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JPH03724B2 - - Google Patents
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JPH03724B2 - - Google Patents

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JPH03724B2
JPH03724B2 JP3101683A JP3101683A JPH03724B2 JP H03724 B2 JPH03724 B2 JP H03724B2 JP 3101683 A JP3101683 A JP 3101683A JP 3101683 A JP3101683 A JP 3101683A JP H03724 B2 JPH03724 B2 JP H03724B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動車等の車輌用灯具に関する。さ
らに詳細には、ハウジングと前面レンズとにより
画成された灯室内に光源を配置した車輌用灯具に
おいて、レンズ面の輝度を均一ならしめることが
できる車輌用灯具に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a lamp for a vehicle such as an automobile. More specifically, the present invention relates to a vehicular lamp in which a light source is disposed within a lamp chamber defined by a housing and a front lens, in which the brightness of the lens surface can be made uniform.

従来上記のような車輌用灯具においては、前面
レンズには複数個のセグメントから成るフレネル
プリズムを設け、そのうち光軸中心に近い部分は
屈折系フレネルプリズム、その周辺部分は反射系
フレネルプリズムとして、光源からレンズに入射
する光が略平行光源として前方に照射される如く
構成されるのが一般的である。第1図はこのよう
な前面レンズの断面を示しているが、同図Aに見
られる如く、レンズbのフレネルプリズムに対し
て光源Cから入射する光の密度が、レンズbの端
部になる程低下している。従つて光軸Zに近い部
分とレンズ端部とでは、レンズ面の輝度に大きな
差異を生じ、灯具の配光性能が好ましくないもの
となる。
Conventionally, in the above-mentioned vehicle lamp, a Fresnel prism consisting of a plurality of segments is installed on the front lens, of which the part near the center of the optical axis is a refractive Fresnel prism, and the surrounding part is a reflective Fresnel prism, which is used to act as a light source. Generally, the lens is constructed so that the light incident on the lens is irradiated forward as a substantially parallel light source. Figure 1 shows a cross section of such a front lens, and as seen in Figure A, the density of light incident from light source C on the Fresnel prism of lens b is at the end of lens b. It has decreased by a certain amount. Therefore, there is a large difference in the brightness of the lens surface between the portion near the optical axis Z and the end of the lens, and the light distribution performance of the lamp becomes unfavorable.

また同図Bは灯室内に複数個の光源を配置した
多灯式の灯具を示しているが、この場合も光軸
Z、Zの中間部分が光量の少ないダーク部分とな
り、レンズ面の輝度が不均一なものとなる。
In addition, Figure B shows a multi-lamp type lamp with multiple light sources arranged inside the lamp chamber, but in this case as well, the middle part between the optical axes Z and Z becomes a dark part where the amount of light is low, and the brightness of the lens surface decreases. It becomes non-uniform.

そこでこのような欠点を改善するため、前記前
面レンズの光の密度の低下する部分に対向させて
反射面を設け、反射光をレンズに入射させる方策
がとられる。第2図はこのような灯具の構成を略
示した断面図である。すなわち、光源Cから前面
レンズbに入射する光の密度低下の著しいレンズ
部分に対向せしめて略回転放物面状の反射面aを
設け、光源Cからの光を該反射面aで反射させて
前面レンズbの光束密度が低い部分に入射させて
いる。しかしながらこの方法では図から明らかな
如く、反射面aによる反射光の密度分布もまた光
軸Zから遠くなる程低下するから、レンズ端部近
傍における輝度低下は免れず、改善の効果は充分
ではない。前記放物面状反射面によつて反射光を
レンズに入射させてもレンズ各部に入射する光の
量は一様とならず、光軸Zに近い部分は光の量が
多く、光軸Zから遠い部分程少なくなるという状
態は依然として残つているのである。
Therefore, in order to improve this drawback, a method is taken in which a reflective surface is provided opposite the portion of the front lens where the light density decreases, and the reflected light is made to enter the lens. FIG. 2 is a sectional view schematically showing the structure of such a lamp. That is, a substantially paraboloid-shaped reflecting surface a is provided opposite to a lens portion where the density of light incident on the front lens b from the light source C is significantly reduced, and the light from the light source C is reflected by the reflecting surface a. The light is made incident on a portion of the front lens b where the luminous flux density is low. However, as is clear from the figure, with this method, the density distribution of the light reflected by the reflective surface a also decreases as the distance from the optical axis Z increases, so a decrease in brightness near the lens end is inevitable, and the improvement effect is not sufficient. . Even if the reflected light is incident on the lens by the parabolic reflecting surface, the amount of light incident on each part of the lens is not uniform, and the amount of light is large in the part near the optical axis Z. The situation still remains that the further away from , the smaller the amount.

