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JP2668306B2 - Vehicle headlight reflector - Google Patents

Vehicle headlight reflector

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Publication number
JP2668306B2
JP2668306B2 JP4047650A JP4765092A JP2668306B2 JP 2668306 B2 JP2668306 B2 JP 2668306B2 JP 4047650 A JP4047650 A JP 4047650A JP 4765092 A JP4765092 A JP 4765092A JP 2668306 B2 JP2668306 B2 JP 2668306B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
optical axis
parabola
reflecting
filament
Prior art date
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Application number
JP4047650A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05217402A (en
Inventor
直日 仁野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明車輌用前照灯の反射鏡は、
遮光部材を設けることなく反射面の全面を有効に使って
すれ違いビームに特有のカットラインを形成するととも
に、グレアを低減した配光パターンを得ることができる
ようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The reflector of a vehicle headlight according to the present invention is:
A light distribution pattern with reduced glare can be obtained while a cut line peculiar to a low beam is formed by effectively using the entire reflecting surface without providing a light shielding member.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時における自動車設計の傾向は新たな
ヘッドランプの模索への機運を促しており、高速、高燃
費に対する要求に合致するように車体形状が流線形状に
近づけられるのに伴って、車両の前端が水平線に近づく
方向に傾斜し、この影響を受けてヘッドランプのアウタ
ーレンズも同様に傾斜されるようになってきている。
2. Description of the Related Art Recent trends in automobile design are driving the search for new headlamps, and as the shape of the vehicle body approaches a streamlined shape to meet the demands for high speed and high fuel efficiency. As a result, the front end of the vehicle is tilted toward the horizon, and under the influence of this, the outer lens of the headlamp is also tilted.

【0003】その結果、ヘッドランプはその鉛直方向の
有効幅が小さくなる傾向にある。自動車用前照灯におい
て、配光規格に適合するすれ違いビーム配光を得る上で
最も基本的な構成は、回転放物面状をした反射鏡の焦点
近傍にコイル状のフィラメントをその中心軸が反射鏡の
光軸に沿うような配置(所謂C8タイプのフィラメント
配置)とするとともにフィラメントの下方にシェードを
配置し、さらに反射鏡の前方に配光制御用のアウターレ
ンズを配置したものである。
[0003] As a result, headlamps tend to have a smaller effective width in the vertical direction. The most basic configuration of an automotive headlamp for obtaining a low-beam light distribution conforming to the light distribution standard is to place a coil-shaped filament near the focal point of a rotating parabolic reflector with its central axis The arrangement is such that it is arranged along the optical axis of the reflecting mirror (so-called C8 type filament arrangement), the shade is arranged below the filament, and the outer lens for light distribution control is arranged in front of the reflecting mirror.

【0004】この場合、カットラインは、シェードによ
って光が部分的に遮られることによって、投影像におけ
る対抗車線側の水平線上方と、所定の角度をもって傾斜
した境界線の上方とに影の部分を形成することによって
得られる。
In this case, the cut line forms a shadow portion above the horizontal line on the side of the opposite lane in the projected image and above the boundary line inclined at a predetermined angle by partially blocking light by the shade. It is obtained by doing.

【0005】ところで、アウターレンズには配光制御の
主役たる多数のレンズステップが形成されるが、アウタ
ーレンズの傾斜がきつくなると、これまでのようなレン
ズステップのみに頼った配光制御には限界があり、その
結果として2つ問題が生じることになる。
By the way, the outer lens is formed with a large number of lens steps that play a major role in the light distribution control. However, if the outer lens is steeply tilted, the light distribution control that has relied solely on the lens step is limited. There are two problems as a result.

【0006】即ち、傾斜したアウターレンズは一般にす
れ違いビームの照射時において湾曲した配光パターンを
生み出し、その結果路肩での視認性の悪化をもたらすと
いう問題がその一つであり、アウターレンズが鉛直軸に
関してなす角、所謂スラント角が大きくなってくるとア
ウターレンズに形成される広拡散レンズステップによる
光の垂れ現象(配光パターンの左右両端部が垂れる現
象)が顕著になる。
That is, the tilted outer lens generally produces a curved light distribution pattern at the time of irradiation of the low beam, and as a result, the visibility on the road shoulder is deteriorated. One of the problems is that the outer lens has a vertical axis. When the angle formed with respect to the angle, the so-called slant angle, increases, the light drooping phenomenon (the phenomenon that the left and right ends of the light distribution pattern droop) due to the wide diffusion lens step formed on the outer lens becomes remarkable.

【0007】また、二番目の問題は、反射鏡の幅が細く
なるにつれて光束の減少が引き起こされることであり、
結果として遠方での視認性が不充分になってしまうこと
である。
The second problem is that as the width of the reflecting mirror becomes narrower, the luminous flux decreases.
As a result, visibility at a distant place becomes insufficient.

【0008】そこで、上記の制約を克服するためにプロ
ジェクタ型ランプが用いられるようになってきており、
このプロジェクタ型ランプにあっては、楕円反射鏡の第
2焦点位置の近傍にシェードが配置されており、シェー
ドの像が凸レンズによって投影される結果として鮮明な
カットラインが得られるように構成されている。
Therefore, projector-type lamps have been used to overcome the above-mentioned restrictions.
In this projector type lamp, a shade is arranged in the vicinity of the second focus position of the elliptical reflecting mirror, and a sharp cut line is obtained as a result of the image of the shade being projected by the convex lens. There is.

【0009】しかしながら、上記のヘッドランプ装置に
あっては、いずれもカットラインを形成するためにシェ
ードを用いているため、カットオフ比が高い反面、フィ
ラメントから出射される光の多くがシェードによって遮
られるので、光束の利用率が低いという問題がある。
However, in all of the above headlamp devices, since the shade is used to form the cut line, the cutoff ratio is high, but most of the light emitted from the filament is blocked by the shade. Therefore, there is a problem that the utilization rate of the luminous flux is low.

【0010】そこで、これを解決するためにこれまでア
ウターレンズに課せられた配光制御機能を反射鏡に転嫁
させるという傾向が近時強くなっている。
Therefore, in order to solve this problem, there is a strong tendency in recent years to pass the light distribution control function that has been imposed on the outer lens to the reflecting mirror.

【0011】配光制御機能を有する反射鏡が好ましいと
されることについては、低ボンネット化への対応という
観点からも支持される。
The fact that a reflecting mirror having a light distribution control function is preferable is supported from the viewpoint of reducing the bonnet.

【0012】即ち、バンパーからボンネット先端迄の高
さがあまり高くない車体形状に対しては、上下幅の狭い
前照灯が好ましいが、この場合にもやはり光束の利用率
が問題となる。つまり、シェードによってカットライン
を形成する方法では光束を有効に利用することができ
ず、よって、シェードを用いることは好ましくない。
That is, for a vehicle body shape in which the height from the bumper to the end of the bonnet is not so high, a headlamp having a narrow upper and lower width is preferable. However, in this case, the utilization factor of the luminous flux still becomes a problem. That is, the method of forming a cut line by using a shade cannot effectively use a light beam, and thus it is not preferable to use a shade.

【0013】このように、反射鏡の全反射面を用い、し
かも反射鏡の形状のみによりカットラインを形成すると
いう考え方が生まれてくることになり、シェードのない
バルブ(例えば、#9005、#9006やH−1バル
ブ)を用い、反射鏡が配光制御の主流を占めるヘッドラ
ンプ装置が、スラント型で、かつ幅の細いヘッドランプ
の候補として浮かび上がってくる。
In this way, the idea of using the total reflection surface of the reflecting mirror and forming the cut line only by the shape of the reflecting mirror is born, and valves without shade (for example, # 9005 and # 9006). And H-1 bulbs), and a headlamp device in which a reflector is the mainstream of light distribution control emerges as a slant type and narrow headlamp candidate.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でシェードのないバルブを用いたヘッドランプ装置では
その反射鏡のみによって、鮮明なカットラインの形成と
配光パターンの中心光度の確保を、グレアを伴うことな
く実現することができなかったという問題がある。
However, in a headlamp device using a bulb without a shade, a sharp cut line is formed and a central luminous intensity of a light distribution pattern is ensured only by a reflection mirror, which is accompanied by glare. There was a problem that could not be realized without.

【0015】シェードを用いることなく鮮明なカットラ
インを形成する簡単な方法は、図24に示すように、放
物面反射鏡aの上半部bと下半部cとを前後にずらし、
上半部bの焦点Fbをフィラメントdの後ろ側に位置さ
せ、下半部cの焦点Fcをフィラメントdの前側に位置
させることである。尚、図面ではx軸を光軸に選び、z
軸を鉛直軸に選んでいる。
A simple method for forming a clear cut line without using a shade is to shift the upper half b and the lower half c of the parabolic reflector a back and forth as shown in FIG.
The focus Fb of the upper half b is located behind the filament d, and the focus Fc of the lower half c is located in front of the filament d. In the drawing, the x axis is selected as the optical axis, and z
The axis is selected as a vertical axis.

【0016】図25は反射鏡aの上半部bによる投影像
eと下半部cによる投影像fとを合成して示すものであ
る。尚、図中、「H−H」は水平線を、「V−V」は鉛
直線をそれぞれ示している。
FIG. 25 shows a projected image e from the upper half b of the reflecting mirror a and a projected image f from the lower half c combined. In the drawings, “HH” indicates a horizontal line, and “VV” indicates a vertical line.

【0017】このような反射鏡aにあっては、上半部b
と下半部cとの間に不連続な段差が生じてしまうという
欠点があり、成形精度やエッジ部での反射層の不均一に
起因してカットラインgの上方によってグレア(図25
に斜線部で示す。)が生じてしまうという不都合があ
る。
In such a reflecting mirror a, the upper half b
There is a disadvantage that a discontinuous step is generated between the upper and lower halves c, and glare occurs above the cut line g due to molding accuracy and non-uniformity of the reflective layer at the edge (FIG. 25).
Is indicated by the shaded area. ) Occurs.

【0018】このように、反射鏡の形状についてこれま
で知られている基本形状の組合せでは、上記した課題の
解決には困難が伴うため新たな設計思想に基づく数学的
な反射曲面が望まれていた。
As described above, it is difficult to solve the above-mentioned problem with the combination of the basic shapes known so far with respect to the shape of the reflecting mirror. Therefore, a mathematical reflecting curved surface based on a new design concept is desired. Was.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記し
た課題を解決するために、反射面の基本面として次のよ
うな曲面を採用する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following curved surface as a basic surface of the reflecting surface.

【0020】基本面の特徴は、先ず、光軸を含む水平面
に対して一般に所定の角度をもって傾斜された平面内に
基準放物線を有し、該基準放物線の頂点と焦点とを通る
光軸上であって頂点に関して焦点と異なる点に基準点を
有することであり、さらに、基準点から発したと仮定し
た光が基準放物線を水平面に投影した放物線上の任意の
点で反射されたときの反射光の光線ベクトルに平行な光
軸を有し、かつ反射点を通り基準点を焦点とする仮想的
な回転放物面を、上記光線ベクトルを含み鉛直軸に平行
な平面で切ったときの交線の集合体として反射面が形成
されていること、である。
The feature of the basic surface is that, first, a reference parabola is provided in a plane inclined at a predetermined angle with respect to a horizontal plane including the optical axis, and on the optical axis passing through the vertex and the focal point of the reference parabola. It has a reference point at a point different from the focal point with respect to the apex, and further, light reflected when the light assumed to originate from the reference point is reflected at any point on the parabola obtained by projecting the reference parabola on the horizontal plane. Has an optical axis parallel to the ray vector, and passes through an imaginary paraboloid of revolution passing through the reflection point and focusing on the reference point, and intersecting lines when cut along a plane parallel to the vertical axis including the ray vector. That is, the reflection surface is formed as an aggregate.

