JPH04284301A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、投光器の中心軸上に
配設された一個の光源と、一個の反射体と、この光源の
前に配設された一個の散乱円板とを装備している投光器
、特に自転車のランプにあるような比較的弱い光源用の
投光器に関する。

【０００２】

【従来の技術】光源として比較的小出力の発光装置で重
要なことは、発生した光を最適に利用できることにある
。できる限り少ない光を散乱光として失うべきである。 この場合、光源から先ず反射体に入射して、この反射体
からほぼ平行に進む光と、前方立体角のうち、散乱円板
に直接入射する光とを区別する必要がある。第一の種類
の光は、散乱光学系によって、比較的良好に所望の方向
に指向させることができ、適当な光の円錐を発生させる
ことができる。光源から直接散乱円板に達する光では、
光路をかなり強く曲げる必要があり、そのため散乱円板
に集束レンズを備える必要があると言う問題がある。こ
の場合、集束レンズは出射した光をできる限り大きな立
体角で捕捉して、立体角の中で散乱円板の広い面範囲を
占めないことにある。これに対して、光源の直接光を集
束させるかなり厚い集束レンズを散乱円板に嵌めること
が既に提案されている。この解決策はその製造技術の点
で経費がかかる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、製
造経費を殆ど変えないで、光源の直接光を充分良好に利
用し、無駄な光を低減させることのできる、冒頭に述べ
た種類の投光器を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、投光器の中心軸３上に配設された一個の光源１
と、一個の放物線状または楕円形の反射体２と、前記光
源の前に配設された一個の散乱円板４を保有する投光器
の場合、散乱円板４が一体の成形品として形成され、光
源１に向けた湾曲部を有し、光源１に最も近くにある領
域５に集束レンズ構造体９を形成し、光源１から直接前
方空間立体角に出射される光の大部分が、ほぼ投光器の
中心軸３の方向に集束されることによって解決されてい
る。

【０００５】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。

【０００６】

【作用】散乱円板を内向きに曲げることによって、直接
光の立体角を相当広く利用できる。この場合、主として
フレネルレンズとして形成された集束レンズ構造は、製
造時に生じる、散乱円板を局所的に厚くすることが全く
必要ない。従って、このように構成された散乱円板は、
合成樹脂あるいは類似なものから成る一体成形品として
通常の方法で合理的に製造できる。この場合、更に低減
される発生散乱光は、投光器の視界となる照明されたよ
こ領域を有利に発生させる。このため、散乱円板の周囲
に透明なリングが形成され、このリングを経由して余計
な光が放射状に出射する。

【０００７】

【実施例】以下に、実施例を示す図面に基づき、この発
明をより詳しく説明する。

【０００８】図１と図２に基づき、詳細な説明に入る前
に、先ず投光器の光学的な基本構成を説明する。この投
光器には、主としてハロゲンランプで構成される光源１
がある。この光源は、図１には一点で示してあるが、実
際にはコイルで形成されている。この光源は放物線状ま
たは楕円状に成形された反射体２の焦点に配設されてい
る。光源から反射体２に入射した光ビームは、それ故、
投光器の中心軸３にほぼ平行に反射され、散乱円板４に
当たる。散乱円板４は、透光性の物質、例えばＰＭＭＡ
のような透明な合成樹脂で形成されている。この形状は
投光器の光路をほぼ決定する。

【０００９】散乱円板４は、この場合、異なった領域に
分割されている。中心の領域は、光源１から直接入射し
た光を偏向させるためにある。前記領域に続く外側の領
域６，７，８は、上部領域６，中間領域７および下部領
域８に分割される（図２参照）。そして、これ等の領域
は反射体２から平行に反射された光を偏向させるために
使用される。

【００１０】散乱円板４は、光源１の方向に向けて湾曲
している。このことは、中心領域５がほぼ光源１の近く
にあるため、光源から直接出射した光の大部分の立体角
を捕捉することをもたらす。この立体角で散乱円板に入
射した光は、集束レンズ構造体によって、一本の光束に
集束され、この光束がほぼ投光器の中心軸３の方向に出
射する。

