JPH0739124Y2

JPH0739124Y2 - プロジェクタ型の自動車用前照灯

Info

Publication number: JPH0739124Y2
Application number: JP1989042004U
Authority: JP
Inventors: 和茂高山
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 1989-04-12
Filing date: 1989-04-12
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2004-04-12
Also published as: JPH02141902U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、プロジェクタ型の自動車用前照灯に関するも
のである。

〔従来の技術〕

自動車用前照灯は、自己車線の前方を明るく照射し、し
かも対向車に眩惑を与えないような配光パターンを有し
ていなければならない。

上記の要請に適合する配光特性を有し、レンズ構成が簡
単で、全体形状を小形化し得る前照灯として、プロジェ
クタ型の自動車用前照灯が提案されている。このプロジ
ェクタ型前照灯に関する基本的技術としては、例えば特
開昭58−209801号が公知である。

第４図はこの種のプロジェクタ型前照灯の１例を模式的
に描いた平面図、第５図は同じく側面図、第６図は同じ
く正面図である。

１は凹面鏡、Ｆはその第１焦点である。上記の焦点Ｆ付
近にフイラメントが位置するように、光源バルブ２が設
けられる。

前記の凹面鏡１と、光軸Ｚを共有せしめて凸レンズ３が
設けられる。

第４図に描いたｉ−ｊは凸レンズ３のメリジオナル像面
を示しており、光源から発して凹面鏡１で反射された光
はこのメリジオナル像面に入射する。側面を描いた第５
図においてF₂は第２焦点である。

上記の入射光は、凸レンズ３によって調光されて前方
（第４図，第５図において右方）に投射される。

前記メリジオナル像面の付近にスクリーンを設けて、配
光パターンを等照度曲線で示すと第７図の如くになる。
Ｈ−Ｈはスクリーン上の水平線、Ｖ−Ｖは同じく垂直線
である。

第４図〜第６図に示すように、メリジオナル像面に沿っ
た縁を有するシェード４を設ける。詳しくは、第６図に
示した4aの如く、メリジオナル像面の水平断面ｉ−ｊか
ら下方に退くようにカットライン4aを形成してある。第
７図は、前述の配光パターンとシェード４との重なり具
合を示している。本第７図に表わされているように、光
束の上半部は通過する。下半部の大半は遮られるが、カ
ットライン4aに対応する部分は光の通過が許容される。

上記のように部分的に覆われた光束が、メリジオナル像
面ｉ−ｊに集光されて互いに交差するので、前照灯の前
方に投光される光束は第７図を反転した形状のパターン
を形成する。第８図は前照灯の前方に設けたスクリーン
上の等照度曲線によって投光のパターンの概要的な形状
を表わした説明図である。

この従来例は左側通行用に構成されたものであり、右側
通行用の場合は第６図乃至第８図が左右勝手違いとなる
ように構成される。

第９図は、前述のプロジェクタ型の灯具を適用して構成
したプロジェクタユニットを備えた自動車用前照灯の垂
直断面図である。

凹面鏡１と、光源バルブ２と、凸レンズ３と、シェード
４とを備えたプロジェクタユニット５が構成されて、ラ
ンプハウジング６内に収納されている。

７はカバーである。第７図，第８図について説明したよ
うに、プロジェクタユニット５は所望の配光パターンを
有する光束を投射する機能を備えているので、ランプハ
ウジング６の前方開口部に前面レンズを取り付ける必要
が無く、単なる素通しの平板状のカバー７が装着される
訳である。

本従来例のプロジェクタ型前照灯（第９図）において、
９はフレームで、凹面鏡１に対して凸レンズ３を支承す
るとともにシェード４を支承して、プロジェクタユニッ
ト５を構成している。

この前照灯（第９図）を前方（図の左方）から見たと
き、プロジェクタユニット５の、凸レンズ以外の構成部
分が前面カバー７を透して外見に現われることは意匠的
に好ましくないので、ランプハウジング６の内部空間を
前後に仕切る形に合成樹脂製のインナパネル10が設けら
れている。10aは、投光光束を遮らないように設けた開
口である。

