JPH044502A - 自動車用ヘッドランプ - 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〕 本発明は自動車用のヘッドランプに係り、特に放電バル
ブを光源とする自動車用のヘッドランプに関する。

〔従来技術及び発明の解決しようとするｉｌ！題〕最近
の自動車用ランプ業界では、発光効率及び演色性が良好
で、しかも寿命が長いという点から放電バルブが注目さ
れている。しかし、例えば放電バルブの一種であるメタ
ルハライドバルブでは。

放電空間内における封止ガス（水銀、沃化物、Ｘｅガス
）の関係上、発光時に可視光線とともに多量の紫外線を
発生する、そして波長域２４０〜２９０ｎｍの紫外線は
たんばく質の分子を破壊し、波長域２９０〜３２０ｎｍ
の紫外線は皮膚がん発生の原因となり、波長域３６０〜
３７０ｎｍの紫外線は樹脂材を破壊する等といわれてい
る。このように放電バルブの発光は人体等に有害な紫外
線を含むことから、長時間にわたって照射を受けると健
康上好ましくなく、また放電バルブ周辺の樹脂部材も劣
化が早いという問題があった。

そして、ヘッドランプからの紫外線の放射をなくすため
の技術としては、紫外線を遮る性質のガラス材によって
前面レンズを形成することが考えられるが、前面レンズ
を破損した場合には紫外線をカットできないという問題
がある。

本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的は前面レンズが破損した場合においても、光源
である放電バルブから発生する紫外線をカットすること
のできる自動車用ヘッドランプを提供することにある６ 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するために、本発明に係る自動車用ヘッ
ドランプにおいては、ソケット部から前方に突出する一
対のリードサポートによって放電ランプが支持された構
造の放電バルブが、リフレクタ−に形成されたバルブ挿
着孔に挿着されてリフレクタ−の前面に配置され、リフ
レクタ−の前方にリフレクタ−からの反射光を配光する
前面レンズが設けられた自動車用ヘッドランプにおいて
、前記放電バルブの前方に直射光を遮るための直射シェ
ードを設けるとともに、前記リフレクタ−の表面に紫外
線遮蔽膜を形成するようにしたルのである。

〔作用〕

放電バルブの前方に設けられた直射シェードが放電ラン
プから直接前面レンズに向かう発光及び紫外線を遮蔽し
、リフレクタ−の表面に形成されている紫外線遮蔽膜が
、放電ランプの発光とともに発生しりフレフタ−で反射
されて前面レンズに向かう紫外線を遮蔽し、前面レンズ
からの紫外線の放射量を減少させる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は、ランプボディ内においてリフレ
クタ−が傾動可能に支持されたりフレフタ−可動型ヘッ
ドランプに本発明を適用した実施例を示すもので、第１
図は同ヘッドランプの放電バルブ挿着部位置における縦
断面図、第２図はりフレフタ−の光反射面の構造を説明
するりフレフタ−の拡大断面図である。

これらの図において、符号２はランプボディ４内に配置
されたりフレフタ−で、リフレクタ−２の後頂部には放
電バルブ１０が挿着され、ランプボディ４の前面開口部
には前面レンズ６が組付けられて、ヘッドランプとして
一体化されている。

リフレクタ−２は、放物面形状の主反射面２ａと、主反
射面２ａの上下に水平に延在する副反射面２ｂ、２ｃと
から構成されており、放電バルブ１０の発光は主として
リフレクタ−の主反射面２ａによって反射され、平行光
（第１図符号Ω参照）となって前面レンズ６に導かれ、
前面レンズ６に形成されている配光ステップ（図示せず
）によって所定の配光が得られるようになっている。ま
たリフレクタ−２は、ランプボディ４の背面壁に支承さ
れて前後方向に延びる２本のエイミングスクリュー（上
下方向エイミングスクリュー、左右方向エイミングスク
リュー）と、ランプボディ背面壁前方に突出する１個の
玉継手構造の揺動支点の３点からなるエイミング機構（
図示せず）によって支持されており、上下（左右）エイ
ミングスクリューを回動操作してリフレクタ−２の傾動
調整、即ちヘッドランプの照射軸りの方向（ヘッドラン
プの照射角）を上下左右方向に調整できるようになって
いる。　　　□ リフレクタ−２の後頂部にはバルブ挿着孔３が形成され
ており、このバルブ挿着孔３に放電バルブ１０と、この
放電バルブ１０をスッポリと覆う直射シェード４０Ａと
が挿着されている。

