JPS63168902A

JPS63168902A - 奥行きの小さい自動車用信号燈

Info

Publication number: JPS63168902A
Application number: JP62316356A
Authority: JP
Inventors: ジルベール　ディルーヤ
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1988-07-12
Also published as: FR2608733A1; BR8707016A; FR2608733B1; US4823246A

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】［技　　術　　分　　野］本発明は全般的には自動車用信号燈に関し更に詳細には
奥行きの小さな信号燈に関する。

［背　　景　　技　　術］殆どの自動車用信号燈は、信号燈の放射方向（又は基準
軸）にほぼ平行な光線ビームを反射鏡の焦点近くの光源
から形成する為のパラボラ状の反射鏡を備えている。

しかし、ある場合、この種の反射鏡は使用されない。

第１の場合は、自動車上へのその取付けの場所的理由か
ら、非常に小さな奥行きを取らなければならぬ信号燈（
平らな信号燈）の場合である。反射鏡の欠如はこの場合
、信号燈の小寸法の内部空間内への、必然的に大きな奥
行きの、この種の反射鏡を使用する事の物理的な不可能
性によるものである。

別の場合は経済的理由の為に反射鏡を除去するもので、
この反射鏡は信号燈の他の部品に比較して比較的高価だ
からである。信号燈の小奥行きはこの場合この省略の結
果である。

最後に、スタイルからの理由の為に内部反射鏡なしの小
奥行きの信号燈を使用する事が出来る。

しかし一般に、法規の科す測光上の要求事項を考慮する
為に、放射軸に沿って比較的集中された光線ビームを反
射鏡を使用しないで形成する必要性がある。

この問題に対する公知の解決策は、電球の前に介挿され
たフレネルレンズを信号溶封じ窓部材と共に、あるいは
別々に使用してほぼ平行な光線ビームを形成する事から
成る。この種のフレネルレンズは、夫々が光源を形成す
る光源電球のフィシ−　　４　　一メントに集束する球面レンズの一部の形の、相互に位置
をずらせたリングの連続で従来形成されている。

この種のフレネルレンズは、例えば数センチメートルの
程度の非常に小さい奥行きの窮屈な灯具の信号ビームを
可能とする、上述に定めた枠内において有利である。

しかしこれは以下の様な多数の欠点を有する。

即ち、窓部材のモールドを行う為の模型作り段階で、相
互に相違し夫々が精密に定められた非常に多くの球面の
形成が要求されるので、その実現は比較的時間を要し高
価なものである。この様な精密性は各リングが相当に大
きな幅を要求する。その結果、そしてこれが第２の欠点
となるが、得られたビーム内にリング状の屈折球面に対
応する強い光の領域とこれ等の表面の間に存在する形抜
き部分に対応する暗い領域との連続した、明瞭に確認可
能な領域を存在する結果となる。その他に、これから出
る審美的な欠点はこれが、形成されたビームの作る測光
の考慮を困難にする事である。

更に、本出願人名のフランス特許第２５０１８２８号明
細書によって、電球の後側に反射屈折原理で動作し、こ
れに向かって放射された光線の１８０’反射を行う反射
装置を設備する事によって回収された光束を作る上述の
形式の信号燈が公知となっている。

しかしこの種の装置は、上述の光学的欠点が除去されな
いのみか、実光源に実際上型なり合わされた見掛上の光
源を作り出すのみである。

［発明の開示］本発明は従来の技術の欠点を除去する事を目的とし、満
足な光線ビームを、光学的にも審美的にも、容易にしか
も安価に得られる、奥行きの小さい信号燈を提供する事
である。

この目的の為に、本発明は、事実状点状の光源と、光源
の前にある平面状の窓部材と、更に信号燈に与えられた
一般放射方向に従う光線束ビームを形成する装置とから
成り、前記ビーム形成装置が次記の物から成る事を特徴
とする自動車用信号燈に関する。

