JPS6312321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な車輌用信号灯具のレンズに関
し、詳しくは、光源からの光を効率よく射出で
き、しかも上下及び左右方向に規則的に拡散する
ことができて好適な配光が得られ、レンズ面に部
分的な暗線が生ずることなくレンズ面の輝度を均
一にでき、またそのレンズ面に光制御素子の不調
和な模様が現われることのない意匠的配慮にも優
れた新規な車輌用信号灯具のレンズを提供しよう
とするものである。

背景技術 車輌用灯具、特に自動車の尾灯や側灯等の信号
灯具においては、後方や側方の自動車等に対し
て、当該車輌の運行状態や運行の意志表示を明瞭
に視認せしめるために好適な配光がなされること
が重要であり、その好適な配光を得るためには、
この種の信号灯にあつては上下方向及び左右方向
のそれぞれにおいて均一に配光されることが必要
である。このため、この種の信号灯具のレンズに
は、一般に魚眼レンズステツプが用いられてい
る。

従来技術及び問題点 第１図はそのような従来の信号灯具の一例ａを
示すものである。この信号灯具ａのレンズｂに
は、上記した魚眼ステツプｃ，ｃ，……（第１図
Ｃ参照）が多数、小さな矩形に区切られた形状で
もつて形成されている。ｄは反射鏡で、その光軸
ｘ−ｘ上には内部リード線ｅ，ｅ間に張設された
光源フイラメントｆを有するバルブｇが配置され
ている。

このような魚眼ステツプｃ，ｃ，……が形成さ
れた灯具ａにおいては、光源フイラメントｆから
の直射光ｈ，ｈ及び反射鏡ｄで反射された反射光
ｉ，ｉは、その魚眼ステツプｃ，ｃ，……によつ
て上下及び左右方向に屈折されて拡散され、周囲
の自動車等に信号を与えるために必要な配光が得
られるのであるが、レンズｂ面の輝度はレンズ全
面にわたつて均一とはならず、部分的に明る過ぎ
たり、又暗い部分が生じたりして、その視認性は
決して良好なものではない。というのは、第１図
Ａに示す如く、レンズｂ面における中心部ｊつま
りフイラメントｆの真正面は、フイラメントｆか
らの直射光が最も集中して当る部分であるので、
この部分が極端に明るくなる。そして、その中心
部の外周部ｋは暗い円帯状となる。これは多くの
場合バルブｇの口金ｌによもので、この口金ｌが
フイラメントｆからの光をレンズｂ側に全く反射
しないからである。又、その外周部ｋの更に外周
部ｍは、周囲の部分ｎに比べて比較的明るくな
る。これは反射鏡ｄによつて反射されるフイラメ
ントｆからの反射光ｉの光束密度が、該反射鏡ｄ
の周辺よりも底頂部に近い部分の方が高いからで
ある。

その上、レンズｂ面には、上述した円帯状の暗
い部分ｋの他に、更に別の暗線ｏが生ずる。これ
は、フイラメントｆを支える内部リード線ｅ，ｅ
が、そのフイラメントから反射鏡ｄに向う光の一
部を遮ぎり、これによつて反射鏡ｄに影が投影さ
れ、この投影された影の部分からはレンズｂへ向
つて反射光が投影されないからである。この内部
リード線ｅによる反射鏡ｄへの投影像は、当該フ
イラメントｆの張設方向に従つて生ずる。すなわ
ち、第１図の灯具ａにおけるフイラメントｆは光
軸ｘ−ｘと垂直方向に直行するように張設されて
いるから、その内部リード線ｅ，ｅによる影は、
反射鏡ｄにおいて垂直方向に投影され、従つてレ
ンズｂ面にも垂直方向に投影される。該フイラメ
ントが水平方向に張設されておれば、レンズｂ面
には水平方向に投影され、又該フイラメントが光
軸ｘ−ｘと平行につまりレンズｂ面と垂直に交わ
る方向に張設されておれば、内部リード線は一般
に左右どちらかに偏在して設けられるから、その
影はレンズｂ面の左右どちらかに偏在した位置に
投影される。そして、この内部リード線ｅによる
影は、反射鏡ｄの反射性能の良いもの程顕著にあ
らわれてしまう。