放電バルブ１ｏは、発光部である放電ランプ１２と、Ｌ
字形状のソケット２０から突設されて放電ランプ１２を
支持するリードサポート２２，２４とから主として構成
されている。

放電ランプ１２は１石英ガラス管の両端部がピンチされ
て、放電空間を形成する楕円体形状の密閉ガラス球１３
の両端部にピンチ部１４．１４が形成された構造で、ガ
ラス球１３内には始動用希ガス、水銀及び金属ハロゲン
化物が封入されている。また放電空間内にはタングステ
ン製の放電電極１５．１５が対向配置されており、放電
電極１５．１５はピンチ部１４．１４に封着されたモリ
ブデン箔１６に接続され、ピンチ部１４の端部からはモ
リブデン箔１６に接続されたリード線１８゜１８が導出
している。そしてリード線１８．１８はソケット２０内
の絶縁性ベースにインサート成形されてベース前方に突
出する長短一対のリードサポート２２．２４に金属支持
体１９ａ、１９ｂを介して支持されており、放電ランプ
１２はリード線１８．１８を介してリードサポート２２
，２４に両端支持された構造となっている。なお符号１
７はリードステー２２に嵌合されたセラミック製の放電
防止用絶縁筒体である。

符号２５はソケット２０に一体に形成されている焦点リ
ングで、焦点リング２５の外周には３個の爪２５ａが突
設されている。絶縁性ベースを収容するソケット基部２
６の外周にはシール用の○リング２７が装着されており
、ソケット基部２６のバルブ挿着孔３との係合部におけ
るシールを確保するようになっている。符号３ｏはバル
ブ挿着孔３を形成する円筒形状の後方突出部で、この後
方突出部３０はランプボディ４に形成されたバルブ挿着
孔３より一回り大きいバルブ着脱用の開口部４ａの内側
に位置している。そしてこの後方突出部３ｏに放電バル
ブ１０を固定する帽子形状のソケットフィクチャー３２
がバヨネット係合により取着されている。ソケットフィ
クチャー３２には、放電バルブ１０の焦点リング２５の
爪２５ａと係合できる形状の開口部３３が形成されてお
り、この開口部３３の周縁部３４とリフレクタ−側後方
突出部３０の先端面３１との間Ｓにバルブ側の爪２５ａ
が挟持されることにより、放電バルブ１０がバルブ挿着
孔３に固定保持される。またランプボディ側開口部の周
縁部４ｂとりフレフタ−側後方突出部付根の平坦面領域
３ａ間にはゴムカバー３６が介装されている。ゴムカバ
ーの外周縁部３６ａはランプボディ側開口部の周縁部４
ｂに弾性嵌合するとともに、ゴムカバーの内周縁部３６
ｂはソケットフィクチャー３２の外フランジ３２ａによ
ってリフレクタ−偏平坦面領域３ａに圧接保持されてい
る。従ってランプボディ側開口部４ａから水や塵がラン
プボディ４内に侵入することはない。またゴムカバー３
６の外周縁部３６ａと内周縁部３６ｂ間の中間部領域３
６ｃは、薄肉とされるとともに、この薄肉中間部領域部
３６ｃには後方に突出する折返し部が形成されて、リフ
レクタ−２の傾動に追従できるようになっている。

符号３７はゴムカバー中間部領域３６ｃに形成されてい
る凹部領域で、ゴムカバー３６が放電バルブの脱着時に
ソケット２０と干渉しないようになっている。なおこの
ソケットフィクチャー３２及びリフレクタ−側後方突出
部３０の詳細な構造については、実願平１−１１０３２
４号において開示されている。

直射シェード４０Ａは、先端部が球面形状に閉塞された
円筒形状の透明なガラス管よりなるグローブ４１の先端
部外周面にブラックコートと呼ばれる遮光塗装部４２が
形成された構造で、グローブ後端部がバルブ挿着孔３に
固定保持されて、放電バルブ１０のリフレクタ−２から
前方への突出部をすっぽりと覆った状態となっている。

遮光塗装部４２は、リフレクタ−の放物面形状の光反射
面に対応させて形成されており、即ち放電ランプ１２か
らリフレクタ−２に向かう光は遮らず、前面レンズ６に
向かう光を十分に遮ることのできる領域に形成されてい
る。このため発光部である放電ランプ１２における発光
及び紫外線のうち、前面レンズ６に直接向かうものはこ
の遮光塗装部４２において遮られ、対向車のドライバー
等を眩惑する等の有害光の原因となる光および紫外線の
出射が妨げられるようになっている。

