JPS5821361B2 - 車輌用灯具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用灯具に関する。

特に、灯具としての良好な配光機能を確保し、視認性の
向上を図つた車輌用灯具に関する。

この種の車輌用灯具は一般に、ランプボディと前面レン
ズとにより画成された灯室内に光源バルブが配置されて
いる。

しかして近年、灯具を取付ける車体の取付面の構造との
関係上、または外観上のデザイン上の要請から、ランプ
ボディを前面レンズよりも小さく形成した灯具が提案さ
れている。

このような灯具は、前面レンズの方がランプボディの断
面よりも大きくなる。

かかる車輌用灯具は、ランプボディの内面に設けるリフ
レクタが、レンズの有効面よりも小さくならざるを得な
いので、適正な配光を得るために種々の工夫を要する。

例えば第１図に示す従来例は、車体ａの灯具取付用の孔
ａ′がその構造上小さく限定されているため、ランプボ
ディｂはこの孔ａ′の大きさに対応して形成され、一方
レンズＣはかかるボディｂよりも大きく形成されるので
、このような構成ではレンズＣの周縁部がその内部より
も暗くなり、配光むらができてしまう。

即ち、バルブｄからの光は直接レンズＣ面に入って直射
光となるほか、ボディａの後部内面に設けられたりフレ
フタｅに反射されて前方への出射光となり、かつかかる
リフレクタｅとしては回転放物面状のものを用いるのが
通例であるので、反射光は光軸に概ね平行な前方への略
平行光線となる。

従ってリフレクタｅより外がわのレンズ部分２には、こ
の平行出射光線は寄与せず、直射光のみここに入ること
になる。

よって直射光と平行光線とがともに寄与する他の部分よ
りもダークになってしまう。

このようなダークゾーンの発生位置は灯具の形状により
異なるが、例えば第２図のように周辺部がダークゾーン
Ｚになることが多い。

前記の如きダークゾーンが発生すると、有効光束の減少
に伴う光度の低下や、レンズ全面の均一な発光がなされ
ないことによる配光機能の低下などがもたらされ、視認
性が低下してしまう。

そればかりでなく、前面レンズＣに形成した魚眼プリズ
ムｇは、指向性のある平行光線を制御して所望の配光を
得るように設計されたものであるから、ダークゾーンＺ
に入った直射光は適正な制御がなされず、視認角度から
大幅に外れた方向に拡散してしまい、この部分Ｚの輝度
を高めるのに寄与てきないことになり、結局はこのダー
クゾーンＺは光無効部となって灯具としての機能を果た
し得なくなる。

このため、ランプ周縁のダーク部分Ｚをも有効に用いる
べく、種々の提案がなされている。

第３図乃至第５図はそれらを示している。

第３図は、ダークゾーン発生の可能性のあるレンズ部分
Ｚの後方にインナーレンズｈを配設し、このレンズｈに
より光源バルブｄからの直射光を前方への略平行光線と
し、これを前面レンズＣの魚眼プリズムｇにより制御し
て有効光線としたものである。

かかるインナーレンズｈとしては、裏面にフレネル系プ
リズムカットｈ′を施したものを用いて所望の屈折を達
成することができる。

インナーレンズｈとして、第４図イ２口に示す如く、直
射光を平行光線に屈折制御するフレネル系プリズムカッ
トｈ′をその両面に互いに直交方向に形成したものを用
いている例もある。

第５図に示すのは、インナーレンズは用いずに前面レン
ズＣの周部裏面に直接フレネルカットを施して反射像フ
レネルプリズム部ｉとし、これにより直射光を前方への
平行光線とするものである上記第３図乃至第５図に図示
のものは、前記の如く、ダークゾーンとなるレンズ部分
Ｚにフレネルプリズムなどを配設して、直射光を平行光
線にして利用し、レンズＣ面全体を有効部としようとす
るものである。

しかし乍ら、第３図乃至第５図に示す灯具では、リフレ
クタｅからの光はフレネルプリズム部分には入射しない
ので、いかに平行光線にしてもレンズ周辺部２はその内
部よりもどうしても光度は低（なり、ダークゾーンとな
って、均一配光は得られない。

特に信号灯や表示灯の如き視認性を要求される灯具では
、リフレクタによる反射光を利用し、これを前面レンズ
で制御する構成をとるので、上記した従来例では視認性
を十分に確保することができない。

