JPS598204A - 灯具用レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な灯具用レンズに関するもので。

特に、その配光性能が著るしく改善され視認性が向上さ
れると共に、その配光設計が容易にできて所望の配光パ
ターンが得られる新規な灯具用レンズを提供しようとす
るものである。

背景技術及びその問題点 自動車の尾灯や側方灯あるいは交通信号機などの信号灯
具においては、当該車輌の連行状態や意思表示を周囲の
自動車等に対して明確に表示し、又、交通整理の指令を
確実に視認せしめるために、できるだけ広範囲に配光が
なされることが極めて重要である。そして、その配光は
、弔に信号灯具の前方向のみならず左右の横方向からも
視認できる性能が必要である。そこで従来、こうしたで
きるだけ広範囲な配光をなすために、灯具のレンズには
魚眼レンズカットや円柱レンズカラミ−等の光制御素子
が用いられている。

第１図及び第２図は、その従来の信号灯具ａ及びｋを示
すものである。第１図に示す信号灯具におけるレンズに
は魚眼レンズカントが形成され、第２図に示す信号灯具
におけるレンズには円柱レンズカットが形成されている
。

ｉ１図において、ｂはその内面に反射面Ｃが形成された
ランプボディを示し、その内８１（空間には光源ｄが配
置され、その前方開口にはレンズｅが被着ネれている。

そしてレンズｅの内面にはＬ記した魚眼レンズカッ）ｆ
、ｆ、・・・　（ｆ＋ｔ１図（Ｂ）参照）が多数、小さ
な矩形に区切られた形状でもって形成されている。

このような魚眼レンズカントｆ、ｆ、　　・ｅ・を形成
されたレンズｅをもつ信号灯具ａによれば。

その各魚眼レンズカットｆ、ｆ、　　・・・が上下方向
及び左右方向に略球面状の弧面ｇ、ｇ、・・・及びり、
ｈ、−・Φを形成されていることによって、光源ｄから
の直射光又は反射面Ｃで反射された反射光を適宜」−下
方向及び左右方向へ屈折して射出し、これによって、灯
具前方や−１−下、左右方向へある程度拡散された配光
をなすことができるが、決して充分な配光とは言えない
。というのは、レンズｅの正面方向（図示矢印ｉから見
た方向）からはその点灯状態をよく視３！シできるが、
レンズｅの側面方向（図示矢印ｊから見た方向）からは
、その点灯状態を殆ん、と視認できないからである。こ
れは、魚眼レンズカッ）ｆ、ｆ、・・・の左右方向への
光の拡散掃１が不充分なために、そのレンズ側面方向へ
は殆んと配光がなされていないためである。従って、こ
の灯具ａを側面方向ｊから見ても、その点灯状態を視認
することができず、当該車輌の連行状態や連行の意、思
表示１例えば制動中であるか否か、進路変更の意思があ
るか否か等が周囲、特に側方にある車輌等から全く了知
できないことになり、交通の安全を著しく損ねることに
なる。

この点に関しては、第２図に示す信号灯具ｋにおいても
全く同様のことが言える。図において、■はその内面に
反射面ｍを形成され、内部空間に光源ｎを配置された第
１図の灯具におけると同様なランプボディであり、その
前方開口には、インナーレンズ０と該インナーレンズの
前方に若干の間隔をもって配置されたアウターレンズｐ
とが被着されている。そして、アウターレンズｐの内面
には水平断面においてのみ略半円状の弧面ｇ、ｇ、・番
・をもち垂直方向に延びる円柱レンズカットｒ、ｒ、・
・・が多数形成されており、又インナーレンズＯの前面
と後面にはそれぞれ前後方向に対応する領域を異にして
プリズム素子Ｓ、Ｓ、・・ψ及び１．１．・・Φが形成
されている。尚、図中の鎖線Ｕに示す部分には、通常、
光源からの光を上下方向に屈折する光制御素子が形成さ
れる。

このような円柱レンズカットｒ、ｒ、　　φΦ・を形成
されたレンズｐをもつ信号灯具ｋによれば、その各円柱
レンズカットｒ、ｒ、・・φの水平方向における半円状
の弧面ｇ、ｇ、・・・によって光源ｎからの光を左右方
向へ屈折して射出し、これによっである程度拡散された
配光をなすことができるが、やはり、これも上述した第
１図に示すレンズｅにおけると同様に、アウターレンズ
ｐの正面方向（図示矢印Ｖかも見た方向）からはその点
灯状態がよく視認されるが、レンズｐの側面方向（図示
矢印Ｖかた見た方向）からは、その点灯状態が殆んど視
認できない。