第２図は、従来の信号灯具の他の一例ｐを示す
ものである。この灯具ｐにおけるレンズは、魚眼
ステツプｒ，ｒ，……が形成されたアウターレン
ズｑと該アウターレンズｑと光源フイラメントｓ
との間に介在されたインナーレンズｔとから構成
され、このインナーレンズｔには屈折プリズム
ｕ，ｕ，……が多数同心円状に形成されている。
そして、その同心円の外周部における各屈折プリ
ズムｕ，ｕ，……の間には、屈折プリズム等のレ
ンズ素子を形成されない平担部ｖ，ｖ，……が略
規則的な間隔をもつて設けられている。このよう
なレンズ構成とされた灯具ｐにおいては、光源フ
イラメントｓからの直射光は屈折プリズムｕ，
ｕ，……によつて光軸ｘ−ｘと平行な光束となつ
てアウターレンズｑに入射するから、フイラメン
トｓの真正面とその近くの周辺部に当るアウター
レンズｑ面においては、フイラメントｓからの光
束密度の高い集中的な直射光が均等にならされて
該中心部におけるアウターレンズｑ面の輝度は比
較的均一になり、又、フイラメントｓからインナ
ーレンズｔの外周部に入射した直射光も屈折プリ
ズムｕ，ｕ，……によつて光軸ｘ−ｘと平行な光
束となつてアウターレンズｑに入射し且つその外
周部に入射した反射鏡ｗによつて反射された平行
光束が平担部ｖ，ｖ，……を透過してアウターレ
ンズｑに入射するから、アウターレンズｑ面の外
周部における輝度は、その中心部の輝度と差が小
さくなり、前述した第１図に示すレンズｂを有す
る灯具ａに見られたレンズ面の中心部の極端な明
るさの欠点はある程度解消される。

ところが、この灯具は上述した利点を有する反
面、インナーレンズｔの平担部ｖ，ｖ，……を通
して、第１図の灯具ａにおいて説明したところの
フイラメントを支持する内部リード線の暗線ｏ
（第１図Ａ参照）がはつきりと視認されてしまう
欠点を有し、又屈折プリズムｕ，ｕ，……によつ
て、光源フイラメントｓからの光が一部不規則な
屈折を受けたり、射出効率が低下するという重大
な欠点を有する。すなわち第２図Ｂに示す如く、
反射鏡で反射された光軸ｘ−ｘと平行な反射光の
うち、屈折プリズムｕ，ｕ，……に入射する反射
光ｘやｙは、その屈折プリズムｕ，ｕ，……の射
出内面で全反射しアウターレンズｑの魚眼ステツ
プｒ，ｒ，……に垂直に入射せず、結局、初期の
配光を形成するのに用をなさない光となる。又、
その屈折プリズムｕ，ｕ，……に入射する直射光
ｚは２回の屈折に伴う表面反射でその光量が弱め
られ、射出効率が著しく低下する。

更に、このような灯具ｐにおいては、非点灯時
においてインナーレンズｔに形成された屈折プリ
ズムｕ，ｕ，……の同心円状のパターンがアウタ
ーレンズｑを通してマダラ模様のようにして見え
てしまい、灯具の外観上異和感あるいは異物感と
いつた不快な形態を呈する欠点がある。これは、
アウターレンズｑに形成された各魚眼ステツプ
ｒ，ｒ，……によつて、インナーレンズｔの屈折
プリズムｕ，ｕ，……のパターンを倒立像として
拡大して移し出すからである。

問題点を解決するための手段 そこで本発明は、光源からの光を効率よく射出
でき、しかも、上下及び左右方向のそれぞれにお
いて規則的に拡散することができて好適な配光が
得られ、レンズ面に部分的な暗線が生ずることな
くレンズ面の輝度を均一にでき、またそのレンズ
面に、光制御素子の不調和な模様が現われること
のない意匠的配慮にも優れた新規な車輌用信号灯
具のレンズを提供しようとするもので、屈折プリ
ズム、反射プリズム等の光制御素子を同心円状に
形成したフレネルレンズ状のプリズムステツプ部
と、円筒レンズを同一方向に並列的に配列して成
る第１の拡散ステツプ部と、円筒レンズを第１の
拡散ステツプ部における配列方向と略直行する方
向に並列的に配列して成る第２の拡散ステツプ部
とを備え、プリズムステツプ部が存在する箇所に
おいて第１の拡散ステツプ部と第２の拡散ステツ
プ部とがプリズムステツプ部を挟んで前後に配置
されたことを特徴とする。

