JPS6086501A - 灯具用反射鏡 - Google Patents
灯具用反射鏡Info
- Publication number
- JPS6086501A JPS6086501A JP19405183A JP19405183A JPS6086501A JP S6086501 A JPS6086501 A JP S6086501A JP 19405183 A JP19405183 A JP 19405183A JP 19405183 A JP19405183 A JP 19405183A JP S6086501 A JPS6086501 A JP S6086501A
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- JP
- Japan
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- light
- angle
- optical axis
- light source
- incident
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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。
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。
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図はこの種の従来の反射鏡1を備えた照明灯の、光
軸z−2を含む断面図である。従来一般に、上記の反射
鏡1は回転放物面状に構成され、その焦点Fに設けられ
た光源2から出射した光束の1部を、光軸2−2と平行
に反射する。
軸z−2を含む断面図である。従来一般に、上記の反射
鏡1は回転放物面状に構成され、その焦点Fに設けられ
た光源2から出射した光束の1部を、光軸2−2と平行
に反射する。
上記のように反射された平行光束を゛調光して所望の配
光パターンを得るため、反射鏡1の前方開口部を覆って
レンズ3が取シ付はうれる。第2図は上記レンズ3の部
分的正面図である。
光パターンを得るため、反射鏡1の前方開口部を覆って
レンズ3が取シ付はうれる。第2図は上記レンズ3の部
分的正面図である。
第1図には、光#I2から出射して反射鏡2で反射され
た光を矢印イ9ロ〜ト及びイ′9ロ′〜ト′で示しであ
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)に出射する光もある。
た光を矢印イ9ロ〜ト及びイ′9ロ′〜ト′で示しであ
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)に出射する光もある。
前記のレンズ3として、一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。
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2−2に平行に反射
された光束がプリズム面おで散光される状態を示してい
る。
された光束がプリズム面お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いた場合
、光軸2−2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−
Vは垂直軸である。
、光軸2−2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−
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第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/9?鼠の如く制御するこ
とは困難である。
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/9?鼠の如く制御するこ
とは困難である。
第5図はカマボッ形プリズムを形成したレンズを用いた
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を所望の如く制御するこ
とは困難である。
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を所望の如く制御するこ
とは困難である。
従来、この1■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糧
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を意のままに制御することは不
可能である。
けるため、レンズ3に設けるプリズムの設計に関して糧
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を意のままに制御することは不
可能である。
更に、従来この種の照明灯は第1図に示すように、反射
鏡lの奥行寸法りに比して前面開口部の径りが大きく、
このため描該照明灯の設置所要面積が大きい。筐だ、例
えば作業灯などに用いた場合、レンズ面積が大きいので
障害物などの衝突によって損傷を蒙る危険率が高い。こ
うした不具合を解消するため、実線で示したレンズ3を
仮想線3′の位置まで後退させてレンズ面積を縮ホさせ
ると、光源2から出射する光束の有効利用率が減少する
。
鏡lの奥行寸法りに比して前面開口部の径りが大きく、
このため描該照明灯の設置所要面積が大きい。筐だ、例
えば作業灯などに用いた場合、レンズ面積が大きいので
障害物などの衝突によって損傷を蒙る危険率が高い。こ
うした不具合を解消するため、実線で示したレンズ3を
仮想線3′の位置まで後退させてレンズ面積を縮ホさせ
ると、光源2から出射する光束の有効利用率が減少する
。
本発明は上述の事情に鑑み、従来装置の欠点を解消すべ
く為されたもので、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、簡単で面積の小さ
いレンズを用いても光源から出る光の有効利用率を大き
く構成し得る灯具用反射鏡を+!共しようとするもので
ある。
く為されたもので、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、簡単で面積の小さ
いレンズを用いても光源から出る光の有効利用率を大き
く構成し得る灯具用反射鏡を+!共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確に対する角度
0と、光源の光度Tioと、反射光の光軸に対する角度
0とを −I’0eO5θ=Asinα−(B + A ’ )
cos”−C””””’ (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(xl、zt)と、同じく角度θ十Δθで入
射する点の座標(Xz 、 Z! )との関係が、 によって表わされる連続曲線を2軸の回りに回転せしめ
てなる曲面を有し、かつ、前記の角度θをθ≧0、角度
aをa≦0に設定すると共に、角度θの増加に伴って角
度aが減少するよ5に設定したことを特徴とする。
光源から反射面に向けて入射する光の光確に対する角度
0と、光源の光度Tioと、反射光の光軸に対する角度
0とを −I’0eO5θ=Asinα−(B + A ’ )
cos”−C””””’ (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(xl、zt)と、同じく角度θ十Δθで入
射する点の座標(Xz 、 Z! )との関係が、 によって表わされる連続曲線を2軸の回りに回転せしめ
てなる曲面を有し、かつ、前記の角度θをθ≧0、角度
aをa≦0に設定すると共に、角度θの増加に伴って角
度aが減少するよ5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aの説
明図である。
明図である。
