JP4009392B2 - 車両用前照灯 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドランプ、フォグランプなど車両の前方を照明する車両用灯具に関するものであり、詳細には光源に対する光束利用率の向上を可能とする構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両用前照灯９０の構成の例を示すものが図６であり、例えば回転放物面として形成された反射鏡９１の光軸Ｚと同軸に電球９２が挿着され、この電球９２のフィラメント９２ａは前記反射鏡９１の焦点の位置に略一致させられている。
【０００３】
このようにすることで、前記フィラメント９２ａから放射され前記反射鏡９１に達する光は、この反射鏡９１の光軸Ｚに沿う平行光線となり車両用前照灯９０の照射方向に向かうものとなるので、反射鏡９１の前方にはレンズ９３が設けられ、このレンズ９３に設けられたレンズカット９３ａにより配光特性を形成するものである。
【０００４】
【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車両用前照灯９０においては、フィラメント９２ａからの直射光が前記レンズ９３に達すると、この直射光は反射鏡９１により方向性を制御されたものではないので、配光特性中に上向き光が混在するものとなり、対向車の運転者などに幻惑を生じさせる問題点がある。
【０００５】
よって、この問題を防止するために従来の車両用前照灯９０においては、電球９２の前方にフード９４を設け、前記した直射光がレンズ９３に入射しないよう電球９２からの光の約半分弱を遮蔽している。但し、前記フード９４は前記した直射光を遮蔽すると共に、このフード９４の背面となる部分の反射鏡９１が生じる平行光線も遮蔽するものとなるので、よって、従来の構成の車両用前照灯９０においては電球９２に対する光束利用率が低く、消費電力の割には明るい照明効果が得られないという課題を生じている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、反射鏡に対しフィラメントがバルブの軸方向に沿い架設された電球を灯具の光軸方向に対して側方から挿着する車両用灯具であって、前記フィラメントの灯具の光軸方向前方には直射光を少なくとも灯具の光軸方向に対して垂直方向に平行光線に変換して光軸方向前方に照射する集光レンズが設けられ、前記反射鏡が、主反射部と側方反射部とを有し、前記主反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方とは異なる位置に設けられる放物面系反射面であり、前記フィラメントを含むその近傍を焦点とし当該フィラメントからの反射光を光軸方向前方に照射し、前記側面反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方となる位置に設けられ、前記主反射部及び前記集光レンズとは異なる方向に前記フィラメントからの反射光を照射す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に符号１で示すものは本発明に係る車両用前照灯であり、この車両用前照灯１は反射鏡２と電球３とレンズ４とを基本構成とするものである点は従来例のものと同様である。
【０００８】
ここで本発明では、前記電球３として従来例と同様にフィラメント３ａが長さ方向を中心軸Ｙと同一方向として架設されているものを採用するが、反射鏡２への挿着はこの反射鏡２の光軸Ｚと直交するように側方から行われるものとされている。
【０００９】
また、本発明においては前記電球３の前方には従来例のフードに換えて集光レンズ５が設けられ、前記電球３（即ち、フィラメント３ａ）から放射される光の利用率の向上を図るものとされている。ここで、車両用前照灯１の配光特性の形状について考察してみると垂直方向には幅が狭く、水平方向には幅が広いことが要求されるものであるので、前記集光レンズ５は典型的には垂直方向の断面に曲率が表れるシリンドリカルレンズ状となる。
【００１０】
前記集光レンズ５が設けられたことで、前記電球３からの直射光はこの集光レンズ５に捕捉され、垂直方向には平行光線となり、水平方向には放射状に拡がる光線として照射方向に放射されるものとなる。よって、レンズ４に設ける主レンズカット４ａなどにより例えば下向きの屈折を行わせれば、対向車などに幻惑光を生じさせないものとすることができる。
【００１１】
以上に説明の構成とすると車両用前照灯１においては電球３からの直射光も照明光として利用できる可能性を生じるが、同時に集光レンズ５が透光性であることで、この集光レンズ５の背面となる位置の反射鏡２からの平行光線である反射光を屈折させ、新たな幻惑光発生の要因となる問題点も生じるものとなる。
【００１２】
