JPH0765605A - 自動車用前照灯 - Google Patents

自動車用前照灯

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JPH0765605A
JPH0765605A JP5230725A JP23072593A JPH0765605A JP H0765605 A JPH0765605 A JP H0765605A JP 5230725 A JP5230725 A JP 5230725A JP 23072593 A JP23072593 A JP 23072593A JP H0765605 A JPH0765605 A JP H0765605A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 すれ違いビームに係る右側通行用と左側通行
用の配光パターンとに共通した投影パターンを反射鏡に
よって形成し、シェード片の形成位置の選択によって右
側通行用又は左側通行用の配光パターンを得る。 【構成】 反射鏡4の反射面を、その主光軸を含む水平
面の上側に位置する領域17と、該領域17の下側に位
置する領域18とに区分する。領域18のうち反射鏡4
の主光軸を含む水平面に近接した領域18CRU、18
CRD、18CLU、18CLDによるフィラメント像
が傾斜カットライン及び水平カットラインの形成に寄与
する。反射鏡4の投影パターン20は傾斜カットライン
21R、21Lと水平カットライン22R、22Lとを
左右両側に有する左右対称のパターンとされる。電球5
の前方及び前部側方を覆うシェード6にシェード片13
を形成することによって、右側通行用又は左側通行用の
配光パターンにとって不要となる方の傾斜カットライン
を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、すれ違いビームの配光
パターンに関して、右側通行用のパターンと左側通行用
のパターンとを合成したパターンが得られるように反射
面を形成するとともに、不要となる方の傾斜カットライ
ンの形成に寄与する反射領域に向かって光源から発した
光をシェード片によりカットすることによって、左側通
行用又は右側通行用のいづれかのパターンを選択するこ
とができるようにした新規な自動車用前照灯を提供しよ
うとするものである。
【0002】
【従来の技術】すれ違いビーム用の自動車用前照灯にお
ける基本的な構成は、回転放物面状をなした反射鏡の焦
点近傍にコイル状フィラメントをその中心軸が反射鏡の
光軸に沿うように配置(所謂C8タイプのフィラメント
配置)し、該フィラメントの下方に配光パターンにおけ
るカットライン(あるいはカットオフ)を形成するため
の遮光部材を配置したものであり、反射鏡の前方に配置
される前面レンズには拡散レンズステップが形成され
る。
【0003】しかし、遮光部材の側縁によってカットラ
インを規定する方法では、シェードによって遮られる光
が多いため光束利用率が低いという欠点がある。
【0004】そこで、これを克服するため、並びに前照
灯の細幅化(つまり、灯具の上下方向の幅を小さくする
こと)やスラント化(前面レンズが鉛直軸に対してなす
角、所謂スラント角を大きくすること)の要求に呼応す
るために、それまで前面レンズにレンズステップを形成
することによって行って来た配光制御機能を反射鏡に転
嫁する方法が採られ、反射鏡に係る各種の曲面設計(例
えば、反射面を多数の小反射領域による複合面として形
成する等)がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車用前
照灯のすれ違いビームに係る配光パターンは、各国の道
路交通法規に応じて規定されており、右側通行用のパタ
ーンと左側通行用のパターンとではカットラインの左右
の関係が逆となる。
【0006】このため、従来の自動車用前照灯にあって
は、前照灯の仕向け地にあわせて右側通行用の反射鏡と
左側通行用の反射鏡とを各別に設計しなければならず、
また、反射鏡の製造金型もそれぞれ作成する必要がある
ため、コストの上昇を招いたり部品の管理が煩わしい等
