JPH04501186A - 車両のヘッドライト - 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】 車両のヘッドライト 本発明は、ハイビーム（遠方照射光線）又はハイビームとは異なるヘッドライト 軸線のまわりでの光分布を与えるロービーム（近方照射光線）を選択的に発光す る車両のヘッドライトに関する。このヘッドライトは、内側鏡面を備えたキャビ ティを形成するように設計された主反射鏡と、主反射鏡の鏡面の前面に配置した 光源と、内側鏡面を備えた第２キヤビテイを形成するように設計され主反射鏡よ り小さな寸法を有する少なくとも１つの補助反射鏡とを有し、補助反射鏡が光源 からの光を主反射鏡の鏡面の関連する領域上に反射させるように、補助反射鏡の 鏡面を光源に対面させた状態でこの補助反射鏡を光源の近傍に配置した型式のも のである。

この種の型式の車両ヘッドライトはドイツ特許公告１，４７２，５２３号に開示 されている。既知のヘッドライトにおいては、補助反射鏡の鏡面と共働する光源 はロービームのみを発生させるためのものである。ハイビームを発生させるため 、既知のヘッドライトは補助反射鏡と共働する光源から空間的に離間しヘッドラ イト軸線の領域に存在する第２の光源を備え、この第２光源は主反射鏡の鏡面と 補助反射鏡との間に配置しである。

既知のヘッドライトは発光光線の所望の光の強さ及び均一な光分布に関して実質 的な欠点を有する。ハイビームを発生させたとき、主反射鏡で反射した光の一部 は光路に位置する補助反射鏡により遮断され、このためハイビームが著しく弱ま り、その均一性も損なわれてしまう。ロービームを発生させたときには、ハイビ ームを発生させるのに使用する主反射鏡の鏡面の一部（上半分）を利用するため ロービームの非対称性が生じず、光分布は一層望ましいものとなる。

本発明の目的は、光が強（所望の光分布及び均一性を有するロービーム及びハイ ビームを発光できる上述の型式の車両ヘッドライトを提供することである。

本発明によれば、上記目的は、以下のヘッドライトを提供することにより達成さ れる。すなわち、このヘッドライトにおいては、ハイビーム及びロービームを発 光するために光源を使用し、調整装！によって補助反射鏡の位置を調整すること により、同補助反射鏡が、この補助反射鏡により前記主反射鏡の方へ反射せしめ られた光が同主反射鏡の第１鏡面領域に入射してロービームを発生させる第１位 置と、同補助反射鏡により主反射鏡の方へ反射せしめられた同主反射鏡の第２の 鏡面領域に入射してハイビームを発生させる第２位置とへ移動できるようになっ ている。

本発明は単一の光源を使用し、この光源は、調整された補助反射鏡の位置に応じ て、主反射鏡の鏡面の別々の領域を照射する。このため、エンジニアは、特にそ れぞれの鏡面領域により反射せしめられる光線が満たさねばならない要求に応じ るように鏡面領域を自由に設計できる。換言すれば、エンジニアは、均一性、光 分布、明暗境界の非対称性に関して最適の特性を有するロービームを発生させる ようにロービームを発光するために使用する鏡面領域を設計できる。一方、ハイ ビームのために使用する鏡面領域は考慮すべき要求を最適に満たすことができる 。

単一の光源を使用すれば、単一のランプソケット及び配線を使用するだけで済む ので製造費や操作費が安くなるばかりか、点灯してから所定時間経過した後にの み光の最大強さに到達する型式のランプを光源として使用できるという利点も得 られる。例えば、ガスジスチャージランプ、アーク光ランプを使用できる。現在 までは、この種のランプをハイビーム光源として使用できなかった。その理由は 、ハイビームは必要時には瞬時に最大光強度で発光しなければならなかったから である。

本発明の別の形態によれば、ロービーム及びハイビームのために使用する主反射 鏡の鏡面の領域は異なる形状の領域として設計するのが好ましい。

本発明の更に別の形態に従って主反射鏡の各鏡面領域を国際特許出願ＰＣＴ／Ｅ Ｐ８８１００１９６号明細書における教示に基づいて設計した場合は、ハイビー ム及びロービームにより照射される路面上の特に有効で最適な光分布が得られる 。主反射鏡を通る複数の領域の非対称性により、主反射鏡の鏡面の各反射点は照 射すべき路面上に関連する光スポットを照射する。照射すべき路面上の各光スポ ットに対して、所望の輝度従って所望の光分布均−性（そして、ロービームの場 合は、所望の位置及び明暗境界の非対称性）が得られるように、主反射鏡のそれ ぞれの鏡面領域の形状は上記国際特許出願明細書における教示に従って計算され 、決定される。

