JP5086029B2 - 車両前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の前部に設けられた前照灯または補助前照灯として使用される車両前照灯に関する。

従来、このような車両前照灯は、例えば図８に示すように、構成されている。 図８において、車両前照灯１は、光源としてのバルブ２と、このバルブ２からの光を光照射方向前方に向かって反射する反射面３と、から構成されている。

上記バルブ２は、一般に自動車の前照灯または補助前照灯に使用されるバルブであって、例えば公知の構成のハロゲン電球等が使用されている。
上記バルブ２は、図示の場合、その軸Ｏが光照射方向前方に向かってほぼ水平に配置されており、図示しない電源から給電が行なわれるようになっている。

上記反射面３は、中心軸が光照射方向前方に向かってほぼ水平に延びる放物面系反射面から構成されていて、その焦点Ｆがバルブ２の発光中心付近に位置するように、バルブ２の後方に配置されている。
ここで、放物面系反射面は、回転放物面だけでなく、放物面を基本とした自由曲面を含むものである。

このような構成の車両前照灯１によれば、バルブ２が外部の駆動電源から給電されて発光する。これにより、バルブ２から出射した光は、直接に、または上記反射面３で反射して、ほぼ平行な光Ｌ１として光照射方向前方に向かって照射される。

ところで、このような構成の車両前照灯１においては、上記反射面３は、図８（Ｂ）において実線で示すように、光照射方向前方から見たとき、光軸Ｏを中心とする円形の外形を有している。
この場合、上記反射面３は、その周縁の半径を焦点距離ｆの二倍（２ｆ）以上とすることにより、上記バルブ２の発光中心の直下付近まで延びるようになっている。
従って、図８（Ａ）に示すように、上記バルブ２から後方下側に出射する光Ｌ２は、上記反射面３に確実に入射して、光照射方向前方に向かって反射する。このため、このような光Ｌ２がグレア光になることはなく、上記反射面３の下側に、上記バルブ２より後方に所謂たち壁を備える必要がない。

これに対して、所謂異型車両前照灯においては、上記反射面３は、例えば図８（Ｂ）にて実線で示すように、横長に形成されており、中心軸から周縁までの上下方向の寸法が前述した半径２ｆより小さくなっている。
ここで、上記反射面３は、上記バルブ２の発光中心の直下まで延びていない。このため、上記バルブ２から後方下側に出射する光Ｌ２は、上記反射面３に入射しなくなってしまう。
従って、この光Ｌ２をカットするために、上記反射面３の下側に、所謂たち壁３ａが設けられている。

同様にして、前述した丸型の反射面３においても、少なくともその下側において、その中心軸から周縁までの寸法が２ｆ未満である場合には、同様に上記反射面３の下側にたち壁３ａを設ける必要がある。

しかしながら、このようなたち壁３ａが存在すると、図９に示すように、より詳細には図１０のシミュレーションによる光線追跡結果に示すように、上記バルブ２から後方下側に出射する光Ｌ２のうち、上記バルブ２の発光中心から上記たち壁３ａに対して垂直に延ばした垂線の足Ｐよりも後方の領域で、上記たち壁３ａに入射する光Ｌ３が、上記たち壁３ａの表面で後側に反射して、上記反射面３の上方領域に入射する。

ここで、上記反射面３は、バルブ２からの光を光照射方向前方に向かって反射するように形成されていることから、上記光Ｌ３は、バルブ２からの光よりも浅い入射角で上記反射面３に入射することになる。
従って、上記反射面３で反射した光Ｌ３は、ほぼ水平な光照射方向前方より上方に向かって進み、グレア光となってしまう。

これに対して、図１１に示すように、車両前照灯１のバルブ２の下側に、フード４を設けることも知られている。
この場合、このフード４により、前述したグレア光となる光Ｌ３のたち壁３ａへの入射が阻止され、グレア光の発生が確実に抑制され得ることになる。

