JPH03723B2 - - Google Patents
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- JPH03723B2 JPH03723B2 JP3101583A JP3101583A JPH03723B2 JP H03723 B2 JPH03723 B2 JP H03723B2 JP 3101583 A JP3101583 A JP 3101583A JP 3101583 A JP3101583 A JP 3101583A JP H03723 B2 JPH03723 B2 JP H03723B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は自動車等の車輌用灯具に関する。さ
らに詳細には、ハウジングと前面レンズとにより
画成された灯室内に光源を配置した車輌用灯具に
おいて、レンズ面の輝度を均一ならしめることが
できる車輌用灯具に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a lamp for a vehicle such as an automobile. More specifically, the present invention relates to a vehicular lamp in which a light source is disposed within a lamp chamber defined by a housing and a front lens, in which the brightness of the lens surface can be made uniform.
従来上記のような車輌用灯具においては、前面
レンズには複数個のセグメントから成るフレネル
プリズムを設け、そのうち光軸中心に近い部分は
屈折系フレネルプリズム、その周辺部分は反射系
フレネルプリズムとして、光源からレンズに入射
する光が略平行光線として前方に照射される如く
構成されるのが一般的である。第1図はこのよう
な前面レンズの断面を示しているが、図に見られ
る如く、レンズbのフレネルプリズムに対して光
源Cから入射する光の密度が、レンズbの端部に
なる程低下している。従つて光軸Zに近い部分と
レンズ端部とでは、レンズ面の輝度に大きな差異
を生じ、灯具の配光性能が好ましくないものとな
る。 Conventionally, in the above-mentioned vehicle lamp, a Fresnel prism consisting of a plurality of segments is installed on the front lens, of which the part near the center of the optical axis is a refractive Fresnel prism, and the surrounding part is a reflective Fresnel prism, which is used to act as a light source. Generally, the lens is constructed so that the light incident on the lens is irradiated forward as substantially parallel light rays. Figure 1 shows a cross section of such a front lens, and as seen in the figure, the density of light incident from light source C on the Fresnel prism of lens b decreases toward the end of lens b. are doing. Therefore, there is a large difference in the brightness of the lens surface between the part near the optical axis Z and the end of the lens, and the light distribution performance of the lamp becomes unfavorable.
そこでこのような欠点を改善するため、前記前
面レンズの光の密度の低下する部分に対向させて
反射面を設け、反射光をレンズに入射させる方策
がとられる。第2図はこのような灯具の構成を略
示した断面図である。すなわち、光源Cから前面
レンズbに入射する光の密度低下の著しいレンズ
部分に対向せしめて略回転放物面状の反射面aを
設け、光源Cからの光を該反射面aで反射させて
前面レンズbの光束密度が低い部分に入射させて
いる。しかしながらこの方法では図から明らかな
如く、反射面aによる反射光の密度分布もまた光
軸Zから遠くなる程低下するから、レンズ端部近
傍における輝度低下は免れず、改善の効果は充分
でない。前記放物面状反射面によつて反射光をレ
ンズに入射させてもレンズ各部に入射する光の量
は一様とならず、光軸Zに近い部分は光の量が多
く、光軸Zから遠い部分程少なくなるという状態
は依然として残つているのである。 Therefore, in order to improve this drawback, a method is taken in which a reflective surface is provided opposite the portion of the front lens where the light density decreases, and the reflected light is made to enter the lens. FIG. 2 is a sectional view schematically showing the structure of such a lamp. That is, a substantially paraboloid-shaped reflecting surface a is provided opposite to a lens portion where the density of light incident on the front lens b from the light source C is significantly reduced, and the light from the light source C is reflected by the reflecting surface a. The light is made incident on a portion of the front lens b where the luminous flux density is low. However, as is clear from the figure, in this method, the density distribution of the reflected light by the reflecting surface a also decreases as the distance from the optical axis Z increases, so a decrease in brightness near the lens end is inevitable, and the improvement effect is not sufficient. Even if the reflected light is incident on the lens by the parabolic reflecting surface, the amount of light incident on each part of the lens is not uniform, and the amount of light is large in the part near the optical axis Z. The situation still remains that the further away from , the smaller the amount.