ロービーム及びハイビームのための主反射鏡の鏡面領域の所望の光学効果は、上 記国際特許出願明細書における教示に基づき鏡面領域のみを非対称形状にするこ とにより又は（及び）鏡面領域と付加的な光学レンズ素子（例えば、ガラス又は プラスチック材料でつくられヘッドライトの光出口領域内に配置したレンズ）と を組合せて使用することにより、達成できる。

好ましい実施例においては、補助反射鏡の鏡面は球面形状を有する。光源からの 光像が球状凹面鏡により光源自体内にまたは光源から僅かにずれて結像されるよ うに光源を配置した場合は、ロービーム及びハイビームの最大光強さが達成でき る。その理由は、全体としての光が、球状凹面鏡内での光の反射による損失を受 けずに、主反射鏡の所望の領域の方へ反射せしめられるからである。

反射鏡の位置の調整については、補助反射鏡は、並進運動と回転運動との組合せ 調整運動を行えるように又は単なる枢動運動を行えるように、軸線のまわりで回 転可能な状態で装着される。位置決めに使用する調整装置は、例えば極めて簡単 な構造で迅速かつ信頼性ある位置調整を提供する回転磁石を使用することにより 、電動で作動する。

以下、添付図面に示す実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は、それぞれロービームモード及びハイビームモードでの光路 を示す本発明の一実施例に係るヘッドライトの概略断面図、第３図及び第４図は 、本発明のそれぞれ第２実施例及び第３実施例に係るヘッドライトの後部の簡略 斜視図である。

第１．２図に示す第１実施例のヘッドライトの特徴では、前部の光出口領域にお いて、ガラスで作ったレンズ３はヘッドライトの軸線１に関して実質上同心的に 配置されている。プラスチックレンズを用いてもよいし、光学効果を有さないガ ラス板を用いてもよい。一方、レンズ３は先出ロガラス板部ちヘッドライトの前 部材を形成してもよい。

光入射方向から見て後部領域に配置した主反射鏡５は内側に鏡面を有し、この鏡 面は、ヘッドライト軸線１上方のその鏡面領域７とヘッドライト軸線１下方のそ の鏡面領域８とでは、形状を異にする。光源９であるランプはヘッドライト軸線 １の少なくとも近傍に位置し、主反射鏡５の鏡面の前方に配置しである。

この実施例では球面の形をした補助反射鏡１１はドーム状の凹面鏡を有し、その 寸法は主反射鏡５の寸法より著しく小さい。補助反射鏡はその位置が調整可能で 、第１図に示す第１位置と第２図に示す第２位置とへ移動できる。これら両方の 位置において、光源９は補助反射鏡１１の内側球状鏡面１３の曲率中心の少なく とも近傍に位置する。第１．２図に示す実施例においては、補助反射鏡１１は、 この補助反射鏡１１の鏡面１３の曲率中心においてヘッドライト軸線１に直角に 交わる水平軸線のまわりで枢動することにより、第１図に示す第１位置から第２ 図に示す第２位置へ移動調整される。電動モータ駆動子を有する調整装置（図示 せず）を設けて、第１位置と第２位置との間での補助反射鏡の必要な１８０ｏ回 転を生じさせる。

第１図に示す補助反射鏡１１の第１位置では、ロービーム　１５を発生させる。

この位置においては、補助反射鏡１１の鏡面１３により反射せしめられて主反射 鏡５に向かう光は、主反射鏡の上方鏡面領域７に入射し、この場合、非反射光（ 即ち、光源９から発して主反射鏡５に直接達する光）もこの上方鏡面領域に入射 する。補助反射鏡１１がその第１位置にあるときに光の照射を受ける主反射鏡５ の上方鏡面領域７は、レンズ３と共働して正確に所望の光分布で路面を照射する ロービームを発生させるように形成されている。補助反射鏡１１の鏡面１３が球 面状であり光源９が鏡面１３の曲率中心に実質上位置しているため、鏡面１３に 当る光源９の光線は実質上光源へ折り返し反射せしめられる。すなわち、補助反 射鏡１１の曲率中心においては、光源の等大の倒立像が（光源を配置した）同一 の焦点面に形成される。光源９がフィラメントである場合は、鏡面　１３０曲率 中心と光源９の位置との間に僅かな間隔を設けて、反射像がフィラメントのすぐ 隣に生じるようにし、フィラメントが粗巻きである場合は、反射像がフィラメン ト巻線間の空間に生じるようにするとよい。

