JPH054762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非平面板に対して屈折系プリズムと
反射系プリズムから成るフレネルステツプを周方
向に連続させて形成したフレネルレンズを有する
車輌灯具用レンズに関するものである。

〔従来の技術〕

従来よりフレネルレンズのレンズ部材に形成さ
れている屈折系プリズムと反射系プリズムから成
るフレネルステツプは、そのレンズ板材が一般に
平面であるか、又は曲面であつて球面であり、レ
ンズ軸が光軸と一致した回転形を成すものに限ら
れている。こうした構造のものでは、各フレネル
ステツプを半径方向の二次設計によつて簡単に形
成することができるものであつた。

しかし近年、自動車の尾灯が車幅灯等の車輌用
灯具に構成するアウターレンズやインナーレンズ
等のレンズ装置では、車体外形の空力抵抗を減少
させる目的で、その外形に沿つた複雑な曲面形状
を持つたものが使用されており、それらのレンズ
面に多数のフレネルステツプをモザイク状に設け
てフレネルレンズを構成した車輌用レンズが提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記フレネルレンズの構造では、フレ
ネルステツプを設計区画毎に設計して構成してい
るため、周方向に対するフレネルステツプの稜線
方向がまちまちで、境界部分の乱反射光が目立
ち、レンズ面上に表われるフレネルパターンの美
観を損ねるといつた問題を有している。

本明は、上記問題に鑑みて創案されたものであ
り、任意の曲面をするレンズ部材に、周方向に連
続したフレネルステツプを刻設したフレネルレン
ズを有する車輌灯具用レンズを提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係るフレ
ネルレンズを有する車輌灯具用レンズは、平面又
は所望の曲面を成すレンズ部材上に描いた同芯円
状区画線と該同芯円状区画線の中心を通る放射状
区画線で該レンズ部材面を多数の円弧状フレネル
ステツプ設計区画に区画すると共に、各フレネル
ステツプ設計区画において、それぞれレンズの焦
点からの透過光が屈折系プリズム又は反射系プリ
ズムを経て略平行光束として射出するように該各
フレネルステツプの山角度と該山の稜線の傾きを
設計形設した屈折系プリズム面及び反射系プリズ
ム面を有するプリズムレンズにおいて、上記放射
区画線を究極的に増大することにより微小面とし
てフレネルステツプを構成し、かつ周方向に隣接
するフレネルステツプの接合部における構造線や
構造面を相互に蛇行連続させることを要旨とする
ものである。

〔作用〕

本発明に係るフレネルレンズを有する車輌灯具
用レンズは、該レンズ面に上記の如く個別的に区
画した各円弧状フレネルステツプ設計区画を同芯
円状に区画線に沿つて並列するものであり、放射
区画線を設計可能な範囲で究極的に増大し、フレ
ネルステツプを構成しているフレネルステツプ設
計区を微小面としたことによつて、各フレネルス
テツプの山角度と該山の稜線の傾きを刻設して得
られる屈折系プリズム面及び反射プリズム面が周
方向に連続したフレネルステツプを有するフレネ
ルレンズを構成することができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係るフレネルレンズを有する車
輌灯具用レンズにおける具体的なフレネルステツ
プの刻設設計原理について説明する。

第１図に示すように、一方の曲率がｒ１、それ
と直交する方向の曲率がｒ２である二次曲面から
成るレンズ部材１上に、レンズの中心Ｏから等ピ
ツチ（ピツチ幅Ｐ）で同芯円状の同芯円状区画線
Ｃを描き、該同芯円状区画線Ｃを上記中心Ｏを通
る周方向に等分割した多数の放射区画線Ｒとによ
つて多数の円弧状フレネルステツプ設計区画２を
区画する。

第２図は、上記円弧状フレネルステツプ設計区
画２の一つを拡大したものであり、該円弧状フレ
ネルステツプ設計区画２は、同芯円状区画線Ｃ
１，Ｃ２と放射区画線Ｒ１，Ｒ２とによつて区画
されている。該円弧状フレネルステツプ設計区画
２に設計構成するフレネルステツプ３について第
３図乃至第４図に従つて説明する。

