JP3740636B2 - ヘッドランプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用灯具に関するものであり、詳細にはヘッドランプ、フォグランプなどと称されて、主として照明を目的とする車両用灯具の構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のヘッドランプ９０の構成を、光源９１がメタルハライドランプなど放電灯であり、ヘッドランプ９０がすれ違い配光専用である場合の例で示すものが図４、および、図５であり、前記光源９１のアーク９１ａに対しては、焦点ｆを後方に有する回転放物面などとした放物反射面９２が設けられている。
【０００３】
このようにすると、放物反射面９２の上半部からは下向き光線、下半部からは上向き光線を生じるものとなるので、前記光源９１（アーク９１ａ）には下方に遮蔽板９３が設けられて放物反射面９２の下半部に光が達しないように遮蔽している。また、前記光源９１にも黒色不透明塗料などによるストライブ９１ｂが設けられていて、前記遮蔽板９３の機能の一部を受持っている。加えて、前記光源９３には直射光を遮蔽するフード９４が設けられている。
【０００４】
このように構成したことで、図５に示すように、前記放物反射面９２にはほぼ上半部のみに光が達するものとなり、即ち、ほとんどが下向き光線となってすれ違い配光が得られるものとなる。尚、図５において、放物反射面９２の下半部の一部の光が達している部分は路側帯に設置された道路標識などの視認を容易とするために、路側帯側を適宜な上向き光で照射するエルボと称されている配光を形成するための部分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の構成のヘッドランプ９０においては、すれ違い配光を得るために、放物面反射面９２の略半分しか利用しないものであるので、本質的に光源９１に対する光束利用率が低いものであった。それに加えて、近年はヘッドランプ９０も車両のデザインの一部を担うとの認識から、例えば、上下方向への寸法を減らすなどの要求が高く、前記放物面反射面９２の小面積化を招き、ますますにヘッドランプ９０の照度不足が顕著となる問題点を生じている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、バルブの発光源を略焦点とする放物面とした主反射面が略上半部に設けられて成るヘッドランプにおいて、バルブの前方上方寄りには、それぞれが前記バルブの発光源の近傍を第一焦点とする右楕円反射面と左楕円反射面とがこのヘッドランプの中心線に略沿い接続した形状として設けられ、前記右楕円反射面は第二焦点を前記バルブの適宜の右側に設け、前記左楕円反射面は第二焦点を前記バルブの適宜の左側に設けるものとされ、前記主反射面の下方右寄りには前記右楕円反射面の第二焦点を焦点とする右放物反射面が設けられ、前記主反射面の下方左寄りには前記左楕円反射面の第二焦点を焦点とする左放物反射面が設けられていることを特徴とするヘッドランプを提供することで課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１で示すものは本発明に係るヘッドランプであり、この実施形態においては、前記ヘッドランプ１は、例えばメタルハライドランプなど放電灯であるバルブ２を光源とするものとして説明を行うが、同様な構成がハロゲン電球など白熱電球においても適用可能であることはいうまでもない。
【０００８】
そして、このヘッドランプ１においても、焦点ｆを前記バルブ２の発光源であるアーク２ａの適宜の後方として設定した回転放物面などとした主反射面３が設けられている点は従来例のものと同様であるが、本発明では前記主反射面３は従来例で説明したエルボを形成する一部の下半部を含む上半部のみとして形成されている。
【０００９】
また、前記バルブ２の下方を覆ってはバルブ２に設けられているストライブ（図示は省略する）とですれ違い配光を形成するための遮蔽板４が設けられるものである点も従来例と同様であるが、この遮蔽板４には後に詳細に説明する開口部４ａが適宜位置、適宜孔径として設けられている。
【００１０】
加えて、アーク２ａからの直射光が外部に放射され、対向車の運転者などに幻惑を生じさせるのを防止するためのフード５が光源２の前方に設けられるものとされているが、本発明においては、前記フード５の一部には、前記アーク２ａを第一焦点ｆ１とする回転楕円面などとした一対の楕円反射面６、即ち、右楕円反射面６Ｒと左楕円反射面６Ｌとが設けられている。尚、この説明では左右の呼称はヘッドランプ１を正面から見る状態を基準とする。
【００１１】
ここで、前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）の構成を説明を行えば、まず、一対の一方である右楕円反射面６Ｒは図２に示すように、第一焦点ｆ１をアーク２ａに位置させ、そして、第二焦点ｆ２を前記バルブ２の適宜の右側に位置させている。従って、この右楕円反射面６Ｒの長軸Ｚｒはヘッドランプ１を正面から見る状態では左上がりのものとなる。