１、窓部材上に設けられた全体として同心円状のリング
の形状の屈折領域の組合わせ体であって、各領域は細い
幅のプリズムの組合わせで形成され、全てが同一形状を
有する領域組合わせ体および、２、光源の後方に位置し、窓部材の屈折領域と同一な反
射領域を有し、各反射領域は光源によって放射された光
線を前記屈折領域に向けて直接に光源から放射された光
線のそれとは相違する平均方向に、窓部材の同一屈折領
域に向けて反射する様に傾斜したステップ状になったリ
ング組合わせ体で形成されたほぼ平面状または凹面状の
ミラーと、であって、各屈折領域のプリズムの外形は、光線を前記放射−膜方
向の近くに集める為に前記平均２方向の関数として決定
される。

本発明のその他の特徴及び長所は、添附図面を参照して
の例示としての好ましい実施例による説明を読むことに
よって更によく判明しよう。

第１図を参照すると、奥行きが極端に小さい事を特徴と
する、例えば位置信号燈の様な自動車用信号燈を示して
いる。この形式の灯具は、特に、自動車内へのその取付
けにからむ寸法的問題を解決する事を可能とする。

基準軸ｘ’ｘを有する灯具は、第１近似で点状と考える
フィラメント１２を有する電球１０と、灯具の底部をな
して反射面を備えるベース又は支持板３０と、更に同様
にほぼ平面状の窓部材２０とを有する。

この灯具は、奥行きが小さいために、パラボラ反射鏡の
類いのビーム集中部材を持たない為に、灯具の基準軸ｘ
’ｘに比較的集中したビームを形成するのに本発明にお
いて協同するのは、光源１０、反射底部３０、及び窓部
材２０である。

フィラメント１２によって放射された光束は図式的に２
部分に分割され、第１の部分は窓部材２０に直接に出会
う光線で構成され、以下の説明においてインデックスｒ
ｄＪで表示されるものであり、その他の部分は灯具の後
方に向かい（第１図で上方へ）、後に詳細を説明する様
に、窓部材３０の所定の領域に向かわせる為に反射鏡３
０で反射される光線で構成される。このタイプの光線を
インデックスｒｒＪで表示する事とする。

窓部材２０は、本例においては、その内面にフレネルレ
ンズの様に作用する、屈折によって光線を変更する一連
のプリズムを有する。

本発明のこの第１実施例においては、これらのプリズム
はほぼ同心円状にリング状の領域に分布しており（中央
円形領域を除き）、その各領域は窓部材の平面状内面に
渦巻き状に設けられた小幅の畝溝で形成されている。

更に詳細には、窓部材２０の第１領域２０１は、フィラ
メント１２の直下に位置する窓部材２０の中心から始ま
り、この領域へフィラメント１２から及び反射鏡３０か
ら到着する光線が前述の軸Ｘ。

Ｘに平行な平均方向に偏向される様に定められたｒＶＪ
字断面を有する第１畝溝２１で構成される。

ここで注意すべきは、光学的補足性が畝溝２１の断面が
考慮中の全領域において同一である（即ち、この領域に
は明確に定まった焦点は持たない）と言う事と、本領域
に到着する光線が全体としてはっきり定まった光源から
出たものではない、と言う事との間に存在する事である
。従って所与の測光条件を尊重すると共に、暗領域と明
領域の交互に見えるものではなく、光線の良好な一様分
布を得る事の両者が同時に可能となる。

ここで、本明細書及び請求範囲の全体に亙って使用され
る用語について明確にしておく。各領域は勿論単一な畝
溝で形成されているが、理解を容易にする為、この畝溝
は併置連続されたプリズムの組合わせ体を作るものとす
る。畝溝とこれに付属するプリズムは更に、各領域に対
して同一参照数字で定義しておく。

