JPH01132001A - 自動車の道路照射用前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は概略自動車の道路照射用前照灯に関し、特に高
さが低く、ランプから発した光束の回収の良い且つシー
ルドガラスの起点側に所望のの発光作用に特に適した光
分布を形成する道路照射用前照灯に関する。

〔従来の技術〕

自動車の照明に関して現実の傾向は空気力学的及び美学
的注文要求に密接に結びついている。

かくして、最近の自動車はボンネットが前に下降し、前
頭部の面の高さが低くなっている。

従って、自動車の前照灯の高さも対応して低くする必要
がある。

この問題について、公知の解決手段は従来の、フィラメ
ント（又は他の発光源）が回転放物面状のリフレクタ内
に焦点を集めるようになっているランプとシールドガラ
スからなる前照灯の光軸面を形成することおよび上下二
つの平らなフランジによりリフレクタを截頭することか
らなる。

この解決策は簡単ではあるが、なお著しい欠点を呈する
。事実、フィラメントは多くは水平（軸方向又は交軸方
向）であるので、多くの光束をこれらのフランジに発し
、それは光軸面で効力を生じないので、得られる道路照
射用光束には関与しない。

実際、このような前照灯の光束の回収率が６５％を越え
るのはまれである。

このような截頭された前照灯において光束の回収率を改
善するために、多くの試みがとりわけ出願人でなされた
。例えば反射面に複雑な面を用いると、平均焦点距離を
減じ、より深いリフレクタが得られ、従って光束の回収
率は改善される。

しかし、得られた結果は尚相当進歩の余地を残している
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は前記先行技術の欠点を補ない且つ最近の概念の
要求を満足するため高さが低く、光源から発した光量の
回収率が良く、光度の大きい光束を与えるような道路照
射用光束発光に適した前照灯を提供することを目的とす
る。

本発明の他の目的はリフレクタにより形成されたフィラ
メントの像に道路照射用光束形成に適した特定の方向性
を与えることである。この点について、道路照射用光束
の見やすさは道路の軸（即ち前照灯の光軸）中の集中点
と共に光束の幅の大きいこと及び厚さが小さいことで与
えられることを喚起すべきである。

より正確には、本発明は同様に光束形成に関係するフィ
ラメントの像の大部分が水平か或いはわずかに傾斜する
ようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのため１本発明は光源と、光軸を形成するリフレクタ
とシールドガラスを含む型の自動車の道路照射用前照灯
において、リフレクタが光源に焦点を集めたほぼ回転放
物面状の基部と、母線が垂直な放物柱状の縁部分とを有
し、更に光源付近に前照灯のほぼ高さ全体に延長し、光
源からの光線をその方向に偏向して、その光線をリフレ
クタの縁部分に向かって実質水平方向に再発光するよう
にした偏流手段を含み、リフレクタが光軸にほぼ水平な
方向に光線を反射し、道路照射用光束形成に関係するよ
うにしたことを特徴とする前照灯を備えるものである。

好ましい例では、光源は光軸に従う方向に長く延在した
フィラメントである。

本発明の特定の第１様態によれば、偏流手段は水平面に
突出して、光源に対して光軸の両側に位置し、角度間隔
はリフレクタの両縁部分の位置する角度間隔にほぼ等し
く、リフレクタの縁部分により再発光した光線は入射光
線の入る個々の垂直面に入る。

偏流手段が光源に中心を定め、リフレクタの高さ全体に
延在し、各が段状の連続する偏光プリズムで構成された
二つの円環レンズ部材を含む場合に第１の可能性が存在
する。

変形例では、偏流手段は光源に中心を定め、前照灯の高
さの中間に位置し、各が連続する段状プリズムで構成さ
れた二つの円環レンズ部材と、垂直回転軸が光源を通る
円環放物面をなし、各円環レンズ部材の上下の前照灯の
残りの高さに位置する二組の補助リフレクタを含む。

しかしながら、これら二つの場合共、好ましくはリフレ
クタの縁部分は垂直母線が焦点線として光源を通る垂直
線を有する放物柱の部分であり、円環レンズ部材と二組
の補助リフレクタは各はぼ前照灯の高さ全体に位置する
。

