JPS62285301A - マスクを使用しないで輝点をずらしたディップ形前照灯 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［技術分野］ 本発明は、光ビームが相互間で僅かに相違する高さの２
水平半平面で定められるカットオフ限界よりも下に位置
する、自動車用ディップ形前照灯に関する。

［背景技術］ 例えばフランス特許第２０８７３１７号に記載のこのタ
イプのカットオフは例えば米国で必要とされ、標準５Ａ
ＥＪ　　５７９Ｃに定められているタイプのディップビ
ームに特に適合している。

この標準を満足する為に、カットオフ輪郭は標準スクリ
ーン上で前照灯の光軸の両側に位置する２本の水平半直
線によってほぼ定義され、その時右手半直線は水平線レ
ベルにあり、左手半直線は水平線よりも約１．５％下に
ずれている。更に、最大照度の規定領域は前照灯の軸か
ら右にずれている。

この規格に合致しているビームは横向きのフィラメント
を有する電球を、ビームの高さを減少し屈折プリズムを
成す前面ガラスに必要な厚みを減少、する様に比較的焦
点距離の長いパラボラミラー乃至反射鏡と共用する事に
よって得られる。

又、前面ガラスのプリズムの必要とする偏向量を低下さ
せ、それでガラスの厚みを減少する為に下向きに傾いた
パラボラ反射鏡でフォーカスされる軸方向フィラメント
を有する電球を有する前照灯も提案されている。前記特
許第２０８７３１７号明細書は両タイプの前照灯を記゛
載している。

しかし、前記特許明細書に記載の両実施例においては、
約２９ｍｍ乃至３２ｍｍの長い焦点距離のパラボラ反射
鏡を使用する事が必要であるが、これは従って比較的少
ない光束しか集光しない。

この低光利用率を改善する為に、出願人はその出願に係
わる「自動車用ディップ形前照灯」と題する１９８５年
６月７日付出願番号第８５０６６５５号フランス特許出
願で、形状が複雑で、ほぼ水平に伸びるカットオフ線の
下にフィラメントの像を生じる事が出来、短焦点距離を
使用する事が出来、又、そのため相当多い量の光束を集
光する反射鏡を有する前照灯を提案している。更に詳し
くは、この種の前照灯は、フィラメントの周囲に全方向
に自由に光を放射する軸フィラメント電球と、フィラメ
ントの軸よりも下にこれと平行な軸があり、不連続性の
ない表面を有する反射鏡と、反射鏡の前面に位置し前記
ビームを水平方向に広げる前面ガラスとを有するもので
ある。しかし、前記前照灯の実際上の実施例にも拘らず
、必要とされる輝点の右方向へのずらしを得る為にミラ
ーは右へ回転させねばならない。

残念ながら、ミラーをこの様に回転する事は一般的に好
ましくなく、又、特にこの様な回転は、単一部品として
インジェクトされた２ミラーから成る前照灯の製造に当
たって大きな障害を形成する。この種の前照灯の水平断
面を第１図に略示する。これは、右に向けて角度δずれ
ている（図で下方に）軸１２ａを有するディップビーム
用の第１ミラー１０ａと、第１ミラーと一体を成しその
軸１２ｂが前方に真直ぐ伸びているハイビーム用の第２
ミラー１０ｂとを有する一体形反射鏡１０から成る。

この様な２部分ミラーの離型は、ディップビーム用と主
ビーム用電球１４ａ及び１４ｂとが支持カラー１３ａと
１３ｂに受入れられるが、これらは必然的に前述の軸１
２ａ及び１２ｂに沿って伸びているものであり、この事
はこれらが同−離型軸にそって離型する事が出来ない事
を意味する事から、妨害を受ける事となる。従って、こ
の種の２ミラー前照灯を作るには特殊設計のモールドを
使用する事が必要で、特にモールドはスライドを必要と
するが、これは高価で製造困難なものである。

前述の特許出願明細書記載のものを実現する場合の別の
欠点は、ディップビーム反射鏡に与えられる傾斜は使用
したミラーの焦点距離と前面ガラスの光学的特性との関
数である事である。更に詳説すると、反射鏡は輝点に寄
与する像の角度幅の半分に相当する角度横向きに回転せ
ねばならない。