【0021】即ち、仮想的な回転放物面は、基準放物線
の焦点からある距離をおいて偏位した基準点を焦点と
し、該焦点から光が発したと仮定したときに基準放物線
の水平面への正射影上の反射点で反射した光の光線ベク
トルに平行な光軸を有し、かつ、反射点を含むような放
物面である。
That is, the virtual paraboloid of revolution has a reference point deviated at a certain distance from the focal point of the reference parabola as a focal point, and when it is assumed that light is emitted from the focal point, the virtual paraboloid is moved to the horizontal plane of the reference parabola. Is a parabolic surface having an optical axis parallel to the ray vector of the light reflected at the reflection point on the orthographic projection and including the reflection point.

【0022】また、仮想平面は、上記反射点を通り反射
光の光線ベクトルを含んで、しかも鉛直線に平行な平面
である。
The virtual plane is a plane that includes the ray vector of the reflected light passing through the reflection point and is parallel to the vertical line.

【0023】これら仮想的な放物面と平面との交線の集
まりが本発明に係る基本面を形成する。
The set of intersections of these virtual paraboloids and planes form the basic surface according to the present invention.

【0024】ここで、反射面を3つの反射領域群に区分
けする。
Here, the reflecting surface is divided into three reflecting area groups.

【0025】これらの反射領域群は、その形状について
以下の特徴を有する。
These reflection area groups have the following characteristics in terms of their shapes.

【0026】先ず、第1の反射領域群あるいは反射領域
は、光軸を含む水平面に近接し、回転放物面に近似した
曲面形状を為している。
First, the first reflection area group or reflection area is close to a horizontal plane including the optical axis and approximates a paraboloid of revolution.
It has a curved shape .

【0027】また、第2の反射領域群は、上記基本面に
関して基準放物線を含む平面が水平面に対してカットラ
イン角をもって傾斜した面に規定された曲面形状をな
し、そのうち光軸を含む水平面より上側に位置する領域
についてその基準点が基準放物線の焦点位置より頂点寄
りの光軸上に位置し、光軸を含む水平面より下側に位置
する領域についてその基準点が基準放物線の焦点に関し
て頂点から遠い側の光軸側に位置する。
The second reflection area group has a curved surface shape defined by a plane in which the reference parabola is inclined with respect to the horizontal plane at a cut line angle with respect to the above-mentioned basic surface. For a region located above, the reference point is located on the optical axis closer to the vertex than the focal position of the reference parabola, and for a region located below the horizontal plane containing the optical axis, the reference point is located at the vertex with respect to the focus of the reference parabola. It is located on the far side optical axis side.

【0028】そして、第3の反射領域群は、上記基本面
に関して基準放物線を含む平面が光軸を含む水平面に規
定された曲面形状をなし、そのうち光軸を含む水平面よ
り上側に位置する領域についてその基準点が基準放物線
の焦点位置より頂点寄りの光軸上に位置し、光軸を含む
水平面より下側に位置する領域についてその基準点が基
準放物線の焦点に関して頂点から遠い側の光軸上に位置
する。
[0028] The third reflective region group, Tadashi the horizontal plane including the optical axis plane including the reference parabola with respect to the basic surface
It has a fixed curved surface shape , of which the reference point of the area located above the horizontal plane including the optical axis is located on the optical axis near the apex of the focal point of the reference parabola and below the horizontal plane including the optical axis. The reference point of the located region is located on the optical axis far from the apex with respect to the focal point of the reference parabola.

【0029】このような反射面に対してフィラメントが
反射鏡の光軸に沿って配置されるとともに、第2及び第
3の反射領域群に係る基準点のうち点間距離が最大の点
によって区分される光軸上の範囲内に、フィラメントの
光軸への正射影が位置される。
The filament is arranged along the optical axis of the reflecting mirror with respect to such a reflecting surface, and is divided by the point having the largest point-to-point distance among the reference points related to the second and third reflecting area groups. An orthographic projection of the filament onto the optical axis is located within the range on the optical axis to be performed.

【0030】[0030]

【作用】本発明に係る基本面において、基準放物線の焦
点と、それから偏位した基準点との間において、両点を
通る光軸に沿ってフィラメントを配置し、基準放物線の
水平面への正射影上の点毎に想定される仮想的な回転放
物面と仮想平面との交線上の任意の点によるフィラメン
トの投影像を遠方のスクリーン上に映し出したとする
と、投影像は交線に応じた水平線上の点(但し、基準放
物線の頂点に対応するスクリーン上の点は除く)を回転
中心とし、水平線の下方でかつ水平線に近接した配置と
なる。
In the basic surface according to the present invention, between the focal point of the reference parabola and the reference point deviated from the focal point, a filament is arranged along the optical axis passing through both points, and the orthogonal projection of the reference parabola onto the horizontal plane. Assuming that a projected image of the filament at an arbitrary point on the intersection of the virtual rotation paraboloid and the virtual plane assumed for each point above is projected on a distant screen, the projected image is horizontal according to the intersection. A point on the line (however, a point on the screen corresponding to the vertex of the reference parabola is excluded) is the center of rotation, and is arranged below the horizontal line and close to the horizontal line.

【0031】そして、本発明に係る反射面を光軸に関し
て上記のように3種類の反射領域群から構成した場合、
第1の反射領域群(あるいは反射領域)によって得られ
るフィラメント像によって水平線に対して傾斜したカッ
トラインの原型が形成され、また、光軸を含む鉛直面に
関して片側に位置しかつ少なくとも第2、第3の反射領
域群に属する領域の協同作用によって水平カットライン
の原型が形成される。さらに、水平線の直下における限
定された領域にフィラメント像を集めることができるの
で、光度分布に関して明るさの中心領域を容易に作り出
すことができる。
When the reflecting surface according to the present invention is composed of three types of reflecting area groups with respect to the optical axis as described above,
The filament image obtained by the first reflection region group (or reflection region) forms a prototype of a cut line inclined with respect to the horizontal line, and is located on one side with respect to the vertical plane including the optical axis and at least the second and The prototype of the horizontal cut line is formed by the cooperation of the regions belonging to the three reflection region groups. Furthermore, since the filament images can be collected in a limited area immediately below the horizontal line, a central area of brightness can be easily created with respect to the luminous intensity distribution.

【0032】従って、本発明によれば、反射面を連続的
な曲面として形成することによってグレアの問題を解消
するとともに、シェードを用いることなく反射面の全面
を有効に使い、その配光制御機能のみによって鮮明なカ
ットラインの生成に寄与する投影パターンの原型を作り
出すことができ、配光制御に係るアウターレンズの負担
を軽減し、スラント角を大きくすることが可能となる。
Therefore, according to the present invention, the glare problem is eliminated by forming the reflection surface as a continuous curved surface, and the entire light reflection control function is effectively used without using a shade. A prototype of a projection pattern that contributes to the generation of a clear cut line can be created only by using only the light source, thereby reducing the burden on the outer lens involved in light distribution control and increasing the slant angle.

【0033】[0033]

【実施例】以下に、本発明車輌用前照灯の反射鏡の詳細
を図示した実施例に従って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of a reflector for a vehicle headlamp according to the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0034】反射面の具体的な形状について説明する前
に、反射面上の任意の点によって投影される全てのフィ
ラメント像がカットラインの下方に位置されなければな
らないという基本原理から議論を始めて、反射面の特徴
についてその概要を説明する。
Before discussing the specific shape of the reflective surface, we will start by discussing the basic principle that all filament images projected by any point on the reflective surface must be located below the cut line. The features of the reflecting surface will be outlined below.

【0035】先ず、本発明における基本的な考え方を説
明するために、反射面上の場所の変化に対するフィラメ
ントの投影像の変化が従来の回転放物面状をした反射面
を使った場合とどのように相違するかを両者の対比によ
り明らかにする。
First, in order to explain the basic concept in the present invention, the change of the projected image of the filament with respect to the change of the location on the reflection surface is different from the case where the conventional rotation parabolic reflection surface is used. The difference will be clarified by comparing the two.

【0036】図1は反射面1を光軸(これをx軸に選ぶ
と、このx軸は紙面に垂直な方向に延びている。)方向
から眺めたときの概略的な正面図であり、x軸に直交し
かつ水平方向に延びる軸がy軸に選ばれ、x軸に垂直で
かつ鉛直方向に延びる軸がz軸に選ばれている。そし
て、この直交座標系の原点Oが電球取付孔2の中心に位
置している。
FIG. 1 is a schematic front view when the reflection surface 1 is viewed from the optical axis (when this is selected as the x-axis, the x-axis extends in a direction perpendicular to the paper). An axis orthogonal to the x axis and extending in the horizontal direction is selected as the y axis, and an axis perpendicular to the x axis and extending in the vertical direction is selected as the z axis. The origin O of this orthogonal coordinate system is located at the center of the bulb mounting hole 2.

【0037】図において、線分OC及びx軸を含む平面
とy軸との間になす角θはカットライン角に相当してお
り、この平面(但し、y<0)とx−y平面(但し、y
>0)とによって反射面1を上下に2つの反射領域3、
4に分けて考える。
In the drawing, the angle θ between the plane including the line segment OC and the x axis and the y axis corresponds to the cut line angle, and this plane (where y <0) and the xy plane ( Where y
> 0) and two reflecting areas 3 above and below the reflecting surface 1,
Divide into 4 and think.

【0038】そして、上側の反射領域3は図2に示す点
F(原点Oからx軸の正方向に距離fだけ離れた点)を
焦点とする回転放物面の一部をなす形状とされている。
The upper reflective area 3 has a shape that forms a part of a paraboloid of revolution having a focal point at a point F shown in FIG. 2 (a point separated from the origin O by a distance f in the positive direction of the x-axis). ing.

【0039】また、下側の反射領域4は、回転放物面鏡
の場合には勿論回転放物面の一部をなす形状とされ、本
発明に係る基本面の場合には回転放物面に基づいた稍複
雑な形状をしている。
In the case of a paraboloid of revolution, the lower reflecting area 4 is of course a part of a paraboloid of revolution, and in the case of a basic surface according to the present invention, it is a paraboloid of revolution. It has a slightly complicated shape based on.

【0040】先ず、回転放物面鏡に関するフィラメント
5の投影像の変化について説明する。
First, the change of the projected image of the filament 5 with respect to the rotating parabolic mirror will be described.

【0041】この場合、C−8構造とされたフィラメン
ト5は図2に示すように点Fと点D(点Fからx軸の正
方向に距離dだけ偏位した点)との間に位置されてい
る。
In this case, the filament 5 having the C-8 structure is located between the point F and the point D (a point deviated from the point F by a distance d in the positive x-axis direction) as shown in FIG. Have been.

