JP2000276907A - 灯 具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管状光源を用いた灯具の配光制御を容易にす
ると共に、設計の自由度を拡大する。 【解決手段】 管状光源１１が伸びる方向に沿ってリフ
レクター１２を配置する。リフレクター１２に管状光源
１１が伸びる方向に沿って分割された複数の分割反射面
１３を形成する。各分割反射面１３は管状光源１１の管
径及び設定された配光拡散角度によって決定される焦点
距離及び反射幅を有した反射面となるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺な管状光源を
備えることにより、自動車用信号灯や照明灯に用いられ
る灯具に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用灯具などの灯具では、白熱バル
ブのフィラメントやＬＥＤのような小さな光源の他に、
細長い管状光源を光源として用いることがなされてい
る。図１５〜図１７はこの管状光源を用いた従来の灯具
を示し、外部々材への取り付けを行う取付部１ａを備え
たハウジング１内に、管状光源２及びリフレクター３が
配置されている。

【０００３】ハウジング１の前面側は開放されており、
レンズ４が開放された前面側を覆うようにハウジング１
に取り付けられている。管状光源２はハウジング１の長
さ方向に沿うようにハウジング１の内部に配置され、図
示を省略したソケットを介して電力が供給されることに
よって発光する。リフレクター３は管状光源２の後側に
配置されており、その前面は管状光源２からの光をハウ
ジング１の前方に向かって反射するシリンドリカル反射
面となっている。又、レンズ４のハウジング１側の面に
は、管状光源２からの光やリフレクター３からの反射光
をエーミング（配光）するための凸条からなるレンズス
テップ５が複数形成されている。

【０００４】このような灯具では、管状光源２からの光
は図１６及び図１７の矢印で示すように、リフレクター
３のシリンドリカル反射面によって上下方向にエーミン
グされ、さらにレンズ４のレンズステップ５によって上
下方向にエーミングされて出射する。これに対し、管状
光源２の長さ方向である左右方向へのエーミングは管状
光源２が長いためになされないものである。図１８はか
かる灯具によってエーミングされた等光度曲線を示し、
光軸がＨ−Ｖの近傍にある横長の配光パターンとなって
いる。図１８において、６は灯具の設計上で要求される
配光ゾーンであり、横長の長方形となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の灯具では、管状光源２を横置きに配置した場
合、図１８に示すように要求される配光ゾーン６に対し
て左右方向のロスが大きいものとなっている。又、管状
光源２を縦方向に配置した場合、図１９に示すように出
射する等光度曲線が縦長となるため、ロスが大きく非効
率的となり、要求される配光ゾーン６に適した配光パタ
ーンを得ることができない。

【０００６】図２０（ａ）は管状光源２を斜めに傾斜状
に配置した場合を示し、このように管状光源２が傾斜し
た状態では、光軸が垂直方向となるため、（ｂ）で示す
ように要求される配光ゾーン６を満たすことができない
ものとなる。

【０００７】以上の従来の灯具の不都合は、リフレクタ
ー３が上下又は左右の一方向だけへの配光制御を行うた
めに起因するものであり、このために不要な方向への照
射量が多く、非効率となる問題を有している。又、管状
光源２に傾きがあると、リフレクター３の反射面もこれ
に追従するため、光軸が設定した位置、例えば車両の中
心からずれて反射光を有効利用することができない。さ
らに、曲率の大きな管状光源に対しては、リフレクター
３が追従できないため、適用することができないものと
なる。

【０００８】このようなことから、要求される配光ゾー
ンを満たすため、従来の構造では管状光源の管径、管長
あるいは印加する電力等を変更して管状光源の光量を調
整する必要があり、このため灯具の設計の自由度が小さ
くなっている。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、配光制御が容易で、設計した
パターンを確実に得ることができ、しかも設計の自由度
を拡大することが可能な灯具を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、管状光源と、管状光源が伸びる
方向に沿って配置されたリフレクターとを備え、前記リ
フレクターに管状光源が伸びる方向に沿って分割された
複数の分割反射面が形成されており、各分割反射面は管
状光源の管径及び設定された配光拡散角度によって決定
される焦点距離及び反射幅を有した反射面となっている
ことを特徴とする。