実施例 １ 以下、本発明車輌用信号灯具のレンズの詳細を
添付図面に示す実施例に従つて説明する。

第３図は、本発明車輌用信号灯具のレンズの実
施の一例１を示すものである。図中、２は前方開
口３を有する回転放物面から成る反射鏡で、該前
方開口３に被着される後述するレンズと反射鏡２
とによつて区画される灯室４内に光源フイラメン
ト５を有するバルブ６が配置されている。この実
施例においては、光源フイラメント５は反射鏡２
の光軸ｘ−ｘと直交する方向にかつ水平方向に、
その内部リード線７，７間に張設されている。

８はガラスあるいは透明な合成樹脂材料から成
るインナーレンズで、反射鏡２の前方開口３を覆
うように被着される。そして、このインナーレン
ズ８は、その前面つまり光源フイラメント５と対
する面と反対側の面にその光源フイラメント５の
張設方向に沿つた略長方形状の領域にフレネルレ
ンズ状のプリズムステツプ部９が形成され、その
プリズムステツプ部の外周領域には凸円筒レンズ
１０，１０，……を水平方向に並列的に設けた上
下拡散ステツプ部１１が形成されている。上記プ
リズムステツプ部９の形成領域の広さは一概に規
定することはできないが、本発明においては、少
なくとも、光源フイラメント５を支持する内部リ
ード線７，７によつて反射鏡２にその影１２が投
影される部分１３（第３図Ｃ参照）と対応する領
域に形成されることが必要であり、この第３図に
示す実施例では、その光源フイラメント５が水平
方向に張設されているので、その張設方向に従つ
て、プリズムステツプ部９も水平方向に横長な長
方形状に形成されている。従つて、光源フイラメ
ント５が垂直方向に張設されていれば、その張設
方向に従つて内部リード線７による影１２も反射
鏡２に垂直方向に投影される（第１図Ａ参照）か
らプリズムステツプ部９も垂直方向に長く、即ち
縦長な長方形状に形成する必要があり、又、光源
フイラメント５が反射鏡２の光軸ｘ−ｘと平行な
方向に張設されていれば、その内部リード線の延
設方向によつては、反射鏡の左右に遍在して影を
投影することもあり、その場合にはプリズムステ
ツプ部９もその投影される部分に対応してレンズ
面８において上記偏在した領域をカバーできるよ
うに形成される必要がある。更には、灯具の仕様
により、光源フイラメントが複数のもの、あるい
は灯室の両側部に別体的に複数配置されているも
のであれば、その配置態様によつても反射鏡２に
投影される内部リード線の影も異なるから、それ
らに対応して、プリズムステツプ部９の形状や広
さ、あるいは形成領域の数も定められる必要があ
る。

そして、このプリズムステツプ部９には、この
実施例においては、屈折プリズム１４，１４，…
…を形成しているが、上述した通り光源フイラメ
ント５の張設方向等の仕様により内部リード線の
投影部分が異なるものであるから、場合によつて
は、屈折プリズムと反射プリズムを用い、又反射
プリズムのみとする方が効率がよい場合もあり、
適宜選択し得るものであるが、いずれにしてもこ
のプリズムステツプ部９は、その領域に入射され
る光源フイラメント５からの直射光を、該レンズ
射出面から光軸と略平行な方向へ射出するもので
あれば良い。

１５はインナーレンズ８の後面つまり光源フイ
ラメント５と対向する面に形成された円筒レンズ
部で、縦断面が凸半円状の曲面をもつ凸円筒レン
ズ１６，１６，……を多数水平方向に並列して形
成されている。この円筒レンズ部１５は、上記し
たプリズムステツプ部９と前後方向で対応する領
域に形成されている。

１７は、上記インナーレンズ８の前方に若干の
間隔例えば５〜15ミリメートルの間隔をもつて被
着されるアウターレンズであり、このアウターレ
ンズ１７の後面には、横断面（水平方向の断面）
が凸半円状の曲面をもつ円筒レンズ１８，１８，
……が多数垂直方向に並列的に設けられた左右拡
散性ステツプ部１９が形成されている。

なお、この実施例においては、上下拡散性ステ
ツプ部１１はインナーレンズ８の前面外周部に形
成されているが、これを、インナーレンズ８の後
面において円筒レンズ部１５の外周に形成するよ
うにしても良い。

