JP2003338210A - 車輌用前照灯 - Google Patents
車輌用前照灯Info
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/24—Light guides
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Abstract
光面積を増大させて被視認性を向上させると共に光束の
有効利用を図ることを課題とする。 【解決手段】 集光性を有するリフレクタ5と、光源6
と、上記光源から出射され上記リフレクタで反射された
光を前方へ投射する凸レンズ7とを備えたいわゆるプロ
ジェクタ型の車輌用前照灯において、上記リフレクタと
上記凸レンズとの間の位置から透明な導光体8が照射軸
x−xから離間する方向に突出され、上記導光体は、上
記光源に臨んだ入射面10と該入射面から導光体内に入
射した光を反射させて前方へ照射する反射面12を備
え、上記導光体によって前方へ照射された光14が上記
凸レンズから投射された光15によって形成される配光
パターン16に付加照射される。
Description
に関する。詳しくは、リフレクタによって集光された光
を凸レンズによって前方へ投射する車輌用前照灯におい
て、光源を増やさずに発光面積を増大させて対向車等か
らの被視認性を高め、且つ、光束の有効利用を図って視
認性を高める技術に関する。
ゆるプロジェクタ型の前照灯がある。プロジェクタ型前
照灯は、集光性を有するリフレクタと、光源と、上記光
源から出射され上記リフレクタで反射された光を前方へ
投射する凸レンズとを備え、リフレクタの見かけ面積が
小さい割に大きな光束数を出射することができ、正面面
積を小さく構成することが出来る。従って、前照灯を小
型に構成することが出来る。
配置することによって、配光パターンに明瞭なカットラ
イン(明暗境界線)を形成することが出来るので、幻惑
光の照射を効果的に抑えることが出来、すれ違いビーム
の照射に好適である。
ロジェクタ型の前照灯にあっては、前照灯の奥行をなる
べく小さくするために、リフレクタの集光領域近傍に配
置された凸レンズによって光の投射が行われるので、投
射レンズの有効透過面積は極めて小さなものとなる。そ
のため、発光面積が極めて小さなものとなるので、対向
車や先行車のドライバー及び歩行者から視認しづらく、
対向車や先行車のドライバー及び歩行者がすれ違い車輌
や後続車輌及び近接してくる車輌に気付くのが遅れる惧
がある。
照灯にあっては、遮光部材によって遮られる方向に向か
った光が無駄となり、その分利用光束数が減少してしま
うという問題もある。
は、リフレクタで凸レンズの焦点近傍に集光パターンを
形成し、それを凸レンズで拡大することで配光パターン
とするため、リフレクタに複数の反射ステップを設けて
所望の配光パターンを形成する前照灯と比較して、配光
パターンの所望の場所に光を向けることが難しいといっ
た問題がある。さらに、凸レンズにより光源像が拡大さ
れてしまうため、ホットゾーン(配光パターンの集光領
域)を形成し難いという問題があった。
用前照灯において、発光面積を増大させて対向車等から
の被視認性を向上させると共に光束の有効利用を図って
視認性を高めることを課題とする。
上記した課題を解決するために、リフレクタと凸レンズ
との間の位置から透明な導光体が照射軸から離間する方
向に突出され、上記導光体は、光源に臨んだ入射面と該
入射面から導光体内に入射した光を反射させて前方へ照
射する反射面を備え、上記導光体によって前方へ照射さ
れた光が凸レンズから投射された光によって形成される
配光パターンに付加照射されるようにしたものである。
リフレクタと凸レンズとの間の位置から照射軸から離間
する方向に突出された導光体が光るので、前方から見た
ときの発光面積が大きくなり、視認されやすくなる。
も、遮光部材によって無駄になってしまうはずの光束を
導光体によって凸レンズから投射された配光パターンに
付加照射することによって、配光パターンの所望の場所
に光を向けることが出来、さらには配光パターンのホッ
トゾーンを形成し易くなる。
施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、図示し
た実施の形態は、本発明をすれ違いビームを照射する自