第２領域２０２は、第１領域２０１と同心的なリング状
を成しているが、これは第１領域のそれとは違うｒＶＪ
字状断面の第２畝溝２２のスパイラルで形成され、この
断面は直接及び反射両光線が平均として軸Ｏｘに平行に
なる様に図示の様に偏向される様になっている。

上述した様に、領域２０１．２０２のプリズム２１．２
２は入射光線の屈折作用を行うが、これは光線の窓部材
に対する傾斜がこれらの領域に対して相当な値を成して
いるので可能となる。

最後に、窓部材２０は、図示の様に、フィラメント１２
から出たＲ３ｄの様な光線及び傾斜面で全反射されて反
射鏡から来たＲ３ｒの様な光線を偏向する為にこの場合
作られて、前２者のそれとは相違するｒＶＪ形断面の第
３畝溝２３のスパイラルとして定められる、同様にほぼ
リング状の第３の領域を有する。この動作要領は畝溝２
３を更に深く作る事を必要とし、その動作面は畝溝２１
及び２２のそれに比較して窓部材の面に対して非常に大
きく傾斜している。

領域２０２と２０３の形状を定義するのに「リング」な
る用語を使用してはいるが、これらの領域の実際の形状
は、第２図に示す様に窓部材の周囲と完結するリングの
交差をもたらす事は言うまでもない。その為に、図示の
様な領域２０３の連続プリズムのスパイラル形状は、そ
の幅の小さい事と窓部材２０の中心から相当な距離があ
る為に見られない。

窓部材２０は更に、その外面上に、基準軸Ｘ’Ｘに対し
てスパイラル状プリズムによって偏向された光線の非平
行性にもとずく、時として生じる照明の欠陥を補償し、
所定の測光値を満足させる為に、光線の僅かな多方向再
記光を行う為に円柱突起組合わせ体２５を有する。勿論
、これ等の再配光用部材として全ての各種の適当な形状
を、特に、僅かに脹らんだ垂直な筋の形状を与える事が
出来る。

本発明は、前述した通り、通常のフレネルレンズのリン
グに比較して連続畝溝が非常に細い幅を有する事の為に
主要長所を持っているが、これは各領域において同一断
面形状を使用し得るという事実に関連している。主要な
長所は、照明の任意の観測地点で現れる明暗リングが殆
ど見えなくなるまで溶合って一様な照度を与えるという
事である。

例示すると、各領域の畝溝は０．２乃至２ｍｍの幅を有
し得る。

＝　　１２　− これらの小さい幅を作る為に、窓部材２０は好ましくは
射出成型によって実現され、第２図に示す窓部材の製造
方法はモールドの作られる模型の表面を彫刻し、窓部材
の内面に対応しては適当な形状の切断工具によって為さ
れるが、各工具は所定の領域を定めるスパイラル状の畝
溝を形成するのに適するものである。スパイラルは好ま
しくは模型の回転と工具の移動との組合わせによって作
られる。

この様にして、電球のフィラメントに対するその位置及
び灯具の底部で反射された光線の方向に平均として適合
した断面形状の複数個のプリズムを形成する単一の畝溝
を夫々形成する多数の所望の屈折領域を非常に容易に作
ることが出来る。

簡単に上述した通り、本発明の信号燈は、電球１０の後
方に位置し窓部材２０に平行に位置するほぼ平坦な形の
反射鏡３０を形成するベースも有する。この反射鏡３０
は、電球のフィラメント１２によって後方に放射された
光束の回収装置を構成し、窓部材のレベルでフィラメン
トによって放射された直接光と前記反射鏡で反射された
光線との間に補足性がある様にする。これは同心円の形
の反射面の組合わせ体を有する。

これらのリングは、その幅に関して、窓部材のものとは
対象的に、窓部材の外の光ビームの中に予め挿入する何
等の作用が無いので、窓部材の畝溝よりも相当に粗くて
もよい。これらはここでは２ｍｍの程度の幅で、リング
状の３領域を有し、領域３０１と３０２とは窓部材２０
の領域２０２とほぼ同一で領域３０３は領域２０３と同
一である。

