JPS636961B2 - - 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灯具に関するもので、詳
しくは、いわゆるダブルフイラメントの光源をも
つ車輌用灯具において、その各配設位置の異なる
それぞれのフイラメントからの光が、いずれも所
定の指向性をもつて制御されることができるよう
にし、好適な配光が得られ、レンズ面をより均一
に光輝することができるようにした車輌用灯具を
提供しようとするものである。

背景技術とその問題点 自動車などの車輌用の灯具においては好適な配
光が得られることが重要であり、更に、この灯具
が後部標識灯などの信号灯具である場合、レンズ
面ができるだけ均一に光輝されることが重要であ
る。これは、それら信号灯具が、レンズ面を光輝
させることによつて必要な合図、例えば制動、方
向指示、発進等を周囲の自動車等に知らしめ、
又、運行状態、例えば駐車中、故障中などの表示
あるいは車幅の表示などをなすものであるから、
より広範囲な角度から視認できる配光と、その視
認を明瞭にさせるための充分にして且つ均一なる
レンズ面の光輝が得られることが必要となるから
である。このような配光性能を得るため、これら
灯具においては、光源からの光を適宜なレンズ素
子によつて制御しており、一般に、その光源から
の光のうち直接レンズに向つて放射状に照射され
る直射光と、一旦反射鏡で反射される反射光とが
利用される。そして、上記した後部標識灯等の灯
具においては、その直射光は、屈折プリズムある
いは反射プリズム等のプリズム素子によつて一旦
ランプボデイの光軸方向と平行な方向に向かう平
行光束とされて灯具前方に射出せしめられる。
又、反射光については、反射鏡として回転放物面
鏡を用い、光源を反射鏡の焦点に配置することに
よつて、反射光を平行光束となして灯具前方に射
出することが行なわれる。

このような制御によつて、平行光束とされた光
は、レンズ面から略々均一に分散された状態とな
つて射出されるから、当該レンズ面全面はある程
度均一に光輝される。又、それら平行光束とされ
た光は、光束全体を所定の方向へ屈折拡散させる
ことが非常に容易となり、通常、このレンズの前
方に一枚あるいは複数枚のアウターレンズを設
け、このアウターレンズに形成された上下および
左右方向への拡散性をもつレンズ素子によつて適
宜所定の指向性を与えられて拡散され、もつて所
望の配光を得ることができる。

こうして、通常の車輌用灯具においては、光源
からの光を最大限に利用して、レンズ面をできる
だけ均一に光輝させ、又、所望の配光を得るので
あるが、その光源であるフイラメントが２つ配設
されている場合、つまり、いわゆるダブルフイラ
メントの光源である場合、上記した配光性能や光
輝性能に極めて不都合な問題が生ずる。この問題
点を第１図に示す従来の車輌用灯具ａにおいて説
明する。