動車用前照灯(以下、「前照灯」と称する)に適用した
ものである。
の実施の形態を示すものである。
ンプボディ2と該ランプボディ2の前面開口を覆うカバ
ーレンズ3とによって画成された灯室4内にリフレクタ
5、光源6、凸レンズ7、導光体8等が配設されて成
る。
れ、光の屈折制御あるいは反射屈折制御を行うレンズス
テップと称される素子を有しない、いわゆる素通しのも
のであるが、必要に応じてレンズステップを形成しても
良い。
反射して所定の領域に集光させる特性を有する反射面5
aを有する。上記集光域は前方から見て上下幅に比較し
て左右幅が大きい横長で前後にもやや広がりを持った領
域である。
6が取り付けられている。白熱バルブ6のフィラメント
6aが封入されたガラス球6bの前面にはブラックトッ
プと称される遮光膜6cが付与されており、該遮光膜6
cによってフィラメント6aから凸レンズ7に直射され
る光が遮蔽されるようになっている。
ルブ6に限定されず、放電バルブ、その他の点灯方式の
バルブも採用することができる。
レンズ7が配置され、該凸レンズ7によってリフレクタ
5の反射面5aによって反射された白熱バルブ6の光が
前方へすれ違いビームとして照射軸x−xに沿って投射
される。
置に遮光部材として遮光板9が配置される。該遮光板9
はすれ違いビームの配光パターンの上縁(「カットライ
ン」と称される)を限定するものであり、遮光板9の上
端縁9aが上記したリフレクタ5の集光域内に位置する
ように配置され、この遮光板9の上端縁によって上記カ
ットラインが形成される。そして、上記凸レンズは、そ
の焦点Fが遮光板9の上端縁9aの左右方向における中
央部近傍に位置するように配置される。
体8が配設される。
ら見て楔状を為している。導光体8は上端面である入射
面10、入射面10の前端からほぼ垂直に下方へ延びる
出射面11及び入射面10の後端と出射面11の下端と
の間を結ぶ反射面12を有し、入射面10にはフレネル
ステップ13、13、・・・(図3参照)が白熱バルブ
6のフィラメント6aの位置をほぼ中心とする同心円状
に形成されている。そして、導光体8は入射面10がリ
フレクタ5と遮光板9との間でリフレクタ5の下端とほ
ぼ同じ高さに位置するように配置される。
し下方へ向かった光14、14、・・・は導光体8の入
射面10に入射する。そして、上記光14、14、・・
・はフレネルステップ13、13、・・・で屈折されて
導光体8内を反射面12に向かう。なお、フレネルステ
ップ13、13、・・・は入射面10に入射した光を反
射面12に向かわせるためのものであるので、屈折のみ
によって光を制御する屈折型フレネルステップに限ら
ず、反射によって光を制御する反射型フレネルステップ
であってもかまわない。すなわち、当該部位に形成する
ステップとしてどちらの型のフレネルステップが効率よ
く光を所望の方向、すなわち、反射面12の方向に向け
ることができるかという観点から選択されるものであ
る。また、フレネルステップ13、13、・・・を、上
記したように、白熱バルブ6のフィラメント6a位置を
ほぼ中心とする同心円状に形成するのは、正面形状で矩
形を為す導光体8の反射面12にほぼ均一に光を振り向
けるのに好適であるからであるが、正面方向から見て入
射面12から放射状に導光体8内に光を振り向ける場合
には、左右に延びる平行な直線状に形成すると良い。
によって制御されて反射面12に向かった光14、1
4、・・・は反射面12によって反射されて出射面11
から出射される。そして、出射面11から出射された光
14、14、・・・は凸レンズ7によって前方へ投射さ
れた光15、15、・・・によって形成されるすれ違い
ビームの配光パターン16に付加照射される。導光体8
から出射される光14、14、・・・が付加照射される
位置は特に限定されないが、例えば、カットライン17
の左右における中央部のやや下側、いわゆるホットゾー
ン18に付加照射して、走行路の遠方視認性を向上させ
ることが考えられる。
5によって反射された光13、13、・・・が投射され
ることによって光って見える箇所である凸レンズ7の前
方から見た面積は小さく、対向車や先行車のドライバー
及び歩行者から視認しづらいが、導光体8も前方から見
て光って見えるので、全体の発光面積が大きくなり、対