このように従来の車輌用灯具においては、光軸
に近い部分の輝度に比して周辺部の輝度が低下
し、レンズ面輝度に不均一を生ずるという問題点
があつた。この欠点は発光面積の大きな灯具程甚
だしく、車輌用灯具における一つの重大問題とな
つていた。 As described above, the conventional vehicular lamp has a problem in that the brightness in the peripheral area is lower than the brightness in the area close to the optical axis, resulting in non-uniformity in the lens surface brightness. This drawback is more severe in lamps with larger light-emitting areas, and has become a serious problem in vehicular lamps.
本発明は、上記のような従来技術における問題
点に着目し、これを解決することを意図してなさ
れたものである。すなわち本発明は、前記の如く
ハウジングと前面レンズとにより画成された灯室
内に光源を配置した車輌用灯具において、前面レ
ンズをインナーレンズとアウターレンズとから成
る複合レンズで構成するとともに該インナーレン
ズに複数個のセグメントから成るプリズムを具備
せしめ、かつ該インナーレンズに対向してハウジ
ング側に反射面を設け、前記インナーレンズのプ
リズムは入射光を略平行光に制御するフレネルプ
リズムとしアウターレンズは魚眼プリズムとし、
プリズムの各セグメントの平面積に応じて反射面
から入射する光束量を変化させ、前記各セグメン
トに入射する光束量と各セグメントの平面積との
比がすべて略一定となるように反射面の形状を形
成する方法を提供するものである。以下、図面に
示した実施例に基づき、本発明の方法の詳細を説
明する。 The present invention has been made with attention to the problems in the prior art as described above, and is intended to solve these problems. That is, the present invention provides a vehicular lamp in which a light source is disposed within a lamp chamber defined by a housing and a front lens as described above, in which the front lens is constituted by a composite lens consisting of an inner lens and an outer lens, and the inner lens is equipped with a prism consisting of a plurality of segments, and a reflective surface is provided on the housing side opposite to the inner lens, the prism of the inner lens is a Fresnel prism that controls incident light into approximately parallel light, and the outer lens is a fish-shaped prism. As an eye prism,
The shape of the reflective surface is such that the amount of light flux incident on the reflective surface is changed according to the planar area of each segment of the prism, and the ratio of the amount of luminous flux incident on each segment to the planar area of each segment is approximately constant. The present invention provides a method for forming a . Hereinafter, details of the method of the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.
第3図は本発明による車輌用灯具の1実施例を
示した図で、Aは断面図、Bは部分切開正面図で
ある。 FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of the vehicle lamp according to the present invention, in which A is a sectional view and B is a partially cutaway front view.
図中1は合成樹脂等により形成されたハウジン
グであり、このハウジング1とその前面に配設さ
れた前面レンズ2とにより画成された灯室内に光
源3が配置されている。光源3を通る中心線Zが
灯具の光軸である。前面レンズ2はインナーレレ
ンズ22とアウターレンズ21とから成る複合レ
ンズとして構成されており、インナーレンズ22
の外面には複数個のセグメントから成るフレネル
プリズム22aを具備し、またアウターレンズ2
1はその内面に魚眼レンズ21aが形成されてい
る。ハウジング1のレンズ側内面は、金属蒸着等
により鏡面状に形成された反射面1aとなつてお
り、光源3から放射される光をこの反射面1aに
反射してインナーレンズ22に入射せしめる如く
構成されている。インナーレンズ22のフレネル
プリズム22aは反射面1aからの反射光を略平
行光に制御してアウターレンズに入射させるもの
であり、アウターレンズ21に形成された魚眼プ
リズム21aは前記インナーレンズ22から入射
する光を制御して所望の配光として前方に投射す
るものである。 In the figure, reference numeral 1 denotes a housing made of synthetic resin or the like, and a light source 3 is disposed within a lamp chamber defined by the housing 1 and a front lens 2 disposed in front of the housing. A center line Z passing through the light source 3 is the optical axis of the lamp. The front lens 2 is configured as a compound lens consisting of an inner lens 22 and an outer lens 21.
A Fresnel prism 22a consisting of a plurality of segments is provided on the outer surface of the outer lens 2.
1 has a fisheye lens 21a formed on its inner surface. The inner surface of the housing 1 on the lens side is a reflective surface 1a formed into a mirror-like surface by metal vapor deposition, etc., and is configured so that the light emitted from the light source 3 is reflected on this reflective surface 1a and made to enter the inner lens 22. has been done. The Fresnel prism 22a of the inner lens 22 controls the reflected light from the reflective surface 1a into substantially parallel light and makes it enter the outer lens, and the fisheye prism 21a formed on the outer lens 21 makes the light enter the outer lens from the inner lens 22. The light is controlled and projected forward in a desired light distribution.