このように従来の車輌用灯具においては、光軸
に近い部分の輝度に比して周辺部の輝度が低下
し、レンズ面輝度に不均一を生ずるという問題点
があつた。この欠点は発光面積の大きな灯具程甚
だしく、車輌用灯具における一つの重大問題とな
つていた。
As described above, the conventional vehicular lamp has a problem in that the brightness in the peripheral area is lower than the brightness in the area close to the optical axis, resulting in non-uniformity in the lens surface brightness. This drawback is more severe in lamps with larger light-emitting areas, and has become a serious problem in vehicular lamps.

本発明は、上記のような従来技術における問題
点に着目し、これを解決することを意図してなさ
れたものである。すなわち本発明は、前記の如く
ハウジングと前面レンズとにより画成された灯室
内に光源を配置した車輌用灯具において、前面レ
ンズに対向してハウジング側に反射面を設け、か
つ前面レンズに複数個のセグメントから成るフレ
ネルプリズムを具備せしめ、該フレネルプリズム
のうち光源バルブソケツトに対向する部分は反射
系フレネルプリズム、他の部分は屈折系フレネル
プリズムとし、さらに該屈折系フレネルプリズム
の各セグメントの平面積に応じて反射面から入射
する光束量を変化させ、前記各セグメントに入射
する光束量と各セグメントの平面積との比がすべ
て略一定となるように反射面の形状を形成する方
法を提供するものである。以下、図面に示した実
施例に基づき、本発明の方法の詳細を説明する。
The present invention has been made with attention to the problems in the prior art as described above, and is intended to solve these problems. That is, the present invention provides a vehicle lamp in which a light source is disposed within a lamp chamber defined by a housing and a front lens as described above, in which a reflective surface is provided on the housing side opposite to the front lens, and a plurality of reflective surfaces are provided on the front lens. The part of the Fresnel prism facing the light source bulb socket is a reflective Fresnel prism, the other part is a refractive Fresnel prism, and the planar area of each segment of the refractive Fresnel prism is Provided is a method for forming the shape of the reflecting surface so that the ratio of the amount of luminous flux incident on each segment to the planar area of each segment is all substantially constant by changing the amount of luminous flux incident from the reflecting surface accordingly. It is. Hereinafter, details of the method of the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.

なお、以下の説明においては、主として複数個
の光源を灯室内に配置した多灯式の灯具の場合に
ついて述べるが、本発明は特に多灯式の場合に限
定されるものではなく、単灯式の灯具についても
同様に適用し得るものである。
In addition, in the following explanation, the case of a multi-lamp type lighting fixture in which a plurality of light sources are arranged in the lamp chamber will be mainly described, but the present invention is not particularly limited to the case of a multi-lamp type, and can be applied to a single-lamp type. This can be similarly applied to other lighting equipment.

第3図は本発明による車輌用灯具の1実施例を
示した部分断面図で、図中1は合成樹脂等により
形成されたハウジングであり、このハウジング1
とその前面に配設された前面レンズ2とにより画
成された灯室内に光源3a,3bが配置されてい
る。光源3a,3bを通る中心線Z,Zが灯具の
光軸である。前面レンズ2はそのハウジング側内
面に複数個のセグメントから成るフレネルプリズ
ム2a,2b,2c,2dを具備している。また
ハウジング1のレンズ側内面は、金属蒸着等によ
り鏡面状に形成された反射面1a,1bとなつて
おり、光源3から放射される光をこの反射面1
a,1bで反射して前面レンズ2のフレネルプリ
ズム2a,2cに入射せしめる如く構成されてい
る。
FIG. 3 is a partial sectional view showing one embodiment of the vehicle lamp according to the present invention. In the figure, 1 is a housing made of synthetic resin or the like.
Light sources 3a and 3b are disposed within a lamp chamber defined by a front lens 2 and a front lens 2 disposed in front of the light source. Center lines Z and Z passing through the light sources 3a and 3b are the optical axis of the lamp. The front lens 2 has Fresnel prisms 2a, 2b, 2c, and 2d each consisting of a plurality of segments on its inner surface on the housing side. Further, the lens-side inner surface of the housing 1 has reflective surfaces 1a and 1b formed into mirror-like surfaces by metal vapor deposition, etc., and the light emitted from the light source 3 is reflected by the reflective surfaces 1a and 1b.
It is configured so that the light is reflected by a and 1b and incident on Fresnel prisms 2a and 2c of the front lens 2.