第２図に示す補助反射鏡１１の第２位置においては、ハイビーム１７が発生する 。この場合は、光は主反射鏡５の下方鏡面領域に専ら入射する。下方鏡面領域８ はハイビーム１７を発生させるように、しかもレンズ３の光学効果を考慮して設 計しである。主反射鏡５の鏡面の上方領域７及び下方領域８は共に、レンズの代 わりに光学効果の無いヘッドライトガラス板を使用した場合には、光学効果を利 用せずにロービーム１５又はハイビーム１７を発生させるように、設計しである 。

第１．２図から明らかなように、反射により発生したロービーム１５及びハイビ ーム１７の一部は、レンズ３の下方区分及び上方区分にそれぞれ進入する。この ため、レンズ３のこれら２つの区分は、２つの鏡面領域７．８とそれぞれ共働し ていずれの場合も最適な光分布が得られるように、異なる構成にしである。

第１．２図の実施例においては、補助反射鏡１１は半球形状を有する。しかし、 これは必須形状ではない。補助反射鏡１１の不規則に延びた終縁領域を採用して 、第１位置にあるときの補助反射鏡１１の終縁の形状及び位置に依存するロービ ーム　１５の特定形状の明暗境界を発生させてもよい。第１２図にそれぞれ示す 第１及び第２位置の代わりに、補助反射鏡１１のための別の位置を採用してもよ い。例えば、補助反射鏡の２つの位置の一方において補助反射鏡の終縁領域がヘ ッドライト軸線１からある距離だけ離れてその上方又は下方に位置決めされるよ うな位置を採用できる。第１．２図に示すような補助反射鏡１１の真っすぐで水 平な終縁の代わりに、少なくとも一方の位置において又は異なる終縁領域におい て水平面に対して角度をなして延びる終縁を採用してもよい。後者の場合、終縁 はヘッドライト軸線１を含む水平面から不規則に離間することができる。いずれ の場合も、主反射鏡５により反射した光のほかに、補助反射鏡１１の鏡面１３に より反射された光も、主反射鏡５により更に反射されることなく、発光光線の一 部としてヘッドライトから直接去る。

単一の補助反射鏡１１の代わりに、２つの補助反射鏡を設けてもよ（、必要なら 、これらの反射鏡は相対運動するように装着してもよく、一方の位置において鏡 面１３により反射せしめられた光源９の大半の又は全部の光量が主反射鏡５によ り反射されずに発光する光線を形成するように動かしてもよい。

第３図はヘッドライト軸線１に関して直角に延びた細長い又は管状の光源９を有 するヘッドライトの第２実施例を示す。必要な位置（第１位置を実線で示し、第 ２位置を一点鎖線で示す）を調整するため、この実施例における補助反射鏡１１ は、水平に延びヘッドライト軸線１に直角に交差し光源９の長手軸に一致する軸 線２１のまわりで枢動せねばならない。

第４図に示す実施例は第３図の光源に対応する光源９を使用するが、この光源の 長手軸はヘッドライト軸線１に実質上一致する。この実施例においては、補助反 射鏡１１は、ヘッドライト軸線１に一致する軸線のまわりで、実線にて示す第１ 位置から一点鎖線で示す第２位置へ枢動できる。

図には示さないが、他の実施例においては、補助反射鏡１１の枢動軸線はこの反 射鏡自体に対して垂直に位置し、これにより、補助反射鏡の２つの位置において 、この反射鏡により生起された光源の像がこの枢動軸線の極めて近傍まで両側に 限定されない。もちろん、本発明の要旨を逸脱することな（種々の変形、修正が 可能であることは言うまでもない。

