JPS6248322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用灯具のインナーレンズに関し、
特に直射系フレネルプリズムを設けた新規のイン
ナーレンズに関するものである。

この種の車輌用灯具のインナーレンズは、その
灯具を収納する車体の内部、特にトランクルーム
のスペースの拡大化に伴い、スペースをとる回転
放物面状のリフレクタを用いず光源からの直射光
を利用し直接レンズにより制御して出射光とする
構成をとり、灯具の小型化、薄型化および軽量化
を図つた車輌用灯具が提案されている。

即ち、第１図に示すのが従来例の灯具であつ
て、ハウジングａとその前面にアウターレンズｂ
とインナーレンズｃとを配設された灯室ｇ内に光
源バルブＰが配置されている。前記アウターレン
ズｂの内面に魚眼プリズムｄを設け、インナーレ
ンズｃの内面の中央部に同心円状に屈折系プリズ
ム部ｅを設け、その周辺部に反射系プリズムｆを
設けてフレネルカツトが施されている。しかしな
がら、かかる従来の車輌用灯具は第２図イ乃至ハ
に示す如く、たとえば図イはインナーレンズｃの
光軸中央部付近に設けた同心円状の屈折系プリズ
ムｅの、その光軸付近の中心部は、配光を満足さ
せるようにプリズムが設定できるため、外観から
明るく見える。しかし、この屈折系プリズムｅは
光源Ｐからの光束がレンズ前面の等面積、例え
ば、プリズムの一素子分の面積に入射する角度範
囲は、中心付近では角度θ_１である中心部から遠
くなるに従いしだいに小さくなり、反射系プリズ
ムｆとの境界部付近では角度θ_２となる。当然θ
_１＞θ_２であるから中心から遠い部分への入射光
束量は小さくなり周囲はダークとなる。また、図
ロに示す如く、屈折系プリズムｅの垂下部（立上
り部）Ｈに入射する光は損失光（光軸のはるか周
辺に外れて出射する光）となる。即ち、屈折系プ
リズムｅの垂下面（立上り部）Ｈに光源Ｐからの
直射光が入射するが、損失光として拡散する。
又、屈折系プリズムｅの傾斜面Ａに向う光の角
度、垂下面Ｈに向う光の角度は光軸Ｚから離れた
プリズムｅになる程両者の角度差は大きくなり、
従つてその損失光域の立体角δは立体角δ_１＜
Snとなり損失光が増加し、周辺部がダーク部Ｆ
となり、かかるダーク部Ｆは、特に左右に細長い
灯具においては顕著に現われる。又、図ハに示す
如く、屈折系プリズムｅに入射した光線L₁はプ
リズム素子の傾斜面Ａに受光し、屈折してそのま
ま素子を透過してレンズ外面であるＢ面から出射
するので減衰による損失は少ないのに対し、反射
系プリズムｆへの入射光線L₂はプリズム素子の
垂下面のＣ面で受光し、屈折して、更に傾斜面Ｄ
で反射してレンズ外面から出射するものである。
よつてかかる反射系プリズムｆを通つて出射する
光線は屈折系プリズムｅを通るものよりも減衰が
大きく損失は大となる。従つて屈折系プリズムｅ
と反射系プリズムｆの境界部分Ｅにおいて急に出
射光度が低下し結局、外面から見るとこの境界部
付近が中心部との急激な輝度差が生じ、前面から
見ると輪状のダーク部Ｆが生じるのである。この
ようなダーク部Ｆの存在はレンズ面を見た場合、
点灯フイリングが悪く見苦しいというばかりでな
く、レンズの均一発光が不可能となり配光機能が
損うおそれがあり、かつ信号灯などの表示機能が
十分達成できず視認性が確保できないなどの原因
が生じる。

上述の事情に鑑み、本発明は屈折系プリズム部
の範囲の光束を最大限に有効利用し、特に屈折系
プリズム部の立上り部（垂下面）における損失光
をなくし、屈折系プリズム部と反射系プリズム部
との境界部に生じるダーク部を解消し、光量の裕
度を高め均一発光面を可能ならしめ視認性の向上
を図る車輌用灯具のインナーレンズを提供するこ
とを目的とする。

以下、本発明の車輌用灯具のインナーレンズを
添付図面を参照して説明する。

第３図及び第４図の図示例が本発明の第１実施
例であつて、１はハウジングで、そのハウジング
１の前面に配設されるアウターレンズ２とインナ
ーレンズ３とにより画成された灯室内に光源バル
ブ４がソケツト４１を介してホルダー４２に保持
され配置されている。

前記アウターレンズ２とインナーレンズ３とは
アクリル樹脂等の透光性の合成樹脂によつて成形
されている。前記アウターレンズ２はカバーレン
ズとしてインナーレンズ３の前面に配設され構成
されている。そして、前記アウターレンズ２と光
源バルブ４との間に配設されるインナーレンズ
は、光軸Ｚ近傍の中央部の外面３０ａに格子状に
形成された屈折系プリズム部３１を設け、該屈折
系プリズム部３１の周辺部の内面３０ｂに格子状
の反射系プリズム部３２が設けられている。そし
て、更に前記格子状屈折系プリズム部３１と格子
状反射系プリズム部３２とに対応するレンズの内
外面３０ａ，３０ｂに格子状に配列された魚眼プ
リズム部３３と魚眼プリズム部３４とが設けられ
ているものである。