第１図は、テールランプとストツプランプとが
一つの灯体を兼用して構成されている従来の後部
標識灯の一例ａを示すものである。

図において、ｂはランプボデイを示し、その内
面には反射面ｃが形成され、又、その前方開口に
はインナーレンズｄが被着され、インナーレンズ
ｄの前方には更にアウターレンズｅが被着されて
いる。そして、該インナーレンズｄには、その内
表面に円帯状のプリズム素子が多数同心円状パタ
ーンを成すように形成されている。このプリズム
素子としては、該内表面の横長な長方形状に区分
された中央領域ｆに屈折系のプリズム素子ｇ，
ｇ，………を多数形成された屈折プリズム部ｈが
形成され、その外周領域には全反射系のプリズム
素子ｉ，ｉ，………を多数形成された全反射プリ
ズム部ｊが形成されている。又、アウターレンズ
ｅの内表面には、多数の魚眼レンズ素子ｋ，ｋ，
………が形成されている。ｌはバルブで、反射面
ｃの光軸ｘ−ｘ上にて該反射面ｃの略焦点位置に
配設されたストツプランプ用のフイラメントｍ
と、そのストツプランプ用のフイラメントｍの若
干上方であり且つそれよりインナーレンズｄに近
い位置に配設されたテールランプ用のフイラメン
トｎとを有する。そして、インナーレンズｄに形
成された各プリズム素子ｇ，ｇ，………および
ｉ，ｉ，………は、バルブｌが有する上記２つの
フイラメントのうちテールランプ用のフイラメン
トｎを基準としてそれぞれのカツトが形成されて
いる。すなわち、屈折プリズム部ｈににおける各
屈折系プリズム素子ｇ，ｇ，………はテールラン
プ用フイラメントｎの配置位置を焦点として、該
焦点から発せらてこの各プリズム素子ｇ，ｇ，…
……に入射した直射光が光軸ｘ−ｘと平行な方向
へ屈折されて射出されるような形状にカツトされ
ており、又、全反射プリズム部ｊにおける各全反
射系プリズム素子ｉ，ｉ，………も、同様にして
テールランプ用フイラメントｎから発せられてこ
の各プリズム素子ｉ，ｉ，………に入射した直射
光が光軸ｘ−ｘと平行な方向へ全反射されて射出
するような形状にカツトされている。このよう
に、各プリズム素子ｇ，ｇ，………およびｉ，
ｉ，………がテールランプ用フイラメントｎを基
準として形成されていれば、もう一つのストツプ
ランプ用フイラメントｍとの関係においては、当
然上述した所定の屈折作用あるいは全反射作用が
行なわれないことになる。そして、このことは特
に、ストツプランプ用フイラメントｍとの離隔距
離が短かいところにあるプリズム素子、つまり屈
折プリズム部ｈにおいて顕著に現われる。すなわ
ち、図中実線で示す直射光ｏはテールランプ用フ
イラメントｎからの直射光を、又破線で示す直射
光ｐはストツプランプ用フイラメントｍからの直
射光をそれぞれ示し、直射光ｏは各屈折系プリズ
ム素子ｇ，ｇ，………に入射した後２回の屈折を
経て所定の方向転角を与えられて光軸ｘ−ｘと平
行な方向へ射出されてゆくが、直射光ｐは上記直
射光ｏと同じ方向転角を与えられず、光軸ｘ−ｘ
と平行でない方向へ射出されてしまうのである。
このことは、前述した配光性能や光輝性能に幾つ
かの重大な性能悪化をもたらすことになる。すな
わち、ストツプランプを点灯した際、そのストツ
プランプ用フイラメントｍからの直射光は、上記
した通り、屈折プリズム部ｈから射出されるとき
は光軸ｘ−ｘと平行でない方向へ不規則的に射出
されるため、アウターレンズｅの魚眼レンズ素子
ｋ，ｋ，………による所定の光制御つまり、上下
および左右方向へ所定の指向性を与えて拡散し所
定の配光をなす制御を不可能とし、いわばあらぬ
方向へ拡散されてしまい、到底、好適な配光をな
すことができない。又、屈折プリズム部ｈと全反
射プリズム部ｊとの境界部付近は、光の制御が屈
折系から全反射系へ移行する部分であるから、そ
れだけでもこの部分における直射光の制御は困難
なものとなつており、この境界部における各プリ
ズム素子によつてアウターレンズｅへ光を照射す
る効率は低くその上、この部分におけるプリズム
のカツトがストツプランプ用フイラメントｍとの
焦点距離に合わされていないのであるから、この
境界部に対応するアウターレンズｅのレンズ面に
直射光が照射される効率は一層低下し、これが、
第２図に示すように暗線ｑを生ずることになる。
そして、この暗線ｑはストツプランプ点灯時に顕
著に生ずるものであるから、このストツプランプ
用フイラメントｍがテールランプ用フイラメント
ｎよりも数倍の光度をもつていても、この折角の
光度差が暗線ｑによつて打ち消されてしまい、ス
トツプランプの灯火の視認性を著しく悪化される
ものとなる。