結局信号灯などには用いに（いということになってしま
う。

そこで本発明は、前記諸問題点を解決すべ（、前面レン
ズの周縁部のダーク部分の光量を反射光により増加せし
めてこのダーク部分を解消し、もってレンズ全面の均一
発光を図り、有効光束の増大と光度の増加により視認性
を向上させ、良好な配光機能を保持できる車輌用灯具を
提供することを目的とするものである。

以下図面を参照して、本発明の実施例の内の若干につい
て説明する。

第６図に示すのは本発明の第１の実施例であって、自動
車用信号灯或は表示灯などに好適に用い得る車輌用灯具
である。

本発明に係る灯具は、図示の如く、ランプボディ１と、
その前面に配設されたレンズ２とにより画成された灯室
３内に光源のバルブ４を配設して成るとともに、レンズ
２には、その光軸（Ｙ−Ｙ軸）中心部に相当する付近の
部分に屈折系フレネルプリズム部５を形成して成るもの
である。

本明細書で称する「光軸」とは、バルブ４の光源点Ｐを
通り、照射すべき前方方向（つまり第６図でいえばボデ
ィ１からレンズ２に向かう線に沿う方向）に伸びる軸線
のことであり、図示Ｙ−Ｙ軸に対応するものである。

従ってバルブ４の配設軸方向とは必ずしも一致しないの
であって、特に第６図の例の如（バルブ４がランプボデ
ィ１に斜め方向で取付けられているものにあっては、こ
の光軸はバルブ４の長手方向に沿うものではない。

かかる光軸中心相当部分付近は、図示例のようにランプ
ボディ１の幅ｌよりもレンズ２の有効径ｌ′の方がはる
かに長い灯具であっても、光軸に近いが故に比較的多量
の直射光を得ることができる。

一方、本発明においては、かかる屈折系フレネルプリズ
ム部５０周部には反射系フレネルプリズム部６を形成す
る。

この部分への入射光は光軸中心付近に比し相当低（なっ
ている。

特に図示例のようにランプボディ１の対応部が段差１１
を介してレンズ２との距離が小さくなっている部分１２
をなしている時は、光量不足になりダークゾーンを発生
し易い。

ここにおいて本発明は、灯室３内に前記反射系フレネル
プリズム部６に多量の光束を入射させる焦線型反射鏡７
を設けることを特徴とする。

焦線型反射鏡とは、一断面は光を一点（多少のムがりを
もちほぼ一点と認められる程度を含む）て焦光せしめる
曲面であり、該断面に垂直な断面は光を略々平行光線と
なす曲面をなし、もって一方断面の焦点が構成する線つ
まり焦線に光が集光するように構成したものである。

すなわち、第１０図に示すような、一方断面つまり図の
Ｙ方向断面上では光源Ｐからの光が略一点に集光し、該
断面に垂直なＸ方向断面では光源Ｐからの光が略略平行
光線になるように形成したものが用いられている。

本発明に使用する上記屈折系フレネルプリズム部５（光
軸中心相当部付近の部分）およびその周部の反射系フレ
ネルプリズム部６は、ともにバルブからの直射光を光軸
に対して略々平行に屈折して出射する直射系フレネル状
プリズムレンズから構成する。

このようにすることによって、両プリズム部５，６が受
光した光を灯具前方への略々平行な有効光とし、もって
灯具の視認性を高めるのである。

なお反射系フレネルプリズム部６としては、格子状又は
縞状をなすフレネル柱のプリズムから構成するものを用
いることができる。

本発明の車輌用灯具は、前記の如き構成であるので、屈
折系フレネルプリズム部５には、バルブ４からの直射光
が、比較的大きな光量をもって入射する。

つまり図の光線Ｒ１から光線Ｒ２の範囲の光線が直接こ
の部分５に入射するのである。

一方、反射系フレネルプリズム部６にも、バルブ４から
の直射光が入射し、これは図の光線Ｒ２から光線Ｒ３の
範囲のものであるが、既述のとおり反射系フレネルプリ
ズム部６は光軸中心から外れた部分にあるので、その光
は減衰しており、従ってかかる直射光のみでは十分な光
束量は得られない。