そして本発明においては、前記フレネルプリズ
ム22aの各セグメントに反射面1aからの反射
光を一定の光束密度を以て入射せしめる如く、反
射面1aの曲面形状を構成するものである。第4
図はフレネルプリズムへの入射光の状況を図示し
た説明図であるが、任意のプリズムセグメント
Poの受光面に光源3から放射された光路l1とl2と
の間の光が反射面の部分Roで反射されて入射す
るものとし、プリズムが同心円フレネルであるも
のとし、かつプリズムセグメントPoの光路l1が入
射する最内縁の半径(光軸Zからの垂直距離)を
r1、光路l2が入射する最外縁の半径をr2とすると、
プリズムセグメントPoの受光面の平面積Soは、
So≒π(r2 2−r2 1) ………(1)
また前記反射面部分Roが光源3に対して張る
光路l1,l2間の立体角ωは、光路l1の光軸Zに対
する角度をθ1、光路l2の光軸Zに対する角度をθ2
とすれば、
ωo=2π(cosθ1−cosθ2) ………(2)
となる。プリズムセグメントPoの受光面に入射
する光束量は上記立体角ωに正比例することは明
らかであるから、各プリズムセグメントに入射す
る反射光の光束密度(受光面の単位平面積当り光
束量)を一定ならしめるためには、前記受光面の
平面積Snと前記立体角ωとの比が一定となる如
くすればよい。すなわち前記(1)、(2)式から導かれ
る下記So/ωo
So/ωo=(r2 2−r2 1)/2(cosθ1−cosθ2)………(
3)
が各プリズムセグメントについて一定値になるよ
うに、前記反射面1aの曲面形状を設定するので
ある。 In the present invention, the curved shape of the reflective surface 1a is configured so that the reflected light from the reflective surface 1a is incident on each segment of the Fresnel prism 22a with a constant luminous flux density. Fourth
The figure is an explanatory diagram showing the situation of incident light to a Fresnel prism, but any prism segment
It is assumed that the light emitted from the light source 3 between the optical paths l 1 and l 2 enters the light receiving surface of P o after being reflected by the portion R o of the reflecting surface, and that the prism is a concentric Fresnel, and the prism The radius of the innermost edge (vertical distance from optical axis Z) where optical path l 1 of segment P o enters is
If r 1 is the radius of the outermost edge where the optical path l 2 is incident, r 2 is,
The planar area S o of the light receiving surface of the prism segment P o is So ≒ π (r 2 2 − r 2 1 ) ......(1) Also, the optical path l 1 that the reflective surface portion R o extends to the light source 3 , l 2 is the angle between optical path l 1 with respect to optical axis Z as θ 1 and the angle of optical path l 2 with respect to optical axis Z as θ 2
Then, ω o =2π(cosθ 1 −cosθ 2 ) ………(2). It is clear that the amount of luminous flux incident on the light-receiving surface of the prism segment P o is directly proportional to the solid angle ω, so the luminous flux density of the reflected light incident on each prism segment (the amount of luminous flux per unit plane area of the light-receiving surface) is In order to make it constant, the ratio of the planar area Sn of the light receiving surface to the solid angle ω may be made constant. That is, the following S o /ω o S o /ω o = (r 2 2 − r 2 1 )/2 (cos θ 1 − cos θ 2 ) derived from the above equations (1) and (2).
3) The curved shape of the reflecting surface 1a is set so that the value is constant for each prism segment.
この反射面の曲面形状の設定は下記の如くすれ
ばよい。すなわち第5図において、灯具の光軸中
心をZ軸とし、反射面の最内端の点P0を通りZ
軸に垂直な軸をX軸にとる。上記点P0の光軸
(Z軸)からの垂直距離(X座標)をL、点P0で
反射して入射するレンズ22上の点P0′の光軸
(Z軸)からの垂直距離をL′、光源3から原点0
(反射面1aの中心点)までの距離(焦点距離)
をfとする。 The curved shape of this reflective surface may be set as follows. In other words, in Fig. 5, the center of the optical axis of the lamp is the Z axis, and the Z axis passes through the innermost point P0 of the reflective surface.
Set the axis perpendicular to the axis as the X axis. The vertical distance (X coordinate) from the optical axis (Z-axis) of the above point P 0 is L, and the vertical distance from the optical axis (Z-axis) of the point P 0 ' on the lens 22 that is reflected at point P 0 and enters. is L′, from light source 3 to origin 0
Distance (focal length) to (center point of reflective surface 1a)
Let be f.