向車や先行車のドライバー及び歩行者から視認しやすく
なり、対向車や先行車のドライバー及び歩行者がすれ違
い車輌や後続車輌及び近接してくる車輌に気付くのが遅
れるという惧が無くなる。
場所、すなわち、フレクタ5と遮光板9との間でリフレ
クタ5の下端とほぼ同じ高さに位置する場所は、そこに
リフレクタ5の反射面が仮に形成されていたとしても、
該反射面で反射された光は、遮光板9によって遮られて
(図1に2点鎖線で示す19参照)前方に投射されない
か、遮光板9によって遮られない光(図1に2点鎖線で
示す20参照)は極端に上方へ向かって、そのまま前方
へ投射されれば、対向車のドライバー等に対する幻惑光
となり、また、ランプボディ2の内面、バンパー等で2
次、3次、・・・と反射されて、これも幻惑光となる。
従って、上記光19、20が生じないように上記場所に
は反射面を形成しないようにしたり、仮に上記場所に反
射面を形成した場合には、上記光20が外部に照射され
ないように、適当な遮光手段を講じる等の対処をしなけ
ればならないようなものである。上記前照灯1にあって
は、このように本来無駄な光となってしまう光14、1
4、・・・を導光体8によって前方へ照射し、且つ、凸
レンズ7によって投射された光によって形成される配光
パターン16に付加照射するので、光源6から出射され
た光を有効に利用することが出来ると共に、配光パター
ンの所望の場所に光を向けることが出来、さらには配光
パターンのホットゾーンを形成し易くなる。
が上記導光体8と異なる。すなわち、該導光体8Aは正
面形状で円弧部が下側に位置した扇形をしている。その
他の部分については上記導光体8と同様である。
あっては発光面積がより大きくなり、被視認性がさらに
向上する。
はいずれも傾斜した面として説明したが、このようにす
ることによって、出射面11と対向した面の全面を有効
反射面とすることが出来、光束の利用効率がよい。しか
しながら、出射面11と対向する面の全部を有効反射面
とする必要がない場合又は被視認性の更なる向上やレイ
アウト上の都合により出射面11の面積を拡大した場合
は、出射面11に対向した面を入射面10及び出射面1
1に対して共に傾斜した反射面と入射面10に対して垂
直で且つ出射面11に対して平行な非反射面とを交互に
形成した階段状の面としても良い。
る。
りに傾斜した入射面21と該入射面21の前端から基準
面が前下がりに傾斜した出射面22と入射面21の後端
と出射面22の下端との間を結ぶ反射面23とを備え、
上記出射面22が階段状に、すなわち、ほぼ前後方向に
延びる水平面22a、22a、・・・と前方に対して正
対した垂直面22b、22b、・・・とが交互に形成さ
れたものである。そして、導光体8Bは、入射面21の
前端が遮光板9の下端に近接し、入射面21の後端がリ
フレクタ5の反射面5aの下端5a′のほぼ下方に位置
するように配置される。
により、光源と入射面21との距離が大きくなるため、
照射される光源像が小さなものとなり、配光パターンの
ホットゾーン(集光領域)が形成し易くなる。
したのは、反射面23で反射された光を垂直面22b、
22b、・・・から出射させることによって出射時に光
が上方に屈折して照射光が上方に向かわないようにする
ためである。従って、出射時に大きな屈折があっても構
わないならば、出射面22を階段状にする必要はない。
形態を示すものである。なお、図7には、要部以外のも
の、すなわち、ランプボディや前面カバー等の図示は省
略してある。
右計4個の導光体8U、8D、8L、8Rが突設された
ものである。
は、第1の実施の形態に比較して導光体による発光面積
が約4倍になり、前方からの被視認性が著しく向上す
る。
形態を示すものである。なお、図8には、第2の実施の
形態におけると同様に、要部以外のもの、すなわち、ラ
ンプボディや前面カバー等の図示は省略してある。
を照射する前照灯に本発明を適用したものである。従っ
て、リフレクタ5Cと凸レンズ7との間に遮光部材とし
て遮光板9Cが配置され、リフレクタ5Cによって反射
された光のうちの一部を凸レンズ7に対して遮って、配
光パターンの上縁(カットライン)を限定するようにな
っている。
バルブ24が光源として配置される。そして、リフレク
タ5Cの下端と遮光板9Cとの間の位置から下方へ延び
る導光体8Cが配置され、リフレクタ5Cの光軸x−x
