JPH0140088Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、照明光放射面が角型をなし、自動車
用ヘツドランプなどとして用いる照明用灯具に関
するものである。

［従来技術］ 自動車用ヘツドランプは丸型ヘツドランプが主
流であつたが、最近、角型ヘツドランプが盛んに
用いられるようになつている。角型は、簡単に言
えば丸型の上下左右を平面で切取り、正面より見
たとき四角に見えるように工夫したものである。

ヘツドランプは、光を発する部分（電球）と放
物面反射鏡と前面レンズの３つにより構成されて
いるが、第１０図に示すように丸型の反射鏡１か
ら外形円に内接する四角形２の角型のものを取出
すと、切取つた部分Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに放射される
光は利用できなくなり、暗いランプとなる。

この光量低減を防ぐため、一般的に角型ヘツド
ランプは、第１１図に示すように従来の丸型反射
鏡３より一回り大きいもの４を利用し、内接する
四角形５の角型のものを取出して、上下方向への
光のロスを左右方向の斜線領域の光（これまで丸
型では使う必要のなかつた光）で補うようにして
いる。

また、同一消費電力でも明るいハロゲン電球
（光量が３〜４割増加）を利用し、この光量低減
を防いでいる。

ところで、角型ヘツドランプは、第１２図ａに
示すように縦横比が１：1.4から１：２程度であ
るが、最近、車の空気抵抗を減じて燃費効率を上
げるためやデザイン上の要求から更に薄形化が要
望されている。

しかし、丸型の上下左右を平面で切取つた形で
形成したのでは、第１２図ｂ，ｃに示すように薄
形にする程電球より発する光のうち、上下方向に
逃げてしまう光の量の比率が増え、同一消費電力
の電球の場合には光量低減が不可避である。ま
た、ハロゲン電球の効率向上も略限界に達してお
り、この薄形化は難問題となつている。

なお、一部の高級車種では、昼間などの未使用
時はランプを倒してボンネツト内に収納してお
き、夜間などの使用時にヘツドランプを起こして
走行するという方式が採用されているが、夜間の
空気抵抗増加は避けられない。また、小さな角型
ヘツドランプを複数個並べて一組のヘツドランプ
を形成する方式なども検討されているが、保守面
などに問題がある。

［考案の目的］ 本考案の目的は、薄形で明るい照明用灯具を提
供することにある。

［考案の概要］ 本考案は、前方開口が角型をなす回転放物面反
射鏡の焦点にフイラメントが位置するように電球
を配置する一方、前記フイラメントより下方に出
た光を横向きに変え、かつ扇形に展開させる下部
方向転換用反射鏡を前記電球の下方に、上方に出
た光の中の真上を含むある放射角の飯囲の光を前
方に反射させる上部方向転換用反射鏡を前記電球
の上方にそれぞれ配置し、更に前記下部方向転換
用反射鏡よりの光を略平行光束として横長の角型
前面レンズに投射する補助反射鏡を前記回転放物
面反射鏡の下端縁に連接して設けたことを特徴と
するものである。

［実施例］ 第１図〜第６図は本考案の一実施例を示すもの
で、１１は主フイラメントＭと副フイラメントＳ
とシエードSDを有する電球、例えばＨ４と称さ
れる電球、１２は回転放物面反射鏡で、前方から
見た形状は横長としている。１３は横長の前面レ
ンズで、その縦寸法は前記反射鏡１２より大きな
値としている。１４は前記回転放物面反射鏡１２
の下端縁に連設した補助反射鏡で、帯状の板をそ
の平面が放物線を描くよう湾曲させており、帯状
板の幅は前記レンズ１３と前記回転放物面反射鏡
１２の縦寸法の差寸法程度としている。１５は前
記電球１１の主フイラメントＭの下方光束を左右
に扇状に展開させて前記補助反射鏡１４に投射す
るための下部方向転換用反射鏡で、主フイラメン
トＭの下方に頂点を有し、その反射面が放物線
（例えば、焦点距離Ｆ＝4.5mm）をなすように湾曲
する略３角形状のブロツクとなつており、その高
さｈは前記補助反射鏡１４の帯状板の幅と同じと
している。また、反射鏡１５と主フイラメントＭ
は、放物線の焦点を通る軸（焦点軸と称する）と
フイラメント中心軸が略一致する位置関係として
いる。

