JPH0337242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、H4ハロゲンバルブを光源として使
用した自動車用前照灯に関するものである。

第１図はこの種の自動車用前照灯の１例を示
し、内面に反射面２が形成された略回転放物面状
のリフレクタ１の焦点付近にH4ハロゲンバルブ
３のフイラメントを位置せしめると共に、かかる
例ではリフレクタ１の前面開口部にレンズ４を配
設してある。

H4ハロゲンバルブ３は、メインフイラメント
３ａとサブフイラメント３ｂとを備えており、一
般に双方のフイラメントは主光軸Ｚ−Ｚに沿つて
長さを有し、そしてメインフイラメント３ａが焦
点ｆにほぼ位置するようにまた、サブフイラメン
ト３ｂは焦点ｆの前方に位置するように設置され
る。

上記のメインフイラメント３ａの光は主として
夜間走行時に前方正面を照射する主投光として用
いられ、サブフイラメント３ｂの光は主として対
向車と擦れ違う際に自己車線の路上を照射する補
助投光として用いられる。このためサブフイラメ
ント３ｂの下方に遮光部材３ｃを設けて下方に向
かう光をマスキングしている。

以上のように構成された従来の自動車用前照灯
においては、メインフイラメント３ａが反射面２
の焦点ｆ付近に位置しているので、その光は矢印
ａ，ｂの如く反射して主光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行に
投射される。ところが、サブフイラメント３ｂは
焦点ｆよりも前方に位置しているためその光は矢
印ｃ，ｄのごとく反射して主光軸Ｚ−Ｚと交わ
り、斜下方に向けて投射される。これらの投射光
（矢印ｂ，ｄ）は第２図に示すようなレンズ４で
拡散され、所望の配光パターンに調製されるが、
第１図に示されているようにサブフイラメント３
ｂの光が矢印ｃ，ｄの如く反射されてレンズ４の
Ａ部付近に集中する。このため、サブフイラメン
ト３ｂ点灯時にレンズ４のＡ部付近が過熱される
虞れが有る。

更に、上述の従来装置においては、反射光のほ
とんど全部が正面中央に向かうので、これをレン
ズで所望の配光パターンに調製することが容易で
ないという技術的問題がある。次に、上記の問題
点について詳述する。

第３図は単一の回転放物面で構成された従来の
リフレクタを示し、説明の便宜上、反射面を左方
部P₁、右方部P₂、中央上部P₃、中央下部P₄に区
分して考える。境界線l₁，l₂は仮想のラインであ
り、２ａはバルブ装着用の開口部である。

メインフイラメント３ａの光の反射光は第４図
に示すような配光パターンを形成する。第４図の
E₁は第３図の左方部P₁による反射光のエリアで
ある。同様にE₂，E₃，E₄はそれぞれ右方部P₂、
中央上部P₃、中央上部P₄による反射光のエリア
である。

第５図はサブフイラメント３ｂの光の反射光の
配光パターンを示し、E₁，E₂はそれぞれ左方部
P₁、右方部P₂による反射光のエリアである。

第３図に示した上方部P₃を更にp_3-1，p_3-2に区
分すると、それぞれの反射光のエリアは第５図の
E_3-1，E_3-2の如くになる。

上述のごとく正面中央に向けて集中的に反射さ
れた光を第２図に示したようなレンズで左右に拡
散して所望の配光パターンに修正しようとする
と、凹凸の激しいプリズムレンズを構成しなけれ
ばならず、このためレンズの成形性が悪くなつた
り、肉厚になつて大重量になる等の不具合を生じ
る。

本発明は上述の事情に鑑みて為され、H4ハロ
ゲンバルブと回転放物面状のリフレクタとレンズ
とを用いた自動車用前照灯において、サブフイラ
メントの光がレンズの中央付近に集中して該部を
過熱させる虞れが無く、しかも反射光の配光パタ
ーンが所望の投光パターンにほぼ等しくなる自動
車用前照灯を提供することを目的とする。

反射光の配光パターンがほぼ所望の投光パター
ンに等しくなると、レンズによる配光修正が容易
となり、薄形のレンズで足りるようになるため、
レンズが軽量になる上に、レンズの製造が容易に
なることを期待し得る。

上記の目的を達成するため、本発明の自動車用
前照灯は、リフレクタの焦点付近にH4ハロゲン
バルブのフイラメントを位置するように構成して
なる自動車用前照灯において、リフレクタの反射
面を中央上方部と、中央下方部と、左方部と、右
方部とに区分し、 () 左方部と右方部とは回転放物面で構成し、 () 中央上方部および中央下方部は、その水平
断面が上記の回転放物面にほぼ接する複数個の
円弧上をなし、かつ、その垂直断面が放物線を
なす曲面に構成したことを特徴とする。

