JPS622401A - 直射型車輛用灯具 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は車輛用灯具に係り、さらに詳しくは、制動灯や
方向指示灯のような自動車用の警告灯に好適な直射型灯
具に関する。

〔発明の背景〕

近年灯具の奥行きを浅く形成して薄型化するために、回
転放物面状のり７レクターを用いず、光源から放射され
る光を直接、ランプハウジング前面に配置したインナー
レンズおよびアウターレンズを介して外側に出射させる
灯具が提案されている。

このようなタイプの灯具（以下直射型灯具と称ｆル）Ｉ
ｒ！、ランダハ９ジングの底部に配置したバルブと、ラ
ンプハウジングの前面開口を積って配置された前面レン
ズとから構成され、前面レンズは、バルブからの放射光
をバルブの光軸（車両の走行方向に略々平行に設定され
ている）と略々平行な光線として制御すべくその光源に
臨む中央部に屈折系プリズムとその外周部に反射系プリ
ズムを配設したフレネルプリズムで構成されるインナー
レンズと、インナーレンズの外側に設けた魚眼プリズム
から構成されるアウターレンズとから成っている。

直射型灯具においては、前面レンズは堅固な合成樹脂で
平面状に形成された状態でランプハウジングに配設され
ているので、特にインナーレンズの中央部と周辺部とに
入射する直射光の量の差によって光源から遠い外周部に
おいては中央部に比べて外観的に暗くなシ、信号灯など
用いられる場合には、その表示機能が十分でないという
問題点があった。

この問題点に関しては、インナーレンズをその周辺部を
光軸方向に凸なる形状に湾曲させた構造とするととくよ
）、インナーレンズの周辺部に入射する光量を増加させ
ることができ、それによシア９ターレンズの周辺部から
出射される光量を増加させることができるということが
知られている。

しかしながらインナーレンズは堅固な合成樹脂によシ射
出成形で形成され、特に湾曲した外周部に形成されるべ
き反射系のフレネルプリズムの一次屈折面が光軸方向と
平行でないために、型抜きができないという成形上の問
題点が存在する。

これらの従来の問題点を解決するために本願発明の出願
人は、インナーレンズを弾性変形可能な薄い合成樹脂の
シートで形成し、このシート状のインナーレンズの外周
部を湾曲させてランプハウジングに装着できるように構
成し、インナーレンズを湾曲させた状態においてはじめ
てバルブから入射した光が屈折しかつ反射するフレネル
プリズム部分の形状をその入射光が光軸に平行な方向に
出射されるように形成させた。これらの構造は特願昭５
９−２２２９５０号および特願昭６０−４８４３号とし
て出願されているものである。

これらの出願で開示されているインナーレンズは、シー
ト状の状態において完全な光学的特性を有するものでな
く、ランプハウジングに取付ケチその周辺部を湾曲させ
たときはじめて、所望の光学的特性を有するようにフレ
ネルプリズムの要素が構成されている。しかしながら、
光軸方向への配光は十分に達成できるが、側方への十分
な配光は考慮にされていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前面レンズの全表面にわたって所望の配
光特性を得ることができると共にレンズの成形上の問題
を解決することができる直射型灯具を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、湾曲された前面レンズを備える灯
具の側方への配光を十分になすことができる直射型灯具
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の直射−灯具は、そのインナーレンズが１枚のフ
ラットな形態においてフレネルカットさし、ソの後ラン
ツノ１ウジングに装着されて、その周辺部が湾曲された
状態に保持されてはじめて、インナーレンズの周辺部に
形成された複数個のフレネルプリズム要素が所望の光学
的特性を有するように構成されている。

本発明はインナーレンズのフレネルプリズム要素を平坦
な状態において成形することができ、その際第１図に示
すようにバルブに面する中央部付近は同心円状の屈折系
フレネルプリズムが１周辺部には湾曲されるべき幾何学
的形状に応じて反射系フレネルプリズムが形成されるが
、周辺部が湾曲された状態においてはじめて理想的な光
学的特性を有するように成形されるので、前面レンズの
全表面にわたってレンズ形状に応じて所望の配光特性を
得ることができる。