１６は前記電球１１の副フイラメントＳの上方
に配置した上部方向転換用反射鏡で、副フイラメ
ントＳからの直接光、シエードSDからの反射光
を前方に向かせるためのものであり、主反射面１
６Ａが放物線（例えば、焦転距離Ｆ＝4.5mm）を
なすように湾曲するとともに、±25゜の角度で前方
が拡がる形状としている。この上部方向転換用反
射鏡１６の焦点軸は副フイラメントＳの後端近辺
にあり、かつフイラメント中心軸に直交してい
る。また、主反射面１６Ａの後方で、両フイラメ
ントＭ，Ｓの直上部分には直径24mm程度の凹球面
の反射面１６Ｂを形成している。この反射面１６
Ｂの中心は主フイラメントＭと副フイラメントＳ
の中間付近で、シエードSDの下面と同じ高さか、
それより少し下の高さの位置０に設定している。
更に、上部方向転換用反射鏡１６は両側に側板１
６Ｃ，１６C′を有している。この側板１６Ｃ，１
６C′は、自動車用ヘツドランプでは前方の左右
30゜程度を越える範囲を照明する必要がないため、
左右に大きな角度で広がつて行く光を正面方向の
光として利用するためのものであり、２次曲面と
して光の利用度を高めてもよい。

上記のような構造とすると、主フイラメントＭ
より下方に出た光は反射鏡１５によつて反射さ
れ、あたかもフイラメントM′（第５図）から発光
したように広がる。その場合、この光束は上下方
向には広がらず、扇形の配光分布を持つようにな
る。この扇の要に相当する近辺に補助反射鏡１４
の焦点があり、反射鏡１５の反射光は上下、左右
共規制された略平行光束となり、前方に放射され
る。

なお、フイラメントＭより上方に出た光は、一
部を除いては従来と同様に回転放物面反射鏡１２
で反射して前方に放射される。一部の光がシエー
ドSD内面に集まり、その何割かが上部方向転換
用反射鏡１６の主反射面１６Ａで反射され、前方
に投射される。

一方、副灯の点灯時には（第６図参照）、焦点
軸上にフイラメントＳの一端があるので、このフ
イラメント端がスクリーン（説明の便宜上仮定し
たもの）２０のＨ線上に位置して、それ以下にフ
イラメント像が並ぶことになる。

また、シエードSDによる反射光は、フイラメ
ント像S′，S″，Ｓ…の位置に光源がある如く広
がつて行く。このときも、これらのフイラメント
像の一端が焦点軸の近辺に位置しているため、前
述した如くＨ線を上端としてフイラメント像がス
クリーン２０上に形成される。

これらの光束は、全体として均一な光の帯とな
つてＨ線以下を照明することになる。試験では平
均700cdが得られた。

上記の副灯点灯の際、フイラメントＳの直上に
放射された光は反射面１６Ｂの存在により主フイ
ラメントＭの下方数mmの所で一度実像を結んだ
後、下部方向転換用反射鏡１５及び補助反射鏡１
４の働きによつて、前述の下方光束の場合と同様
にスクリーン２０上に投射される。この実像は主
フイラメントＭより下、即ち下部方向転換用反射
鏡１５の焦点軸より下側に位置するため、スクリ
ーン２０上の光帯はＨ線以下にあり、副灯配光に
寄与する。

副灯配光に寄与する点は、シエードSDからの
反射光の中、球面の反射面１６に入る光も同じで
ある。即ち、反射面１６Ｂに入つた光は、反射面
１６の曲率中心０がシエードSDより少し下の高
さにあるため、主フイラメントＳに近接した直下
を通り（像を結び）、前述と同様に下部方向転換
用反射鏡１５と補助反射鏡１４の働きによつて、
光帯がＨ線以下に位置するようにスクリーン２０
上に投射される。

ところで、上部方向転換用反射鏡１６はその主
反射面１６Ａが焦点よりかなり離れた部分（例え
ば、Ｆ＝4.5mmで、この焦点より11mmも前方）に
ある。それは、第７図に示すように主反射面１６
Ａを点線のように焦点付近まで延設すると、フイ
ラメントＳの直上付近の曲面（点線部分）による
下方広がり角αと、実施例の主反射面１６Ａ（実
線部分）による下方広がり角β（＜α）にかなり
大きな差が生じ、スクリーン２０上での光帯の幅
にかなりの差（数倍）が生じるので、下方への光
束が過大となつて車の直前の路面が明るくなり過
ぎ、かえつて運転し難くなる傾向があるからであ
る。