上記の問題点に鑑みて、本発明では前記反射鏡２に主反射部２ａと側面反射部２ｂとを設けるものであり、前記主反射部２ａはフィラメント３ａの位置を焦点とする回転放物面などであり、且つ、光軸Ｚを正面とする従来例と同様な構成である。従って、主反射部２ａで反射する光は光軸Ｚに沿う平行光線としてレンズ４に入射する。
【００１３】
このときに、前記レンズ４には、主反射部２ａからの反射光と、集光レンズ５からの光るとが重複して入射する部分を生じる可能性もあるが、前記集光レンズ５からの光も、少なくとも垂直方向には収束が行われて平行光線とされているので、同様に平行光線である主反射部２ａからの光が重複して入射しても、配光特性の形成に支障を生じることはない。
【００１４】
これに対して、前記側面反射部２ｂは前記主反射部２ａと一体として形成されるものであって、且つ、前記集光レンズ５の背面に対応して設けられるものであり、そして、その光軸Ｘは、この実施形態においては、図２にも示すように、この車両用前照灯１が取付けられた車両の運転席から見る状態で略水平方向左に傾けられている。
【００１５】
前記側面反射部２ｂが傾けられる理由は、集光レンズ５に側面反射部２ｂからの反射光が入射することのないようにするためであり、よって、反射光が集光レンズ５の側方をすり抜けるだけの傾きを持たせればよいものである。尚、発明者によるこの発明を成すための試作、検討の結果では略４５°傾ければ上記の条件は満たされるものであった。
【００１６】
また、前記側面反射部２ｂの反射面形状は、この実施形態では前記光軸Ｘを回転軸とし、前記フィラメント３ａを焦点とする回転放物面として形成されている。よって、前記側面反射部２ｂからの反射光は光軸Ｘに沿う平行光線としてレンズ４に入射するものとなるので、この部分に対応する側面レンズカット４ｂも前記主レンズカット４ａとほぼ同様な構成のものでよい。
【００１７】
図４は上記の構成とした本発明の車両用前照灯１により得られる配光特性Ｄを示すものであり、前記主反射部２ａと集光レンズ５とにより従来例と全くに同様な形状の配光特性Ｄ１が得られ、側面反射部２ｂにより例えば路肩側を照射する配光特性Ｄ２が得られ、総合の配光特性Ｄは従来例のものよりも幅広で且つ高照度のものが得られる。
【００１８】
次いで、上記の構成とした本発明の車両用前照灯１の作用および効果について説明を行う。先ず、本発明により設けられた集光レンズ５は従来はフードにより遮蔽されていた電球３からの直射光を平行光線に変換して使用可能とするものであるので車両用前照灯１としての光束利用率は確実に向上させることが可能となる。
【００１９】
加えて、本発明により側面反射部２ｂを設け集光レンズ５により覆われる部分の光を集光レンズ５の側方をすり抜けるように反射方向を設定したことで、従来例のものではフードにより遮蔽されていたこの部分からの光も配光特性の形成に利用できるものとして一層の光量の増加を可能とするものである。
【００２０】
図５は、本発明の車両用前照灯１の別の実施形態を示すものであり、前の実施形態では投影レンズ５は電球３からの直射光のみが入射するものとして形成されているとして説明したが、本発明はこれを限定するものではない。即ち、この実施形態では側面反射部２ｃが第一焦点をフィラメント３ａの位置に有する回転楕円面として形成されている。
【００２１】
そして、集光レンズ６においても、電球３からの直射光を受ける直射光部６ａと、側面反射部２ｃからの反射光を受ける反射光部６ｂとが形成され、前記直射光部６ａはフィラメント３ａに焦点を位置させ、反射光部６ｂは側面反射部２ｃの第二焦点ｆ２の位置に焦点を位置させるものとされている。
【００２２】
このようにすることで、例えば集光レンズ６を図示のように直射光部６ａと反射光部６ｂとが曲面で連続するように形成すれば、フィラメント３からの直射光で得られる配光特性と、側面反射部２ｃからの反射光で得られる配光特性との接続が容易となり、輝度ムラなどの発生を抑止できるものとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、反射鏡に対しフィラメントがバルブの軸方向に沿い架設された電球を側方から挿着する車両用前照灯であって、前記フィラメントの前方には直射光を少なくとも垂直方向に平行光線に変換する集光レンズが設けられ、前記反射鏡の前記集光レンズの後方となる位置には反射方向を側方寄りとする側面反射部が設けられている車両用前照灯としたことで、従来は対向車などに対する幻惑の発生を防止するためとして、従来はフードで遮蔽されていた電球からの直射光を集光レンズにより配光特性の形成に採用可能なものとし、加えて、同様にフードで遮蔽されていたフード背面の反射鏡を側面反射部とすることで配光特性の形成に利用可能として、もって電球に対する光束利用率を格段に高めるものとして車両用前照灯の明るさの向上を可能とし、性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る車両用前照灯の実施形態を示す略示的な正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】 同じ実施形態の配光特性を示すグラフである。