しかしながら、このようなフード４を備えた車両前照灯１においては、バルブ２及び反射面３から成る車両前照灯１に対してフード４を追加した構成となっている。
従って、部品点数が多くなってしまい、部品コスト及び組立コストが高くなってしまう。
また、フード４を固定保持するための取付手段が必要になる。
このため、この取付手段が外部から視認されることになる。このため、車両前照灯の外観見栄えが損なわれてしまう。

本発明は、以上の点から、簡単な構成により、反射面の下側に設けられたたち壁での反射によるグレア光の発生を抑制することができるようにした車両前照灯を提供することを目的としている。

上記目的は、本発明によれば、光源と、上記光源からの光を光照射方向前方に向かって反射するように、焦点位置が上記光源付近に位置し、中心軸が光照射方向前方に沿って配置された光照射方向前方に向かって凹状の放物面系の反射面と、この反射面の下側に配置されたたち壁と、を備えており、
上記光源が、第一のフィラメントと、この第一のフィラメントの直下に隣接して配置された第二のフィラメントと、を備えており、
上記反射面は、上記中心軸から下縁までの距離が当該反射面の焦点距離の二倍以下となるように形成され、
上記たち壁は、ほぼ水平方向に延びており、
上記反射面の光軸より下側の少なくとも一部が、
上記光源から後方下側に出射して上記たち壁に向かう光のうち、上記光源から上記たち壁に延ばした垂線の足より後方の領域に向かう光を光照射方向前方に向かって反射させるように、前側にずれて配置されているとともに、
上記光源の上記第一のフィラメントから上記第二のフィラメントの後側で後方下側に出射して上記たち壁に向かう光を、ほぼ平行光として光照射方向前方に向かって反射させるように、形成されていることを特徴とする、車両前照灯により、達成される。

上記構成によれば、上記光源に対して外部から給電することにより、この光源が駆動され、発光する。上記光源から出射した光の一部が、直接に光照射方向前方に向かって照射される。また、上記光源から側方に出射した光の一部が、上記反射面で反射してほぼ平行光となって、光照射方向前方に向かって照射される。

ここで、上記たち壁が上記反射面の前側にずれて配置された部分によって、上記光源に対して少なくとも部分的に隠されることになる。
これにより、上記光源から後方下側に出射してたち壁に向かう光は、少なくともその一部が、上記反射面の前側にずれて配置された部分に入射し、この部分で反射して、同様にほぼ平行光となって、光照射方向前方に向かって照射される。

従って、上記反射面が例えば横長に形成されていて、その下側にたち壁を備えている場合であっても、上記光源からこのたち壁に向かう光の少なくとも一部が、たち壁で反射した後、上記反射面で再反射して光照射方向前方より上向きに照射されることはない。
これにより、所謂グレア光の発生が低減されまたは抑制され得ることになる。従って、フード等の別部品を取り付ける必要がない。このため、部品点数が少なくて済み、部品コスト及び組立コストが低減される。また、フード等の別部品を取り付けるための部材が視認されることがなく、車両前照灯の外観見栄えが損なわれるようなことはない。
さらに、従来たち壁で反射してグレア光となっていた光が、上記反射面の前側にずれて配置された部分で光照射方向前方に向かって照射される。従って、この光が配光パターンの形成に寄与する。これにより、光源からの光利用効率が向上し、配光パターンの輝度が高められ得ることになる。

また、上記反射面の光軸より下側の少なくとも一部が、上記光源からたち壁に延ばした垂線の足より後側の部分に向かう光を光照射方向前方に向かって反射させるように、前側にずれて配置されているので、上記光源からたち壁で後側に反射して上記反射面に入射するような光が、たち壁に入射することなく、直接に上記反射面の前側にずれた部分で反射して、光照射方向前方に向かって確実に照射されることになる。