このように、従来の信号、灯具のレンズによる配光では
、レンズの側面方向から見た場合、その点灯状態が殆ん
ど視認され層′い。

そこで、第３図に示すように各光制御素子すなわち上述
した魚眼レンズカットｆ、ｆ、ＩΦ・又は円柱レンズカ
ットｒ、ｒ、　　会Φ・の水平断面における各弧面ｇ、
ｇ、・争・又はｑ、ｑ、・・・の曲率を、従来の曲率Ｒ
１による弧面に比して著るしく小さな曲率Ｒ２とした弧
面Ｘとすることによって、左右方向への屈折率を高くし
、もって左右方向への配光の拡散度を高める手段も理論
的には考えられるが、実用上は採用できない。というの
は、この種信号灯具においては、その反射鏡やインナー
レンズ等の形状やサイズが一定の規格に制限されている
ものであるから、」−記した如き著るしい変更をなすこ
とは、それら反射鏡やインナーレンズ等の部材も著るし
く変更せざるを得ないことになり、信号灯具に要求され
る規格に適合できなくなるからである。

また、この種の灯具における配光性能を、その配光パタ
ーンの上から見た場合、上述した従来の信号灯具、特に
第１図に示す魚眼レンズカットｆ、ｆ、・・俸による配
光パターンには別に問題があった。この魚眼レンズカー
／トｆ、ｆ、−・・によるパターンは、一般的に第４図
ｙで示すような略丸くふくらんだ楕円形状をしている。

ところが、自動車等の灯具におけるこの種灯具の配光パ
ターンは、破線２で示すような横に細長い長方形状のパ
ターンである方が、その視認性にも優れ、又配光設計も
容易にできる利点を有する。しかるに従来の信号灯具の
レンズにょる配光は上記の通りの形状であるから照度の
分布も悪く視認性に劣り、配光を設計する１でも少なか
らぬ困難性を伴なっていた。

発明が解決しようとする問題点 そこで本発明は、レンズの側面方向へも充分な配光がな
され、広範囲な方向から良好に視認することができ、又
その配光設計か容易になされると共に、理想的な配光パ
ターンが得られる新規な灯具用レンズを提供１．ようと
１するものである。

発明の概要 そして第１の発明は、灯室内に光源を配置したランプボ
ディの前方開口に被着されるレンズであって、該光源か
らの光を少なくとも左右方向へ拡散する光制御素子が多
数形成されており、該春光制御素子の水平断面における
左右両側部には、その中央部に比して光源からの光の左
右方向への拡散度が高くなるような拡散増大部が形成さ
れていることを特徴とし、又第２の発明は灯室内に光源
を配置したランプボディの前方開口に被着されるレンズ
であって、該光源からの光を少なくとも上下刃向へ拡散
する光制御素子が多数形成されており、該各車−の光制
御素子の垂直断面における中央部には、その上ｒ両側部
に比して光源からの光の１．下方向への拡ｆｌ＆度が低
くなるような拡散抑制部が形成されていることを特徴と
する。

実施例 以下に本発明灯具用レンズの詳細を添付図面に示す各実
施例に従って説明する。

第５図は本発明灯哀用レンズの第１の実施例■を示すも
のである。

図において、２はその内面に反射面３が形成されたラン
プボディで、その内部空間には光源４が配置され、ラン
プボディ２の前方開口にはレンズｌが被着されている。

そして、レンズｌの内面には光源４からの光を少なくと
も左右方向へ拡散する光制御素子が多数形成□されてい
る。この実施例における光制御素子は、小さな矩形に区
切られた魚眼レンズカット５，５．・・・であり、その
弧面６．６．・・・が光源４側に対向されるようにして
多数形成されている。そして、これら魚眼レンズカント
５．５、・・・の水平断面（第５図（Ｃ）参照）におけ
る左右両側部には拡散増大部がＪし成されている。各魚
眼レンズカット５の水平方向におけるピッチＰＬにおけ
る左右両側部Ｄ、Ｄには屈折プリズムを構成する平面状
の屈折面７．７が形成されている。この屈折面７．７は
弧面６の両側部り、Ｄを直線・的にカットした如く、弧
面の側部から基点部に向って鋭く傾斜するｆｔＲ斜面ど
して形成される。