【図５】 同じく本発明に係る車両用前照灯の別の実施形態を示す断面図である。
【図６】 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……反射鏡
２ａ……主反射部
２ｂ、２ｃ……側面反射部
３……電球
３ａ……フィラメント
４……レンズ
４ａ……主レンズカット
４ｂ……側面レンズカット
５、６……集光レンズ
６ａ……直射光部
６ｂ……反射光部
Ｄ……配光特性
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドランプ、フォグランプなど車両の前方を照明する車両用灯具に関するものであり、詳細には光源に対する光束利用率の向上を可能とする構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両用前照灯９０の構成の例を示すものが図６であり、例えば回転放物面として形成された反射鏡９１の光軸Ｚと同軸に電球９２が挿着され、この電球９２のフィラメント９２ａは前記反射鏡９１の焦点の位置に略一致させられている。
【０００３】
このようにすることで、前記フィラメント９２ａから放射され前記反射鏡９１に達する光は、この反射鏡９１の光軸Ｚに沿う平行光線となり車両用前照灯９０の照射方向に向かうものとなるので、反射鏡９１の前方にはレンズ９３が設けられ、このレンズ９３に設けられたレンズカット９３ａにより配光特性を形成するものである。
【０００４】
【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車両用前照灯９０においては、フィラメント９２ａからの直射光が前記レンズ９３に達すると、この直射光は反射鏡９１により方向性を制御されたものではないので、配光特性中に上向き光が混在するものとなり、対向車の運転者などに幻惑を生じさせる問題点がある。
【０００５】
よって、この問題を防止するために従来の車両用前照灯９０においては、電球９２の前方にフード９４を設け、前記した直射光がレンズ９３に入射しないよう電球９２からの光の約半分弱を遮蔽している。但し、前記フード９４は前記した直射光を遮蔽すると共に、このフード９４の背面となる部分の反射鏡９１が生じる平行光線も遮蔽するものとなるので、よって、従来の構成の車両用前照灯９０においては電球９２に対する光束利用率が低く、消費電力の割には明るい照明効果が得られないという課題を生じている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、反射鏡に対しフィラメントがバルブの軸方向に沿い架設された電球を灯具の光軸方向に対して側方から挿着する車両用灯具であって、前記フィラメントの灯具の光軸方向前方には直射光を少なくとも灯具の光軸方向に対して垂直方向に平行光線に変換して光軸方向前方に照射する集光レンズが設けられ、前記反射鏡が、主反射部と側方反射部とを有し、前記主反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方とは異なる位置に設けられる放物面系反射面であり、前記フィラメントを含むその近傍を焦点とし当該フィラメントからの反射光を光軸方向前方に照射し、前記側面反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方となる位置に設けられ、前記主反射部及び前記集光レンズとは異なる方向に前記フィラメントからの反射光を照射す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に符号１で示すものは本発明に係る車両用前照灯であり、この車両用前照灯１は反射鏡２と電球３とレンズ４とを基本構成とするものである点は従来例のものと同様である。
【０００８】
ここで本発明では、前記電球３として従来例と同様にフィラメント３ａが長さ方向を中心軸Ｙと同一方向として架設されているものを採用するが、反射鏡２への挿着はこの反射鏡２の光軸Ｚと直交するように側方から行われるものとされている。
【０００９】
また、本発明においては前記電球３の前方には従来例のフードに換えて集光レンズ５が設けられ、前記電球３（即ち、フィラメント３ａ）から放射される光の利用率の向上を図るものとされている。ここで、車両用前照灯１の配光特性の形状について考察してみると垂直方向には幅が狭く、水平方向には幅が広いことが要求されるものであるので、前記集光レンズ５は典型的には垂直方向の断面に曲率が表れるシリンドリカルレンズ状となる。
【００１０】
