JPH02304897A - 照明装置 - 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 本発明は高圧放電ランプを光源とする車両用照明装置で
あａ 従来の技術 近低　高圧放電ランプが車両用照明装置の光源として用
いられるようになってきた　同ランプはハロゲン電球と
比べ高効率かつ長寿命であり、また小型化であることか
ら配光制御が容易であるという利点があも　いっぽう車
両用照明装置に（友すれ違いビームと走行ビームの２種
類が必要であも　高圧放電ランプだけで光源を構成した
場合、この２種類のビームのためのランプとそれを点灯
するための点灯装置が必要であることか収　実装スペー
スがかさばり、重量も太き（、かつ全体として高価であ
るという問題があつ九 このた＆１本の高圧放電ランプを光源として、２種類の
ビームをつくりだすような車両用照明装置（たとえば特
開昭６０−１５２３７号公報）が考案されている。その
構成を第６図に示す。第６図において、　１は直流型温
　２は直流点灯装置３は高圧放電ランプ、　４は磁界発
生部　５は切り換えスイッチであも　高圧放電ランプ３
は直流点灯装置２から供給される直流電流によって動作
しているた八　発光管アーク内の電子の進行方向は一定
であａ　磁界発生部４は主としてコアとコイルとから構
成され　高圧放電ランプ３に磁界を印加していも　切り
換えスイッチ５は直流電源ｌから磁界発生部４に供給さ
れる電源電圧の極性を切り換える機能を有し　この動作
によって高圧放電ランプ３に印加する磁界の方向を反転
させも　第７図へ　高圧放電ランプ３に印加される磁界
の方向が反転した場合の発光管アークの変位とアークか
ら放射された光の進行方向を示す。第７図において、　
６は放物面識　７は前面パネルであり、発光管アーク電
流は紙面左から右（電子の運動は右から左）に流れてい
るとすも　磁界を紙面に対して法線上下方向に印加する
ことにより、フレミング左手の法則にしたがいアークの
位置が変化すもたとえばＡは磁界を紙面垂直方向下向き
に印加した場合のアークであり、Ｂは磁界を上向きに印
加した場合のアークであ４ａはアークＡから放射される
光の一部の進行方向であり、　ｂはアークＢから放射さ
れる光の一部の進行方向であ＆ａとｂとで進行方向が異
なることか収　それぞれをすれ違いビームと走行ビーム
とすることにより、　１本のランプで２種類の光ビーム
をつくることかでき　る。

発明が解決しようとする課題 しかしなが収　上記のような構成で（上　高圧放電ラン
プ３を直流点灯しなければならないたへ発光管管軸に沿
って色分離や輝度ムラが生じたり、発光効率が低下した
りするという問題点（カタホμシス現象）がある。また
　第７図において、アークＡから放射される光はすべて
ａ方向に集中するとは限らず、たとえばａ°方向にも進
む。このアークＡによるａ′力方向上　アークＢによる
ｂ方向と近いことか技　上記のような構成では２種類の
ビームを明確に分離することはできなかつ丸さらは　ア
ーク制御に必要な磁界の強さが一定であるたべ　周囲温
肌　振動による光学系のわずかなズレを補正できず、十
分な方向性をもったビームを得ることができなかつ九 課題を解決するための手段 少なくとも一対の電極を有する高圧放電ランプと、前記
高圧放電ランプを交流電源で点灯する点灯装置と、前記
点灯装置の交流出力と同一周波数で前記高圧放電ランプ
の電極間のアークに対して垂直方向成分を有する交流磁
界を印加する磁界印加部と、前記交流磁界の点滅を制御
する制御部と、前記アークの電流に対する磁界の有無に
より変位するアークの位置に応じて配光を変えるように
前記アークの周囲に構成した光学系とを備える。

作用 交流電源で点灯することによりカタホμシス現象をなく
すことができも　また前記電源周波数と同じ周波数の交
流磁界のアークへの印加を点滅することによりビームの
切り替えが可能となる。