【００１１】この発明では、リフレクターに形成された
複数の分割反射面のそれぞれに光学的に制御された反射
面が形成されている。この反射面は管状光源の管径及び
設計上での必要に応じて設定した配光拡散角度によって
決定される焦点距離及び反射幅となっており、管状光源
からの光は分割反射面で反射されることによって、設計
したパターンに合わせることができ、しかも光軸補正及
び中心光度を支持することができ、光度をアップさせる
ことができる。又、このため、管径、管長、印加電力を
自由に設定することができ、灯具の設計の自由度が増大
する。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載の発明で
あって、前記各分割反射面は、前記管状光源の管径の領
域内に光を反射する有効反射部を有していることを特徴
とする。

【００１３】この発明では、分割反射面の有効反射部が
管状光源の管径領域内に光を反射する。このため管状光
源によって隠れる部分からの反射光を有効に照明に用い
ることができ、光度がさらにアップする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の一実施の形
態を示す。この実施の形態では、図１及び図２に示すよ
うに、管状光源１１及びリフレクター１２とを備えてい
る。これらの管状光源１１及びリフレクター１２は図１
７に示すように、レンズ４によって前面側が覆われたハ
ウジング１の内部に配置されるものである。

【００１５】管状光源１１は蛍光ランプなどの放電ラン
プを使用することができる。図１は管状光源１１が横方
向に伸びるように配置されており、図２は管状光源１１
が縦方向に伸びるように配置されているが、いずれの配
置であっても良い。又、これに限らず、後述するように
管状光源１１を斜めに傾斜して配置しても良い（図１４
参照）。

【００１６】リフレクター１２は管状光源１１の後側に
位置するようにハウジング内に配置される。このリフレ
クター１２は管状光源１１が伸びる方向に沿って配置さ
れるものであり、管状光源１１が横方向に設けられる場
合は、図１に示すようにリフレクター１２も横方向に伸
び、管状光源１１が縦方向に設けられる場合は、図２に
示すようにリフレクター１２も縦方向に伸びるように配
置される。

【００１７】リフレクター１２の前面には、複数の分割
反射面１３が形成されている。分割反射面１３のそれぞ
れは、管状光源１１からの光を個々独立して前方に反射
する。このため、それぞれの分割反射面１３は光学的に
制御された回転放物面、回転楕円面あるいは自由曲面、
その他の曲面からなる反射面となるように形成されるも
のである。このように光学的に制御された反射面とする
ことにより、灯具の光度をアップさせることができ、し
かも光軸補正及び中心光度を維持することができる。

【００１８】分割反射面１３における光学的に制御され
た反射面は、管状光源１１の管径及び設計上で必要に応
じて設定した配光拡散角度によって決定される焦点距離
及び反射幅とすることにより形成することができる。以
下、この焦点距離及び反射幅の設定について説明する。

【００１９】図３は各分割反射面１３が回転放物面の場
合における焦点距離（Ｆ）を求めるための説明図であ
る。管状光源１１の中心は点Ｃであり、直交するｘ軸及
びｙ軸の原点（０，０）を回転放物面の極小値に一致さ
せると共に、ｘ軸上に中心Ｃを一致させる。管状光源１
１の中心Ｃからの光が反射面１３における一点（Ｘ１，
Ｙ１）に入射し、設計した配光拡散角度θで中心Ｃに戻
るように焦点距離Ｆを決定する場合、ｙ２＝４Ｆｘとな
る。又、Ｘ１＝Ｆ−Ｌであるため、ｙ２＝４Ｆ（Ｆ−
Ｌ）となり、焦点距離Ｆは数１によって求められる。