【００１２】
また、一対の他方である左楕円反射面６Ｌは、第一焦点ｆ１をアーク２ａに位置させると共に、第二焦点ｆ２を前記バルブ２の適宜の左側に位置させ、長軸Ｚｌを左上がりのものとしている。このときに、基本的には両楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）は同一形状のものとされているので、前記ヘッドランプ１の垂直中心線で接合するものとなる。
【００１３】
また、両楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）の前記主反射面３寄りの端部は、図１に示すように、前記アーク２ａの略中心と主反射面３の外端とを結ぶ線Ｘの近傍となるようにされ、前記アーク２ａから主反射面３に向けて放射される光束を遮蔽することがないようにされている。
【００１４】
そして、右楕円反射面６Ｒの第二焦点ｆ２に対応しては、この第二焦点ｆ２を焦点とし軸をヘッドランプ１の照射方向と略同一とする回転放物面などとされた右放物反射面７Ｒが設けられ、左楕円反射面６Ｌの第二焦点ｆ２に対応しては、この第２焦点を焦点ｆ２とする右放物反射面７Ｒと同様な構成の左放物反射面７Ｌが設けられている。
【００１５】
このときに、本発明においては、上記でも説明したように前記主反射面３は、ほぼ上半部のみが設けられるものとされているので、省略された下半部の位置に対応して設けられるものとされ、前記主反射面３との光学的な干渉を生じないようにされている。
【００１６】
ここで、楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）から放物反射面７（Ｒ、Ｌ）への光路について子細に検討してみると、この間には遮蔽板４が存在している。よって設けられるものが前記開口部４ａであり、前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）に反射して放物反射面７（Ｒ、Ｌ）に達する光の光路を確保するために設けられる。
【００１７】
尚、前記開口部４ａが設けられたことで、この開口部４ａからはアーク２ａからの直射光も漏出し、遮蔽板４としての機能が損われる可能性を生じるものとなる。そこで、前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）の形状を設定するに当たって前記遮蔽板４の近傍に第二焦点ｆ２が存在するものとする。
【００１８】
あるいは逆に、遮蔽板４の形状を設定するに当って、第二焦点ｆ２の近傍に遮蔽板４が存在するものとすれば、第二焦点ｆ２は楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）からの反射光が収束する位置であるので、開口部４ａの口径を小さいものとすることが可能となり、漏光の影響を少ないものとすることができる。
【００１９】
次いで、上記の構成とした本発明のヘッドランプ１の作用および効果について説明を行う。前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）がバルブ２を上前方から覆うように設けられたことで、この楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）は主反射面３に捕捉されず、且つ、直射光となる可能性のある方向性を有する光、即ち、従来は無効となっていたバルブ２からの光束を捕捉し、放物反射面７（Ｒ、Ｌ）へ与えヘッドランプ１の照射光として利用可能とする。
【００２０】
また、前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）は主反射面３が捕捉しない範囲の光を捕捉するように設定されるものであるので、例えば、主反射面３が小型化されて光束の捕捉量が減少したときには、楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）で補うことも可能となり、これにより、ヘッドランプ１に必要レベルの明るさを確保させることが可能となる。
【００２１】
図３に示すものは、本発明のヘッドランプ１の別の実施形態であり、この実施形態は楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）および放物反射面７（Ｒ、Ｌ）の具体的な構成に係るものである。上記の構成とするときには、右楕円反射面６Ｒと右放物反射面７Ｒとの組合せ、および、左楕円反射面６Ｌと左放物反射面７Ｌとの組合せのそれぞれは、相互の位置関係にかなりの精度が要求されるものとなる。また、バルブ２に対しても相応の取付精度が要求されるものである。
【００２２】
そこで、本発明では、前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）および放物反射面７（Ｒ、Ｌ）を遮蔽板４、フード５を含み金型により一体形成で形成するものであり、このときには、基本的には主反射面３に取付けられるものとなるバルブ２とのが所定位置となるように、前記主反射面３に対する取付部８を設けておく。