更に詳しくは、インナーレンズ３は光軸Ｚ近傍
の中央部（光源に近い部分）の外面３０ａに設け
られた格子状屈折系プリズム部３１は、光軸中心
部付近に立上り部（垂下面）Ｈが光軸と略平行に
形成した屈折系プリズム部、謂ゆる単純屈折系プ
リズム部３１ａを設け、これにつづくその周辺に
立上り部Ｈを光軸Ｚに対し角度θ傾斜せしめた屈
折系プリズム部、謂ゆる全屈折系プリズム部３１
ｂとを設けられて構成されている。更に、前記単
純屈折系プリズム部３１ａは光軸４とインナーレ
ンズ３面とのなす距離Ｌとほゞ等しく光軸Ｚ中心
からの距離1L間程度に設けられ、そしてその周
辺の全屈折系プリズム部３１ｂは光軸中心からの
距離１Ｌ乃至２Ｌ程度に設けられている。尚、こ
れらの距離は屈折系プリズム部３１の光学設計か
ら任意に設定されるものであるが全屈折系プリズ
ム部３１ｂの形成範囲は、単純屈折系プリズム部
３１ａの光源４からの光束が中心から遠くなるに
従いしだいにその光束密度が低下する範囲に形成
すると良いものである。そして前記格子状屈折系
プリズム部３１の周辺部のレンズ内面３０ｂに形
成された格子状反射系プリズム部３２は光源４か
らの直射光を光軸に対して略平行光線として反射
し制御するように構成されている。また、更に前
記屈折系プリズム部３１と反射系プリズム部３２
とに対応するレンズの内外面３０ａ，３０ｂに設
けられた格子状の魚眼プリズム部３３と３４は、
それぞれのプリズム素子のうちプリズム素子３３
は光源からの放射光を屈折系プリズム部３１に向
けて屈折して拡散光として光制御する魚眼プリズ
ム部で、プリズム素子３４は前記反射系プリズム
部３２からの略平行反射光をアウターレンズ方向
に向けて屈折し拡散光として光制御する魚眼プリ
ズムが構成されているものである。尚、図示例で
はインナーレンズ３の内外面３０ａ，３０ｂに格
子状に配列した魚眼プリズム部３３，３４とは格
子状屈折系プリズム部３１と格子状反射系プリズ
ム部３２とその格子状の矩形のピツチを同一寸法
で設定してあるものであるが、これはレンズ前面
から見た場合、画一的に点灯フイリングを格子状
になすためであるが、前記格子状魚眼プリズム部
３３と３４とはそのピツチを屈折系プリズム部３
１と反射系プリズム部３２との光学設計上、大き
くかつ、そのプリズム素子の曲率を小さく構成
し、拡散光を小さくすることも光学設計において
任意に設定すれば良いものである。尚、符号ｘは
レンズ外面３０ａ中央部の格子状屈折系プリズム
部３１とレンズ内面３０ｂの周辺部の格子状反射
系プリズム部３２との矩形の境界線である。

前述のように構成されたインナーレンズ３は、
その点灯時の光作用を第４図を用いて説明する。
光源４からの放射光（直射光）のうち格子状屈折
系プリズム部３１の単純屈折系プリズム部３１ａ
への入射光線L₁は魚眼プリズム部３３に入射
し、屈折して拡散光として透過して外面の単純屈
折系プリズム部３１ａのプリズム素子の傾斜面で
再度屈折して全て出射され、アウターレンズ２方
向に多量の光量を出射される。そして、その周辺
の全屈折系プリズム部３１ｂへの入射光線L₂，
L₃も同様に魚眼プリズム部３３に入射し、屈折
して拡散光として透過した一方の光線L₂は全屈
折系プリズム部３１ｂのプリズム素子の傾斜せし
めた立上り部Ｈで再度屈折し、かつ他方の光線
L₃はプリズム素子の傾斜面で再度屈折して両光
線L₂，L₃は全て出射してアウターレンズ２方向
に多量の光量を出射される。また、格子状反射系
プリズム部３２への入射光線L₄はプリズム素子
の垂下面で受光し、屈折して、更に傾斜面で平行
に反射され透過して外面の魚眼プリズム部３４で
再度屈折して拡散光としてアウターレンズ２の方
向に出射され、それぞれアウターレンズ２方向に
出射された光線L₁，L₂，L₃，L₄はアウターレン
ズ（カバーレンズ）２を透過して前方に出射され
るものである。

