JPH06506792A - 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】 ヘッドランプ 本発明は請求項１の導入部記載に従うヘッドランプに関する。

車両のヘッドランプは、対向車両に対する光ビームのぎらつきを最小とするなめ 、できる限り低く設置される。しかしながら、特に濡れた道路の表面から反射し た光ビームは、対向車のドライバーの目にはまぶしいものであるため、ヘッドラ ンプからの光ビームの向きを余りにも低くすることはできない、また、車両のヘ ッドランプに照らされた霧や雨、雪は、可視性を低下させる。この場合、光は雨 滴や雪片から反射して運転者の目に入り、道路上の遠方の目標の視認の妨げとな る。

今日では車両のヘッドランプは構造的に想似しており、その機能も同じ原理に従 ったものである。

それらは電球、反射鏡、防護ガラスを備えたハウジングを有している。ヘッドラ ンプの電球はフィラメントを２つ有しており、その一方、すなわち、遠距離光用 のフィラメントは放物面状鏡面の焦点に置かれ、またこれに対し、沈下光用のフ ィラメントは焦点の数ミリメートル前に配置されている。

遠距離光の光ビームはすべて焦点から到着し、鏡面で光軸に平行な方向に反射さ れ、これに対し、沈下光の光ビームはすべて焦点よりも前から到着し、光軸より も下向きに反射される。

防護ガラスの機能は、所望の光の分布が得られるよう、反射鏡から来る光の細い 円錐体を拡散するものとしての働きをすることである。したがって、防護ガラス には、先日錐体を拡散させる異なる種類の溝が設けられている。ハウジングは、 自動車によって異なるが、球形もしくは矩形等の形状を有している。今日の自動 車の設計においては、広く、平坦な形状のヘッドランプがめられている。

また、シールド構造のヘッドライトもヘッドランプとして使用される。封止され たハウジングにはガスが充填され、フィラメントは開放されている。これらはい わゆるシールドビームライトと呼ばれるもので、特に合衆国や連合王国、日本で 使用されている。

従来のヘッドランプは、その構造や作動原理のために、下記のような欠点を有し ている。ハウジング内表面上の鏡面金属被覆が絶えず空気にさらされ、金属被覆 が徐々に黒ずみ、ヘッドランプの発光効率が低下する。たとえば湿分や不純物が 、電球取付用開口部から侵入する。ががるヘッドランプはこわれやすい。たとえ ば石があたれば、もはや使いものにならないほど壊れることがある。

先日錐体の方向を変える可能性にも限界があり、ガラスと空気との境界面で散乱 、エネルギー損失およびぎらつきが常におこるために、防護ガラスを使って光の 方向を変えることは困難であり、実際的ではない。

本発明の目的は、鏡面が曇らず、耐衝撃性があり、先日錐体がぎらつきを起こさ ずに道路を充分に照らす形状となるヘッドランプを得ることである。これらの目 的は、請求項１の特徴頂部分に記載の事項で特徴付けられるヘッドランプによる 本発明に従って達成される。

本発明のヘッドランプによって達成される最も重要な利点は、以下のとおりであ る。構造的に中実のヘッドランプは耐衝撃性があり、ハウジング付きのヘッドラ ンプのように容易に壊れることはない、該ヘッドランプは内部の鏡面が不要であ る。

鏡面は、好適には、ヘッドランプの外側表面に位置する。硬質ガラスまたはプラ スチックの構造物であるため、光度の表面での損失は小さい。ヘッドランプの表 面は、衝撃に耐えるように強化することが可能で、使い古した表面は曇りのない ように磨き直すことも可能である。このようなヘッドランプは、簡単な成形技術 を使って製造することができる。また、必要なスペースも小さくてすみ、たとえ ば自動車のバンパーに設置することができる。

本発明に従ったヘントランプでは、２つの鏡面が使用され、両方とも所望の光分 布、または所望の反射光分布が得られるような形状とされている。

本文脈において光分布という用語は、三次元空間の種々の点における光の強度で あり、照らされる領域という用語は、外側、すなわち、一般にへｙトランプの前 方の領域または空間であると定義される。また、電球は、光線を電球から鏡面上 に差し向けるための穴あき反射鏡が設けられている凹所その他同様のところに設 置される。これによってさらに以下のような利点が得られる。へ・ｙトランプの 鏡面の形状に従って、先日錐体は、所望のやり方で容易に形成することが可能と なり、たとえば、沈下光用に非対称光円錐体を得ることができる。道路わきなど 、所望の特別の目標物をヘッドランプで照らすこともできる。また同一のへ・ン ドランブにいくつかの電球を配置することができ、たとえば方向指示器や車幅灯 用の領域をもたせることが可能である。電球の交換も容易である。また、２つの 鏡面を使用することによって、側方から見た本体の形状を平坦または薄形のもの とし、上方から見た場合は幅の広い形状として、放射している面を道路表面に接 近させ、下方に向けることが可能である。

