JPS63236201A - 車輌用前照灯 - 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】 本発明車輌用前照灯を以下の項目に従って説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ１従来技術［第６図、第７図］ Ｄ０発明が解決しようとする問題点［第６図、第７図］ Ｅ１問題点を解決するための手段 Ｆ、実施例［第１図乃至第５図］ ａ、構成の概要［第１図コ ｂ９作用［第２図］ Ｃ６反射面［第３図乃至第５図］ Ｇ１発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は新規な車輌用前照灯に関する。詳しくは、所望
の配光パターンを得ることができると共に、光束の利用
効率が良好である新規な車輌用前照灯を提供しようとす
るものである。

（Ｂ、発明の概要） 本発明車輌用前照灯は、反射鏡と該反射鏡の前方に配置
された集光レンズと該集光レンズの略焦点位置に配置さ
れた遮光板とを備えた車輌用前照灯において、遮光板の
光カット縁を平面形状で見て集光レンズの像面湾曲に適
合した曲線に形成し、反射鏡はその反射光を遮光板の光
カット縁の曲線に略沿う線状に集光させる反射面を有し
ているものであり、これによって、配光パターンの周辺
部がぼやけることがなく、かつ、遮光板によって、特に
その両側寄りの部分で遮られる光束数を少なくして、光
束の有効な利用を図れるようにしたものである。

（Ｃ，従来技術）［第６図、第７因コ 車輌用前照灯は交通の安全を図るために、所望の配光が
要求される。

反射鏡ａの前方に集光レンズｂを配置し反射鏡ａと集光
レンズｂとの間に遮光板Ｃを配置し、遮光板Ｃの光カッ
トｉｄが集光レンズｂの略焦点位置にあるようにし、反
射鏡ａによる反射光が遮光板Ｃの光カット艙近傍に集光
するようにした車輌用前照灯ｅが提案されている。

上記した車輌用前照灯ｅによると、遮光板Ｃの光カット
縁ｄが集光レンズｂの略焦点に位置しているため、光カ
ット縁ｄの像が明瞭に投影され、これによって、比較的
輪郭が、特に上縁の輪郭が明確な配光パターンが得られ
る。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）［第６図、第７
図］ ところが、上記した車輌用前照灯ｅには集光レンズｂの
像面湾曲に起因する問題がある。

即ち、集光レンズには像面湾曲があるため、遮光板Ｃの
光カット縁ｄを平面形状で見て集光レンズｂの像面湾曲
に適合した曲線に沿うようにしないと、中心部ではとも
かく、両側に行くに従って光カット縁ｄの輪郭がホヤけ
て来てしまうという問題があるため、遮光板Ｃの光カッ
トＨａ　ｄは集光レンズｂの像面湾曲に適合した曲線に
沿うように形成されている。

そして、反射鏡ａとしては、反射光が遮光板の光カット
縁の略中心に集光する反射面を有するもの、反射光が遮
光板の略中心を通り水平に延びる直線上に集光する反射
面を有するもの、反射光が遮光板の略中心を通り水平に
延びる直線上に集光し、更にその先で垂直に延びる直線
上に集光する反射面を有するものが使用される。

そこで、例えば、反射光が遮光板Ｃの光カット縁ｄの略
中心を通り水平に延びる直線ｆ上に集光する反射面（例
えば、縦断面形状で楕円を呈し、横断面形状で放物線を
呈する複合曲面から成る反射面）を有する反射鏡ａを使
用すると、第６図に示すとおり、遮光板Ｃの光カット縁
ｄの中央部には直線状に集光された状態の光が達するが
、側方に行くに従って反射光が集光線ｆから離れたとこ
ろで到達するので上下に拡散された状態で到達すること
になり、光カット縁ｄに到達した時点での反射光のパタ
ーンは斜線で示した如きパターンｇとなる。

従って、パターンｇの上手部は前方へ投射されるが、下
半部は遮光板Ｃに遮られるため、反射光の多くの部分が
前方に照射されない光となり、光束の利用効率が砥く、
それが、配光パターンｈにおいて側方の光の弱い部分ｉ
、ｉを生じさせてしまうという問題がある。

また、光カット縁ｄの側方部には上下方向に多少拡散し
た状態の光が来るため、配光パターンの中の光カット縁
ｄの側方部の輪郭がホヤけてしまうという問題がある。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明車輌用前照灯は、上記した問題点を解決するため
に、反射鏡と該反射鏡の前方に配置された集光レンズと
該集光レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを備え
た車輌用前照灯において、遮光板の光カット縁を平面形
状で見て集光レンズの像面湾曲に適合した曲線に形成し
、反射鏡はその反射光を遮光板の光カット縁の曲線に略
沿う線状に集光させる反射面を有しているものである。

従って、本発明車輌用前照灯にあっては、反射鏡による
反射光は遮光板の光カット縁に治った状態で線状に集光
するため、配光パターン中の光カット縁に対応した線が
ホヤけるようなことがなく、また、光束を有効に利用す
ることができる。