【0042】尚、フィラメント5の方位を便宜上明確に
するために、「フィラメント5について、その端部のう
ち点F側の端部を円錐状に尖った形状とし、点D側の端
部を平坦面とする鉛筆形状を仮定する。」という約束を
設ける。
In order to make the direction of the filament 5 clear for convenience, the filament 5 has a conical pointed end on the point F side and a flat end on the point D side. The assumption is a pencil shape for the surface. "

【0043】そして、図1において1点鎖線で示す四角
形状の領域6を考え、その右側(つまり、y>0)の領
域において原点O寄りに位置し、かつy座標が一定の面
と反射面1との交線7上に5つの代表点を考え、これら
の点によるにフィラメント像が反射面1の遠方に配置さ
れたスクリーン上にどのように映し出されるかについて
説明する。
Consider a rectangular area 6 indicated by a dashed line in FIG. 1, and a surface and a reflective surface which are located closer to the origin O in a region on the right side (that is, y> 0) and have a constant y coordinate. Considering five representative points on the line of intersection 7 with 1, how the filament image is projected on a screen located far from the reflecting surface 1 based on these points will be described.

【0044】尚、交線7上の代表点については、z座標
の大きいものから順に点P1、P2、P3、P4、P5
とし、点P1と点P2が領域3に属し、点P3がy軸上
に位置し点P4と点P5が領域4に属するものとし、点
P1と点P5、点P2と点P4はそのz座標の符号が反
対で絶対値が互いに等しいものとする。
Regarding the representative points on the intersection line 7, points P1, P2, P3, P4 and P5 are arranged in order from the one having the largest z coordinate.
It is assumed that the points P1 and P2 belong to the area 3, the point P3 is located on the y-axis, the points P4 and P5 belong to the area 4, and the points P1 and P5, and the points P2 and P4 have their z coordinates. Have opposite signs and their absolute values are equal to each other.

【0045】図3は反射面1が単一の回転放物面状をな
している場合に、上記の点P1、P2、P3、P4、P
5によって遠方のスクリーン上に投影されるフィラメン
ト像の配置を概略的に示すものである。
FIG. 3 shows that the points P1, P2, P3, P4, P4 are obtained when the reflecting surface 1 is in the form of a single paraboloid of revolution.
5 schematically shows the arrangement of filament images projected on a distant screen by 5.

【0046】図3におけるI(X)は( )内に示す代
表点Xによるフィラメント像を示しており、フィラメン
ト像の大きさに違いはあっても、いずれの場合も水平線
H−Hと鉛直線V−Vとの交点HVを回転中心としてフ
ィラメント像が配置される傾向が認められる。つまり、
代表点が上からP1→P2→P3→P4→P5と変化す
るにつれてフィラメント像の方は矢印Cに示すようにそ
の尖った方の端部が常に点HVの方を向いた状態で水平
線H−Hの下方から点HVを中心に反時計回りに回転し
て行く。
I (X) in FIG. 3 shows a filament image by the representative point X shown in (), and in any case, the horizontal line H--H and the vertical line are shown although the size of the filament image is different. It is recognized that the filament image is arranged with the intersection HV with VV as the center of rotation. That is,
As the representative point changes from the top in the order of P1, P2, P3, P4, and P5, the filament image has a pointed end that always faces the point HV, as indicated by the arrow C, and the horizontal line H-. From below H, it rotates counterclockwise around point HV.

【0047】即ち、領域4が領域3と同様に放物面状を
なし、かつその焦点が共に点Fにあるならば、スクリー
ン上の像は、図4に示すように中心HVを基準として放
射状に延びる一連のフィラメント像によって構成される
ことになる。
That is, if the area 4 has a parabolic shape like the area 3 and both of its focal points are at the point F, the image on the screen is radial with respect to the center HV as shown in FIG. And a series of filament images extending to

【0048】反射鏡の領域4に属する点によって投影さ
れるフィラメント像は、水平線H−Hの上側に位置する
ため、前述したように放物面反射鏡を用いたヘッドラン
プ装置では、フィラメント5の下方にシェードを設ける
ことによってこの不要な部分を除去し、図5に示すよう
な投影パターンを作り出している。
Since the filament image projected by the points belonging to the area 4 of the reflecting mirror is located above the horizontal line HH, as described above, in the headlamp apparatus using the parabolic reflecting mirror, the filament 5 By providing a shade below, this unnecessary portion is removed, and a projection pattern as shown in FIG. 5 is created.

【0049】ところで、領域4による配光パターンへの
寄与をシェード等によって遮断しないとしたら、領域4
に属する点によって投影されるフィラメント像がカット
ラインの下側に配置されるように下方にずらすための工
夫を要する。
By the way, if the contribution of the region 4 to the light distribution pattern is not blocked by a shade or the like, the region 4
It is necessary to devise to shift the filament image projected by the point belonging to the position so that it is arranged below the cut line.

【0050】つまり、領域4の点P4やP5によって投
影されるフィラメント像が、図6に示すように、点HV
からある距離だけ離間した水平線H−H上の点RCを中
心として折り返し状に回転するならば、領域4の面形状
はフィラメント像をカットラインの下側に配置させると
いう要求を満たす。
That is, as shown in FIG. 6, the filament image projected by the points P4 and P5 in the area 4
If it turns around a point RC on the horizontal line HH separated by a certain distance from the center line, the surface shape of the area 4 satisfies the requirement that the filament image be arranged below the cut line.

【0051】尚、図6は、反射領域3の形状が回転放物
面状をなし、反射領域4の形状が本発明に係る曲面を用
いて構成されている場合において、フィラメント像の配
置を概略的に示すものであり、交線7上の各代表点によ
るフィラメント像を例示するものである。
FIG. 6 schematically shows the arrangement of filament images when the shape of the reflection area 3 is a paraboloid of revolution and the shape of the reflection area 4 is a curved surface according to the present invention. 3 is a schematic representation, and illustrates a filament image at each representative point on the intersection line 7.

【0052】図6において、J(X)は( )内に示す
各代表点Xに対応するフィラメント像の配置を示してお
り、代表点P1、P2、P3によるフィラメント像は領
域3が半截した回転放物面状をしていることから明らか
なように、点HVを中心とした回転の変化をみせるが、
代表点P4、P5によるフィラメント像は水平線H−H
上の点RCを回転中心とした配置となる。
In FIG. 6, J (X) indicates the arrangement of filament images corresponding to the respective representative points X shown in parentheses, and the filament images formed by the representative points P1, P2, and P3 are rotated in the area 3 in half. As is clear from the parabolic shape, it shows a change in rotation around the point HV,
The filament image by the representative points P4 and P5 is a horizontal line HH.
The arrangement is such that the upper point RC is the center of rotation.

【0053】即ち、代表点が上からP1→P2→P3と
下がるにつれて、フィラメント像の方は水平線H−Hの
下方から点HVを中心として反時計回りに回転した後水
平線H−H上に位置し、その後代表点がさらにP4→P
5へと下ると矢印Mに示すように点RCを中心にして反
時計回りで、しかも水平線H−Hの下側で回転するとい
う変化をみせ、フィラメント像の平坦な端部が常に点R
Cの方を向くようにして水平線H−Hの直下に位置す
る。
That is, as the representative point is lowered from the top to P1 → P2 → P3, the filament image is rotated counterclockwise about the point HV from below the horizontal line H-H and then positioned on the horizontal line H-H. After that, the representative point further increased from P4 to P
As shown by arrow M, when the filament goes down to 5, it changes counterclockwise around the point RC and rotates below the horizontal line HH, and the flat end of the filament image is always at the point R.
It is located directly below the horizontal line H-H so that it faces C.

【0054】尚、この例では交線7を特定した上で反射
領域4に属する各代表点によってフィラメント像が点R
Cを回転中心として変化する様子を説明したが、別の交
線を選べば、該交線に対応する水平線H−H上の別の回
転中心が存在する。
In this example, after the intersection line 7 is specified, the filament image is converted into the point R by the representative points belonging to the reflection area 4.
Although the manner of change is described with C as the center of rotation, if another line of intersection is selected, there is another center of rotation on the horizontal line H-H corresponding to the line of intersection.

【0055】次に、このようなフィラメント像の配置に
関する特徴をもった曲面の方程式をいかに見出すかにつ
いて考察する。
Next, how to find an equation of a curved surface having such a characteristic regarding the arrangement of the filament images will be considered.

【0056】図7に示すように、水平なx−y平面上に
位置し、点Fを焦点とする放物線8について考える。
As shown in FIG. 7, let us consider a parabola 8 located on a horizontal xy plane and having a point F as a focal point.

【0057】フィラメント5の後端近傍の点Fから出た
光9は、放物線8上の点P3で反射した後、光軸(つま
り、x軸)に平行な方向に出射される。
Light 9 emitted from a point F near the rear end of the filament 5 is reflected at a point P3 on the parabola 8, and then emitted in a direction parallel to the optical axis (that is, the x-axis).

【0058】また、フィラメントの前端近傍の点Dから
出た光は点P3で反射した後、遠方に配置されたスクリ
ーンSCN上の点RCに向けて出射され、光軸と交差す
る光線10(つまり、ベクトルP3_RCを方向ベクト
ルとする光線)となる。
Further, the light emitted from the point D near the front end of the filament is reflected at the point P3, then emitted toward the point RC on the screen SCN arranged at a distant position, and the light ray 10 (that is, the light beam) intersecting the optical axis (that is, , And a vector P3_RC as a direction vector).

【0059】今、別の放物線11を考える。この放物線
11はベクトルP3_RCに平行な光軸を有し、点Dを
焦点とするものであり、図では点P3において放物線1
1に対して傾斜している。
Now consider another parabola 11. This parabola 11 has an optical axis parallel to the vector P3_RC and has a point D as a focal point. In the figure, the parabola 1 is at the point P3.
It is inclined with respect to 1.

【0060】この放物線11をその光軸回りに回転する
ことによって回転放物面を得ることができるが、ベクト
ルP3_RCを含みx−y平面に直交する平面でこの回
転放物面を切断することによって得られる放物線を放物
線12と定義する。
By rotating this parabola 11 about its optical axis, a paraboloid of revolution can be obtained, but by cutting this paraboloid of revolution with a plane containing the vector P3_RC and orthogonal to the xy plane. The resulting parabola is defined as a parabola 12.

【0061】点P3を放物線8に沿って動かすことによ
って放物線12の集合体としての曲面が生成される。
By moving the point P3 along the parabola 8, a curved surface as an aggregate of the parabola 12 is generated.

【0062】この曲面は点Fと点Dとに焦点をもち、こ
れを上記反射領域4に用いたときに鮮明な水平カットラ
インを得ることができるものである。
This curved surface has focus points F and D, and when this is used for the reflection area 4, a sharp horizontal cut line can be obtained.

【0063】即ち、図7において、スクリーンSCN上
にフィラメント像が映し出される途中段階において面1
3上に写し出される像に関しては、点P3による像14
が水平線に対して平行になり、点P5による像15が水
平線に対してある角度をなし、点Dから発した後点P3
で反射した光10と、点Dから発した後放物線12上の
別の点P5で反射した光16とが平行になる。
That is, in FIG. 7, the surface 1 is displayed at the stage where the filament image is projected on the screen SCN.
3, the image 14 by the point P3
Becomes parallel to the horizontal line, the image 15 formed by the point P5 forms an angle with the horizontal line, and the point P3 originating from the point D
Is reflected by another point P5 on the parabola 12 after being emitted from the point D and becomes parallel.