を挟んで導光体8Cの反対側の位置に付加リフレクタ2
5が配置される。付加リフレクタ25は放物面形状の反
射面を有する放物面部25aと平面反射面を有する平面
部25bとから成り、放電バルブ24からの光を放物面
部25aで平行光束として平面部25bに向けて反射
し、平面部25bによって導光体8Cの前面に向けて反
射するようになっている。
反射面26、26、・・・が間隔を開けて上下方向に配
列されている。また、導光体8Cの前面には前下がりに
傾斜した付加反射面27、27、・・・とリフレクタ5
Cの光軸x−xに対してほぼ垂直な面を為す透光面2
8、28、・・・とが交互に形成されている。上記透光
面28、28、・・・は上記反射面26、26、・・・
と前後方向でほぼ対向した位置に形成されている。そし
て、上記付加リフレクタ25は放電バルブ24から直射
された光29、29、・・・を付加反射面27、27、
・・・へ向けて反射するようになっている。
っては、リフレクタ5Cで反射されて遮光板9Cの上縁
近傍で集光した光30、30、・・・は、遮光板9Cに
よって遮られたものを除いて凸レンズ7によって前方へ
投射されてすれ違いビームの配光を形成する。また、導
光体8Cの入射面31から導光体8C内に入射した光は
32、32、・・・は導光体8Cの後面の反射面26、
26、・・・で反射されて導光体8Cの前面に形成され
た透光面28、28、・・・を透過して前方に照射され
る。さらに、付加リフレクタ25で反射された光29、
29、・・・は導光体8Cの前面に形成された付加反射
面27、27、・・・で反射されて上記光32、32、
・・・と混合されて前方へ照射される。これによって、
上記した第1の実施の形態におけると同様の効果を奏す
る。
合、放電バルブ24のガラスチューブの下側に沃化物が
溜まるため、該沃化物を透過して導光体8Cの入射面3
1に入射する光32、32、・・・は黄色味がかった光
となる。そのため、導光体8Cの後面の反射面26、2
6、・・・によって反射されて前方へ照射される光は黄
色味がかった色となり、前方路面を照射する光に色むら
が生じ、視認性を低下させるという問題がある。そこ
で、上記第3の実施の形態にあっては、付加リフレクタ
25によって導光体8Cの付加反射面27、27、・・
・に放電バルブ24本来の発光色の光若しくは青味がか
った光29、29、・・・を照射し、該光を付加反射面
27、27、・・・によって前方へ照射して上記黄色味
がかった光32、32、・・・と混合することによっ
て、路面照射光の色むらを解消することができる。
上方に向かってロス光となる光を前方の路面照射に振り
向けることができ、放電バルブ24から出射される光を
効率よく利用することができる。
射面27、27、・・・に向けて反射するための付加リ
フレクタの反射面の形状は、上記した2部25a、25
b構成のもの25に限らず、放電バルブ24からの光を
付加反射面27、27、・・・へ向けて反射することが
できるものであれば、例えば、回転楕円面反射面等適宜
の形状であってかまわない。
って反射される光を青味がかった光とするときは、例え
ば、付加リフレクタ25の反射面に青色のコーティング
を施すことによって可能であるほか、付加反射面27、
27、・・・の表面に青色のコーティングを施す等、適
宜の手段を適用することができる。さらには、導光体8
Cを青味がかった透明材料で形成することによっても、
上記色むらを解消することができる。
をすれ違いビームを照射する自動車用前照灯に適用した
ものを示したが、本発明の適用範囲がすれ違いビームを
照射する自動車用前照灯に限定されることを意味するも
のではない。例えば、自動車用前照灯であっても、走行
ビームを照射する自動車用前照灯に適用しても上記した
効果を奏するものであり、そのような適用も本発明の技
術的範囲に入るものである。。
例に示した各部の形状乃至構造は、いずれも本発明を実
施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに
過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に
解釈されることがあってはならないものである。
に、本発明車輌用前照灯は、集光性を有するリフレクタ
