JPS59168401A - 自動車用投光器 - 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】 本発明は、傾斜カラスを備えた自脆車の投光器に関する
。

周知のように、最近の自ルＩ爪の？ｑ造に組込せれる投
光器の大部分は、自動−車の車体に合体されている。投
光器は慣用のように、少くとも１個の光源と、送出方向
と大体平行な光束に従って光源からの光を前方に送り出
すための、多くの場合放物面型の少くとも１（ｉｉ！１
１の反射器と、光源及び反射器の前方に配置された光の
拡散ないし散乱用のガラスとを備えている。投光器は、
自動車の５体に組込まれる場合、自動車の車体に連結さ
れていても、或いは連結されてなくても、車体の形状に
従い、またその輪郭線に適合しなくてｐ；「ならない。

車体が投光器のところで仝気力学的な輪ギ１５を俯えて
いる場合、投光器を車体に組込むと、ガラスが多少とも
傾斜し、作動時に垂直ではなく、垂面に対して傾斜を−
１この傾斜は王に下方力・ら上方に、そして前方から後
方に向けられる。これはガラスの最も下方の領域が自動
車の軸線内において最も前方にあり、最も上方の領域が
最もり・方にあることを゛意味する。ガラスがその逆の
方向に傾斜していることも考えられる（例えばバンパー
の下方に配、された柾助の投光器）。逆方ＪｒｉＪにも
１ｄｊじ酸１縁が見られる。

ガラス（ｒＫ　　＃に光学面Ｉ上に拡散ないしくｄ、散
乱用のレリーフ（いろいろの断面形状の蚕直溝）４・、
反射器くによシ送出される光束に階層を付けるために’
Ｇ？ｆ、えており、これらのレリーフｆ４　”／ｆ＝　
糾をし：４Ｉ；によル石的ノう向Ｖご偏向させる。従来
はこれらの傾斜したガラスは、１ｉｉＩｉｉｊｉのづζ
散ないしけ散乱用のレリーフを伺けることによ）、普】
Ｊトの而立カラスとしてｆＨ，冴ｊＺわれたＯこの方伝
は、例えケ、＋約２０−以下のわず′ｊ／）な４７“糾
合のガラスについては採用でさでも、それ痩−１−のイ
ト）’；角のものについて（・ま、傾斜角の増大に伴っ
て魚汁に五′用で＠々くなる。実際間近シとして、ガラ
スの傾糸）は光線の下向きの屈５曲をひき起こし、この
屈曲Ｃけ、反射器から送出きれる同じ光線の水子Ａｙ向
＠偏向が高く々るにつれて一層顕著になる。例えば傾斜
角４５°のガラスの場合、前記の横向き偏向が６°を超
過しなければ、下向きの屈曲は無視し得るものと考えて
よい。横向き偏向が６°を超過すると、屈曲現象か無視
できなくなシ、補正か必要になる。この桃象は、下向き
光束のような遮断すべき光束、特に光束の遮断域の直下
（ある光線の場合には特に顕著である。

第’１、Ｉａ、２図は、ガラスの傾斜によってひき起こ
される不具合を示している。

第１図に従来の投光器を示し、２の投光器は、焦点Ｆの
放物面反射器Ｒ１光源、行路光源ないし行路フィラメン
トＦＲ及び下向き光源ないし下向きフィラメントＦｃ　
を備えている。。第１図のガラスは直立している。この
構造に対応する照明は第１ａ図に示されている（第１ａ
図は、２５ｍスクリーン上の照明光の光斑を従来の作図
法に従って表わしている）。第１メのカラスＧの中心域
は、松向き階層化条帯ないしは溝を有し、第１ａ図に示
すように１水平に階層化尽れた元の帯域を発生させる。