光源バルブ3a,3bはそれぞれソケツト31
a,31bを介してホルダー32a,32bによ
りハウジング1に固定されている。前面レンズ2
に具備されたフレネルプリズムのうち、前記反射
面1a,1bからの反射光の入射するフレネルプ
リズム2a,2cは屈折系フレネルプリズムとな
つており、前記反射光が入射せず光源3a,3b
の直射光の入射する光源バルブソケツト31a,
31bに対向する部分のフレネルプリズム2a、
2bは反射系フレネルプリズムとなつている。
The light source bulbs 3a and 3b are each connected to a socket 31.
It is fixed to the housing 1 by holders 32a and 32b via a and 31b. Front lens 2
Of the Fresnel prisms provided in the , the Fresnel prisms 2a and 2c into which the reflected light from the reflective surfaces 1a and 1b enters are refractive Fresnel prisms, and the reflected light does not enter into the Fresnel prisms and the light sources 3a and 3b
a light source bulb socket 31a into which direct light enters;
Fresnel prism 2a in the part facing 31b,
2b is a reflective Fresnel prism.

そして本発明においては、前記フレネルプリズ
ム2aの各セグメントに反射面1a,1bからの
反射光を一定の光束密度を以て入射せしめる如
く、反射面1a,1bの曲面形状を構成するもの
である。第4図はフレネルプリズムへの入射光の
状況を図示した説明図であるが、任意のプリズム
セグメントPoの受光面に光源3から放射された
光路l1とl2との間の光が反射面の部分Roで反射さ
れて入射するものとし、プリズムが同心円フレネ
ルであるものとし、かつプリズムセグメントの
Poの光路l1が入射する最内縁の半径(光軸Zから
の垂直距離)をr1、光路l2が入射する最外縁の半
径をr2とすると、プリズムセグメントPoの受光面
の平面積Soは、 So≒π(r2 2−r2 1) ……(1) また前記反射面部分Roが光源3に対して張る
光路l1,l2間の立体角ωは、光路l1の光軸Zに対
する角度をθ1、光路l2の光軸Zに対する角度をθ2
とすれば、 ωo=2π(cosθ1−cosθ2) ……(2) となる。プリズムセグメントPoの受光面に入射
する光束量は上記立体角ωに正比例することは明
らかであるから、各プリズムセグメントに入射す
る反射光の光束密度(受光面の単位平面積当り光
束量)を一定ならしめるためには、前記受光面の
平面積Soと前記立体角ωとの比が一定となる如く
すればよい。すなわち前記(1)、(2)式から導かれる
下記So/ωo So/ωo=(r2 2−r2 1)/2(cosθ1−cosθ2)……(3) が各プリズムセグメントについて一定値になるよ
うに、前記反射面1aの曲面形状を設定するので
ある。
In the present invention, the curved shapes of the reflective surfaces 1a and 1b are configured so that the reflected light from the reflective surfaces 1a and 1b is incident on each segment of the Fresnel prism 2a with a constant luminous flux density. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the state of incident light to a Fresnel prism, in which light emitted from the light source 3 between optical paths l 1 and l 2 is reflected on the light receiving surface of an arbitrary prism segment P o . It is assumed that the prism is a concentric Fresnel , and that the prism segment is a concentric Fresnel.
If the radius of the innermost edge (vertical distance from optical axis Z) where optical path l 1 of P o enters is r 1 and the radius of the outermost edge where optical path l 2 enters is r 2 , then the light receiving surface of prism segment P o is The plane area So is So ≒ π(r 2 2 − r 2 1 )...(1) Also, the solid angle ω between the optical paths l 1 and l 2 that the reflective surface portion Ro extends to the light source 3 is , the angle of optical path l 1 with respect to optical axis Z is θ 1 , and the angle of optical path l 2 with respect to optical axis Z is θ 2
Then, ω o =2π(cosθ 1 −cosθ 2 ) ...(2). It is clear that the amount of luminous flux incident on the light-receiving surface of the prism segment P o is directly proportional to the solid angle ω, so the luminous flux density of the reflected light incident on each prism segment (the amount of luminous flux per unit plane area of the light-receiving surface) is In order to make it constant, the ratio between the planar area S o of the light receiving surface and the solid angle ω may be made constant. In other words, the following S oo S oo = (r 2 2r 2 1 )/2 (cos θ 1 − cos θ 2 )……(3) derived from the above equations (1) and (2) is The curved shape of the reflecting surface 1a is set so that the prism segment has a constant value.

この反射面の曲面形状の設定は下記の如くすれ
ばよい。すなわち第5図において、灯具の光軸中
心をZ軸とし、反射面の最内端の点P0を通りZ
軸に垂直な軸をX軸にとる。上記点P0の光軸
(Z軸)からの垂直距離(X座標)をL、点P0
反射して入射するレンズ2上の点P0′の光軸(Z
軸)からの垂直距離をL′、光源3から原点O(反
射面1aの中心点)までの距離(焦点距離)をf
とする。
The curved shape of this reflective surface may be set as follows. In other words, in Fig. 5, the center of the optical axis of the lamp is the Z axis, and the Z axis passes through the innermost point P0 of the reflective surface.
Set the axis perpendicular to the axis as the X axis. The vertical distance (X coordinate) from the optical axis (Z axis ) of the above point P 0 is L, and the optical axis (Z
The vertical distance from the light source 3 to the origin O (the center point of the reflective surface 1a) is f.
shall be.