【００２０】

【数１】

【００２１】図４（ａ）、（ｂ）は管状光源１１の管径
を考慮した場合の焦点距離Ｆを求めるための説明図であ
る。ｄは管状光源１１の管径であり、管状光源１１の中
心ＣからＧ点に入射する光及び管状光源１１の管端部か
らＧ点に入射する光がＧ点から反射する場合、これらの
入射角及び反射角の関係を、図４（ｂ）におけるθ１＝
θ２＝θ３とする必要がある。これらのθ１、θ２、θ
３は図３における配光拡散角度θとなるため、Ｌ＝ｄ／
（２ｔａｎθ）となる。従って、このＬを上記式（１）
に代入することにより、管径ｄに応じた焦点距離Ｆを決
定することができる。

【００２２】図５は各分割反射面１３の反射幅Ｐ、すな
わち分割反射面１３のピッチＰを求めるための説明図で
あり、Ｗは設計上必要となる管状光源１１と分割反射面
１３とのクリアランスである。同図は管状光源１１が伸
びる方向と同方向にリフレクター１２が配置された場合
であり、図３と同様にｙ２＝４Ｆｘとなるため、数２に
よって反射幅Ｐを求めることができる。

【００２３】

【数２】

【００２４】図６はリフレクタ１２が管状光源１１の長
さ方向に沿って配置されるが、管状光源１１とリフレク
ター１２とが斜めに傾斜した状態における分割反射面１
３の反射幅Ｐを求めるための説明図であり、後述する図
１４に相当する。この場合には、Ｘ＝Ｙｔａｎθｋ＋
Ｆ′、ｙ２＝４Ｆ（Ｙｔａｎθｋ＋Ｆ′）となるため、
反射面の幅Ｐは数３によって求めることができる。

【００２５】

【数３】

【００２６】図７（ａ）は、以上のようにして焦点距離
Ｆ及び反射幅Ｐが決定された複数の分割反射面１３を有
したリフレクター１２によって管状光源１１からの光を
反射する状態を示し、（ｂ）は従来のシリンドリカル反
射面によって光を反射する状態を示している。（ｂ）で
は反射光７が管状光源２の長さ方向の左右に分散するの
に対し、（ａ）では、リフレクター１２から反射される
光１５が分散することなく、要求される配光パターンに
沿うように反射する。このため、図８に示すように、光
度をアップさせることができる。

【００２７】図１０及び図１１は、管状光源１１をハウ
ジングの前面に被せられるレンズの意匠面形状の傾斜に
沿わせて傾斜させた形態を示し、１６はこの場合に要求
される配光パターンである。この場合には、分割反射面
１３が反射光の光軸補正を行うため、管状光源１１から
の光を配光パターン１６に合わせて反射する。このた
め、図９の特性曲線Ｉで示すように、管状光源１１の傾
斜角度が大きくなっても、照射光の中心光度を一定に保
つことができる。図９における特性曲線Ｊは、従来にお
けるシリンドリカル反射面から反射される場合を示し、
管状光源の傾斜角度が大きくなるのにつれて中心光度が
小さくなっている。

【００２８】図１２（ａ）及び（ｂ）は本発明の別の実
施の形態を示す。この実施の形態では、リフレクター１
２のそれぞれの分割反射面１３に有効反射部１４を設け
るものである。

【００２９】図１２（ａ）では、分割反射面１３の中央
部分を管状光源１１の方向に、分割反射面１３と連続し
た曲線状で立ち上げることによって有効反射部１４が形
成されており、図１２（ｂ）では、分割反射面１３の中
央部分を管状光源１１側に隆起させ、且つ、その隆起部
分の管状光源１１との対向面を凹んだ曲線状に形成する
ことにより、有効反射部１４が形成されている。

【００３０】このように形成された有効反射部１４は、
管状光源１１から光が入射すると、管状光源１１の管径
の領域内に光を反射する。すなわち、図１２（ａ）で
は、有効反射部１４が管状光源１１の外径面と接するよ
うに光を反射し、図１２（ｂ）では、管状光源１１の内
部を通過するように光を反射する。このように管状光源
１１の管径の領域内に光を反射することにより、管状光
源１１によって隠れる部分からの反射光を照明に有効に
用いることができ、照明光の光度がさらにアップするメ
リットがある。

