JPH09118179A - 自動車の後方視界拡大装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凸面鏡に映る個々の対象物を小さくすること
なく、凸面鏡までの距離を短くすることができ、自動車
の後方のより広い領域を認識でき、視界を拡大できる、
自動車の後方視界拡大装置を提供すること。 【解決手段】 自動車のリヤウインドゥガラス（３４）
の後方の視界を拡大する装置（３０）は、リヤウインド
ゥガラスの車室内側に配置されるフレネルプリズム（３
６）と、このフレネルプリズムより後方に配置される凸
面鏡（３８）とを備える。フレネルプリズム（３６）と
凸面鏡（３８）とは、運転者の視線（Ｅ₁、Ｅ₂ ）がフ
レネルプリズム（３６）を通った後、凸面鏡（３８）で
反射して自動車の後方に達するように位置決めされてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の後方視界拡大装
置に関し、特に、平板状の平型プリズムと凸面鏡とから
なる後方視界拡大装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体の後方端にほぼ水平にフレネルレン
ズを配置し、このフレネルレンズの上方に反射面を後方
へ向けて下向きの傾斜状に配置した後方視認装置が提案
されている（実開昭61-191946 号公報）。この後方視認
装置では、運転者は、反射面とフレネルレンズとの作用
によって、車体の後方の近傍領域を認識することができ
るが、フレネルレンズからの屈折光が到達しないさらに
後方の領域を認識することはできない。また、反射面を
配置したことによって、反射面の後方に新たな死角領域
が発生している。加えて、反射面は平面鏡であるため、
フレネルレンズの屈折による拡大範囲しか視界を拡大で
きない。

【０００３】前記に鑑み別途出願された自動車の後方視
界拡大装置（特願平7-112678号）は、リヤウインドゥガ
ラスの車室内側または車室外側に配置される凹フレネル
レンズと、該凹フレネルレンズより後方に配置される凸
面鏡とを備える。前記凹フレネルレンズと前記凸面鏡と
は、運転者の視線の一部が前記凹フレネルレンズを通っ
た後、前記凸面鏡で反射して自動車の後方に達し、か
つ、運転者の視線の一部が前記凹フレネルレンズを通っ
て自動車の後方に達するように位置決めされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記後方視界拡大装置
では、図９の（ｂ）に示すように、凹フレネルレンズ２
０を通して凸面鏡２２を見るため、凹フレネルレンズ２
０の後方の視界は広がるが、個々の対象物は仮想線で示
す凸面鏡２２のように小さく見える。したがって、凸面
鏡に映る個々の対象物の判別はしにくくなる。

【０００５】加えて、凹フレネルレンズ２０の焦点距離
を小さくしたり、周辺部分の屈折率を大きくしたりする
と像がひずむため、焦点距離を小さくし、また周辺部分
の屈折率を大きくすることが限られる。その結果、凹フ
レネルレンズ２０から凸面鏡２２までの距離をある程度
離す必要があり、凸面鏡２２を、図１０の（ｂ）に示す
ように、たとえば自動車のリヤスポイラー又はリヤサン
シェード２４に取り付ける場合には、リヤスポイラー又
はリヤサンシェード２４の凹フレネルレンズ２０からの
突出長さＬ₁ が大きくなってしまう。これは、リヤスポ
イラー又はリヤサンシェード２４のリヤウインドゥガラ
スからの突出長さが大きくなることであり、リヤスポイ
ラー又はリヤサンシェードがリヤウインドゥガラスの上
部に覆い被さるようなデザインとなってしまう。

【０００６】本発明は、凸面鏡に映る個々の対象物を小
さくすることなく、凸面鏡までの距離を短くすることが
でき、自動車の後方のより広い領域を認識でき、視界を
拡大できる、自動車の後方視界拡大装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動車のリヤ
ウインドゥガラスの後方の視界を拡大する装置であっ
て、前記リヤウインドゥガラスの車室内側または車室外
側に配置される平型プリズムと、この平型プリズムより
後方に配置される凸面鏡とを備える。前記平型プリズム
と前記凸面鏡とは、運転者の視線が前記平型プリズムを
通った後、前記凸面鏡で反射して自動車の後方に達する
ように位置決めされている。