従来のヘッドランプでは、光の拡散器として機能する防護ガラスのパターニング によって照らされる領域上の光の分布が得られる０本発明によるヘッドランプで は、同一のことが鏡面の形状によって得られる。鏡面の形状によってヘッドラン プの全透光面が光っているように見えないのは、鏡面の異なる領域の形状が、異 なった方向に光を向けるように形づけられているためであり、これによってぎら つきが低下する。

本発明は次のように記述され、添付の図面を参照すると、 図１　ヘッドランプの縦断面図を示し、図２　ヘッドランプの上方から見た平面 図を示す。

本実施例のヘッドランプは、ヘッドランプの本体Ａを含んでおり、本体Ａは光学 ガラスやこれに顕似したプラスチック等の透明な材料で作られており、好適には 成形によって製造される。本体Ａは、本実施例においては、その第１表面部が斜 面状の透光面１となるように形成されている。本装置の上部にある本体Ａの第２ 側面上には、光源５と、本実施例においては、光を方向づけるための穴あき管状 金属反射鏡６が配置されている円錐状凹所７がある。少なくとも鏡面３に最も近 い凹所７の壁面は、光の損失を防止するために研磨されている。電球は、障害物 が何もない凹所７の上方から取付けられる。本体Ａには、透光面１の上部に清２ が設けられており、本装置を自動車に取り付ける場合に、その溝と自動車のボン ネットのエツジとが合わせられる。

本体Ａは、全体的に中実材料の一体ものであるので、光源からの光は、本体を通 過する場合、空気とガラスの唯一の境界面、およびガラスと空気の唯一の境界面 を通過しなければならない６本実施例の場合、本体を介して伝播する光源５がら の光は、本体Ａ後部で光源の前の第１境界面、およびＲ２透光面１のレベルにあ る第２境界面にぶつかる。これらの境界面の間で、２つの鏡面、すなわち、第１ 鏡面３と第２鏡面９とによって光が反射される。図１および図２に従って、鏡面 ３，９は、透光面１と境を接している本体Ａの第２表面の一部に形成もしくは固 定されている。本実施例においては、第１鏡面３は、透光面１と渭２の上方にあ る本体Ａの上側に形成され、第２鏡面っけ本体Ａの下側に形成されている。

石に当たることを防ぐための硬質プラスチック等の透明材料によって、ヘッドラ ンプの露出した透光面１の外側を保護することは有益である。本体の他の部分は 、何が硬質の塗料を使用して塗装したり、または、たとえばプラスチックのよう な他の適切な材料で被覆することも可能である。

鏡面３．９は不透明であり、成形された本体の特定の部分への蒸着によって作ら れる。これらはたとえばアルミニウムや銀の薄層にすることが可能で、鏡面の破 損を防止するなめに硬質プラスチック層で被覆される。また、鏡面３．つば、細 片や小片状に形成することも可能で、この場合には、ヘッドランプの奥行きを非 常に小さくすることができる。

光源５は穴７に配置され、防護されたランプホルダー中に設置された電球を含む 。電球はたとえば、穴あき管状反射鏡６内に取付けられる。この穴あき反射鏡６ は、光源５がらの光を所望の方向に向ける光用開口部８を有しており、したがっ て、光源の実際の寸法を定める。穴あき反射鏡６の内部表面は、磨き上げ、もし くは箔を裏打ちすることによって、穴あき反射ｊ！６内での光の損失と防止して いる。

鏡面３．９は、光間口部８を通過してくる光が、第１鏡面３から第２鏡面９へと 反射し、第２鏡面から透光面１を通って照らされる目標物の方に向けられるよう な形状とする。鏡面３．９は、本質的には、光源５から第１ｊｉ１面３へのすべ ての光が第２鏡面９て反射し、本質的にはすべての光がこの第２鏡面９から、照 らされる領域に反射されるような形状となっている。鏡面の形づけ自体は知られ ており、光の反射および屈折に関する光学から知られる物理法則の利用に基づい ている。したがって鏡面に入ってくる光の分布が知られている場合には、所望の 光分布とする鏡面の適切な形状を数値的に計算することができる０図１および図 ２は、第１および第２鏡面を介して伝播する光ビームの方向の一例を示す、穴あ き反射鏡６の光用開口部８と第１および第２鏡面３．９とは、照らされる領域に おいてへ７ドランアが所望の光分布となるよう、すなわち所望の充円錐体の形状 および方向と、光の空間的な強度とを与えるように設置され形状化される。した がって、適切な方法で鏡面３．９の形づけを行うことによって、充円錐体は所望 のように方向づけられて、光の強度はいかなる特定の点においても適切な大きさ となるようにすることができる。