グローブ４１の開口端部には鍔４１ａが周設されており
、リフレクタ−のバルブ挿着孔３の前面側に周設された
グローブ挿着溝５ｏに鍔４１ａを係合させて、直射シェ
ード４０Ａ（グローブ４１）がリフレクタ−２の前方に
突出配置されている。

バルブ挿着孔３内にはさらにグローブ固定用リング５２
が挿着されており、このグローブ固定用リング５２にソ
ケット基部２６を係合させて、放電バルブ１０が挿着さ
れている。放電バルブ１０は前記したようにソケットフ
ィクチャー３２を介してバルブ挿着孔３に固定保持され
ており、焦点リング２５の前面２５ｂはグローブ固定用
リング後端面５２ａを押圧し、固定用リング５２がグロ
ーブの鍔４１ａをグローブ挿着溝５０に押圧して、放電
バルブ１０の固定と同時に直射シェード４０Ａ（グロー
ブ４１）も固定されるようになっている。なお符号５４
は、グローブ固定用リング５２とバルブ挿着孔内周面間
に介装されたシール用の○リングである・ このように本実施例では、バルブ挿着孔３内に直射シェ
ード４０Ａ（グローブ４１）を固定するための凹凸係合
部であるグローブ挿着溝５０が形成され、この溝５０に
グローブの鍔４１ａを係合させてグローブ４１を固定す
る構造となっている。

一般には、グローブをリフレクタ−に固定するためには
、第３図に示されるように、リフレクタ−の前面にグロ
ーブの鍔４１ａをソケット基部２６と協働して固定保持
するための金具５５を設けることが考えられる。しかし
このようにすると、リフレクタ−の反射面に設けるグロ
ーブ固定手段相当だけりフレフタ−の有効反射面積が減
少するという欠点がある。しかるに本実施例では、グロ
ーブ側の鍔４１ａとリフレクタ−側の溝５ｏとからなる
グローブ固定手段がバルブ挿着孔３内に設けられている
ため、リフレクタ−２の有効反射面積には一切影響がな
いという利点がある。

一方、リフレクタ−２の表面には紫外線遮蔽膜が形成さ
れている。即ち、リフレクタ−２の光反射面は、第３図
に示されるように、リフレクタ−の母材６０の表面にア
ンダーコート層６２が形成され、その上にＡΩ蒸着層６
４が形成され、さらにその上に紫外線吸収膜であるトッ
プコート層６６が形成された構造となっている。アンダ
ーコート層６２は母材６０の表面を滑らかにし、かつＡ
Ｑ蒸着層６４との結合強度を高めるためのコーティング
層で、この上に形成される光反射部材であるＡＱ蒸着層
６４、さらにその上に形成される、ＡＭ蒸着層６４の保
護のためのトップコート層６６からなる積層構造につい
ては、従来のりフレフタ−の光反射面の構造と同じであ
る。しかし、トップコート層６６中にはＺｎＯが分散さ
れており、従ってトップコート層６６は放電ランプ１２
の発光とともに発生する紫外線を吸収して可視光だけを
透過させる性質をもっている。このため放電ランプ１２
からリフレクタ−２に向かう光は、ＡＱ蒸着層６４の表
面において反射される前後において、トップコート層６
６によって２度にわたって紫外線吸収作用を受け、この
ためリフレクタ−２で反射されて前面レンズ６に向かう
光は紫外線のカットされた可視光だけとなる。

なお紫外線遮蔽膜であるトップコート層６６を形成する
には、ＺｎＯの微粒子をトップコート層構成材料中に分
散させ（濃度２０〜３０％）、これをディッピングやス
プレーや蒸着等の適宜方法でグローブ表面に塗布する。

そして波長域３７０ｎｍより短い紫外線の透過率を０と
するためには１．６μｍ以上の膜厚が必要で、剥離防止
という面からは５μｍ以下の膜厚とすることが望ましい
。

またカットできる紫外線の波長域はグローブ周りの温度
によって変化する（高温となるとカットされる波長域が
長波長側にずれる）ため、少なくとも波長域３７０〜３
８０μｍ以下の紫外線をカットできるような膜厚に調整
する。なお膜厚の調整は、ディッピング引き上げ速度を
変えることにより行い、また塗布回数や蒸着回数を変え
ることによっても可能である。

なお前記した実施例では、紫外線遮蔽膜がリフレクタ−
の光反射面のトップコート層中にＺｎＯが分散された構
造となっているが、ＺｎＯより紫外線吸収効果は劣るが
、ＴｉＯ２，Ｃａｂ、Ｆｅ２Ｏ、等の紫外線吸収作用の
ある化合物を分散させたトップコート層であってもよい
。