と、光源と、上記光源から出射され上記リフレクタで反
射された光を前方へ投射する凸レンズとを備えた車輌用
前照灯であって、上記リフレクタのと上記凸レンズとの
間の位置から透明な導光体が照射軸から離間する方向に
突出され、上記導光体は、上記光源に臨んだ入射面と該
入射面から導光体内に入射した光を反射させて前方へ照
射する反射面を備え、上記導光体によって前方へ照射さ
れた光が上記凸レンズから投射された光によって形成さ
れる配光パターンに付加照射されることを特徴とする。
リフレクタと上記凸レンズとの間の位置から照射軸から
離間する方向に突出された導光体が光るので、前方から
見たときの発光面積が大きくなり、視認されやすくな
る。
も、遮光部材によって無駄になってしまうはずの光束を
導光体によって凸レンズから投射された配光パターンに
付加照射することによって、配光パターンの所望の場所
に光を向けることが出来、さらには配光パターンのホッ
トゾーンを形成し易くなる。
個の導光体が設けられているので、発光面積がさらに大
きくなり、被視認性がさらに向上する。
レクタと凸レンズとの間にリフレクタからの反射光の一
部を遮って配光の上縁を限定する遮光部材が設けられ、
上記導光体は、リフレクタと遮光部材との間の位置で光
源より下方に配置されているので、配光の上縁を限定す
るために遮光部材によって遮られてしまう光を前方へ照
射することができ、光源の光の有効利用を図ることがで
きる。
光源が放電バルブであり、リフレクタの光軸を挟んで導
光体の反対側に付加リフレクタが設けられ、導光体の前
面の一部に上記付加リフレクタからの反射光を前方へ向
けて反射する付加反射面が形成されたので、放電バルブ
の下方へ照射される着色光の色を付加リフクレタ及び付
加反射面を介して照射される光の色によって緩和又は除
去して路面照射光の色むらを解消することができる。
の実施の形態を示すものであり、本図は縦断面図であ
る。
要部の正面図である。
要部の縦断面図である。
タ、6…白熱バルブ(光源)、7…凸レンズ、8…導光
体、9…遮光板(遮光部材)、10…入射面、12…反
射面、14…導光体によって前方へ照射される光、15
…凸レンズによって投射される光、16…配光パター
ン、x−x…照射軸、8A…導光体、8B…導光体、2
1…入射面、23…反射面、8U…導光体、8D…導光
体、8L…導光体、8R…導光体、5C…リフレクタ、
8C…導光体、9C…遮光板(遮光部材)、24…放電
バルブ、25…付加リフレクタ、26…反射面、27…
付加反射面、29…付加リフレクタ及び付加反射面を介
して照射される光、30…凸レンズによって投射される
光、31…入射面、32…導光体を透過して照射される
光、x−x…リフレクタの光軸
Claims (4)
- 【請求項1】 集光性を有するリフレクタと、光源と、
上記光源から出射され上記リフレクタで反射された光を
前方へ投射する凸レンズとを備えた車輌用前照灯であっ
て、 上記リフレクタと上記凸レンズとの間の位置から透明な
導光体が照射軸から離間する方向に突出され、 上記導光体は、上記光源に臨んだ入射面と該入射面から
導光体内に入射した光を反射させて前方へ照射する反射
面を備え、 上記導光体によって前方へ照射された光が上記凸レンズ
から投射された光によって形成される配光パターンに付
加照射されることを特徴とする車輌用前照灯。 - 【請求項2】 複数個の導光体が設けられていることを
特徴とする請求項1に記載の車輌用前照灯。 - 【請求項3】 リフレクタと凸レンズとの間にリフレク
タからの反射光の一部を遮って配光の上縁を限定する遮
光部材が設けられ、 上記導光体は、リフレクタと遮光部材との間の位置で光
源より下方に配置されていることを特徴とする請求項1
に記載の車輌用前照灯。 - 【請求項4】 上記光源が放電バルブであり、 リフレクタの光軸を挟んで導光体の反対側に付加リフレ
クタが設けられ、 導光体の前面の一部に上記付加リフレクタからの反射光
を前方へ向けて反射する付加反射面が形成されたことを
特徴とする請求項3に記載の車輌用前照灯。
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Cited By (17)
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