DE19636299A1 - Reflexionsspiegel für Fahrzeugleuchten und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Reflexionsspiegel für Fahrzeugleuchten und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reflexionsspiegel
für eine Fahrzeugleuchte sowie ein Verfahren zu dessen Her
stellung, bei welchen die zentrale Leuchtintensität hoch ist,
und die Lichtstrahlen ausreichend in der Horizontalrichtung
bei der Verteilung des für ein Fahrzeug eingesetzten Lichts
diffus gemacht werden.
Bei einer Leuchte, die einen Reflexionsspiegel aufweist, des
sen Form ein Rotationsparaboloid darstellt, und die weiterhin
eine Vorderlinse aufweist, die mit Linsenstufen versehen ist,
die vor dem reflektierenden Spiegel angeordnet sind, ist es
schwierig, die Vorderlinse schräg angeordnet auszubilden. Es
ist nämlich schwierig, die Vorderlinse in einen Zustand zu
versetzen, in welchem die Vorderlinse in bezug auf eine ver
tikale Oberfläche schräg angeordnet ist, entsprechend der
Form des vorderen Karosserieabschnitts des Fahrzeugs. Wenn
die Vorderlinse stark schräg angeordnet ist, ist das Lichtver
teilungsmuster gekrümmt, und ist die Lichtintensität an beiden
Endabschnitten in Querrichtung verringert. Um die voranstehend
geschilderten Probleme zu lösen, hat der Anmelder der vorlie
genden Anmeldung einen Reflexionsspiegel für eine Fahrzeug
leuchte vorgeschlagen, der in dem U.S.-Patent Nr. 5 258 897
beschrieben ist, dessen Zusammenfassung nachstehend angegeben
ist. Die Lichtverteilungssteuerfunktion, die bislang durch
eine Vorderlinse erzielt wurde, wird dem Reflexionsspiegel
übertragen, und durch Verwendung der gesamten Reflexionsober
fläche des reflektierenden Spiegels ist es möglich, ein Licht
verteilungsmuster auszubilden, welches eine Abschneidelinie
aufweist, die für das Abblendlicht spezifisch ist, welches für
die Lichtverteilung einer Fahrzeugleuchte erforderlich ist.
Die Reflexionsoberfläche dieses reflektierenden Spiegels weist
eine Bezugsparabel auf, welche auf eine horizontale Oberfläche
gesetzt wurde, die die optische Achse des reflektierenden
Spiegels enthält. Alternativ hierzu weist die reflektierende
Oberfläche dieses Reflexionsspiegels eine Bezugsparabel auf,
die erhalten wird, wenn eine Parabel auf eine horizontale
Oberfläche projiziert wird, welche die optische Achse enthält,
wobei die Parabel auf einer Oberfläche liegt, die um einen
vorbestimmten Winkel um die optische Achse in bezug auf die
horizontale Oberfläche gedreht ist, welche die optische Achse
enthält. Ein Bezugspunkt wird auf einer Achse festgelegt, die
durch einen oberen Punkt und einen Brennpunkt der Bezugspara
bel hindurchgeht, wobei der Bezugspunkt auf derselben Seite
liegt wie jener des Brennpunkts in bezug auf den oberen Punkt,
und eine Entfernung von der Oberseite zum Bezugspunkt i st
größer als die Brennweite der Bezugsparabel. Zwischen dem Be
zugspunkt und dem Brennpunkt ist eine Lichtquelle angeordnet,
die entlang der optischen Achse verläuft. Die reflektierende
Oberfläche weist eine optische Achse auf, die parallel zu
einem Lichtvektor reflektierten Lichts liegt, der erhalten
wird, wenn Licht, von welchem angenommen wird, daß es von dem
Bezugspunkt ausgesandt wurde, an einem beliebigen Punkt auf
der Bezugskurve reflektiert wird, und die reflektierende Ober
fläche ist als Gruppe sich kreuzender Linien ausgebildet, die
erhalten wird, wenn eine imaginäre Oberfläche eines Rotations
paraboloids, welche durch den reflektierenden Punkt hindurch
geht, und deren Brennpunkt der Bezugspunkt ist, durch eine
Ebene geschnitten wird, die parallel zu einer Vertikalachse
verläuft, welche den Lichtvektor enthält.
In diesem Zusammenhang kann, um einen größeren horizontalen
Diffusionswinkel in bezug auf den voranstehend geschilderten
reflektierenden Spiegel zu erhalten, überlegt werden, die
Parabel, welche eine Bezugskurve darstellt, elliptisch oder
hyperbelförmig auszubilden.