リングは傾斜反射面と型抜き面とを定める断面を有する
。所定の領域に於いては反射面の鏡面３０の面に対する
角度は好ましくは全リングに対して同一である。

更に正確には、各領域３０１．３０２のリング３１．３
２はその方向にフィラメント１２が放射した光線を前記
領域２０２の相当な範囲に亙って事実上再配分するため
に窓部材２０の領域２０２に向けて反射する為のもので
ある。この目的の為に、領域３０１の反射面３１は反射
鏡３０の共通面に対して比較的小さな傾斜を有し、この
傾斜は領域３０２即ち軸ｘ’ｘから離れているリングに
対しては増加している。

簡単に前述した通り、フィラメント１２の位置、反射リ
ング３１．３２の向き、及び窓部材のプリズム２２の向
きは、窓部材の外で、フィラメントから直接に出たＲ２
ｄの様な光線と、反射鏡３０によって反射されたＲ２ｒ
の様な光線との間に方向に関して補足性が存在し、これ
等の２種の光線が全体の光束の約半分を作るのに夫々寄
与する様に、夫々の間の関係によって決定されるという
事に注意されたい。即ち、第１図は、直接光線が窓部材
の外で僅かに拡散する様に偏向されるのに反して、反射
鏡３０によって反射された光線は反対に僅かに集束され
る様になる事が明瞭に図示されている。

前述した通り、窓部材の領域２０３のプリズムは全反射
によって入射した光線を偏向する作用をするが、これは
、フィラメントからこの方向に放射された例えばＲ３ｄ
の様な光線の窓部材の表面の法線に対して相当に大きな
傾斜の事実の為にこの形状においては必要とされる。従
って、反射鏡の領域３０３で反射され、領域２０３に向
かって光線Ｒ３ｄとなる光線は、この領域２０３上での
到着で強い傾斜を示さねばならず、従って、反射鏡の領
域３０３は領域２０３の対応領域に向けて反射する事、
即ち、要するに灯具の奥行き方向に反射する事、は適切
ではない。

従って、領域３０３の反射リングは例えばＲ３ｒで示す
様な、窓部材の領域２０３の直径反対方向領域に向けて
フィラメントによって放射された光線を反射する様に、
反射鏡の全般面に対して比較的強い傾斜角を有する。こ
こで又、フィラメント１２の位置、全反射プリズム２３
の傾斜、及び反射リング３３の傾斜角は、窓部材の領域
２０３の出口で直接光Ｒ３ｄの僅かに集中的な光束と反
射鏡の領域３０３で反射された光線Ｒ３ｒの僅かに拡散
する光束との間のある種の補足性を確実にする様に夫々
を関連し合って決定すべきであり、前記２光束は小突起
２５によって窓部材の出口で完全に溶は合わされる。

更に注意すべきは反射鏡３０上に窓部材の領域２０１と
類似な領域が存在しない事であるが、この空所は例えば
電球１０の口金（図示せず）の為に保留されている。こ
の領域のプリズムの形状は従って直接光の関数のみで決
定される。

［実　施　例］以下に第１図の実施例の形の各プリズムと反射リングの
数値を示す。

窓部材　　　　　突起の幅　　　プリズム角領域　２０
１　　１　　ｍｍ　　　　　１０゜領域　２０２　　１
　　ｍｍ　　　　　２５゜領域　２０３　０．５ｍｍ　
　　　　５５゜反射鏡　　　リング及型抜幅　　　反射
角領域　３０１　　２　　ｍｍ　　　　　１３゜領域　
３０２　　２　　ｍｍ　　　　　３０゜領域　３０３　
　２　　ｍｍ　　　　　６３゜勿論、その他の全ての幾
何学的配列が本発明の枠を外れる事なしに見る事が出来
る。例えば、更に苛酷な測光条件を満足する為に、特に
、更に集中した光束ビームを得る事が望まれるならば、
当業者は窓部材２０の各同心偏向領域の数と、必要に応
じての反射鏡の各リング領域の数を増加するであろう。