上記車輌用信号灯具のレンズ１における光源フ
イラメント５からの光は、第３図Ｂ及びＣに示す
如く、インナーレンズ８の円筒レンズ部１５に入
射した入射光は円筒レンズ１６，１６，……によ
つて適宜上下方向に屈折されてプリズムステツプ
部９に入射し、この屈折プリズム１４，１４，…
…によつて水平方向において光軸ｘ−ｘと平行な
光束となつて射出し、アウターレンズ１７の後面
に形成された左右拡散性ステツプ部１９の円筒レ
ンズ１８，１８，……によつて左右方向に拡散さ
れて所定の配光を形成する。そして、プリズムス
テツプ部９は上述した通り、光源フイラメント５
の光が内部リード線７の影を反射鏡２に投影する
部分を覆うようにその影の部分１３と対応する領
域に形成されているから、その影の部分１３がイ
ンナーレンズ８を通してアウターレンズ１７にい
わば潜在的に投影されていても、その投影部分の
アウターレンズ１７面には、プリズムステツプ部
９による光源フイラメント５からの直射光が投射
されるので、その潜在的な影は視認されず、結
局、アウターレンズ１７面に内部リード線７によ
つてひき起される暗線は現われない。又、インナ
ーレンズ８における円筒レンズ部１５の外周部分
に入射した光源フイラメント５からの反射鏡２に
よる反射光は該インナーレンズ８の前面外周部に
形成された上下拡散性ステツプ１１の円筒レンズ
１０，１０，……によつて上下方向に拡散されア
ウターレンズ１７に入射し、このアウターレンズ
１７の左右拡散性ステツプ部１９の円筒レンズ１
８，１８，……により左右方向に拡散されて、こ
れも所定の配光を形成する。

このように、上記車輌用信号灯具のレンズにお
いては、インナーレンズに形成された上下拡散性
ステツプ部１１及び円筒レンズ部１５によつて光
源からの光をまず上下方向に拡散し、次いでアウ
ターレンズに形成された左右拡散性ステツプ部１
９によつて左右に拡散するようにしたから、自動
車の尾灯等において必要な上下及び左右方向へ適
度に広がりを持つ配光が好適に形成され、しか
も、光源フイラメントを支持する内部リード線に
よる影がアウターレンズ面に現われることなく、
そのレンズ面の輝度を均一ならしめる事ができ視
認性に優れたものとなる。

更には、インナーレンズ８に形成されるプリズ
ムステツプ部９の同心円状のパターンは、アウタ
ーレンズに形成されるレンズステツプが左右方向
のみに光を制御するステツプとされていることに
よつて、結像されることがなく、その同心円状の
パターンは全く視認されることがない。

実施例 ２ 第４図は本発明車輌用信号灯具のレンズの第２
の実施例1Aを示すものである。この実施例にお
けるレンズの構成は、前述した第３図に示す実施
例１のレンズと基本的には異なるところがない
が、アウターレンズ１７に垂直方向に並列的に形
成される左右拡散性ステツプ部１９Ａが横断面に
おいて凹半円状の曲面をもつ凹円筒レンズ２０，
２０，……から構成され、又インナーレンズ８に
形成される上下拡散性ステツプ部１１Ａが縦断面
において凹半円状の曲面をもつ凹円筒レンズ２
１，２１，……から構成され、しかもその上下拡
散性ステツプ部１１Ａがインナーレンズ８の後面
すなわち円筒レンズ部１５と同一面に形成されて
いる。そして、上記以外の各部の構成について
は、前述した第３図に示すレンズ１と異なるとこ
ろがないので、同じ部位には同じ符号を付して説
明を省略する。

この実施例におけるレンズ１Ａにおいても、光
源フイラメント５からの光は、インナーレンズ８
の上下拡散性ステツプ部１１Ａ及び円筒レンズ部
１５によつてまず上下方向に拡散され、次いでア
ウターレンズ１７の左右拡散性ステツプ部１９Ａ
によつて左右方向に拡散され、アウターレンズ１
７からは上下左右に拡散された光によつて所定の
配光が形成され、又、光源フイラメント５の内部
リード線によつて生ずる潜在的な暗線も視認され
ないことなどは前述の実施例１のレンズと同様に
作用する。

実施例 ３ 第５図は本発明車輌用信号灯具のレンズの第３
の実施例1Bを示すもので、この実施例において
は、インナーレンズ８の後面の円筒レンズ部１５
の外周付近に反射プリズム２２，２２，……を同
心円状に形成した反射プリズムステツプ部２３が
形成されている。そして、この他の各部の構成は
前述した第３図に示す実施例１のものと全く異な
るところはない。

