JPH0559403B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0559403B2 JPH0559403B2 JP59002671A JP267184A JPH0559403B2 JP H0559403 B2 JPH0559403 B2 JP H0559403B2 JP 59002671 A JP59002671 A JP 59002671A JP 267184 A JP267184 A JP 267184A JP H0559403 B2 JPH0559403 B2 JP H0559403B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- incident
- light
- optical axis
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明はランプ本体の前面を覆つて設置するレ
ンズに係り、特に、その外周面の形状が既に定ま
つていて光軸に対して傾斜した曲面である場合
に、その内周面を形成する方法に関するものであ
る。 〔発明の背景〕 第１図はこの種のレンズの１例として示した従
来の自動車用ランプの水平断面図であつて、ラン
プ本体１の前面をレンズ２で覆つた構成である。
上記のランプ本体１は回転放物面状のリフレクタ
１ａの焦点付近に光源バルブ１ｂを設けると共に
上記リフレクタ１ａの前面開口部にインナレンズ
１ｃが取り付けられている。 レンズ３は、空気抵抗を少なくするためランプ
本体１の光軸Ｘ−X′に対して傾斜せしめて設け
られ、ほぼ一定の厚さｔを有している。 光源バルブ１ｂから発した光はリフレクタ１ａ
によつてほぼ平行な光束に反射され、インナレン
ズ１ｃによつて調光されてレンズ３を通過し、投
射される。 本第１図に示したＡ部及びＣ部付近の如く、レ
ンズ２がほぼ平面レンズ状をなしている個所にお
いては、光軸Ｘ−X′と平行に入射した光は該光
軸Ｘ−X′とほぼ平行に出射するが、Ｂ部の如く
曲面をなしている個所においては、入射光に対し
て出射光が傾きを生じるという問題が有る。 第２図は上記の問題の説明図で、３は同心円状
の断面を有する外周面３ａ、内周面３ｂを有する
レンズを示している。Ｒは外周面３ａの半径を示
す。 レンズの中心Ｏを角αで見込む点S1に矢印イの
如く光軸ｘ−x′に平行な光が入射すると、入射角
α、屈折角βで矢印ロの如く進行した後矢印ハの
如く外周面３ａから出射するとき、その出射方向
は光軸ｘ−x′に対して角Δγだけ傾く。このため、
レンズ３に第１図Ｂ部の如く曲面を設けると肉厚
が一定であつてもランプ本体１の配光を乱すこと
になる。 また、自動車全体の意匠的な考慮によつて、第
３図に示す如くレンズ２に、投光方向に凹なる曲
面を有する部分Ｅを設けようとすると、この部分
においても入射光と出射光との間に傾きを生じる
という問題が有る。第４図はその説明図である。 第３図から明らかに理解されるように、Ｅ部に
おいては、光は曲面の凸側から入射して凹側から
出射する。第４図はレンズ３の外周面３ａに矢印
ニの如く光軸ｘ−x′に平行に、入射角α′で入射し
た光の光路を示している。上記の矢印ニ方向の入
射光は矢印ホの如く屈折し、矢印ヘの如く出射し
て、光軸ｘ−x′に対して角Δγだけ傾く。 〔発明の目的〕 本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、
光源バルブとリフレクタとを備えたランプ本体の
前面を覆つて上記ランプ本体の光軸に対して傾斜
した曲面を有する透明体よりなるレンズを設ける
際、第１図、第２図について説明したようにレン
ズ外周面の形状が自動車全体の意匠的な配慮など
によつて既に定まつている場合、該レンズに対し
て光軸と平行に入射した光を光軸と平行に出射せ
しめ得るようにレンズ内周面を形成する方法を提
供し、レンズによる配光の淫れを防止しようとす
るものである。 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するため、本発明に係るレン
ズの形成方法は、光源バルブとリフレクタとを有
する車両用ランプの前面に装着され、該車両用ラ