このようにした光制御素子を形成されたレンズｌによれ
ば、各魚眼レンズカット５．５．１ＩＩ１１１の水平方
向両側部に形成された屈折面７，７、・、Φ・にそれぞ
れ入射した光源からの光は、その屈折面７．７、・・・
によって左又右に大きく屈折され、一旦集光した後、レ
ンズｌの側面方向へ拡散してゆく。云して。この屈折面
７．７、・・・は、上述したように、各魚眼レンズカッ
ト５．５、φ・會の弧面６の両側部を鋭く傾斜するよう
にカットしたものであるから、その中央部の弧面におけ
る左右方向への屈折拡散度よりも著るしく高い屈折拡散
度を有する。従って、その配光は、第６図に示す配光８
のように、従来の配光９に比して、その左右方向へ犬き
く拡がったパターンが得られる。

第７図は本発明灯具用レンズの第２の実施例１０を示す
ものである。この実施例におけるレンズ１０に形成され
る光制御素子としては、光源４に凹弧面１１．１１、・
・・が対向された魚眼レンズカッ）１２．１２、・・・
が形成されている。

そして各魚眼レンズカット１２．１２．　　・・・の水
平断面における水平方向のピッチＰ２の左右両側部り、
Ｄには、上述した第５図に示す屈折面７．７と同様な屈
折面１３．１３が形成されている。このような屈折面１
３．１３が形成されたレンズ１０によっても、その各屈
折面１３．１３に入射した光源からの光は、その各屈折
面１３．１３の入射面とレンズ前面の射出面とによって
左右方向へ大きく屈折され、レンズ１ｏの側面方向へ拡
散してゆく、従って、この実施例におけるレンズｌＯに
よって得られる配光も」−述した第６図に示す配光８と
同様に左右方向へ大きく拡がったパターンが得られる。

第８図は本発明灯具用レンズの第３の実施例１４を示す
ものであり、この実施例におけるレンズ１４に形成され
る光制御素子としては、光源４側に凸弧面１５．１５、
・・・が対向され垂直方向に延びる円柱レンズカット、
１６．１６、赤・ψが形成されている。そして各円柱レ
ンズカッ）１６．１６、・・・の水子−面における水平
方向のピッチＰ３の左右両側部り、Ｄには、上述した第
５図に示す屈折面７．７と同様な屈折面１７．１７がそ
れぞれ形成されている。なお、上述した第５図に示す屈
折面７．７、・・・はその光制御素子が矩形の魚眼レン
ズカットであるためにその各魚眼レンズカット毎に垂直
方向に不連続なものとなるが、この実施例における光制
御素子は垂直方向に長く延びる円柱レンズカットである
から、その水平方向両側部に形成される平面状の屈折面
１７．１７、Φ争・は垂直方向に連続的に形成される。

第９図は、本発明灯具用レンズの第４の実施例１８を示
すもので、これは、第８図に示すレンズ１４が光源側に
凸弧面を対向された円柱レンズカッ）１６．１６、・・
・を光制御素子とされているのに対して、この実施例に
おけるレンズ１８では光源側に対向された凹弧面１９．
１９、・・−をもつ円柱レンズカット２０．２０、・・
争を光制御素子としている点で相違するだけである。

そして円柱レンズカット２０．２０、拳Φ書の水平断面
における水平方向のピッチＰ４の左右両側部り、Ｄには
第８図に示す屈折面１７．１７、・命・と同様の屈折面
２１．２１、・・・がそれぞれ形成されている。

第１０図は、本発明灯具用レンズの第５の実施例２２を
示すもので、これは、上述した第８図及び第９図に示す
光制御素子を交互に連設して光制御素子を形成したもの
である。

すなわ・ち、レンズ２２の内面には、光源側に対向され
た凸弧面２３．２３、φ・・をもち垂直方向に延びる円
柱レンズカット２４．２４、・Ｑ・と光源側に対向され
た凹弧面２５．２５．−・・をもち垂直方向に延びる円
柱レンズ力’ン）　２６．２６、Φ・争とが水平方向に
交互に連続して形成されており、その各連接部２７．２
７、・一台・に屈折面２８．２８、・・Ｏが形成されて
いる。これら各屈折面２８．２８、・・・も１−述した
第８図及び第９図に示した屈折１面１７．１７、・・・
又は２１．２１、・φ・と同様のものである。つまり、
この実施例におけ４！各屈折面２８．２８、争・・は、
水平方向に隣接する各光制御素子２４と２６との両側部
にいわば共通的に形成される。