第２．２ａ図はそれぞれ第１　、Ｉ　ａ図に対応してい
るが、発散ないしは散乱のためのレリーフは第１．１ａ
図の例と同じにしてガラスＧを傾斜状態に保った点のみ
が第１．１ａ図と相違する。この場合（第２ａ図）にお
いては、ガラスＧの同じ中心域に内側に湾曲した光の＠
域が対応している。全般に光束は幅方向に屈曲される。

光来のプン状のこの変更は一般に容認されない。特に辿
断個ｎ［のＵ下にある光の帯域（てついて、下向き投光
器の場合にそうなる。何故々らば、このように下向きに
向けらｎた全部の光は、自動車に近くなりすきて、部分
的にドライバーの視野外になるため、運転し易さが相当
に失われるからである。

以上のことかられかるように、傾斜の強いガラス、例え
ば４５°のオーダーの傾斜をもったガラスの場合、真直
なガラス（直立したガラス）の在来の構造をその１甘用
いることはできない。

本発明は、前述した不具合（ｉ７解消するための、傾斜
ガラスの新規な構造を提供する。

ここで解決されるべき問題は、ガラスを通過した光線が
横向きに角度的に強くイし向されるｅｌど、下向きに光
線を偏向はせる傾向をもったガラスの傾斜の効果（ｒ−
補償することにある。

簡単で自明な１つの解決法は、水平横向きに光、　　線
を発散させる全てのプリズムに、ガラスの傾斜によって
ひき起こさｎる垂直方向の光の偏向を補正する世めの第
２のプリズムを組合せることにある。補正プリズムの伺
カロによってカラスの厚みが必然的に過大になり、光斑
から成る光束を生ずるため、この解決法は充分に適切で
はなめ。

本発明による解決法はこれと相］ｔしている。

本発明による解決法は、好ましくはその内面上の臨界領
域に、プリズム−溝（ｐｒｉｓｒｎｅｓ　−５ｔｒｉｅ
ｓ、）から成る補正光学そ素を組合せ、これらの光学要
素の各々を、前面ガラスと直角の垂直面に対し稜縁を傾
斜はせた直方体ないしはプリズムと該プリズムの稜縁と
平行な軸線の回シの回転体である凹面又は突部状の溝と
の交差によって形成することに存する。

本発明に従って傾斜させたプリズム−溝が組合されるガ
ラスの臨界領域は、好ましくけ、「上向きにする」べき
最大の屈曲に対応する最大の水平横向き偏向を光線に与
えるための領域であり、特に下向きゴーの投光器におい
ては、遮光域の直下ｙｃある光束の部分に対応したガラ
ス領域である。

各々のプリズム−溝のガラス上においての境界は、垂直
に対するプリズムの方向と平行に延長することができ、
ガラスはその場合に、前述した臨界城において、多く又
は少く傾斜した一層、の帯域として存在する。変形例と
して、以上に定義した作用面にそのまｉ　ＶＣ［、て、
それらを平行（ｅ立帯域に従って冶配分してもよく、そ
の場合には帯域間の接続の１８１腕が最小になるため、
ガラスの製造が一層容易になる。

本発明が有利に適用されるガラスの別の臨界領域は、下
向き光束について、ガラスの中心上部に鼾長し、下向き
光束に安定性を与える領域である。

この領域については、単純７：ｃ傾斜プリズム−荷を、
それがガラスの左仙ＩＫあるか右イｌすにあるかに従っ
て一方向又１はそれと反対の方向に配することができる
。これによシ、２つの対合された作用面の組合せから各
々形成された複式のプリズム−溝を、後に詳述するよう
に利用することができる。

傾斜ガラスの下向き光束に本発明′？ｆ適用した例を、
添付図面を参照して以下に説明する。しかし本発明は、
ガラスの傾斜によってひ＠起こされた光線の不時の屈曲
をガラスの成る領域について補正する必要のある全ての
投光器に、一般に適用はれる。

