメ
ント10の光は反射面の略上半分で反射された光のみが前
方に出射される。

また、電球３のガラス球７の前端に付与された遮光塗
料12は各フィラメント９、10を前方に対して遮蔽してい
る。

（c.反射鏡）反射鏡２は前方に向って窪んだ反射面を備えており、
該反射面は複数の部分に分割されている。尚、反射鏡２
の中心を通り反射鏡２は正対した方向、即ち、前方へ向
って真直ぐ延びる軸を照射軸と称しＸ−Ｘで示す。

反射鏡２は正面から見て上下幅が小さく左右の幅が大
きい略横長の長方形をしている。

反射鏡２の反射面は左右両端のそれぞれ約４分の１の
領域を除く部分が放射状に上下左右４つの部分に分割さ
れ、それぞれが略扇形をした上側反射面13、下側反射面
14、左内側反射面15及び右内側反射面16とされている。
尚、ここで、左右の向きは前方へ向っての向きで示して
あり、以下で左右の方向を示す場合も同様である。

そして、上記した左右両端のそれぞれ約４分の１づつ
の領域が左外側反射面17と右外側反射面18にされてい
る。

（ｃ−1.上側反射面）上側反射面13はその焦点F₁₃が略上記照射軸Ｘ−Ｘ上
にあり、かつ、照射軸Ｘ−Ｘより上方に集光位置19を有
する面とされている。即ち、焦点F₁₃に配置された光源
から出射し反射面13で反射された光が集光位置19で集光
するようになっている。

そして、この実施例では、集光位置19は略水平方向に
延び上方から見て中央より両端が前方に位置するように
湾曲した線となっている。尚、この湾曲は投影レンズ６
の像面湾曲に適合したものが好ましい。

尚、この上側反射面13として使用することができる反
射面としては、例えば、特願昭63−86437号特許出願で
示した反射面が挙げられる。

（ｃ−2.下側反射面）下側反射面14は焦点F₁₄が上側反射面13の焦点F₁₃より
後方（反射鏡２の頂部側）に位置し、第１の集光位置が
照射軸Ｘ−Ｘと交わり水平に延びる直線20となり、第２
の集光位置が第１の集光位置20より前方で照射軸Ｘ−Ｘ
と交わり垂直に延びる直線21となる反射面とされてい
る。

従って、その焦点F₁₄に配置された光源から出射され
該反射面14で反射された光は先ず第１の集光位置20で集
光し、次いで、第２の集光位置21で集光するようになっ
ている。

尚、このような反射面14にも上記した特願昭63−8643
7号特許出願で示した反射面を適用し得る。この場合、
第１及び第２の集光位置を直線20、21とするように、当
該反射面の方程式の各パラメータを定めれば良い。

（ｃ−3.左右内側反射面）左右内側反射面15、16はその焦点F₁₅、F₁₆に配置され
た光源から出射した光を反射して左右方向で一旦集光し
てから拡散させる面とされていて、その焦点F₁₅、F₁₆は
上側反射面13の焦点F₁₃と下側反射面14の焦点F₁₄との中
間に位置している。

このような反射面15、16としては、第１の集光位置は
垂直に延びる直線22、23となり、その前方の第２の集光
位置は水平に延びる直線24、25となる反射面、例えば、
前述の特願昭63−86437号特許出願で示した反射面の方
程式の各パラメータを所望のものに定めることによって
得られる。この場合、反射面15、16の大きさと、第１の
集光位置22、23の位置を決めることによって光の左右方
向への拡散角を自由に選ぶことができる。例えば、第１
の集光位置22、23を反射鏡２に近くするほど左右方向へ
の拡散角は大きくなり、第２の集光位置24、25を反射鏡
２から遠くするほど上下方向では平行光束に近くなる。
また、上下方向で平行な光束を得るには、例えば、特願
昭63−199514号特許出願の第１の実施例で示された反射
面（７）及び（８）を適用しても良い。

更に、この部分の反射面15、16としては、特願昭63−
82759号特許出願で示した反射面を適用することも可能
である。

（ｃ−4.左右外側反射面）左右の外側反射面17、18は共に回転放物面を為し、そ
の光軸は照射軸Ｘ−Ｘと略同じで、焦点は下側反射面14
の焦点F₁₄と略同じ位置にある。