又、これらフイラメントとの焦点距離のズレに
よる性能悪化とは別に、この種の車輌用灯具にお
いては、第２図に示すレンズの中心部ｒが極端に
明るくなり、後続車に眩惑を及ぼすという問題が
あつた。このレンズ中心部ｒが極端に明るくなる
のは、中心部ｒが光源の真正面にあるからで、光
源からの直射光がその他の部分より数倍高い光束
密度でもつて照射されることによる。特に、スト
ツプランプの光度はテールランプの光度よりも５
倍程度の光度を有するものであるから、このレン
ズ中心部ｒの極端な明るさは灯具の視認を著しく
悪化させるものとなる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上述したダブルフイラメントの光源
をもつ従来の車輌用灯具に見られた様々な問題点
を解決しようとするもので、一方のフイラメント
を基準として光制御素子が形成されていたことに
よつて他方のフイラメントからの光の制御が困難
となり、配光性能が悪化すること、レンズ面が均
一に光輝されないこと、特に、その他方のフイラ
メントを点灯した際にレンズ面に顕著な暗線が現
われてしまうこと、更には、レンズ面の中心部が
極端に明るくなつてしまうこと、等の問題点を解
消しようとするものである。

発明の概要 本発明は、ダブルフイラメントの光源をもつ車
輌用灯具において、その各配設位置の異なるそれ
ぞれのフイラメントからの光が、いずれも所定の
指向性をもつて制御されることができるように
し、いずれのフイラメントを点灯した場合でも好
適な配光が得られ、レンズ面に局部的な暗線が生
ずることがなく、レンズ面をより均一に光輝せし
めることができるようにして、視認性に優れた新
規な車輌用灯具を提供しようとするものであり、
ランプボデイと、その前面に被着されるレンズ
と、ランプボデイとレンズとによつて区画される
灯室内に配置される光源とを含み、上記光源は灯
室内の所定位置に配設された第１のフイラメント
と第１のフイラメントよりもレンズに近い位置に
配設された第２のフイラメントとを有し、上記レ
ンズの少なくとも光源と前後方向に対応した領域
には略第１のフイラメントの配設位置を焦点とし
た遠焦点距離プリズム素子と略第２のフイラメン
トの配設位置を焦点とした近焦点距離プリズム素
子とからなる屈折プリズム部が形成されたことを
特徴とする。

実施例 第３図は本発明車輌用灯具を自動車用後部標識
灯に適用した実施の一例を示すものである。

この後部標識灯１は回転放物面を有するランプ
ボデイ２と、その前方開口に被着されるインナー
レンズ３と該インナーレンズ３の前方に若干の間
隔をもつて被着されるアウターレンズ４とを備え
ており、ランプボデイ２の回転放物面の内部には
反射面５が形成され、この反射面５とインナーレ
ンズ３とによつて区画される灯室内には光源とし
て２つのフイラメントを有するバルブ６が配設さ
れている。そして、そのフイラメントとしては、
反射面５の略焦点位置に相前後して第１のフイラ
メント７とこの第１のフイラメント７の前方位置
にある第２のフイラメント８とが配設されてい
る。この第１のフイラメント７はストツプランプ
用のフイラメントであり、第２のフイラメント８
はテールランプ用のフイラメントである。そし
て、第１のフイラメント７は第２のフイラメント
８に比してそのコイルの径が太くされており、
又、この第１のフイラメント７と第２のフイラメ
ント８とは、略ランプボデイ２の光軸ｘ−ｘ上に
略一線状に配設されている。

