JPS6086502A - 灯具用反射鏡 - 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】 本発明は照明灯具用の反射鏡に係り、特に、その焦点を
光源位置に一致せしめて設置し、該光源から出射した光
束の一部を前方に向けて反射するために用いられる反射
鏡に関するものである。

第１図はこの株の従来の反射鏡１を備えた照明灯の、光
軸Ｚ−Ｚｔ−’ａむ断面図である。従来一般に、上記の
反射鏡１は回転放物面状にＳ成され、その焦点Ｆに設け
られた光源２から出射した元来の１部を、光５Ｚ−Ｚと
平行に反射する。

上記のようにして反射式れた平行光束ｔｙＡ元して所望
の配光パターンを得るため、反射鏡ｌの前方開口部を覆
ってレンズ３が取り付けられる。第２図は上記レンズ３
０部分的正面図でめる０第１図には、光源２から出射し
て反射鏡２で反しである。図示を省略したが上記矢印の
他に、光、源２から直接前方（図の左方）に出射する光
もめる。

前記のレンズ３として、〒般に多数の凹形球面を形成し
た球面プリズム、着しくは多数の凹形円柱面を形成した
カマボッ形プリズムが用いられる。

第１図に示した矢印チ〜ヲは、光軸ｚ−２に平行、に反
射式れた光束がプリズム面３ａで散光される状態を示し
ている。

第３図は、球面プリズムを形成したレンズを用ｈｆｃ場
合、光軸ｚ−２と垂直にスクリーン（図示せず）を置い
たときの配光パターンを示し、Ｈ−Ｈは水平軸、ｖ−■
は垂直軸である。

上記の水平軸Ｈ−Ｈ上における光度分布は＠４図に示す
ごとく中央部で最大光度となり、周辺へ近づくにつれて
光度が減少する。こうした傾向は従来一般に用いられて
いるこの種の照明灯に共通しているが、この光度分布カ
ーブを設計的意図に基づいて所望の如く制御することは
困難である。

＠５図はカマボッ形プリズムを形成したレンズを用りた
場合の配光パターンを示す。カマボッ形プリズムを用い
た場合も、その光度分布カーブ金所望の如く制御するこ
とＬ困難である。

従来、この種の照明灯の配光を所望のパターンに近づけ
るため、レンズ３に設けるプリズムの設計に関して種々
の工夫が試みられているが、肉厚のプリズムや複雑な形
状のプリズムは製造コストが高く、また、プリズム形状
によって配光パターン金意のままに制御することは不可
能である。

更に、従来この株の照明灯は第１図に示すように奥行寸
法りが大きいため設置所要容積か大きく。

設置に関して制約を受け易いという不具合もあるＯこう
した不具合を解消するため、実線で示したレンズ３ｔ−
仮想線で示した３の位置まで後退させると、レンズの発
光面積が減少する０ 本発明は上述の事情に鑑み、従来装置の欠点を解消すべ
く為嘔れたもので、その目的とするところは配光特性を
任意に設定することができ、しかもレンズ構成が簡単で
発光面積を広く設定することができ、その上、照明灯の
実行を浅く構成し得る灯具用反射鏡を提供しようとする
ものである。

上記の目的を達成するため、本発明の灯具用反射鏡は、
光源から反射面に向けて入射する光の光軸に対する角度
θと、光源の光度１ｏと、反射光の光軸に対する角度α
とを １１６ａｘｔθ＝Ａ−α−（Ｂ＋Ａα）傷α十〇　−−
−−・・（１）なる関係に保つと共に、光源から出射し
た光が光軸に対して角度θで入射する点の座標（Ｘ、、
Ｚ、）と、同じく角度θ十Δθで入射する点の座ｌ１ｌ
（χ、。

によって表わされる連続−１１１ｔ−Ｚ軸の回りに回転
せしめてなる曲ｒｒＪｔ−有し、かつ、前記の角度θを
θ≧０、角度αｔα≧０に設定すると共に、角度θの増
加に伴って角度αが減少するように設定したことを特徴
とする。