（ｃ−5.フィラメントの位置）しかして、上記電球３は、主フィラメント９の中心が
下側反射面14の焦点F₁₄に位置し、副フィラメント10の
中心が上側反射面13の焦点F₁₃に位置するように配置さ
れる。

（d.遮光体）遮光体５は略板状を為し、その前縁26が遮光縁とな
る。

遮光体５は照射軸Ｘ−Ｘより上方の位置で略水平に配
置され、その遮光縁26は上側反射面13の集光位置19の近
傍に位置され、当該位置での光の集りの一部をカットす
るようになっている。そして、該遮光縁26は投影レンズ
６の像面湾曲に適合するように湾曲されていて、投影レ
ンズ６による投影像が遮光縁26の中心から両端に至るま
で明瞭に表現され明瞭なカットオフラインが投影される
ようになっている。

尚、遮光縁26の正面から見た形状はすれ違いビームの
配光パターンにおいて所望されるカットオフラインに適
合した形状とされている。

遮光体５の上面27は蒸着手段等により反射面とされて
いる。これによって、遮光体５の上面27に入射した光は
該上面27で反射されて投影レンズ６の上半分に入射する
ことになり、遮光体５でカットされなかった光が投影レ
ンズ６の下半分に入射するのと相埃って投影レンズ６の
全体に入射した光が投影されるため、投影レンズ６の色
収差による色のにじみが配光パターンの周縁、特に、カ
ットオフラインに沿って出ることが防止され、かつ、光
束が有効に利用されることになる。

更に、遮光体５の下面28も蒸着手段等により反射面と
されている。これによって、遮光体５の下面28に入射し
た光も該下面28で反射されて前下方へ向けて、かつ、左
右に拡がって出射されて（第３図、第５図参照）走行路
面の手前側左右を照射することになり、光束が無駄なく
利用されることになる。

29は遮光体５の前縁の中央部から垂設された遮蔽部で
あり、該遮蔽部29により、遮光体５の下方から投影レン
ズ６に入射される光が無いようにしている。

遮光体５の後縁30は主フィラメント９の後端と反射鏡
２の反射面の上側開口縁（上側の平面部2aと連続する連
接部）とを結ぶ線より稍後方に位置して光が上方の平面
部2aに向って直射されないようにする形状とされてい
る。

（e.投影レンズ）投影レンズ６は凸レンズ状をした集光レンズであり、
その光軸ｘ−ｘは照射軸Ｘ−Ｘの上方でこれと平行に延
びるようにされ、遮光体５の前方にその遮光縁26の中心
に焦点F₆が位置するように配置されている。

（f.カバーレンズ）カバーレンズ４は反射鏡２の前方にその前面開口を前
方に対して覆うように配置されている。また、該カバー
レンズ４は前下がりに傾斜されている。

カバーレンズ４は全体が６つの部分に分けられてい
る。

部分31は投影レンズ６に対応して設けられ、投影レン
ズ６によって投射される光が入射する部分であり、この
部分31にはレンズ素子は殆ど形成されていない、いわば
素通し部と称しても良い部分である。

部分32は下側反射面14に対応して設けられ、該反射面
14で反射された光が入射する部分であり、該光を配光パ
ターンの中心部に集めるためのプリズムステップ33、3
3、・・・が形成されている。また、若干の左右への拡
散機能も有する。

部分34は左内側反射面15に対応した、また、部分35は
右内側反射面16に対応した部分であり、それぞれの反射
面15、16で反射された光が入射し、該光を大きく歪めな
いようなレンズステップが形成されている。

部分36は左外側反射面17に対応した、また、部分37は
右外側反射面18に対応した部分であり、それぞれの反射
面17、18で反射された光が入射し、該光で配光パターン
の中心部を作るようになっている。

（g.配光パターン）次に、上記車輌用前照灯１により照射される各ビーム
の配光パターンをすれ違いビームの配光パターンと走行
ビームの配光パターンに分けて説明する。

（ｇ−1.すれ違いビームの配光パターン）（ｇ−１−イ．カバーレンズ無しでの配光パターン）第13図（Ａ）は副フィラメント10を点灯したときの、
しかも、カバーレンズ４を透過させない状態での配光パ
ターン38を示すものである。