ンプの光軸に対して傾斜した曲面を有するレンズ
であつて、外周面の形状が既定条件として与えら
れているレンズの内周面を形成する場合、 ａ 前記外周面上の任意の点S2に対して光軸Ｘ−
X′と平行に入射する光の入射角をαとし、入
射角αで入射した光の屈折角をβとし、上記入
射点S2における外周面の曲率半径をＲとし、レ
ンズを構成する透明材料の屈折率をｎとし、 ｂ 次に示す式を満足させるＸ、Ｙの値を求めて
座標値が（Ｘ、Ｙ）である点S3を求め、 ｙ＝tan（α−β）｛ｘ−Rcosα｝＋Rsinα ……(1) sinβ＝sinα／ｎ ……(2) dy／dx＝−１／tanα ……(3) ｃ レンズの外周面上に多数の点をとり、これら
多数の点のそれぞれについて上記(1)、(2)、(3)式
を満足させる座標値を有する多数の点を求め、
これら多数の点を結んで内周側の曲面を得るこ
とを特徴とする。 〔発明の実施例〕 第５図は本発明に係るレンズの形成方法の１実
施例を示す説明図である。 本例において形成したレンズ３′は、与えられ
た外周面３a′に基づいて、次の手順により内周面
３b′を求めたものである。本第５図は説明の便宜
状、前記の外周面３a′を半径Ｒの円弧（中心点
O′）として描いたが、実際の条件を詳述すると、
矢印トで示した入射光の入射点S2における曲率中
心がO′であり、その曲率半径がＲであることを
表わしている。 外周面の円弧の中心点O′を角αで見込む点S2
に矢印トの如く光軸ｘ−x′と平行に入射角αで入
射した光は屈折角βで出射点S3に向う、線O′S2
は入射点S2に立てた法線、線l1は入射点S2に引い
た接線である。 出射点S3から矢印リの如く光軸ｘ−x′と平行に
出射せしめるための点S3の座標（ｘ、ｙ）は、レ
ンズ３′を構成する透明体の屈折率をｎとして次
記の式で表わされる。l2は出射点S3に引いた接線
である。 ｙ＝tan（α−β）｛ｘ−Rcosα｝＋Rsinα ……(1) sinβ＝sinα／ｎ ……(2) dy／dx＝−１／tanα ……(3) 本実施例は上記の外周面の半径Ｒを30mm、透明
体の屈折率ｎを1.5とし、次記の如く演算する。
即ち、 上記(1)、(2)、(3)式からα、βを消去してｆ（ｘ、
ｙ、dy／dx＝０の微分方程式を求め、コンピユータ によつて解を求め、その初期値x0、y0を与えた特
殊解Ｆ（ｘ、ｙ、x0、y0）＝０を作図して内周面３
b′の形状を求める。 本例におけるコンピユータの解は次表の如くで
ある。
ンズに係り、特に、その外周面の形状が既に定ま
つていて光軸に対して傾斜した曲面である場合
に、その内周面を形成する方法に関するものであ
る。 〔発明の背景〕 第１図はこの種のレンズの１例として示した従
来の自動車用ランプの水平断面図であつて、ラン
プ本体１の前面をレンズ２で覆つた構成である。
上記のランプ本体１は回転放物面状のリフレクタ
１ａの焦点付近に光源バルブ１ｂを設けると共に
上記リフレクタ１ａの前面開口部にインナレンズ
１ｃが取り付けられている。 レンズ３は、空気抵抗を少なくするためランプ
本体１の光軸Ｘ−X′に対して傾斜せしめて設け
られ、ほぼ一定の厚さｔを有している。 光源バルブ１ｂから発した光はリフレクタ１ａ
によつてほぼ平行な光束に反射され、インナレン
ズ１ｃによつて調光されてレンズ３を通過し、投
射される。 本第１図に示したＡ部及びＣ部付近の如く、レ
ンズ２がほぼ平面レンズ状をなしている個所にお
いては、光軸Ｘ−X′と平行に入射した光は該光
軸Ｘ−X′とほぼ平行に出射するが、Ｂ部の如く
曲面をなしている個所においては、入射光に対し
て出射光が傾きを生じるという問題が有る。 第２図は上記の問題の説明図で、３は同心円状
の断面を有する外周面３ａ、内周面３ｂを有する
レンズを示している。Ｒは外周面３ａの半径を示
す。 レンズの中心Ｏを角αで見込む点S1に矢印イの
如く光軸ｘ−x′に平行な光が入射すると、入射角
α、屈折角βで矢印ロの如く進行した後矢印ハの
如く外周面３ａから出射するとき、その出射方向
は光軸ｘ−x′に対して角Δγだけ傾く。このため、
レンズ３に第１図Ｂ部の如く曲面を設けると肉厚
が一定であつてもランプ本体１の配光を乱すこと