次に、本発明の実施例を第６図乃至第１４図に
ついて説明する。

第６図は本発明の自動車用前照灯における反射
面２′の１実施例の正面図、第７図は第６図のＹ
−Ｙ断面図、第８図は同Ｘ−Ｘ断面図である。

第６図に示すごとく、リフレクタの反射面を左
方部P₁、右方部P₂、中央上部P₃、中央下方部P₄
に区分し、これら各部をそれぞれ次記のような反
射面によつて構成する。l₁，l₂は境界線である。

左方部P₁および右方部P₂は、それぞれ回転放
物面に形成する。これにより、焦点ｆ付近から発
した光は第７図に矢印ｇ，ｇで例示するごとく、
上記の反射面P₁で水平方向に反射され、かつ、
第８図に示す矢印g′，g′の如く主光軸Ｚ−Ｚと平
行に反射される。

中央上部P₃および中央下部P₄は、次のような
放物面状に形成する（本発明において放物面状と
は、主光軸Ｚ−Ｚに平行な垂直面による断面が放
物線をなし、水平面による断面が放物線に接する
曲線群をなす３次曲面を言うものとする。ただし
中央上方部P₃と中央下方部P₄に限る）。

上記の反射面P₃，P₄の垂直断面が放物線をな
しているため、第７図に示すごとく、焦点ｆ付近
から出た光がこれらの反射面P₃，P₄に当たると、
例えば矢印ｈのように水平方向に反射する。

この反射面P₃，P₄の水平断面は、第８図に示
すごとく、前記の回転放物面P₁，P₂の切断面で
ある放物線ｓにほぼ接する４個の円弧をなしてい
る。これら４個の円弧を含む放物面状の反射面
を、それぞれ図示のごとくp_3-1，p_3-2，p_3-3，
p_3-4と名付ける。本図においては第６図に示した
反射面P₃を構成する４個の反射面p_3-1〜p_3-4が現
われている。第６図に示すごとく中央下半部の反
射面P₄も同様にp_4-1，p_4-2，p_4-3，p_4-4により構
成する。

このため、焦点ｆ付近から出た光が反射面P₁，
P₂に当たると矢印g′，g′のごとく主光軸Ｚ−Ｚと
平行に、即ち正面に向かつて真直に反射し、反射
面p_3-1〜p_3-4に当たつた光はそれぞれ拡散して反
射される。即ち、矢印h₁のごとく主光軸Ｚ−Ｚと
平行に反射される部分もあり、矢印h₂のごとく外
側に偏つて反射される部分もあり、矢印h₃のごと
く内側に偏つて反射される部分もある。図示を省
略するが矢印h₂と同h₃との間のあらゆる方向の反
射光が放射状に反射される。

具体例をもつて説明すると、矢印h₂と矢印h₃と
の交角（拡散角α）はこの例では30゜に設定して
ある。この拡散角α＝30゜の曲面の決定は、次式
で表わされる。

ｒ＝１／2sinα／２×Ｐ Ｐ：配列ピツチ ｒ：曲面の半径 従つて、拡散角α＝30゜とするにはｒ≒1.9×Ｐ
という条件を満足すれば良い。これにより、例え
ばピツチＰ＝８mmとすれば半径ｒを、ｒ≒1.9×
８＝15.2mmに設定すれば良い。そして、かかる例
での反射面P_3-1〜P_3-4及び反射面P_4-1〜P_4-4は同
一拡散角となるようにしてある。

このようにして、反射面P₃，P₄による反射光
は、ほぼ水平方向に、かつ、左右に拡散されたパ
ターンとなる。第９図は上に述べた反射面２′を
備えた自動車用前照灯の断面図である。

第１０図Ａは上述のように構成されたリフレク
タによるサブフイラメントの光の配光パターンで
ある。回転放物面であるP₁，P₂による反射光の
エリアE₁，E₂はほぼ正面に向かい、エリアE₁に
よつて左方のカツトラインL₁が形成され、エリ
アE₂によつて右方のカツトラインL₂が形成され、
かつ、反射面p_3-1，〜p_3-4による反射光のエリア
E_3-1，E_3-2，E_3-3，E_3-4は水平方向よりも下方に
向けて左右に広く拡散され、これらの反射光はレ
ンズに入る前にほぼ所望の配光パターンとなつて
いる。ここでエリアE_3-1〜E_3-4が左右に拡散され
ているのは、第８図について説明したように矢印
h₂，h₃の反射光がそれぞれ左右方向に偏つている
からである。また、反射光が水平よりも若干下方
に向かう理由は次の如くである。第７図に示した
ごとく焦点ｆを発した光は矢印ｇ，ｈのごとく水
平方向に反射されるが、メインフイラメントより
も若干前方にあるサブフイラメントから出た光
は、仮想線矢印h′のように下向きとなるからであ
る。

第１０図Ｂは、対比参照のために示したもの
で、第７図に示したリフレクタについて、反射面
P₁，P₂，p_3-1，p_3-2，p_3-3，p_3-4の全部を単一の
回転放物面で構成した場合の配光パターンであ
る。即ち、第３図に示すリフレクタ１によるもの
である。E′_3-1〜E′_3-4はそれぞれ反射面p_-1〜p_-4
によつて反射された光のエリアを示す。この第１
０図Ｂは前掲の第５図と実質的に同じパターンで
ある。