インナーレンズ３は、その内表面、つまりフイ
ラメント７，８と対向する側の表面には、該フイ
ラメント７，８と前後方向に対応する横長な長方
形状の中央領域９を残してその外周領域に円帯状
の全反射系プリズム素子１１が形成されている。
この全反射系プリズム素子１０，１０，………
は、インナーレンズ３において反射面５の光軸ｘ
−ｘが交わる点を略中心とした同心円状のパター
ンを描くように形成されている。この実施例にに
おける全反射系プリズム素子１０，１０，………
は、第２のフイラメント８の配設位置をそのプリ
ズムのカツト形成の基準とされており、第２のフ
イラメント８からの直射光が、この各全反射系プ
リズム素子１０，１０，………に入射されて光軸
ｘ−ｘと略平行な方向へ全反射されてゆくように
形成されている。そして、インナーレンズ３の外
表面、つまりアウターレンズ４と対向する側の表
面には、上記した内表面における中央領域９と略
対応する領域に、円帯状の屈折系プリズム素子１
２，１２，………が同心円状パターンを描くよう
に多数形成されて、屈折プリズム部１３が形成さ
れている。この屈折系プリズム素子１２，１２，
………も、上記全反射系プリズム素子１０，１
０，………と同じく、インナーレンズ３において
光軸ｘ−ｘが交わる点を略中心とした同心円状パ
ターンを描くように形成されている。そして、こ
の屈折プリズム部１３における屈折系プリズム素
子１２，１２，………は、それぞれ異なる焦点距
離をもつ２種の屈折系プリズム素子によつて構成
されている。すなわち、第３図Ｃに示す如く、遠
焦点距離プリズム素子１２Ａ，１２Ａ，………と
近焦点距離プリズム素子１２Ｂ，１２Ｂ，………
とが順次交互に形成されている。この遠焦点距離
プリズム素子１２Ａ，１２Ａ，………は上記した
２つのフイラメントのうち第１のフイラメント７
の配設位置を略焦点とした屈折系プリズム素子
で、又、近焦点距離プリズム素子１２Ｂ，１２
Ｂ，………は第２フイラメント８の配設位置を略
焦点とした屈折系プリズム素子である。そして、
遠焦点距離プリズム素子１２Ａ，１２Ａ，………
のプリズム形状は、第１のフイラメント７からこ
のプリズムの入射面１４、すなわちインナーレン
ズ３の内表面に入射した直射光がプリズムの射出
面１５から光軸ｘ−ｘと平行な方向に射出される
方向転角を与えられるように形成され、又、近焦
点距離プリズム素子１２Ｂ，１２Ｂ，………のプ
リズム形状は、第２のフイラメント８からこのプ
リズムの入射面１４、すなわちインナーレンズ３
の内表面に入射した直射光がプリズムの射出面１
６から光軸ｘ−ｘと平行な方向に射出される方向
転角を与えられるように形成されている。このよ
うな各プリズム素子の形状は、勿論同図Ｃに示す
形態に限られるものではなく、上述した各方向転
角、すなわち各プリズムにおける屈折を経て射出
される光が光軸ｘ−ｘと平行な方向へ射出される
ための方向転角を与え得るものであればよいもの
であり、そのような方向転角を与えるためのプリ
ズムの要素、例えば射出面の傾斜角度、射出面の
曲率などを適宜設定することによつて形成され
る。又、同じく遠焦点距離プリズム素子１２Ａ，
１２Ａ，………又は近焦点距離プリズム素子１２
Ｂ，１２Ｂ，………であつても、基準となる焦点
位置すなわちフイラメント７又は８に対する焦点
距離は、変らないが、中心部のものから外周のも
のにかけて、その直射光の入射角は次第に大きく
なつてゆくので、これに合わせて上記したプリズ
ムの形状を変化させてゆくのが望ましい。

アウターレンズ４の内表面には多数の矩形に区
切られた魚眼レンズ素子１７，１７，………が形
成されている。

尚、バルブ６内に配設された２つのフイラメン
トは、そのいづれか一方、例えばストツプランプ
用の第１のフイラメント７を反射面５の焦点位置
に配置するのが宜い。又、全反射プリズム部１１
に形成される各全反射系プリズム素子１０，１
０，………はこの実施例においては、上述した通
り、そのカツト形状の基準を第２のフイラメント
８の配設位置としたが、この基準を第１のフイラ
メント７の配設位置としても宜いし、又、その両
フイラメントの配設位置の中間位置しても宜い
が、いづれにしてもこの全反射プリズム素子１
０，１０，………が形成される位置は、各フイラ
メント７および８からかなり遠隔のインナーレン
ズにおける外周領域に形成されるものであるた
め、フイラメントの配設位置がある程度異なつて
も、その直射光の入射角は大きく変化することが
なく、従つて、その微かな入射角の変化に合わせ
て全反射プリズム素子１０，１０，………のカツ
ト形状を異ならしめようとしても、一般に殆んど
そのカツト形状に変化は生じない。