図示の矢印Ｚはプロジェクタユニット５の光軸である。
この光軸方向を調節可能な構造とするため、本従来例で
は次記のような構成が用いられている。

固定ブラケット８はランプハウジング６に対して固定的
に設置されている。

回動ブラケット11は、上記の固定ブラケット８に対して
垂直軸12の回りに回動自在に支承されている。

プロジェクタユニット５は、上記の回動ブラケット11に
対して水平軸13により回動自在に支承される。

調整ネジ14aを回すと、プロジェクタユニット５は水平
軸13の回りに回動し、光軸Ｚは上下方向に傾動調節され
る。

本第９図に現われていないが、前記の調整ネジ14aと類
似の構成により、プロジェクタユニット５は垂直軸12の
回りに左右方向（紙面と垂直）の首振り調節も可能であ
る。このため、凸レンズ３とインナパネル開口10との間
にには若干のクリアランスが設けられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

第９図に示した従来例のプロジェクタ型前照灯において
は、分光による着色という問題がある。これは、凸レン
ズの製造誤差に起因する色収差を生じるものであって、
第10図に示すように凸レンズ３に矢印a₁，b₁の如く入射
した光束が、矢印a₂，b₂の如く屈折する際、矢印a₃，b₃
の如く着色されたグレア光を生じるものである。第11図
に示した配光パターン図表において、閉曲線15は照明範
囲を示し15aはカットラインである。このカットライン1
5aに沿って着色帯16が現われる。

凸レンズの製作技術上の関係から、特にその周辺部は誤
差が大きく、着色グレア光を生じ易い。

こうした不具合を解消するため、第12図に示すように凸
レンズ３の周辺部を覆ってマスク16を装着した従来例も
あるが、凸レンズの発光面積を減少させて光度を大幅に
低下させること、及び、構成部品点数が増えるという不
具合がある。

構成部品点数を増加させずに分光による着色を抑制する
ため、シェードの上縁を多段状に構成する技術が特公昭
53−23180号「色縞を抑制した前照灯」に開示されてい
る。

また、シェード上縁を複数枚に構成する技術が特開昭59
−99601号「自動車用の下向き前照灯」に開示されてい
る。

しかし、上記公知技術に係るシェードは製作が容易でな
く、コストが割高である上に、その効果は未だ完全でな
い。

本考案は上述の事情に鑑みて為されたもので、凸レンズ
にマスクを装着する必要なく、簡単な形状で構成の容易
なシェードを用いて、分光による着色帯を感じさせない
プロジェクタ型の自動車用前照灯を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本考案のシェードは、凹面
鏡の第１焦点近傍に光源バルブを設置し、上記の光源バ
ルブから出射した光が凹面鏡で反射されてシェード近傍
で第２焦点を結び、凸レンズによって前記反射光を前方
に投射するプロジェクタ型の自動車用前照灯において、
前記のシェードの上方の縁の少なくとも水平部分は、垂
直面による断面形状が上方に向けて凸形をなしていて、（イ）前記光源バルブから出射し、凹面鏡で反射されて
凸レンズの周辺部に向かう光束をカットする第１のカッ
ト縁と、（ロ）上記第１のカット縁よりも下方に位置するととも
に光軸Ｚ方向に離間していて、上記第１のカット縁でカ
ットされない光束の内、凸レンズの中央部に向かう光束
を通過させ、周辺部寄りの区域に向かう光束をカットす
る第２のカット縁と、が形成されていることを特徴とする。

上記の構成を、本考案の一実施例に対応する第１図
（Ｃ）について説明する。本図はシェード17の垂直断面
の輪郭を描いたものである。

厚さ寸法T₁の突出部分17aは、従来例のシェードの頂面
に相当する構成部分である。

上記突出部分17aから寸法ｈだけ下がって、寸法T₂だけ
前方（光軸Ｚに沿った投光方向）に張り出した段付面17
bと、同じく後方に張り出した段付面17cとを構成する。

これにより、上記突出部17aの前，後端に第１のカット
縁17d,17eが形成され、かつ、段付面17bの前端に第２の
カット縁17fが形成されるとともに、段付面17cの後端に
第２のカット縁17gが形成される。

上記第１のカット縁17d,17eは、図示の角φおよび角
θ，角φの範囲内の光束の通過を許容し、この範囲外の
光束（矢印d,矢印ｈよりも傾斜の大きい光束）をカット
する。

また、前記第２のカット縁17fは角θの範囲の光束を、
第２のカット縁17gは角φの範囲の光束を、それぞれカ
ットする。

〔作用〕

上記の構成によれば、従来例の構成に係るシェードの上
縁に相当する形状の突出部17aは、光軸Ｚに対する傾斜
角の小さい、感度範囲φ内の光束に対しては従来例にお
けるシェードと同様の機能を果たす。