先ず、第３図に示すように、上記レンズ部材１
の光軸Ｌ上にある焦点Ｆからの光線ｌ１が、該フ
レネルステツプ３の中央部を経由透過して、放射
断面SR内において光軸Ｌと平行な光線ｌ２とし
て射出するように制御する屈折系プリズムと反射
系プリズムを構成するように、それぞれの内側斜
面４の傾斜角度αと、外側斜面５の傾斜角度βを
設計して該フレネルステツプ３の頂角γを決定す
る。

次に第４図に示すように、この頂角γを保つた
状態で、同芯円状区画線Ｃ方向の接線面SC内で、
透過光線ｌ２が光軸Ｌと平行に成るように、頂部
稜線６をレンズ部材１に対して傾斜角度（θ）を
設計する。

このとき上記外側斜面５の谷位置で構成される
外側谷線７によつて、上記同芯円状区画線Ｃ２と
の間に平面レンズ部８を設する。

上記傾斜角度α及びβは、正投影線に対する傾
斜角度であるため、頂角γは γ＝α＋β であり、α、β及びγは固定しているため、３軸
フライス盤によつて切削することが可能と成る。

上記フレネルステツプの設計方法においては、
三次元曲面に対して各フレネルステツプ３を不連
続に構成することに成るため、レンズ部材面上の
放射方向と同芯円方向に区画した円弧状フレネル
ステツプ設計区画においては、それぞれ光束がフ
レネルステツプ３を横断する方向と接線方向につ
いて分割して二次元設計を行うことができる。

本発明は、上記刻設設計原理に基づき、放射区
画線Ｒの数を刻設可能な極限まで増大することに
よつて、平面レンズ部８が構造上解消するまで円
弧状フレネルステツプ設計区画２を微小化すると
共に、周方向に隣接するフレネルステツプ３の構
造線や構造面が相互に連続し、周方向に隣接する
フレネルステツプ３が蛇行連続するように構成し
たものである。

上記三次元フレネルステツプの刻設設計原理に
基づいて、該フレネルステツプ３を刻設形成する
場合には、各円弧状フレネルステツプ設計区画２
のフレネルステツプ３の内側斜面の放射区画線α
と、外側斜面５の傾斜角度βが連続して変化して
いるため、所謂５軸バイトを設計値に合わめて制
御しながら周方向に移動させ、面方向に走査する
ことによつて切削形成することができる。

〔発明の効果〕

本発明に係るフレネルレンズを有する車輌灯具
用レンズは、以上のように構成したから、レンズ
部材が二方向に曲率を異にする曲面であつても、
二次曲線上のレンズ構造によつて簡単な所望の透
過制御光を得ることができると共に、然も周方向
に連続した構造に成るためレンズの乱反射を低減
することができ、かつフレネルステツプが周方向
に連続しているため、金型を構成する場合にも成
形性に優れる等の特徴をするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフレネルレンズを有する
車輌灯具用レンズにおけるフレネルステツプの設
計区画を示すレンズ部材の一部切欠した正面図ａ
と、該設計区画に切削するフレネルステツプの形
状を示す拡大斜視図ｂ、第２図は三次元フレネル
ステツプを示す拡大斜視図、第３図はフレネルス
テツプの放射設計方向を示す説明図ａとその拡大
断面図ｂ、第４図はフレネルステツプの円周設計
方向を示す説明図ａとその拡大断面図ｂである。 １……レンズ部材、２……円弧状フレネルステ
ツプ設計区画、３……フレネルステツプ、４……
内側斜面、５……外側斜面、６……頂部稜線、７
……外側谷線、８……平面レンズ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平面又は所望の曲面を成すレンズ部材上に描
   いた同芯円状区画線と該同芯円状区画線の中心を
   通る放射状区画線で該レンズ部材面を多数の円弧
   状フレネルステツプ設計区画に区画すると共に、
   各フレネルステツプ設計区画において、それぞれ
   レンズの焦点位置からの透過光が屈折系プリズム
   又は反射系プリズムを経て略平行光束として射出
   するように該各フレネルステツプの山角度と該山
   の稜線の傾きを形設した屈折系プリズム面及び反
   射系プリズム面をするフレネルレンズにおいて、
   上記放射区画線を究極的に増大することにより可
   能な限り微小面としたフレネルステツプを構成
   し、かつ周方向に隣接するフレネルステツプの接
   合部における構造線が構造面を相互に蛇行連続さ
   せたことを特微とするフレネルレンズをする車輌
   灯具用レンズ。