更に、特別の断面の断面形状のスパイラルな畝溝を各領
域のために有する窓部材を上述した所であるが、その製
造上の有利な点からして、図面第３図に示す様な同一断
面形状の同心円の畝溝の組合わせ体で製造し得る事は当
然の所である。本図において、第２図のそれに対応する
部分及び部品は同一参照数字を付した。

第４図において、半縦断面で、本発明による小奥行きの
灯具の窓部材の別の実施例を示す。簡単の為に、電球の
輪郭と反射鏡を形成する底部は図中に示さなかった。し
かし、反射鏡は、これらの各種領域の分布レベルに第１
図のそれとは相違しこの新しい窓部材に適応した形状を
備えるものと了解されたい。参照数字２０′で表示され
たこの窓部材は第１図及び第２図のそれと類似した考え
方に成るものであり、夫々が内面に形成され、電球と反
射鏡によって放射された光線を軸ｘ’ｘに平行に持って
行く為に、第１実施例の畝溝２１と２２に類似の夫々２
１′及び２２′で示すプリズム状外形をなす単一畝溝で
形成された２つの第１領域２０１’　、２０２’を有す
る。

同様に、大きい幅の領域２０３′が全反射で機能するプ
リズムの組合わせ体で構成された単一畝溝２３′で構成
されている。

しかし窓部材２０′はその他に、領域２０２′と２０３
′との間に、窓部材２０′の外面に形成された第４畝溝
として定義される特殊性を有する第４領域２０４′を有
する。これらの畝溝はフィラメント１２から直接に、及
び反射鏡３０（図示せず）で反射された光線を軸ｘ’ｘ
に平行な主方向に持ち来たす為に、屈折によって動作す
るプリズム組合わせ体を作る事プリズム２１’　２２’
　と同一の要領である。窓部材の外面に畝溝を作る事の
長所は要するに鋭角で直接に入射する光線で「見て」プ
リズムの抜は勾配が同じプリズムのアクチブ表面に比較
して重要性が低い為に良好な光束の再回収にある。その
他の長所は直接光線と反射光線との良好な混合である。

勿論、モールドを作る為の模型がその両面で加工される
であろう事を別として窓部材２０のそれと事実上同一で
ある。

所望に従って窓部材の各領域を組織する事が出来１、又
、特に、窓部材の内面及び／又は外面の適当な領域の数
、これ等の領域は所定の幅のスパイラルの畝溝の巻回数
で定まる、あるいは又、同心円状の畝溝の数で定まる幅
を持つものであるが、を選定する事、及び電球の位置と
、又後方への光束を回収するリング状反射鏡の形状とに
適合したプリズム状の断面形状を取り得る事は言うまで
もない事である。

更に、ある種の法制、主として欧州のそれ、は窓部材又
は光学部材の外部への突出プリズム又は類似のものを設
ける事を禁止しているが、本発明に成る窓部材で１又は
複数個の外側畝溝を有するものは、必要の場合、これ等
の法制を満足する為に外部補強板を取付けなければなら
ない。

更に、全反射プリズムを好ましくは、電球から最も離れ
た窓部材の領域に、又必然的に前記窓部材の内側に設け
る。

最後に、本発明は上述し図示した実施形態に限定される
ものではなく、当業者はその主旨に沿って各種の変更な
いし変形を行い得るものである。

特に、上記記載の全てにおいて「窓部材」と称していた
部品は実際には灯具の補強板又は構造中間板で構成し得
るが、この構造は更に、その内面に好ましくは突起又は
筋を有する、窓部材４０を有する（第４図に一部を示す
）。