第６図は上記の数式に示された角度θおよび角度αの説
明図である。

光源位ｔＦから矢印ワの如く反射鏡面Ｍに入射する光に
ついて考察１−る。点力は入射点であり、１点鎖紐で示
したｚＦｉ入射点力′ｆｒ通って光軸２−２に平行な線
である。矢印ヨは、入射点力における反射光を示す・こ
の場合、光源から反射面に向けて入射１−る元（矢印ワ
）の光軸に対する角度θ、並びに、反射光（矢印ヨ）の
光軸に対する角度αはそれぞれ図示の如くである。

上記の角良θが更に微小角Δθだけ増加すると、入射光
は矢印夕の如くになり、入射点しで矢印ンの如く反射さ
れる。２は入射点しを通って光＠Ｚ−２に平行な祿でる
る。

仮想線矢印ヨは、説明の便宜上付記したもので、入射点
しｔ通って前記の反射光矢印ヨに平行に描りた仮想の線
であって、１ＭＺに対して角αを為している。

前記の如く１反射面Ｍに入射する光が矢印ワがら同夕に
変化し、これに伴って光軸と為す角がθからθ＋Δθに
増加したとき１反射光矢印ヨが元軸に対して為す角αに
比して、反射光矢印ソが光軸に対して為す角はα十Δθ
となり、Δαだけ変化する。

本発明の反射鏡において、角θ、角αは、元５Ｚ−２に
対して外向き方向を正とし、内向き方向を負として表わ
すものとする。本発明の構成において。

角度θの増加に伴って角度αが減少するとは、第６図に
おいてΔαの値が負であることを意味している◎即ち、
矢印ヨと同ソと祉完全に平行とならず僅かに収束方向に
なる。

なお、一般に、凹面鏡における焦点とは、入射した平行
光束が変わる点を言うが、本発明の反射面Ｍは上述のよ
うに構成しであるため、平行光束が入射しても完全に１
点に集光しない。従って本発明の反射鏡において焦点と
は、平行に入射した光束が集束されて最大密直になる点
を言うものとする。

次ＩＣ・本発明の１実施例を第６図乃至第９図について
説明する。第６図に示すように、角度θの入射点力の座
標（ＸＩ、Ｚｌ）、角度θ＋Δθの入射点しの座標（Ｘ
Ｉ　＋　Ｚ２　）とする。これらの座標の関係を前掲の
（２）式、（３）式に示すように保って解析数学的手法
を用いて曲線Ｍをめ、上記の曲線Ｍを光軸ｚ−２の回り
に回転はせて軌跡曲面をめ、この曲面の全部若しくは一
部を反射面とする反射鏡４（第７図）を構成する。５は
上記の反射鏡４の前面に装着したレンズである。

そして、Ｉ！８図に示したように所望のへ光曲線を設定
する。第９図はその配光パターンである。

これらの図表に示した所望の配光特性を傅るためＴｌｃ
は、前記の曲ＩｗＭｔ−次のようにして算出する。

第７図に示したａ、ｂ〜ｅの各点は、それぞれ光源２か
ら出射した元の入射点でめる◎矢印Ｒａ−Ｒｅは上記各
入射点における反射光を示す。

上記の反射光Ｒａ　”　Ｒｅが光軸Ｚ−ＺｉＣ対して為
す角ｆｔ−それぞれαａ〜α。とする。

第８図の横町に上記の反射角αａ〜αｅｋ取シ、中央に
おける最大光度Ｉ０と、周辺部の光度■ｅｎｄとｔ設定
する・中央部と周辺部とを結ぶラインはＩ＝ｆ←）＝Ａ
α十Ｂで表わされる。本、墨においてＡＢａ周辺におけ
る最小光度を意味し、Ｂ＝−ＡαＯ，、＋ＩＯである。

前掲の第（１）式におけるＬは光源光度を懺わしている
。開式Ｔｌ）のＣは、Ｃ＝　Ｌ　ａｍ　ａｏ　−Ａａα
０＋（Ｂ＋Ａα。）槙α。によって得られる。ただしθ
０は角度θの初期値、α。はその時の反射角（即ち、反
射角の初期値）である。

上述のようにして＃ＩＩ成した反射鏡４ｔ″用いて照明
灯を構成すると、第７図に示した反射光矢印穐。

Ｒｂ、〜Ｒ，のどとく、中央から周辺に向うにつれて反
射角αａ、αｂ、〜αｅが小さくなっている。即ち、投
射光束の周辺部はほとんど平行光束となり、中央部に近
づくにつれて拡散傾向となる。この結果＠９図に例示し
た所望の光度分布が得られる。