残念ながら、これ等の像の幅は集光目的に使用される前
面ガラスの領域のサイズと、反射鏡の焦点距離とに依有
するが、これ等のパラメータはディップ形前照灯を格納
するのに自動車で得られる空間の関数であり、更に一般
的には自動車の設計要求の問題である。

［発明の開示］ 本発明は、オフセット集光スポットを得る為にその軸を
右に回転する必要性の無いディップ形前照灯を提供する
のに離型問題を除去する事を特に狙いとするものである
。従って、フィラメント即ち電球は道路軸に平行のまま
であり、この種のディップ形前照灯を含む２ミラー形前
照灯は、両ミラーか同一軸に沿って離型されて妥当な価
格で容易に製造し得る。

本発明は、ほぼ水平なカットオフの下に位置するディッ
プビームを発生可能のディップ形前照灯を提供するが、
該前照灯は、周囲に全方向に自由に光を放射する軸フィ
ラメントを有する電球と、フィラメント軸の下にこれと
平行に走る軸（ＯＸ）を有する反射鏡とを有し、前記反
射鏡は不連続無しの表面を有するが、又前記前照灯は更
に反射鏡の前に設置され前記ビームを水平方向に広げ得
る前面ガラスを有するが、前記前照灯は、反射鏡が２つ
の直径方向に対向位置する第１の象限を宵するが、その
表面は、前照灯軸に対して横方向にずれると共にカット
オフの下に位置する集光を作るフィラメント像を作る為
にフィラメントの各軸端の近くに位置する焦点を夫々有
するパラボロイドの少なくともほぼ２部分と、その他の
２象限が前記第１の２象限の間の滑らかな連続的な遷移
を作り、大部分がカットオフの下に位置するフィラメン
ト像を作る表面によって形成される、という部分とを有
する、と言う改良点を有するものである。

［発明を実施するための最良の形態］ 第２図から第４図までに略示する様な本発明の前照灯は
長さ土で半径工の軸方向円筒形のフィラメント１００を
有する電球と、反射鏡即ちミラー２００と、前照灯を閉
止する配光ガラス３００とを有する。

フィラメント１００の軸は反射鏡の軸Ｏｘ上にはなく、
その半径二に等しい距離上の方にずれている。この様に
して、フィラメントの光放射面の底部が前記軸Ｏｘに接
している。

反射鏡の表面は不連続性のない面でフィラメントの像を
その大部分を水平面よりも下に形成し、又、後に説明す
る通り、その最上部が前記水平面上又はその近くにある
様に設計されている。反射鏡の表面は又、反射鏡から得
られた輝点が道路軸に関して右側に（あるいは、道路の
左側を通行する車に対しては左側に）ずれる様に設計さ
れている。

用語「不連続性のない」とは２次の連続性が存在すると
いう事を意味するのに使用する、換言すれば、表面上に
引かれた任意の線に沿った任意の点において、線の両側
の切手面が等しいという事である。従ってこの様な表面
は切れ目が無い。実際には、この配列は実際の表面が理
論的に設計された表面と非常によくマツチするものが製
造され得ると言う事を意味し、そのため、オフセットパ
ラボロイドを含む相当の先行技術のミラーに特有な欠陥
を除去する。特に、この種の連続性は反射鏡がプレスで
製造し得る事を意味する。

第４図に見られる様に、反射鏡は４領域即ち扇形２０１
乃至２０４に分割されるが、これ等は次に数学的に定義
される所だが、上述の連続性に関しては、特に前記扇形
の間で確立されている。これ等の４扇面はその相互間が
水平面ｘｏｙ及び垂直面ＸＯＺによって区分されてその
ため各扇形は一つの象限を占拠している。第４図に示す
象限は正確なものではあるが、用語「象限」は請求範囲
を含めた本明細書において、一方がほぼ垂直で他方がほ
ぼ水平な２平面で限界された任意の扇形を定義するもの
として使用する。