以上、第８図乃至第１θ図に示した各実施例におけるレ
ンズによっても、その各屈折面１７．１７、・壷・、２
１．２１、・・・又は２８．２８、・・・に入射した光
源からの光は、プリズム的屈折作用を受けて、レンズの
側面方向へ大きく屈折され、拡散し、第６図に示す配光
８と同様、左右方向へ大きく拡がった配光を得ることが
できる。

第１１図は、木発明灯具用レンズの第６の実施例２９を
示すものである。前述第１乃至第５の実施例における、
各光制御素子の水平方向の両側部に形成された拡散増大
部は、・屈折プリズムを構成する平面状の屈折面として
形成されたが、この実施例における拡散増大部は、弧面
として形成されている。

すなわち、図において３０．３０、・・Φはレンズ２９
の内面にその凸弧面３１．３１、・・・が光源側に対向
された魚眼レンズカットを示し、それら各魚眼レンズカ
ット３０．３０、・・・の水平断面における左右両側部
、すなわち、各魚眼レンズカット３０の水平方向のピッ
チＰ５における両側部り、Ｄには、その中央部の弧面３
１の曲率よりも小さい曲率Ｒ３をもつ弧面３２．３２が
形成されている。

このような弧面３２．３２．・争・が形成されたレンズ
２９によれば、該各弧面３２．３２、・・・に入射した
光源からの光は該小さな曲率をもつ弧面３２．３２．・
―・によって左右へ大きく屈折されてレンズ側面方向へ
と拡散され、やはり、第６図に示す配光と同様に、左右
力向へ大きく拡がったパターンを得ることができる。

第１２図は本発明灯具用レンズの第７の実施例３３を示
すものである。この実施例におけるレンズ３３は１．特
に、上下方向の配光を狭くして、横に細長い長方形状の
パター・ンに近似した配光パターンを得るようにされて
いる。つまり、前述した第１乃至第６の実施例にｄける
レンズが、左右方向への光の拡散を増大するための拡散
増大部が形成されて、これによって光が左右方向へより
拡散され、レンズの側面力向からの視認を良好にしたも
のであり、又、そうすることによって配光のパターンを
横方向に長い長方形状のものを得たわけであるが、この
実施例におけるレンズは、Ｌ下刃向への配光を抑制して
、光を配光の中央部に集め、これによって横に細長い長
方形状の配光パターンを得ようとするものである。

図において３４．３４、・・・はレンズ３３の内面に形
成された魚眼レンズカッＩ・であり、その各魚眼レンズ
カット３４．３４、・・・の垂直方向の断面における中
央部Ｃの弧面３５．３５、・Φ拳はその上下両側部Ｅ、
Ｅにおける弧面３６．３６よりも大きな曲率をもって緩
やかな弧面に形成されている。すなわち、各魚眼レンズ
カット３４．３４、・Φ・、の垂直方向の断面における
し下両側部は略従来通りの曲率をもつ弧面のままとしそ
の中央部Ｃの従来の弧面３７の部分をカットした如き形
状とされている。

従って、これら曲率が太く緩やかな中央部の弧面３５．
３５、・・・すなわち上下拡散抑制部に入射した光、源
からの光は、上下方向には小さな屈折を受けてレンズ面
から射出し、配光の中央部に集中するから、その配光は
第１３図に示す配光３８のように、上下の照度が低く、
中央部の照度が高くされた特性となり、結局第４図に示
した理想的な配光２に近似したパターンが得られる。

以上に記載したところから明らかな通り、本発明灯具用
レンズにおいては、該光源からの光を少なくとも左右方
向へ拡散する光制御素子が多数形成されており、該各党
制御素子の水平断面における左右両側部には、その中央
部に比して光源からの光の左右方向への拡散度が高くな
るような拡散増大部が形成されているので、レンズの側
面方向から見ても。その光が充分視認でき、各種の信号
灯具における合図や指令を適確に、広範囲に亘ってｒ知
せしめることができる。更に、本発明灯具用レンズにお
いては光源からの光を少なくとも−Ｌド方向へ拡散する
光制御寒子が多数形成されており、該各車−の光制御素
子の垂直断面における中央部には、その上下両側部に比
して光源からの光の上下方向への拡散度が低くなるよう
な拡散抑制部が形成されているので、その光を配光の上
下方向に東中することができ、これによっても横方向に
長い長方形に近似したパターンとなるから、その視認性
が良く、又、所望の配光設計が容易になされる。

