JP5149764B2 - 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５に示すように、構成されている。 図５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５（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５（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５（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が平面として形成されていると、図６に示すように、上記バルブ２から前方下側に出射する光Ｌ２が、上記たち壁３ａの表面で前側に反射して、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Ｌ２’となってしまう。

このようなグレア光に関する規格では、例えば図７に示すように、左右１０度，高さ７度から９０度までの範囲（Ｚｏｎｅ３）内で、０．１５ｌｘに制限されている。。
従って、上述したグレア光Ｌ２’が発生すると、この規格を満足することができなくなることがある。
なお、上記図７は車両前照灯における２５ｍ前方でのグレアに関する規格を示すグラフである

このため、例えば図６にて実線で示すように、上記たち壁３ａを少なくとも一定の範囲ａにて、上方に向かって凸状の任意の円弧断面形状３ａ’とすることにより、上記たち壁３ａ’における反射光Ｌ３を自動車の前後方向に関して拡散させるようにしている。
これにより、個々の部分における拡散光の光度が低減されることになり、前記規格が満たされ得ることになる。

例えば具体的には、図８に示すように、車両前照灯１のたち壁３ａが、上方に向かって凸状の大きな曲率半径の円弧断面形状を有する場合、シミュレーションによって、図９に示すようにな配光パターンが得られる。
従って、図９において、水平線から上方５０度付近から７５度付近において、左右３０度以上の範囲に亘って、グレア光が生じ、上述した範囲Ｚｏｎｅ３においては、その光度に関する規格が０．１５ｌｘ以下であるのに対して、計算値では光度が０．１８ｌｘになってしまう。

これに対して、図１０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。
例えば図８に示すような車両前照灯１において、図９に示すようなグレア光Ｌ２’が排除されることになる。

しかしながら、上述した円弧断面形状のたち壁３ａを備えた車両前照灯１においては、グレア光となる光Ｌ３が、たち壁３ａの円弧断面形状によって、自動車の前後方向のみに拡散されている。
このため、例えば図９に示すように、拡散が不十分である場合には、拡散した光が前述した規格の所定の範囲外に出射せず、上記範囲内に拡散することになってしまう。
従って、さらに前記フード４を設ける必要が生じてしまう。

これに対して、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り、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、上記たち壁の少なくとも一部が、上記光源から前方下側に出射して光照射方向上側に向かって反射する光を、左右方向の外側に拡散して反射させるように、側方に向かって下向きに傾斜して形成され、当該たち壁の少なくとも一部を正面から見たとき、上記光源から垂直方向に対して出射角θ１で下方に向かって斜め外側に進む光に対して、θ１＋θ２×２≧１０度となるような傾斜角θ２で左右方向の外側に向かって下方に傾斜し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。そして、上記光源から出射した光が、直接にまたは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、上記光源から前方下側に向かって出射した光は、上記たち壁で反射して、光照射方向上側に向かって反射する。
その際、上記たち壁の少なくとも一部が、側方に向かって下向きに傾斜して形成されている。従って、上記光がこの傾斜部分に入射すると、この光は、上記たち壁で反射した後、光照射方向に関して左右方向の外側に拡散する。
これにより、上記光源から前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、このたち壁で反射した後、光照射方向上側に向かって、左右に拡散して照射される。

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、光照射方向に関して中央上側に照射されるようなことがない。
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。このため、フード等の別部品を取り付ける必要がない。従って、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。

また、上記たち壁の少なくとも一部が、正面から見たとき、上記光源から垂直方向に対して出射角θ１で下方に向かって斜め外側に進む光に対して、θ１＋θ２≧１０度となるような傾斜角θ２で左右方向の外側に向かって下方に傾斜しているので、車両前照灯に関する規格における左右１０度，高さ９０度までの範囲（Ｚｏｎｅ３）に向かう光が確実に排除されることになり、グレア光の発生が確実に抑制され得る。

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４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一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。
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１１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。
上記たち壁１３は、図示の場合、前後方向の断面において、平面として形成されているが、鎖線で示すように少なくとも一定の範囲にて、上方に向かって凸状の任意の円弧状断面形状を備えていてもよい。

上記たち壁１３は、さらに図２に示すように、正面から見たとき、光軸Ｏを通る垂直面を対称面として、左右に向かって下方に斜めに延びるように傾斜して形成されている。
上記たち壁１３の左右への傾斜角θ２は、バルブ１２の発行中心から左右に斜め下方に出射する光、即ち上記垂直面に対して角度θ１で出射する光Ｌ０に対して、θ１＋θ２×２≧１０度となるような角度である。
これにより、垂直面に対して角度θ１で出射する光が、上記たち壁１３の傾斜面で反射した後、左右方向に関して前記垂直面から確実に１０度以上の角度で外側に出射することになる。

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の発光中心から前方下側に出射する光Ｌ２は、上記たち壁１３に入射し、このたち壁１３で反射して、光照射方向前方に向かって上側に出射する。
ここで、たち壁１３が左右方向に関して前述したように外側に向かって下方に傾斜している。このため、上記光Ｌ２は、左右方向に１０度以上の角度で外側に反射する。
これにより、従来はたち壁１３で反射してグレア光となっていた光Ｌ２が、所謂Ｚｏｎｅ３の両側に拡散して反射され、グレア光の発生が抑制され得ることになる。

図３は、上述した車両前照灯１０における反射面及びたち壁の具体的な構成例を示している。
図３において、たち壁１３は、反射面１２と一体に形成されている。また、左右方向に関して多数（図示の場合、２６個）に分割して形成されている。
上記たち壁１３の左右方向に分割された個々の部分１３ａは、それぞれ前述したようにθ２だけ外側に向かって下方に傾斜して形成されている。
従って、たち壁１３の各部分１３ａに入射する光は、それぞれ外側に１０度以上の角度で拡散して出射することになる。

図４は、図３の反射面１２及びたち壁１３を使用した車両前照灯１０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している。
図４において、グレア光Ｌ３は、前述したたち壁１３の傾斜によって左右１０度以上の外側に拡散されている。これにより、配光パターンのＺｏｎｅ３の範囲に出射するグレア光が効果的に低減されることになる。
従って、グレア光の光度に関する規格が０．１５ｌｘ以下であるのに対して、計算値ではグレア光の光度が０．１１ｌｘ以下となり、規格が満たされ得ることが分かる。
なお、上記図４は車両前照灯における２５ｍ前方でのグレアに関する規格を示すグラフである

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一実施形態の構成を示す概略断面図である。 図１の車両前照灯におけるたち壁の形状を示す部分拡大正面図である。 図１の車両前照灯における反射面の具体的な構成例を示す（Ａ）概略正面図及び（Ｂ）概略断面図である。 図３の反射面を備えた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。 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。 車両前照灯における２５ｍ前方でのグレア光に関する規格を示すグラフである。 図６の車両前照灯における反射面の具体的な構成例を示す（Ａ）概略正面図及び（Ｂ）概略断面図である。 図８の反射面を備えた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。 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
１３ たち壁

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、
   上記たち壁の少なくとも一部が、上記光源から前方下側に出射して光照射方向上側に向かって反射する光を、左右方向の外側に拡散して反射させるように、側方に向かって下向きに傾斜して形成され、当該たち壁の少なくとも一部を正面から見たとき、上記光源から垂直方向に対して出射角θ１で下方に向かって斜め外側に進む光に対して、θ１＋θ２×２≧１０度となるような傾斜角θ２で左右方向の外側に向かって下方に傾斜していることを特徴とする、車両前照灯。

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