第６図に、軸線Ｏ−Ｏを有する回転放物面の反射器Ｒを
示し、この反射器Ｒは、その焦点Ｆの少し前方に慣用さ
れるようにおかれた下向きフィラメントＦｃ　と共働す
る（この構成は、第１．２図に示したものと同様である
）。この反射器を（第２図に示すように９大きく傾斜し
た前面ガラスＧと共働させる。ガラスＧの傾斜角は、図
示した例では、上方から下方及び後方がら前方忙かけて
４５°である。

下回き光束（図示した例では右側走行の光束である）を
設定する場合、下向きフィラメントＦＣは、下向きフィ
ラメントＦＣからの光線の成る部分をマスキングして光
束を有効に碧蔽する遮蔽板ＣＯと慣用されるように共働
する。この構成は既知であるためここでは詳述しない。

このコンテキスト（脈絡〕において、ガラスＧの傾斜は
、前述したように、下向き照明を擾乱させる。この乱れ
は、反射器Ｂ上の同質の臨界領域に対応したガラスＧの
成る臨界唄域（反射器Ｒの成る１つの臨界領域は、それ
と同質のガラスＧの表面を通過した光線を反射するンに
ついて大きくなる。

第６図に反射器Ｒの６つの臨界領域ＡＸＢ、Ｃを示し、
第６図に示づれたイ′ｉ］互位置郊びに相対寸法（伐正
確であり、これ（は本発明の一部をなし、その説明を相
ｊ完する。

第４図には、ガラスＧの一般的な表面において、ガラス
Ｇの同質の臨界領域ＡＸ　Ｂ、Ｃが図示され、臨界旬ｊ
域Ａは６つの、Ｊ＼領域ＡＩ、Ａ２、Ａ３に臨界領域Ｂ
Ｆｉ５つの小領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ　４、Ｂ５に、
また領域Ｃ（は２つの小領域Ｃ１、Ｃ２に、ぞれぞれ区
画されている。第４図に示した相対位置並びに相対寸法
も正確であり、本発明の一部を示し、その説、明を補完
する。

笑４崗に示すように、各々の小領域は、プリズム−構１
０の並置によって形成され、プリズム−ａｌｏは、光軸
Ｏを含み、カラスＧに直角の長手方向垂直面Ｖに対し同
一の角度αだけ傾斜している。換言すれはＸ　ｌＺｒ１
じ小領域の全部のプリズム−溝１０の互に平行な母線は
、垂直面■に対し同じ傾斜方向（角度αンに延長してい
る。角度αは小領域ごとに相違する。

第５ａ、５ｂ図は第４図の切断線ａＸ　ｂに従う断面を
表わしている。この吃ｌによってプリズム−溝の幾何学
的形状が特示さ２′１．る。第５ａ、５ｂ図に示すよう
に１各々のプリズム−溝１０の作用面１１は、仮想的な
プリズム（この仮想的なプリズムの表面１２（仁ガラス
Ｇの平らな外面に平行なガラス方（７）ｊＰＧに対し角
度βをなしている）とプリズムの母線と平行な軸ａ１６
の円筒（半径ｒ）のリブとの交差によって形成される（
軸線１６は仮想的な表面１２の中面にるる）。プリズム
状リブの横向きの寸法はそのピッチＰによって規定され
る。

このように、プリズム−溝１ｏｆｒ形成する各々の光学
９累は、その傾斜角（角度α）、プリズム角（角度β）
、リブ１０の半径ｒ及びそのピッチＰ　Ｋよって完全に
規定される。

後述するように、普通の形式の下向き光投光器の場合Ｋ
Ｉ−ｉ、角度α、βは６〜２０Ｑ１半径−ｒ７４２〜２
５縮、ピッチはθ−である。

各々の小領域についてグリズムー溝１０のパラメーター
をどのように定めるかについて次に照明する。ピッチＰ
ｔ／′ｉ例えば２〜８酵のｇη」１囲内でアプリオリに
選定でき、このパラメーターはプリズム−溝１０の場所
を限定する傾斜帯域の幅を定めるものであり、これらの
帯域は、後述するように作用表ｔｉｌ＋　１１の幅をそ
のままにして垂直帯域にイー（えることができるので、
パラメーターとして重分性がない。その他のパラメータ
ーα、β、γの選定については、領域Ａ全部に取シ、パ
ラメーターα、β、γの値を厳密に規定する達成される
べき光学的効果を以下に説明する。