国際調査報告 一一―−＾−”−”ＰＣＴ／ＥＰ　８９１００９５９ＳＡ　３０９１６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハイビーム（１７）又はハイビームとは異なるヘッドライト軸線（１）のま わりでの光分布を与えるロービーム （１５）を選択的に発光する車両のヘッド ライトであって、内側鏡面を備えたキャビティを形成するように設計した主反射 鏡（５）と；主反射鏡（５）の鏡面の前面に配置した光源（９）と；内側鏡面（ １３）を備えたキャビティを形成するように設計され主反射鏡（５）より小さな 寸法を有し、内側鏡面（１３）が光源（９）から発光された光を主反射鏡（５） の鏡面の関連する領域上へ反射させるように同内側鏡面（１３）を光源（９）に 対面させた状態で同光源の近傍に位置させた少なくとも１つの補助反射鏡（１１ ）と；を有する車両ヘッドライトにおいて、（イ）前記光源（９）がハイビーム （１７）及びロービーム（１５）を生じるために発光するように設けられており ；（ロ）調整装置によって前記補助反射鏡（１１）の位置を調整することにより 、同補助反射鏡が、この補助反射鏡により前記主反射鏡（５）の方へ反射せしめ られた光が同主反射鏡の第１鏡面領域（７）に入射してロービーム（１５）を発 生させる第１位置（第１図）と、同補助反射鏡（１１）により主反射鏡（５）の 方へ反射せしめられた同主反射鏡の第２の鏡面領域に入射してハイビーム（１７ ）を発生させる第２位置（第２図）とへ移動できるようになっていることを特徴 とする車両ヘッドライト。 ２．請求の範囲第１項に記載のヘッドライトにおいて、前記主反射鏡（５）の鏡 面が異なる形状の少なくとも２つの鏡面領域に分割されており、一方の鏡面領域 は前記補助反射鏡（１１）が前記第１の位置にあるときに該反射鏡により照射さ れロービーム（１５）を発生させる前記第１鏡面領域（７）として設計されてお り、他方の鏡面領域は前記補助反射鏡（１１）が前記第２の位置にあるときに該 補助反射鏡により照射されハイビーム（１７）を発生させる前記第２鏡面領域（ ８）として設計されていることを特徴とするヘッドライト。 ３．請求の範囲第２項に記載のヘッドライトにおいて、前記主反射鏡（５）の鏡 面の前記第１鏡面領域（７）及び第２鏡面領域（８）の各々は、前記ヘッドライ ト軸線（１）を通る縦断面及び同ヘッドライト軸線（１）に垂直な横断面が同ヘ ッドライト軸線（１）に対して非対称的に延びるように設計されていることを特 徴とするヘッドライト。 ４．請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のヘッドライトにおいて、 前記主反射鏡（５）の鏡面の前記第１鏡面領域（７）の少なくとも大半の部分が 前記ヘッドライト軸線　（１）を含む水平面の上方に位置し、同主反射鏡（５） の鏡面の前記第２鏡面領域（８）の少なくとも大半の部分が同水平面の下方に位 置していることを特徴とするヘッドライト。 ５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のヘッドライトにおいて、 前記補助反射鏡（１１）の前記鏡面（１３）が球面形状を呈していることを特徴 とするヘッドライト。 ６．請求の範囲第５項に記載のヘッドライトにおいて、前記補助反射鏡（１１） の少なくとも１つの位置は、同補助反射鏡（１１）により生起された前記光源（ ９）の像が同光源（９）の領域内に結像されるように選択されていることを特徴 とするヘッドライト。 ７．請求の範囲第５項に記載のヘッドライトにおいて、前記補助反射鏡（１１） の少なくとも１つの位置では、前記光源（９）の像が同光源（９）から僅かに片 寄って結像されることを特徴とするヘッドライト。 ８．請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載のヘッドライトにおいて、 前記補助反射鏡（１１）がその位置を変えるために回転軸線（２１）のまわりで 枢動できることを特徴とするヘッドライト。 ９．請求の範囲第８項に記載のヘッドライトにおいて、前記回転軸線（２１）が 水平に延びていることを特徴とするヘッドライト。 １０．請求の範囲第９項に記載のヘッドライトにおいて、前記回転軸線（２１） が前記ヘッドライト軸線（１）を含む水平面内に位置していることを特徴とする ヘッドライト。 １１．請求の範囲第８項ないし第１０項のいずれかに記載のヘッドライトにおい て、前記回転軸線（２１）及び前記ヘッドライト軸線（１）が９０°の角度で交 差していることを特徴とするヘッドライト。 １２．請求の範囲第８項ないし第１０項のいずれかに記載のヘッドライトにおい て、前記回転軸線（２１）が前記ヘッドライト軸線（１）に平行に延びているこ とを特徴とするヘッドライト。 １３．請求の範囲第８項ないし第１２項のいずれかに記載のヘッドライトにおい て、前記補助反射鏡（１１）の位置を変えるために前記回転軸線（２１）が変位 可能となっていることを特徴とするヘッドライト。 １４．請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載のヘッドライトにおい て、前記主反射鏡（５）の前記鏡面により反射された光の光路内に少なくとも１ つの光学レンズ素子を配置したことを特徴とするヘッドライト。 １５．請求の範囲第１４項に記載のヘッドライトにおいて、前記光学レンズ素子 が前記ハイビーム（１７）及びロービーム（１５）のために設計された２つの異 なる区分を有することを特徴とするヘッドライト。 １６．請求の範囲第１５項に記載のヘッドライトにおいて、前記光学レンズ素子 が、ガラス又はプラスチック材料でつくられヘッドライトの前部材に空間的に関 連するレンズ（３）を有することを特徴とするヘッドライト。 １７．請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれかに記載のヘッドライトにおい て、前記補助反射鏡（１１）のための前記調整装置が回転磁石を備えていること を特徴とするヘッドライト。