【0064】このようにフィラメント像14、15の平
坦な端部に関する光が平行となるように交線8の形状が
規定されているため、これらの平行光が遠方で一致する
点RCを回転中心としてフィラメント像17、18(我
々の記法によれば、それぞれJ(P3)、J(P5)に
相当する。)が配置されることになる。
As described above, since the shape of the intersection line 8 is defined so that the light with respect to the flat ends of the filament images 14 and 15 is parallel, the point RC where these parallel lights coincide with each other in the distant position is the rotation center. As a result, filament images 17 and 18 (according to our notation, respectively correspond to J (P3) and J (P5)) are arranged.

【0065】これによって、図6に示したように反射領
域4によるフィラメント像を、水平線H−H上に位置す
る点(但し、点HVを除く)を回転中心として常に水平
線H−Hの直下に集めて配置させるという当初の目的が
達成される。
As a result, as shown in FIG. 6, the filament image formed by the reflection area 4 is always located immediately below the horizontal line H-H with the point (excluding the point HV) located on the horizontal line H-H as the center of rotation. The original purpose of collecting and placing is achieved.

【0066】尚、フィラメント像17を厳密に水平線H
−H下に配置するにはフィラメント5を光軸の稍上方に
偏位させる必要がある。
It is to be noted that the filament image 17 is exactly the horizontal line H.
In order to arrange it under -H, it is necessary to displace the filament 5 slightly above the optical axis.

【0067】あとに残る作業は、求める反射面を数式に
よって定量的に表現することと、そしてこのような反射
面を実際の反射鏡に応用することであり、以下、この順
に説明を行う。
The remaining work is to quantitatively express the reflection surface to be obtained by mathematical expressions, and to apply such a reflection surface to an actual reflecting mirror. Hereinafter, the description will be made in this order.

【0068】先ず、理解を容易にするために、すれ違い
ビームに特有のカットラインについては考慮の対象から
意識的に除外し、反射面1が半截の回転放物面状をした
反射領域3と、これから求めようとする下側の反射領域
4の2つの領域から構成されているとする単純化された
モデルについて説明する。
First, in order to facilitate understanding, the cut line peculiar to the passing beam is intentionally excluded from consideration, and the reflection area 3 has a half-divided rotation parabolic reflection area 3. A simplified model, which is assumed to be composed of two regions of the lower reflection region 4 to be obtained, will be described.

【0069】この場合、反射領域4に用いられる反射面
の形状については次の2つの条件a)、b)が課せられ
る。
In this case, the following two conditions a) and b) are imposed on the shape of the reflection surface used for the reflection area 4.

【0070】a)連続性の条件・・・反射領域3との境
界(つまり、x−y平面での断面)における形状が一致
すること。
A) Continuity condition: The shapes at the boundary with the reflection area 3 (that is, the cross section in the xy plane) match.

【0071】b)フィラメント像の配置条件・・・反射
領域4によるフィラメント像が水平線H−H以下で、か
つできる限り水平線H−Hの近傍に配置されること。
B) Arrangement condition of the filament image: The filament image by the reflection area 4 is arranged below the horizontal line HH and as close as possible to the horizontal line HH.

【0072】即ち、前者の条件a)は反射領域3と反射
領域4との間に不連続性があると、これに起因してグレ
アが発生してしまうので、これを防止するのに必要な条
件であり、また、後者の条件b)は反射領域4からの反
射光をシェード等によって遮ることなく配光パターンに
寄与する光として有効に利用するために必要な条件であ
る。
That is, in the former condition a), if there is a discontinuity between the reflection region 3 and the reflection region 4, glare is generated due to the discontinuity, so that it is necessary to prevent this. The latter condition b) is a condition necessary for effectively utilizing the reflected light from the reflection area 4 as light that contributes to the light distribution pattern without being blocked by a shade or the like.

【0073】ところで、条件b)については図7で説明
した状況をもう少し詳しく分析してみると次のように表
現することができる。
The condition b) can be expressed as follows by analyzing the situation described with reference to FIG. 7 in more detail.

【0074】即ち、水平線H−H上において点HV以外
の点を回転中心としてフィラメント像が配置されるとい
うことは、点Dからの光が放物線8上の点で反射した後
の光が平行であること、そして、この関係が任意の交線
毎に成り立っているということと等価である。
That is, the fact that the filament image is arranged on the horizontal line H-H with the point other than the point HV as the center of rotation means that the light after the light from the point D is reflected at the point on the parabola 8 is parallel. This is equivalent to the fact that this relationship holds for each arbitrary intersection line.

【0075】この事情を図8に示す。FIG. 8 shows this situation.

【0076】図中の点Pはx−y平面内の放物線8上に
位置する任意の点を示しており、点Fから発した光が点
Pにおいて反射したとするとその反射光19はx軸に平
行に直進する(進行方向をベクトルPSで示す)。
A point P in the figure indicates an arbitrary point located on the parabola 8 in the xy plane. If the light emitted from the point F is reflected at the point P, the reflected light 19 becomes the x-axis. Go straight in parallel with (the direction of travel is indicated by vector PS).

【0077】また、点Dから発した後点Pにおいて反射
した光20は反射の法則に従って光19より小さな反射
角をもって反射し、光19に対してある角度(これを
「α」と記す)をもって直進する(進行方向をベクトル
PMで示す。)。
The light 20 reflected from the point P after the point D is reflected at a smaller angle of reflection than the light 19 according to the law of reflection, and at a certain angle with respect to the light 19 (this is referred to as “α”). The vehicle goes straight (the traveling direction is indicated by a vector PM).

【0078】ところで、今、点Dを焦点とし、点Pを通
り光線ベクトルPMに平行な光軸を有する仮想的な回転
放物面21(2点鎖線で示す)を考え、光線ベクトルP
Mを含み、かつ、z軸に平行な平面(これを「π1」と
記す。)で放物面21を切ったときの断面形状(つま
り、放物面21と平面π1との交線22)について考え
る。
Now, consider a virtual paraboloid of revolution 21 (indicated by a two-dot chain line) having a point D as a focal point, an optical axis passing through the point P and parallel to the ray vector PM.
Sectional shape when the paraboloid 21 is cut by a plane including M and parallel to the z-axis (this is described as “π1”) (that is, the intersection line 22 between the paraboloid 21 and the plane π1) think about.

【0079】この断面形状(破線で示す。)が放物線状
をしていることは勿論であるが、点Dから発した後、こ
の交線22上の任意の点で反射した光が互いに平行であ
るという関係が成立するという事情に関して図7で示し
た状況に合致している。
The cross-sectional shape (indicated by a broken line) is of course parabolic. However, after being emitted from the point D, light reflected at an arbitrary point on the intersection line 22 is parallel to each other. This is in agreement with the situation shown in FIG. 7 regarding the situation that the relationship of "existence" is established.

【0080】このように放物線8上の任意の点P毎に対
応した仮想放物面と、該仮想放物面の光軸に平行で、し
かも点Pを通るz軸に平行な面との交線の集合が求める
反射面となる。
Thus, the intersection of the virtual paraboloid corresponding to each point P on the parabola 8 and the plane parallel to the optical axis of the virtual paraboloid and parallel to the z-axis passing through the point P The set of lines is the desired reflecting surface.

【0081】以下では、この曲面について[表1]に示
すパラメータを用いた媒介変数表示による表現形式に求
める。
In the following, this curved surface is obtained in an expression form by parameter display using the parameters shown in [Table 1].

【0082】[0082]

【表1】 [Table 1]

【0083】図9はz=0で切断したx−y平面であ
り、放物線8上の任意の点Pはパラメータqを用いてP
(q2 /f、−2q、0)で表わすことができる(x=
2/fとy=−2qの2式からqを消去すればy2=4
fxという放物線の式が得られる)。尚、図9乃至図1
1における各座標点の定義を[表2]に示す。
FIG. 9 is an xy plane cut at z = 0.
Then, an arbitrary point P on the parabola 8 is P
(QTwo / F, -2q, 0) (x =
qTwoIf q is eliminated from the two expressions of / f and y = -2q, yTwo= 4
fx is obtained. 9 to 1
The definition of each coordinate point in 1 is shown in [Table 2].

【0084】[0084]

【表2】 [Table 2]

【0085】図10、図11は求める反射面の式を得る
上での幾何学的関係を説明するための概略的な斜視図で
あり、図10及び図11における「線」や「面」の定義
を[表3]に示す。
FIGS. 10 and 11 are schematic perspective views for explaining the geometric relationship in obtaining the expression of the reflection surface to be obtained. FIG. 10 and FIG. The definition is shown in [Table 3].

【0086】[0086]

【表3】 [Table 3]

【0087】さて、反射面の式を導出するためには光線
ベクトルPMに平行なベクトルEPを求め、点Pにおけ
る前述した仮想放物面21と平面π1との交線上の点B
の座標をそのz座標がパラメータhで表わされる場合に
ついて求めれば良い。
Now, in order to derive the expression of the reflection surface, a vector EP parallel to the ray vector PM is obtained, and a point B on the intersection of the above-mentioned virtual paraboloid 21 and the plane π 1 at the point P is obtained.
May be obtained for the case where the z coordinate is represented by the parameter h.

【0088】ベクトルEPを求めるにあたっては、点E
の座標を知ることが先決であり、このためには、次の幾
何学的な関係を利用する。
To obtain the vector EP, the point E
Knowing the coordinates of is a priori, and for this we use the following geometrical relationship:

【0089】即ち、図9において点Fから発した後点P
で反射した光についての反射角をφ(つまり点Pでの法
線方向をnとすると∠FPnに等しい)とすると、直線
JPがx軸に平行であること、点Nが線分JFの中点で
あること、そして、直線F´Jが放物線8の準線であ
り、線分FPの長さと線分JPの長さとが等しいという
放物線の幾何学的性質に着目すると、菱形PFP´Jは
線分FJと線分PP´によって4つの合同な三角形ΔN
FP、ΔNJP、ΔNJP´、ΔNFP´に分割される
ことである。
In other words, in FIG.
If the reflection angle of the light reflected at the point is φ (that is, 法 FPn, where n is the normal direction at the point P), the straight line JP is parallel to the x-axis, and the point N is within the line segment JF. Focusing on the geometrical property of the parabola that the straight line F′J is the direct line of the parabola 8 and the length of the line segment FP and the length of the line segment JP are equal, the rhombus PFP′J is Four congruent triangles ΔN by line segment FJ and line segment PP ′
FP, ΔNJP, ΔNJP ′, and ΔNFP ′.

【0090】これによって、点Pにおける放物線8の接
線PN(あるいはPP´)に関して点Dに対称な点Eの
座標は点Jと点P´を通る直線23と、点Dを通りベク
トルNFに平行な直線24との交点の座標として求める
ことができる。
Thus, the coordinates of the point E symmetrical to the point D with respect to the tangent PN (or PP ') of the parabola 8 at the point P are parallel to the straight line 23 passing through the points J and P' and the vector NF passing through the point D. Can be obtained as the coordinates of the intersection with the straight line 24.