更に１本発明の特定第２様態によれば、偏流手段は光源
に中心を定め、光源の前方に約１８０゜延在し、前照灯
の高さの中間部分に位置する円環レンズ部材であって、
連続する段状偏光プリズムにより構成された部材と、母
線が光軸に平行な水平放物柱状をなし、上記光軸と一緒
になった焦点線を有し、各円環レンズ部材の上下の、前
照灯の高さの残りに位置する二組の補助リフレクタを含
み、前照灯の縁部分は上記の円環レンズ部材の高さに母
線が焦点線として光源を通る垂直線を有する二つの放物
柱部分と、上記二つの部分の上下に且つ上記二組の補助
リフレクタの高さに垂直母線が焦点線として光源の両側
に位置し、光源からの距離が両方共補助リフレクタの焦
点距離のほぼ２倍に等しい垂直線を有する二つの放物柱
部分とを含む。

本発明の他め態様及び利点は以下添付の図面を参照して
、例示された本発明の好ましい実施例の詳細な記載から
明らかになるであろう。

〔実施例〕

第１図から第４図を参照して１本発明の第１態様による
道路照射用前照灯はランプ１００と、全体的に２００で
示した複体リフレクタ、屈折による偏流手段３００及び
シールドガラス４００を含む。

ランプ１００はフィラメント１０２を備え、それは殆ど
筒状と考えてよく、前照灯の光軸Ｘ−ｘ上に軸方向に配
置されている。

リフレクタ２００はまず回転放物面状の基部２１０を含
み、その第１焦点Ｆユは軸ｘ−ｘ上、フィラメント１０
２の中心近くに位置している。好ましくは、焦点距離と
リフレクタの全高さの関係は１：４程度で、その目的に
ついて以下説明する。

リフレクタの基部２１０は二つの側方領域で光軸Ｘ−Ｘ
に対して直角で、フィラメント１０２の中心が通る面ま
で前方に延長して、第２図に示されたフィラメントに中
心をおいた円弧状側方輪郭を呈する。

リフレクタの基部２１０は一方上下領域で、前照灯がそ
の間に含まれている二つの水平面によって上下が定めら
れているところまで前方に延長している。この延長部分
が２１２で示されている。

こうして、リフレクタの基部２１０はフィラメント１０
２により前後に発光された光の場全体をおおうようにな
る。

リフレクタは更に偏流手段３００と共働する二つの縁部
分（２２２，２２４）を含む、より詳しくは偏流手段は
フィラメント１０２の中心に焦点をおいた軸が垂直な二
つの円環フレネルレンズ部材３０２，３０４で構成され
、その内面にそれぞれの水平面に含まれた連続した段階
式偏光プリズムを含む、勿論偏光プリズムはレンズ３０
２，３０４の外面に形成することができる。６円環状（
トリック）”体積又は面という言葉は平坦な円周の回転
により且つ平坦な全曲線が周囲又は曲線平面に含まれた
軸周囲に延長することにより生じた体積又は面と了解す
べきもので、これは記載全体に云えることである。

相対する二つのリフレクタの縁部分２２２．２２４はフ
ィラメント１０２の中心が通る垂直焦点線（第２及び第
４図の線ｐ　ｚ　）に焦点をおき１面／軸としては光軸
ｘ−Ｘの通る垂直面を有する垂直母線になる同じ放物柱
の二つの対称部分で構成される。

第１図に見る如く、水平面に突出して、各円環レンズ及
び関連のリフレクタの縁部は同じ角度間隔のフィラメン
トの光の場をおおう、より正確にはこの間隔はリフレク
タの基部２１０との移行部に相当する光軸Ｘ−Ｘに直交
する直線の高さにはじまり、フィラメントとリフレクタ
の部分２２２又は２２４の側端部の位置とで形成された
角度αに終わる。かくして各円環レンズ３０２，３０４
がこの関連リフレクタ部分２２２，２２４の端部とフィ
ラメント１０２を結ぶ直線の高さで断絶していることが
かわる。