このような後部標識灯１によれば、各フイラメ
ント７および８からインナーレンズ３の屈折プリ
ズム部１３に照射された直射光は、第４図に示す
如く、いずれも平均的に、光軸ｘ−ｘと平行な方
向へ屈折されてゆく。第２のフイラメント８を点
灯した場合、この第２のフイラメント８から屈折
プリズム部１３に入射した直射光１８，１８，…
……は近焦点距離プリズム素子１２Ｂ，１２Ｂ…
……によつて屈折されて、光軸ｘ−ｘと平行な方
向へ射出され、又、第１のフイラメント７を点灯
した場合は、この第１のフイラメント７から屈折
プリズム部１３に入射した直射光１９，１９，…
……は遠焦点距離プリズム素子１２Ａ，１２Ａ，
………によつて屈折されて、これも光軸ｘ−ｘと
平行な方向へ射出される。そして、このような光
軸ｘ−ｘと平行な方向へ射出された各射出光は、
アウターレンズ４の魚眼レンズ素子１７，１７，
………によつて適宜に上下および左右へ屈折さ
れ、上下および左右へ拡散され、これによつて所
定の配光をなすことができる。

又、屈折プリズム部１３と全反射プリズム部１
１との境界部において、従来、ともすれば暗線ｑ
（第２図参照）が生じていたが、この境界部には、
配設位置が異なる第１及び第２のフイラメント７
および８をそれぞれ焦点とした２種のプリズム素
子が形成されているのであるから、いづれのフイ
ラメントを点灯しても、平均的に、この境界部に
入射された直射光をアウターレンズ４に向けてア
ウターレンズ４と垂直に交わる方向に照射するこ
とができるから、最早、この境界部に暗線が生ず
ることがない。特に、第１および第２のフイラメ
ント７，８を同時に点灯した場合、つまり、テー
ルランプ点灯中にストツプランプを点灯した場
合、両フイラメント７，８からこの境界部に入射
した直射光は、遠焦点距離プリズム素子１２Ａと
近焦点距離プリズム素子１２Ｂとによつて、全て
アウターレンズ４に垂直に照射することができる
から、この暗線が生ずるのを完全に解消すること
ができる。

そして、屈折プリズム部１３における各屈折プ
リズム素子１２，１２，………が交互にその焦点
距離を異にしたプリズム素子から構成されたこと
によつて、フイラメント７又は８からの直射光の
うち、レンズの中心部に集中的に照射される光束
密度の高い直射光を、その一部をアウターレンズ
４に垂直的に交わらない方向へ拡散的に射出する
ことになるため、そのレンズの中心部が極端に明
るく光輝されるのを緩和することができる。更
に、この実施例においては、第１のフイラメント
７、すなわちストツプランプ用のフイラメントの
前方に、しかも、これと前後方向の略一線上にテ
ールランプ８を配設したことによつて、ストツプ
ランプ点灯時に、この第１のフイラメントからレ
ンズ中心部に向けて照射される直射光２０の一部
が第２のフイラメント８によつて遮ぎられること
になり、これによつてもレンズの中心部が極端に
明るく光輝されるのを緩和することができる。
尚、この場合、第１のフイラメント７はそのコイ
ルの径が第２のフイラメント８のそれよりも数倍
太いため、第１のフイラメント７からインナーレ
ンズ３の中心部に向う直射光２０が第２のフイラ
メント８によつて一部遮ぎられても、これによつ
て、第２のフイラメント８の影がアウターレンズ
４の中心部に現われる虞れはない。

変形例及び応用例 本発明車輌用灯具の構成は、前述した実施例に
示すものにより明らかであるが、本発明車輌用灯
具は、前述した実施例の構成に限らず、様々な変
形例あるいは応用例を提供できる。