【００１１】中心領域５の集束レンズ構造体は、中心軸
３に対して同心状に配設されたフレネルレンズ９として
構成されているので、散乱円板４の厚さは大体同じ形状
を維持している。このことは、散乱円板を合成樹脂の成
形体で製造するのに重要な前提となっている。散乱円板
は、フレネルレンズに重ねて形成され、中心領域５の垂
直断面で４次曲線を描く。このことは、この中心領域５
を軸からより遠くに離れて通過するビームが、軸方向３
を進むより軸の近くを通過するビームに比べて幾分強く
、つまり中心軸３に偏向する（図１参照）。このことは
、再び道路あるいは他の地面に斜めに入射する光の円錐
がほぼ一定の照度の光のスポットに成る結果になる。 従って、通常のランプの場合とは異なって、斜めに入射
した光円錐によって生じる光のスポットの照度は、投光
器からの距離が増加しても低下しない。

【００１２】散乱円板の似たような構成が、図１で単に
上部領域６と下部領域８にして示してある既に述べた縁
部領域６，７，８に存在している。ここでも、散乱円板
が垂直断面で、円に対して更に、軸から遠くに入射する
ビームほど強く偏向する４次曲線を構成している。従っ
て、光束１１と１２は、斜め入射の場合、これ等の領域
６，８から同様に地面で規則正しい光分布を有する光の
スポットになる。

【００１３】これ等の領域を水平断面で考えると（図２
と図３参照）、それ自体公知の散乱レンズ構造体１４が
ある。この構造体は、図３によれば、光円錐を横に発散
させる。同じ構成は縁領域７にも使用される。

【００１４】このように自転車のランプとして構成され
た投光器を使用すると、この投光器はランプの位置から
４〜　１０　ｍ　の距離の道路で、一様な照度のほぼ台
形状光スポットを発生させる。これには、中心領域５に
よって生じる空間立体角の直接光が寄与するので、光の
収量が大幅に改善される。

【００１５】図１から理解できるように、光源からの光
の一部は反射体で反射されることもなく、また中心領域
からの直接光としても集束されない。この散乱光も同じ
ように利用され、透明なリング１５を放射状に横に出射
する。この透明なリングには、好ましくは信号カラーが
付けてあるので、横から見て、信号カラーを照らす帯と
して見える（図４参照）。従って、投光器の散乱光は、
夜、例えば自転車の運転者の横方向マークとなる。この
ことは、これ以外では、しばしば受動的な反射体によっ
てのみ可能である。透明なリング１５は、同時に反射体
２と散乱円板４を連結する組立部材として構成できる。

【００１６】図４には、自転車のランプとして説明した
投光器の可能な構成が示してある。明らかに、この構成
は図１の構成とは、以下の点で異なっている。つまり、
中心領域５自体が光源１に対してもう一度湾曲させて形
成されている。従って、直接光のなす空間立体角を更に
拡大させることができる。

【００１７】図６から理解できるように、説明した投光
器には、更に前方を向いた反射リング１８を設けてもよ
い。光源１またはその電源が故障した場合、このリング
は夜でも対向交通車にこの自転車を認識させるために役
立つ。透明なプレクシーガラス（アクリルガラス）の反
射リング１８には、反射構造体を有する裏面１７がある
。この裏面は、信号リング１５として形成された透明な
赤いプレクシーガラスのリングに溶接されている。この
リングを経由して説明した方法で散乱光を出射させてい
る。全体は、反射体２に散乱円板４を組み立てるために
、スナップリングとして形成されている。上記の構成で
は、この発明による投光器が、交通の組み込まれ、能動
および受動作用する光学識別機となる。

【００１８】結局、説明した投光器によって、例えば自
転車の発光装置で使用されるような比較的低出力の光源
で光の発生を最適に利用することができ、余分な光損失
を排除し、光を最適な方法で指向させて出射できるので
、自転車の前の道路上に一様な光分布の延びた光スポッ
トを発生させることができる。部品、特に散乱円板は、
成形品として有効な方法で作製できる。