第１０図Ａと同Ｂとを対比すると、本実施例に
おいて中央上部の反射面P₃の水平断面が第８図
に示したごとく複数個の円弧状をなすように構成
したことによつて、サブフイラメントの反射光の
一部が左右に拡散されたことが理解される。この
ようにサブフイラメントの光の反射光が左右に拡
散されるので、第２図について説明したようにレ
ンズ４の１部分Ａが局部的に過熱される虞れが無
い。

第１１図は、本実施例においてメインフイラメ
ントから出た光の反射光のパターンを示す。メイ
ンフイラメントは焦点ｆ付近に位置しているた
め、ほぼ水平方向に反射するが、反射面p_3-1〜
p_3-4及び同p_4-1〜p_4-4の反射光は水平方向に左右
に拡散されて反射する。

上記のような左右拡散効果を得るためには、第
８図の水平断面図におけるが如く反射面p_3-1〜
p_3-2の断面形状を前方に向かつて凹なる円弧状と
する代りに、第１２図に示す実施例のごとく前方
に向かつて凸なる円弧状の反射面p′_3-1〜p′_3-4を
構成しても同様の効果が得られる。本例において
も反射面p′_3-1〜p′_3-4はそれぞれ全体的には放物
面状の凹面をなし、入射光をほぼ水平方向に反射
する。

第１０図Ａに示したサブフイラメントの光の反
射光を拡散させて第１３図に示すような補助投射
光の配光パターンを調製するようにレンズ形状を
設定する。

光束I₁，I₂、はそれぞれエリアE₁，E₂、の反射
光で調製したものであり、光束I₃はエリアE_3-1〜
E_3-4の反射光で調整したものである。既述のごと
く第１０図Ａの配光パターンはほぼ所望の配光パ
ターンになつているので、レンズはこれを若干修
正すれば足り、従つて薄肉のレンズを用いて充分
に目的を達成し得る。

上記のように設定したレンズにより、第１１図
に示したメインフイラメントの光の反射光を拡散
すると、第１４図のような配光パターンが得ら
れ、適正なホツトラインと適正な左右の拡がりを
有するほぼ水平な光束により、優れた主投光が得
られる。第１４図に示した光束I′₁，I′₂はそれぞ
れ第１１図のエリアE₁，E₂によつて形成され、
光束I′_3,4はエリアE_3-1〜E_3-4及び同E_4-1〜E_4-4の
反射光によつて形成される。

以上詳述したように、本発明は、H4ハロゲン
バルブと、回転放物面状のリフレクタとレンズと
を用いた自動車用前照灯に適用して、サブフイラ
メントの光がレンズの中央部に集中して該部を過
熱させる虞れを解消し、しかも反射光の配光パタ
ーンを所望の投光パターンとほぼ等しからしめて
薄形のレンズを用い得べくするという優れた実用
的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は従来の自動車用前照灯の１
例を示し、第１図は垂直縦断面図、第２図はレン
ズの正面図、第３図はリフレクタの正面図、第４
図及び第５図は配光パターンを示す図表である。
第６図乃至第９図は本発明の自動車用前照灯の１
実施例を示し、第６図はリフレクタの正面図、第
７図は第６図のＹ−Ｙ断面図、第８図は同じくＸ
−Ｘ断面図、第９図は垂直縦断面図である。第１
０図Ａは上記実施例におけるサブフイラメントの
光の反射光の配光パターンを示す図表、第１０図
Ｂは対比のために示した単一放物面鏡によるサブ
フイラメントの光の反射光の配光パターンを示す
図表、第１１図は上記実施例におけるメインフイ
ラメントの光の反射光の配光パターンを示す図表
である。第１２図は上記と異なる実施例における
リフレクタの水平断面図である。第１３図は第１
０図Ａの反射光をレンズで調整した補助投光光束
の配光パターンを示す図表、第１４図は第１１図
の反射光をレンズで調整した主投光光束の配光パ
ターンを示す図表である。 １……リフレクタ、２，２′……反射面、３…
…H4ハロゲンバルブ、３ａ……同メインフイラ
メント、３ｂ……同サブフイラメント、３ｃ……
同遮光部材、４……レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リフレクタの焦点付近にH4ハロゲンバルブ
   のフイラメントを位置するように構成してなる自
   動車用前照灯において、リフレクタの反射面を中
   央上方部と、中央下方部と、左方部と、右方部と
   に区分し、 () 左方部と右方部とは回転放物面で構成し、 () 中央上方部および中央下方部は、その水平
   断面が上記の回転放物面にほぼ接する複数個の
   円弧上をなし、かつ、その垂直断面が放物線を
   なす曲面に構成したことを特徴とする自動車用
   前照灯。