説明上のつごうから、第６図の反射器についているいろ
の仮定の下に２５ｍに規格化されたスクリーン上に生ず
る像を示した第６〜９図を順に参照して説明する。

第６図に示すように、反射器Ｒの領域Ａは、ガラスＧ然
介在されていなけれは、規格化されたスクリーン上にお
いて、真直な水平面Ｈ（遮光面〕の下方に光斑Ａを投影
する。この光斑１ヶ下向き光束として満足すべきもので
はない。領域Ａには一連の溝を備えたガラスを介在式せ
る心労がある。

ガラスＧを６つの小領域ＡＩ、Ａ２、Ａ３　に細分し、
ガラスＧの表面に対しそれぞれ角度β１、Ａ２、Ａ６を
含む垂直プリズム状要素を各々の小領域に備えると、６
つの光斑Ａ１、Ａ２、Ａ３が第７図に示すように分布さ
れる。これらの光斑は、幅方向に所望の分布範囲を網羅
しているが、互に隔だたてていることと、特にガラスＧ
Ｌｆ）傾斜による光の屈曲のため水平面Ｈよシもかなジ
下方に位置していることとの、２つの難点がある。

充分な照明を得るには、６つの光斑を水平面Ｈの高官に
もってゆくと共に、これらの光斑の生ずる照明を同質化
しつつ、１つの光斑に合体させる゛ことが必要である。

６つの光斑を水平面Ｈの高さにもってゆ＜Ｋけ、垂直面
Ｖについて各々の小領域ＡＩ、Ａ２、Ａ３のプリズムを
それぞれ角度α１、Ｃ２、αろ傾斜させるだけでよい。

それによって全部の光斑Ａ１、Ａ２、Ａ６が水平面Ｈの
高さとした第８図に示す照明が得られる。

次に均質な照明を得るために３つの光剥を合体させる。

このためにプリズム状要素に先に定義した半径ｒの溝を
形成し、それによシロつの光斑を第９図に示すように互
に合体させる。

以上に示したように、本発明に従ってプリズムに溝ない
しけリブを形成し、更に領域Ａの各々の小領域Ａ１、Ａ
２、Ａ６について本発明によるグリダム−溝のパラメー
ターα、β、γを分別よく選ぶことによって、第９図に
示した最適の分布が得られる。

当業者には容易に理解されるように、傾斜したガラスＧ
の領域Ｂの５つの小領域Ｂ１〜Ｂ５及び９謔Ｃの２つの
小領域Ｃ１、Ｃ２についても軸線Ｏを通る垂直中心面Ｖ
に関し対称にプリズム−溝１０を同様に定めることがで
きる。

一般に、所定のプリズム−溝１０を備えたガラスＧにつ
いて、次の結果が得られる。

（イ）　ガラスＧの領域Ａ？′ｉ、（右イｆ！＋＋走行
の場合に）左側に平担な遮光を形成するように、投光さ
れた光を優先的に左側に偏向させる。

（ロ）　ガラスＧの館δＪＢｕ、（常にＢイｉ＋、１１
デ１）行の場合に）右側に傾斜した遮光を形成して光束
の右側に幅を与えるように、投光さｎた光束の右側１に
光を優先的に偏向させる。

０→　領域Ｃは優先的な個１向方向もたず、光束の中心
域を広げる。従って、傾斜及び配向が互に逆の１リズム
−溝１０を有する２つの領域Ｃ１、Ｃ２の代シに、複式
のプリズム−溝を備えた単一の領域（この領域において
、半分のプリズム−溝は他の半分のプリズム−溝と異な
った傾斜及び配向をもち、この配向け、垂直面Ｖの方向
についてほぼ対称である）を用いてもよい。