また、上記光源が、第一のフィラメントと、この第一のフィラメントの直下に隣接して配置された第二のフィラメントと、を備えており、上記反射面の光軸より下側の少なくとも一部が、上記光源の第一のフィラメントから第二のフィラメントの後側で後方下側に出射して上記たち壁に向かう光を光照射方向前方に向かって反射させるように、形成されているので、第一のフィラメントから出射した光のうち、第二のフィラメントにより影となる部分を除いて、第二のフィラメントの後側を通過した光に対してのみ、上記反射面の一部を前側にずらして配置すればよい。
従って、光源として所謂ダブルフィラメントタイプのバルブを使用した場合に、グレア光の発生が確実に抑制され得る。
さらに、この場合、上記反射面の前側への移動距離が少なくて済み、上記反射面全体の光学特性があまり損なわれることがない。

このようにして、本発明によれば、反射面の下側に設けられたたち壁での反射によるグレア光の発生を抑制することができるようにした車両前照灯が提供されることになる。

以下、この発明の好適な実施形態を図１から図６を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明による車両前照灯の第一の実施形態の構成を示している。
図１において、車両前照灯１０は、光源としてのバルブ１１と、このバルブ１１からの光を光照射方向前方に向かって反射する反射面１２と、を含んでいる。

上記バルブ１１は、一般に車両前照灯の光源として使用されるバルブであって、例えばハロゲン電球等が使用されている。
そして、上記バルブ１１は、その軸Ｏが光照射方向前方に向かってほぼ水平に配置されており、図示しない電源から給電が行なわれるようになっている。

上記反射面１２は、全体として、中心軸が光照射方向前方に向かってほぼ水平に延びる放物面系反射面から構成されていて、その焦点Ｆがバルブ２の発光中心付近に位置するように、バルブ１１の後方に配置されている。
ここで、放物面系反射面は、回転放物面だけでなく、放物面を基本とした自由曲面を含むものである。

また、上記反射面１２は、その下縁が中心軸から焦点距離ｆの二倍以下の距離を有するように形成されており、その下側にほぼ水平方向に延びるたち壁１３を備えている。
さらに、上記反射面１２は、その下側の少なくとも一部１２ａが、僅かに前側にずれて配置されている。
これにより、上記たち壁１３の少なくとも反射面１２に隣接する一部が、バルブ１１の発光中心から後方下側に向かう光に対して、上記反射面１２の一部１２ａにより隠されるようになっている。

この場合、上記バルブ１１の発光中心から上記たち壁１３に対して垂直に延ばした垂線の足をＰとして、上記反射面１２の一部１２ａは、鎖線で示す本来の位置（１２ｂ）の点Ｐからの距離ｄ＝Ａに対して、前側にずれることにより、点Ｐからの距離ｄがＢである。
これにより、本発明実施形態におけるバルブ１１から上記たち壁１３に入射する光は、距離ｄがＡからＢの範囲に低減されることになる。

本発明実施形態による車両前照灯１０は、以上のように構成されており、光源としてのバルブ１１に対して外部から給電することにより、このバルブ１１が駆動され、発光する。
これにより、バルブ１１から出射した光は、直接に、または上記反射面１２で反射して、ほぼ平行な光Ｌ１として光照射方向前方に向かって照射される。

その際、上記バルブ１１の発光中心から後方下側に出射する光Ｌ２のうち、上記バルブ１１の発光中心から上記たち壁１３に対して上記点Ｐよりも後方の領域で、上記たち壁１３に入射する光Ｌ３の一部は、この場合上記たち壁１３には入射せず、その手前に配置された上記反射面１２の一部１２ａに入射する。
従って、この光Ｌ３は、上記反射面１２の一部１２ａで反射して、同様にほぼ平行光となって、光照射方向前方に向かって照射される。

これにより、従来は鎖線で示すようにグレア光となっていた光Ｌ３が、上記反射面１２で反射される光Ｌ１に加えて、光照射方向前方に向かって照射される。このため、バルブ１１からの光利用効率が向上し、配光パターンの輝度が高められることになる。