車輌用灯具を設計する場合、これらf、L、
L′の値は通常、設計条件として与えられ、若しく
は設計者の判断に基づいて設定するすることがで
きる、いわば設計手順の出発点である。 When designing a vehicle lamp, these f, L,
The value of L' is usually given as a design condition or can be set based on the designer's judgment, so to speak, as a starting point for the design procedure.
次に、第5図および第6図を参照しつつ、本発
明方法に係る設計手順の実施例を説明する。 Next, an embodiment of the design procedure according to the method of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
手順1
3は光源の位置であつて、この点をPf(0、f)
とする。Step 1 3 is the position of the light source, and this point is P f (0, f)
shall be.
この点を具体的に構成部材と対応させて考える
と光源(光源バルブのフイラメント)3であり、
解析的に空間の1点Pfとして捉えると、そのX座
標=0、Z座標=fの点(0、f)である。 Considering this point specifically in relation to the constituent members, it is the light source (filament of the light source bulb) 3,
Analytically speaking, one point P f in space is a point (0, f) with an X coordinate of 0 and a Z coordinate of f.
前述のごとく上記の値fは設計条件として与え
られ、若しくは適宜に設定することができる。 As mentioned above, the above value f can be given as a design condition or can be set as appropriate.
次いで反射面の第1の入射点P0(L、0)およ
びレンズの第1の入射点P0′(L′、z0′)を設定す
る。この場合、L、L′の値は設計条件として与え
られ、若しくは任意に設定することができる。 Next, a first incident point P 0 (L, 0) on the reflective surface and a first incident point P 0 '(L', z 0 ') on the lens are set. In this case, the values of L and L' can be given as design conditions or can be set arbitrarily.
ここにおいてz0′の値は、別途に定められてい
るレンズの式を用い、公知の手法を適用して求め
れば良い。 Here, the value of z 0 ' may be determined by applying a known method using a separately determined lens equation.
手順2
第5図から容易に理解されるように、光源の座
標Pf(0、f)と反射面の第1入射点P0(L、0)
の座標が定まれば、光源Pfから第1入射点P0に至
る光路l0が求められる。Step 2 As can be easily understood from Figure 5, the coordinates of the light source P f (0, f) and the first incident point P 0 (L, 0) of the reflective surface
Once the coordinates of are determined, the optical path l 0 from the light source P f to the first incident point P 0 is determined.
同様に、前記第1入射点P0からレンズの第1
入射点P0′に至る光路l0′が求まる。 Similarly, from the first incident point P 0 to the first
The optical path l 0 ' leading to the incident point P 0 ' is determined.
手順3
l0とl0′との二等分線として(第6図参照)中立
線N0を求め、
この中立線N0に対して点P0で直交する線(こ
れは反射面1aの接線方程式に相当する)
z=a1x+b1
を求める。Step 3 Find the neutral line N 0 as the bisector of l 0 and l 0 ' (see Figure 6), and find the line perpendicular to this neutral line N 0 at point P 0 (this is the line on the reflecting surface 1a). Corresponding to the tangent equation) Find z=a 1 x+b 1 .
手順4
反射面1a(第5図参照)上の、前記第1の反
射点P0からX軸方向に微小寸法pだけ離れた第
2の入射点P1(x1、z1)を、上記の接線z=a1x+
b1の上に求める。Step 4: Set the second incident point P 1 (x 1 , z 1 ) on the reflecting surface 1a (see Figure 5), which is a minute distance p in the X-axis direction from the first reflection point P 0 , as described above. Tangent line z=a 1 x+
b Find above 1 .
この手法は接線法として公知の手法を適用して
近似値を求めるものであるが、前記の微小寸法p
を充分に小さく(本実施例では0.1mm)すること
により、その誤差を実用上0とみなし得る程度に
小さくできる。 This method applies a method known as the tangent method to obtain an approximate value, but the above-mentioned minute dimension p
By making it sufficiently small (0.1 mm in this example), the error can be reduced to such an extent that it can be practically considered as zero.
以上の手順1〜4は灯具設計に関する公知公用
の手法の適用であるが、本発明の目的(レンズ面
の輝度の均一化)を達成するため、次に述べる手
順5が最も重要である。 Steps 1 to 4 above are the application of publicly known techniques regarding lamp design, but in order to achieve the purpose of the present invention (uniform brightness on the lens surface), step 5 described below is the most important.