なお、各光制御素子に形成される拡散増大部あるいは拡
散抑制部は必ずしも全ての光制御素子に形成される必要
はなく、左右への拡散を増大された配光、あるいは上下
の拡散が抑制された配光を得るのに充分な割合で、その
光制御素子の一部に形成されても宣い。

更に、本発明の第１のものと第２のものとを同時に実施
することもＯｆ能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の灯具用レンズの一例を示し、（Ａ）図は
灯具に取着した状態における中央横断平面図、（Ｂ）図
はレンズ一部を拡大した要部斜視図、第２図は従来の灯
具用レンズの別の例を示し、（Ａ）図は釣具に取着した
状態における中央横断平面図、（Ｂ）図はレンズの一部
を拡大した要部斜視図、第３図は従来の魚眼レンズカッ
トを示す要部縦断側面図、第４図は第１図および第２図
に示すレンズによる配光図、第５図は本発明灯具用レン
ズの第１の実施例を示すもので、（Ａ）図は横断平面図
、（Ｂ）図はレンズの一部を拡大して示す要部斜視図、
（Ｃ）図はレンズの、一部を拡大して示す要部横断平面
図ＩＪＧ６図は第５図に示すレンズによる配光図、第７
図乃至第１２図は、本発明灯具用レンズの第２乃至第７
の実施例を示すレンズの一部拡大図であり、第７図は要
部横断Ｗ面図、第８図は要部斜視図、第９図は要部斜視
図、第１Ｏ図は要部斜視図、第１１図は要部横断平面図
、第１２図は要部縦断側面図、第１３図は゛第１２図に
示すレンズによる配光図である。 符号の説明 １・・・レンズ、　　４・ΦΦ光源、　５・・φ魚眼レ
ンズカット、　　７・・・拡散増大部。 ｌＯ・・・レンズ、　１２φ−□・魚眼レンズカット、
　　１３・・・拡散増大部、　　１４・・−レンズ、　
　１６・・Φ円柱レンズカット、１７・・・拡散増大部
、　　１８・・・レンズ、２０・・・円柱レンズカット
、　　２１Ｉ１１１・拡１１に増大部、　　２２・・・
レンズ、　２４Φ・・円柱レンズカット、　２６・・・
円柱レンズカット、　　２８・拳・拡散増大部、　　２
９・・・レンズ、　　３０＠・・魚眼レンズカット、３
２・・・拡散増大部（弧面）、　３３・・φレンズ、　
　３４・Φ・魚眼レンズカット、　　３６Φ・―拡散抑
制部 ＼２．−・ １・！図 才？図 オｊ（図 ト）１図 １・５図 牙（５図 １、・７図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）灯室内に光源を配置したランプボディの前方開口
   に被着されるレンズであって、該光源からの光を少なく
   とも左右方向へ拡散する光制御素ｔ’−が多数形成され
   ており、該春光制御素子の水平断面における左右両側部
   には、その中央部に比して光源からの光の左右方向への
   拡散度が高くなるような拡散増大部が形成されているこ
   とを特徴とする灯具用レンズ。
2. （２）光制御素子が魚眼レンズカットであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の灯具用レンズ。
3. （３）光制御素子が円柱レンズカットであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の灯具用レンズ。
4. （４）各光制御素子の水平断面における左右両側部にプ
   リズム作用をもつ平面を設けることによって拡散増大部
   が形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の灯具用レンズ。
5. （５）各光制御素子の水平断面における左右両側部にそ
   の中央部の弧面の曲率よりも小さい曲率の弧面を設ける
   ことによって拡散増大部が形成されたことを特徴とする
   特許請求の範囲Ｓ１項記載の灯具用レンズ。
6. （６）灯室内に光源を配置したランプボディの前方開口
   に被着されるレンズであって、該光源からの光を少なく
   とも上下刃向へ拡散する光制御素子が多数形成されてお
   り、該各車−の光制御素子の垂直断面における中央部に
   は、その上下両側部に比して光源からの光の上下方向へ
   の拡散度が低くなるような拡散抑制部が形成されている
   ことを特徴とする灯具用レンズ。
7. （７）光ＩＦＩＩ御素子が魚眼レンズカットであること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の灯具用レンズ
   。
8. （８）光制御素子が円柱レンズ力・ントであることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の灯具用レンズ。