【０００８】好ましい態様では、前記リヤウインドゥガ
ラスの車室内側または車室外側に配置される凹フレネル
レンズをさらに備える。この凹フレネルレンズと前記平
型プリズムと前記凸面鏡とは、運転者の視線が前記凹フ
レネルレンズを通った後、前記凸面鏡に実質的に入るこ
となく自動車の後方に達するように、かつ、前記平型プ
リズムを通った後、前記凸面鏡で反射して自動車の後方
に達する運転者の視線のうち最も後方にあるものと、前
記凹フレネルレンズで屈折して自動車の後方に達する運
転者の視線のうち最も前方にあるものとが重なり合うよ
うに位置決めされている。

【０００９】

【作用および効果】請求項１に記載の発明では、多数の
プリズムを平面状に配置して形成した平型プリズムを通
った後、凸面鏡で反射して自動車の後方に達する運転者
の視線によって認識できる領域が、自動車の後方の可及
的に近傍位置又は自動車の後方位置から後方へわたるよ
うに、平型プリズムと凸面鏡とを前もって位置決めして
おく。このような位置関係では、平型プリズム及び凸面
鏡は、通常、リヤウインドゥガラスの上縁部分に対応し
て位置する。

【００１０】運転者は、後方を認識する必要があると
き、本発明外の室内ミラーを介しまたは介さずにリヤウ
インドゥガラスを通して後方を見ることができる。自動
車を後退させるべきとき、目を後方へ向けて平型プリズ
ム及び凸面鏡によって自動車の後方を見る。

【００１１】平型プリズムは運転者の視線を屈折して実
質的に平行に凸面鏡に導くが、凸面鏡に至った視線は凸
面鏡で反射することによって拡大するため、自動車の後
方を拡大して見ることができる。この場合、平型プリズ
ムによる実質的な平行屈折を利用しているため、凸面鏡
及び凸面鏡に映る像が１：１で屈折して平型プリズムに
入射することとなり、対象物を大きく見ることができ
る。また、運転者の視線を平型プリズムによって上方に
屈折させたり、屈折角度を大きく定めたりすることは、
平型プリズムにある複数のプリズムのそれぞれの頂角の
大きさや、複数のプリズムの配列形状、平型プリズムの
配置角度などを選定することによって容易にできるた
め、平型プリズムから凸面鏡までの距離を短くすること
ができる。したがって、凸面鏡をリヤスポイラーまたは
リヤサンシェードに取り付ける場合、リヤスポイラー又
はリヤサンシェードのリヤウインドゥガラスからの突出
長さを短くすることができる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、前述した作用
及び効果に加えて、さらに次のような作用及び効果が得
られる。すなわち、凹フレネルレンズと前記平型プリズ
ムと前記凸面鏡とは、運転者の視線が前記凹フレネルレ
ンズを通った後、前記凸面鏡に実質的に入ることなく自
動車の後方に達するように、かつ、前記平型プリズムを
通った後、前記凸面鏡で反射して自動車の後方に達する
運転者の視線のうち最も後方にあるものと、前記凹フレ
ネルレンズで屈折して自動車の後方に達する運転者の視
線のうち最も前方にあるものとが重なり合うように前も
って位置決めしておく。

【００１３】平型プリズム及び凸面鏡だけでは、自動車
の後方の死角を除くことが難しいが、前述のように位置
決めした凹フレネルネンズを配置することによって、自
動車の後方の死角を実質的に除くことができる。これに
よって、後方の視界を一層拡大できる。

【００１４】平型プリズム、凹フレネルレンズ及び凸面
鏡の位置は、通常、リヤウインドゥガラスの上縁部分に
対応する箇所であることと、平型プリズムで上方に屈折
する光線を受ける位置に凸面鏡を配置することから、全
体を高い所に設置できる。したがって、凸面鏡を配置す
ることによる新たな死角は、実質的に生じない。

【００１５】

【発明の実施の形態】平型プリズムは、共通的な平板
と、この平板から突出していてある頂角で交差する２つ
の屈折面とからなるいわゆる三角プリズムを複数連ねた
形態である。平型プリズムは、同形、同大の複数のプリ
ズムが同一側に現れるように、かつ、各プリズムの２つ
の屈折面の交差線が全てのプリズムに関して実質的に平
行するように成形した平板状のものであり、プラスチッ
クまたはガラスによって作ることができる。凸面鏡や凹
フレネルレンズはそれ自体公知のものを使用することが
できる。