車輌用灯具を設計する場合、これらf、L、
L′の値は通常、設計条件として与えられ、若しく
は設計者の判断に基づいて設定するすることがで
きる、いわば設計手順の出発点である。
When designing a vehicle lamp, these f, L,
The value of L' is usually given as a design condition or can be set based on the designer's judgment, so to speak, as a starting point for the design procedure.

次に、第5図および第6図を参照しつつ、本発
明方法に係る設計手順の実施例を説明する。
Next, an embodiment of the design procedure according to the method of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

手順1 3は光源の位置であつて、この点をPf(O、f)
とする。
Step 1 3 is the position of the light source, and this point is P f (O, f)
shall be.

この点を具体的に構成部材と対応させて考える
と光源(光源バルブのフイラメント)3であり、
解析的に空間の1点Pfとして捉えると、そのX座
標=O、Z座標=fの点(O、f)である。
Considering this point specifically in relation to the constituent members, it is the light source (filament of the light source bulb) 3,
Analytically speaking, one point P f in space is a point (O, f) with X coordinate = O and Z coordinate = f.

前述のごとく上記の値fは設計条件として与え
られ、、若しくは適宜に設定することができる。
As mentioned above, the above value f is given as a design condition, or can be set as appropriate.

次いで反射面の第1の入射点P0(L、O)およ
びレンズの第1の入射点P0′(L′、z0′)を設定す
る。この場合、L、L′の値は設計条件として与え
られ、若しくは任意に設定することができる。
Next, a first incident point P 0 (L, O) on the reflective surface and a first incident point P 0 '(L', z 0 ') on the lens are set. In this case, the values of L and L' can be given as design conditions or can be set arbitrarily.

ここにおいてz0′の値は、別途に定められてい
るレンズの式を用い、公知の手法を適用して求め
れば良い。
Here, the value of z 0 ' may be determined by applying a known method using a separately determined lens equation.

手順2 第5図から容易に理解されるように、光源の座
標Pf(O、f)と反射面の第1入射点P0(L、O)
の座標が定まれば、光源Pfから第1入射点P0に至
る光路l0が求められる。
Step 2 As can be easily understood from Fig. 5, the coordinates of the light source P f (O, f) and the first incident point P 0 (L, O) of the reflecting surface
Once the coordinates of are determined, the optical path l 0 from the light source P f to the first incident point P 0 is determined.

同様に、前記第1入射点P0からレンズの第1
入射点P0′に至る光路l0′が求まる。
Similarly, from the first incident point P 0 to the first
The optical path l 0 ' leading to the incident point P 0 ' is determined.

手順3 l0とl0′との二等分線として(第6図参照)中立
線N0を求め、 この中立線N0に対して点P0で直交する線(こ
れは反射面1aの接線方程式に相当する) z=a1x+b1 を求める。
Step 3 Find the neutral line N 0 as the bisector of l 0 and l 0 ' (see Figure 6), and find the line perpendicular to this neutral line N 0 at point P 0 (this is the line on the reflecting surface 1a). Corresponding to the tangent equation) Find z=a 1 x+b 1 .

手順4 反射面1a(第5図参照)上の、前記第1の反
射点P0からX線方向に微小寸法pだけ離れた第
2の入射点P1(x1、z1)を、上記の接線z=a1x+
b1の上に求める。
Step 4 Set the second incident point P 1 (x 1 , z 1 ) on the reflecting surface 1a (see Fig. 5), which is separated from the first reflection point P 0 by a minute dimension p in the X-ray direction, as described above. Tangent line z=a 1 x+
b Find above 1 .

この手法は接線法として公知の手法を適用して
近似値を求めるものであるが、前記の微小寸法p
を充分に小さく(本実施例では0.1mm)すること
により、その誤差を実用上Oとみなし得る程度に
小さくできる。
This method applies a method known as the tangent method to obtain an approximate value, but the above-mentioned minute dimension p
By making it sufficiently small (0.1 mm in this example), the error can be made small enough to be practically considered as O.

以上の手順1〜4は灯具設計に関する公知公用
の手法の適用であるが、本発明の目的(レンズ面
の輝度の均一化)を達成するため、次に述べる手
順5が最も重要である。
Steps 1 to 4 above are the application of publicly known techniques regarding lamp design, but in order to achieve the purpose of the present invention (uniform brightness on the lens surface), step 5 described below is the most important.