本発明によるインナーレンズにおいて、レンズ周辺部、
即ち湾曲された状態に保持される部分に形成されるべき
フレネルプリズム要素の形態は、第２図に示されるよう
Ｋすべて異なっている。バルブから放射された光＠１．
２．３がそれぞれ光軸に対して角度ＤＩ　ｅ　Ｉ）’１
　＊　Ｄ’ｓを有し、各光線がその角度でプリズム要素
ｎ　、　ｎ　＋　１　＋　”　＋　２に入射し、各第１
の屈折面にて屈折された後、全反射され、その後各第２
の屈折面にて屈折されてレンズ外へ出射する場合を考察
する。各光線がそれぞれ各第２の屈折面に入射する角度
が第２の屈折面の法線に対して角度Ｄ２．Ｄ′２．ＤＩ
２であシ、屈折方向がそれぞれ第２の屈折面の法線に対
、して角度Ｄ３１　Ｄ′３１　ＤＳであシ、光軸方向に
対してα□、α２．α３であるとする。

インナーレンズから出射する光線が最終的に光軸に対し
てα０．α２．α３の角度を有するような各プリズム要
素ｎ、　ｎ＋１．　ｎ＋２の形態があらかじめ決められ
る。第３図は７ラツトな形状のシートに成形されるべき
プリズム要素ｎの形態を示している。

第２の屈折面および第１の屈折面がそれぞれ光軸方向と
０１およびθ２をなす形状（θ１＋０２＝Ｃ（一定））
である場合には、 θ２＝０−０１という関係式が成シ立つ。ただしＮはレ
ンズ材の屈折率であ’）ｓＤｓはα□の角度設定に依存
する。

プリズム要素ｎ＋ｌ、　ｎ＋２に対しても同様の関係式
が成シ立ち、プリズム要素ｎ＋１についてはプリズム要
素ｎ＋２については という関係がある。ここでＤ′ｓ、ＤＳはそれぞれα２
゜α３という角度設定に依存する。

このことは、フレネルプリズム要素ｎ、　ｎ　＋　１　
＋ｎ＋２から出射する光線の方向を法線方向に対してＤ
Ｓ、Ｉｙ３．ＤＳという角度を有して出射させるため　
　□には、フラットなシート上に第３図に示されるよう
に上記関係式をみたす角度を有するプリズムをそれぞれ
形成させておけばよいことがわかる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の直射型車輛用灯具の実施例を第４図ない
し第１１図にもとづいて説明する。

第４図は第１の実施例を示す概略図である。このランプ
は自動車の後部に設置されるリアコンビネーションラン
プであって、テールランプ、ストップランプ、ターンシ
グナルランプおよびバックアップランプをひとつの本体
に組込んで一体化させたものである。図においては簡単
化のために１ツノバルブと１つのランプハウジングだけ
を示す。

本体は合成樹脂の一体成形物からなっていて、各ランプ
に対するランプハウジングが形成されている。各ハウジ
ングは中空の細長い箱形の形態を有していて、アウター
レンズ、バルブ、ソレニバルプとアウターレンズとの間
に位置してインナーレンズがそれぞれ収容されている。

図示されているランプハウジング１０は、リアコンビネ
ーションランプの端部に位置するものである。アウター
レンズｎは内側表面に形成された魚眼レンズから構成さ
れ、インナーレンズ１４は内側表面に形成されたフレネ
ルレンズから構成されている。バルブ１６はハウジング
１０の底壁に設けられたソケット１８に装着され、横型
に配置されている。

バルブ１６から放射された光線はインナーレンズ１４に
よってインナーレンズの外側表面に垂直な方向に出射し
、それからアウターレンズνによって拡散されてランプ
外部に出射されるようになっている。