【００２３】
前記にも記載したように、このヘッドランプ１がすれ違い配光を形成するものである場合には、主反射面３はほぼ上半部のみを使用するものであるので、前記取付部８は前記主反射面３の下半部にネジ９で螺着などで係着するものとして形成すれば良いものとなる。
【００２４】
ここで、特に光源がメタルハライドのバルブ２である場合には、メタルハライド物質の析出などにより下方にはやや黄色に着色された光が放出されるものであるので、灯色に単色であることが要求されるヘッドランプ１に対しては下方向への光は実質的に使用は不可能であり、従って、本発明の２つの楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）により主反射面３に達するもの以外の上方向に放射される光を回収する手段は合理的である。
【００２５】
また、同時にメタルハライドのバルブ２であるときには、上記と同じ理由により主反射面３の下半部は実質的には使用できない部分であるので、前記楕円反射面６（Ｒ、Ｌ）、放物反射面７（Ｒ、Ｌ）、遮蔽板４、フード５が一体成形されたものを主反射面３の下半部に取付けることによる不都合はまったく生じることはないものとなる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、バルブの前方上方寄りには、それぞれがバルブの発光源の近傍を第一焦点とする右楕円反射面と左楕円反射面とがこのヘッドランプの中心線に略沿い接続した形状として設けられ、右楕円反射面は第二焦点をバルブの適宜の右側に設け、左楕円反射面は第二焦点をバルブの適宜の左側に設けるものとされ、主反射面の下方右寄りには右楕円反射面の第二焦点を焦点とする右放物反射面が設けられ、主反射面の下方左寄りには左楕円反射面の第二焦点を焦点とする左放物反射面が設けられているヘッドランプとしたことで、バルブから上方向で且つ主反射面に向う光以外である光を回収し、照射光として使用できるものとして、この種のヘッドランプに生じているバルブに対する光束利用率が低いという問題を解決できるものであり、ヘッドランプの性能向上に極めて優れた効果を奏するものとなる。
【００２７】
また、主反射面と左、右楕円反射面とは、主反射面が小型化された場合には、左、右楕円反射面を大型化して回収量を増やせる位置関係にあるものであり、特に主反射面に小型化が要求される場合にもヘッドランプの全光量をそれ程に損われないものとできるのでデザインの自由度も増し、美観の向上にも極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るヘッドランプの実施形態を示す正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 同じく本発明に係るヘッドランプの別の実施形態を要部で示す斜視図である。
【図４】 従来例を示す断面図である。
【図５】 同じ従来例における反射面への光源光の到達状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１……ヘッドランプ
２……バルブ
２ａ……アーク
３……主反射面
４……遮蔽板
４ａ……開口部
５……フード
６……楕円反射面
６Ｒ……右楕円反射面
６Ｌ……左楕円反射面
７……放物反射面
７Ｒ……右放物反射面
７Ｌ……左放物反射面
８……取付部

Claims (3)

1. バルブの発光源を略焦点とする放物面とした主反射面を有する部材が略上半部に設けられて成るヘッドランプにおいて、バルブの前方上方寄りには、それぞれが前記バルブの発光源の近傍を第一焦点とする右楕円反射面を有する部材と左楕円反射面を有する部材とがこのヘッドランプの中心線に略沿い接続した形状として設けられ、前記右楕円反射面は第二焦点を前記バルブの適宜の右側に設け、前記左楕円反射面は第二焦点を前記バルブの適宜の左側に設けるものとされ、前記主反射面を有する部材の下方右寄りには前記右楕円反射面の第二焦点を焦点とする右放物反射面を有する部材が設けられ、前記主反射面の下方左寄りには前記左楕円反射面の第二焦点を焦点とする左放物反射面を有する部材が設けられ、前記バルブの下方にはすれ違い配光を形成するための遮蔽板が設けられ、前記遮蔽板には前記楕円反射面に反射して前記下部反射面に達する光の光路を確保するために、前記楕円反射面の一方の焦点近傍に配置された開口部が設けられていることを特徴とするヘッドランプ。
2. 前記右楕円反射面を有する部材と、左楕円反射面を有する部材と、右放物反射面を有する部材と、左放物反射面を有する部材とが一体成型されていることを特結おうとする請求項１記載のヘッドランプ。
3. 少なくとも前記右楕円反射面を有する部材と、左楕円反射面を有する部材とが、前記発光源から放射される光の内の不要光となる部分を遮蔽するフードを兼ねるものとされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のヘッドランプ。

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