この手順5は、第2の反射点P1における反射
光がレンズ2に入射する点P1′を求める手順であ
る。この第2入射点P1′が決まれば、これから逆
算して光路l1′が定まり、光路l1′が定まれば反射面
形状が定まるからである。
This step 5 is a procedure for finding a point P 1 ' at which the reflected light at the second reflection point P 1 enters the lens 2. This is because once this second incident point P 1 ' is determined, the optical path l 1 ' is determined by calculating backwards from this, and once the optical path l 1 ' is determined, the shape of the reflecting surface is determined.

そして、この第2入射点P1′(x1′、z1′)は当然
にレンズ2点に位置しているのであるから、該第
2入射点P1′(x1′、z1′)のX座標の値x1′を求める
ことが最も重要である。
Since this second incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′) is naturally located at two points of the lens, the second incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′) ) is most important to find the value x 1 ' of the X coordinate.

手順5 次に掲げる(11)式により、レンズ上の第2入射点
P1′(x1′、z1′)のX座標X1′を求める。この式(11)
は、次のようにして誘導されたものである。
Step 5 Use the following equation (11) to determine the second incident point on the lens.
Find the X coordinate X 1 ′ of P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′). This formula (11)
is derived as follows.

すなわち、Z軸(光軸)と光路l0との間の空間
が光源3に対して張る立体角ω0を求めるに、光
路l0がZ軸となす角をθ0とすると、 即ち求める立体角ω0となる。
That is, to find the solid angle ω 0 that the space between the Z axis (optical axis) and the optical path l 0 makes with respect to the light source 3, if the angle that the optical path l 0 makes with the Z axis is θ 0 , then In other words, the solid angle ω 0 to be found is becomes.

次に光源3から前記立体角ω0の範囲内の光が
反射面1aによつて反射されレンズ2に入射して
いる時のレンズ2上の受光部の平面積S0は光路
l0′を通つて入射する点P0′の距離L′によつて決ま
り S0=πL′2 ……(6) となる。
Next, when light within the solid angle ω 0 from the light source 3 is reflected by the reflecting surface 1a and enters the lens 2, the planar area S 0 of the light receiving part on the lens 2 is the optical path
It is determined by the distance L' of the incident point P 0 ' through l 0 ', and S 0 = πL' 2 ...(6).

以上よりω0とS0との比は となる。 From the above, the ratio of ω 0 and S 0 is becomes.

同様にして光路l0、l1間が光源3に対して張る
立体角ω1と、前記立体角ω1の範囲内の光が反射
面1aによつて反射され、レンズ2に入射して出
来るレンズ2上の平面積S1を求めると、 S1=π(x′2−L′2) ……(9) となる。
Similarly, the solid angle ω 1 between the optical paths l 0 and l 1 with respect to the light source 3, and the light within the range of the solid angle ω 1 are reflected by the reflective surface 1a and incident on the lens 2, resulting in a When calculating the plane area S 1 on lens 2, S 1 = π(x′ 2 −L′ 2 ) ……(9).

従つて、ω1とS1との比は となる。 Therefore, the ratio of ω 1 and S 1 is becomes.

前述の如く、レンズ2の各部に入射する光束量
の密度が一定であるためには、 S0/ω0=S1/ω1 であるから、(7)式、(10)式から、 これを整理して を得る。
As mentioned above, in order for the density of the amount of light flux incident on each part of the lens 2 to be constant, S 00 =S 11 , so from equations (7) and (10), sort this out get.

ただし、 L≒O、L≠O L′≒O、L′≠O L≠L′ である。 however, L≒O, L≠O L′≒O, L′≠O L≠L′ It is.

手順6 前記のレンズの式により、手順5で求めた
x1′に対するZ座標z1′を求めて、レンズ上の第2
入射点P1′(x1′、z1′)を定める。
Step 6: Obtained in step 5 using the lens formula above.
Find the Z coordinate z 1 ′ for x 1 ′, and
Determine the incident point P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′).

手順7 以上のようにして求めた各点Pf、P1、P1′、の
座標値を用いて、 光源Pfから第2反射点P1に至る光路l1、およ
び、第2反射点P1から第2入射点P1′に到る光路
l1′を求め、以下、同様にして順次にこれらの手順
を繰り返して 第3反射点P2(x2、z2) 第3入射点P2′(x2′、z2′) というように、反射面上の点P2、P3(図示せず)
……の座標と接線を計算して行き、得られた座標
値に従つて反射面の曲面を設定すればよいのであ
る。ただし計算精度をあげるためには計算点のピ
ツチpはできるだけ小さく(例えば1/10mm以下の
値)することが好ましく、相当膨大な計算量とな
るのでコンピユーターを用いて計算するのがよい
ことはいうまでもない。このような計算に基づい
て反射面1aを設定することにより、前面レンズ
2の各フレネルプリズムセグメントに反射面から
の反射光を一定の光束密度を以て入射させること
ができるのである。
Step 7 Using the coordinate values of each point P f , P 1 , P 1 ' obtained as above, calculate the optical path l 1 from the light source P f to the second reflection point P 1 and the second reflection point. Optical path from P 1 to second incident point P 1
Find l 1 ′, and repeat these steps in the same way to obtain the third reflection point P 2 (x 2 , z 2 ), the third incident point P 2 ′ (x 2 ′, z 2 ′), and so on. , points P 2 and P 3 on the reflective surface (not shown)
All you have to do is calculate the coordinates and tangents of ... and set the curved surface of the reflective surface according to the obtained coordinate values. However, in order to improve the calculation accuracy, it is preferable to make the pitch p of the calculation points as small as possible (for example, a value of 1/10 mm or less), and since the amount of calculation will be quite large, it is better to use a computer to calculate it. Not even. By setting the reflective surface 1a based on such calculations, the reflected light from the reflective surface can be made to enter each Fresnel prism segment of the front lens 2 with a constant luminous flux density.