前記インナーレンズ３は、特に光軸近傍の中央
部の外面３０ａに格子状屈折系プリズム部３１を
設け、その屈折系プリズム部３１の周辺部の内面
３０ｂに格子状反射系プリズム部３２設けたの
で、従来のように屈折系プリズム部の内面の立上
り部Ｈによつて損失光域が増大して周辺部がダー
ク部が発生したものが解消でき、更に前記レンズ
外面３０ａの中央部に格子状屈折系プリズム部と
その周辺のレンズ内面３０ｂに格子状反射系プリ
ズム部３２とに対応したレンズ内外面３０ａ，３
０ｂとに前記格子状屈折系プリズム部３１に向け
て拡散光として制御出射する魚眼プリズム部３３
と前記格子状反射系プリズム部３２からの略平行
反射光を前方に屈折し拡散光として制御出射する
魚眼プリズム部３４とを設け、かつ前記屈折系プ
リズム部３１は光軸中心部付近に単純屈折系プリ
ズム部３１ａとその周辺の光束密度の低下する部
分に全屈折系プリズム部３１ｂとにより構成され
ているものであるから、光束密度の高い領域の光
束を損失なく有効利用でき、屈折系プリズム部３
１の範囲を最大限に利用することができるため、
この屈折系プリズム部３１は光源からの入射光線
は全てプリズム素子で屈折し、前方に出射される
のでレンズ前方に多量の光量を出射することがで
き、従来のように屈折系プリズム部と反射系プリ
ズム部との境界部に生じた輪状のダーク部が発生
することがなくレンズ面が均一発光面が設けられ
るため点灯フイリングも良好でしかも屈折系プリ
ズム部と反射系プリズム部とは格子状の１つ１つ
のプリズムセグメントにより、特にレンズ面が灯
具軸に対し傾斜した場合、十分に配光特性が得ら
れ、かつ光量の裕度を高め配光値の増大を図るこ
とができ視認性の向上が図れるものである。

第５図イ乃至ハの図示例は、本発明の車輌用灯
具のインナーレンズの他の実施例であつて、本例
のインナーレンズ３は、光軸近傍の中央部外面３
０ａに設けた格子状屈折系プリズム部３１を正面
から見て正方形に形成して、その周辺部の内面３
０ｂの格子状反射系プリズム部３２との境界線ｘ
を正方形状に構成し、前記格子状屈折系プリズム
部３１を単純屈折系プリズム部３１ａのみが形成
されているものである。この格子状屈折系プリズ
ム部３１は光源４とレンズ面とのなす距離Ｌに対
しレンズ中心部から1L程度の距離を設定するレ
ンズに対し有利である。

上述の実施例から明らかなように、本発明の車
輌用灯具のインナーレンズは、灯具のアウターレ
ンズと光源との間に配設されるインナーレンズで
あつて、前記インナーレンズは光軸近傍の中央部
の外面に格子状屈折系プリズム部を設けるととも
に該屈折系プリズム部の周辺部の内面に格子状反
射系プリズム部を設け、かつ前記屈折系プリズム
部と反射系プリズム部とに対応するレンズ内外面
に魚眼プリズム部を設けたことを特徴とするもの
であるから、従来のように屈折系プリズム部の立
上り部Ｈによつて発生した損失光が生じることが
なく、光束密度の高い領域の光束を損失なく有効
に利用し、屈折系プリズム部範囲を最大限に光束
を有効利用を図ることができ光源からの入射光線
は全て前方に出射されるので、レンズ前方に多量
の光量を出射することができ、しかも従来のよう
に屈折系プリズム部と反射系プリズム部との境界
部にダーク部が発生し点灯フイリングを損うこと
がなく均一発光面が得られ、かつ、屈折系プリズ
ム部と反射系プリズム部とは格子状の１つ１つの
プリズムセグメントにより構成されているため、
特にレンズ面が灯具軸に対し傾斜した場合、その
配光が歪むことがなく、十分に配光特性が得ら
れ、光量の裕度を高め配光値の増大ができ、視認
性が向上できるなどの効果を奏するものである。

尚、当然のことではあるが本発明は実施例にの
み限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示し、第１図イは
正面図、同図ロは図イにおけるＡ―Ａ線断面図、
第２図イ乃至ハは従来のインナーレンズの光作用
を示す説明図、第３図及第４図は本発明の車輌用
灯具のインナーレンズの実施の一例を示し、第３
図イは灯具の正面図、同図ロは図イにおけるＢ―
Ｂ線断面図、第４図はインナーレンズの光作用を
説明する拡大断面図、第５図は本発明の他の実施
例を示し、図イは正面図、同図ロは図イのＣ―Ｃ
線断面図、同図ハは図イにおけるＤ―Ｄ線断面図
である。 １…ハウジング、２…アウターレンズ（カバー
レンズ）、３…インナーレンズ、３１…格子状屈
折系プリズム部、３１ａ…単純屈折系プリズム
部、３１ｂ…全屈折系プリズム部、３２…格子状
反射系プリズム部、３３，３４…格子状魚眼プリ
ズム部、４…光源バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 灯具のアウターレンズと光源との間に配設さ
   れるインナーレンズであつて、前記インナーレン
   ズは光軸近傍の中央部の外面に格子状屈折系プリ
   ズム部を設けるとともに該屈折系プリズム部の周
   辺部の内面に格子状反射系プリズム部を設け、か
   つ前記屈折系プリズム部と反射系プリズム部とに
   対応するレンズ内外面に魚眼プリズム部を設けた
   ことを特徴とする車輌用灯具のインナーレンズ。