すなわち、この実施例1Bにおいては、反射鏡
２が正面から見て左右方向に横長な開口部３を有
するため、その前方開口３に被着されるレンズの
形状も該前方開口の形状に従つて横長な形状とさ
れ、光源フイラメント５からの直射光をインナー
レンズ８から水平方向において平行な光束として
射出するに当つてインナーレンズ８に形成された
屈折プリズム１４，１４，……だけでは応じきれ
ない場合があるからであり、その屈折プリズム１
４，１４，……で応じきれない外周付近に、反射
プリズム部２３を形成したものである。

効 果 以上に記載したところから明らかなように、本
発明車輛用信号灯具のレンズにおいては、屈折プ
リズム、反射プリズム等の光制御素子を同心円状
に形成したフレネルレンズ状のプリズムステツプ
部と、円筒レンズを同一方向に並列的に配列して
成る第１の拡散ステツプ部と、円筒レンズを第１
の拡散ステツプ部における配列方向と略直行する
方向に並列的に配列して成る第２の拡散ステツプ
部とを備え、プリズムステツプ部が存在する箇所
において第１の拡散ステツプ部と第２の拡散ステ
ツプ部とがプリズムステツプ部を挟んで前後に配
置されたものであるから、レンズ面の一部に暗線
などが生ずることなくレンズ面の輝度をより均一
にすることができ、又、レンズの外観上不調和な
レンズパターンが見えることもなく意匠的に優
れ、しかも、光源フイラメントからの光を上下、
左右に規則的に拡散して所定の好適な配光を得る
ことができる。

特に、従来光源フイラメントを支持する内部リ
ード線の影が、配光上まぎらわしいものを与えて
いたが、本発明車輌用信号灯具のレンズにおいて
は、そのようなまぎらわしい影あるいは光が全く
存在することがないから、尾灯や側灯等の信号灯
具におけるレンズとして、正しい信号を周囲の車
輌等に知らしめることができ、交通の安全上、優
れた灯具を得ることができる。

尚、上記実施例の説明においては、プリズムス
テツプ部と一方の拡散性ステツプ部とが一枚のレ
ンズ体の表裏に形成されたものを示したが、プリ
ズムステツプ部と２つの拡散性ステツプ部とをそ
れぞれ別個の、即ち３枚のレンズ体に形成するよ
うにしても良い。

更に、一方の拡散性ステツプ部の円筒レンズと
他方の拡散性ステツプの円筒レンズとは一方が水
平方向に他方が垂直方向に配列されたものを示し
たが、正面から見て直交するような配列であれ
ば、斜めに配列しても構わない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車輌用信号灯具の一例を示すも
ので、Ａは正面図、ＢはＡ図のＢ−Ｂ線に沿う縦
断側面図、Ｃはレンズの一部を切除して示す部分
斜視図、第２図は従来の車輌用信号灯具の別の例
を示すもので、Ａは一部を省略した縦断側面図、
ＢはＡ図のレンズを拡大して示す部分側面図、第
３図は本発明車輌用信号灯具のレンズを反射鏡に
被着した状態で示す実施の一例を示すもので、Ａ
は分解斜視図、Ｂは中央縦断側面図、Ｃは中央横
断平面図、第４図は本発明車輌用信号灯具のレン
ズの第２の実施例を示すもので、Ａは中央縦断側
面図、Ｂは中央横断平面図、第５図は本発明車輌
用信号灯具のレンズの第３の実施例を示すもの
で、Ａは中央縦断側面図、Ｂは中央横断平面図で
ある。 符号の説明、９……プリズムステツプ部、１１
……拡散性ステツプ部、１４……屈折プリズム、
１５……拡散ステツプ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 屈折プリズム、反射プリズム等の光制御素子
   を同心円状に形成したフレネルレンズ状のプリズ
   ムステツプ部と、円筒レンズを同一方向に並列的
   に配列して成る第１の拡散ステツプ部と、円筒レ
   ンズを第１の拡散ステツプ部における配列方向と
   略直行する方向に並列的に配列して成る第２の拡
   散ステツプ部とを備え、プリズムステツプ部が存
   在する箇所において第１の拡散ステツプ部と第２
   の拡散ステツプ部とがプリズムステツプ部を挟ん
   で前後に配置されたことを特徴とする車輌用信号
   灯具のレンズ。