該配光パターン38中、39は上側反射面13で反射された
光の遮光縁26位置における光の集りと遮光縁26の形状が
投影レンズ６によって投影されてできる配光部分であ
り、これによって、すれ違いビームの配光パターンの大
体の輪郭が形成される。該配光部分39の上縁40が遮光体
５の遮光縁26が投影されたカットオフラインである。

41は左内側反射面15で反射された光による配光部分、
42は右内側反射面16で反射された光による配光部分であ
る。尚、これらの配光部分41、42の形状が上弦の月状に
なっているのは、副フィラメント10から出射した光のう
ち反射面15、16の略下半分に向う光が遮光キャップ11に
より遮蔽されているからである。また、配光部分42の上
縁42aが左上がりに傾斜されているのは、H4バルブ３の
遮光キャップ11の右肩が左肩に比して稍低い位置にある
ためである。

43は左外側反射面17で反射された光による配光部分、
44は右外側反射面18で反射された光による配光部分であ
る。これら反射面17、18にも略その下半分には光が行か
ず、また、遮光キャップ11の右肩が左肩に比して稍下方
に位置するため、配光部分44の上縁44aが左上がりに傾
斜した形となる。

以上で解るように、配光部分39によって配光パターン
の全体の輪郭が形成され、配光部分41及び42が配光パタ
ーンの中央に位置されて高光度帯を形造り、そして、配
光部分43及び44が配光パターンの中心部に振り向けられ
て最高光度帯、いわゆるホットゾーンを形成する。

45は遮光体５の下面28で反射された光による配光部分
であり、配光部分39の下縁に沿い両端に至る部分に位置
されている。

このように、カバーレンズ４を要せずに、すれ違いビ
ームの配光パターンとして略充分な配光パターン38が得
られ、また、走路手前を路肩部に至るまで照射でき、こ
れをカバーレンズ４によって若干整形してすれ違いビー
ムの配光パターンを作る。

（ｇ−１−ロ．カバーレンズを透した配光パターン）第13図（Ｂ）に示す46は上記配光パターン38をカバー
レンズ４を透したときに得られる配光パターンである。

47は前述した配光部分39となる光がカバーレンズ４の
部分31を透過することによって得られる配光部分であ
り、配光パターン46の全体の輪郭を形造っている。

48は前述の配光部分41、42となる光がカバーレンズ４
の部分34、35を透過することによって左右方向に僅かに
拡散されて出来る配光部分であり、配光パターン46の中
央部分の高光度帯を形成している。

49は上記配光部分43、44がカバーレンズ４の部分36、
37を透過することによって内側へ僅かに拡げられて出来
る配光部分であり、配光パターン46のホットゾーンを形
成している。また、50は配光部分45がカバーレンズ４を
透過することによって出来る配光部分である。

このように、上下幅が小さい細幅とされても充分な光
量を確保することができ、また、カバーレンズ４が傾斜
されていてもその影響が殆ど配光パターン46に出ないよ
うにすることができる。

（ｇ−2.走行ビームの配光パターン）（ｇ−２−イ．カバーレンズ無しでの配光パターン）第14図（Ａ）は主フィラメント９を点灯したときの、
しかも、カバーレンズ４を透過させない状態での配光パ
ターン51を示すものである。

52は上側反射面13で反射された光によって形成される
配光部分であり、配光パターン51の下方で左右に延びる
部分を形成する。

53は下側反射面14で反射された光によって形成される
配光部分であり、下端部が中央に位置した縦長のパター
ンとなる。

54は左内側反射面15で反射された光による配光部分、
55は右内側反射面16で反射された光による配光部分であ
る。これら配光部分54及び55はそれぞれの内端部が中心
部に位置した横長のパターンを呈している。

56は左右の外側反射面17、18で反射された光による配
光部分であり、中心部に向けられている。

（ｇ−２−ロ．カバーレンズを透した配光パターン）上記した配光パターン51がカバーレンズ４を透過され
ると第14図（Ｂ）に示すパターン57となる。

58は前述した配光部分52となる光がカバーレンズ４の
部分31を透過することによって得られる配光部分であ
り、カバーレンズ４の部分31が殆どレンズ作用を有しな
い部分であるので、略前述の配光部分52と同じパターン
を呈している。