本発明において、インナーレンズ１４はハウジング１０
に装着していない状態にて、ｔｌぼフラットなシート状
の形態をなしていて、ランプハウジング１０への装着に
際して端部が湾曲されるようになっている。レンズ材料
としては０．５■の厚さのポリカーボネート樹脂が選ば
れているが、少なくとも可撓性を有する材料であってレ
ンズ成形が可能な厚さのものであればよい。この実施例
におけるインナーレンズ１４は、バルブ１６１Ｃ臨んで
いる中央部付近ａにおいては同心円状のフレネルプリズ
ム加が、中央部から離れた周辺部すにおいては略々リニ
アなフレネルプリズムｎがピッチ間隔約０．３−で形成
されている。フレネルプリズム囚においてはバルブ１６
からの直射光が光軸に平行な光線に屈折されてプリズム
外へ出射し、フレネルプリズム２２においては第５図に
示すようにインナーレンズ外側表面に対して垂直な方向
へ出射するように各プリズム要素が前述の関係式に従っ
て形成されている。インナーレンズから出射した光線は
アウターレンズ１２において屈折され、ランプ外側へ拡
散される。このように各フレネルプリズム要素を形成す
ることにより、バルブ１６から放射された光を効率よく
、インナーレンズ１４からアウターレンズルを介して側
方に出射させることができるので側方での配光状態が改
善される。

第６図は周辺部すに形成するフレネルプリズム要素の形
態が異なる実施例を示す。この場合には周辺部すに形成
されるフレネルプリズム要素の形態を周期的に変化させ
である。周辺部すの符号人で示される個所から符号Ｂで
示される個所の間においては、フレネルプリズム要素は
すべてバルブ１６からの直射光を光軸に対して１０６の
角度で出射させるように形成され、符号ＢとＣで示され
る個所の間においては同様に光軸に対して２０°の角度
で。

符号ＣとＤとで示される個所の間においては、光軸に対
して３５°の角度で出射されるように各プリズム要素が
形成される。図においてはＡ−Ｄの間の距離を見やすく
するため、大きくとっであるが、実際にはプリズム要素
の形態は、出射光が周辺部ｂ（７）％定の領域内では同
一の方向に出射し、出射光の方向が光軸に対してｌＯｏ
、２０°および３５°をなすようにそれぞれ形成したプ
リズム要素群ｘ、　ｙ、　ｚのくシ返しで構成される。

即ち、Ｘ、　Ｙ、　Ｚ　；Ｘ、　Ｙ、　Ｚ：・・・・・
・・・・とプリズム要素を周期的に形成することによシ
側方への光の出射量にアクセントをつけることができる
。

第７図は周辺部すに形成するフレネルプリズム要素がイ
ンナーレンズの外側表面に形成された実施例を示してい
る。この場合、フレネルプリズムにおいては、第８図に
拡大して示すように、バルブ１６から放射された光はプ
リズム内面と外面において屈折されて出射される。出射
される光の方向が周辺部すの端部に近い部分はど光軸に
対して大きな角度をなすように、各プリズム要素の形態
が決められている。またインナーレンズの内側表面にプ
リズム要素を形成した場合よりも、光軸に対して大きな
角度で出射される。この実施例においては、各プリズム
要素が湾曲されるべきインナーレンズの周辺部すではイ
ンナーレンズの外側表面に形成されているので、インナ
ーレンズをランプハウジングＩＯＫ装着する際１曲げや
すいというメリット瀘ある。

第９図は周辺部に形成するフレネルプリズム要素がイン
ナーレンズの内側表面と外側表面の両方にわたって形成
された実施例を示す。この場合。

フレネルプリズムにおいては、第１０図に拡大して示す
ように、バルブ１６から放射された光は基本的には各プ
リズム要素の内側の屈折面において屈折され、その後反
射されて、外側の屈折面において再度屈折されてインナ
ーレンズ外へ出射される。

このようにフレネルプリズム要素をインナーレンズの両
面にわたって形成することによシ、インナーレンズの片
面に形成した場合に、インナーレンズの形態によシ配光
できないよう表方向への配光を可能とするものである。