【0091】点P及び点Eの座標からベクトルEPが求
まるので、次にベクトルEPに平行な光軸をもつ仮想放
物面21と平面π1との交線22上の点Bの座標を求め
る作業に移る。
Since the vector EP is obtained from the coordinates of the points P and E, the operation of obtaining the coordinates of the point B on the intersection line 22 between the virtual paraboloid 21 having an optical axis parallel to the vector EP and the plane π1 is next performed. Move on to.

【0092】ここでは仮想放物面21の表現式をあから
さまに求めることなく(仮想放物面はあくまで思考過程
において利用する面であり、その形状を具体的に式で表
現することにはあまり意味がない。)、点Bの座標値を
算出する。
Here, the expression of the virtual paraboloid 21 is not explicitly obtained (the virtual paraboloid is a surface used in the thinking process, and it is not very meaningful to express its shape concretely by an expression). Is not found), and the coordinate value of the point B is calculated.

【0093】今、図10に示すように点Eからz軸に平
行な方向にhだけ偏位した点Hを考え、点Hと放物線2
2上の点B(z=h)を通る直線25について考え
る。
Now, consider a point H deviated from the point E by a distance h in a direction parallel to the z-axis as shown in FIG.
Consider a straight line 25 passing through a point B (z b = h) on 2.

【0094】放物線22は仮想放物面21を平面π1で
切ったときの交線であり、よって点Bから準線EHに垂
した垂線の足H迄の距離と、点Bと仮想放物面21の焦
点Dとの距離は等しいはずである(これは回転放物面の
幾何学的性質による)。
The parabola 22 is an intersection line when the virtual paraboloid 21 is cut by the plane π1, and therefore the distance from the point B to the foot H of the perpendicular line hung on the quasi-line EH, and the point B and the virtual paraboloid. The distance of 21 to the focus D should be equal (this is due to the geometry of the paraboloid of revolution).

【0095】即ち、線分HBの長さと線分BDの長さが
等しい二等辺三角形HBD上の頂点が求める点Bである
から、図11に示すように点Bの座標を求めるためには
線分HDの中点Fを通りベクトルHDに垂直な平面π
3と、直線25との交点の座標を計算すれば良いことに
なる。
That is, since the vertex on the isosceles triangle HBD in which the length of the line segment HB is equal to the length of the line segment BD is the point B to be determined, as shown in FIG. plane perpendicular to the midpoint F C minute HD as vector HD [pi
It suffices to calculate the coordinates of the intersection of 3 and the straight line 25.

【0096】点Fは線分HDの中点であることから容
易に求められられ、そして、ベクトルHDは点H及び点
Dの座標から求まる。
The point F C is easily obtained from the midpoint of the line segment HD, and the vector HD is obtained from the coordinates of the points H and D.

【0097】よって、平面π3は点Fを通り、ベクト
ルHDを法線ベクトルとする平面の式によって表わさ
れ、また、直線25は点Pからz軸に平行な方向にhだ
け離れた点Uを通りベクトルEPを方向ベクトルとす
る直線の式よって表されるので、両式を連立させてx、
yについて解き、パラメータQへの置き換えを行なって
整理すると最終的に点Bの座標が[数1]式に示すよう
に求められる。
Therefore, the plane π3 passes through the point F C and is expressed by a plane equation using the vector HD as a normal vector, and the straight line 25 is a point h away from the point P in a direction parallel to the z-axis. since the U P street vector EP represented by the formula of the straight line and the direction vector, it is simultaneous both expressions x,
When y is solved, the parameter Q is replaced and rearranged, the coordinates of the point B are finally obtained as shown in [Equation 1].

【0098】[0098]

【数1】 (Equation 1)

【0099】尚、この[数1]式の導出過程での式につ
いては、説明の煩雑化をさけるためにあえて割愛した
が、上記の説明を頼りに根気良く計算すれば代数幾何の
初等的な知識のみで得ることができる。
The formula in the process of deriving [Formula 1] has been omitted for the sake of simplicity of description. Can only be obtained with knowledge.

【0100】上記[数1]式が望んでいた反射面の式で
あるが、この式において、試みにd=0とおいてみる
と、x=q^2/f+h^2/4f、y=−2qが
直ちに得られ、h→z、x→x、y→yという置き
換えを行なうと共にパラメータqを消去すると、結局回
転放物面の表現式が得られる。
[0100] is a formula of [Expression 1] reflecting surface expression is wanted, in this equation, looking at the d = 0 to attempt, x b = q ^ 2 / f + h ^ 2 / 4f, y b = −2q is immediately obtained, and when the substitution of h → z, x b → x, y b → y is performed and the parameter q is eliminated, the expression of the paraboloid of revolution is eventually obtained.

【0101】即ち、[数1]式は回転放物面をd=0と
いう特殊な場合として含んでいることが判る。尚、前述
した連続性の条件a)が満たされていることは[数1]
式においてh=0とおけば放物線8の式に一致すること
から容易に確かめることができる。
That is, it can be seen that the expression [1] includes the paraboloid of revolution as a special case of d = 0. It should be noted that the continuity condition a) described above is satisfied by [Equation 1].
If h = 0 is set in the equation, it can be easily confirmed from the equation of the parabola 8 because h = 0.

【0102】ところで、これ迄の議論ではカットライン
の形成についてはこれに触れることなく説明を行なって
きたが、以下ではすれ違いビームに特有のカットライン
を考慮した反射面について具体的な設計指針を与えるこ
とにする。
In the above discussion, the formation of the cut line has been described without touching it. However, in the following, a specific design guideline for the reflection surface considering the cut line specific to the low beam is given. I will decide.

【0103】最初に容易に思いつくのは、図12に示す
ように反射面1について3つに領域分けを行うことであ
る。即ち、x軸を中心としてy軸における正の軸を起点
とし、x軸の正方向から負方向に向って眺めたときに反
時計回りに増加する弧度法(y軸との間になす角を
「β」と記す。)を用いて、反射面1を3つの領域
、4、4に分けて考える。
The first thing that comes to mind is to divide the reflecting surface 1 into three regions as shown in FIG. That is, the radian angle method (the angle between the y-axis and the y-axis, which increases counterclockwise when viewed from the positive direction of the x-axis to the negative direction, starting from the positive axis of the y-axis around the x-axis). The reflection surface 1 is divided into three regions 3 1 , 4 1 and 4 2 for consideration.

【0104】カットライン角θが15°の場合におい
て、領域3は0°から195°の角度範囲を占める放
物面状の領域であり、領域4は光軸に関してカットラ
イン角をもって[数1]式の曲面を回転したもので19
5°から277.5°の角度範囲を占めている。
[0104] In case the cut line angle θ is 15 °, areas 3 1 are parabolic region occupied an angular range of 195 ° from 0 °, the region 4 1 Number [with a cut line angle with respect to the optical axis 1] which is obtained by rotating the curved surface of the formula
It occupies an angular range from 5 ° to 277.5 °.

【0105】残る領域4は[数1]式の曲面を回転さ
せずにそのまま用いており、277.5°から360°
の角度範囲を占めている。
[0105] the remaining region 4 2 is used as it is without rotating the Expression 1 of the curved surface, 360 ° from 277.5 °
Occupies the angle range.

【0106】このような反射鏡の特徴を挙げると以下の
ようになる。
The characteristics of such a reflecting mirror are as follows.

【0107】1.配光パターンは3つにグループ化され
たフィラメント像からなり、その各々は異なる回転中心
のまわりに配置される。即ち、領域3に関するフィラメ
ント像は点HVの回りに回転し、領域4に関するフィ
ラメント像は15°カットライン上の点の回りに回転
し、領域4に関するフィラメント像は水平カットライ
ン上の点の回りに回転する。
1. The light distribution pattern consists of three grouped filament images, each of which is arranged around a different center of rotation. That is, the filament image of a region 3 is rotated around the point HV, filament image of a region 4 1 rotates about a point on the 15 ° cut line, the filament image of a region 4 2 points on the horizontal cut line Rotate around.

【0108】2.領域4と4との交線は変曲点の集
合であり、これによって両者の境界に沿ってフィラメン
ト像の不連続なシフトが生ずる。
2. A set of regions 4 1 and 4 2 intersection of the inflection point, whereby occurs a discontinuous shift of the filament image along the boundary therebetween.

【0109】この反射鏡においてグレアを低減するに
は、ある範囲に亘って光を拡散しなければならないが、
単にアウターレンズによって光を水平方向に拡散させる
と配光パターンにおいて対抗車線側に位置する水平カッ
トラインの下側の領域が相対的に暗くなるという結果を
もたらす。
In order to reduce glare in this reflector, light must be diffused over a certain range.
Simply diffusing the light in the horizontal direction by the outer lens results in that the area under the horizontal cut line located on the opposite lane side in the light distribution pattern becomes relatively dark.

【0110】これを正すには、反射面に次のような修正
を要する。
To correct this, the following modification is required on the reflecting surface.

【0111】その一は「領域3と4との境界を下向
きに越えたときにフィラメント像が水平線の下側に位置
するように大幅に移動しなければならない。」ことであ
る。
[0111] Part 1 is to "region 3 1 and 4 1 and filament image when exceeded downwards boundaries must drastically moves to be positioned below the horizontal line.".

【0112】図13は反射面とy=一定の平面との交線
26上の代表点を示すものであり、上から順に点P_
1、P_2、P_3、P_4、P_5、P_6とする
と、点P_1、点P_2、点P_3は領域3に属し、
点P_4、P_5、P_6は領域4に属している。そ
して、点P_3と点P_4は境界線OCを挟んで直ぐ近
傍に位置している。
FIG. 13 shows the representative points on the line of intersection 26 between the reflecting surface and the y = constant plane, and the point P_
1, P_2, P_3, P_4, P_5, When P_6, point P_1, point P_2, point P_3 belongs to the area 3 1,
Point P_4, P_5, P_6 belongs to the region 4 1. The point P_3 and the point P_4 are located immediately near the boundary OC.

【0113】図14はこれらの代表点によるフィラメン
ト像の配置を概略的に示したものであり、J(X)は代
表点Xによるフィラメント像を表わしている。代表点が
点P_1→点P_2→点P_3と下がるにつれてそのフ
ィラメント像は点HVを回転中心にして時計回りに移動
し、境界線OCを超えて点P_5に移動するとそのフィ
ラメント像J(P_4)は急に下がって水平線H−Hの
直下に位置する。
FIG. 14 schematically shows the arrangement of the filament images at these representative points. J (X) represents the filament image at the representative points X. As the representative point goes down from the point P_1 to the point P_2 to the point P_3, the filament image moves clockwise around the point HV as a center of rotation. When the filament image moves to the point P_5 beyond the boundary line OC, the filament image J (P_4) becomes It descends suddenly and is located immediately below the horizontal line HH.

【0114】修正のその2は、図14に示すように「反
射鏡の領域4によって投影されるフィラメント像に関
する回動中心が、点RUから水平線H−Hへの垂線の足
である点RLに位置すること。」である。
[0114] Part 2 of the modification, the rotation center regarding filament images projected by the region 4 1 "reflector as shown in FIG. 14, that it is perpendicular foot from the point RU to the horizontal line H-H RL It is located in. "

【0115】即ち、図14において点P_4、P_5、
P_6によるフィラメント像J(P_4)、J(P_
5)、J(P_6)が水平線H−H上の点RLを回転中
心として配置されるように反射面の形状を規定すること
である。
That is, in FIG. 14, points P_4, P_5,
Filament images J (P_4) and J (P_
5) and J (P_6) define the shape of the reflection surface so that the point RL on the horizontal line H-H is arranged as the center of rotation.