次表には、開口部の寸法が１９０　　Ｘ　１１５ｘ焦点
距離２６．５　ｒａ及びガラスＧの傾斜角度４５°の四
角形の下向き光の投光器について、第４図（相対的な寸
法及び自己列が正確であり、本明細書の説明を完全にす
る）に示すように区画され配夕１．されたガラスＧの６
つの傾城について、６つの臨杵的なパラメーターの値が
示されている。

ｌｃ２　　　’、１０　　　：１５　　１２７　　　　
’以上の説明では、プリズム−溝１０の寸法は、傾斜角
度αを有する帯域の寸法として定義されている。

この角度αは小領域ごとに相違するので、ガラスＧを成
形によシ羨造する場合には、ぬき勾配の問題が起こう得
る。

実際には、作用面は前述した作用面１１であるがそれが
複数の垂直面により互に隔だてられた複数の垂直帯域に
分布されているようなプリズム−リブ１０をガラスＧに
保存することかできる。

第１０図は、２つの垂直面ｖ、　、ｖ２によつ−Ｃ！血
定されたプリズム−溝の１つのそうしたモチーフＭｌを
カラスの内偵ｊから見た図である。このプリスムー溝の
作用面１１げ、献：述した侮成に対応し、パラメーター
α、β、ｒは、ガラスＧの中心部の同じ領域を通ってい
る、前述した傾斜プリズム−溝のパラメーターである。

作用面１１（ｌ−ｉ円筒面であり、前述したようにプリ
ズムを截る。この形状がよシよく理解されるように、ガ
ラスｊｋｉ　Ｐ　Ｇの平面及びこれと直角の方向が破線
によシ図示されている。

第１０図に示したモチーフＭｌによって、第１１図に示
したモチーフの並置が、完全なガラスＧについて得られ
、各モチーフは垂直面Ｖによって互に隔だてられるため
、帯域間の横向き接続の問題が全て除かれる。

最−後に、ガラスの内側から見た第１２図に示された複
式偏向＃素のモチーフＭ２によれば、垂直面ＶＩＸＶ２
に：よって画定された同一の偏向要素のｉＲ，１２１ｉ
内において、帯域Ｃ１、Ｃ２の各形式の２要素の作用面
１１ａ、　１１ｂが合体されている。第１２図と［両様
にガラス面ＰＧ及びそれに対する垂線が図示されている
。

完全々ガラスにおいて２列の互い違いの配列によ］＠１
２図に従うモチーフＭ２を使用した構成は、第１６図に
図示窟れている。

各図において同一の参照符号は、同−又は均等の部材を
表わすように用いられている。第１０〜１６図に示した
モチーフ」νＩ＋　、Ｍ２の形状は本発明の一部をなし
ている。

下向き光の投光器について傾斜ガラスを形成した場合に
ついて本発明を説明したが、この構成は限定的ではなく
、本発明は、ガラスの傾斜による光線の屈曲の有害な効
釆を除くことが問題になる傾斜ガラスの全ての臨界領域
に適用される。