第10図を参照して容易に理解されるように、上記の角度
範囲φ内の傾斜角の小さい光束は、凹面鏡１の中央部で
反射して凸レンズの中央部に向かう光束である。

そして、凸レンズの周辺部寄りに入射する範囲の、角
θ，φ内の光束は、段付面17b,17cによって形成された
第２のカット縁17f,17gによってカットされる。第10図
を参照して容易に理解されるように、傾斜角の大きい光
束は凹面鏡１の周辺部寄りで反射して凸レンズの周辺部
寄りに向かうものであり、凸レンズ３の周辺に入射して
着色グレアを発生する虞れの有る光束である。この、分
光現象による着色を生じる虞れの有る光束（角θ内、お
よび角φ内）が、前記第２のカット縁17f,17gによって
カットされ、凸レンズ周辺部における分光の弊害を未然
に防止する。

この場合、突出部17aの厚さ寸法T₁を増すとともに段付
面17b,17cを省略しても、理論的には角θ，φ内の光束
をカットして凸レンズの周辺部に入射する光束（分光の
傾向が強い）を遮ることが可能である。

しかし乍ら、第２焦点F₂から至近距離にある突出部（従
来例におけるシェードの上縁に相当する）17aによっ
て、カットすべき光束の角度範囲を規制しようとすると
高精度の加工を必要とし、構成が容易でなくコスト高に
なる。

これに比して、該突出部17aよりも寸法ｈだけ下がり、
かつ距離T₂だけ前方に張り出した段付面17bの第２のカ
ット縁17fによって角θ範囲内の光束をカットするこ
と、並びに突出部17aよりも寸法ｈだけ下がり、かつ距
離T₃だけ後方に張出した段付面17cの第２のカット縁17g
によって角φ範囲内の光束をカットすることは、はるか
に容易である。

こうした難易の差を生じる理由を別の面から見れば、シ
ェードの縁によって光束をカットして該シェードの影を
作る場合、上記のシェードの縁が集光点である第２焦点
F₂に近いか遠いかによって難易の差が出来る。即ち、シ
ェードの縁が第２焦点F₂に近ければ、該シェードの縁が
少し動いても、その影は大きく移動する。即ち、シェー
ドの縁の位置の誤差による影響が大きく現われる。

これと反対に、シェードの縁が第２焦点F₂から離れてい
れば離れているほど、該シェードの縁の位置の誤差の影
響が軽減される。

〔実施例〕

第２図は本考案に係るプロジェクタ型前照灯の一実施例
を示す断面図である。

この実施例は、第９図に示した従来例のプロジェクタ型
前照灯に本考案を適用して改良したものであって、第９
図におけると同一の図面参照番号を付したものは前記従
来例におけると同様乃至は類似の構成部分である。

次に、第９図と異なる点について説明する。

本例のシェード17は、この断面図においてその上縁が上
方に向かって凸形をなしている。このシェード17の単品
斜視図を第１図（Ａ）に示す。第１図（Ｂ）は比較対照
のために掲げた従来例のシェード４である。

第１図（Ａ）に示した矢印Ｚは光軸である。この光軸Ｚ
を含む垂直面による断面形状（その上半部）を第１図
（Ｃ）に示す。

厚さ寸法T₁の突出部分17aは、従来例のシェードの頂面
に相当する構成部分であって、その前端，後端に第１の
カット縁17d,17eが構成されていて、図示の角度範囲θ
＋φ＋φの光束を通過させ、この範囲外の光束（矢印d,
矢印ｈよりも傾斜角の大きい光束）をカットする。

上記突出部17aから寸法Ｈだけ下がって、寸法T₂だけ前
方（光軸Ｚに沿った投光方向）に張り出した段付面17b
の前端に相当する第２のカット縁17fと、同じく後方に
張り出した段付面17cの後端に相当する第２のカット縁1
7gとを構成する。

上記の構成によれば、従来例の構成に係るシェードの上
縁に相当する形状の突出部17aは、光軸Ｚに対する傾斜
角の少ない、角度範囲φ内の光束に対しては従来例にお
けるシェードと同様の機能を果たす。

そして、凸レンズの周辺部に入射する範囲の角θ，φ内
の光束は、段付面17b,17cの第２のカット縁17f,17gによ
ってカットされ、凸レンズ周辺部における分光の弊害を
未然に防止する。

説明の便宜上、上記の角度範囲θ＋φ＋φよりも傾斜角
の大きい光束を「凸レンズの周辺部に向かう光束」と言
い、図示の角度範囲φの、傾斜角の小さい光束を「凸レンズ
の中央部に向かう光束」と言い、図示の角度範囲θ，および同φの光束を「凸レンズの周
辺部寄りの区域に向かう光束」と言う。