実施例 本発明の第１の実施例を第１図をもとに説明する。第１
図において８は交流型＃　９は交流点灯装置　１０は高
圧放電ランプ、　１１は第１の反射ｔ１２は磁界発生部
　１３は制御部　１４は第１のレンズ、　１５は第２の
反射繊　１６は第２のレンズ、　１７は第３の反射繊　
１８は第３のレンズ、　１９はアーク位置検出部であａ
　第１の反射鏡ＩＩは高圧放電ランプ１０を包み込むよ
うに配置した放物面鏡であり、ｐはその焦点であム　第
１のレンズ１４は凸レンズから構成Ｌｆはその焦点であ
る。高圧放電ランプ１０は交流点灯装置９から供給され
る電流で点灯するた八　発光管ア一りで色分離や輝度ム
ラが生ずることなく、高効率かつ安定な状態を維持でき
る。磁界発生部１２は高圧放電ランプ１０の発光管アー
クに対して垂直方向に磁界を印加する。制御部１３（よ
　磁界発生部１２に対して交流電源８の電源周波数と同
じ周波数の交流電流の供給を制御することにより、磁界
発生部１２からの磁界の発生および停止を行なう。以下
、説明のた八　高圧放電ランプ１０の発光管が紙面に対
して平行方向に配置され　磁界発生部１２が高圧放電ラ
ンプの紙面下側に配置されているとし　発光管内で電流
が紙固有から左へ流れかつ磁界発生部１２から磁界が紙
面下から上に印加される場合（もしくは電流が紙面左か
ら右かつ磁界が紙面上から下）を「同相」であるとしい
ずれかの方向が異なる場合を「逆相」であると定義する
。

第２図に光学系の構成を示す。第２図において、磁界発
生部１２からの磁界を印加しない場合（ＯＦＦ）の高圧
放電ランプ１０のアークの位置をＹとよ　同相の磁界を
印加した場合（ＯＮ）のアークの位置をＸとする。ただ
し　アークの位置Ｘと第１の反射鏡１１の焦点Ｐとは一
致していも　第２の反射鏡１５は中央部に開口を有し　
前記開口と第１のレンズ１４の焦点とを一致させ、かつ
反射面が第１の反射鏡１１および第１のレンズ１４の光
軸（直線Ｑ）に対して傾いているように第２の反射鏡１
５を配置すム　第２のレンズ１６は前記光軸Ｑの延長上
に配置すも　第３の反射鏡１７は　前記光軸Ｑが第２の
反射鏡１５の反射面に対して鏡面対称となる直線Ｑ′上
に配置すも　第３のレンズｌ　８　ｆ；Ｌ　　前記直線
Ｑ°が第３の反射鏡１７の反射面に対して鏡面対称とな
る直線Ｑ”上に配置すム　上記のように構成された光学
系でアークが第１の反射鏡１１の焦点Ｐにある場合（位
置Ｘ、すなわち磁界ＯＮ）、アークから放射された光の
うち第１の反射鏡１１で反射された光（よ直線Ｑに対し
て平行光となるたべ　第１のレンズ１４で集光された光
束の大部分は第２の反射鏡１５の中央部に設けた開口を
通過し第２のレンズ１６に至る。第２のレンズ１６で（
よ　すれ違いビームに必要な配光となるように光を集光
させム　アークが第１の反射鏡１１の焦点Ｐにない場合
（位置Ｙ、すなわち磁界０ＦＦ）４ｉ　　第１の反射鏡
１１で反射された光は直線Ｑに対して平行ではなく、第
１のレンズ１４を通過した後の光の大部分は第２の反射
鏡１５の開口部以外の反射面によって反射され　さらに
第３の反射鏡１７によって反射された後、第３のレンズ
１８に至る。第３のレンズ１８で（よ　走行ビームに必
要な配光となるように光を集中させる。