の問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明自動車用
前照灯は上記した課題を解決するために、水平線に対し
て平行な水平カットラインと水平線に対して所定の角度
をもって傾斜された傾斜カットラインとを有する右側通
行用又は左側通行用のすれ違いビームの配光パターンを
得ることができる自動車用前照灯であって、反射鏡によ
り水平カットラインと傾斜カットラインとを左右両側に
有する左右対称の投影パターンを形成するとともに、光
源の前方及び/又は前部側方を覆うカップ状のシェード
にその後面開口縁から後方に向かって突設されたシェー
ド片を形成し、該シェード片が傾斜カットラインのうち
の一方のカットラインの形成に寄与する反射面上の領域
に向かって光源から発した光を遮るように該領域と光源
との間に位置されるようにしたものである。
【0008】
【作用】本発明によれば、反射鏡によって水平及び傾斜
カットラインを左右対称に形成するとともに、傾斜カッ
トラインのうち右側通行用又は左側通行用の配光パター
ンにとって不要となる方の傾斜カットラインの形成に寄
与する反射面上の領域に向かって光源から発した光を遮
るシェード片の形成位置の選択によって右側通行用の配
光パターンと左側通行用の配光パターンの何れかを選択
することができるので、右側通行用と左側通行用という
2種類の反射鏡を用意する必要がなくなり、コストの低
減等を図ることができる。
【0009】
【実施例】以下に、本発明自動車用前照灯を図示した実
施例に従って説明する。
【0010】図1は自動車用前照灯1の構成を示すもの
であり、自動車用前照灯1は、前面が開口したランプボ
ディ2と、該ランプボディ2の前面開口を覆うように配
置された前面レンズ3と、上記ランプボディ2内に配置
された反射鏡4と、該反射鏡4の内側の所定の位置に配
置された電球5と、該電球5の前方を覆うように配置さ
れたシェード6等から成る。
【0011】反射鏡4はランプボディ2に対して傾動自
在に支持されており、図示しないエイミング機構及びレ
ベリング機構によりその角度が変更され、照射方向を任
意に調整することができるようになっている。そして、
反射鏡4はフィラメントの下方に遮光板を配置すること
なく反射面の全面を利用して右側通行用と左側通行用に
共通した投影パターンが得られるように曲面設計がなさ
れている。尚、反射鏡4の形状については後で詳述す
る。
【0012】7は反射鏡4の中心部に形成された電球取
付孔であり、この孔を通して電球5がランプボディ2内
の所定位置に配置され、電球5の口金部5aの前端寄り
に固着されたフランジ8の内周縁側の部分8aが電球取
付孔7に嵌合されるとともにフランジ8の外周縁部8b
が反射鏡4の後端面4aに当接されている。
【0013】電球5内にはすれ違いビーム用のフィラメ
ント9が設けられ、その中心軸が反射鏡4の主光軸に沿
って配置されている。尚、電球5内には走行ビーム用の
フィラメントが設けられるが図示を省略する。
【0014】シェード6は後方が開口したカップ状の前
頭部10と、その後面開口縁から後方へ突設された板状
の支持片11、11等から成る。そして、支持片11、
11の後端寄りの部分がL字状に屈曲されることによっ
て取付部11a、11aが形成されており、これら取付
部11a、11aを反射鏡4の電球取付孔7に通して反
射鏡4の後端の所定位置に形成されたボス部12、12
にビス止めにより固定する(図1の大円内に拡大して示
す。)ことでシェード6はその前頭部10が上記電球5
の前部を覆うように反射鏡4に取着されるようになって
いる。
【0015】13はシェード片であり、支持片11、1
1のうち、前頭部10の後面開口縁の右側端部より稍上
側の位置から後方に向かって突設されている。このシェ
ード片13は反射鏡4による投影パターンのうち右側通
行用又は左側通行用の配光パターンにとって不要となる
傾斜カットラインの形成に寄与する反射領域にフィラメ
ント9からの光が照射されないようにこれを遮断するた
めに設けられる(その作用については反射面の形状との
関係において後述する。)。尚、本例ではシェード片1