光源位置Fから矢印ワの如く反射鏡面Mに入射する光に
ついて考察する。点力は入射点であり、1点鎖線で示し
た2′は入射点力を通うて光軸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する光(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σはそれぞれ図示の如くでるる。
ついて考察する。点力は入射点であり、1点鎖線で示し
た2′は入射点力を通うて光軸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する光(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σはそれぞれ図示の如くでるる。
上記の角度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、入射点しで矢印ソの如く反射さ
れる。2”は入射点しを通って光軸2−2に平行な線で
ある。
は矢印夕の如くになり、入射点しで矢印ソの如く反射さ
れる。2”は入射点しを通って光軸2−2に平行な線で
ある。
仮想線矢印ヨ′は、説明の便宜上付記したもので、入射
点しを通って前記の反射光矢印ヨに平行に描いた仮想の
線でらって、線iに対して角aを為している。
点しを通って前記の反射光矢印ヨに平行に描いた仮想の
線でらって、線iに対して角aを為している。
前記の如く、反射面Mに入射する光が矢印ワから同一に
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、反射光矢印ヨが光軸に対して為す角aに
比して、反射光矢印ソが光軸に対して為す角はα+Δa
となり、laだけ変化する。本発明の反射鏡において、
角θ、角aは、光軸2−2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laの値が負であることを意味して
いる。即ち、矢印ヨと同ソとは完全に平行とならず、僅
かに収束方向になる。
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、反射光矢印ヨが光軸に対して為す角aに
比して、反射光矢印ソが光軸に対して為す角はα+Δa
となり、laだけ変化する。本発明の反射鏡において、
角θ、角aは、光軸2−2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laの値が負であることを意味して
いる。即ち、矢印ヨと同ソとは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
光束が交わる点を言うが、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府と
は、平行に入射した光束が集束されて最大密度になる点
を言うものとする。
光束が交わる点を言うが、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府と
は、平行に入射した光束が集束されて最大密度になる点
を言うものとする。
次に、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
を(xl 、 El )、角度θ+Δθの入射点しの座
標を(Xz、Zz)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
回りに回転させて軌跡曲面をめ、この曲面の全部若しく
は一部な反射面とする反射鏡4(第7図)を構成する。
明する。第6図に示すように、角度θの入射点力の座標
を(xl 、 El )、角度θ+Δθの入射点しの座
標を(Xz、Zz)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
回りに回転させて軌跡曲面をめ、この曲面の全部若しく
は一部な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、第8図に示したように所望の配光曲線を設定す
る。第9図はその配光パターンである。
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得るためには、
前記の曲@Mを次のようにして算出する。
前記の曲@Mを次のようにして算出する。
第7図に示し九a、bxeの各点は、それぞれ光源2か
ら出射した光の入射点である。矢印Ra〜Reは上記各
入射点における反射光を示す。
ら出射した光の入射点である。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−恥が光軸Z−ZK対して為す角度を
それぞれaa〜α8とする。
それぞれaa〜α8とする。
第8図の横軸に上記の反射角(la−(+6を取り、中
央における最大光度IOと、周辺部の光度■mlとを設
定する。中央部と周辺部とを結ぶラインはI = f
(a) = Aα+Bで表わされる。本式においてIo
Iend Aは光度の傾斜を意味し、A= でおる。
央における最大光度IOと、周辺部の光度■mlとを設
定する。中央部と周辺部とを結ぶラインはI = f
(a) = Aα+Bで表わされる。本式においてIo
Iend Aは光度の傾斜を意味し、A= でおる。
’(1−’end
Bは周辺における最小光度を意味する。
前掲の第(1)式におけるNoは光源光度を表わしてい
る。開式(りのCは、 C=−1ocosθo−AdoαO+(B+Aα0)C
O8GOによって得られる。ただしθ0は角度θの初期
値、a6はその時の反射角(即ち反射角の初期値)であ
る。
る。開式(りのCは、 C=−1ocosθo−AdoαO+(B+Aα0)C
O8GOによって得られる。ただしθ0は角度θの初期
値、a6はその時の反射角(即ち反射角の初期値)であ
る。
上述のようにして構成した反射鏡4を用いて照明灯を構
成すると、第7図に示した反射光矢印Raw輛、〜融の
ごとく、中央から周辺に向かうにつれて反射角’av’
b+〜aeがマイナス側へ大きくなっている。
成すると、第7図に示した反射光矢印Raw輛、〜融の
ごとく、中央から周辺に向かうにつれて反射角’av’
b+〜aeがマイナス側へ大きくなっている。
即ち、投射光束の中央部はほとんど平行光束とな9、周
辺部に近づくにつれて収束傾向となる。この結果、第8
図に例示した所望の光度分布が得られる。
辺部に近づくにつれて収束傾向となる。この結果、第8
図に例示した所望の光度分布が得られる。
央際問題においては、第8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に分布とが重
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。
と、光源から直接前方に投射される光の光に分布とが重
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(第7
図)による反射光が#1は所望の配光パターンとなって
いるので、レンズ5(仮想線で示す)による調光の必要
紋が低い。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いることを妨けるものではないが、
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要が無い。本例の灯具は前述
の如く反射鏡4による反射光束のうち周辺部が収束光を
なしている。このため、回転放物面鏡を用いた従来の灯
具(例えば第1図)に比して反射鏡の前方開口部面積(
レンズ面積とほぼ等しい)を小さく設定しても光源から
出た光や有効利用率が高い。
図)による反射光が#1は所望の配光パターンとなって
いるので、レンズ5(仮想線で示す)による調光の必要
紋が低い。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いることを妨けるものではないが、
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要が無い。本例の灯具は前述