この手順5は、第2の反射点P1における反射
光がレンズ22に入射する点P1′を求める手順で
ある。この第2入射点P1′が決まれば、これから
逆算して光路l1′が定まり、光路l1′が定まれば反射
面形状が定まるからである。 This step 5 is a procedure for finding a point P 1 ' at which the reflected light at the second reflection point P 1 enters the lens 22. This is because once this second incident point P 1 ' is determined, the optical path l 1 ' is determined by calculating backwards from this, and once the optical path l 1 ' is determined, the shape of the reflecting surface is determined.
そして、この第2入射点P1′(x1′、z1′)は当然
にレンズ2点に位置しているのであるから、該第
2入射点P1′(x1′、z1′)のX座標の値x1′を求める
ことが最も重要である。 Since this second incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′) is naturally located at two points of the lens, the second incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′) ) is most important to find the value x 1 ' of the X coordinate.
手順5
次に揚げる(11)式により、レンズ上の第2入射点
P1′(x1′、z1′)のX座標X1′を求める。この式(11)
は、次のようにして誘導されたものである。Step 5 Next, by equation (11), the second incident point on the lens is determined.
Find the X coordinate X 1 ′ of P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′). This formula (11)
is derived as follows.
すなわち、Z軸(光軸)と光路l0との間の空間
が光源3に対して張る立体角ω0を求めるに、光
路l0がZ軸となす角をθ0とすると、
即ち求める立体角ω0は
となる。 That is, to find the solid angle ω 0 that the space between the Z axis (optical axis) and the optical path l 0 makes with respect to the light source 3, if the angle that the optical path l 0 makes with the Z axis is θ 0 , then In other words, the solid angle ω 0 to be found is becomes.
次に光源3から前記立体角ω0の範囲内の光が
反射面1aによつて反射されレンズ2に入射して
いる時のレンズ2上の受光部の平面積S0は光路
l0′を通つて入射する点P0′の距離L′によつて決ま
り
S0=πL′2 ………(6)
となる。 Next, when light within the solid angle ω 0 from the light source 3 is reflected by the reflecting surface 1a and enters the lens 2, the planar area S 0 of the light receiving part on the lens 2 is the optical path
It is determined by the distance L' of the incident point P 0 ' through l 0 ', and S 0 = πL' 2 ......(6).
以上よりω0とS0との比は となる。 From the above, the ratio of ω 0 and S 0 is becomes.
同様にして光路l0,l1間が光源3に対して張る
立体角ω1と、前記立体角ω1の範囲内の光が反射
面1aによつて反射され、レンズ2に入射して出
来るレンズ2上の平面積S1を求めると、
S1=π(x′2−L′2) ………(9)
となる。 Similarly, the solid angle ω 1 between the optical paths l 0 and l 1 with respect to the light source 3, and the light within the range of the solid angle ω 1 are reflected by the reflective surface 1a and incident on the lens 2, resulting in a When calculating the plane area S 1 on lens 2, S 1 = π(x′ 2 −L′ 2 ) ………(9).
従つて、ω1とS1との比は となる。 Therefore, the ratio of ω 1 and S 1 is becomes.
前述の如く、レンズ2の各部に入射する光束量
の密度が一定であるためには、
S0/ω0=S1/ω1
であるから、(7)式、(10)式から、
これを整理して
を得る。 As mentioned above, in order for the density of the amount of light flux incident on each part of the lens 2 to be constant, S 0 /ω 0 =S 1 /ω 1 , so from equations (7) and (10), sort this out get.
ただし、 L≒0、L≠0 L′≒0、L′≠0 L≠L′ である。 however, L≒0, L≠0 L′≒0, L′≠0 L≠L′ It is.
手順6
前記のレンズの式により、手順5で求めた
x1′に対するZ座標z1′を求めて、レンズ上の第2
入射点P1′(x1′、z1′)を定める。Step 6: Obtained in step 5 using the lens formula above.
Find the Z coordinate z 1 ′ for x 1 ′, and
Determine the incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′).