【００１６】平型プリズムに入射した光線は、各プリズ
ムの屈折面で屈折の法則、すなわちスネルの法則に従っ
て屈折する。この法則は、屈折面の入射側にある媒質の
屈折率をＮ、入射光線が法線となす入射角をＩ、屈折面
の屈折側にある媒質の屈折率をｎ、屈折光線が法線とな
す屈折角をＲとすると、Ｎsin Ｉ＝ｎsin Ｒの関係で与
えられる。通常、平型プリズムの屈折面には空気が接し
ており、空気の屈折率は平型プリズムの屈折率より小さ
い。そのため、光線が平型プリズムを通って空気中に出
る場合、平型プリズムの屈折面で屈折して空気中に進む
光線の屈折角は入射角より大きく、逆に、光線が空気中
から平型プリズムに入る場合、平型プリズムの屈折面で
屈折して平型プリズム中に進む光線の屈折角は入射角よ
り小さい。これは、光線が平型プリズムの屈折面から出
るときも、屈折面に入るときも、屈折面に立てた法線に
対する空気側の屈折又は入射角が屈折面に立てた法線に
対する平型プリズム側の入射又は屈折角より常に大きい
ことである。この性質を利用することを前提として、フ
リネルプリズムの各プリズムの頂角の大きさを定めた
り、各プリズムの２つの屈折面を等辺三角形状又は不等
辺三角形状に配列したり、フリネルプリズムの設置角度
を定めたりすることによって、フリネルプリズムで屈折
した光線を上方へ向けることができ、その屈折角度を大
きくすることができる。

【００１７】

【実施例】自動車の後方視界拡大装置３０は、第１の実
施例を示す図１を参照するに、自動車３２のリヤウイン
ドゥガラス３４の後方の視界を拡大するものであって、
平型プリズム３６と、凸面鏡３８とを備える。

【００１８】平型プリズム３６は、共通的な平板４０
と、この平板４０から突出していてある頂角で交差する
２つの屈折面４１、４２とからなるいわゆる三角プリズ
ムを複数連ねた形態である。図示の実施例では、各プリ
ズムの２つの屈折面４１、４２を等辺三角形状に配列す
ると共に、全てのプリズムが同大、同形の屈折面４１、
４２を有し、各プリズムの２つの屈折面４１、４２の交
差線４３が全てのプリズムに関して、平型プリズムの背
面図である図３に示すように、同じピッチで平行するよ
うにプラスチックによって成形されている。平板４０は
複数のプリズムを保持すると共に光線を透過させる機能
を有するものであり、平板４０の厚みを可及的に小さく
することが可能である。これによって、平型プリズム３
６全体の厚みを小さくすることができる。平型プリズム
３６は、図示の実施例では、リヤウインドゥガラス３４
の車室内側にあるが、これはリヤウインドゥガラス３４
の車室外側に配置することもできる。平型プリズム３６
は、接着することにより、または、図示しない固定金具
で固定することによってリヤウインドゥガラス３４に取
り付ける。

【００１９】凸球面鏡であることが好ましい凸面鏡３８
は、平型プリズム３６より後方に配置される。図示の実
施例では、凸面鏡３８は、リヤスポイラ４６の下側にボ
ールジョイント４８によって、その姿勢が任意の方向
に、任意の角度で調節可能に取り付けられている。

【００２０】平型プリズム３６と凸面鏡３８とは、運転
者の視線が平型プリズム３６を通った後、凸面鏡３８で
反射して自動車の後方に達するように位置決めされてい
る。

【００２１】図１に示す実施例では、リヤウインドゥガ
ラス３４の車室内側に、それ自体公知の構造の凹面を有
する凹フレネルレンズ５０が配置され、リヤウインドゥ
ガラス３４に接着されている。凹フレネルレンズ５０は
リヤウインドゥガラス３４の車室外側に配置することも
できる。凹フレネルレンズ５０を備える場合、凹フレネ
ルレンズ５０と平型プリズム３６と凸面鏡３８とは、運
転者の視線が凹フレネルレンズ５０を通った後、凸面鏡
３８に実質的に入ることなく自動車の後方に達するよう
に、かつ、平型プリズム３６を通った後、凸面鏡３８で
反射して自動車の後方に達する運転者の視線のうち最も
後方にあるものR₂と、凹フレネルレンズ５０で屈折して
自動車の後方に達する運転者の視線のうち最も前方にあ
るものR₄とが重なり合うように位置決めする。

【００２２】凹フレネルレンズ５０と凸面鏡３８とは、
運転者の視線が凹フレネルレンズ５０を通った後、凸面
鏡３８に実質的に入ることなく自動車の後方に達するよ
うに相互の位置を定めてあるため、図３に示すように、
凹フレネルレンズ５０を平型プリズム３６の下側に配置
する場合、凹フレネルレンズ５０として、完全な形態の
凹フレネルレンズは必要ではなく、完全な形態の凹フレ
ネルレンズを半分に切断したものを使用することができ
る。