第４図は本発明の第２の実施例の要部を示すもので、リ
フレクタ−の光反射面の拡大した断面（第３図に対応す
る図）である。

この図において、符号６８はＡＱ蒸着層６４の上に形成
された紫外線遮蔽作用のあるトップコート層であり、こ
のトップコート層６８は、Ｔｉ○、、Ｓｉｎ、、ＭｇＦ
、Ｔａ２Ｏ，等のそれぞれ屈折率を異にする紫外線吸収
作用のある化合物よりなる誘電体多層膜によって構成さ
れている。図では、Ｓｉｎ、層６８ａとＴ　ｉ　０２層
６８ｂが交互に積層された誘電体多層膜によって紫外線
遮蔽膜であるトップコート層６８が構成されており、波
長域３６０ｎｍ以下の紫外線がＳ　ｉ　Ｏ，層、Ｔｉ０
２層によってそれぞれ吸収され、波長域３６０〜３８０
ｎｍの紫外線は各誘電体層間境界面での反射光との相殺
によって打ち消される。またＴｉｅ、層に代えてＴａ２
０５層とした多層膜、即ち、Ｔａ２０５層とＳｉ０２層
とが交互に積層された構造であってもよく、この場合に
は、波長域３００ｎｍ以下の紫外線が各誘電体層によっ
て吸収され、波長域３００〜３８０ｎｍの紫外線は各誘
電体層間境界面での反射光との相殺によって打ち消され
る。さらにＴｉｅ、層とＭｇＦ層とが交互に積層された
多層膜構造であってもよい。即ち、各誘電体層（例えば
６８ａ、６８ｂ）の膜厚ｄは、ｄ＝ｎ／４λ（λ：打ち
消したい波長、ｎ：誘電体の屈折率）に設定されており
、この膜厚ｄを適切な値とすることにより、各誘電体層
間境界面での反射光の位相が入射光の位相に対し反転し
、この反射光が波長λの紫外線を打ち消すように作用す
る。

また誘電体層の厚さは、放電ランプ１２からの距離が遠
くなる程、厚くされており、カッ下される紫外線の波長
域が変わることを防止している。

即ち、トップコート層６８においてカットされる紫外線
の波長域は、トップコート層６８への光の入射角に比例
して短波長側にずれる。このため、トップコート層６８
の膜厚ｔ（誘電体多層膜の厚さ）を光反射面において均
一とした場合には、バルブ挿着孔３から遠い位置におけ
る紫外線カツト作用が悪いという問題がある。さらに具
体的に言えば、トップコート層６８が光反射面全域にお
いて均一であると、主反射面２ａの周縁部領域２ａ１や
上下の副反射面２ｂ、２ｃの前面開口縁側領域２ｂ□、
２ｃｍでは、光の入射角θが大きく紫外線カツト作用が
劣る（カットされる紫外線波長域が短波長側にずれる）
こととなる。そこで、第５図及び第６図に示されるよう
に、光の入射角θに比例させて各誘電体層６８ａ、６８
ｂの厚さを厚くしてトップコート層６８の膜厚ｔを厚＜
　　（１工＜　ｔ　ｚ　＋　ｔ　３　＜　ｔ　４　＃　
ｔ　ｓ　＜　ｔ　ｓ　）　Ｌ、カットされる紫外線の波
長域がリフレクタ−の光反射面全域において略同−とな
るように調整されている。

さらに第７図に示されるように、透明な円筒形状のグロ
ーブ４１Ａの前端側開口部に直射光を遮るシェード部材
４４を組付けて一体化したグローブ構造としてもよい。

なお前記実施例では、いずれの場合もリフレクタ−の光
反射面を構成するトップコート層においてのみ紫外線カ
ツト作用をもたせ、グローブ４１゜４１Ａには紫外線カ
ツト作用がないが、グローブ４１．４１Ａをソーダガラ
ス、硬質ガラス、アルミナシリケートガラス等の紫外線
吸収作用のあるガラス材で構成したり、あるいはグロー
ブ４１゜４１Ａの内側又は／及び外側にＺｎ○等からな
る紫外線吸収膜や紫外線カツト作用のある誘電体多層膜
をコーティングして、グローブ及びリフレクタ−の双方
において紫外線をカットするようにしてもよい。