これを補償するため、本発明においては、焦線型反射鏡
Ｉによる反射光がこの部分６に入光するのであり、図だ
破線で示す光線Ｒ４が焦線型反射鏡７で反射され、焦線
Ｆを通って反射系フレネルプリズム部６に入射する（本
例のこの光線Ｒ４はバルブ４からの径路と反射した復路
とが偶偶概ね重なっている）。

また同じ（破線で示す光線Ｒ５も焦線型反射鏡７で反射
され、焦線Ｆを通って反射系フレネルプリズム部６に入
射し、かかる光線Ｒ４から光線Ｒ５の範囲の反射光線が
直射光以外に利用される。

両プリズム部５，６に入射した光はともに前方への略々
平行な出射光となるが、光軸中心から外れた反射系フレ
ネルプリズム部６においては、直射光Ｒ２〜Ｒ３のみな
らず反射光Ｒ４〜Ｒ５を受けるので、光軸中心に近い部
分で直射光Ｒ１〜Ｒ２を受ける屈折系フレネルプリズム
部５と同程度の発光を達成することができる。

すなわち、通常の放物面反射鏡によってプリズム部６に
入射される光量は、第１１図に示す角度αの範囲のもの
であるが、本発明においては、焦線型反射鏡を使用する
ので、同一面積のプリズム部６に対して、角度αよりも
大きい角度βの範囲の多量の光を入射させることができ
るので、レンズ周辺部の反射系プリズム部６に多量の光
束を入射させてレンズ２の全面を均一に発光させること
ができ、かつ有効光束が増大し光量が増加するので灯具
としての視認性は向上し、良好な配光機能を保持できる
のである。

第１図は本発明の第２の実施例である。

この例は、焦線型反射鏡７が灯室３内に２個配設されて
いる。

両焦線型反射鏡７１．γ２は、各各の焦８ Ｆ １ 、
Ｆ ２を通って、レンズ２の周辺部の反射系フレネル
プリズム部６１．６２に反射光束が入射されるように構
成している１、従って、本例では第６図の例よりも更に
反射鏡７２による反射光に＝＋、ｔ？ｓを周部に寄与せ
しめることができる。

なお、第６図の例は、従来例第２図口に示すようなダー
クゾーンの解消に好適に用いることができ、第７図の例
は、同じく第２図イに示す如きもののダークゾーンの解
消に好ましい。

第７図の例はボディ１の形状は若干異なるが、その他の
点は第６図の例と大略同様なので、同様の符号を付して
おく。

第８図は本発明の第３の実施例を示す。

これは第１の実施例（第６図に示すもの）の変形例とい
うべきものであって、焦線型反射鏡７の構成が異なる以
外は、第６図の例と同じである。

即ち、第８図の例の焦線型反射鏡７は、多段形状となっ
ており、段部７ｄ 、７ｅを介して、第１反射部γａ。

第２反射部７ｂ、第３反射部７ｃとから成っている。

この内第２反射部７ｂと第３反射部γＣの焦線はともに
共通で図のｆ２で示すものであるが、第１反射部７ａの
焦線ｆ１は焦線ｆ２とは異なる位置にある。

つまりこの焦線型反射鏡７は、焦線ｆＩの反射部分７ａ
と、焦線ｆ２の反射部分７ｂ 。

７ｃとを備えているものであり、複数の焦線を有するも
のである。

従って第１反射部７ａで反射された光（例えば光線Ｒ６
，Ｒ７）は焦線ｆ１を通くて反射系フレネルプリズム部
６に入り、第２及び第３反射部７ｂ 、７ｃで反射され
た光（例えば光線Ｒ８？Ｒ９）は焦線ｆ２を通って同じ
（反射系フレネルプリズム部６に入る。

よって周辺部たる反射系フレネルプリズム部６に上記光
束が入射してこの部分の配光が高まり、第６図の倒板上
の効果を奏することができる。

なお図には直射光を符号Ｒ］０ｔＲ１］で示した。

第９図は本発明の第４の実施例を示す。

これは第７図の例の変形であるが、第７図の例の焦線型
反射鏡のかわりに、第８図の如く多熱線型に構成した焦
線型反射鏡７１．７３を用いたものである。

図中７１ａ、７１ｂ、７１ｃは焦線型反射鏡７１の各々
第１．第２．第３反射部であり、７１ｄ、７１ｅはは段
部である。

ｆｌは第１反射部７１ａの焦線を示し、ｆ２は第２．第
３反射部に共通の焦線な示す。

焦線ｆｌ＋ｆ２を通り、反射系フレネルプリズム部６１
に入る光線を各々Ｒ１２ｒ Ｒ］ ３及びＲ１４＋ Ｒ
１５で示す。

一方７２ａ、７２ｂ、７２ｃ は他方の焦線型反射鏡７
２の各々第１．第２．第３反射部であり、７２ｄ、７２
ｅはその段部である。

ｆ２］はその第１反射部７２ａの焦線、ｆ２２はその第
２．第３反射部に共通の焦線を示す。

焦線ｆ２１ｔｆ２２を通り、反射系フレネルプリズム部
６１に入る反射光を各々Ｒ１６゜Ｒ］７ ： Ｒ１８ｒ
Ｒ１９で示す。

本例は、周部の反射系フレネルプリズム部６１゜６２に
一層効率良く光束を導入でき、もって周辺部の均一配光
を達成できるものである。

なお、第９図には、図面の煩雑化を避けるため、直射光
の記載をしていないが、各プリズム部５゜６１．６２に
直射光の寄与があることは勿論である。

上記詳述したように、本発明の車輌用灯具は、ランプボ
ディとその前面に配設されたレンズとにより画成された
灯室内に光源のバルブを配設して成る灯具であって、レ
ンズにはその光軸中心部に相当する付近の部分に屈折系
フレネルプリズム部を形成すると共に、該屈折系フレネ
ルプリズム部の周部には反射系フレネルプリズム部を形
成し、前記各プリズム部は受光した光を光軸に対して略
々平行に屈折し得る直射系フレネル状プリズムレンズか
ら構成し、かつ、前記灯室内には、一断面が光源からの
光を集合せしめる曲面をなすとともに該断面に垂直な断
面は光源からの光を略平行光線となす曲面となした焦線
型反射鏡を配設し、該焦線型反射鏡からの反射光を前記
レンズの反射系フレネルプリズム部に入射せしめる如く
構成したので、リフレクタを使用しない灯具においてレ
ンズ全面の均一発光を達成することができ、有効光束の
増大と光量の増加により視認性を向上させ、良好な配光
機能を得ることができる効果がある。

なお、当然のことではあるが、本発明は上記説明した実
施例にのみ限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来例を示し、第１図は第１の従来
例の断面図、第２図イ２口は各々従来例のダークゾーン
を示す正面図、第３図は第２の従来例の断面図、第４図
イ２口は各々同従来例に用い得るインナーレンズの図、
第５図は第３の従来例の断面図である。 第６図乃至第９図は本発明の実施例の内の若干を示すも
のであって、各々第１乃至第４の実施例を示す断面図で
ある。 第１０図イ２口、ハは各実施例に用い得る焦線型反射鏡
の説明図、第１１図および第１２図は本発明の効果詳明
図である。 １・・・ランプボディ、２・・・レンズ、３・・・灯室
、４・・・バルブ、５・・・屈折系フレネルプリズム部
、６゜６１．６２・・・反射系フレネルプリズム部、７
，７１゜７２・・・焦線型反射鏡、７ａ、γｂ、７ｃ・
・・反射部分、Ｆ ｔ Ｆｌ ＋ Ｆ２ ｔ ｆｌ ＋
ｆ２ ＋ｆ２１ ＋ｆ２２・・・焦線、Ｐ・・・光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ランプボディとその前面に配設されたレンズとによ
   り画成される灯室内に光源のバルブを配設して成る灯具
   であって、レンズにはその光軸中心部に相当する付近の
   部分に屈折系フレネルプリズム部を形成すると共に、該
   屈折系フレネルプリズム部の周部には反射系フレネルプ
   リズム部を形成し、前記各プリズム部は光源バルブから
   受光した光を光軸に対して略々平行に屈折し得る直射系
   フレネル状プリズムレンズから構成し、かつ、前記灯室
   内に、一断面が光源からの光を集合せしめる曲面をなす
   とともに該断面に垂直な断面は光源からの光を略平行光
   線となす曲面となした焦線型反射鏡を配設し、該焦線型
   反射鏡からの反射光を前記レンズの反射系フレネルプリ
   ズム部に入射せしめる如く構成したことを特徴とする車
   輌用灯具。 ２ 前記焦線型反射鏡が、複数の焦線を有する複数の焦
   線型反射部分の組合せよりなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の車輌用灯具。