になる。 また、自動車全体の意匠的な考慮によつて、第
３図に示す如くレンズ２に、投光方向に凹なる曲
面を有する部分Ｅを設けようとすると、この部分
においても入射光と出射光との間に傾きを生じる
という問題が有る。第４図はその説明図である。 第３図から明らかに理解されるように、Ｅ部に
おいては、光は曲面の凸側から入射して凹側から
出射する。第４図はレンズ３の外周面３ａに矢印
ニの如く光軸ｘ−x′に平行に、入射角α′で入射し
た光の光路を示している。上記の矢印ニ方向の入
射光は矢印ホの如く屈折し、矢印ヘの如く出射し
て、光軸ｘ−x′に対して角Δγだけ傾く。 〔発明の目的〕 本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、
光源バルブとリフレクタとを備えたランプ本体の
前面を覆つて上記ランプ本体の光軸に対して傾斜
した曲面を有する透明体よりなるレンズを設ける
際、第１図、第２図について説明したようにレン
ズ外周面の形状が自動車全体の意匠的な配慮など
によつて既に定まつている場合、該レンズに対し
て光軸と平行に入射した光を光軸と平行に出射せ
しめ得るようにレンズ内周面を形成する方法を提
供し、レンズによる配光の淫れを防止しようとす
るものである。 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するため、本発明に係るレン
ズの形成方法は、光源バルブとリフレクタとを有
する車両用ランプの前面に装着され、該車両用ラ
ンプの光軸に対して傾斜した曲面を有するレンズ
であつて、外周面の形状が既定条件として与えら
れているレンズの内周面を形成する場合、 ａ 前記外周面上の任意の点S2に対して光軸Ｘ−
X′と平行に入射する光の入射角をαとし、入
射角αで入射した光の屈折角をβとし、上記入
射点S2における外周面の曲率半径をＲとし、レ
ンズを構成する透明材料の屈折率をｎとし、 ｂ 次に示す式を満足させるＸ、Ｙの値を求めて
座標値が（Ｘ、Ｙ）である点S3を求め、 ｙ＝tan（α−β）｛ｘ−Rcosα｝＋Rsinα ……(1) sinβ＝sinα／ｎ ……(2) dy／dx＝−１／tanα ……(3) ｃ レンズの外周面上に多数の点をとり、これら
多数の点のそれぞれについて上記(1)、(2)、(3)式
を満足させる座標値を有する多数の点を求め、
これら多数の点を結んで内周側の曲面を得るこ
とを特徴とする。 〔発明の実施例〕 第５図は本発明に係るレンズの形成方法の１実
施例を示す説明図である。 本例において形成したレンズ３′は、与えられ
た外周面３a′に基づいて、次の手順により内周面
３b′を求めたものである。本第５図は説明の便宜
状、前記の外周面３a′を半径Ｒの円弧（中心点
O′）として描いたが、実際の条件を詳述すると、
矢印トで示した入射光の入射点S2における曲率中
心がO′であり、その曲率半径がＲであることを
表わしている。 外周面の円弧の中心点O′を角αで見込む点S2
に矢印トの如く光軸ｘ−x′と平行に入射角αで入
射した光は屈折角βで出射点S3に向う、線O′S2
は入射点S2に立てた法線、線l1は入射点S2に引い
た接線である。 出射点S3から矢印リの如く光軸ｘ−x′と平行に
出射せしめるための点S3の座標（ｘ、ｙ）は、レ
ンズ３′を構成する透明体の屈折率をｎとして次
記の式で表わされる。l2は出射点S3に引いた接線
である。 ｙ＝tan（α−β）｛ｘ−Rcosα｝＋Rsinα ……(1) sinβ＝sinα／ｎ ……(2) dy／dx＝−１／tanα ……(3) 本実施例は上記の外周面の半径Ｒを30mm、透明
体の屈折率ｎを1.5とし、次記の如く演算する。
即ち、 上記(1)、(2)、(3)式からα、βを消去してｆ（ｘ、
ｙ、dy／dx＝０の微分方程式を求め、コンピユータ によつて解を求め、その初期値x0、y0を与えた特
殊解Ｆ（ｘ、ｙ、x0、y0）＝０を作図して内周面３
b′の形状を求める。 本例におけるコンピユータの解は次表の如くで
ある。
【表】
以上詳述したように、本発明のレンズ形成方法
によれば、ランプ本体の光軸に対して傾斜した曲
面よりなるレンズ外周面を既定の条件として与え
られた場合、当該レンズに対して光軸と平行に入