59は前述の配光部分53となる光がカバーレンズ４の部
分32を透過することによって該パターン59の中央部が全
体の中央部に位置するように稍下方へ曲げられ、かつ、
僅かに左右へ拡散されており、中央部で縦長に延びる領
域を形造っている。

60は上記配光部分54、55となる光がカバーレンズ４の
部分34、35を透過することによって左右方向に稍拡げら
れ、左右方向に延びる領域を形造っている。

そして、この配光部分60と前記配光部分59とが重なり
合う部分が配光パターン57の中の高光度帯を為してい
る。

61は上記配光部分56となる光がカバーレンズ４の部分
36、37を透過して僅かに左右に拡げられて出来る配光部
分であり、配光パターン57中のホットゾーンを形成して
いる。

このように、走行ビームにあっても、上下幅が小さい
細幅とされても充分な光量を確保することができ、ま
た、カバーレンズ４が傾斜されていても、その影響が殆
ど配光パターン57に出ないようにすることができる。

（G.発明の効果）以上に記載したところから明らかなように、本発明車
輌用前照灯は、光源からの光を反射して前方の集光位置
に集光させる投光反射面と、上記集光位置の近傍に遮光
縁が位置した遮光体と、遮光体の前方に位置しその焦点
が遮光縁上に位置した投影レンズとを備えた車輌用前照
灯であって、遮光体は略水平に配置された板状を為すと
共にその下面が反射面に形成され、上記光源から遮光体
の下面に直射された光及び／又は上記投光反射面から遮
光体の下面に向った光を遮光体の下面で反射して前方下
向きに照射するようにしたことを特徴とする。

尚、上記実施例において、上側反射面、下側反射面及
び左右内側反射面について、これらの反射面として使用
し得る反射面の具体例を先行する出願の番号を示して例
示したが、これはあくまでも例示であって、本発明にお
ける上記反射面が例示したものに限定されることを意味
するものではない。

また、その他、実施例に示した構造ないし形状は単な
る例示にすぎず、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ものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第14図は本発明車輌用前照灯の実施の一例を
示すもので、第１図は全体を概略的に示す斜視図、第２
図はカバーレンズを外した状態を示す正面図、第３図は
第２図のIII−III線に沿う断面図、第４図は第２図のIV
−IV線に沿う断面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線に沿う
断面図、第６図は一部を切欠いて示す平面図、第７図は
正面図、第８図及び第９図は上側反射面とそれに関連し
た要素を示すもので、第８図は概略斜視図、第９図は縦
断面図、第10図及び第11図は下側反射面とそれに関連し
た要素を示し、第10図は概略斜視図、第11図は縦断面
図、第12図は左内側反射面及びそれに関連した要素を示
す概略斜視図、第13図はすれ違いビームの配光パターン
を示すもので、（Ａ）はカバーレンズを透す前の配光パ
ターンを、（Ｂ）はカバーレンズを透した後の配光パタ
ーンをそれぞれ示し、第14図は走行ビームの配光パター
ンを示すもので、（Ａ）はカバーレンズを透す前の配光
パターンを、（Ｂ）はカバーレンズを透した後の配光パ
ターンをそれぞれ示すものであり、第15図は従来のプロ
ジェクタータイプの前照灯の配光パターンを示す図、第
16図は同じく照射領域を示す平面図、第17図は従来の車
輌用前照灯の一例を示す縦断面図、第18図は従来の車輌
用前照灯の別の例を示す縦断面図である。符号の説明１……車輌用前照灯、５……遮光体、６……投影レンズ、 F₆……投影レンズの焦点、 10……光源、13……投光反射面、 19……集光位置、26……遮光縁、 28……遮光体の下面

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を反射して前方の集光位置に
集光させる投光反射面と、上記集光位置の近傍に遮光縁
が位置した遮光体と、遮光体の前方に位置しその焦点が
遮光縁上に位置した投影レンズとを備えた車輌用前照灯
であって、遮光体は略水平に配置された板状を為すと共にその下面
が反射面に形成され、上記光源から遮光体の下面に直射された光及び／又は上
記投光反射面から遮光体の下面に向った光を遮光体の下
面で反射して前方下向きに照射するようにしたことを特徴とする車輌用前照灯