また前記実施例では、いずれにおいても透明グローブに
遮光塗装部を形成した構造の直射シェードとされている
が、金属製のシェードをリフレクタ−に直接固定するよ
うにしてもよい。

第８図は本発明をユニット可動型ヘッドランプに適用し
た実施例を示すもので、図は同ヘッドランプの放電バル
ブ挿着部位置における縦断面図である。

図において、符号１０２はランプボディの内周面にリフ
レクタ−を構成する光反射面１０２ａが一体に形成され
ているランプボディ・リフレクタ−ユニット（以下、ラ
ンプボディユニットという）である。光反射面１０２ａ
の構造は前記したりフレフタ−可動型ヘッドランプにお
ける光反射面の構造（第３図又は第４図参照）と同様で
あり、その説明は省略する。

そしてこのランプボディユニット１０２がランプボディ
ユニット背面側に配置されているランプハウジング（図
示せず）にエイミング機構（図示せず）によって支持さ
れている。そしてエイミング機構によってランプボディ
ユニット１０２をランプハウジングに対し傾動させてラ
ンプボディユニット１０２の傾動調整、即ちヘッドラン
プの照射軸りの方向（ヘッドランプの照射角）を上下左
右方向に調整できるようになっている。ランプボディユ
ニット１０２の後頂部にはバルブ挿着孔１０３が形成さ
れており、このバルブ挿着孔１０３に直射シェード４０
Ａ及び放電バルブ１ｏが挿着されている。なお符号１３
２は放電バルブ１ｏを固定するためのソケットフィクチ
ャーで、バルブ挿着孔１０３を形成する円筒形状の後方
突出部１３０の周りに複数のボス１０６が突出形成され
ており、このボス１０６にねじ１０７によってソケット
フィクチャー１３２が取付固定されている。

このソケットフィクチャー１３２の詳細な構造は、例え
ば米国特許４７６０５０６号に開示されている。その他
は前記したりフレフタ−可動型ヘッドランプの場合と同
一であり、同一の符号を付すことによりその説明は省略
する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明かなように、本発明に係る自動車用ヘ
ッドランプによれば、放電ランプの前方に設けられた直
射シェードが放電ランプから直接前面レンズに向かう発
光及び紫外線を遮蔽し、リフレクタ−の表面に形成され
ている紫外線遮蔽膜が、放電ランプの発光とともに発生
しりフレフタ−で反射されて前面レンズに向かう紫外、
線を遮蔽するので、前面レンズからの紫外線の放射量が
減少し、ヘッドランプの点灯による人体への悪影響の心
配がない。さらに前面レンズに至る光の中には紫外線が
含まれていないので１合成樹脂製前面レンズを使用でき
るとともに、前面レンズが破損した場合にも人体への悪
影響を懸念することなくヘッドランプを点灯使用させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１の実施例であるリフレクタ−可動
型の自動車用ヘッドランプの縦断面図。 第２図はりフレフタ−の拡大断面図、第３図は同実施例
のグローブ取付部の特徴を説明するために示す比較説明
図、第４図は本発明の他の実施例の要部であるリフレク
タ−の拡大断面図、第５図及び第６図は紫外線遮蔽膜で
あるトップコート層の膜厚調整手段を説明する断面図、
第７図は直射シェードの他の実施例の縦断面図、第８図
は本発明をユニット可動型ヘッドランプに適用した実施
例の縦断面図である。 ２・・・リフレクタ−１ ２ａ　、　２　ｂ　、　２　ｃ　−光反射面、３・・・
バルブ挿着孔。 ４・・・ランプボディ、 ６・・・前面レンズ。 １ｏ・・・放電バルブ。 １２・・・放電ランプ、 ２２．２４・・・リードサポート、 ４０・・・直射シェード、 ４２・・・遮光塗装部、 ６４・・・ＡＱ蒸着層、 ６６．６８・・・紫外線遮蔽膜であるトップコート層、
１０２・・・ランプボディ・リフレクタ−ユニット。 第３図 第２図　　　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ソケット部から前方に突出する一対のリードサポ
   ートによって放電ランプが支持された構造の放電バルブ
   が、リフレクターに形成されたバルブ挿着孔に挿着され
   てリフレクターの前面に配置され、リフレクターの前方
   にリフレクターからの反射光を配光する前面レンズが設
   けられた自動車用ヘッドランプにおいて、前記放電バル
   ブの前方には直射光を遮るための直射シェードが設けら
   れるとともに、前記リフレクターの表面には、紫外線遮
   蔽膜が形成されたことを特徴とする自動車用ヘッドラン
   プ。