第7図は本発明の車輌用灯具の他の実施例を示
した断面図である。この実施例においては、前面
レンズ2のうち光源バルブソケツト31a,31
bに対向する部分(前出第3図の2b,2dの部
分)をインナーレンズ4a,4bを設けた複合レ
ンズとしたものである。光源3a,3bからの直
射光は一旦インナーレンズ4a,4bの反射系フ
レネルプリズム41a,41bに入射されたのち
前面レンズ2の屈折系フレネルプリズムを経て投
光される。従つて本例によれば、前例における如
き前面レンズの屈折系フレネルプリズムと反射系
プリズムの不連続感を解消することができる。
FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the vehicle lamp of the present invention. In this embodiment, the light source bulb sockets 31a and 31 of the front lens 2 are
The portion facing b (the portions 2b and 2d in FIG. 3 above) is a compound lens provided with inner lenses 4a and 4b. The direct light from the light sources 3a, 3b is once incident on the reflective Fresnel prisms 41a, 41b of the inner lenses 4a, 4b, and then is projected through the refractive Fresnel prism of the front lens 2. Therefore, according to this example, it is possible to eliminate the sense of discontinuity between the refractive Fresnel prism and the reflective prism of the front lens as in the previous example.

第8図は本発明の車輌用灯具のさらに他の1実
施例を示した断面図である。本例においては、前
面レンズ2は全体としてアウターレンズ21とイ
ンナーレンズ22とから成る複合レンズとして構
成されている。この場合のインナーレンズ22は
前出第3図の例の場合の前面レンズ2と同様、屈
折系フレネルプリズム22a,22cと反射系フ
レネルプリズム22b,22dを具備したもので
あるが、アウターレンズ21には魚眼プリズム2
1aを備えている。光源3a,3bから放射され
反射面1a,1bで反射されてインナーレンズ2
2に入射する光ならびに光源3a,3bから直接
インナーレンズ22に入射する光は、インナーレ
ンズ22のフレネルプリズムで略平行光に制御さ
れてアウターレンズ21に入射し、アウターレン
ズ21の魚眼プリズム21aで所要の配光規格に
応じた配光パターンを得る如く制御されて灯室外
に投光される。
FIG. 8 is a sectional view showing still another embodiment of the vehicle lamp of the present invention. In this example, the front lens 2 is constructed as a composite lens consisting of an outer lens 21 and an inner lens 22 as a whole. The inner lens 22 in this case, like the front lens 2 in the example shown in FIG. is fisheye prism 2
1a. The light is emitted from the light sources 3a and 3b and reflected by the reflecting surfaces 1a and 1b, and the light is emitted from the inner lens 2.
2 and the light that directly enters the inner lens 22 from the light sources 3a and 3b is controlled to be substantially parallel light by the Fresnel prism of the inner lens 22, and enters the outer lens 21, and the light that enters the outer lens 21 through the fisheye prism 21a of the outer lens 21. The light is controlled to obtain a light distribution pattern according to the required light distribution standard, and the light is projected outside the lamp room.