手順7
以上のようにして求めた各点Pf、P1、P1′、の
座標値を用いて、
光源Pfから第2反射点P1に至る光路l1、およ
び、第2反射点P1から第2入射点P1′に至る光路
l1′を求め、以下、同様にして順次にこれらの手順
を繰り返して
第3反射点P2(x2、z2)
第3入射点P2′(x2′、z2′)
というように、反射面上の点P2、P3(図示せず)
……の座標と接線を計算して行き、得られた座標
値に従つて反射面の曲面を設定すればよいのであ
る。ただし計算精度をあげるためには計算点のピ
ツチpはできるだけ小さく(例えば1/10mm以下の
値)することが好ましく、相当膨大な計算量とな
るのでコンピユーターを用いて計算するのがよい
ことはいうまでもない。このような計算に基づい
て反射面1aを設定することにより、前面レンズ
2の各フレネルプリズムセグメントに反射面から
の反射光を一定の光束密度を以て入射させること
ができる。Step 7 Using the coordinate values of each point P f , P 1 , P 1 ' obtained as above, calculate the optical path l 1 from the light source P f to the second reflection point P 1 and the second reflection point. Optical path from P 1 to second incident point P 1 ′
Find l 1 ′, and then repeat these steps in the same way to obtain the third reflection point P 2 (x 2 , z 2 ), the third incident point P 2 ′ (x 2 ′, z 2 ′), and so on. , points P 2 and P 3 on the reflective surface (not shown)
All you have to do is calculate the coordinates and tangents of ... and set the curved surface of the reflective surface according to the obtained coordinate values. However, in order to improve the calculation accuracy, it is preferable to make the pitch p of the calculation points as small as possible (for example, a value of 1/10 mm or less), and since the amount of calculation will be quite large, it is better to use a computer to calculate it. Not even. By setting the reflective surface 1a based on such calculations, the reflected light from the reflective surface can be made to enter each Fresnel prism segment of the front lens 2 with a constant luminous flux density.
このような計算に基づいて反射面1aを設定す
ることにより、インナーレンズ22の外面に設け
た各フレネルプリズムセグメントに反射面からの
反射光を一定の光束密度を以て入射させることが
できる。かくしてインナーレンズ22に入射した
光は外面のフレネルプリズム22aによつて光軸
Zに略平行な光としてアウターレンズ21に入射
し、アウターレンズ21の内面の魚眼プリズム2
1aによつて所望の配光特性に制御されて投光さ
れるのである。 By setting the reflective surface 1a based on such calculations, the reflected light from the reflective surface can be made to enter each Fresnel prism segment provided on the outer surface of the inner lens 22 with a constant luminous flux density. In this way, the light incident on the inner lens 22 enters the outer lens 21 as light substantially parallel to the optical axis Z by the Fresnel prism 22a on the outer surface, and then enters the outer lens 21 as light substantially parallel to the optical axis Z.
1a, the light is emitted while being controlled to have a desired light distribution characteristic.
尚、上記した実施例に限定することなく、アウ
ターレンズ21をカバーレンズとして構成し、イ
ンナーレンズ22の外面に魚眼プリズムを設け、
内面にフレネルプリズムを設けてもよい。 Note that, without being limited to the above embodiments, the outer lens 21 may be configured as a cover lens, a fisheye prism may be provided on the outer surface of the inner lens 22,
A Fresnel prism may be provided on the inner surface.
以上詳述した如く、本発明に係る反射面の形成
方法によれば、従来技術における略回転放物面状
の反射面(第2図a)の代りに独自の計算により
設定した曲面を有する反射面1aを用い、前面レ
ンズに入射する反射光の光束密度がレンズの各プ
リズムセグメントに対して略一定となる如く構成
することができる。従つて、本発明方法によれば
従来の灯具における如く光軸から遠ざかる程レン
ズの輝度が低下するという問題点が解消し、レン
ズ前面にわたつて輝度の均一な、優れた配光性能
の灯具が得られる。また、第1図ならびに第2図
に示される従来の灯具においては、前面レンズの
プリズムは光源から入射する直射光を制御するよ
うにプリズム角が設定されるが、本発明方法によ
れば第3図から明らかなように前者に比して小さ
な入射角を以て入射する反射光を制御するように
プリズム角を設定すればよいから、プリズムの角
度は大きくてすみ、従つてプリズムの山の高さは
小さくなる。このためレンズの成形条件が良くな
り、レンズ自体も軽量化できるという効果もあ
る。このように本発明の方法は、従来の車輌用灯
具では得られなかつたすぐれた性能の灯具を提供
し得たものである。 As described in detail above, according to the method for forming a reflective surface according to the present invention, instead of a reflective surface having a substantially paraboloid of revolution shape (FIG. 2a) in the prior art, a reflective surface having a curved surface set by an original calculation is used. Using the surface 1a, it is possible to configure the front lens so that the luminous flux density of the reflected light incident on the front lens is substantially constant for each prism segment of the lens. Therefore, the method of the present invention solves the problem of conventional lamps in which the brightness of the lens decreases as the distance from the optical axis increases, and a lamp with uniform brightness across the front surface of the lens and excellent light distribution performance can be obtained. can get. Furthermore, in the conventional lamps shown in FIGS. 1 and 2, the prism angle of the prism of the front lens is set so as to control the direct light incident from the light source, but according to the method of the present invention, the prism angle is set so as to control the direct light incident from the light source. As is clear from the figure, the prism angle can be set to control the reflected light that enters at a smaller angle of incidence than the former, so the prism angle only needs to be large, and the height of the prism peaks can therefore be reduced. becomes smaller. Therefore, the molding conditions for the lens are improved, and the lens itself can also be made lighter. As described above, the method of the present invention can provide a lamp with excellent performance that cannot be obtained with conventional vehicular lamps.