（Ｆ、実施例）［第１図乃至第５図コ 以下に、本発明車輌用前照灯の詳細を図示した実施例に
従って説明する。

（ａ、構成の概要〉　［第１図］ １は反射鏡であり、光軸ｘ−ｘを横切って水平方向に延
び、かつ、平面形状で見て頂部が反射鏡１に近くなる２
次曲線３（以下、「焦線」という。）上に反射光を集光
させる反射面２を有している。尚、この場合、光源は反
射面２の焦点Ｆに配置される。

４は遮光板であり、その上縁に配光パターンの上縁を限
定する光カット縁５が形成されている。

そして、該遮光板４の光カット縁５は平面形状で見て前
記焦線３と略同じ形状をしており、かつ、該光カット縁
５が反射鏡１の焦線３に近接するように配置される。

６は遮光板４の前方に配置された集光レンズであり、そ
の焦点は光軸ｘ−ｘ上で遮光板４の光カット縁５に対応
した位置にあるように配置されている。

（ｂ、作用）［第２図コ しかして、上記車輌用前照灯において、反射鏡１の反射
面２の焦点Ｆに配置された光源７から出射し、反射面２
によって反射された反射光は上記焦線３に集光し、しか
も、該焦線３の形状は遮光板４の光カット縁５と略同じ
形状をしているため、きちんと集光した状態のないしは
その前後の状態の反射光が遮光板４の光カット縁５によ
って一部がカットされることになるため、配光パターン
が、例えば第２図に示す配光パターン８のように、特に
、その上ｉ８ａがきわめて明確に限定されたきれいなパ
ターンとなる。

（Ｃ１反射面）［第３図乃至第５図］ 本発明における反射鏡の反射面は、焦点に配置された点
光源から発せられ該反射面によって反射された反射光が
反射鏡前方で光軸を水平方向に横切り、平面で見て円、
楕円、放物線、双曲線等の２次曲線状に集光するもので
あれば、該集光線、即ち、前述の焦線が集光レンズの像
面湾曲を考慮した曲線に対応された遮光板の光カット縁
が描く曲線と略対応することになり、従来のものに比し
て著しい効果をもたらす。

例えば、Ｘ軸を光軸ｘ−ｘ上にとり、反射面の頂部（０
，０，０）でＸ釉と垂直に交わる軸をｙ　Ｎ、同じく水
平に交わる軸をＺ軸とし、光源が配置されるＸ軸上の位
置、即ち、反射面の第１の焦点をＦ。とじたときにＸ軸
上のに−Ｆの点Ｆ１（反射面の第２の焦点）から水平に
かつ楕円に延びる線９上に焦線を、また、焦線９より前
方のＸ＠上のＤ−Ｆの点Ｆ２　　（反射面の第３の焦点
）から垂直方向に楕円に延びる線１０に次の焦線を持つ
反射面は次のようにして求められる。

先ず、各点の（ｘ、ｚ）座標を整理すると、Ｆｏ　　（
Ｆ、Ｏ）　、Ｆｌ　（Ｋ−Ｆ、Ｏ）　、Ｆ２（Ｄ−Ｆ、
Ｏ）である。また、Ｏ（Ｘ、、Ｏ）は楕円状をした焦線
９の中心を示し、焦線９上の点をＡ　（Ｇ、Ｑ′）とお
く。

尚、第３図（Ａ）に示すように反射面の式あるいは点Ａ
と点Ｆ２を通る直線の式を表わす場合には、座標系ｘ−
ｙ−ｚを用い、第３図（Ｂ）に示すように焦線９の式を
表わす場合には座標系Ｘ−Ｙ−Ｚを用いる。しかし、こ
れら２つの座標系は説明の便宜上使用するものであり、
実質的に同等のものである。

第３図（Ａ）において点ＡとＦ２を通る直線の式は、 −Ｄ−Ｆ と表わされる。

−Ｄ−Ｆ ここで Ｇ−Ｄ−Ｆ とおくと Ｑ′−Ｑ−ｚ　　　　　　　　　　　　　　・　・　・
　（１）′を得る。

一方、第３図（Ｂ）において楕円状の焦線の式％式％ 点Ａ（Ｇ、Ｑｌはこの焦線上にあるのでＸ＝Ｇ、Ｚ＝Ｑ
′を代入して ａ　２　　　ｂ２ を得る。

これを変形して、 ここで上式第２項に（１）式を代入して変形すると、 となる。そこで、 とおくと、 −Ｔ、・（Ｇ−Ｄ−Ｆ）２ よって、（２）′は、 （Ｇ−Ｘｏ）”Ｔａ　−（Ｇ−Ｄ−Ｆ）’−８２−・−
（４）となる。

展開してＧについて整理すると この２次方程式を解いて Ｔ１＋１ を得る。

この２根のうちＧ＜Ｘｏ（電球側）を満たす方を採用し
て ・・・　（６） 一方、線分ＡＦ２の長さは ＡＦ２・（（Ｇ−Ｄ４）’＋Ｑ　’　”）蚤以上（１）
、（１）′、（３）、（６）、（７）の各式から反射鏡
面上の任意の点をＸ　（ｘ、ｙ、ｚ）とすると、次の式
が得られる。

