JPH029443Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、メタルハライドランプや高圧ナトリ
ウムランプなどの小形高圧金属蒸気放電灯を光源
として使用した車両用前照灯に関する。

〔従来の技術〕

例えば、従来から車両の前照灯はその光源とし
て白熱電球が使用されているが、白熱電球は発光
効率が低く、しかも寿命が短いなどの欠点があ
り、ランプの交換を頻繁にしなければならないな
どの不具合がある。

これに対し、発光効率が高く、かつ寿命も長い
光源として放電灯が知られている。たとえば、バ
スや電車の車内灯としては低圧放電灯であるけい
光ランプが使用されている。しかしながら、けい
光ランプを前照灯光源に利用しようとしても大き
過ぎて適用不可能である。

このようなことから、けい光ランプよりも発光
効率がさらに高く、しかも小形化が容易な高圧金
属蒸気放電灯、たとえばメタルハライドランプや
高圧ナトリウムランプを前照灯の光源とする研究
が進められている。

このような高圧金属蒸気放電灯を前照灯の光源
として使用する場合、その電源は車両が搭載して
いるバツテリー、すなわち直流の12V（ボルト）
または24Vを使用することになり、このため高圧
金属蒸気放電灯は100W（ワツト）以下の小形に構
成されるとともに直流点灯されることになる。

ところで、車両の前照灯としては瞬時点灯およ
び瞬時光束の立ち上がりが要求される。しかしな
がら、一般に金属蒸気放電灯は始動が困難である
とともに光束の立上がりに数分ないし10数分を要
するという問題がある。

このような性質を持つ金属蒸気放電灯を車両の
前照灯用光源として使用する場合、その瞬時点灯
の対策としては高圧パルスの印加により実現の可
能性が高くなつたが、高速の立上がりに関しては
今一歩の改良が要請されている。

従来において、発光管をヒータで加熱する方法
が考えられている。たとえば、特開昭51−4881号
公報では発光管の最冷部近傍に保温ヒータを配置
する技術が示されている。ただし、上記公報の発
明の目的は、上記ヒータに流す電流によつてヒー
タの発熱量を変え、発光管の最冷部温度を外部か
ら任意に変えることによりランプの色温度を調節
しようとするものであるが、同時に上記問題とな
つているランプの光束立ち上がりの改善にも関連
するものと考えられる。

したがつて、発光管の近傍にヒータを設置し、
このヒータによつて発光管を予め加熱しておけ
ば、発光管内の封入金属が蒸発されているから、
始動と同時にほぼ所定の光束立がり得られる。

しかしながら、従来にあつては、予熱ヒータの
輻射熱だけで発光管を加熱することが考えられて
いたため、発光管の温度上昇割合いが低く、光束
の立上がり時間を実用に供し得る程に短縮できな
い不具合があつた。

これに対し、最近の車両はカーデザインの関係
から前照灯を薄形化する傾向にあり、光源として
の金属蒸気放電灯は前述した小形化ばかりでな
く、陽極と陰極が前後方向に配置される、いわゆ
る水平点灯姿勢で反射鏡体に設置されることが多
い。このため、予熱ヒータを発光管の下方に設置
し、予熱ヒータからの輻射熱に加えて対流熱によ
つても発光管を加熱するようにすれば、発光管の
加熱効率が向上し光束の立ち上がり特性を一層改
善することができる。しかも上記予熱ヒータは、
外管内放電を防止するため発熱体を絶縁体で被覆
したもの、例えばセラミツクヒータが好適する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のように予熱ヒータを発光
管の下方に配置すると、このセラミツクヒータが
発光管から出る光を遮断するため、下方に向かう
光出力が低下する。

このため光出力は、反射鏡体の焦点位置を通る
光軸よりも下方と上方とでは不均衡を生じ、した
がつて配光パターンで光出力のむらが発生する不
具合がある。

したがつて本考案は、予熱ヒータによつて遮光
されても、光出力の不均衡が是正される車両用前
照灯を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、この反射鏡体の焦点位置を通る光軸
よりも下方の有効反射面積を、上方の有効反射面
積より大きくしてことを特徴とするものであり、
予熱ヒータにより遮光されることにより低下する
光出力を、有効反射面積を大きくすることで補償
するようにしたものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案について、図面に示す一実施例にも
とづき説明する。