【0116】このように修正された反射面の方程式を得
るためには、前述した放物線8を、水平線からカットラ
イン角θの角度をもって光軸回りに回転させたものを基
準として[数1]式の導出過程と同様の手順を踏めば良
い。
In order to obtain the thus-corrected reflection surface equation, the above-mentioned parabola 8 is rotated about the optical axis at an angle of the cut line angle θ from the horizontal line, and the equation [1] is used. The same procedure as in the derivation process may be used.

【0117】図15及び図16は反射面の表現式を求め
るにあたっての作業段階での説明図であり、図中の点
F、D、F´の意味については[表2]で説明した通り
である。また、平面π0はx軸を含みx−y平面に対し
てカットライン角θだけ傾いた平面であり、該平面π0
上において点Fを焦点とする放物線27上の点が点P
である。
FIG. 15 and FIG. 16 are explanatory diagrams at the working stage in obtaining the expression of the reflection surface. The meanings of points F, D, and F 'in FIG. 15 are as described in [Table 2]. is there. The plane π0 is a plane that includes the x-axis and is inclined by the cut line angle θ with respect to the xy plane.
A point on the parabola 27 having the point F as a focal point is a point P *.
It is.

【0118】そして、平面π0上においてy軸に対して
θの角度をなす軸をΘ軸に選び、Θ軸上の点Nと原点
Oとの距離がパラメータqに選ばれている点が図9との
相違点である。つまり、図9ではx−y平面上の放物線
8を基準としたのに対し、図15では平面π0上の放物
線27をx−y平面に正射影したものを基準としてい
る。よって、[表2]に示した各点のうち考えている平
面の違いを除いて同様の意味をもつものについてはこれ
を表わす記号の右上に「 」を付して用いることにす
る。
An axis that forms an angle of θ with the y axis on the plane π0 is selected as the Θ axis, and the distance between the point N * on the Θ axis and the origin O is selected as the parameter q. 9 is different from FIG. That is, in FIG. 9, the parabola 8 on the xy plane is used as a reference, whereas in FIG. 15, the parabola 27 on the plane π0 is orthogonally projected onto the xy plane. Therefore, among the points shown in [Table 2], those having the same meaning except for the difference in the plane being considered will be used by adding " * " to the upper right of the symbol representing this.

【0119】各点の定義を[表4]にまとめて示す。The definitions of each point are shown in [Table 4].

【0120】[0120]

【表4】 [Table 4]

【0121】反射面の式は平面π0上の各点をx−y平
面上に正射影した点に基づいて、前に[数1]式を求め
た手順と同様の手順で求めることができる。つまり、焦
点Dを有し点P を通りベクトルE に平行
な光線を有する仮想的な回転放物面を、ベクトルE
を含みz軸に平行な平面π1で切ったときの断
面形状、即ち放物線状をした交線28上の点Bの座標
を、回転放物面に関する幾何学的性質を利用して直線H
と平面π3(点F においてベクトルH
を法線ベクトルとする平面)との交点として求めれば良
い。
The expression for the reflecting surface can be obtained by the same procedure as that used to previously obtain the expression [1], based on the points obtained by orthogonally projecting each point on the plane π0 onto the xy plane. That is, a virtual paraboloid of revolution having a focal point D and passing through the point P * U and parallel to the vector E * U P * U is defined as a vector E * U.
The cross-sectional shape when cut along a plane π1 * that includes P * U and is parallel to the z-axis, that is, the coordinates of the point B * on the parabolic intersection line 28 is calculated using the geometrical properties related to the rotating paraboloid. Straight line H
* B * and plane π3 * (vector H * D at point F * C)
May be obtained as an intersection with a plane having a normal vector.

【0122】その場合、点N と原点Oとの距離をr
とするとr=qcosθとなること、また、直線F´J
が放物線27の準線であり、放物線の幾何学的性質か
ら線分FPの長さと線分Jの長さが等しいこと
に注意しすると、直線Pに関して点Dと対称な点
として点Eの座標が求まる。
In this case, the distance between the point N * U and the origin O is represented by r
Then, r = qcos θ, and the straight line F′J
* Is the directrix of the parabola 27, the length of the line segment FP * from the geometric properties of the parabola and the line segment J * P * length of note will be equal, and the point D with respect to the straight line P * N * The coordinates of the point E * are obtained as symmetric points.

【0123】よって、点E や点Hの座標が判か
り、線分HDの中点F の座標が求められるので、
平面π3は点F においてベクトルHDを法線ベ
クトルとする平面であることからこれをパラメータQを
用いて表わすことができる。
Therefore, since the coordinates of the points E * U and H * are known and the coordinates of the midpoint F * C of the line segment H * D are obtained,
Since the plane π3 * is a plane having the vector H * D as a normal vector at the point F * C , it can be represented by using the parameter Q.

【0124】また、直線Hは点Uにおいてベクト
ルE を方向ベクトルとする直線の式で表わさ
れるので、平面π3の式と直線Hの式とを連立
させて解き(計算の詳細については割愛する)、x
→x、y →y、z →zへの置き換えを行なって
整理すると最終的に反射面の式[数2]が求められる。
[0124] A straight line H * B * because the formula of the straight line and the direction vector a vector E * U P * U at point U, simultaneous with the formula and the line H * B * of Formula plane Pai3 * Let it be solved (I omit the details of the calculation), x * b
By rearranging by replacing → x, y * b → y, z * b → z, the expression [Formula 2] of the reflecting surface is finally obtained.

【0125】[0125]

【数2】 (Equation 2)

【0126】尚、この[数2]式が[数1]式を普遍化
したものになっていることはθ=0とおいてみれば明か
である。
Incidentally, it is clear that θ = 0, that this equation 2 is a generalization of the equation 1.

【0127】さて、実際の反射鏡への適用にあたって
は、このような曲面を基本面として図17に示すように
6つの反射領域29A、29B、29C、29D、29
E、29Fに区分する。
In application to an actual reflecting mirror, six reflecting areas 29A, 29B, 29C, 29D and 29 are used as shown in FIG. 17 with such a curved surface as a basic surface.
E, 29F.

【0128】図中、θは反射領域29Aの中心角、θ
は反射領域29Dの中心角を示している。
[0128] In the figure, theta a central angle of reflection area 29A, theta
d indicates the central angle of the reflection area 29D.

【0129】また、図18に示すように、フィラメント
5はその中心軸が光軸より稍上方に変位した状態で配置
され、3つの焦点E、F、Dは原点Oに近いほうからこ
の順序で光軸上に配置されている。
Further, as shown in FIG. 18, the filament 5 is arranged with its central axis displaced slightly above the optical axis, and the three focal points E, F and D are arranged in this order from the side closer to the origin O. It is arranged on the optical axis.

【0130】「d」は焦点EとFとのx座標の差、
「d」は焦点DとFとのx座標の差をそれぞれ表して
おり、これらの正負についてはx軸に関する正負と一致
するように選ばれているので、dは負の値、dは正
の値となる。
“D U ” is the difference between the x coordinates of the focal points E and F,
“D D ” represents the difference between the x-coordinates of the focal points D and F, respectively. Since these positive and negative signs are selected to coincide with the positive and negative signs on the x-axis, d U is a negative value and d D Is a positive value.

【0131】尚、図18では、焦点距離f=25.0
(mm)、d=−3.8(mm)、d=3.8(m
m)、d−d=7.6(mm)に選ばれており、フ
ィラメント5はその直径が1mm、長さ5mmの円柱状
をなし、その中心が点Cである。
In FIG. 18, the focal length f = 25.0.
(Mm), d U = −3.8 (mm), d D = 3.8 (m
m) and d D −d U = 7.6 (mm), the filament 5 has a cylindrical shape with a diameter of 1 mm and a length of 5 mm, and the center is the point C.

【0132】各点の座標を[表5]にまとめて示す。Table 5 shows the coordinates of each point.

【0133】[0133]

【表5】 [Table 5]

【0134】0゜からθ゜の角度範囲を占める領域2
9Aや180゜から180゜+θ゜の角度範囲を占め
る領域29Dはともに、点Fを焦点とする回転放物面状
を為している。
Region 2 occupying the angle range from 0 ° to θ a °
9A and the region 29D occupying the angle range from 180 ° to 180 ° + θ d ° both have a paraboloid of revolution with the point F as the focal point.

【0135】また、90゜から180゜の角度範囲を占
める領域29Cや270゜から360゜の角度範囲を占
める領域29Fは、[数2]式においてθ=0とおくこ
とによって光軸回りの回転操作を伴わない特殊な曲面と
されており、領域29Cについてはd=d(<0)、
領域29Fについてはd=d(>0)とされている。
The region 29C occupying an angle range of 90 ° to 180 ° and the region 29F occupying an angle range of 270 ° to 360 ° can be rotated around the optical axis by setting θ = 0 in the equation (2). It is a special curved surface that does not involve any operation, and d = d U (<0) for the region 29C,
For the area 29F, d = d D (> 0).

【0136】そして、θ゜から90゜の角度範囲を占
める領域29Bは、[数2]式においてθ=θとして
光軸回りの回転操作が施された曲面とされ、d=d
(<0)となっている。
The area 29B occupying the angle range from θ a゜ to 90 ° is a curved surface that has been rotated around the optical axis as θ = θ a in the equation (2), and d = d
U (<0).

【0137】180゜+θ゜から270゜の角度範囲
を占める領域29Eは、[数2]式においてθ=θ
して光軸回りの回転操作が施された曲面とされ、d=d
(>0)となっている。
[0137] regions 29E which occupies 270 ° angle range of 180 ° + theta d DEG, and theta = theta d in [Expression 2] where
Then, the curved surface is rotated around the optical axis , and d = d
D (> 0).

【0138】以上の領域の曲面形状を決定するパラメー
タを表形式にして[表6]に示す。
The parameters for determining the curved surface shape of the above area are shown in a table format in [Table 6].

【0139】[0139]

【表6】 [Table 6]

【0140】図19は、上記の反射面によるフィラメン
ト像の合成パターン30を概略的に示すものであり、テ
トラポットの側面形状に似た形の範囲31は、他の部分
に比べて相対的に明るい場所である。
FIG. 19 schematically shows a composite pattern 30 of the filament image by the above-mentioned reflecting surface, and the range 31 having a shape similar to the side shape of the tetrapot is relatively relatively compared with other parts. It is a bright place.

【0141】尚、反射領域のうち領域29Aと領域29
Dによる投影パターンが、最終的に傾斜したカットライ
ンとなるパターンの形成に寄与し、領域29A、29
B、29D、29Fによる投影パターンが、最終的に水
平カットラインの形成に寄与する。
It should be noted that the area 29A and the area 29 in the reflection area
The projection pattern by D contributes to the formation of a pattern that finally becomes an inclined cut line, and the regions 29A and 29
The projected patterns of B, 29D, and 29F finally contribute to the formation of horizontal cut lines.