更に、ほぼ平坦な後部反射鏡を全記載に於いて考慮して
来たが、灯具の奥行きを更に増加する事なしに光束の利
用を増加する為に僅かに凹形にさせる事が出来る事は言
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による信号燈の水平断面図であり、第２
図は第１図の灯具の窓部材の表面図であり、第３図は別
の実施例による窓部材の表面図であり、更に、第４図は
本発明の変形実施例による信号燈の縦断面図である。図中、１０は電球、１２はフィラメント、２０は窓部材
、３０は反射鏡、２１．２２．２３．２１’　、２２’
　、２３’　はプリズム組合わせ体、２４′は外側突出
畝溝、２５はビーム拡散装置３１．３２．３３は段状リ
ング組合わせ体、４０は外部覆い、２０１．２０２．２
０３．２０１′、２０２’　、２０３’　は偏向領域組
合わせ体、３０１．３０２．３０３は反射領域組合わせ
体、を夫々示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ほぼ点状の光源（１０）と、光源の前に位置する
平面状閉止窓部材（２０）と、灯具の所定の一般放射方
向（ｘ′ｘ）に光線ビームを形成する装置とを有して成
る自動車用信号燈において、前記ビーム形成装置は、各領域が幅が小さく、全部同一断面形状を有するプリズ
ム組合わせ体（２１、２２、２３；２１′、２２′、２
３′）で形成された、窓部材（２０）に設けられたほぼ
同心円状の偏向領域（２０１、２０２、２０３；２０１
′、２０２′、２０３′、２０４′）をもつ組合わせ体
と、光源の後部に位置し、形状がほぼ平坦又は凹形であ
って、窓部材の偏向領域と同一の反射領域をもつ組合わ
せ体（３０１、３０２、３０３）を有し、各反射領域は
、光源によって放射された光線を窓部材の同一偏向領域
に向け且つ前記偏向領域に向けて直接に光源によって放
射された光線のそれとは相違した方向へ反射する様に傾
斜した段状リング組合わせ体（３１、３２、３３）で形
成されている反射鏡と、を有する事を特徴とする自動車用信号燈。
（２）反射鏡の同一領域内においては、反射リングは同
一傾斜角を有する事を特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の信号燈。
（３）窓部材（２０）の同一領域のプリズムはスパイラ
ル状に作られた単一畝溝によって構成されている事を特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の信号
燈。
（４）窓部材（２０）の同一領域のプリズムは同心円状
畝溝組合わせ体で構成されている事を特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載の信号燈。
（５）少なくとも光源から最も離れた窓部材（２０）領
域（２０３；２０３′）は、光源の放射する光線に対し
て全反射体として動作するプリズム（２３、２３′）を
有し、その他の領域のプリズム（２１、２２；２１′、
２２′、２４′）は屈折体として動作する事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第４項までの任意１項に記
載の信号燈。
（６）反射鏡（３０）は光源から離れた領域（３０３）
に、光源が放射した光線を直径的に反対側にある全反射
プリズムを有する前記窓部材領域（２０３；２０３′）
に向けて反射するリング組合わせ体（３３）を有する事
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の信号燈。
（７）光源から離れた前記反射鏡領域（３０３）は全反
射プリズムを有する窓部材の領域（２０３、２０３′）
と同一である事を特徴とする特許請求の範囲第６項に記
載の信号燈。
（８）窓部材の少なくとも一つの領域（２０４′）が前
記窓部材の外面に形成されている事を特徴とする特許請
求の範囲第１項から第７項までの任意１項に記載の信号
燈。
（９）更に、ビームの拡散を行う装置（２５）を有する
事を特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項までの
任意１項に記載の信号燈。
（１０）プリズムは約０．２ｍｍから約２ｍｍの間で構
成される幅を有する事を特徴とする前出特許請求の範囲
各項の任意１項に記載の信号燈。
（１１）反射鏡（３０）は同時に灯具のキャップを成し
ている事を特徴とする前出特許請求の範囲各項の任意１
項に記載の信号燈。