象限２０１と２０２の表面は、軸Ｏｘに関して右に、下
の方にずれた集光スポットを形成するフィラメント像を
生じる様に設計されている。

象限２０３と２０４の表面は象限２０１と２０２の間に
前述した連続性の下に遷移させる様に、かつ前照灯の軸
の近くではあるがその大部分が前記軸を通過する水平面
の下にあるフィラメント像を作り出す様に設計されてい
る。特に、これらの全ての像の中心は前記平面の下に位
置している。

理論的計算によると、上述の特性を有する表面は特に、
直角座標系［０，ｘ、ｙ、ｚ］に対して下記の方程式を
満足する表面を含んでいる：象限２０１に対して： Ｘ　＝　Ｙ　　／　４　ｆ　　＋　ｚ　２／　４　ｆ即
ち、焦点距離ｆ１で、フィラメント１００の軸後端部に
ほぼ位置する焦点Ｆ１を有するパラボロイドである（第
２図に見られる様に、フィラメントの「後端」とは座標
原点Ｏに最も近いフィラメント端である）。

象限２０２に対して： Ｘ−’ｌ”　／４　ｆ　　＋ｚ２／４　ｆ即ち、焦点距
離ｆ２でフィラメント１００のほぼ軸部端に位置する焦
点Ｆ２を宵する別のパラボロイトである（即ち原点から
最も遠い端部に焦点が位置する）。

象限２０３に対して： ｘ＝ｙ２　−／　４　ｆ　２　＋　ｚ　　／　４　（ｆ
　２　　　Ｐ　）又、象限２０４に対しては： ｘ＝ｙ２　　／４　ｆ１＋Ｚ　　／４　（ｆ１＋Ｑ）こ
の最後の２式でΔｆはＦ２−ｆ、の差に等しく、フィラ
メントの長さｌにほぼ等しい。

ここに再現するのは余計な事と考えられる複雑な数学計
算によって、それらの端において象限２０３と２０４の
表面は表面２０１と２０２のＦｌとＦ２に焦点を持つパ
ラボラ曲線上に存在し、又これらがそれ等の間で平滑な
遷移、即ち前述の第２次連続性の遷移、を行う事が示さ
れる。

第５図乃至第８図は、全面ガラス無しで、第２図乃至第
４図に示す反射鏡２００の象限２０１と２０４の夫々で
作られた照明に対応する等カンデラ曲線Ｃ乃至Ｃ４のス
クリーン上でのプロン■ トである。前述の通り、象限２０１は、象限２０２が成
すと同様に、スクリーンの中心Ｈ（即ち前記スクリーン
と前照灯の軸Ｏｘとの交点）に対して右下にずれた集光
スポットを作る。これ等のプロットから見られる様に、
ずれた集光スポットはディップビームの右手半カットオ
フから始まる。　・ 又第７図と第８図から、象限２０３と２０４が作り出し
た照明は、領域２０１と２０２によって始められたと同
様に前記半カットオフにそって右側に伸び、鋭いエツジ
を成している。

第５図乃至第８図の各々の照明を重ね合せる事によって
得られた総合配光を第９図に示すが、これは投射スクリ
ーン上での等カンデラ曲線ＣＴのプロットである。

第１０図は前述のミラー２００に特に良く適合する前面
ガラスの可能な１実施例である。これは図示の様に配列
された１３の領・域３０１乃至３１３を有する。領域３
０１と３１３とはミラーの象限２０３と２０４の大部分
に対応する。これ等の領域は非偏向的ないし事実上非偏
向的で、ビームの右手カットオフ及び輝点の形成を損な
わない様になっている。

中央領域３０６．３０７、及び３０８は、特に、ビーム
に必要とされる大きな幅を与える様に相当な水平偏向を
生じるようになっている。

ガラス３００の残り部分は、特に左側の照明を増加して
領域３０１と３１３を通過するビームの一部で始まった
右側カットオフを延長する為に中間的な水平偏向を行う
。

上述した通り、前記ディップ形前照灯のフィラメント従
って電球の軸は道路軸に正確に平行である。従ってこの
ディップ形前照灯を主ビーム前照灯に協同させて２ミラ
一反射鏡を含む単一ブロックの形にする事は容易である
。主ビーム前照灯の電球の軸は好ましくは道路軸に平行
なので両方のミラーのカラーは平行であり、その為、離
型に関して困難性が無く、特に簡単なモールド操作で２
ミラ一反射鏡を作る事が可能となる。