ヘッドランプの電球は、２つの別々のフィラメント、すなわち沈下光用と遠距離 光用とを有している。沈下光が使用される場合には、該フィラメントから発生し た光は、穴あき反射鏡の開口部８を介して第１鏡面３の方に、たとえばその上部 に向けられる６先はそこがら、たとえば第２鏡面９の上部に向かって反射し、そ の第２鏡面９は光を下方に反射するような形状にされている。このように、接近 してくる人の目に対するぎらつきは低下し、もしくは完全に防止される。同様に 、遠距離光が使用される場合には、遠距離充用フィラメントからの光は、ヘッド ランプがち離れる光がより遠方に向けられるように、鏡面３．９を介して伝達さ れる。

本実施例においては、穴あき反射鏡が適切な方法で光の方向づけを行うため、電 球の放物面状の反射鏡は、全く不要である。方向づけられな光を出す電球が光源 として使用される場合には、穴あき反射鏡６を使用する必要はない、この装置に は、方向指示器やその他の注意ライトとして機能するいくつかの光源５を設ける ことが可能である。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、添付した請求項の制限範囲内 で変化させることが可能である。光源からの光は、たとえば１つ、または３つの 鏡面によって反射させることができ、またこれらの鏡面を本体内に配置すること も可能である。また、各々が鏡面を有するいくつかの光源をヘッドランプに設け ることも可能である。本発明によるヘッドランプは、自動車以外の他の用途に応 用することも可能である。この応用には、たとえば産業用プラントに使用される 制御および位！決めシステム、航空機用ライト等がある。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　５年１０月２８日通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特に車両に使用され、本体（Ａ）、透光面（１）および光源（５）を含み、 ヘッドランプの外側の領域が照らされる領域を形成するヘッドランプであって、 本体（Ａ）は、好適には成形によって光学ガラス等の透明材料から作られる中実 の成形品であり、透光面（１）として機能する第１表面部を含み、ヘッドランプ はさらに、光を本体（Ａ）内に反射させるため、少なくとも１つの不透明鏡面（ ３，９）を含み、 照らされる領域内で所望の光分布を得るため、光源からの光が本体（Ａ）の内部 を伝播して前記透光面（１）を通過するようにされることを特徴とするヘッドラ ンプ。 ２、前記少なくとも１つの鏡面（３，９）が、照らされる領域内で所望の光分布 となるように、および／または、反射光が所望の分布となるような形状であるこ とを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ。 ３、本体（Ａ）の向き合っている側面である本体（Ａ）の第２表面部に配置され た２つの鏡面（３，９）を含み、 光源（５）からの光は、第１鏡面（３）から第２鏡面（９）に反射され、次いで 前記透光面（１）を通適するよう配置されており、 第１鏡面（３）は、第２鏡面（９）で反射した光が所望の分布となるような形状 とされ、第２鏡面は照らされる範囲内において所望の光分布となるような形状と されていることを特徴とする請求項２記載のヘッドランプ。 ４、鏡面（３，９）が、光を反射する銀などの層から作られることを特徴とする 請求項３記載のヘッドランプ。 ５、鏡面（３，９）が、たとえば、アルミニウム箔細片のような、光を反射する 、細片または小片から作られることを特徴とする請求項３記載のヘッドランプ。 ６、光を反射する鏡面（３，９）の層が、プラスチック等の耐衝撃性材料によっ て防護されることを特徴とする請求項４または５に記載のヘッドランプ。 ７、光源（５）の電球が本質的には本体（Ａ）内で、前記本体（Ａ）内に形成さ れる凹所（７）に配置されることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ。 ８、光源（５）と共同して設置される穴あき反射鏡（６）を含み、穴あき反射鏡 は、光源（５）からの光を所望通りに方向づけるように配置される少なくとも１ つの開口部（８）を有することを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ。 ９、光源（５）の電球には、遠距離および沈下光用の別々のフィラメントが備え られ、開口部（８）は、沈下光が使用される場合には本質的に下方に向いた光円 錐体が得られ、遠距離光が使用される場合には本質的に水平方向に向いた光円錐 体が得られるように鏡面（３，９）の異なる部分に光を本体的に方向づけるよう に配置されていることを特徴とする請求項３，７および８に記載のヘッドランプ 。 １０、少なくとも１つが方向指示器や車幅灯等の注意ランプとして機能するよう に配置されるいくつかの光源（５）を含むことを特徴とする請求項１または７に 記載のヘッドランプ。