すなわち、２種の焦点距離をもつ屈折系プリズ
ム素子が形成される屈折プリズム部はインナーレ
ンズの内表面に形成してもよいし、又、その２種
の焦点距離をもつ各屈折系プリズム素子は、必ず
しも、順次交互に形成されなければならないとい
うものではなく、その灯具において一定の光度差
を得ようとする場合、その光度差を得るのに必要
な程度に応じて、いづれか一方の焦点距離をもつ
プリズム素子を数的に多く形成してもよいし、
又、レンズ面の輝度を制御するために、部分的に
集中していづれか一方の焦点距離のプリズムを形
成するようにしてもよい。

更に、アウターレンズに形成されるレンズ素子
としては、前述の実施例においては、魚眼レンズ
素子を用いたが、勿論この魚眼レンズ素子に限ら
ず、適宜な円柱レンズ素子等を用いて、上下およ
び左右方向へ光を拡散制御できるようにしても宜
い。

又、前述した実施例においては、テールランプ
とストツプランプとの両灯火を兼ねた後部標識灯
を例として示したが、この他に、各種の灯火を兼
ねた車輌用灯具にも自在に適用することができ
る。

発明の効果 以上に記載したところから明らかな通り、本発
明車輌用灯具においては、光源が２つのフイラメ
ントを有し、しかもそのフイラメントの配設位置
が前後に異なることに応じて、レンズに形成され
る屈折プリズム部を、一方のフイラメントの配設
位置を略焦点とした遠焦点距離プリズム素子と他
方のフイラメントの配設位置を略焦点とした近焦
点距離プリズム素子との２種の焦点距離をもつプ
リズム素子で構成したから、いづれのフイラメン
トを点灯しても、その各フイラメントからの直射
光を、平均的に、平行光束となして射出すること
ができ、こうすることによつて光の制御を容易に
し、所定の指向性をもつて好適な配光をなすこと
ができ、レンズ面に局部的な暗線が生ずることな
く、又、レンズ中心部が極端に明るく光輝される
のを緩和できることによつて、レンズ面をその全
面にわたつてより均一に光輝させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車輌用灯具の一例を示すもの
で、Ａはレンズの一部を切り欠た正面図、ＢはＡ
図におけるＢ−Ｂ線に沿つて切断した縦断側面
図、第２図は第１図に示す灯具によるレンズ面の
光輝状態を示すレンズの正面図、第３図は本発明
車輌用灯具の実施の一例を示すもので、Ａは分解
斜視図、Ｂはインナーレンズの正面斜視図、Ｃは
インナーレンズの要部を拡大した中央縦断側面
図、Ｄは、Ａ図に示す灯具の中央縦断側面図、第
４図は第３図に示す灯具による光源からの直射光
の軌跡を示す図である。 符号の説明、１……車輌用灯具、２……ランプ
ボデイ、３……レンズ、４……レンズ、７……第
１のフイラメント、８……第２のフイラメント、
１２……屈折系プリズム素子、１２Ａ……遠焦点
距離プリズム素子、１２Ｂ……近焦点距離プリズ
ム素子、１３……屈折プリズム部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ランプボデイと、その前面に被着されるレン
   ズと、ランプボデイとレンズとによつて区画され
   る灯室内に配置される光源とを含み、上記光源は
   灯室内の所定位置に配設された第１のフイラメン
   トと第１のフイラメントよりもレンズに近い位置
   に配設された第２のフイラメントとを有し、上記
   レンズの少なくとも光源と前後方向に対応した領
   域には略第１のフイラメントの配設位置を焦点と
   した遠焦点距離プリズム素子と略第２のフイラメ
   ントの配設位置を焦点とした近焦点距離プリズム
   素子とからなる屈折プリズム部が形成されたこと
   を特徴とする車輌用灯具。 ２ 第１のフイラメントと第２のフイラメントと
   が前後方向に延びる一線上の位置に配設されたこ
   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。