第1図及び第2図は各々従来の車輌用灯具を示
し、第1図は直射光のみを利用した灯具の一部断
面図、第2図は直射光と反射光を利用型灯具の一
部断面図である。第3図乃至第6図は本発明の車
輌用灯具を示し、第3図Aは正面図、同図Bは図
Aの−断面図、第4図は本発明方法に係る車
輌用灯具におけるレンズプリズムへの入射光の状
況を示した説明図、第5図は本発明方法に係る反
射面の説明図、第6図は本発明方法の1実施例に
おける反射面設計の計算過程の説明図である。
1……ハウジング、1a……反射面、2……前
面レンズ、2a……フレネルプリズム、3……光
源、21……アウターレンズ、21a……魚眼プ
リズム、22……インナーレンズ、22a……フ
レネルプリズム。
Figures 1 and 2 show conventional vehicle lights, respectively. Figure 1 is a partial sectional view of a lamp that uses only direct light, and Figure 2 is a partial cross-sectional view of a lamp that uses direct light and reflected light. FIG. 3 to 6 show a vehicle lamp according to the present invention, FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a cross-sectional view taken from FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the state of incident light on the prism, FIG. 5 is an explanatory diagram of the reflective surface according to the method of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the calculation process for designing the reflective surface in one embodiment of the method of the present invention. be. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Housing, 1a...Reflection surface, 2...Front lens, 2a...Fresnel prism, 3...Light source, 21...Outer lens, 21a...Fisheye prism, 22...Inner lens, 22a... Fresnel prism.
Claims (1)
灯室内に光源を配置した車輌用灯具において、前
面レンズをインナーレンズとアウターレンズとか
ら成る複合レンズで構成するとともに該インナー
レンズに複数個のセグメントから成るプリズムを
具備せしめ、前記インナーレンズのプリズムは入
射光を略平行光に制御するフレネルプリズムと
し、アウターレンズは魚眼プリズムとし、かつ前
記インナーレンズに対向してハウジング側に反射
面を設け、該反射面を下記の手順に従つて設定す
ることにより、前記インナーレンズのプリズムの
各セグメントに入射する光束量と各セグメントの
平面積との比がすべて略一定となるように構成す
ることを特徴とする車輌用灯具の反射面の形成方
法。 手順1 光源の座標Pf(0、f)のfの値、反射
面の第1入射点の座標P0(L、0)のLの値、
および、レンズの第1入射点の座標P0′(L′、
z0′)のX座標L′の値を設定する。 ここに、上記Z座標z0′の値は、別途定めた
レンズの式にX座標L′を代入して求める。 手順2 座標Pf(0、f)とP0(L、0)とによ
り、光源Pfから反射面の第1入射点P0に至る光
路l0を求めるとともに、 座標P0(L、0)とP0′(L′、z0′)とにより、
反射面の第1入射点P0からレンズの第1入射
点の座標P0′に至る光路l0′を求め、 手順3 前記の光路l0,l0′から中立線N0を求める
とともに、 中立線N0と垂直に、前記第1入射点P0にお
ける接線 z=a1x+b1 を求める。 手順4 反射面上における第1入射点P0の次の
入射点P1のX座標(x1=L+p)に対するZ
座標z1を、 微少のx増加分の値pを設定して、 前記の接線z=a1x+b1上に、 近似値として定める。 手順5 次に掲げる(11)式により、レンズ上の次の
入射点P1′(x1′、z1′)のX座標x1′を求める。 但し、L≠0、L′≠0、L≠L′ x′=反射面上の任意の点P(x、z)における
反射光がレンズに入射する点の光軸中心(Z
軸)からの垂直(X軸上の)距離 L′=反射面の最内端の点P0で反射した光がレ
ンズ上に入射する点P0′の光軸中心(Z軸)
からの垂直(X軸上の)距離 L=上記点P0の光軸中心(Z軸)からの垂直
(X軸上の)距離 f=焦点距離(光源から上記P0点までのZ軸
上の距離) x=前記P1′点に入射する光の反射面上の反射
点P1の光軸中心(Z軸)からの垂直(X軸
上の)距離 z=前記P1点のz座標(光軸中心Z軸に沿つ
た距離) 手順6 前記のレンズの式により、手順5で求め
たx1′に対するZ座標z1′を求めて、レンズ上の
次の入射点P1′(x1′、z1′)を定める。 手順7 以上のようにして求めたPf(0、f)、P1
(x1、z1)、P1′(x1′、z1′)を用いて、 光源Pfから点P1に至る光路l1、および、点P1
から点P1′に至る光路l1′を求め、以下、順次に
これらの手順を繰り返す。[Scope of Claims] 1. A vehicular lamp in which a light source is arranged in a lamp chamber defined by a housing and a front lens, in which the front lens is composed of a composite lens consisting of an inner lens and an outer lens, and the inner lens The prism of the inner lens is a Fresnel prism that controls incident light into approximately parallel light, the outer lens is a fisheye prism, and the prism is opposed to the inner lens and reflected toward the housing side. By providing a surface and setting the reflective surface according to the following procedure, the ratio of the amount of light flux incident on each segment of the prism of the inner lens to the plane area of each segment is all approximately constant. A method for forming a reflective surface of a vehicle lamp, characterized by: Step 1 Value of f at the coordinates P f (0, f) of the light source, value L at the coordinates P 0 (L, 0) of the first incident point on the reflective surface,