3が支持片11、11、・・・とは別の部分としてシェ
ード6に形成されているが、図3に示すシェード6Aの
ように、シェード片13Aが支持片11としての機能を
持つようにシェード片13の後端部を延長するとともに
これをL字状に屈曲させて取付部14を形成し、該取付
片14を反射鏡4の後端面4aにビス止めしても良い。
【0016】前面レンズ3はレンズステップが形成され
ていない素通しか又はほとんど素通しに近いレンズとさ
れており、図1に示すように、そのレンズ部3aの外周
縁から後方に向かって周壁3bが一体に形成され、更
に、該周壁3bの後端縁に取付突条15が形成されてい
る。そして、この取付突条15がランプボディ2の前端
部に形成されたレンズ据付溝2aに嵌合された状態で前
面レンズ3が反射鏡4の前方を覆うようにランプボディ
2に取着される。尚、前面レンズ3の周壁3bの内面に
は黒色塗装が施されている。
【0017】図4乃至図6は反射鏡4の基本面16の形
状を示すものであり、基本面16は、図4に示すよう
に、配光制御機能を異にする2つの区分領域17、18
から構成されている。
【0018】即ち、図4に示すように、基本面16の光
軸を「x軸」(紙面に垂直な軸であり、手前方向を正方
向とする。)とし、x軸に直交して水平方向に延びる軸
をy軸とする(図の右方向を正方向とする。)ととも
に、x軸、y軸に直交して鉛直方向に延びる軸をz軸と
し(図の上方向を正方向とする。)、この直交座標系の
原点を点Oとしたとき、領域17は正面から見てx−y
平面の上側に位置した中心角が150°の扇形の領域で
あり、領域18は該領域17の下側に位置する中心角が
210°の扇形の領域である。
【0019】この基本面16のうち角型の前照灯に使用
される反射面は図4に1点鎖線で示す長方形19内の部
分である。尚、基本面16の中央には電球取付孔7が形
成されている。
【0020】領域17と領域18とはこれらの境界にお
いて連続に接続されており、よって基本面16にはグレ
アの原因となる段差はない。
【0021】基本面16は代数式によって厳密に表現し
得ない所謂自由曲面として形成されており、CADを使
った各種のパラメーター制御やベクトル制御を加えるこ
とで設計される。
【0022】すれ違いビームに係る配光パターンは左右
の対称性を有していないため、自由曲面の形成法により
反射面の設計を行うことは一般に複雑な曲面操作を要す
る。
【0023】しかし、基本面16が右側通行用と左側通
行用とに共通した投影パターンを得るための形状を有す
ることから明らかなように、反射領域17、18はいづ
れもその形状がx−z平面に関して対称であるため、左
右いづれか一方の側について曲面設計を行ってから対称
操作により他方の面を形成することで基本面16の全面
を形成することができ、これによって設計上の負担が軽
減される。
【0024】自由曲面の生成は、曲線群の生成過程とこ
れに続く曲面群の生成過程を経て行われ、その手順を簡
単に説明すると以下のようになる。
【0025】(1)曲線群の生成 (1−a)パラメーターの入力 先ず、基本放物線の焦点距離や変形率、接線の大きさ、
光線の狙い角度等をコンピューターに入力する。
【0026】(1−b)曲線式の計算 基本放物線とその変形率に基づいて曲線の始点と終点の
座標を求めた後、光線の狙い角度から接線ベクトルの方
向を求めて、その大きさを規定して自由曲線(例えば、
Fergusonの曲線等)を求める。
【0027】(2)曲面群の生成 (2−a)パラメーターの入力 接線ベクトルに対して拘束(直交)条件を付与するか否
かについての指示や、基本楕円の径、ツイストベクトル
等をコンピューターに入力する。
【0028】尚、接線ベクトルに対する拘束条件はフィ
ラメント像の中心軸を揃える光学的操作に対応し、接線
に対する捻れ操作はフィラメント像を長手方向に直角な
方向に移動させる光学的操作に対応する(詳細について
は、本願出願人による特願平3−21130号の出願を
参照)。
【0029】(2−b)曲面式の計算 曲面パッチ(例えば、Coonsの双3次パッチ等)を
生成する。その際、パッチ係数の決定にあたっては、点
の座標、曲線座標(曲面パラメータu、v)に関する接
