JP4089865B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用前照灯に関するものであり、詳細には、反射鏡の寸法を照度を減ずることなく縦方向、横方向の共に小型化することを可能とする車両用前照灯の構成の提供を目的とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両用前照灯の構成の例をプロジェクタ型前照灯９０で示すものが図８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ｆ２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。
【０００６】
また、この種のプロジェクタ型前照灯９０においては、例えば遮蔽板９３を移動させ楕円系反射面９１の反射光の光束中から退去させて、すれ違い配光と走行配光とを切換えるなどの配光切換手段が提案されてはいるが、このときには配光特性の形状の制御は実質的に行われてはいないものとなり、実用に耐える配光形状は得られない問題点も生じている。
【０００７】
【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な手段として、１つの光源に焦点を略一致させ光軸を照射方向とする放物面系として形成された第一反射面と、前記光源に第一焦点を略一致させ長軸を前記光軸に水平方向の左右何れか一方向として略直交する楕円面系の略上半部として形成された第二反射面と、前記第二反射面の前記長軸に平行で先端部を前記第二焦点に略一致させる略水平なミラーと、前記第二焦点近傍を焦点とし光軸を照射方向とする放物面系として形成された第三反射面とから成り、前記水平ミラーの、前記先端部の形状、および／または、前記長軸を軸とする回転により前記第三反射面からの反射光の制御を行いすれ違い配光におけるエルボ配光部分が形成さ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。
【０００８】
【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および図２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、光源２と、第一反射面３と、第二反射面４と、水平ミラー５と、第三反射面６と、レンズ７とから構成されている。
【０００９】
前記光源２は、例えばハロゲン電球、メタルハライド放電灯など、いわゆる点光源状の発光源を有するものであればどの様なものでも良く、そして、前記第一反射面３は前記光源２を焦点とする回転放物面、自由曲面、放物柱面など放物面系として形成され、その光軸Ｘは、この車両用前照灯１の照射方向と略一致させられている。
【００１０】
従って、前記第一反射面３からの反射光は基本的には正面方向に向かう平行光線となり車両の正面を照射するものとなるが、このときにすれ違い配光を得る目的で、第一反射面３の焦点を光源２を適宜の後方に設定する、或いは、適宜の上方に設定するなどして、上記の反射光を適宜の下向き光とすることは自在である。また、上記した平行光線はレンズ７に施されたレンズカット７ａにより適宜に水平方向に拡散されて車両前方の広い範囲を照射するものとされている。
【００１１】
また、前記第二反射面４は前記第一反射面３の光軸Ｘに水平方向で略直交する長軸Ｙを有する回転楕円、複合楕円など楕円面系として形成されるものであり、この第二反射面４は第一焦点を前記光源２に一致させられている。ここで、前記第一反射面３も第二反射面４も同じ一つの光源２から光の供給を受けるものであるので、例えば、第一反射面３は前記光源２からの光の主に下方へ向かう光を受け、第二反射面４は主に上方に向かう光を受けるものとするなどして、お互いが干渉を生じることのないようにしてある。
【００１２】
従って、この実施形態においては、前記第一反射面３は光軸Ｘから略下半部として形成され、前記第二反射面４は長軸Ｙから略上半部として形成されている。上記の構成とされたことで、前記第二反射面４は第二焦点ｆ２に光源２の像を結ぶものとなり、本発明では、この第二焦点ｆ２の近傍に先端部５ａを有する水平ミラー５を設けるものとしている。加えて、本発明では、前記第二反射面４の第二焦点ｆ２を焦点とし光軸Ｚをこの車両用前照灯１の照射方向とする放物面系とした第三反射面６が設けられている。
【００１３】
前記水平ミラー５は、この車両用前照灯１を正面から見る状態（図２参照）で前記長軸Ｙに略沿う水平に設置されているものであり、前記第二反射面４からの光が達する側の面は鏡面とされている。図３は前記水平ミラー５の作用を示すものであり、この図３では、第二反射面４の第二焦点ｆ２と、第三反射面６の焦点ｆは水平ミラー５の先端部５ａと一致している。また、図中に符号２ｇで示すものは前記第二焦点ｆ２に結像している光源２の像である。
【００１４】
このようにしたことで、光源の像２ｇの第三反射面６寄りの半部は前記水平ミラー５に当接することなく第三反射面６に達し、水平から下向きの反射光を生じるものとなり、残りの半部は前記水平ミラー５に当接して反射した後に第三反射面６に達するものとなるので、上下が反転され、上記で説明した第三反射面６寄りの半部と同様に水平から下向きの反射光を生じるものとなる。
【００１５】
従って本発明の前記水平ミラー５と第三反射面６との組合せでは、従来のプロジェクタ型灯具における遮蔽板のように上向き光となるなど不要な部分の光を遮蔽することなく、第二反射面４が反射する全ての光量を下向き光を生じるものとして利用可能とするものである。
【００１６】
本発明では上記に加えて、前記水平ミラー５の先端部５ａの形状にも工夫を凝らすものであり、図４（Ａ）に示すように水平ミラー５を上方から視る状態で、先端部５ａの角度αを第二反射面４の長軸Ｙに対して変化させると、図４（Ｂ）に示すように第三反射面６で反射される投射光の明暗境界線ＤＢの角度βも変化するものとなり、前記先端部５ａの角度αを適正化することで、左側通行用の車両用前照灯１の場合、左側に１５゜上がりとして形成されるエルボ配光部分も第三反射面６からの反射光自体で形成することが可能である。