【0142】ところで、図19に示すパターンは最終的
な配光パターンの元になるものであり、これにさらに水
平方向への拡がりを持たせる必要があるが、反射鏡の前
方に設けられるアウターレンズの傾きが顕著になるにつ
れて、アウターレンズに対して水平拡散作用の大きなレ
ンズステップを形成することができないので、拡散作用
を反射鏡に転嫁する必要性が生じてくる。
The pattern shown in FIG. 19 is a source of the final light distribution pattern, and it is necessary to further expand the pattern in the horizontal direction. The outer lens provided in front of the reflecting mirror is required. As the inclination of No. 1 becomes remarkable, it becomes impossible to form a lens step having a large horizontal diffusing effect with respect to the outer lens, so that it becomes necessary to pass the diffusing effect to the reflecting mirror.

【0143】そこで、波状のパターンを表す一組の方程
式と、上記した反射面に係る一連の方程式とを組み合わ
せることによって、反射面を滑らかに波打たせて反射鏡
の作用だけで光を拡散させる。
Therefore, by combining a set of equations representing a wavy pattern and the above-described series of equations relating to the reflecting surface, the reflecting surface is smoothly wavy and light is diffused only by the function of the reflecting mirror. .

【0144】そのために下記に示す関数を定義する。For that purpose, the following function is defined.

【0145】[0145]

【数3】 (Equation 3)

【0146】パラメータs、Wを用いた正規分布型(あ
るいはガウス型)関数Aten(s,W)において、パ
ラメータWは減衰の度合を規定するものであり、この関
数の表わす形状を図20に示す。
In the normal distribution type (or Gaussian type) function Aten (s, W) using the parameters s and W, the parameter W defines the degree of attenuation, and the shape represented by this function is shown in FIG. .

【0147】そして、[数4]式に示すような、パラメ
ータλを用いた周期関数WAVE(s,λ)を考える。
Then, consider a periodic function WAVE (s, λ) using the parameter λ as shown in [Equation 4].

【0148】[0148]

【数4】 (Equation 4)

【0149】パラメータλは余弦波の波長、つまり、波
の間隔を表わしており、関数の表わす形状を図21に示
す。尚、この例では、周期関数としてcos関数を用い
ているが、必要に応じて各種の周期関数を用いても良
い。
The parameter λ represents the wavelength of the cosine wave, that is, the interval between the waves, and the shape represented by the function is shown in FIG. In this example, the cos function is used as the periodic function, but various periodic functions may be used if necessary.

【0150】さて、これらの関数を掛け合わせると、図
22に示すような減衰的な周期関数Dampが得られる
ので、この関数を基本として、先の領域29A乃至29
Fについての曲面方程式毎に下表7に定義する関数Da
mpを付加すると、反射面には波状の凹凸がつけられ
る。
By multiplying these functions, an attenuating periodic function Damp as shown in FIG. 22 can be obtained. Therefore, based on this function, the above regions 29A to 29A are used.
Function Da defined in Table 7 below for each surface equation for F
When mp is added, wavy unevenness is added to the reflecting surface.

【0151】[0151]

【表7】 [Table 7]

【0152】尚、Hは波の最大振幅を表すパラメータ、
δはその値が1に近い程円形波に近づくことを示すパラ
メータであり、Hについては焦点距離fの約50分の1
程度が目安となり、この値が大きすぎるとカットライン
が不明瞭となる。よって拡散の度合いを調整する際には
波長λの値を適宜に変えてみる方が好ましい。
H is a parameter representing the maximum amplitude of the wave,
δ is a parameter indicating that the closer the value is to 1, the closer to a circular wave. For H, about 1/50 of the focal length f
The degree is a guideline, and if this value is too large, the cut line becomes unclear. Therefore, when adjusting the degree of diffusion, it is preferable to appropriately change the value of the wavelength λ.

【0153】また、θとθについては、そのいずれ
かをカットライン角に等しい値とすればよく、例えば、
θ=0゜、θ=15゜として領域29Aを不要にし
てもよい。
As for θ a and θ d , either one of them may be set to a value equal to the cut line angle.
The region 29A may be made unnecessary by setting θ a = 0 ° and θ d = 15 °.

【0154】これらのパラメータや既に説明した各種の
パラメータの値をコンピューターシュミレーション上で
可変することによって、フィラメント像の全体的な配置
が配光基準にとって適正なものとなるように試行を繰り
返すことによって反射面の光学設計が行われる。
By changing the values of these parameters and the various parameters already described on a computer simulation, the reflection is achieved by repeating the trial so that the overall arrangement of the filament image is appropriate for the light distribution reference. The optical design of the surface is performed.

【0155】尚、関数Dampにあっては領域29Aと
29Bとの境界や、領域29Dと29Eとの境界におい
て波形状に折れ曲がりが生じるが、金型加工上の精度限
界が幸いして鋭く尖ったところがなくなる。
In the function Damp, the wave shape is bent at the boundary between the regions 29A and 29B or at the boundary between the regions 29D and 29E. There is no place.

【0156】図23は、最終的に得られる配光パターン
32を概略的に示したものであり、反射鏡の中央部によ
って得られる大きなフィラメント像が水平方向において
広角に拡散され、反射鏡の周縁部によって得られる小さ
なフィラメント像が配光パターンの中央の領域33に集
められて最大の明るさをもった部分が形成されるという
傾向が認められる。
FIG. 23 schematically shows the finally obtained light distribution pattern 32. A large filament image obtained by the central portion of the reflecting mirror is diffused in a wide angle in the horizontal direction, and the periphery of the reflecting mirror is There is a tendency for the small filament images obtained by the parts to be collected in the central area 33 of the light distribution pattern to form a part having the maximum brightness.

【0157】このような反射鏡の前方に配置されるアウ
ターレンズは、必要最小限のレンズステップを設けるだ
けで済み、場合によっては、全く素通しのレンズとする
ことも可能である。
The outer lens arranged in front of such a reflecting mirror only needs to be provided with the minimum necessary lens steps, and in some cases, it may be a completely transparent lens.

【0158】最後に本発明の基本反射面に関する曲面パ
ラメータ(f、d、d、θ、θ等)の特質を箇
条書きでまとめると下記のようになる。 (1)fが反射面の全領域に対して等しいならば、反射
面は連続的である。 (2)θの値が不連続に変化する領域間の境界には変曲
が生じる。 (3)d=0の領域は放物面状の形状となる。 (4)領域の如何なる焦点も光軸上に配置されるととも
に、光軸を含む水平面に関して上側に位置する領域の焦
点は焦点Fに関して頂点O寄り(d<0)に位置し、
下側に位置する領域の焦点は焦点Fに関して反頂点側
(d>0)に位置する。尚、フィラメントは、その中
心軸が必ずしも光軸に沿って配置される必要はないが、
フィラメントの光軸への正射影が、最も離隔した焦点間
の範囲内に配置することを要する。 (5)光軸を含む水平面に近接する放物面状の領域は、
正面からみて頂点Oを中心とした角度範囲θ、θ
占めるが、これらの角は少なくとも一方をカットライン
角に規定すれば良い。
Finally, the characteristics of the curved surface parameters (f, d U , d D , θ a , θ d, etc.) relating to the basic reflecting surface of the present invention are summarized in the following items. (1) If f is equal to the whole area of the reflecting surface, the reflecting surface is continuous. (2) Inflection occurs at the boundary between regions where the value of θ changes discontinuously. (3) The region where d = 0 has a parabolic shape. (4) Any focal point of the area is arranged on the optical axis, and the focal point of the area located on the upper side with respect to the horizontal plane including the optical axis is located near the apex O with respect to the focal point F (d U <0),
The focal point of the region located on the lower side is located on the side opposite to the apex (d D > 0) with respect to the focal point F. The filament does not have to be arranged with its central axis along the optical axis,
The orthographic projection of the filament onto the optical axis needs to be located within the range of the most distant focal points. (5) The parabolic area close to the horizontal plane including the optical axis is
When viewed from the front, they occupy the angle ranges θ a and θ d centered on the vertex O. At least one of these angles may be defined as the cut line angle.

【0159】このような曲面パラメータの選定により、
上記の特質に従ってその配光制御機能が光軸回りに区分
けされた反射面を得ることができる。
By selecting such surface parameters,
According to the above characteristics, it is possible to obtain a reflecting surface whose light distribution control function is divided around the optical axis.

【0160】また、この反射面によって得られる投影パ
ターンを、反射面のみの作用によって拡散するためは、
反射面に波状のパターンを合成する。
In order to diffuse the projection pattern obtained by this reflecting surface by the action of only the reflecting surface,
A wavy pattern is synthesized on the reflecting surface.

【0161】その際のパラメータはH、W、λ、δ等で
あるが、波の振幅Hがカットラインの明瞭さに関して過
敏であるため、拡散の度合いを調整する際には波長λの
方が制御しやすい。
The parameters at this time are H, W, λ, δ, etc., but since the amplitude H of the wave is too sensitive to the clarity of the cut line, the wavelength λ is more suitable for adjusting the degree of diffusion. Easy to control.

【0162】[0162]

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明によれば、反射面を光軸に関して上記のよう
に3種類の反射領域群から構成し、第1の反射領域群
(あるいは反射領域)によって得られるフィラメント像
によって水平線に対して傾斜したカットラインの原型を
形成し、光軸を含む鉛直面に関して片側に位置し、かつ
少なくとも第2、第3の反射領域群に属する領域の協同
作用によって水平カットラインの原型を形成することが
できるだけでなく、さらに、水平線の直下における限定
された領域にフィラメント像を積極的に集めることがで
きるので、光度分布に関する明るさの中心領域を作り出
すことが容易となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the reflecting surface is composed of the three types of reflecting region groups as described above with respect to the optical axis, and the first reflecting region group (or (Reflection area) forms a prototype of a cut line inclined with respect to the horizontal line by the filament image obtained by the reflection area, and is located on one side with respect to the vertical plane including the optical axis, and at least belongs to the second and third reflection area groups. Not only is it possible to form the prototype of the horizontal cut line by synergy, but also to collect the filament image in a limited area directly below the horizontal line, thus creating a central area of brightness related to the luminous intensity distribution It becomes easier.

【0163】よって、反射面を連続的な曲面として形成
することでグレアの問題に煩わされることなくシェード
を必要としない反射面を得ることができ、反射面のもつ
配光制御作用のみによって、鮮明なカットラインの生成
に寄与する投影パターンの原型を作り出すことができ
る。
Therefore, by forming the reflecting surface as a continuous curved surface, it is possible to obtain a reflecting surface that does not require a shade without bothering the glare problem, and the sharpness is obtained only by the light distribution control action of the reflecting surface. It is possible to create a prototype of a projected pattern that contributes to the generation of various cut lines.

【0164】そして、反射面に対して水平方向の拡散作
用を付与する手段として、反射面の表現式に対して正規
分布型関数と周期関数との積によって与えられる減衰的
な周期関数を加え合わせて反射面の全面を波立たせるこ
とによって、反射面の作用だけで水平方向に光を拡散さ
せることができる。
Then, as means for imparting a diffusing action in the horizontal direction to the reflecting surface, an attenuating periodic function given by the product of the normal distribution type function and the periodic function is added to the expression of the reflecting surface. By making the entire reflecting surface wavy, light can be diffused in the horizontal direction only by the action of the reflecting surface.