更に、図示していないが、シールドガラス４００はプリ
ズム又は多少偏向した垂直溝を含んで。

光束をわずかに側方に拡げるようにすることができる。

上記の道路照射用前照灯は光学面上次のような状態にあ
る。第一に、フィラメント１０２とリフレクタの基部２
１０は従来のやりかたで、光軸に若干強度の平行な光線
（第１図から第４図までの光線Ｒ１）を生じる。

更に、レンズ３０２又は３０４の方向のフィラメントか
ら発した光線がレンズにより下げられ、偏流が垂直面で
生じて、関連するリフレクタの縁部の方向に水平に拡が
る。それ故、上記の円環レンズの構成によって、そのよ
うに偏流した光線はこのリフレクタの垂直焦点線Ｆ２を
仮の原点とし、従って、このリフレクタによって反射し
て、反射後光軸Ｏｘ（第１図から第４図までの光線Ｒ２
）にほぼ拡がる。

、第２及び第３図に見る如く、リフレクタの基部２１０
の延長部分２１２が２ケ所形成されている。

一方では、このように考慮されたリフレクタの基部は円
環レンズ３０２と３０４によって再生される光線を吸収
せず、同じ側に位置する延長部分２１２がレンズの間に
、これらの光線用の窓のようなものを形成する（特に第
４図参照のこと）。他方では、このようなリフレクタは
このリフレクタから発した光束に保持された長方形領域
を好適におおい、この領域は第２図に見るようにレンズ
３０２と３０４の垂直方向両前端の間と、前照灯の水平
上下限界の間に形成されている。

上記したような道路照射用前照灯はフィラメントから発
した光の流れの回収率が公知技術の截頭された放物面の
前照灯のものに比べて非常に秀れている。実際に、公知
の前照灯ではリフレクタの上下のフランジに衝突して損
失されてしまう光線Ｒ′２（第２図）のような大きく上
昇又は下降する光線はここではレンズ３０２，３０４の
一つにより大部分回収され、対応するリフレクタの縁部
に反射し、光束形成に加わる。４５°以上に大きく傾斜
した或いはほぼ前方に向けられた、即ち角度αの間隔に
含まれない光線のみが回収されない。

本発明による前照灯の他の利点はレンズ３０２と３０４
及びリフレクタの縁部２２２と２２４により構成された
光束形成手段が実質水平か、水平方向にわずかに傾斜し
たフィラメントの像を生ずることにある。事実、フィラ
メントに材し、相対的に側方に置かれたレンズはその出
口に殆ど傾斜していないフィラメントの像に一致する光
線を形成し、放物柱２２２又は２２４上の反射はこの傾
斜を強調しない性質がある。

かくして、フィラメントの像は従来から特に車輌近くの
道路を照らさないように過度の強度を与えたくない場合
の道路照射用光束を形成する性質を有する。

第５図から第８図に本発明の第２態様に相当する道路照
射用前照灯が示されている。

これらの図面上、第１図から第４図までに示した部材或
いは部品と同−又は類似のものは同じ符号で示し、あら
ためて詳述しない。

図示の如く、同じく回転放物面形状をなし、フィラメン
ト１０２のほぼ中央に焦点をおいたリフレクタの基部２
１０が示されているが、前方への延長部分は含まない。

従ってその外形はフィラメント１０２上に中心をおき、
光軸Ｘ−Ｘに直角で、上記フィラメントが通る面に包含
される円形（第６図及び第８図）をなしている。

更に、偏流手段３００は、各リフレクタの高さのほぼ全
体を占める多数の部材で構成されている。

中央部のフィラメントの高さに偏流手段が本発明の第１
実施例のものと同様の二つの円環レンズ３０２．３０４
で構成されており、違っているのはレンズが前照灯内の
高さの低いところに位置していることである。

偏流手段３００は更に円環レンズの上下に四つの補助リ
フレクタ３１２，３２２，３１４，３２４を含み、その
各は反射後、入射光線（光線Ｒ３）を含む垂直面に水平
に拡がるような光線反射特質を有する。このような性質
を有する反射面は円環状放射面であると説明できる。す
なわち、反射面は水平軸とフィラメント１０２の中心に
位置した中点を有する放物線がフィラメントの中心を通
る垂直軸周囲に回転することにより生ずる。

より正確には同じ側に位置する各二つのリフレクタ３１
２，３２２及び３１４，３２４が同じ円環放物面に属し
、二つの円環放物面はフィラメントの中心が通る垂直線
上円環レンズ３０２と３０４の上下の縁の高さに位置す
る二つの点を相互に交叉する。

かくして、第６図の垂直面での射影において、フィラメ
ント１０２によって発光した光線は、円環レンズ３０２
，３０４及び返送リフレクタ３１２．３１４，３２２，
３２４の間に分配され、３６０°角に拡がって回収され
ること、またこれらの光線が仮の原点として全てフィラ
メントの中心が通っている垂直線Ｆ、を有する水平方向
に反射されることがわかる。

第１図から第４図までの実施例と同様、リフレクタの縁
部２２２と２２４は水平母線が焦点線Ｆ２で、面／軸と
して光軸Ｘ−Ｘを包含する垂直面を有する同じ放射柱に
なる二つの対称部分になる。

第５図に示すように、且つ第１実施例と類似して、水平
面に突出して偏流手段を構成する異なる部材が光軸Ｘ−
Ｘに垂直な水平線と、フィラメント１０２に当放物柱状
リフレクタの端縁で接合する直線との間に各側に含まれ
た作用角（角度α）に拡がっている。

このような前照灯の光学的様相は偏流手段３００が第１
図の円環屈折レンズに代わって、反射円環放物面の上下
域にある点を除けば、第１図から第４図までの実施例の
ものと実質同じである。その結果フィラメントにより発
光し、上に或いは下に大きく傾斜した光線め回収率は確
かに光線が上記のα角領域に入る第１実施例の場合と同
様増大する。

本発明の第３実施例が第９図から第１２図に示されてい
る。

前に図示したものと同−又は類似の部材又は部品はあら
ためて詳細に表わしていない。

この実施例では、リフレクタ基部２１０は第５図から第
８図までのものと同一である。

偏流手段とリフレクタ縁部の組合せについて、第２実施
例と、三つの高さの異なる段階に分離する点同様である
。第２実施例と最も明らかに異なるところは段階間の構
造的な違いが今回特に第１２図に示す如く、リフレクタ
の縁部の高さにあることである。

より正確には、フィラメント１０２の高さ（中央の高さ
）に偏流手段は、前述のレンズ３０２゜３０４と概念的
に同様の円環状レンズ３０６を含んでいるが、それは光
源から前方１８０′″の角度で水平面に突出して拡がっ
ている。

このレンズ３０６は前述したような垂直母線の放物柱の
対称部分であるリフレクタの縁部の相応する反射域と共
働する。

偏流手段は上下の段階に各放物柱状の補助リフレクタ３
１２，３１４及び３２２，３２４を含む。

より正確には、各補助リフレクタは光軸ｘ−ｘに平行な
水平母線で形成され、光軸に垂直な垂直面に含まれ、軸
が水平で、中央部がフィラメント１ｏ２のほぼ中央に位
置する放物面上に支持されている。

かくして、前照灯の同じ側に位置した上下の二つの補助
リフレクタは事実同じ放物柱に属し、四つの補助リフレ
クタを含む二つの放物柱はリフレクタの長手方向垂直面
に対して対称であり、レンズ３０６の上下の縁部の高さ
に位置した中央直線（第９図の符号Ｄ）に従って、相互
に截頭しである。

しかしながら、第５図から第８図の円環状放物面との違
いから、これらの放物柱は偏流手段３００の一部を形成
して、反射光線の仮の光源としてＦ２（第６図から第８
図）のような直線を生ずることはなく、各他の垂直線Ｆ
′２及びＦ′□を生ずる。これらの直線はフィラメント
の中心が通り、光軸Ｘ−ｘに直角な垂直面に含まれ、対
称の補助リフレクタの側と対何から側方にずれている。

より正確には、二つの放物柱は偏流手段３００の上下の
部分を含み、フィラメントから双方に母線から焦点距離
の約２倍だけ位置ずれした垂直線状に仮光源のリフレク
タの縁部と向かいあっている。

従って、リフレクタの縁部は上下の段部について云えば
、光軸Ｘ−Ｘに平行な縦軸面の、垂直焦点線Ｆ′２及び
Ｆ′２上に焦点をおいた、垂直母線を有する放物柱であ
る。従って、第１２図に見る如く、偏流手段３００の放
物柱状の補助リフレクタ３１２，３１４及び３２２，３
２４に各関連したリフレクタの上下の縁部２３２，２３
４及び２４２，２４４と、円環レンズ３０６に関連した
リフレクタの中間縁部２２２，２２４の間には必然的に
ずれが存在する。

光学面上に、上記の前照灯は次の作用特性を有する。

まず、補助リフレクタの特定の形状により、補助リフレ
クタはリフレクタ基部２１０により生じた光束を事実上
隠ぺいすることがない、事実、光軸ｘ−ｘに平行な水平
母線の特徴は第１０図の垂直面で前照灯の外形が図に示
す如く、断面が小さくなることで表わされる。

なお、フィラメントから偏流手段３００を構成するいず
れかの部材で発した光源はまず屈折（光源ＲＳ）又は反
射（光源Ｒ３）により偏向し、水平に伝播する方向をと
り９次にリフレクタの縁部２２２．２２４，２８２，２
３４，２４２，２４４により回復し、光軸と実質平行な
方向に反射する。

更に、上記の三つの実施例に共通の光学特性を達成する
ため、この第三実施例は前述の如く１円環レンズがフィ
ラメントの前に延在している。その結果、このレンズに
向けられ、リフレクタの縁部に取入れられなかった光線
が、光軸の両側に４５°の角度で拡がる幅広で高さの低
い光束部分の形成に寄与する（第１１図の光線Ｒ４）。

第１３図は光軸に垂直な投影図に、第９図から第１２図
のシールドガラスを脱した前照灯の部分、特に偏流手段
３００の部分を形成する補助リフレクタと対応するリフ
レクタの縁部との組合せにより生じた幾つかのフィラメ
ントの像の位置を示している。

これらの光学的部材と同様の概念により、フィラメント
１０２の全ての像は第１３図に示す如く。

正確に水平な方向を有効に保持する。

その結果、これらの像は上記したように１幅が広くて高
さが低くなければならない道路照射用光束形成に良好な
素因となる。

例 リフレクタが上下のフランジにより截頭された放物面で
構成された公知技術の前照灯（サンプルＡ）と１本発明
の三つの実施例による各前照灯（サンプル１から３）と
比較した。

全ての場合について、リフレクタの出口の太きさは８０
■×２００■で、基部の焦点距離は各２０■程度であり
、前照灯の深さは殆ど同じとする。

光束の回収は各リフレクタに同じランプを使用し、光源
からくる光線が光束の形成に関与する種々の光学システ
ムの部材により回収される立体角の計算により算定した
。

その結果は次の表に示される。

表 この表は１本発明による前照灯が先行技術のものに対し
て明から秀れていることを示している。

第１４図に主たるリフレクタ２００の基部２１０の変形
例を正面図で示しである。

この変形例によれば、基部２１０は二つの側方部２１３
，２１４及び上方部分２１５と下方部分２１６を含み、
前照灯の垂直軸面の相対する両方向に同じ角度βに傾斜
した二つの面Ｐ、及びＰ２で形成されている。これら四
つの部分はフィラメント上かその近辺に焦点がおかれる
。

側方部分の焦点距離はリフレクタの放物柱状の側方部分
２２２，２２４のものと実質同じであるが、上方及び下
方部分２１５，２１６の焦点距離は前述のごとく、リフ
レクタの高さの関数として決定され、より詳しくはこの
高さの四分の−に等しい。

リフレクタ基部２１０の種々の部品間の変移を特徴ずけ
る角度βは特に側方部２１３と２１４の焦点距離とリフ
レクタの高さの関数として、これらの部分がリフレクタ
の上下の限界を越えて突出しないように決定される。よ
り詳しくは、関係式４　ｆ　、　ｓｉｎβ＝ｈが満足さ
れなければならない。

このリフレクタの基部が二つの焦点のある形状をなすこ
とはリフレクタの基部が側方放物柱の発端まで横に拡が
ることができ、更にリフレクタの高さが限られているこ
とを考慮に入れて、好適な光束の回収率を呈することが
可能な点で有利である。

勿論、本発明は上記した或いは図示した幾つかの実施例
に限られることなく、当業者にとってはこの発明の精神
に一致する変形例をもたらすことが可能である。

かくして、上記の三つの実施例の各の特性を両立する範
囲で、組合せることができる。

更に、本説明全体にわたって用いられている「水平な」
　「垂直の」　「直角な」等の用語は広い意味で考慮さ
るべきで、これら幾何学的表示について多少逸脱しても
実際的に前照灯に通用すると了解される。

なお、リフレクタの実施例に関して、一連に鋳造し１例
えば鋳造された脚部により諸部材を総合することも１個
々に種々の部品を鋳造し、後に例えば接着により組立る
こともできる。

更に、前述の如く、リフレクタ基部は好ましくは少なく
しも上方及び下方領域が前照灯の高さの四分の−の焦点
距離を有する。このことはリフレクタの高さがその中心
（フィラメント）の通る横断垂直面の高さの時、容易に
証明されるように前照灯と同じ高さになるからである。

しかし、このことは本発明を限定の意味するものではな
い。

〔発明の効果〕

上述の構成により、光束の大部分が回収され、高さが低
くて、しかも効率の高い前照灯が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による前照灯の水平断面図
、第２図は第１図の前照灯をシールドガラスを脱して示
した正面図、第３図は第１及び第２図の前照灯の軸方向
垂直断面図、第４図は第１図から第３図までの前照灯の
部分斜視図、第５図は本発明の第２実施例による前照灯
の水平断面図、第６図はシールトガ、ラスを脱して示し
た第５図の前照灯の正面図、第７図は第５及び第６図の
前照灯の軸方向垂直断面図、第８図は第５図から第７図
の前照灯の部分斜視図、第９図は本発明の第３実施例に
よる前照灯の上面図、第１．０図は第９図の前照灯をシ
ールドガラスを脱して示した正面図。 第１１図は第９及び第１０図の前照灯の軸方向垂直断面
図、第１２図は第９図から第１１図の前照灯の部分斜視
図、第１３図は第９図から第１２図までの前照灯の一部
によって生じたフィラメントの幾つかの像の位置を光軸
に直角の前照灯の面にシールドガラスを脱して示した図
、第１４図は本発明による前照灯の一部の変形例の正面
図である。 １００・・・ランプ、１０２・・・フィラメント（光源
）２００・・・リフレクタ、２１０・・・リフレクタの
基部２２２．２２４，２３２，２３４，２４２゜２４４
・・・リフレクタの縁部、３００・・・偏流手段、４０
０・・・シールドガラス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源（１０２）と、光軸（Ｘ−Ｘ）を形成するリフ
   レクタ（２００）とシールドガラス（４００）とを含む
   自動車の道路照射用前照灯において、リフレクタが光源
   （１０２）に焦点をおいた回転放物面形状の基部（２１
   ０）と、母線が垂直な放物柱状をなす縁部（２２２，２
   ２４，２３２，２３４，２４２，２４４）を有し、更に
   光源近くに前照灯のほぼ高さ全体に延長し、光源からの
   光線（Ｒ＿２；Ｒ＿２，Ｒ＿３）をその方向にそらして
   リフレクタの縁部に対しほぼ水平方向に再発光するよう
   にした偏流手段（３００）を含み、それによって光源を
   光軸にほぼ水平方向に反射して、道路照射用光束形成に
   加えるようにしたことを特徴とする前照灯。 ２、リフレクタの基部（２１０）が光軸（Ｘ−Ｘ）に直
   角で、光源（１０２）の通る垂直面まで前方に延在する
   ことを特徴とする請求項１記載の前照灯。 ３、偏流手段が水平面に突出して、光源（１０２）に対
   して光軸（Ｘ−Ｘ）の両側に位置し、角度間隔（α）が
   リフレクタの両縁部分（２２２，２２４）の位置する角
   度間隔にほぼ等しく、且つリフレクタの縁部により再発
   光した光線が入射光線の入る個々の垂直面に入ることを
   特徴とする請求項１または２記載の前照灯。