線ベクトル、ツイストベクトル等が必要となる。
【0030】点の座標の全て、接線ベクトルの一部につ
いては既に得られている自由曲線によって決定されてい
るので、接線ベクトルの残りを基本楕円の形状パラメー
ターや拘束条件、ひねり角度から求めてその大きさを調
整し、また、ツイストベクトルの計算についてはAdi
niの方法やForrestの方法等を適宜に使用す
る。
【0031】このような自由曲面の生成は基本面16を
いくつかの制御区分に分割して行われ、例えば、図6に
示すようになる。
【0032】領域17は2つの領域17R、17Lから
構成されており、正面から見た場合に、領域17Rがy
−z平面の第1象限(y>0、z>0)に位置し、領域
17Lがy−z平面の第2象限(y<0、z>0)に位
置している。
【0033】また、領域18は6つの領域18CRU、
18CRD、18R、18CLU、18CLD、18L
から構成されている。
【0034】領域18CRU、18CRD、18Rは領
域18のうちx−z平面の右側に位置する領域であり、
領域18CRUがx−y平面の直ぐ上側に位置し、中心
角がカットライン角(15°)に相当する角度とされた
扇形の領域であり、領域18CRDはx−y平面の直ぐ
下側に位置し、中心角がカットライン角に相当する角度
とされた扇形の領域である。
【0035】そして、領域18Rは、領域18CRDの
直ぐ下に位置している。
【0036】また、領域18CLU、18CLD、18
Lは領域18のうちx−z平面の左側に位置する領域で
あり、領域18CLUがx−y平面の直ぐ上側に位置
し、中心角がカットライン角に相当する角度とされた扇
形の領域であり、領域18CLDはx−y平面の直ぐ下
側に位置し、中心角がカットライン角に相当する角度と
された扇形の領域である。
【0037】そして、領域18Lは、領域18CLDの
直ぐ下に位置している。
【0038】図7は反射鏡4による投影パターン20を
概略的に示すものである。尚、図中の「H−H」線は水
平線、「V−V」線は鉛直線、点「o」は両線の交点を
それぞれ示している。
【0039】投影パターン20は鉛直線V−Vに関して
対称性を有している。
【0040】21R、21Lは水平線H−Hに対して所
定のカットライン角をもって傾斜した傾斜カットライン
である。一方の傾斜カットライン21Rが鉛直線V−V
の右側に位置した右上がりのラインであり、他方の傾斜
カットライン21Lが鉛直線V−Vの左側に位置した左
上がりのラインである。
【0041】22R、22Lは水平線H−Hに対して平
行な水平カットライン(破線で示す)を示し、その一方
22Rが鉛直線V−Vの右側に位置し、他方22Lが鉛
直線V−Vの左側に位置する。尚、水平カットライン2
2R、22Lは傾斜カットライン21R、21Lの下側
の光によってマスクされている。
【0042】これらのカットラインの形成にあたって
は、曲面パッチの端点での接線ベクトルを、端点の位置
ベクトルに対して直交させることによって、反射鏡4の
前方に配置されるスクリーン上に投影されるフィラメン
ト像の長手方向の中心軸を互いに一致させ、さらに曲面
にねじりを加えることにより、フィラメント像の長手方
向に延びる上縁を揃えるといった光学的な曲面操作が施
される。
【0043】図8乃至図10は反射面によって得られる
フィラメント像の配置例を示すものである。
【0044】図中、「h−h」線、「v−v」線は反射
鏡4の前方に置かれたスクリーン上に設定され、「h−
h」線がx軸に直交して水平方向に延びる線、「v−
v」線がx軸に直交して鉛直方向に延びる線をそれぞれ
示している。尚、「v−v」線は図7の鉛直線V−Vに
相当するが、「h−h」線は、後々の前照灯に関するエ
イミング調整により、図7の水平線H−Hに一致するよ
うに設定される。
【0045】図8は領域17によって投影されるフィラ
メント像の配置傾向を代表的に示すものであり、フィラ
メント像は「h−h」線の近傍又はその下側に位置し、
傾斜カットラインに相当する破線23、23を超えてそ
の上側に位置することはない。
【0046】図9は領域18CLU、18CLD、18