射した光を該光軸と平行に出射せしめることがで
き、レンズによる配光の乱れを防止し得るという
優れた実用的効果を奏する。
によれば、ランプ本体の光軸に対して傾斜した曲
面よりなるレンズ外周面を既定の条件として与え
られた場合、当該レンズに対して光軸と平行に入
射した光を該光軸と平行に出射せしめることがで
き、レンズによる配光の乱れを防止し得るという
優れた実用的効果を奏する。
第１図は従来のレンズを備えた自動車用灯具の
１例の水平断面図、第２図は上記のレンズにおけ
る光路図である。第３図は上記と異なる従来例の
断面図、第４図はその光路図である。第５図は本
発明に係るレンズの形成方法の１実施例の説明
図、第６図は上記と異なる実施例の説明図であ
る。 １……ランプ本体、１ａ……リフレクタ、１ｂ
……光源バルブ、１ｃ……インナレンズ、２，
２′……従来例のレンズ、３……同心円状の断面
を有するレンズ、３，３″……本発明を適用した
レンズ、４……プリズム。
１例の水平断面図、第２図は上記のレンズにおけ
る光路図である。第３図は上記と異なる従来例の
断面図、第４図はその光路図である。第５図は本
発明に係るレンズの形成方法の１実施例の説明
図、第６図は上記と異なる実施例の説明図であ
る。 １……ランプ本体、１ａ……リフレクタ、１ｂ
……光源バルブ、１ｃ……インナレンズ、２，
２′……従来例のレンズ、３……同心円状の断面
を有するレンズ、３，３″……本発明を適用した
レンズ、４……プリズム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源バルブとリフレクタとを有する車両用ラ
ンプの前面に装着され、該車両用ランプの光軸に
対して傾斜した曲面を有するレンズであつて、外
周面の形状が既定条件として与えられているレン
ズの内周面を形成する場合、 ａ 前記外周面上の任意の点S2に対して光軸Ｘ−
X′と平行に入射する光の入射角をαとし、入
射角αで入射した光の屈折角をβとし、上記入
射点S2における外周面の曲率半径をＲとし、レ
ンズを構成する透明材料の屈折率をｎとし、 ｂ 次に示す式を満足させるＸ、Ｙの値を求めて
座標値が（Ｘ、Ｙ）である点S3を求め、 ｙ＝tan（α−β）｛ｘ−Rcosα｝＋Rsinα ……(1) sinβ＝sinα／ｎ ……(2) dy／dx＝−１／tanα ……(3) ｃ レンズの外周面上に多数の点をとり、これら
多数の点のそれぞれについて上記(1)、(2)、(3)式
を満足させる座標値を有する多数の点を求め、
これら多数の点を結んで内周側の曲面を得るこ
とを特徴とするレンズの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP267184A JPS60147701A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP267184A JPS60147701A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147701A JPS60147701A (ja) | 1985-08-03 |
| JPH0559403B2 true JPH0559403B2 (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=11535770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP267184A Granted JPS60147701A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60147701A (ja) |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP267184A patent/JPS60147701A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60147701A (ja) | 1985-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |