JPS6228522B2 - - Google Patents

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JPS6228522B2
JPS6228522B2 JP54056187A JP5618779A JPS6228522B2 JP S6228522 B2 JPS6228522 B2 JP S6228522B2 JP 54056187 A JP54056187 A JP 54056187A JP 5618779 A JP5618779 A JP 5618779A JP S6228522 B2 JPS6228522 B2 JP S6228522B2
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JP
Japan
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light source
boundary surface
optical axis
light
angle
Prior art date
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JP54056187A
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English (en)
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JPS55148303A (en
Inventor
Akihiro Iwaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば車両用灯具等の照明装置に
用いられる反射板に関し、特に光源側の境界面が
平坦な透明材で形成し、かつ該透明材の境界面と
対応する裏面側を完全反射面にするとともに、該
裏面側反射面は、前記境界面に入射する入射光線
が内部に屈折進入して屈折光線となつた光源光を
反射させるプリズム面が光源光軸に垂直な面に対
して前記光源中心点からの距離に関する所定の傾
斜角度(θ)をもつて形成され、このプリズム
(ひだつき)加工を施すことにより、光源光軸と
平行な光線を照射する照明装置の薄型化を図るよ
うにしたものである。
〔従来の技術〕
一般に、この種の照明装置、例えば自動車用灯
具における反射板は、通常、反射面を放物線面鏡
で形成し、その光軸上の焦点に光源を置くことに
より、光軸と平行な反射光線を得ている。
しかしながら、このような従来構造の灯具で
は、反射板が放物線面に形成されていることか
ら、灯具全体の奥行が深くなり、車体等へ設置す
る際、特に反射板の取付部分の設置空間を大きく
必要とし、車両設計上の自由度が小さいなど、
種々の不具合を生じている。
〔発明の目的〕
この発明は、上記従来の欠点、即ち、反射板自
体の構成によつて失われていた車両設計上の自由
度の不具合を解消させることを目的とするもので
ある。
〔発明の構成〕 上記目的を達成するためになされた本発明は、
所定の屈折率(n)を有しかつ光源側の境界面が
平坦な透明材からなり、該透明材の境界面と対応
する裏面側を完全反射面に形成し、該完全反射面
は、前記境界面に入射する入射光線が内部に屈折
進入して屈折光線となつた光源光を光源光軸と略
平行に反射させるプリズム面とし、該プリズム面
は光源光軸に垂直な面に対して所定の傾斜角度
(θ)をもつて形成され、下記の式を満たすこと
を特徴とする反射板: なお、上式において、Xは入射光線が境界面に
到達する点から光源光軸Cまでの所定の水平距
離、Yは入射光線が境界面に到達する点から光源
中心点Oを通る水平軸までの所定の垂直距離、Z
は境界面の延長線が光源光軸Cと接する点から光
源中心点Oまでの所定の垂直距離、αは境界面が
光源光軸Cに直交する面に対してなす所定の傾斜
角度で零度を含むものであつて、該反射板を使用
することで灯具全体の奥行きが浅くなり、取付ス
ペースが小さくなるので車両設計上の自由度が大
となるのである。
〔実施例〕
次に本発明をいくつかの実施例に基き詳しく説
明する。
まず第1図及び第2図に示した第1実施例にお
いて、図中1は例えば車両用灯具で、前面レンズ
2と後部反射板3とから形成され、かつ内部中央
には光源となる電球4が設置されている。該反射
板3は、例えばアクリル樹脂(屈折率n=1.49)
等の適宜厚さを有する平板状の透明材からなり、
境界面31が光軸Cと垂直な平坦面に形成され、
且該境界面31と対応する裏面側は、例えばアル
ミスパツタを施すことにより、完全反射面32に
なつている。そして、該反射面32には、第2図
に詳図するように、所定ピツチPで同心円の細か
いプリズム(ひだつき)加工が施されていて、該
各々のプリズム面は、光源から境界面31に入射
する入射光線Lが入射角λに従い内部に屈折進入
して屈折光線となる光源光が、反射後、上記光軸
Cに対して平行な照射光線lとなるように所定の
角度θの傾斜面に形成してなる構成を有するもの
である。
すなわち、上記プリズム面の傾斜角度θを求め
ると、 スネルの法則により: sinλ/sini=n ……(1) (λ:入射光線が境界面に垂直な面に対してな
す入射角度でλ<90゜ i:屈折光線が境界面に垂直な面に対してな
す屈折角) ここで照射光線lが光軸Cと平行になるために
は、前記境界面31が光軸Cと直角である前提条
件から反射面32で反射した後の照射光線lは前
記境界面31を通過するときに屈折を生じてはな
らず、前記境界面31を反射した時点で光軸Cと
平行となつていなければならず、それゆえに屈折
角iと反射面32における反射角i′とは同じ角度
となり、即ちi=i′の関係となる。
このときに前記したように反射面32で反射し
た後の照射光線lが光軸Cと並行であることは、
反射角i′(即ち屈折角i)の二等分角と反射面3
2とが直角を成すように反射面を形成すれば目的
を達することになり、 i=2θ ……(2) となり、 (1)式と(2)式とから sin2θ=sinλ/n したがつて、 θ=1/2sin-1(sinλ/n) ……(3) ここで、境界面に対する入射角度λについて考
察すると、この実施例においては前記境界面が光
源光軸Cと垂直に形成されていることから、この
角度λは光源中心点Oからの前記境界面の水平距
離X、垂直距離Yにより定まるものであり、これ
により角度λは、 (X:入射光線が境界面に到達する点から光源光
軸Cまでの所定の水平距離 Y:入射光線が境界面に到達する点から光源中心
点Oを通る水平軸までの所定の垂直距離) となり、上式を(3)式に代入すると、 という関係式が得られ、このθの値を透明材の
屈折率nと、入射光線Lの入射角λ即ち光源中心
点Oからの距離の関数としての値から設定してな
るものである。
ところで、上記実施例においては、各々のプリ
ズム面を所望のピツチPで成形してなるものであ
るが、θの値をプリズム面の中心部に投射される
屈折光線を対象に設定すると、プリズム面の端部
に投射された屈折光線は僅かではあるが平行光線
とならずに拡散され、例えばピツチPを2.0mmと
した場合、境界面31に入射する入射光線の入射
角λが67゜付近では拡散角が0.14゜、境界面31
に入射する入射光線の入射角λが45゜付近では拡
散角が約0.5゜となることから、プリズム面のピ
ツチPは、同一プリズム面に投射される屈折光線
の境界面に入射するときの入射光線の入射角λの
差が1゜以下になるように設定するのが望ましい
(差が1゜あると約0.5゜拡散する)。このため、
光源に近づくに従つて、プリズム面のピツチを小
さくし、プリズム面両端部に投射される屈折光線
の入射光線入射角差が1゜以下になるように設計
すれば、拡散問題は解消される。
さらに、第3図及び第4図はこの発明に係る第
2実施例を示し、上記第1実施例における反射板
の境界面31が光軸に垂直な面に対して所望の角
度αに傾斜した状態であり、前実施例と同様に光
源から境界面31へ入射する光線Lの入射角をγ
とすればスネルの法則により、 sinγ/sini=n ……(5) となるが、 同時にこの境界面31から出射する光線lに対
しても傾斜角αを設けたことで前記スネルの法則
が適用されるものとなり、かつ光線lは光軸Cと
平行の条件により前記境界面31から出射する角
度は傾斜角αと同じ角度αに設定されるものであ
り、これにより出射側のスネルの法則の式は次に
示すようになる、 sinα/sinj=n ……(6) ここで、入射側の光線が反射面32に反射する
ときの反射角は(i+j)であり、反射面32の
傾斜角θは前実施例と同様にこの角(i+j)の
二等分線と直角とすれば良く、 (i+j)/2=β とすれば、 β=i−(θ−α) ……(7) β=j+(θ−α) ……(8) の関係式が成立し、(7)式を(5)式に代入すること
で、 β=sin-1(sinγ/n)−(θ−α) ……(9) の式を得るもので、同様に(8)式を(6)式に代入す
ることで、 β=sin-1(sinα/n)+(θ−α) ……(10) の式が得られ、この(9),(10)の二式から反射面3
2の傾斜角θを求める次式が得られるものとな
る。
θ=1/2[sin-1(sinγ/n) −sin-1(sinα/n)]+α ……(11) つぎに、前記傾斜角θは、前実施例でも述べた
ように光源中心点Oからの距離の係数であるの
で、この関係式を求めると、本実施例においては
境界面31がαだけ傾斜させられ、それにより前
実施例の入射角λと、この実施例の入射角γと
は、 γ=λ−α の関係となり、よつて、 sinγ=sin(λ−α) となるので、上式を光源中心点Oからの距離
X,Y,Zで展開することで、つぎの関係式を得
ることができる。
(Z:境界面の延長線が光源光軸Cと接する点か
ら光源中心点Oまでの所定の垂直距離) 上式を(11)式に代入するとつぎの関係式が得ら
れ、この実施例の反射面32の傾斜角θを得るも
のとなる。
尚、角度αを零度とした場合、即ち第1の実施
例と同じ状態としたときは、上記関係式は当然の
如く次のようになり、(4)式と同じになる。
〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、反射板を境
界面が平坦な透明材で形成し、かつ該透明材の境
界面と対応する裏面側を完全反射面にするととも
に該裏面側反射面は、前記境界面に入射する入射
光線が内部に屈折進入して屈折光線となつた光源
光を反射させるプリズム面が光源光軸に垂直な面
に対して所定の傾斜角度θをもつたプリズム(ひ
だつき)加工を施してなることを特徴とし、これ
によつて、光源光と平行な光線照射を損うことな
く従来の放物線面構造のものよりも反射板の厚さ
寸法、すなわち装置全体を大幅に薄型化でき、車
体等における設置空間の縮小化が可能になるとと
もに、反射板を形成する透明材として、例えばス
モーク材といつた透明度の異なる材質のものを使
用すれば、反射光量をも自由にかつ簡便に調整で
きるなど、実用性にすぐれた効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る反射板を備えた灯具の
第1実施例を示す半断面説明図、第2図は第1図
A部における反射板の要部拡大説明図、第3図は
この発明に係る第2実施例を示す半断面説明図、
第4図は第3図B部における反射板の要部拡大説
明図である。 1……灯具本体、3……反射板、31……境界
面、32……反射面、4……電球、n……反射板
の屈折率、λ……入射角、γ……境界面が傾斜し
たときの入射角、i,j……屈折角、θ……プリ
ズム面の傾斜角、α……境界面の傾斜角、O……
光源中心点、X……入射光線が境界面に到達する
点から光源光軸Cまでの所定の水平距離、Y……
入射光線が境界面に到達する点から光源中心点O
を通る水平軸までの所定の垂直距離、Z……境界
面の延長線が光源光軸Cと接する点から光源中心
点Oまでの所定の垂直距離。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の屈折率(n)を有しかつ光源側の境界
    面が平坦な透明材からなり、該透明材の境界面と
    対応する裏面側を完全反射面に形成し、該完全反
    射面は、前記境界面に入射する入射光線が内部に
    屈折進入して屈折光線となつた光源光を光源光軸
    と略平行に反射させるプリズム面とし、該プリズ
    ム面は光源光軸に垂直な面に対して所定の傾斜角
    度(θ)をもつて形成され、下記の式を満たすこ
    とを特徴とする反射板: なお、上式において、Xは入射光線が境界面に
    到達する点から光源光軸Cまでの所定の水平距
    離、Yは入射光線が境界面に到達する点から光源
    中心点Oを通る水平軸までの所定の垂直距離、Z
    は境界面の延長線が光源光軸Cと接する点から光
    源中心点Oまでの所定の垂直距離、αは境界面が
    光源光軸Cに直交する面に対してなす所定の傾斜
    角度。
JP5618779A 1979-05-08 1979-05-08 Reflecting plate for illuminator Granted JPS55148303A (en)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2907362B2 (ja) * 1992-09-17 1999-06-21 スター精密 株式会社 電気音響変換器
JP2907363B2 (ja) * 1992-09-30 1999-06-21 スター精密 株式会社 電気音響変換器
JPH0654104U (ja) * 1992-12-21 1994-07-22 スタンレー電気株式会社 樹脂リフレクタ
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JPH053455U (ja) * 1991-06-27 1993-01-19 株式会社クボタ サイデイングボードの取付構造

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