の如く反射鏡4による反射光束のうち周辺部が収束光を
なしている。このため、回転放物面鏡を用いた従来の灯
具(例えば第1図)に比して反射鏡の前方開口部面積(
レンズ面積とほぼ等しい)を小さく設定しても光源から
出た光や有効利用率が高い。
第迫図は上記と異なる声施例を示し、参考線■−mより
も右カの部分′は第7図に示した実施例と同様の構成で
ある。本例の反射鏡4を用いた場合、反射光束”が収束
傾向になるので、レンズ6を反射鏡4から離間させて前
方に設置すると該レンズ6は小面積に構成できる。本例
の場合においても、反射鏡4による反射光がほぼ所望の
配光パターンを有しているので、レンズ6の構成が容易
で、素通し、若しくはこれに近い簡単なプリズムレンズ
を用いる゛ことができる。、 以上詳述したよ5に、本発明の灯具用反射鏡は、反射光
配光特性を任意所望の如く設定することができ、しかも
、i単゛、で面積の小さいレンズを用いても光源から出
る光の有効利用率を大きく構成し得るという優れた実用
的効果を奏する。
も右カの部分′は第7図に示した実施例と同様の構成で
ある。本例の反射鏡4を用いた場合、反射光束”が収束
傾向になるので、レンズ6を反射鏡4から離間させて前
方に設置すると該レンズ6は小面積に構成できる。本例
の場合においても、反射鏡4による反射光がほぼ所望の
配光パターンを有しているので、レンズ6の構成が容易
で、素通し、若しくはこれに近い簡単なプリズムレンズ
を用いる゛ことができる。、 以上詳述したよ5に、本発明の灯具用反射鏡は、反射光
配光特性を任意所望の如く設定することができ、しかも
、i単゛、で面積の小さいレンズを用いても光源から出
る光の有効利用率を大きく構成し得るという優れた実用
的効果を奏する。
第1図乃至第4図は従来の照明灯の1例檜示し、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を示す図表、第4図は同
じく光度分布を示す図表でおる。第5図は従来の照明灯
にカマポコ形プリズム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図は曲面膜゛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。第預図は上記と
異なる実施例の断面図である。 1・・・従来の反射鏡、2・・・光源、3・・・レンズ
、(・・・レンズのプリズム面、4・・・反射鏡、5・
・・レンズ、6・・・レンズ。 特許出願人 市光工業株式会社 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 第3図 V 第4図 fsG図 第7図 第 8図 イ 第9図 第1o図 巡
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を示す図表、第4図は同
じく光度分布を示す図表でおる。第5図は従来の照明灯
にカマポコ形プリズム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図は曲面膜゛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。第預図は上記と
異なる実施例の断面図である。 1・・・従来の反射鏡、2・・・光源、3・・・レンズ
、(・・・レンズのプリズム面、4・・・反射鏡、5・
・・レンズ、6・・・レンズ。 特許出願人 市光工業株式会社 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 第3図 V 第4図 fsG図 第7図 第 8図 イ 第9図 第1o図 巡
Claims (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、光源の光度島と、反射光
の光軸に、対する角度αとを ]’0IX11θ=Aaa−(B+AQ )co、、(
1+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 l X+
)と、同じく角度θ+Δθで入射する点の座標(xt
tza)との関係が、 によって表わされる連続曲線を2軸の回りに回転せしめ
てなる曲面を有し、かつ、前記の角度θをθ≧0、角度
aをa≦OK設定すると共に、角度θの増加に伴って角
度a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
配光特性を決定するため設計的に選択し得る定数である
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19405183A JPS6086501A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 灯具用反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19405183A JPS6086501A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 灯具用反射鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6086501A true JPS6086501A (ja) | 1985-05-16 |
JPH0358481B2 JPH0358481B2 (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=16318127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19405183A Granted JPS6086501A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 灯具用反射鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6086501A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0597002U (ja) * | 1991-09-26 | 1993-12-27 | スタンレー電気株式会社 | 車両用照明灯具 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5198043A (ja) * | 1975-02-26 | 1976-08-28 | ||
JPS52139288A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-21 | Ichikoh Ind Ltd | Light fixture using reflex mirror |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19405183A patent/JPS6086501A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5198043A (ja) * | 1975-02-26 | 1976-08-28 | ||
JPS52139288A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-21 | Ichikoh Ind Ltd | Light fixture using reflex mirror |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0597002U (ja) * | 1991-09-26 | 1993-12-27 | スタンレー電気株式会社 | 車両用照明灯具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0358481B2 (ja) | 1991-09-05 |
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