【００３１】図１３及び図１４（ａ）、（ｂ）は、本発
明のさらに別の実施の形態を示す。本発明では、リフレ
クター１２は管状光源１１が伸びる方向に沿って配置さ
れ、且つ、上述のように決定された焦点距離及び反射幅
を有した分割反射面が形成されることにより、光度がア
ップした配光が可能となるものである。このため、管状
光源１１が図１３のように湾曲している場合には、管状
光源１１の湾曲の曲率に沿ってリフレクター１２を湾曲
させることにより、光度をアップさせることができる。
図１４は管状光源１１が斜めに傾斜して配置される場合
であり、この場合には、（ａ）で示すように、管状光源
１１の傾斜に沿ってリフレクター１２を配置しても良
く、（ｂ）で示すように、管状光源１１の傾斜に沿った
階段状となるようにリフレクター１２を形成しても良
い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、リフレクターに形成した複数の分割反射面を、
管状光源の管径及び設計上での必要に応じて設定した配
光拡散角度によって決定される焦点距離及び反射幅にな
るように形成するため、管状光源からの光を設計したパ
ターンに合わせて反射させることができ、反射光の光度
をアップさせることができる。このため、管径、管長、
印加電力を自由に設定することができ、灯具の設計の自
由度が増大する。

【００３３】請求項２の発明によれば、管状光源によっ
て隠れる部分からの反射光を有効に照明に用いることが
でき、光度がさらにアップする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であり、管状光源を横方
向に配置した場合における斜視図である。

【図２】本発明の一実施の形態であり、管状光源を縦方
向に配置した場合における斜視図である。

【図３】分割反射面の焦点距離を決定するための説明図
である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、管状光源の管径を考慮し
て分割反射面の焦点距離を決定するための説明図であ
る。

【図５】分割反射面の反射幅を決定するための説明図で
ある。

【図６】管状光源が斜めに傾斜した場合における分割反
射面の反射幅を決定するための説明図である。

【図７】（ａ）は一実施の形態によって反射する場合の
断面図、（ｂ）は従来構造によって反射する場合の断面
図である。

【図８】分割反射面の反射幅と光度との関係を示す特性
図である。

【図９】管状光源の傾斜角度に対する反射光の中心光度
の関係を示す特性図である。

【図１０】一実施の形態を変形した形態の斜視図であ
る。

【図１１】図１０による反射光の等光度曲線を示す特性
図である。

【図１２】（ａ）及び（ｂ）は有効反射部を設けた実施
の形態の断面図である。

【図１３】管状光源が湾曲した実施の形態の断面図であ
る。

【図１４】（ａ）及び（ｂ）は管状光源が傾斜した実施
の形態の正面図である。

【図１５】従来の灯具の正面図である。

【図１６】従来の灯具の部分破断平面図である。

【図１７】図１５のＨ−Ｈ線断面図である。

【図１８】従来の灯具の等光度曲線の特性図である。

【図１９】管状光源を縦方向に配置した場合の従来の灯
具の等光度曲線の特性図である。

【図２０】（ａ）は従来の灯具における管状光源を斜め
に配置した場合の斜視図、（ｂ）はその等光度曲線の特
性図である。

【符号の説明】

１１ 管状光源 １２ リフレクター １３ 分割反射面 １４ 有効反射部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行田 秀博 東京都目黒区中目黒２−９−13スタンレ− 電気株式会社内 (72)発明者 金井 正明 東京都目黒区中目黒２−９−13スタンレ− 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 3K042 AA08 AA12 AC04 AC06 BB02 BB06 BE01 3K080 AA01 AB01 BA05 BC02 BC03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状光源と、管状光源が伸びる方向に沿
   って配置されたレフレクターとを備え、 前記リフレクターに管状光源が伸びる方向に沿って分割
   された複数の分割反射面が形成されており、各分割反射
   面は管状光源の管径及び設定された配光拡散角度によっ
   て決定される焦点距離及び反射幅を有した反射面となっ
   ていることを特徴とする灯具。
2. 【請求項２】 前記各分割反射面は、前記管状光源の管
   径の領域内に光を反射する有効反射部を有していること
   を特徴とする請求項１記載の灯具。