ここで、従来グレア光となっていた光Ｌ３は、点Ｐから上記反射面１２の一部１２ａの下端付近までの距離ｄが小さくなるほど、上記たち壁１３から上記反射面１２で再反射してグレア光となる光量が少なくなる。
従って、上記距離ｄがＡからＢと小さくすることによって、上記バルブ１１からの光の上記たち壁１３での反射によるグレア光が低減することになる。
また、上記反射面１２の耐熱性や配光制御の観点から、上記反射面１２の焦点距離ｆを小さくすることは困難である。このため、上記反射面１２の一部１２ａを前側にずれて配置し、上記バルブ１１に対して上記たち壁１３を隠すことによって、グレア光の発生が効果的に抑制され得ることになる。

図２は、本発明による車両前照灯の第二の実施形態の構成を示している。
図２において、車両前照灯２０は、図１に示した車両前照灯１０と比較して、光源として、ダブルフィラメントタイプのバルブ２１が使用されている点でのみ異なる構成になっている。

上記バルブ２１は、すれ違いビーム用の第一のフィラメント２１ａと、この第一のフィラメント２１ａの直下に隣接して配置された走行ビーム用の第二のフィラメント２１ｂと、を有している。
これにより、図３に示すように、上記バルブ２１の第一のフィラメント２１ａが発光したと き、第一のフィラメント２１ａから下方に出射した光は、第二のフィラメント２１ｂにより部分的に遮断される。従って、第二のフィラメント２１ｂの影２１ｃが形成されることになる。

従って、この場合、上記反射面１２の一部１２ａは、この影２１ｃより後側の光Ｌ３のみをたち壁１３に対して遮断し、且つ反射により光照射方向前方に向かって照射すればよい。このため、点Ｐからの距離ｄがＢよりも大きくてよく、即ち本来の位置１２ｂから前側への移動距離が少なくて済む。

このような構成の車両前照灯２０によれば、第一のフィラメント２１ａが発光する場合に、図１に示した車両前照灯１０と同様に作用する。また、上記反射面１２の一部１２ａの前側への移動距離が少なくて済む。このため、上記反射面１２全体の光学特性がこの一部１２ａの前側への移動によりあまり損なわれるようなことがない。

上記の車両用前照灯２０は、フィラメント継線形式ＪＩＳ規格に規定されているＣ−６／Ｃ−６タイプのバルブ、例えばＥＣ規格として欧州で規定されているＨＳ５と云う光源などにおいて特に効果を奏し、上記と同様に遮光フードをなくし、グレア光の発生を抑制する。

図４及び図５は、上述した車両前照灯２０の具体的なシミュレーションによる光線追跡結果を示している。
図４及び図５において、上記バルブ２１の第一のフィラメント２１ａから後方下側に出射する光Ｌ２のうち、上記第一のフィラメント２１ａから影２１ｃの後側にて、上記たち壁１３に入射する光Ｌ３の一部が、上記反射面１２の一部１２ａで反射して、ほぼ平行光となって、光照射方向前方に向かって照射されることが分かる。

尚、上記バルブ２１の第一のフィラメント２１ａから上記たち壁１３に対して影２１ｃの後側に入射する光Ｌ３のうち、上記反射面１２の一部１２ａに入射しない光Ｌ４は、従来と同様に上記たち壁１３で反射して、上記反射面１２で再反射することにより、光照射方向前方に対して上方に比較的低い角度で出射して、グレア光となるが、従来と比較して、その光量は低減されることになる。
また、上記バルブ２１の第一のフィラメント２１ａから前方下側に出射する光Ｌ５は、上記たち壁１３で前側に反射して、上方に高い角度で出射する。従って、このような光Ｌ５はグレア光とはならない。