実際問題においては、第９図に示した反射光の光度分布
と、光源から直接前方に投射される光の光度分布とが重
複することになる。従って、本発明を実施する場合に、
所望の反射光分布特性を設定する段階で直接投射光を考
慮に入れておくことが望ましい。

本実施例においては、上述のようにして反射鏡４（＠７
図）による反射光がｔＸぼ所望の配光パターンとなって
いるので、レンズ５による調光の必！！度が低い。この
ため該レンズ５は素通しの平面レンズで構成しである。

本発明の反射鏡に併用するレンズとしてプリズムレンズ
を用するこ、と金妨げるものではないが、プリズムレン
ズを用いるとしても厚肉のレンズや複雑な形状のプリズ
ムを用いる必！！が無い。

また、第７図から容易に理解されるように、本実施例の
反射鏡４は中央部に奢ける反射角αを大きくした形状で
るるため、中央部においても平行光束を作る回転放物面
鏡に比して凹面形状が浅くな力、照明灯の奥行寸法Ｌ′
を短縮することができ、しかもレンズの発光面積を大き
く設定できる。

第７図に示した実施例の反射鏡４を用い、その前面開口
部［＠１０図に示すようなプリズムレンズ５全装着して
用いることもできる。

＠７図に示したように、周辺部の反＃ｇ元はほぼ平行光
束であるため、上記のプリズムレンズ５はその周辺部を
素通しの平面レンズとし、中央部にのみプリズム５ａを
形成し・である。このようなプリズムレンズ５を併用す
ると、第８図に示した基本的な光度分布を史に細か＜ｙ
４ｇｌすることができる。

この実施例においても反射鏡４による反射光の特性がほ
ぼ所望のパターンをなしてしるので、調光用のプリズム
５ａの構成が容易である。

以上詳述したように、本発明の灯具用反射鏡は、反射光
の配光特性を任意所望の如く設定することができ、しか
もレンズ構＃：を簡単ならしめて発光面積？大きく取る
ことができ、その上、照明灯の奥行寸法を短縮し得ると
いう優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至ｗ、４図は従来の照明灯の１例を示し、第１
図は断面図、第２図は部分的正面図、第３図は球面プリ
ズムを用いた場合の配光パターン全示す図表、第４図は
同じく光度分布を示す図表である。第５図は従来の照明
灯にカマボッ形プリズム５を用いた場合の配光パターン
の１例を示す図表で□ある。第６図乃至第９図は本発明
の灯具用反射鏡′の１実施例を示し、第６図は曲面設定
の説明図、第７図は断面図、第８図は光度分布を示す図
表、第９図は配光パターンを示す図表である６＠ｌｐ図
は上記と異なる実施例のレンズの正面図である。 １・・・従来の反射鏡、２・・・光源、３・・・レンズ
、３ａ・・・レンズのプリズム面、４・・・反射鏡、５
，５・・・レンズ、５ａ・・・プリズム。 特許出願人　市光工業株に会社 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第３図 Ｖ 第４図 第７図 第８図 １ ｆ＠９＠ ・第ｔｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 照明灯の光源の位置に焦点をほぼ一致せしめて５設置し
   、該光源から出射した光束の一部全前方に向けて反射す
   るための反射鏡において、光源から反射面に向けて入射
   する光の光軸に対する角度θと、光源の光度１ｏと、反
   射光の光軸に対する角度αとを Ｋｏ＝ｃｍθ＝　Ａｓ１ｎα−（Ｂ十Ａα）ｃｍａ＋Ｃ
   なる関係に保つと共に、光源から出射した光が光軸に対
   して角度θで入射する点の座標（ｘＩ、ｚ、）と、同じ
   く角度θ＋Δθで入射する点の座標Ｃｘｚ、ｚｔ）によ
   って表わされる連続曲線をｚａの回りに回転せしめてな
   る曲面ｔ−Ｗし、かつ、前記の角度θ？θ≧０、角度α
   をα≧０に設定すると共Ｖこ、角度θの増加に伴って角
   度αが減少するように設定したことを特徴とする灯具用
   反射鏡。ただし、前記のＡ、Ｂ、Ｃはそれぞれ反射光の
   配光特性？決定するため設計的に選択し得る定数である
   。