しかし、変形実施例（図示せず）に於いては、この様に
してずらした像に対してミラーを下向きに傾斜させ、次
に前面ガラス内の偏向プリズムによって適当に引上げる
事も出来る。この種のビーム引上げプリズムは、表面不
連続性が光を上向に強く偏向する従来から使用されてい
るビーム引下げプリズムとはｔ１違し、光を強く下向き
に偏向する表面不連続性を有する。換言すれば、ビーム
引下げプリズムガラスから不可避的に漏れた光が対向車
ドライバにげん惑を与えるが、ビーム引上げプリズムガ
ラスからの光の不可避的な漏れは地上で無害に消費され
てしまう。

この種の傾斜軸前照灯が複合形主ビーム、ディップビー
ム２ミラー形前照灯の一方である場合に於いては、２平
行軸に沿っての離型の長所を維持する為に、主ビームミ
ラーの軸も又同一角度下向きに傾斜させねばならない。

通常主ビームの最大光度領域の対応ずれを生じるこの角
度ずれを補償する為、主ビーム電球のフィラメントは、
前記最大光度の領域が道路軸に対して適当に位置する様
にこれを引上げる様に、ミラー軸に垂直に下向きにずら
せる。この垂直補償シフト中、軸方向での焦点／フィラ
メント関係は変化しない、と言うのはフィラメントの中
心は焦点から垂直下方にあるからである。

例示すると、この種の垂直シフトは焦点距離２２．５ｍ
ｍのパラボラミラーに対して約０．５ｍｍでよい。

本発明の別の実施例に於いてはミラー２００はやはりほ
ぼ等しい寸法の４象限から成るが、これらは次式で定義
される： 象限２０１に対して： ｘ＝ｙ　　／４ｆ　　＋ｚ２／４（ｆ　　−Ｒ）ここに
、 象限２０２に対して： ｘ”ｙ　　／４ｆ２３＋ｚ　　／４　（ｆ２３−Ｓ）こ
こに 象限２０３に対して： ｘ＝ｙ２　　／４ｆ２３＋ｚ　　／４．（ｆ２３−Ｔ）
ここに、 象限２０４に対して： ｘ＝ｙ２　　／４　ｆ１４＋ｚ　　／４　　（ｆ１４−
Ｕ）ここに、 これ等の式でｆ１４とｆ１３とは、座標原点に最も近い
フィラメント端部の近くに位置する別々の２焦点に対応
する焦点距離であり、又、ｆ２３とｆ２４とは座標原点
から最も離れたフィラメント端の近くに位置する別々の
２焦点の焦点距離である。

上述の各表面は隣接面間で連続的な遷移をなし、表面が
対を成す接続部で連続も確保される。

上述した様な表面は、４象限間のパラボラ状境界曲線の
４種の相違する焦点距離を使用する事によって相互間お
よび基準軸に対してフィラメント増を精細に分配する事
を得、従って全面ガラスの製造に大きな融通性をもたら
す。

本発明の概念は、特に得られた高い光能率の為にそんな
に高くない反射鏡を使用している事によって実現されて
いる。特に本発明は最大高さが７０　ｍｎ＋を越さない
前照灯を夫々２０ｍ１１と２５ｗの焦点距離ｆ　とｆ２
　（例えば第１実施例）を使用して提供する事か出来る
。