第１図は、直流電源にて点灯される35Wのメタ
ルハライドランプの構成を示す図であり、１は外
管である。外管１内には、発光管２および予熱ヒ
ータ３が収容されている。

発光管２は、石英ガラスよりなるバルブの内部
両端に陽極４ａおよび陰極４ｂを対設し、これら
陽極４ａおよび陰極４ｂは、叛光管３の封止部に
気密に封着されたモリブデン箔を介して発光管リ
ード線５ａ，５ｂに接続されている。

発光管２内には、始動用希ガス、水銀および金
属ハロゲン化物としてよう化スカンジウムとよう
化ナトリウムが封入されている。

このような発光管２は上記陽極４ａおよび陰極
４ｂが外管１の管軸方向に沿うようにして外管１
内に収容されている。

予熱ヒータ３は、図示しないタングステンなど
からなる発熱体をセラミツクで被覆してなるセラ
ミツクヒータであり、たとえば断面がＶ字形をな
している。このような予熱ヒータ３は、上記発光
管２の一方に、発光管２から離間した位置に設置
され、一面が発光管２に対面するようになつてい
る。

予熱ヒータ３は、陽極４ａから陰極４ｂおよび
陰極４ｂ側の封止部に亙つて対面する大きさ、す
なわち陽極４ａ側の封止部を除いた大きさに形成
されている。

なお、発光管リード線５ａ，５ｂの少なくとも
一方は外管内放電を防止するために、ガラスチユ
ーブ６などの絶縁体で被覆されている。

また、７はゲツタ、８は保温兼遮光膜を示す。

このような構成のメタルハライドランプは、取
付けフランジ９に、その外管１の封止側端部が支
持されている。

そしてこのメタルハライドランプは、取付けフ
ランジ９を介して、第２図に示す反射鏡体１０に
取着されている。

反射鏡体１０は高輝アルミなどからなり、回転
放物面よりなる反射面を有している。

上記メタルハライドランプは、反射鏡体１０に
取着された場合、発光管２内の陽極４ａおよび陰
極４ｂが、反射鏡体１０の焦点位置Ｆを通る光軸
Ｏ−Ｏ上に位置されており、これら陽極４ａおよ
び陰極４ｂは水平に対向している。すなわちメタ
ルハライドランプは水平点灯されるものである。
この場合、発光管２の下方に上記予熱ヒータ３
が、その上面を発光管２の陽極４ａから陰極４ｂ
および陰極４ｂ側の封止部にかけて対面するよう
に配置されている。

なお、陽極３ａが反射鏡体６の開口側に位置さ
れている。

発光管２にあつては、陽極４ａと陰極４ｂの間
に発光中心が生じるものであるが、発光中心Ｌ０
を反射鏡体１０の焦点位置Ｆに一致させてある。

このような構成による車両の前照灯は、予め予
熱ヒータ３に通電してこれを発熱させ、この予熱
ヒータ３によつて発光管２を加熱しておく。これ
により発光管２内に封入した水銀、よう化カンジ
ウムおよびよう化ナトリウムが蒸発させられる。

この状態で、発光管２にバツテリを直流電源と
する高圧パルスを印加すると、陽極４ａおよび陰
極４ｂ間で直流放電が始まる。

この時、発光管２は上記予熱ヒータ３で既に加
熱されていて、発光管２内に封入した水銀、金属
ハロゲン化物としてよう化スカンジウムとよう化
ナトリウムが蒸発されているから、封入金属の蒸
気圧が高くなつており、始動と略同時に所定の光
束が得られる。

そしてこのものは、外管１を水平にして点灯
し、発光管２の下方に予熱ヒータ３を配置したか
ら、発光管２は予熱ヒータ３の輻射熱とともに対
流熱を受けることになり、加熱効率が向上する。