Die Fig. 41 bis 44 sind Ansichten, welche eine reflektieren
de Oberfläche "a" zeigen, die auf die nachstehend angegebene
Weise erhalten wird. Eine elliptische Bezugskurve wird auf
einer horizontalen Oberfläche eingestellt, welche die opti
sche Achse enthält. Eine umhüllende Oberfläche wird dadurch
erhalten, daß eine Parabel, welche in der Vertikalrichtung
verläuft, jedem Punkt zugeordnet wird, bei welchem die Para
bel eine Achse parallel zu einem Richtungsvektor des reflek
tierenden Lichts an jedem Punkt auf der Bezugskurve aufweist.
Die auf diese Weise erhaltene Hüllfläche stellt eine reflek
tierende Oberfläche "a" dar. In diesem Zusammenhang wird bei
den genannten Darstellungen ein rechteckiges Koordinaten
system verwendet, bei welchem die optische Achse so festge
legt ist, daß sie die X-Achse ist, die Horizontalachse senk
recht zur x-Achse als die y-Achse festgelegt ist, und die Ver
tikalachse so festgelegt ist, daß sie die z-Achse darstellt.
Der Schnittpunkt O dieser drei Achsen ist als Ursprung fest
gelegt.
Wie in Fig. 41 gezeigt ist, ist eine Schnittkurve "b", die er
halten wird, wenn die reflektierende Oberfläche "a" durch die
x-z-Ebene geschnitten wird, in bezug auf die x-Achse nicht
symmetrisch. Eine Kurve b1, die auf der Oberseite der
x-y-Ebene vorgesehen ist, ist parabelförmig ausgebildet, wobei
der Brennpunkt F1 der Parabel auf der x-Achse liegt. In die
sem Fall wird die Brennweite durch f1 bezeichnet. Eine Kurve
b2, die auf der Unterseite der x-y-Ebene liegt, wird zu einer
Parabel ausgebildet, deren Brennpunkt F2 auf der x-Achse an
geordnet ist. In diesem Fall wird die Brennweite durch f2 be
zeichnet, wobei gilt: f2 < f1. Wenn eine Ansicht der reflek
tierenden Oberfläche "a" von vorne erfolgt, wie durch eine
durchgezogene Linie in Fig. 42 angedeutet ist, ist ihre Außen
kontur nicht kreisförmig, bei welcher ein echter Kreis durch
eine gestrichelte Linie dargestellt wird. Wie aus der Figur
hervorgeht, springt die Außenkontur der Reflexionsoberfläche
nach unten vor, so daß daher die Außenkontur der reflektieren
den Oberfläche in negativer Richtung der z-Achse vorspringt,
und die Breite der Außenkontur der Reflexionsoberfläche in
Richtung der y-Achse verringert ist.
In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß der Heizfaden "c",
der eine Lichtquelle darstellt, eine ideale Form aufweist,
die säulenförmig ist. Die Zentrumsachse des Heizfadens "c"
verläuft parallel zur x-Achse, und der Heizfaden "c" ist zwi
schen den Brennpunkten F1 und F2 unter der Bedingung angeord
net, daß er in Kontakt mit der Oberseite der x-Achse gelangt.
Auf der Reflexionsoberfläche "a" ist die Bezugskurve "d" auf
der x-y-Ebene eingestellt. Wie aus Fig. 43 hervorgeht, gelangt
die Oberseite der Bezugskurve "d" in Kontakt mit der y-Achse
an dem Ursprung O, und weist die Form einer Ellipse auf, deren
einer Brennpunkt gleich F1 ist. Unter der Annahme, daß eine
Punktlichtquelle an dem Brennpunkt F1 angeordnet ist, wird
daher jeder von der Punktlichtquelle ausgestrahlte Lichtstrahl
auf einem willkürlichen Punkt P auf der Bezugskurve "d" re
flektiert. Wie durch die Buchstaben "e", "e", . . . in der
Zeichnung gezeigt ist, werden dann die Lichtstrahlen an dem
anderen Brennpunkt der Ellipse gesammelt, der sich auf der
x-Achse befindet. Dann kreuzen die Lichtstrahlen die x-Achse
und werden in der Horizontalrichtung diffus gemacht.
Fig. 44 ist eine schematische Darstellung, welche die Anord
nung der Heizfadenbilder verdeutlicht, die auf einen Bild
schirm projiziert werden, der vor der Reflexionsoberfläche
"a" in ausreichend großer Entfernung angeordnet ist. In der
Zeichnung ist die gerade Linie H-H eine horizontale Linie,
welcher der y-Achse auf dem Bildschirm entspricht, und die
gerade Linie y-V ist eine vertikale Linie, welche der z-Achse
auf dem Bildschirm entspricht.