【００２３】前述のように平型プリズム３６と凸面鏡３
８との位置関係を定め、さらに、凹フレネルレンズ５０
と平型プリズム３６と凸面鏡３８との位置関係を定める
とき、図１及び図２に示すように、運転者６０の後方へ
の視線E₁及びはE₂は、それぞれ平型プリズム３６で屈折
し、凸面鏡３８で反射して反射光R₁及びR₂となる。これ
に対し、視線E₃は凹フレネルレンズ５０の中心５１を通
って直進して直進光R₃となり、視線E₄は凹フレネルレン
ズ５０で屈折し、屈折光R₄となる。

【００２４】運転者が平型プリズム３６及び凸面鏡３８
によって認識できる第１の領域６２は、平型プリズム３
６で屈折し、凸面鏡３８で反射した反射光R₁及びR₂によ
って画定される視界であり、運転者が凹フレネルレンズ
５０によって認識できる第２の領域６４は、凹フレネル
レンズ５０で屈折した屈折光R₄の後方の視界である。こ
の場合、第１の領域６２が自動車３２の後方の可及的に
近傍位置または自動車３２の後方部分を含むように、か
つ、第１の領域６２と第２の領域６４とがわずかに重な
り合うように、凸面鏡３８を調節し、適切な姿勢にす
る。第２の領域６４に関しては、凹フレネルレンズ５０
で屈折した屈折光R₄による視界があり、さらに、凹フレ
ネルレンズ５０の中心を通る直進光R₃による視界がある
ことから、第２の領域６４は無限遠方までの視界とな
る。運転者６０が室内ミラーを介し、または介さずにリ
ヤウインドゥガラス３４を通して直接後方を見る場合、
限界視線E₅があり、この限界視線Ｅ₅ より下方のハッチ
ングを施した領域６６は死角になっていたのであるが、
この実施例によれば、自動車の後方の死角を実質的にな
くすため、自動車が障害物６８に衝突する可能性を実質
的になくすことができる。

【００２５】後方視界拡大装置３０は、図１及び図２に
示すように、リヤウインドゥガラス３４の上縁部分に対
応して取り付ける。その場合、平型プリズム及び凹フレ
ネルレンズは、図４ないし図８に示すような種々の形態
又は配置とすることができる。

【００２６】図４に示す後方視界拡大装置３０では、平
型プリズム３６は、各プリズムの屈折面４１、４２が車
体３２の前方に向くように配置してある。この配置によ
っても、図１ないし図３に示した配置のものと同様の効
果をうることができる。しかし、前述のように、平型プ
リズム３６の屈折面４１、４２では空気側の方が大きな
入射角又は屈折角として現れるため、平型プリズム３６
から凸面鏡３８までの距離を同じに保つには、平型プリ
ズム３６のリヤウインドゥガラス３４に対する取付け角
度を変える必要がある。平型プリズム３６の屈折面４
１、４２が車体３２の前方に向く配置は、図６ないし図
８の実施例に変えて実施することもできる。

【００２７】図５に示す後方視界拡大装置３０では、平
型プリズム３６の向きは図１ないし図３に示したものと
同じであるが、平型プリズム３６はその取付け角度をＡ
方向に調節して取り付けられる。リヤウインドゥガラス
３４の角度によっては、この形態が有効である。

【００２８】図６に示す後方視界拡大装置３０では、平
型プリズム３６と凹フレネルレンズ５０とは一体に結合
され、この全体の姿勢がボールジョイント７０によって
調節可能となっている。凸面鏡３８が位置調節可能であ
っても、後方視界拡大装置３０によって確認できる後方
の視界を左右にずらしたり、微調節したりするのに便利
である。また、平型プリズム３６と凹フレネルレンズ５
０とが一体となっていて、その全体をリヤウインドゥガ
ラス３４から引き離すことができるため、リヤウインド
ゥガラス３４や平型プリズム３６、凹フレネルレンズ５
０を簡単に清掃することができる。

【００２９】図７に示す実施例では、平型プリズム７２
の横に凹フレネルレンズ７４を配置してリヤウインドゥ
ガラス３４に取り付けてある。この場合、凹フレネルレ
ンズ７４として完全な形態の凹フレネルレンズを使用す
る。凸面鏡は図示してないが、平型プリズム７２の屈折
光線が凸面鏡に入射するように凸面鏡を配置すればよ
い。平型プリズム７２は、その取付け角度を調節するこ
とができるように取り付けられている。