前記集光レンズ５が設けられたことで、前記電球３からの直射光はこの集光レンズ５に捕捉され、垂直方向には平行光線となり、水平方向には放射状に拡がる光線として照射方向に放射されるものとなる。よって、レンズ４に設ける主レンズカット４ａなどにより例えば下向きの屈折を行わせれば、対向車などに幻惑光を生じさせないものとすることができる。
【００１１】
以上に説明の構成とすると車両用前照灯１においては電球３からの直射光も照明光として利用できる可能性を生じるが、同時に集光レンズ５が透光性であることで、この集光レンズ５の背面となる位置の反射鏡２からの平行光線である反射光を屈折させ、新たな幻惑光発生の要因となる問題点も生じるものとなる。
【００１２】
上記の問題点に鑑みて、本発明では前記反射鏡２に主反射部２ａと側面反射部２ｂとを設けるものであり、前記主反射部２ａはフィラメント３ａの位置を焦点とする回転放物面などであり、且つ、光軸Ｚを正面とする従来例と同様な構成である。従って、主反射部２ａで反射する光は光軸Ｚに沿う平行光線としてレンズ４に入射する。
【００１３】
このときに、前記レンズ４には、主反射部２ａからの反射光と、集光レンズ５からの光るとが重複して入射する部分を生じる可能性もあるが、前記集光レンズ５からの光も、少なくとも垂直方向には収束が行われて平行光線とされているので、同様に平行光線である主反射部２ａからの光が重複して入射しても、配光特性の形成に支障を生じることはない。
【００１４】
これに対して、前記側面反射部２ｂは前記主反射部２ａと一体として形成されるものであって、且つ、前記集光レンズ５の背面に対応して設けられるものであり、そして、その光軸Ｘは、この実施形態においては、図２にも示すように、この車両用前照灯１が取付けられた車両の運転席から見る状態で略水平方向左に傾けられている。
【００１５】
前記側面反射部２ｂが傾けられる理由は、集光レンズ５に側面反射部２ｂからの反射光が入射することのないようにするためであり、よって、反射光が集光レンズ５の側方をすり抜けるだけの傾きを持たせればよいものである。尚、発明者によるこの発明を成すための試作、検討の結果では略４５°傾ければ上記の条件は満たされるものであった。
【００１６】
また、前記側面反射部２ｂの反射面形状は、この実施形態では前記光軸Ｘを回転軸とし、前記フィラメント３ａを焦点とする回転放物面として形成されている。よって、前記側面反射部２ｂからの反射光は光軸Ｘに沿う平行光線としてレンズ４に入射するものとなるので、この部分に対応する側面レンズカット４ｂも前記主レンズカット４ａとほぼ同様な構成のものでよい。
【００１７】
図４は上記の構成とした本発明の車両用前照灯１により得られる配光特性Ｄを示すものであり、前記主反射部２ａと集光レンズ５とにより従来例と全くに同様な形状の配光特性Ｄ１が得られ、側面反射部２ｂにより例えば路肩側を照射する配光特性Ｄ２が得られ、総合の配光特性Ｄは従来例のものよりも幅広で且つ高照度のものが得られる。
【００１８】
次いで、上記の構成とした本発明の車両用前照灯１の作用および効果について説明を行う。先ず、本発明により設けられた集光レンズ５は従来はフードにより遮蔽されていた電球３からの直射光を平行光線に変換して使用可能とするものであるので車両用前照灯１としての光束利用率は確実に向上させることが可能となる。
【００１９】
加えて、本発明により側面反射部２ｂを設け集光レンズ５により覆われる部分の光を集光レンズ５の側方をすり抜けるように反射方向を設定したことで、従来例のものではフードにより遮蔽されていたこの部分からの光も配光特性の形成に利用できるものとして一層の光量の増加を可能とするものである。
【００２０】
図５は、本発明の車両用前照灯１の別の実施形態を示すものであり、前の実施形態では投影レンズ５は電球３からの直射光のみが入射するものとして形成されているとして説明したが、本発明はこれを限定するものではない。即ち、この実施形態では側面反射部２ｃが第一焦点をフィラメント３ａの位置に有する回転楕円面として形成されている。
【００２１】
そして、集光レンズ６においても、電球３からの直射光を受ける直射光部６ａと、側面反射部２ｃからの反射光を受ける反射光部６ｂとが形成され、前記直射光部６ａはフィラメント３ａに焦点を位置させ、反射光部６ｂは側面反射部２ｃの第二焦点ｆ２の位置に焦点を位置させるものとされている。
【００２２】