矢印ｄと同ｅとに挟まれた角度範囲θ、および矢印ｇと
同ｈとに挟まれ角度範囲φの光束は、第１のカット縁17
d,17eによってはカットされないが、第２のカット縁17
f,17gによってカットされる。

これに比して、該突出部17aよりも寸法ｈだけ下がり、
かつ距離T₂だけ前方に張り出した段付面17bの第２のカ
ット縁17fによって角θ範囲内の光束をカットするこ
と、並びに突出部17aよりも寸法ｈだけ下がり、かつ距
離T₃だけ後方に張り出した段付面17cの第２のカット縁1
7gによって角φ範囲内の光束をカットすることは、はる
かに容易である。

第１図（Ａ）に示すごとく、本実施例のシェードにおい
ては、前述の突出部17aおよび段付面17b,17cを、シェー
ド17の上縁の水平部（カットライン以外の部分）に設け
てある。その理由は、分光を生じる光束は主としてこの
水平部分に接して通過する光束だからである。

本例においては、カットラインに相当する部分は光軸方
向に凹凸の無い面17hにより構成するとともにこの部分
の厚さ寸法T₄を厚くしてある。厚くすると、光軸Ｚに対
する傾斜角の大きい光束をカットして凸レンズ周辺部へ
の入射光を抑制できる。

本考案を実施する際、シェードのカットライン部を、上
方に凸なる形に構成することを妨げない。

第３図は上記実施例における配光パターンを示す図表で
ある。

本例においては、凸レンズ周辺部に入射する光束が段付
面17b,17cの第２のカット縁17f,17g、および凹凸の無い
面17hの厚肉部（厚さ寸法T₄の部分）によってカットさ
れているので、照明範囲15のカットライン15aの外側に
は分光による着色帯を生じない。

既述の如く、分光現象は凸レンズの周辺部で著しいが、
凸レンズの中央部近傍でも僅少の分光を生じる。このた
め、第３図に斑点を付して示した区域に着色帯18を生じ
る。しかし、この着色帯18は照明区域15内に生じるの
で、官能的には感知されない。

〔考案の効果〕

以上に説明した如く、本考案のプロジェクタ型前照灯を
適用すれば、シェードの上縁を凸形に形成するという簡
単な構成により、レンズにマスクを装着する必要なく、
分光による着色帯が感じられなくなり、商品価値を高め
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本考案に係るプロジェクタ型の自動車用
前照灯の一実施例におけるシェードを示す斜視図、第１
図（Ｂ）は比較のために示した従来例のシェードの斜視
図、第１図（Ｃ）は上記シェードの断面を描いた模式図
である。第２図は上記実施例の全体的断面図、第３図は同じく作
用効果の説明図である。第４図乃至第６図は従来例のプロジェクタ型前照灯を示
し、第４図は平面図、第５図は側面図、第６図は正面図
である。第７図及び第８図は上記従来例の光学的特性を示す図表
である。第９図は従来例の断面図である。第10図乃至第12図は従来例における課題の説明図であ
る。１……凹面鏡、２……光源バルブ、３……凸レンズ、４
……シェード、５……プロジェクタユニット、６……ラ
ンプハウジング、７……前面カバー、８……固定ブラケ
ット、９……フレーム、10……インナパネル、10a……
開口、11……回動ブラケット、12……垂直軸、13……水
平軸、16,18……着色帯、17……シェード、17a……突出
部、17b,17c……段付面、17d,17e……第１のカット縁、
17f,17g……第２のカット縁、17h……凹凸の無い面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】凹面鏡の第１焦点近傍に光源バルブを設置
し、上記の光源バルブから出射した光が凹面鏡で反射さ
れてシェード近傍で第２焦点を結び、凸レンズによって
前記反射光を前方に投射するプロジェクタ型の自動車用
前照灯において、前記のシェードの上方の縁の少なくと
も水平部分は、垂直面による断面形状が上方に向けて凸
形をなしていて、（イ）前記光源バルブから出射し、凹面鏡で反射されて
凸レンズの周辺部に向かう光束をカットする第１のカッ
ト縁と、（ロ）上記第１のカット縁よりも下方に位置するととも
に光軸Ｚ方向に離間していて、上記第１のカット縁でカ
ットされない光束の内、凸レンズの中央部に向かう光束
を通過させ、周辺部寄りの区域に向かう光束をカットす
る第２のカット縁と、が形成されていることを特徴とする、プロジェクタ型の
自動車用前照灯。