以上のように構成した照明装置は磁界のＯＮ・ＯＦＦに
より、高圧放電ランプ１０から放射される光栄の大部分
を異なる出射光学系に導くことができも　このた＆１本
のランプから２種類のビームを取り出すことができ、小
製　軽量かつ安価な車両用照明装置となム　まｒ＝　　
交流点灯していることから、色分離や輝度ムラがなく高
効率で発光しているた数　照明光の光量が大きくとれか
つ均斉度が高いことから障害物等の検知がすみやかとな
り安全性が高まム　本光学系において、すれ違いビーム
は常に点灯している力（逆相の場合は放射される光量が
小さいたべ　対向車の運転者がこのビームに対してまぶ
しさを感することはない。また　上記説明において、磁
界印加を同相として説明した力（逆相の場合も同様な効
果があることはいうまでもな（〜 本発明の第１の実施例において、異なる２種類の光学系
に大部分の光を導くた八　高圧放電ランプＩＯのアーク
が所定の位置にくるようにするよう制御した例について
述べも　アークの位置を検知するアーク位置検知部１９
の実施例を第３図に示す。第３図において、　２０は第
１の遮光部　２１は第１の受光部　２２は第２の遮光部
　２３は第２の受光部　２４は検知信号出力部であも　
アークのもとの位置をＳとし　磁界を印加することによ
り位置ＴもしくはＴｏ　に変位したとする。第１の遮光
部２０は第１の受光部２１に取り付（す、第２の遮光部
２２は第２の受光部に取り付けも検知信号出力部２４（
上　第１の受光部２１および第２の受光部からの信号を
入力し　磁界の強度を制御する信号を出力する。第１の
遮光部と第２の遮光部と（友　ある一定距離だけ離して
お（。この離す距離１よ　遮光部２０．２２のサイズ（
開口の大きさ、全長）、アークの大きさ、アークと遮光
部との距離によってきまム　アークの所定の位置万丈　
遮光部２０および２２のそれぞれの開口を結ぶ線分の垂
直二等分線に上にくるようにアーク位置検知部１９を配
置する。第３図において、アーク位置が所定の位置を示
す線分により下側であった場合（Ｔｏ）、第１の受光部
２１から出力される信号より第２の受光部２３からの信
号のほうが大きｌ、％　　このとき検知信号出力部２４
か収　印加する磁界の強度を大きくするような制御信号
を出力する。アーク位置が所定の位置を示す線分により
上側であった場合（Ｔ）、第１の受光部２１から出力さ
れる信号のほうが第２の受光部から出力される信号より
も太き％ｓ、　　このとき検知信号出力部２４か収　印
加する磁界の強度を小さくするような制御信号を出力す
も　上記の機能を有するアーク位置検出部１９を付加す
ることにより、アークが光学系の所定の位置にくるよう
にできるたべ走行ビームとすれ違いビームの配光の確度
が増じ運転の安全性が高まａ 第２のレンズ１６および第３のレンズ１８から出射する
光量との関係の一例を第４図に示す。第４図において、
上図は第２のレンズ１６から出射する光量の相対値（高
圧放電ランプＩＯから放射される全光量を１００とする
）、下図は第３のレンズ１８から出射する光量の相対値
であ翫　光量が切り換わった後に若干変動が続く力（こ
れはアークの位置を所定の位置とするためアーク位置検
知部１９からの信号をもとに磁界の強度が変化している
からであも　第４図において磁界ＯＮの場合、第２のレ
ンズ１６から出射する光量は７０〜８０９％、第３のレ
ンズ１８から出射する光量は１０〜２０％であり、磁界
ＯＦＦの場合、第２のレンズ１６から出射する光量は１
０〜２０　％　　第３のレンズ１８から出射する光量は
７０〜８０％である。

制御部１３は磁界発生部１２に対して、電流を所定の位
相だけずらす機能であってもよしも　たとえ（渋　ずら
す位相を１８０°とすると、高圧放電ランプ１０に供給
される電流と磁界発生部１２から印加される磁界との関
係は同相もしくは逆相となる。このように構成した磁界
発生部１２により、上記説明のように磁界を単にＯＮ、
ＯＦＦした場合よりＬ　さらに大きくアークの位置を変
位させることができ、第２のレンズ１６、第３のリンズ
１８から出射する光量の比を大きくとることができるた
八　走行ビームおよびすれ違いビームとをより明確に分
離することができも また　制御部１３はアーク位置検出部１９からの信号に
よりアークに印加する磁界の強度を変化させてもよい万
丈　位相をずらす量を変化させてもアークの位置を制御
できも　特に　制御部１３が位相をずらすことによりア
ークの位置を切り換える場合、磁界の強度を変化させる
場合と比べて構成が簡単となり、より小型・軽量の照明
装置となる。

本発明の第１の実施例において、第２のレンズｌ６およ
び第３のレンズ１８はフレネルレンズなど薄形のレンズ
を用いることにより、照明装置のデザインに対して自由
度をもたせることができもまた　第２のレンズ１６およ
び第３のレンズ１８ζ表　出射する光ビームがそれぞれ
すれ違いビームおよび走行ビームに必要な配光特性を有
するようにできベ　レンズ以外の光学素子であってもか
まわないし　それらの光軸（瓜　それぞれ直線Ｑおよび
直線Ｑｌ＋　と一致している必要はな（℃　アーク位置
検知部１９の構成は遮光部と受光部とを組み合わせたも
のとして説明した力丈　ラインイメージセンサのように
線状の受光部から構成してもよ（〜またアーク位置検出
部１９を設ける位置（上　高圧放電ランプｌＯ近傍とし
て説明した戟　アークの位置の変化を検知できる位置で
あれ（渋　どこに配置してもかまわなし〜　たとえ（瓜
　第２のレンズ１６に入射する光の一部および第３のレ
ンズ１８に入射する光の一部をそれぞれ別の受光部で受
光しそれらの出力を比較することによっても同様の効果
が得られる。