【００１９】

【発明の効果】上の説明から理解できるように、この発
明による投光器によって、照明光を無駄なく、しかも一
様な照度にして照明できる。更に、使用する主要部品で
ある散乱円板は合成樹脂で作製できるので、製造が簡単
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】投光器の中心軸に沿った、第一実施例の投光器
の垂直断面図である。

【図２】散乱円板の正面図である。

【図３】図２の線分　ＩＩＩ−ＩＩＩ　に沿った断面図
である。

【図４】ケースを含めた投光器の側面図である。

【図５】図１と同じ配置にした投光器の第二実施例の図
面である。

【図６】付加的な反射リングを備えた投光器の他の構成
を示す図面である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　光源 ２　　　　　　　　反射体 ３　　　　　　　　投光器の中心軸 ４　　　　　　　　散乱円板 ５　　　　　　　　中心領域、 ６，７，８　　　　側部領域 ９　　　　　　　　フレネルレンズ １０，１１，１２　　　　　　光束 １４　　　　　　散乱レンズ構造体 １５　　　　　　信号リング １６　　　　　　ケース １７　　　　　　裏面 １８　　　　　　反射リング

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　投光器の中心軸（３）上に配設された
   一個の光源（１）と、一個の放物線状または楕円形の反
   射体（２）と、前記光源の前に配設された一個の散乱円
   板（４）を保有する投光器において、散乱円板（４）が
   一体の成形品として形成され、光源（１）に向けた湾曲
   部を有し、光源（１）に最も近くにある領域（５）に集
   束レンズ構造体（９）を形成し、光源（１）から直接前
   方空間立体角に出射される光の大部分が、ほぼ投光器の
   中心軸（３）の方向に集束されることを特徴とする投光
   器。
2. 【請求項２】　　集束レンズ構造体（９）は中心領域の
   少なくとも放射状外部部分でフレネルレンズとして形成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の投光器。
3. 【請求項３】　　散乱円板（４）はほぼ一様な厚さの成
   形部品として形成されていることを特徴とする請求項１
   または２に記載の投光器。
4. 【請求項４】　　散乱円板（４）の中心領域（５）は、
   縁領域（６，７，８）によって取り囲まれ、反射体（２
   ）にほぼ平行に反射された光を偏向させ、これ等の縁領
   域では、横方向に発散させる光円錐を発生させるように
   横方向の偏向が行われることを特徴とする請求項１〜３
   の何れか１項に記載の投光器。
5. 【請求項５】　　中心領域、および場合によっては、縁
   領域は、光ビームが各領域の下部でほぼ投光器の中心軸
   （３）の方向に、また上部で投光器の中心軸の方に益々
   大きく偏向されるように、形成されていることを特徴と
   する請求項１〜４の何れか１項に記載の投光器。
6. 【請求項６】　　どの縁領域（６，７，８）の散乱円板
   の表面も、垂直断面で見て、球状断面に加えて更に４次
   曲線が重なっていることを特徴とする請求項５に記載の
   投光器。
7. 【請求項７】　　中心領域（５）には、光源に対して更
   に湾曲する部分があることを特徴とする請求項１〜６の
   何れか１項に記載の投光器。
8. 【請求項８】　　散乱円板（４）の周辺には、散乱光を
   放射状に出射させる透明なリング（１５）が形成されて
   いることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載
   の投光器。
9. 【請求項９】　　透明なリング（１５）には、信号カラ
   ーが付けてあることを特徴とする請求項８に記載の投光
   器。
10. 【請求項１０】　　透明なリング（１５）は散乱円板を
    反射体に固定するホルダーリングとして形成されている
    ことを特徴とする請求項８に記載の投光器。
11. 【請求項１１】　　光源（１）はハロゲンランプである
    ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の
    投光器。
12. 【請求項１２】　　投光器は自転車のランプとして使用
    される。