【００１７】
尚、上記の作用は先端部５ａの角度αの設定のみではなく、図示は省略するが、水平ミラー５を長軸Ｙを回転の中心として適宜な角度回動させ、傾かせることでも同様な結果が得られるものであるので、実際の実施に当たっては、先端部５ａの角度αの設定、水平ミラー５の傾き、或いは、角度αの設定と水平ミラー５の傾きの両者を併用してエルボ配光部分を得るものとしても良いものである。
【００１８】
また、実際の車両用前照灯１の設計に当たっては、第三反射面６を幾つかの区画に分け、各区画ごとに水平な成分を反射する区画、斜め上がりの成分を反射する区画と設定し、それらの反射面を自由曲面化して、光を水平方向や斜め方向に拡散することで、図５に示すように第一反射面３からの反射光による配光Ｈ１と、第二反射面４、水平ミラー５を介する第三反射面６からの反射光による配光Ｈ２の総合で、すれ違い配光ＨＳが得られるものとなる。
【００１９】
よって、本発明の車両用前照灯１によれば、エルボ配光部分を有する配光形状であっても、その形状は水平ミラー５の先端形状、および／または、水平ミラー５の回転、加えるに、第三反射面６の反射面形状で形成できるものとなるので、例えば、ハロゲン電球を光源とする場合においては、フィラメントの下方をフードで覆うことのないもの、メタルハライド放電灯を光源とする場合においては遮光ストライブが設けられることのないものの採用が可能となり、光源２が発する光の一部が上記フード、遮光ストライブなどで失われることがなく、同じ消費電力の光源２であっても従来以上に明るい車両用前照灯１となり、同じ明るさの車両用前照灯１とするときには反射面の面積の縮小などによるより小型化した車両用灯具１の実現を可能とする。
【００２０】
図６は本発明に係る車両用前照灯１の別の実施形態を要部で示すものであり、この実施形態においても、光源２、第一反射面３、第二反射面４、第三反射面６の構成は前の実施形態と全く同様であるが、前記水平ミラー５が図２に示した正面視の状態で前の実施形態の位置を基準にして下方へ移動可能なものとされ、下方に移動が行われた際には、前記第二反射面４の第二焦点ｆ２に収束する光束中からほぼ退去するものとされている。
【００２１】
このようにすることで、前記水平ミラー５の下方への移動が行われたときには、上記に説明したすれ違い配光ＨＳ形成に必要とされていたエルボ部の形成、明暗境界線ＤＢの形成の機能などは行われなくなり、第三反射面６は自身の光軸Ｚが向けられている方向に反射光を生じるものとなり、即ち、図７に示すように第三反射面６からの反射光による配光Ｈ２′は上向き光を含むものとなって、第一反射面３からの反射光との総合で走行配光ＨＭが得られるものとなる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明したように本発明により、１つの光源に焦点を略一致させ光軸を照射方向とする放物面系として形成された第一反射面と、前記光源に第一焦点を略一致させ長軸を前記光軸に水平方向の左右何れか一方向として略直交する楕円面系の略上半部として形成された第二反射面と、前記第二反射面の前記長軸に平行で先端部を前記第二焦点に略一致させる略水平なミラーと、前記第二焦点近傍を焦点とし光軸を照射方向とする放物面系として形成された第三反射面とから成り、前記水平ミラーの、前記先端部の形状、および／または、前記長軸を軸とする回転により前記第三反射面からの反射光の制御を行いすれ違い配光におけるエルボ配光部分が形成されていることを特徴とする車両用前照灯としたことで、水平ミラーの先端部の形状と第三反射面の面形状により光源に対するフード、遮光ストライブを用いることなくエルボ部を含む明暗境界線の形成を可能とし、更には水平ミラーの反射により従来は遮蔽板により遮蔽されていた部分の光も利用可能とし、同じ大きさであればより明るい車両用灯具を可能とし、同じ明るさであればより小形化した車両用前照灯の実現を可能とし、性能とデザイン面での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斜視図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 水平ミラーの作用を示す説明図である。
【図４】 水平ミラーの先端部と配光特性の関係を示す説明図である。
【図５】 本発明に係る車両用前照灯のすれ違い配光の形状を示す説明図である。
【図６】 本発明に係る車両用前照灯の別の実施形態を要部で示す説明図である。
【図７】 別の実施形態における走行配光の形状を示す説明図である。
【図８】 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……第一反射面
４……第二反射面
５……水平ミラー
６……第三反射面
７……レンズ
７ａ……レンズカット

Claims (3)

1. １つの光源に焦点を略一致させ光軸を照射方向とする放物面系として形成された第一反射面と、前記光源に第一焦点を略一致させ長軸を前記光軸に水平方向の左右何れか一方向として略直交する楕円面系の略上半部として形成された第二反射面と、前記第二反射面の前記長軸に平行で先端部を前記第二焦点に略一致させる略水平なミラーと、前記第二焦点近傍を焦点とし光軸を照射方向とする放物面系として形成された第三反射面とから成り、前記水平ミラーの、前記先端部の形状、および／または、前記長軸を軸とする回転により前記第三反射面からの反射光の制御を行いすれ違い配光におけるエルボ配光部分が形成されていることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記水平ミラーは少なくとも前記先端が上下方向への移動を可能とされ、この移動によりすれ違い配光と走行配光との切換が可能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. 前記光源が遮光ストライブが設けられていないＤ２Ｓ規格の放電灯であ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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