本発明の第２の実施例を第５図に示す。第５図において
、　２５は導光体　２６は導光体入射部２７は導光体出
射部であも　第１の実施例と異なる点（表　反射鏡１５
、１７がなく、導光体２５を用いることであａ　導光体
入射部２６を第１のレンズ１４の焦点に配置し　導光体
出射部２７は第３のレンズ１８の前面に配置すム　この
ようにして構成された光学系において、磁界の位相が同
相である場合は放電ランプ１０から放射された光の大部
分は第３のレンズ１８から出射し　逆相の場合は第２の
レンズ１６から出射する。この光学系は反射鏡などのス
ペースが不要であるたべ　さらに小型化が可能であり、
導光体２５として光ファイバなどフレキシブルな光学材
料を用いることにより、第３のレンズ１８を配置する位
置は反射光学系に依存しないためデザインの自由度が高
まも本発明において、交流点灯装置９は磁気回路式安定
器でもよいし電子回路式安定器でもかまわない。高圧放
電ランプ１０に供給される電流周波数は常に一定でなく
ともよく、たとえば周波数変調していても効果に変わり
はな（〜 発明の効果 発光管管軸に沿った色分離や輝度ムラのな（＼発光効率
の高ｂ＜　　を本のランプで２種類のビームが得られる
車両用照明装置が実現できも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック構成は　第２
図は本発明の実施例の光学系を示す阻第３図はアーク位
置検知部の構成＠　第４図は本発明の実施例における出
射光学系からの光量の関係を示すは　第５図は本発明の
第２の実誌例のブロック構成は　第６図は従来からの車
両用照明装置の構成は　第７図は従来からの車両用照明
装置における磁界印加によるアークの変位を示す図であ
る。 ８・・・交流型ｌｔ　９・・・交流点灯装置ｔＯ・・・
高圧放電ランプ、　１１・・・第１の反射線　１２・・
・磁界発生服　１３・・・制御舐１４・・・第１のレン
ズ、　１５・・・第２の反射線　１６・・・第２のレン
Ｘ　　１？・・・第３の反射線　１８・・・第３のレン
ズ、　１９・・・アーク位置検知ｉｐ・・・第１の反射
鏡１１の焦点、　ｆ・・・第１のレンズ１４の焦戊代理
人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第　２　図 ａ・、）７； 第　４　図 富　６　区 第　７　図 」 ！川社バカレ ん−壇尤揮入射都

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の電極を有する高圧放電ランプと
   、前記高圧放電ランプを交流電源で点灯する点灯装置と
   、前記点灯装置の交流出力と同一周波数で前記高圧放電
   ランプの電極間のアークに対して垂直方向成分を有する
   交流磁界を印加する磁界印加部と、前記交流磁界の点滅
   を制御する制御部と、前記アークの電流に対する磁界の
   有無により変位するアークの位置に応じて配光を変える
   ように前記アークの周囲に構成した光学系とを備えた照
   明装置。
2. （２）少なくとも一対の電極を有する高圧放電ランプと
   、前記高圧放電ランプを交流電源で点灯する点灯装置と
   、前記点灯装置の交流出力と同一周波数で前記高圧放電
   ランプの電極間のアークに対して垂直方向成分を有する
   交流磁界を印加する磁界印加部と、前記交流磁界を前記
   アークの電流に対して所定の位相だけずらせて印加する
   制御部と、前記位相のずれに応じて配光を変えるように
   前記アークの周囲に構成した光学系とを備えた照明装置
   。
3. （３）高圧放電ランプのアークを取り囲むように配置し
   少なくとも一つの焦点を有する第１の反射鏡と、凸レン
   ズと、中央部に開口中央部に開口を設けた第２の反射鏡
   とを備え、前記第２の反射鏡の開口を前記レンズの焦点
   近傍に配置し、かつ前記高圧放電ランプへ印加する交流
   磁界に応じて変位するアークの位置のいずれかを前記第
   １の反射鏡の焦点近傍に配置した請求項１または２に記
   載の照明装置。
4. （４）高圧放電ランプのアークを取り囲むように配置し
   少なくとも一つの焦点を有する第１の反射鏡と、凸レン
   ズと、導光体とを備え、前記導光体入射部を前記凸レン
   ズの焦点近傍に配置し、前記高圧放電ランプへ印加する
   交流磁界に応じて変位するアークの位置のいずれかを前
   記反射鏡の焦点近傍に配置した請求項１または２に記載
   の照明装置。
5. （５）高圧放電ランプのアークのずれを検知する検知部
   と、前記検知部からの信号をもとに磁界の強度を変化さ
   せる制御部を有する請求項１、２、３または４に記載の
   照明装置
6. （６）高圧放電ランプのアークのずれを検知する検知部
   と、前記検知部からの信号をもとに磁界とアークに流れ
   る電流の位相を変化させる制御部を有する請求項２、３
   または４項に記載の照明装置。