更に第１１図に示すように、インナーレンズとアウター
レンズとの間に、湾曲されたインナーレンズの部分に対
応して補助的なレンズ器を配置させて、特に側方への配
光特性を向上させることができる。このレンズ部はイン
ナーレンズに面する表面にリニアープリズム又は同心円
フレネルプリズムを形成させてインナープリズムから出
射した光線を更に屈折させて側方への配光をよくするこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明−はバルブと７９ターレン
ズとの間に介設されるインナーレンズを可撓性を有する
薄い平板から構成し、インナーレンズの一部が湾曲され
た状態でランプハウジングに保持されてはじめて所望の
光学的特性を発揮するように、あらかじめインナーレン
ズの表面に複数のフレネルプリズム要素が形成されてい
るので、従来のような型抜きの際の問題も解消されかつ
レンズの中央部付近だけでなく湾曲した周辺部において
も所望の配光特性を得ることができ、特に側方への配光
特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直射型車輛用灯具に用いられるインナ
ーレンズの湾曲された部分における配光状態を示す概略
図、第２図は第１図における光線の出射方向を説明する
部分的拡大図、第３図は成形時のプリズム角度を示す概
略図、第４図は本発明の一実施例を示す概略図、第５図
は第４図における光線の出射方向を説明するだめの部分
的拡大図、第６図はプリズム要素の形態を変えた実施例
を示す概略図、第７図はプリズム要素をインナーレンズ
の外表面に設けた実施例を示す概略図、第８図は第７図
における光線の出射方向を説明するための部分的拡大図
、第９図はプリズム要素をインナーレンズの外側および
内側表面の両方に設けた実施例を示す概略図、第１０図
は第９図における光線の出射方向を説明するための部分
的拡大図、第１１図はインナーレンズとアウターレンズ
の間に補助的レンズを設けた実施例を示す概略図である
。 １０・・・ランプハウジング％ル・・・アウターレンズ
。 １４・・・インナーレンズ、１６・・・バルブ、１８・
・・ソケット、加・・・中央部のフレネルプリズム、２
２・・・周辺部のフレネルプリズム、５・・・補助的レ
ンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ランプハウジングの底部に配置したバルブと対向す
   る位置に前記ランプハウジングの開口を覆って配設され
   るアウターレンズと、前記バルブと前記アウターレンズ
   との間に介設され、前記バルブからの入射光に関連して
   設けられた複数のフレネルプリズム要素を有するインナ
   ーレンズとを備えた直射型車輛用灯具において、前記イ
   ンナーレンズは可撓性を有する薄い平板から構成され、
   前記プリズム要素は前記インナーレンズが前記ランプハ
   ウジングにその一部が湾曲された状態で保持されてはじ
   めて所望の光学的特性を発揮するように、あらかじめ前
   記インナーレンズの表面に形成されて成ることを特徴と
   する直射型車輛用灯具。 ２、前記インナーレンズは、前記バルブの光軸方向と前
   記バルブからの入射光の方向とのなす角度が特定の値以
   下であるような個所においてはフラット状に形成され、
   かつ前記角度が前記特定の値よりも大きいような個所で
   は前記光軸方向に凸なる形状に湾曲された状態に保持さ
   れており、前記湾曲された部分に形成される各フレネル
   プリズム要素は前記バルブからの入射光を前記バルブの
   光軸方向と平行でないような方向に出射させるように形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の直射型車輛用灯具。 ３、前記インナーレンズの湾曲された部分に形成される
   各フレネルプリズム要素は前記インナーレンズの前記バ
   ルブに面する表面に形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の直射型車輛用灯
   具。 ４、前記インナーレンズの湾曲された部分に形成される
   各フレネルプリズム要素は、前記バルブからの入射光を
   前記光軸に対する角度が次第に大きくなるような方向に
   それぞれ出射させるように形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項に記載の直射型車輛用灯具。 ５、前記インナーレンズの湾曲された部分に形成される
   フレネルプリズム要素は、前記バルブからの入射光を前
   記光軸に対する角度に関連して同じ方向に出射させるフ
   レネルプリズム要素群から構成される特許請求の範囲第
   ４項に記載の直射型車輛用灯具。 ６、前記インナーレンズの湾曲された部分に形成される
   各フレネルプリズム要素は前記インナーレンズの前記ア
   ウターレンズに面する表面に形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の直射型車輛用灯具
   。 ７、前記インナーレンズの湾曲された部分に形成される
   フレネルプリズム要素は、前記インナーレンズの前記バ
   ルブに面する表面と前記アウターレンズに面する表面の
   両方に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の直射型車輛用灯具。