図６、図７は、上述した車両前照灯２０におけるシミュレーションによるスクリーン結果、即ち配光パターンを示している。
この場合、図６に対応しているように、前方に向かって照射される光Ｌ１による配光パターンが形成されると共に、グレア光は実質的に形成されていない。
これに対して、上記反射面１２の一部１２ａが本来の位置１２ｂに配置されている場合の比較例では、図７に対応しているように、前方に向かって照射される光Ｌ１による配光パターンに対して、上方にグレア光が形成されていることが分かる。
従って、本発明の特徴により、上記反射面１２の一部１２ａが前側にずれて配置され、バルブ２１の第一のフィラメント２１ａに対してたち壁１３を部分的に隠すことによって、グレア光が低減または抑制され得ることが分かる。

上述した実施形態においては、光源としてバルブ１１が設けられているが、これに限らず、他の種類の光源が設けられていてもよいことは明らかである。
また、上述した実施形態においては、上記反射面１２の正面から見たときの形状が横長に形成されているが、これに限らず、上記反射面の下縁が中心から焦点距離の二倍以下の距離に配置されていれば、他の任意の形状を有していてもよいことは明らかである。

本発明による車両前照灯１０，２０は、自動車用の車両前照灯として構成されているが、これに限らず、補助前照灯に本発明を適用することが可能である。

このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、反射面の下側に設けられたたち壁での反射によるグレア光の発生を抑制することができるようにした、極めて優れた車両前照灯が提供され得ることになる。

本発明による車両前照灯の第一の実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明による車両前照灯の第二の実施形態の構成を示す概略断面図である。 図２の車両前照灯における第一の発光部からの光の第二の発光部による影を示す部分拡大斜視図である。 図２の車両前照灯におけるシミュレーションによる光線追跡結果を示す概略斜視図である。 図４の光線追跡結果の要部を示す拡大斜視図である。 図２の車両前照灯におけるシミュレーション結果による配光パターンを示すグラフである。 比較例による従来構成の車両前照灯における図６と同様のシミュレーション結果による配光パターンを示すグラフである。 従来の車両前照灯の一例の構成を示す（Ａ）概略断面図及び（Ｂ）正面図である。 従来の反射面の下側にたち壁を備えた車両前照灯におけるグレア光の発生を示す概略断面図である。 図９の車両前照灯におけるシミュレーションによる光線追跡結果を示す概略斜視図である。 従来のグレア光発生を抑制するためのフードを備えた車両前照灯の構成例を示す概略断面図である。

符号の説明

１０ 車両前照灯
１１ バルブ（光源）
１２ 反射面
１２ａ 前側にずれた一部
１３ たち壁
２０ 車両前照灯
２１ バルブ（光源）
２１ａ 第一のフィラメント（第一の発光部）
２１ｂ 第二のフィラメント（第二の発光部）
２１ｃ 影

Claims (1)

1. 光源と、上記光源からの光を光照射方向前方に向かって反射するように、焦点位置が上記光源付近に位置し、中心軸が光照射方向前方に沿って配置された光照射方向前方に向かって凹状の放物面系の反射面と、この反射面の下側に配置されたたち壁と、を備えており、
   上記光源が、第一のフィラメントと、この第一のフィラメントの直下に隣接して配置された第二のフィラメントと、を備えており、
   上記反射面は、上記中心軸から下縁までの距離が当該反射面の焦点距離の二倍以下となるように形成され、
   上記たち壁は、ほぼ水平方向に延びており、
   上記反射面の光軸より下側の少なくとも一部が、
   上記光源から後方下側に出射して上記たち壁に向かう光のうち、上記光源から上記たち壁に延ばした垂線の足より後方の領域に向かう光を光照射方向前方に向かって反射させるように、前側にずれて配置されているとともに、
   上記光源の上記第一のフィラメントから上記第二のフィラメントの後側で後方下側に出射して上記たち壁に向かう光を、ほぼ平行光として光照射方向前方に向かって反射させるように、形成されていることを特徴とする、車両前照灯。

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