このような発光管２の発光は反射鏡体１０の反
射面で反射され、この反射鏡体１０の前面開口部
からビーム光となつて前方に照射される。

ところで、一般に回転放物面からなる反射面で
は、第２図の実線で示すように、反射鏡体１０の
焦点位置Ｆを通る光軸Ｏ−Ｏを境としてその上方
と下方とで反射有効面積を等しくすることが多
い。しかしながら、上記のように予熱ヒータ３を
発光管２の下方に設置した場合は、この予熱ヒー
タ３が発光管２から放出される光のうち、下向き
の光を遮断する。この遮光領域は第３図で実線斜
線で示すようになる。

遮光領域の大きさ、つまり遮光面積Ａは、予熱
ヒータ３の大きさにより異なるが、例えば40Wで
断面Ｖ字形のセラミツクヒータの場合、光軸Ｏ−
Ｏを境として下方の反射有効面積の約30％にも達
する。

そこで本実施例では、第３図の２点鎖線に示す
ように、上記遮光面積を補うように、反射鏡体１
０の光軸Ｏ−Ｏを境とする下方の反射有効面積
を、上記遮光面積Ａに見合う分（Ｂ＋Ｂ）大きく
してある。すなわち、第３図の２点鎖線に示すよ
うに、光軸Ｏ−Ｏを境とする下方の反射有効面積
を大きくすれば、上下の光出力の不近衡が是正さ
れるものである。

ところで、上下の光出力是正のために、理論的
には遮光面積Ａが補償面積Ｂ＋Ｂと等しくなけれ
ばならないが、通常反射面で反射された反射光は
反射鏡体１０の前面に取着される前面レンズで屈
折されて照射方向が修正されるから、必ずしもＡ
＝Ｂ＋Ｂの関係を満足するまで補償する必要はな
い。すなわち配光上実用に支障がない程度まで不
均衡を緩和すればよく、本考案者等の実験では、
第４図に実線で示すように、補償面積Ｃ＋Ｃは遮
光面積Ａの15％以上であれば問題がなかつた。

なお、上記実施例では予熱ヒータの遮光を補償
するために、光軸Ｏ−Ｏを境とする下方の反射有
効面積を大きくするようにしたが、例えば反射鏡
体１０の高さに制約を受けて反射有効面積を下方
に延長することが不可能な場合などでは、光軸Ｏ
−Ｏの位置を上方にずらすことにより、光軸Ｏ−
Ｏを境とする上下の反射有効面積を、下方が大き
くなるようにしてもよい。

また、上記実施例では、小形金属蒸気放電灯と
してメタルハライドランプを用いた場合を説明し
たが、本考案は高圧ナトリウムランプであつても
よい。

また、発光管に熱吸収を、かつ予熱ヒータに熱
放射をそれぞれ向上させる塗料等を塗布すること
により発光管の加熱効率を一層向上させるように
してもよい。

さらに、予熱ヒータは断面Ｖ字形のものには制
約されず、平板形や断面Ｕ字形などであつてもよ
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によると、この反射
鏡体の焦点位置を通る光軸よりも下方の有効反射
面積を、上方の有効面積より大きくしたから、放
電灯から下向きに放射される光の１部が予熱ヒー
タにより遮光されることにより下側の光出力が低
下しても、大きな反射面積で補償することがで
き、したがつて光出力の不均衡が是正される。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はメタ
ルハライドランプの構成を示す側面図、第２図は
ランプを反射鏡体に取付けた状態の図、第３図は
予熱ヒータによる遮光領域およびその補償を説明
するための第２図中矢印方向から見た図、第４
図は遮光を補償した反射鏡体の第２図中矢印方
向から見た図である。 １……外管、２……発光管、３……予熱ヒー
タ、４ａ……陽極、４ｂ……陰極、１０……反射
鏡体、L₀……発光中心、Ｆ……焦点位置、Ｏ−
Ｏ……光軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外管内に発光管およびこの発光管を加熱する予
   熱ヒータを収容してなる小形高圧金属蒸気放電灯
   を光源とし、この放電灯を、この放電灯から放射
   される光が車両の前方方向に照射される反射鏡体
   内に水平点灯の姿勢となるようにして設置し、か
   つ上記予熱ヒータが発光管の下方に配置された車
   両用前照灯において、上記反射鏡体は、この反射
   鏡体の焦点位置を通る光軸よりも下方の有効反射
   面積を、上方の有効反射面積より大きくしたこと
   を特徴とする車両用前照灯。