第８図ａ，ｂ及び第９図ａ，ｂは配光パターン
の本考案と従来との比較例である。但し、レンズ
カツトなしで示してある。

主灯配光は、本考案では第８図ａに示すように
Ｈ線より上方は従来（第８図ｂ）と略同じであつ
ても、Ｈ線以下には左右幅±10゜、上下幅4゜の光
帯があるとともに、下方光束によつてもスポツト
光が生じ、上下合わせて、８〜10万cdのスポツ
ト光が中央にできる。この結果、配光パターン及
び光量はヘツドランプの主灯配光に充分なものと
なり、レンズカツトを加えることによつて容易に
所望のヘツドランプ主灯配光を有する薄型の照明
用灯具が具現する。

副灯配光は、第９図ａに示すように上部方向転
換用反射線１６の主反射面１６Ａの作用によりＨ
線以下に600〜1000cd程度の均一な光帯が±30゜程
度の広範囲に亘つて形成されるようになり、従来
（第９図ｂ）と同様に蝶ネタクイのような形状の
明るいパターンが形成されることと相俟つて絶対
光量不足が解消される。この結果、明るい部分は
主に遠方（中遠方）照明に用いることができるよ
うになり、薄型であつても明るくて、しかも上方
光の少ない副灯配光が得られる。

上記実施例では上部方向転換用反射線１６の反
射面１６Ｂを凹球面としたが、楕円面、放物面な
どの２次曲面としてもよい。また、各反射鏡の焦
点や中心位置はかなり広い範囲で選択可能であ
る。例えば、下部方向転換用反射鏡１５では、Ｆ
＝２〜10、補助反射鏡１４では、Ｆ＝20〜40mmと
いう値が採用可能である。更に、使用電球は、
H₄電球に限るものではなく、例えばH₄電球のシ
エードのないタイプで、フイラメントの位置をず
らしたものとか、フイラメントが横並びとなつて
いるＣ−６／Ｃ−６タイプなどの使用も可能であ
る。

なお、上記説明は自動車用ヘツドランプとして
用いた場合についてであるが、ヘツドランプに限
らず照明全般に適用可能である。

［効果］ 以上のように本考案によれば、フイラメントの
下方光束を横向きにし、かつ扇形に展開させる下
部方向転換用の反射鏡と、前方開口が角形をなす
回転放物面反射鏡の下側端に連接して前記反射鏡
からの光を前方に略平行光束として放射する補助
反射鏡を設け、２回の反射で横長の配光パターン
を形成する一方、フイラメントから上方へ放射さ
れる光を前方に反射させる上部方向転換用反射鏡
を設けて、Ｈ線以上に所要幅の光帯を形成するよ
うにしたので、薄形で明るい照明用灯具が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第４図は本考案に係る照明
用灯具の一実施例を示す断面図、第３図は同実施
例の正面図、第５図及び第６図は同実施例の要部
の斜視図、第７図は同実施例における上部方向転
換用反射鏡の主反射面の反射光の下方広がり角を
説明するための図、第８図ａ，ｂ及び第９図ａ，
ｂは配光パターン図、第１０図及び第１１図は丸
型ヘツドランプと角型ヘツドランプの光量の差異
を説明するための図、第１２図ａ，ｂ，ｃは角型
ヘツドランプ薄形化の要求度合を示す斜視図であ
る。 １１……電球、１２……回転放物面反射鏡、１
３……前面レンズ、１４……補助反射鏡、１５…
…下部方向転換用反射鏡、１６……上部方向転換
用反射鏡、Ｍ……主フイラメント、Ｓ……副フイ
ラメント、SD……シエード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 前方開口が角型をなす回転放物面反射鏡の焦
   点にフイラメントが位置するように電球を配置
   する一方、前記フイラメントより下方に出た光
   を横向きに変え、かつ扇形に展開させる下部方
   向転換用反射鏡を前記電球の下方に、上方に出
   た光の中の真上を含むある放射角の範囲の光を
   前方に反射させる上部方向転換用反射鏡を前記
   電球の上方にそれぞれ配置し、更に前記下部方
   向転換用反射鏡よりの光を略平行光束として横
   長の角型前面レンズに投射する補助反射鏡を前
   記回転放物面反射鏡の下端縁に連接して設けた
   ことを特徴とする照明用灯具。 (2) 下部方向転換用反射鏡の反射面及び上部方向
   転換用反射鏡の主反射面が放物線をなす湾曲面
   であつて、この主反射面の焦点軸と灯具光軸に
   平行なフイラメントの中心軸とが直交する配置
   関係とした実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の照明用灯具。 (3) 上部方向転換用反射鏡の主反射面の焦点軸付
   近にフイラメントの一端を位置させた実用新案
   登録請求の範囲第２項記載の照明用灯具。