以上詳述した如く、本発明に係る反射面の形成
方法によれば、従来技術における略回転放物面状
の反射面(第2図a)の代りに独自の計算により
設定した曲面を有する反射面1a,1bを用い、
前面レンズに入射する反射光の光束密度がレンズ
の各プリズムセグメントに対して略一定となる如
く構成することができる。従つて、本発明方法に
よれば従来の灯具における如く光軸から遠ざかる
程レンズの輝度が低下するという問題点が解消
し、レンズ前面にわたつて輝度の均一な、優れた
配光性能の灯具が得られる。また、第1図ならび
に第2図に示される従来の灯具においては、前面
レンズのプリズムは光源から入射する直射光を制
御するようにプリズム角が設定されるが、本発明
方法によれば第3図から明らかなように前者に比
して小さな入射角を以て入射する反射光を制御す
るようにプリズム角を設定すればよいから、プリ
ズムの角度は大きくてすみ、従つてプリズムの山
の高さは小さくなる。このためレンズの成形条件
が良くなり、レンズ自体も軽量化できるとという
効果もある。このように本発明の方法は、従来の
車輌用灯具では得られなかつたすぐれた性能の灯
具を提供し得たものである。
As described in detail above, according to the method for forming a reflective surface according to the present invention, instead of a reflective surface having a substantially paraboloid of revolution shape (FIG. 2a) in the prior art, a reflective surface having a curved surface set by an original calculation is used. Using surfaces 1a and 1b,
It can be configured such that the luminous flux density of the reflected light incident on the front lens is substantially constant for each prism segment of the lens. Therefore, the method of the present invention solves the problem of conventional lamps in which the brightness of the lens decreases as the distance from the optical axis increases, and a lamp with uniform brightness across the front surface of the lens and excellent light distribution performance can be obtained. can get. Furthermore, in the conventional lamps shown in FIGS. 1 and 2, the prism angle of the prism of the front lens is set so as to control the direct light incident from the light source, but according to the method of the present invention, the prism angle is set so as to control the direct light incident from the light source. As is clear from the figure, the prism angle can be set to control the reflected light that enters at a smaller angle of incidence than the former, so the prism angle only needs to be large, and the height of the prism peaks can therefore be reduced. becomes smaller. This has the effect of improving the molding conditions for the lens and reducing the weight of the lens itself. As described above, the method of the present invention can provide a lamp with excellent performance that cannot be obtained with conventional vehicular lamps.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A,Bおよび第2図はそれぞれ車輌用灯
具の従来例を略示した断面図、第3図は本発明に
よる車輌用灯具の形成方法の1実施例を略示した
部分断面図、第4図は本発明方法に係る車輌用灯
具におけるレンズプリズムへの入射光の状況を示
した説明図、第5図は本発明方法に係る反射面の
説明図、第6図は本発明方法の1実施例における
反射面設計の計算過程の説明図、第7図は本発明
による車輌用灯具の他の実施例の断面図、第8図
はさらに他の1実施例の断面図である。 1……ハウジング、1a,1b……反射面、2
……前面レンズ、2a,2b,2c,2d……フ
レネルプリズム、21……アウターレンズ、21
a……魚眼プリズム、22……インナーレンズ、
22a,22b,22c,22d……フレネルプ
リズム、3,3a,3b……光源、31a,31
b……ソケツト、32a,32b……ホルダー、
4a,4b……インナーレンズ、、41a,41
b……フレネルプリズム。
1A, B and 2 are sectional views schematically illustrating conventional examples of vehicle lamps, and FIG. 3 is a partial sectional view schematically illustrating an embodiment of a method for forming a vehicular lamp according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of incident light on the lens prism in a vehicle lamp according to the method of the present invention, FIG. 5 is an explanatory diagram of a reflective surface according to the method of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a sectional view of another embodiment of the vehicle lamp according to the present invention, and FIG. 8 is a sectional view of still another embodiment. 1... Housing, 1a, 1b... Reflective surface, 2
...Front lens, 2a, 2b, 2c, 2d...Fresnel prism, 21...Outer lens, 21
a...Fisheye prism, 22...Inner lens,
22a, 22b, 22c, 22d... Fresnel prism, 3, 3a, 3b... light source, 31a, 31
b...Socket, 32a, 32b...Holder,
4a, 4b... Inner lens, 41a, 41
b...Fresnel prism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ハウジングと前面レンズとにより画成された
灯室内に光源を配置した車輌用灯具において、前
面レンズに対向してハウジング側に反射面を設
け、かつ前面レンズには複数個のセグメントから
成るフレネルプリズムを具備せしめ、該フレネル
プリズムのうち光源バルブソケツトに対向する部
分は反射系フレネルプリズムを設けると共に、他
の部分は屈折系フレネルプリズムを設け、さらに
前記反射面を下記の手順に従つて設定することに
より、前記屈折系フレネルプリズムの各セグメン
トに入射する光束量と各セグメントの平面積との
比がすべて略一定となるように構成することを特
徴とする車輌用灯具の反射面の形成方法。 手順1 光源の座標Pf(O、f)のfの値、反射面の第
1入射点の座標P0(L、O)のLの値、および、
レンズの第1入射点の座標P0′(L′、z0′)のX座標