and the coordinates of the first incident point of the lens P 0 ′(L′,
Set the value of the X coordinate L' of z 0 '). Here, the value of the Z coordinate z 0 ' is obtained by substituting the X coordinate L' into a separately determined lens equation. Step 2 Using the coordinates P f (0, f) and P 0 (L, 0), find the optical path l 0 from the light source P f to the first incident point P 0 on the reflective surface, and calculate the coordinate P 0 (L, 0). ) and P 0 ′(L′, z 0 ′),
Determine the optical path l 0 ' from the first incidence point P 0 of the reflective surface to the coordinates P 0 ' of the first incidence point of the lens. Step 3 : Determine the neutral line N 0 from the above-mentioned optical paths l 0 and l 0 ', and A tangent line z=a 1 x+b 1 at the first incident point P 0 is determined perpendicularly to the neutral line N 0 . Step 4 Z for the X coordinate (x 1 = L + p) of the next incident point P 1 after the first incident point P 0 on the reflective surface
The coordinate z 1 is determined as an approximate value on the tangent line z=a 1 x+b 1 by setting a value p for a minute increase in x. Step 5 Find the X coordinate x 1 ′ of the next incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′) on the lens using the following equation (11). However, L≠0, L'≠0, L≠L'x' = Optical axis center (Z
Perpendicular distance (on the X - axis) from the center of the reflecting surface
Vertical (on the X-axis) distance from the light source L = Vertical (on the X-axis) distance from the optical axis center (Z-axis) of the above point P 0 f = Focal length (on the Z-axis from the light source to the above point P 0 x = vertical distance (on the X axis) from the optical axis center (Z axis) of the reflection point P 1 on the reflective surface of the light incident on the above point P 1 z = z coordinate of the above P 1 point (Distance along the Z-axis from the center of the optical axis) Step 6 Using the above lens equation, find the Z coordinate z 1 ′ for x 1 ′ obtained in step 5, and calculate the next incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′). Step 7 P f (0, f), P 1 obtained as above
(x 1 , z 1 ), P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′), the optical path l 1 from the light source P f to point P 1 and the point P 1
The optical path l 1 ′ from to point P 1 ′ is determined, and these steps are repeated sequentially.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101583A JPS59158005A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Lamp implement for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101583A JPS59158005A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Lamp implement for vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158005A JPS59158005A (en) | 1984-09-07 |
| JPH03723B2 true JPH03723B2 (en) | 1991-01-08 |
Family
ID=12319711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101583A Granted JPS59158005A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Lamp implement for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158005A (en) |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3101583A patent/JPS59158005A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59158005A (en) | 1984-09-07 |
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