勿論、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。特に道路の右側通行に対して、当業者は上述の説明
に対して必要とされる対称的な変化を行う事は完全に可
能な所である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の２ミラー前照灯の水平断面略図であ
り、第２図は本発明によるディップ形前照灯の長手垂直
断面略図であり、第３図は第２図の前照灯の水平断面略
図であり、第４図は第２図及び第３図に示す前照灯の背
面略図であり、第５図から第９図までは第２図乃至第４
図に示す前照灯の反射鏡を使用して得られた、スクリー
ン上の等カンデラ曲線であり、第１０図は前記前照灯用
の好ましい全面ガラスの前面の略図である。 図において、１００はフィラメント、２００は反射鏡、
２０１−２０４は反射鏡の各象限、３０１−３１３は前
面ガラスの各領域である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ほぼ水平なカットオフの下に位置するディップビ
   ームを発生可能であり、光を全方向に自由に放射する軸
   方向フィラメントを有する電球と、フィラメント軸の下
   にこれと平行な軸（Ｏｘ）を有し不連続性の無い表面を
   有する反射鏡と、反射鏡の前に位置し前記ビームを水平
   方向に広げる前面ガラスとを有する形式の自動車用ディ
   ップ形前照灯において、前記前照灯は、その表面が前照
   灯軸に対して側方にずれ、かつカットオフ以下に位置す
   る集光部を作るフィラメント像を作り出す為にフィラメ
   ントの各軸方向端の近くに位置する焦点を有する少なく
   ともほぼパラボロイドの２部分である直径方向に対向す
   る２つの第１の象限を有し、その他の２象限は前記第１
   の２象限の間の滑らかな連続的な遷移をなし、殆どの部
   分がカットオフ以下に位置するフィラメント像を作り出
   す表面によって形成されている事を改良点とする自動車
   用ディップ形前照灯。
2. （２）フィラメントは円筒状で反射鏡の軸（Ｏｘ）から
   上方にその半径に等しい距離ずれている、特許請求の範
   囲第１項に記載の前照灯。
3. （３）前記第１の２象限はパラボロイドで、その焦点は
   フィラメントの各軸端に位置する、特許請求の範囲第１
   項に記載の前照灯。
4. （４）第１の２象限は以下に示す方程式のそれぞれ、 ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿１＋ｚ＾２／４ｆ＿１及びｘ−ｙ＾
   ２／４ｆ＿２＋ｚ＾２／４ｆ＿２ で定義される面であり、第２の２象限は以下の方程式の
   夫々一つによって定義され、 ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿２＋ｚ＾２／４（ｆ＿２−Ｐ）ここ
   にＰ＝Δｆ／（１＋ｙ＾２／４ｆ＾２＿２）及び ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿１＋ｚ＾２／４（ｆ＿１＋Ｑ）ここ
   にＱ＝Δｆ／（１＋ｙ＾２／４ｆ＾２＿１）ここにｆ＿
   １とｆ＿２とは前記パラボロイドの焦点距離であり、Δ
   ｆはフィラメントの長さにほぼ等しい、特許請求の範囲
   第３項に記載の前照灯。
5. （５）第１の２象限が次記の方程式の夫々一つで定義さ
   れた表面であり、 ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿１＿４＋ｚ＾２／４（ｆ＿１＿４−
   Ｒ）ここに Ｒ＝（ｆ＿１＿４−ｆ＿１＿３）／（１＋ｙ＾２／４ｆ
   ＾２＿１＿４）ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿２＿３＋ｚ＾２／４
   （ｆ＿２＿３−Ｓ）ここに Ｓ＝（ｆ＿２＿３−ｆ＿２＿４）／（１＋ｙ＾２／４ｆ
   ＾２＿２＿３）又、第２の２象限は次の方程式で夫々定
   義される面であり、 ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿２＿３＋ｚ＾２／４（ｆ＿２＿３−
   Ｔ）ここに Ｔ−（ｆ＿２＿３−ｆ＿１＿３）／（１＋ｙ＾２／４ｆ
   ＾２＿２＿３）Ｘ＝ｙ＾２／４ｆ＿１＿４＋ｚ＾２／４
   （ｆ＿１＿４−Ｕ）ここに Ｕ＝（ｆ＿１＿４−ｆ＿２＿４）／（１＋ｙ＾２／４ｆ
   ＾２＿１＿４）ここにｆ＿１＿４とｆ＿２＿３とは反射
   鏡の頂点と前記フィラメントの第１端に近い第１焦点と
   の間の距離であり、ｆ＿１＿３とｆ＿２＿４とは反射鏡
   の頂点と前記フィラメントの他端に近い第２焦点との間
   の距離である、特許請求の範囲第１項に記載の前照灯。
6. （６）前面ガラスは２領域を有し、これ等は第２の象限
   の大部分に夫々対応し、これ等は非偏向領域またはほぼ
   非偏向領域である、特許請求の範囲第１項に記載の前照
   灯。