L′の値を設定する。 ここに、上記Z座標z0′の値は、別途定めたレ
ンズの式にX座標L′を代入して求める。 手順2 座標Pf(O、f)とP0(L、O)とにより、光源
Pfから反射面の第1入射点P0に至る光路l0を求め
るとともに、 座標P0(L、O)とP0′(L′、z0′)とにより、反
射面の第1入射点P0からレンズの第1入射点の
座標P0′に至る光路l0′を求め、 手順3 前記の光路l0、l0′から中立線N0を求めるととも
に、 中立線N0と垂直に、前記第1入射点P0におけ
る接線 z=a1x+b1 を求める。 手順4 反射面上における第1入射点P0の次の入射点
P1のX座標(x1=L+p)に対するZ座標z1を、 微少のx増加分の値pを設定して、 前記の接線z=a1x+b1上に、 近似値として定める。 手順5 次に掲げる(11)式により、レンズ上の次の入射点
P1′(x1′、z1′)のX座標x1′を求める。 但し、L≠O、L′≠O、L≠L′ x′=反射面上の任意の点P(x、z)における反
射光がレンズに入射する点の光軸中心(Z軸)
からの垂直(X軸上の)距離 L′=反射面の最内端の点P0で反射した光がレン
ズ上に入射する点P0′の光軸中心(Z軸)から
の垂直(X軸上の)距離 L=上記点P0の光軸中心(Z軸)からの垂直
(X軸上の)距離 f=焦点距離(光源から上記P0点までのZ軸上
の距離) x=前記P1′点に入射する光の反射面上の反射点
P1の光軸中心(Z軸)からの垂直(X軸上の)
距離 z=前記P1点のz座標(光軸中心Z軸に沿つた
距離) 手順6 前記のレンズの式により、手順5で求めた
x1′に対するZ座標z1′を求めて、レンズ上の次の
入射点P1′(x1′、z1′)を定める。 手順7 以上のようにして求めたPf(O、f)、P1(x1
z1)、P1′(x1′、z1′)を用いて、 光源Pfから点P1に至る光路l1、および、点P1
ら点P1′に至る光路l1′を求め、以下、順次にこれ
らの手順を繰り返す。
[Claims] 1. A vehicle lamp in which a light source is arranged in a light chamber defined by a housing and a front lens, in which a reflective surface is provided on the housing side facing the front lens, and a plurality of reflective surfaces are provided on the front lens. The part of the Fresnel prism facing the light source bulb socket is provided with a reflective Fresnel prism, and the other part is provided with a refractive Fresnel prism, and the reflective surface is formed in the following manner. Accordingly, the reflective surface of a vehicle lamp is configured such that the ratio between the amount of luminous flux incident on each segment of the refractive Fresnel prism and the planar area of each segment is all approximately constant. How to form. Step 1: The value of f in the coordinates P f (O, f) of the light source, the value of L in the coordinates P 0 (L, O) of the first incident point on the reflecting surface, and
X coordinate of the coordinate P 0 ′ (L′, z 0 ′) of the first incident point of the lens
Set the value of L′. Here, the value of the Z coordinate z 0 ' is obtained by substituting the X coordinate L' into a separately determined lens equation. Step 2 The light source is determined by the coordinates P f (O, f) and P 0 (L, O).
Find the optical path l 0 from P f to the first incident point P 0 on the reflective surface, and use the coordinates P 0 (L, O) and P 0 ′ (L′, z 0 ′) to find the first incident point P 0 on the reflective surface. Find the optical path l 0 ' from the point P 0 to the coordinate P 0 ' of the first point of incidence on the lens. Step 3: Find the neutral line N 0 from the above optical paths l 0 and l 0 ', and find the neutral line N 0 perpendicular to the neutral line N 0 . Then, find the tangent line z=a 1 x+b 1 at the first incident point P 0 . Step 4 Next incident point after the first incident point P 0 on the reflective surface
The Z coordinate z 1 with respect to the X coordinate (x 1 =L+p) of P 1 is determined as an approximate value on the tangent line z=a 1 x+b 1 by setting a value p for a minute increase in x. Step 5 Use the following equation (11) to find the next incident point on the lens.
Find the X coordinate x 1 ′ of P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′). However, L≠O, L'≠O, L≠L'
Perpendicular distance (on the (on the axis) Distance L = Vertical (on the X-axis) distance from the optical axis center (Z-axis) of the above point P 0 = Focal length (distance on the Z-axis from the light source to the above point P 0 ) x = Reflection point on the reflective surface of the light incident on the above P 1 ' point
Vertical from the optical axis center (Z axis) of P 1 (on the X axis)
Distance z = Z coordinate of one point of the above P (distance along the optical axis center Z axis) Step 6 Obtained in step 5 using the above lens formula
Find the Z coordinate z 1 ' with respect to x 1 ' and determine the next incident point P 1 ' (x 1 ', z 1 ') on the lens. Step 7 P f (O, f), P 1 (x 1 ,
z 1 ), P 1 ′ (x 1 ′, z 1 ′), the optical path l 1 from the light source P f to point P 1 and the optical path l 1 ′ from point P 1 to point P 1 ′ are Then, repeat these steps sequentially.
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