【００３０】図８に示す後方視界拡大３０では、平型プ
リズム７６はマジックテープ７８によって着脱可能であ
る。この実施例では、凹フレネルレンズはないが、後方
視界を拡大する効果は得られる。また、凸面鏡３８の像
が１：１となり、リヤスポイラー４６又はリヤサンシェ
ードの突出長さを短くすることができる。さらに、平型
プリズム７６を外すことによって、平型プリズム７６や
リヤウインドゥガラス３４の清掃の便宜となり、ユーザ
の好みによって平型プリズム７６を使用したり、使用し
なかったりの選択ができる。

【００３１】前記実施例では、凸面鏡３８はリヤスポイ
ラーに取り付けてあるが、これに代えて、リヤサンシェ
ードに取り付けることもできる。また、どちらもない場
合、自動車から後方へアームを突出し、このアームに凸
面鏡をボールジョイントによって姿勢の調節可能に取り
付けることができる。

【００３２】次に、図９及び図１０を参照して本発明に
係る後方視界拡大装置の効果を説明する。平型プリズム
３６は、運転者の視線すなわち光線が実質的に平行屈折
するように形成してあるため、凸面鏡３８及び凸面鏡に
映る像が図９の（ａ）に仮想線３８で示すように、１：
１で屈折して平型プリズム３６に入射することとなり、
対象物を大きく見ることができる。また、運転者の視線
を平型プリズム３６によって上方に屈折させ、その屈折
角度を大きく定めることができるため、図１０の（ａ）
に示すように、平型プリズム３６から凸面鏡３８までの
距離Ｌ₂ を短くすることができる。したがって、凸面鏡
３８をリヤスポイラー４６またはリヤサンシェードに取
り付ける場合、リヤスポイラー４６又はリヤサンシェー
ドのリヤウインドゥガラスからの突出長さを短くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置の実施
例の断面図である。

【図２】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置によっ
て得られる後方視界を模式的に示す側面図である。

【図３】図１に示した平型プリズムと凹フレネルレンズ
とを示す背面図である。

【図４】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置の別の
実施例の断面図である。

【図５】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置のさら
に別の実施例の断面図である。

【図６】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置のさら
に別の実施例の断面図である。

【図７】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置のさら
に別の実施例を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は
断面図である。

【図８】本発明に係る自動車の後方視界拡大装置のさら
に別の実施例の断面図である。

【図９】効果を示す模式図で、（ａ）は本発明に係る自
動車の後方視界拡大装置のもの、（ｂ）は既に出願して
ある自動車の後方視界拡大装置のものを示す。

【図１０】効果を示す模式図で、（ａ）は本発明に係る
自動車の後方視界拡大装置のもの、（ｂ）は既に出願し
てある自動車の後方視界拡大装置のものを示す。

【符号の説明】

３０ 後方視界拡大装置 ３２ 自動車 ３４ リヤウインドゥガラス ３６、７２、７６ 平型プリズム ３８ 凸面鏡 ４０ 平板 ４１、４２ 屈折面 ４６ リヤスポイラー ５０、７４ 凹フレネルレンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車のリヤウインドゥガラスの後方の視
   界を拡大する装置であって、前記リヤウインドゥガラス
   の車室内側または車室外側に配置される平型プリズム
   と、該平型プリズムより後方に配置される凸面鏡とを備
   え、前記平型プリズムと前記凸面鏡とは、運転者の視線
   が前記平型プリズムを通った後、前記凸面鏡で反射して
   自動車の後方に達するように位置決めされている、自動
   車の後方視界拡大装置。
2. 【請求項２】前記リヤウインドゥガラスの車室内側また
   は車室外側に配置される凹フレネルレンズを備え、該凹
   フレネルレンズと前記平型プリズムと前記凸面鏡とは、
   運転者の視線が前記凹フレネルレンズを通った後、前記
   凸面鏡に実質的に入ることなく自動車の後方に達するよ
   うに、かつ、前記平型プリズムを通った後、前記凸面鏡
   で反射して自動車の後方に達する運転者の視線のうち最
   も後方にあるものと、前記凹フレネルレンズで屈折して
   自動車の後方に達する運転者の視線のうち最も前方にあ
   るものとが重なり合うように位置決めされている、請求
   項１に記載の自動車の後方視界拡大装置。