L、18R、18CRDによって投影されるフィラメン
ト像の配置傾向を示すものであり、各フィラメント像は
点oに関して放射状に配置される。
【0047】領域18CLUに係るフィラメント像2
4、24、・・・が傾斜カットライン21Rの形成に寄
与し、領域18CRDに係るフィラメント像25、2
5、・・・が水平カットライン22Lの形成に寄与す
る。
【0048】図10は領域18CRU、18CRD、1
8R、18L、18CLDによって投影されるフィラメ
ント像の配置傾向を示すものであり、各フィラメント像
は点oに関して放射状に配置され、図9のフィラメント
像の配置とは「v−v」線に関して左右対称の関係を有
する。
【0049】領域18CRUに係るフィラメント像2
6、26、・・・が傾斜カットライン21Lの形成に寄
与し、領域18CLDに係るフィラメント像27、2
7、・・・が水平カットライン22Rの形成に寄与す
る。
【0050】図7に示す投影パターン20は各領域によ
るパターンを合成したものであり、図7に示したよう
に、鉛直線V−Vの左右に傾斜カットライン21R、2
1Lと水平カットライン22R、22Lとを有してお
り、領域17による投影パターンのうちのある部分は配
光パターンにおける光度中心部の形成に主に寄与し、領
域18による投影パターンのうちのある部分(つまり領
域18CRU、18CRD、18CLU、18CLDに
よるパターン)は配光パターンにおけるカットラインの
形成に寄与する。
【0051】右側通行用又は左側通行用の配光パターン
を得るためには、投影パターン20に修正を加えること
によって、傾斜カットライン21R、21Lのうち不要
となる方の傾斜カットラインを何等かの方法により除去
する必要がある。
【0052】そのためには、例えば、前面レンズ3のう
ち反射面の領域18CRU又は18CLUに対応する範
囲に光を下方に向けるためのレンズステップを形成する
ことによって、不要となる一方の傾斜カットラインの形
成に寄与する光を水平カットラインより下側に向ける方
法が考えられる。
【0053】しかしながら、この方法では照射方向を調
整するために反射鏡4の鉛直面内における照射角を図示
しないエイミング機構及びレベリング機構により変更し
た場合に、領域18CRU又は18CLUと前面レンズ
3上の所定範囲(光を下方に向ける作用をもったレンズ
ステップが形成される。)との対応関係にズレが生じる
ため、不必要な傾斜カットラインが薄らと残存すること
になってしまう。
【0054】本発明では、シェード6と反射鏡4との位
置関係がエイミング機構及びレベリング機構による反射
鏡4の姿勢調整に無関係であることに着目し、不要とな
る一方の傾斜カットラインの形成に寄与する反射鏡4に
フィラメント9からの光が照射されないようにシェード
片13によって遮り、投影パターン20においてマスク
されている水平カットラインを現出させている。
【0055】即ち、図11、図12に示すようにフィラ
メント9から出射された光のうち反射領域18CRUに
向かう光をシェード片13で遮ることによって、傾斜カ
ットライン21Lが消失し、傾斜カットライン21Lに
よって隠されていた水平カットライン22Lが現れる。
これによって、図13(a)に示すような右側通行用の
配光パターン28が得られることになる。
【0056】尚、図13(b)に示すような左側通行用
の配光パターン29を得るには、x−z平面に関する左
右対称性から明らかなように、シェード片13をx−z
平面に関して図1又は図2に示す位置とは対称的な位置
となるようにシェード6に形成すれば良い。これによっ
て、フィラメント9から出射された光のうち反射領域1
8CLUに向かう光がシェード片13に遮られ、傾斜カ
ットライン21Rによって隠されていた水平カットライ
ン22Rが現れることになる。
【0057】以上のように反射鏡4によって右側通行用
と左側通行用に共通した投影パターン20を形成し、シ
ェード6におけるシェード片13の形成位置の選択によ
って傾斜カットラインの一方を消して、水平カットライ
ンを現出させることで右側通行用の配光パターン28又
は左側通行用の配光パターン29を選択することができ
る。