【図面の簡単な説明】

第１．１　ａ、　２．２ａ図は、ガラスの傾斜によって
もたらされる不具合を説明するための投光器及びそれに
よる照明パターンを示す説明図、第６図はＸ発明による
プリズム−溝の構造を（４，えた傾斜ガラスと共働する
下向き光の投光器の反射器を示す正面図、第４図はガラ
ス上のプリズム−溝のヤ列を示す正面図、第５ａ、５ｂ
図はそれぞれ第４図のａ、ｂ線に沿って切断して示す断
面図、第６〜９図は最適光束の形成を示すだめの、２５
ｍスクリーン上のガラスの小領域の神々の像を示す正面
図、第１０図は２つの垂直面によって画定され垂直帯域
に従って延びる本発明によるプリズム−溝の作垂直分離
面によす互に隔だてて垂直帯域により並置した状態をガ
ラスの内部から見た斜視図、第１２図は２つのプリズム
−溝の作用面を有し２つの垂直面によって画定された複
式モチーフをカラスの内部から見た斜視図、第１６１え
は第１２図に示すモチーフを並置した状態をガラスの内
γテ０・ら見た斜視図である。 符号のね尾切 １０・・・プリズム−溝（袖正光字普紫）。　１１・・
・作用面。　０−Ｏ・・・送出翳ｌ線。　Ｇ・・前面力
゛ラス。 Ｍ７、Ｍ２・・・パターン（補正光学要素）。α・・・
角度。 ｒ・・半径。 代理人　弁理士　木　何　三　朗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少くとも１つの光源と、略平行な光線の光束を送出
   軸線（０−０）の方向に反射させるために該光軸と共働
   する反射器Ｒと、該光線の光路上に介在され、送出軸ａ
   ｃｏ−０）の方向に対して傾斜した、発散々いしは分散
   用の前面ガラス（Ｇ）とを有する製式の自動車用投光器
   であって、５前面ガラスが少くとも一部の領域に補正光
   学要素（１０、：％４＋　、？Ｖｈ　）を有し、該補正
   光栄要素の作用面・１１）は、送出動線（０−０）を通
   る垂Ｉσ面に対して角度α傾斜した頂角βのプリズムと
   該プリズムの傾斜方向と平行な軸線を有する半径（ｒ）
   の円筒状の溝との交差によって定められ、前記プリズム
   の角度（α）の傾斜が前面ガラス（Ｇ）の傾斜によって
   ひき起こされた垂直屈曲効果を補正するようになされて
   いることを特徴とする自動車用投光器。 ２）補正光学要素を備えたガラスの臨界領域（ＡＸＢ）
   が大きな水平横向き偏向建対応した領域であること全特
   徴とする特許請求の範囲第１Ｊ記載の自動車用投光器。 ６つ　光源（Ｆｃ）が反射器（Ｒ）の焦点（Ｆ）のわず
   かに前方におかれ、且つ下向き光束を発生させるために
   適切にマスキングされたことと、前面ガラス（Ｇ、ｌの
   臨界領域（ＡＸＢ’）が遮光１坂界よ多も下方にある下
   向き光束の部分に対応することを特徴きする春ｆＦ請求
   の輩・〕σｂ第１歩又は第２項記載の自動車用投光器。 ４）前面ガラス（Ｇ）の臨界領域（Ｃ）が前面ガラス（
   Ｇ）の中心上部域によって形成されてい泊ことを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載の自動車用投光器。 ５）補正光学＠　ｉＱＯ＋の垂直に対する傾斜が同一で
   ある複数の／ＪＸ領域に各々の臨界領域を区画したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第′ｉ〜４項のいずれが１
   項記載の自動車用投光器。 ６）臨界領域（Ａ）を３つの小領域に区画したことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項、第６項又は第５項ｈピ
   載の自動車用投光器。 ７）臨界領域ＣＢ）を５つの小領域に１区画したことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項、第６項、第５項又は
   第６項記載の自動車用投光器。 ８）臨界領域（Ｃ）を２つの不領域（Ｃ１、Ｃ２）に区
   画したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の自
   動車用投光器。 ９）前記のように定義された作用匡、を有する光学補正
   要素（Ｍｌ）が垂直面（Ｖｓ　、Ｖ２　）に工って横方
   向に画定されることにより、−の領砒から次の領域への
   連続性を伏つようになさ才したことを特徴とする特許請
   求の嵯囲第１〜８頓のいずれか１項記載の自動車用投光
   器。 １０）臨界領域（Ｃ）が福正光学委素（Ｍｌ）を有し、
   これらの補正光学要素の複式作用面を、配向が互に逆の
   ２つのプリズムと円筒状の回訓の溝との２つの交差べよ
   り形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１〜９項
   のいずれ力・１項記載の自動車用投光器。