【0165】このようにして、配光制御に関してアウタ
ーレンズの依存度を減らし、スラント角が大きな灯具に
適した反射鏡を設計することができる。
In this way, it is possible to reduce the dependence of the outer lens on the light distribution control and design a reflecting mirror suitable for a lamp with a large slant angle.

【0166】尚、前記した実施例では、正面形状が円形
をした反射鏡について主に説明したが、角形の反射鏡に
適用する等、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおける実
施の態様はすべて本発明の技術的範囲の中に含まれる。
In the above-described embodiment, the description has been made mainly on the reflecting mirror having a circular front shape. However, all the embodiments without departing from the gist of the present invention, such as application to a square reflecting mirror, are described. Included within the technical scope of the invention.

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

【図1】反射面の概略的な正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of a reflection surface.

【図2】フィラメントの配置を示す略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an arrangement of filaments.

【図3】反射面が回転放物面状をなす場合において、図
1の交線7上の代表点によって投影されるフィラメント
像の配置を示す図である。
3 is a diagram showing an arrangement of a filament image projected by a representative point on an intersection line 7 in FIG. 1 when the reflection surface has a paraboloid of revolution shape.

【図4】放物面反射鏡による投影されるフィラメント像
の放射状配置を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a radial arrangement of filament images projected by a parabolic reflector.

【図5】シェードによって図4のフィラメント像が部分
的にマスクされることによってカットラインが形成され
る様子を示すフィラメント像の配置図である。
FIG. 5 is a layout diagram of a filament image showing a state in which a cut line is formed by partially masking the filament image of FIG. 4 by a shade;

【図6】反射面の上半面が回転放物面状をなし、下半面
が本発明の基本面形状を有する場合において、図1の交
線7上の代表点によって投影されるフィラメント像の配
置図である。
6 is an arrangement of filament images projected by representative points on an intersection line 7 in FIG. 1 in the case where the upper half surface of the reflecting surface has a paraboloid of revolution and the lower half surface has the basic surface shape of the present invention. FIG.

【図7】本発明の基本面に関する光路図である。FIG. 7 is an optical path diagram relating to the basic surface of the present invention.

【図8】本発明の基本面について説明するための概略的
な斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining a basic surface of the present invention.

【図9】本発明の基本面について表現式の導出過程を示
すx−y平面図である。
FIG. 9 is an xy plan view showing a process of deriving an expression for a basic surface of the present invention.

【図10】本発明の基本面について表現式の導出過程を
示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a process of deriving an expression for the basic aspect of the present invention.

【図11】二等辺三角形ΔHBDと平面π3、π1との
幾何学的関係を示す概略斜視図である。
FIG. 11 is a schematic perspective view showing a geometric relationship between an isosceles triangle ΔHBD and planes π3 and π1.

【図12】カットラインの形成が可能な反射面について
その思考過程で容易に考えられる反射面の構成を示す正
面図である。
FIG. 12 is a front view showing a configuration of a reflective surface on which a cut line can be formed, which can be easily considered in a thinking process.

【図13】反射面の交線上における代表点を示す正面図
である。
FIG. 13 is a front view showing a representative point on the intersection line of the reflection surface.

【図14】図13の各代表点によるフィラメント像の配
置を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the arrangement of filament images by the respective representative points in FIG.

【図15】光軸に係る回転を考慮した本発明の基本反射
面について表現式を求める作業段階での説明図(π0面
から水平面への正射影を主に示す。)である。
FIG. 15 is an explanatory diagram (mainly showing the orthogonal projection from the π0 plane to the horizontal plane) at the work step of obtaining an expression for the basic reflection surface of the present invention in consideration of rotation about the optical axis.

【図16】光軸に係る回転を考慮した本発明の基本反射
面について表現式を求める作業段階での説明図(水平面
への正射影に基づく反射面上の点Bの求め方を主に示
す。)である。
FIG. 16 is an explanatory diagram at a work stage for obtaining an expression for the basic reflecting surface of the present invention in which the rotation about the optical axis is taken into consideration (mainly how to find a point B * on the reflecting surface based on the orthogonal projection to the horizontal plane). Is shown).

【図17】本発明に係る反射面の構成を示す正面図であ
る。
FIG. 17 is a front view showing a configuration of a reflection surface according to the present invention.

【図18】フィラメントと焦点との位置関係を示す概略
図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing a positional relationship between a filament and a focal point.

【図19】図17の反射面によって得られる投影パター
ンを概略的に示す図である。
19 is a diagram schematically showing a projection pattern obtained by the reflecting surface of FIG.

【図20】正規分布型関数Aten(s,W)を概略的
に示すグラフ図である。
FIG. 20 is a graph diagram schematically showing a normal distribution function Aten (s, W).

【図21】周期関数WAVE(s,λ)を概略的に示す
グラフ図である。
FIG. 21 is a graph diagram schematically showing the periodic function WAVE (s, λ).

【図22】減衰周期関数Damp(s,λ)を概略的に
示すグラフ図である。
FIG. 22 is a graph diagram schematically showing an attenuation periodic function Damp (s, λ).

【図23】配光パターンの概要を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an outline of a light distribution pattern.

【図24】回転放物面を2分割して各反射面の焦点位置
をずらした反射鏡の構成を示す概略図である。
FIG. 24 is a schematic diagram showing a configuration of a reflecting mirror in which a paraboloid of revolution is divided into two and the focal position of each reflecting surface is shifted.

【図25】図24の反射鏡による投影パターンを概略的
に示す図である。
25 is a diagram schematically showing a projection pattern by the reflecting mirror of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反射面 x 光軸 5 フィラメント π0 傾斜された平面 27 基準放物線 O 頂点 F 焦点 D 基準点 P 反射点 π1 平面 28 交線 29A、29D 第1の反射領域群 29B、29E 第2の反射領域群 29C、29F 第3の反射領域群 D 29E、29Fについての基準点 E 29B、29Cについての基準点Reference Signs List 1 reflection surface x optical axis 5 filament π0 inclined plane 27 reference parabola O vertex F focus D reference point P * U reflection point π1 * plane 28 intersection line 29A, 29D first reflection area group 29B, 29E second reflection Area group 29C, 29F Third reflection area group D 29E, reference point for 29F Reference point for E 29B, 29C

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 すれ違いビームを形成し得る車輌用前照
灯の反射鏡の基本面が、光軸 を含む水平面に対して一般に所定の角度をもって傾
斜された平面内に基準放物線を有し、該基準放物線の頂
点と焦点とを通る光軸上であって頂点に関して焦点と異
なる点に基準点を有しており、 該基準点 から発したと仮定した光が基準放物線を水平面
に投影した放物線上の任意の点で反射されたときの反射
光の光線ベクトルに平行な光軸を有し、該反射点を通り
基準点を焦点とする仮想的な回転放物面を、上記光線ベ
クトルを含み鉛直軸に平行な平面で切ったときの交線の
集合体として曲面が形成されるようにした車輌用前照灯
の反射鏡であって、(イ) 反射面が3つの反射領域群に区分けされること、(ロ) 第1の反射領域群あるいは反射領域は、光軸を含
む水平面に近接し、回転放物面に近似した曲面形状を為
していること、(ハ) 第2の反射領域群は、上記基本面に関して基準放
物線を含む平面が水平面に対してカットライン角をもっ
て傾斜した面に規定された曲面形状をなし、そのうち光
軸を含む水平面より上側に位置する領域についてその基
準点が基準放物線の焦点位置より頂点寄りの光軸上に位
置し、光軸を含む水平面より下側に位置する領域につい
てその基準点が基準放物線の焦点に関して頂点から遠い
側の光軸側に位置すること、(ニ) 第3の反射領域群は、上記基本面形状に関して基
準放物線を含む平面が光軸を含む水平面に規定された曲
面形状をなし、そのうち光軸を含む水平面より上側に位
置する領域についてその基準点が基準放物線の焦点位置
より頂点寄りの光軸上に位置し、光軸を含む水平面より
下側に位置する領域についてその基準点が基準放物線の
焦点に関して頂点から遠い側の光軸上に位置すること、(ホ) フィラメントが反射鏡の光軸に沿って配置される
とともに、第2及び第3の反射領域群に係る基準点のう
ち点間距離が最大の点によって区分される光軸上の範囲
内に、フィラメントの光軸への正射影が位置されるこ
と、 を特徴とする車輌用前照灯の反射鏡。
A basic surface of a reflector of a vehicular headlamp capable of forming a low beam has a reference parabola in a plane generally inclined at a predetermined angle with respect to a horizontal plane including an optical axis. On the optical axis passing through the vertex and the focal point of the reference parabola and having a reference point at a point different from the focal point with respect to the vertex, the light assumed to be emitted from the reference point is a parabola that projects the reference parabola to the horizontal plane. A virtual paraboloid of revolution having an optical axis parallel to the ray vector of the reflected light when reflected at any point of A reflector for a vehicle headlamp in which a curved surface is formed as an aggregate of intersection lines when cut by a plane parallel to an axis, wherein (a) the reflecting surface is divided into three reflecting region groups. Rukoto, (b) a first reflective area group or the reflection area, the optical axis Close to the free horizontal surface, it forms a curved shape similar to the paraboloid, (c) a second reflective region group, cut line angle plane to the horizontal plane including the reference parabola with respect to the basic surface Has a curved surface defined by an inclined surface with the reference point thereof located on the optical axis closer to the vertex than the focal position of the reference parabola for an area located above the horizontal plane including the optical axis, including the optical axis The reference point of the region located below the horizontal plane is located on the optical axis side farther from the apex with respect to the focal point of the reference parabola. (D) The third reflection region group defines the reference parabola with respect to the basic surface shape. A curve defined by a horizontal plane containing the optical axis
None the surface shape, of which the reference point for the region located above the horizontal plane including the optical axis is positioned on the optical axis of the vertex closer than the focal position of the reference parabola, located below the horizontal plane including the optical axis region The reference point is located on the optical axis far from the apex with respect to the focal point of the reference parabola, and (e) the filament is arranged along the optical axis of the reflecting mirror, and the second and third reflecting region groups Wherein the orthogonal projection of the filament onto the optical axis is located within the range on the optical axis which is divided by the point having the largest point-to-point distance among the reference points according to the above. mirror.
【請求項2】 請求項1に記載した車輌用前照灯の反射
鏡において、その反射面の表現式に対して正規分布型関
数と周期関数の積からなる関数を反射領域群毎に加え合
わせることによって、反射面の光軸に平行な方向から見
たときに反射面の中心部に近いところ程起伏の差が大き
くして水平方向への光の拡散作用を高めた波状の反射面
を形成したことを特徴とする車輌用前照灯の反射鏡。
2. The reflector for a vehicle headlamp according to claim 1, wherein a function consisting of a product of a normal distribution type function and a periodic function is added to the expression of the reflecting surface for each reflecting area group. As a result, when viewed from a direction parallel to the optical axis of the reflecting surface, the difference in the undulations becomes larger closer to the center of the reflecting surface, forming a wavy reflecting surface that enhances the light diffusion effect in the horizontal direction. A reflector for a vehicle headlamp.
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