【0058】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明自動車用前照灯によれば、すれ違いビームに
ついて右側通行用と左側通行用の配光パターンの両者に
対応することができるように、反射鏡によって水平及び
傾斜カットラインを左右対称に形成しておき、傾斜カッ
トラインのうちの不要となる方の傾斜カットラインの形
成に寄与する反射面上の領域に向かって光源から発した
光を遮るシェード片の形成位置の選択によって、右側通
行用の配光パターンと左側通行用の配光パターンのいづ
れかを選択することができるので、両配光パターンに関
して反射鏡の共通化を図ることができ、コストの低減等
を図ることができる。
【0059】尚、上記実施例において示した具体的な形
状乃至構造は何れも本発明の具体化に当たってのほんの
一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技
術的範囲が限定的に解釈されるものではない。例えば、
前記実施例ではシェード片をシェードに一体に形成した
が、シェード片をシェードにビス止等によって取り付け
ることができるようにし、その取り付け位置を選択する
ことによって右側通行用の配光パターンと左側通行用の
配光パターンのいづれかを選択することができるように
する等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲における実施の
態様は全て本発明の技術的範囲に含まれる。また、本発
明を、レンズステップが形成された前面レンズを有する
灯具に適用し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明車輌用前照灯の中央縦断面図である。
【図2】シェードの拡大斜視図である。
【図3】シェード片の変形例を示す平面図である。
【図4】本発明に係る反射鏡の基本面の正面図である。
【図5】本発明に係る反射鏡の基本面の側面図である。
【図6】本発明に係る反射鏡の基本面に関する配光制御
区分を示す正面図である。
【図7】反射鏡の投影パターンを概略的に示す図であ
る。
【図8】領域17に係るフィラメント像の配置傾向を示
す図である。
【図9】反射鏡のうち右側通行用配光パターンの形成に
関与する領域についてフィラメント像の配置傾向を示す
図である。
【図10】反射鏡のうち左側通行用配光パターンの形成
に関与する領域についてフィラメント像の配置傾向を示
す図である。
【図11】シェード片の作用について説明するために反
射鏡とシェード片を示す正面図である。
【図12】シェード片により反射領域に向かう光が遮ら
れる様子を示すための要部を拡大して示す斜視図であ
る。
【図13】配光パターンを概略的に示す図であり、
(a)は右側通行用のパターンを示し、(b)は左側通
行用のパターンを示す。
【符号の説明】
1 自動車用前照灯 4 反射鏡 6 シェード 9 フィラメント(光源) 13 シェード片 13A シェード片 21R、21L 傾斜カットライン 22R、22L 水平カットライン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平線に対して平行な水平カットライン
    と水平線に対して所定の角度をもって傾斜された傾斜カ
    ットラインとを有する右側通行用又は左側通行用のすれ
    違いビームの配光パターンを得ることができる自動車用
    前照灯であって、反射鏡により水平カットラインと傾斜
    カットラインとを左右両側に有する左右対称の投影パタ
    ーンを形成するとともに、光源の前方及び/又は前部側
    方を覆うカップ状のシェードにその後面開口縁から後方
    に向かって突設されたシェード片を形成し、該シェード
    片が傾斜カットラインのうちの一方のカットラインの形
    成に寄与する反射面上の領域に向かって光源から発した
    光を遮るように該領域と光源との間に位置されるように
    したことを特徴とする自動車用前照灯。
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