Ｆ（ｘ、ｙ、ｚ）−ＸＦ＋　　ＸＡ十　八Ｆ−（Ｄ＋１
）・Ｆ＝　　［（ｘ−Ｆ）２＋ｙ２＋ｘ２Ｆ’＋　［（
ｘ−Ｇ）　”＋ｙ２＋　（１−Ｑ′）　ｚ’ｌ’−（［
ｌ＋　１）・Ｆ−０・　・　・　（８）ここでＧは（３
）、（６）式によって、Ｑは（１）、（６）式によって
与えられる。

そこで、仮に、Ｆ　＝　２０．０ｍｍ％に＝３．５、Ｄ
　＝　５．５、ａ　＝　５０．０ｍｍ、　　ｂ　＝　４
０．０ｍｍと設定して、上記（８）式によって反射面の
形状を求めると第４図に示すようになる。

第４図において（Ａ）は光軸に平行な垂直断面を、（Ｂ
）は水平断面を、（Ｃ）は光軸に垂直な垂直断面を示す
。

また、第４図（Ａ）において、１１０は２＝０の、１１
．はｚ＝１０ｍｍの、１１２はｚ＝２０ｍｍの、１１．
はｚ＝３０ａ＋ｍの、１１４はｚ＝４０ｍｍの各点にお
ける断面曲線を示し、そして、曲線１２は反射面として
用いる部分の前縁を示し、鎖線１２より前の部分（斜線
を付した部分）は反射面として用いない。

第４図（Ｂ）において、１３゜はｙ　＝　Ｏｍｍの、１
３、はｙ＝１０ｍｍの、１３２はｙ＝２０ｍｍの、１３
３はｙ＝３０ｍｍの各点における断面曲線を示すもので
あり、そして、曲線１４より前の斜線を付した部分は反
射面として使用しない部分である。

第４図（Ｃ）において、１５１はＸ＝１０［＋１１１１
の、１５２はｘ　＝　２０　ｍｍの、１５３はｘ＝３０
ｍｍの、１５４はｘ＝４０ｍｍの各点における断面曲線
を示すものである。

そして、上記の如き第４図（Ａ）〜（Ｃ）で示した曲面
を有する反射面の第１の焦点に点光源を配置した場合、
その反射光は第２焦点Ｆ！で第５図（Ａ）に示す焦線９
上に集光し、また、第３焦点Ｆ、において、第５図（Ｂ
）に示す焦線１０上に集光する。

（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明車輌
用前照灯は、反射鏡と該反射鏡の前方に配置された集光
レンズと該集光レンズの略焦点位置に配置された遮光板
とを備えており、遮光板の光力°ット縁は平面形状で見
て集光レンズの像面湾曲に適合した曲線を有しており、
反射鏡はその反射光を前記遮光板の光カット縁の曲線に
略沿う線状に集光させる反射面を有していることを特徴
とする。

従って、本発明車輌用前照灯にあっては、反射鏡による
反射光は遮光板の光カット縁に沿った状態で線状に集光
するため、配光パターン中の光カット縁に対応した線が
ホヤけるようなことがなく、また、光束を有効に利用す
ることができる。

尚、上記実施例の説明では、楕円状の焦線を持つ反射面
について具体的により詳細に説明したが、本発明におけ
る反射面の形状がこのようなものに限られるものでない
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明車輌用前照灯の実施例を示す
もので、第１図は概略を示す斜視図、第２図は配光パタ
ーン図、第３図は反射面を示す数式を示すための座標図
、第４図は反射面の形状を示すための座標図、第５図は
焦線の形状を示す座標図、第６図及び第７図は従来の車
輌用前照灯の一例を示すもので、第６図はその概略を示
す斜視図、第７図は配光パターンの例を示す図である。 符号の説明 １・・・反射鏡、　　２・・・反射面、４・・・遮光板
、　　５・・・光カット縁、６・・・集光レンズ 出　願　人　株式会社小糸製作所 Ｉ己　１−ノく°７−　ンＢＢ 第２図 庄孫国　　　〜 第３図（Ｂ） リ　　　　　　　　　反身１め６１形ン医七１乃と１１
田第４図（Ａ） 第４図（Ｅ） リ １に１面の形・１尺−才、１月１千雫Ｏコ第４図（Ｃ） 鵠己ｔ）、、−ヌーン圓　（イ赴米、（ｖ＋ｌ　）第７
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 反射鏡と該反射鏡の前方に配置された集光レンズと該集
   光レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを備えてお
   り、 遮光板の光カット縁は平面形状で見て集光レンズの像面
   湾曲に適合した曲線を有しており、反射鏡はその反射光
   を前記遮光板の光カット縁の曲線に略沿う線状に集光さ
   せる反射面を有している ことを特徴とする車輌用前照灯