このようにすることで、例えば集光レンズ６を図示のように直射光部６ａと反射光部６ｂとが曲面で連続するように形成すれば、フィラメント３からの直射光で得られる配光特性と、側面反射部２ｃからの反射光で得られる配光特性との接続が容易となり、輝度ムラなどの発生を抑止できるものとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、反射鏡に対しフィラメントがバルブの軸方向に沿い架設された電球を側方から挿着する車両用前照灯であって、前記フィラメントの前方には直射光を少なくとも垂直方向に平行光線に変換する集光レンズが設けられ、前記反射鏡の前記集光レンズの後方となる位置には反射方向を側方寄りとする側面反射部が設けられている車両用前照灯としたことで、従来は対向車などに対する幻惑の発生を防止するためとして、従来はフードで遮蔽されていた電球からの直射光を集光レンズにより配光特性の形成に採用可能なものとし、加えて、同様にフードで遮蔽されていたフード背面の反射鏡を側面反射部とすることで配光特性の形成に利用可能として、もって電球に対する光束利用率を格段に高めるものとして車両用前照灯の明るさの向上を可能とし、性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る車両用前照灯の実施形態を示す略示的な正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】 同じ実施形態の配光特性を示すグラフである。
【図５】 同じく本発明に係る車両用前照灯の別の実施形態を示す断面図である。
【図６】 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……反射鏡
２ａ……主反射部
２ｂ、２ｃ……側面反射部
３……電球
３ａ……フィラメント
４……レンズ
４ａ……主レンズカット
４ｂ……側面レンズカット
５、６……集光レンズ
６ａ……直射光部
６ｂ……反射光部
Ｄ……配光特性
Claims (2)
- 反射鏡に対しフィラメントがバルブの軸方向に沿い架設された電球を灯具の光軸方向に対して側方から挿着する車両用灯具であって、
前記フィラメントの灯具の光軸方向前方には直射光を少なくとも灯具の光軸方向に対して垂直方向に平行光線に変換して光軸方向前方に照射する集光レンズが設けられ、
前記反射鏡が、主反射部と側方反射部とを有し、
前記主反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方とは異なる位置に設けられる放物面系反射面であり、前記フィラメントを含むその近傍を焦点とし当該フィラメントからの反射光を光軸方向前方に照射し、
前記側面反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方となる位置に設けられ、前記主反射部及び前記集光レンズとは異なる方向に前記フィラメントからの反射光を照射することを特徴とする車両用前照灯。 - 反射鏡に対しフィラメントがバルブの軸方向に沿い架設された電球を灯具の光軸方向に対し側方から挿着する車両用灯具であって、
前記フィラメントの灯具の光軸方向前方には直射光を少なくとも垂直方向に平行光線に変換して光軸方向前方に照射する集光レンズが設けられ、
前記反射鏡が、主反射部と側方反射部とを有し、
前記主反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方とは異なる位置に設けられる放物面系反射面であり、前記フィラメントを含むその近傍を焦点として当該フィラメントからの反射光を光軸方向前方に照射し、
前記側面反射部が、前記反射鏡のうち前記集光レンズの後方となる位置に設けられ、前記フィラメントを含むその近傍を第一焦点として前記主反射鏡部がとは異なる方向にある第二焦点に対し当該フィラメントからの光を反射する楕円反射面であり、
前記集光レンズが、前記第二焦点近傍に延伸されその延伸部分が前記フィラメントからの反射光を照射することを特徴とする車両用前照灯。
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|---|---|---|---|
| JP18026499A JP4009392B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 車両用前照灯 |
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|---|---|
| JP2001006408A JP2001006408A (ja) | 2001-01-12 |
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| JP18026499A Expired - Fee Related JP4009392B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 車両用前照灯 |
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1999
- 1999-06-25 JP JP18026499A patent/JP4009392B2/ja not_active Expired - Fee Related
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