Wie aus der voranstehenden Erklärung deutlich wird, sind die
Heizfadenbilder "g", "g", . . . , die auf den Bildschirm durch
die Bereiche auf der Reflexionsoberfläche "a" auf der linken
Seite der x-y-Ebene projiziert werden, gesehen von der Vor
derseite aus, unter der Linie H-H auf der linken Seite der
Linie V-V angeordnet. Die Heizfadenbilder "h", "h", . . . , die
auf den Bildschirm durch die Bereiche auf der Reflexionsober
fläche "a" auf der rechten Seite der x-y-Ebene projiziert
werden, gesehen von vorne aus, sind unter der Linie H-H auf
der rechten Seite der Linie V-V angeordnet.
In diesem Zusammenhang ist, je näher an der x-Achse der re
flektierende Punkt auf der Reflexionsoberfläche "a" liegt,
die Projektionsfläche desto größer, und je weiter entfernt
von der x-Achse der reflektierende Punkt auf der Reflexions
oberfläche "a" ist, also näher an dem Umfang der reflektie
rende Punkt auf der Reflexionsoberfläche "a" liegt, die
Projektionsfläche desto kleiner. Wie durch die Lichtstrahlen
"e", "e", . . . gezeigt ist, ist, je näher der Strahl des re
flektierten Lichts am Umfang auf der Reflexionsoberfläche "a"
liegt, der Winkel des Lichtstrahls in bezug auf eine gerade
Linie parallel zur x-Achse desto größer, also erhöht. Infolge
der voranstehenden Überlegungen befindet sich das Heizfaden
bild einer kleinen Projektionsfläche an einem Ort entfernt
von der Linie V-V, und liegt das Heizfadenbild einer großen
Projektionsfläche an einem Ort nahe an der Linie V-V. In die
sem Zusammenhang sind die Heizfadenbilder "i", "i", . . . , die
sich entlang der Linie V-V befinden, Projektionsbilder, die
durch die Punkte auf der Kreuzungslinie gebildet werden, die
durch die Reflexionsoberfläche "a" und die x-z-Ebene gebildet
wird.
Wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 44 gezeigt ist, wird
ein Projektionsmuster, das als Gruppe dieser Heizfadenbil
der erhalten wird, schlanker, wenn es sich von aber Linie V-V
trennt, so daß daher die Breite des Projektionsmusters in ver
tikaler Richtung verringert wird, wenn es sich von der Linie
V-V trennt.
Die Fig. 45 bis 48 sind Ansichten, welche eine Reflexions
oberfläche "j" zeigen, die auf folgende Weise erhalten wird.
Eine hyperbelförmige Bezugskurve ist auf eine horizontale
Oberfläche gelegt, welche die optische Achse enthält. Eine
Hülloberfläche wird dadurch erhalten daß eine Parabel, die
in vertikaler Richtung verläuft, an jedem Punkt zugeordnet wird,
wobei die Parabel eine Achse parallel zu einem Richtungsvek
tor des reflektierten Lichts an jedem Punkt auf der Bezugs
kurve aufweist. Die so erhaltene Hülloberfläche ist die Re
flexionsoberfläche "j". In diesem Zusammenhang wird in die
sen Ansichten ein rechteckiges Koordinatensystem eingerich
tet, in welchem die optische Achse als die x-Achse festgelegt
ist, die horizontale Achse senkrecht zur x-Achse als y-Achse
festgelegt ist, und die vertikale Achse als die z-Achse fest
gelegt ist. Der Schnittpunkt O dieser Achsen wird als Ursprung
festgelegt.
Wie aus Fig. 45 hervorgeht, ist eine Schnittkurve "k", die
man erhält, wenn die Reflexionsoberfläche "j" durch die
x-z-Ebene geschnitten wird, nicht symmetrisch in bezug auf die
x-Achse. Eine Kurve k1, die auf der Oberseite der x-y-Ebene
liegt, wird als Parabel ausgebildet, deren Brennpunkt F1 auf
der x-Achse liegt. In diesem Fall wird die Brennweite durch
f1 bezeichnet. Eine Kurve k2, die auf der unteren Seite der
x-y-Ebene liegt, wird zu einer Parabel ausgebildet, deren
Brennpunkt F2 auf der x-Achse liegt. In diesem Fall wird die
Brennweite durch f2 bezeichnet, wobei f2 < f1 ist. Wenn eine
Ansicht der Reflexionsoberfläche "j" von vorne erfolgt, wie
durch eine durchgezogene Linie in Fig. 46 gezeigt ist, ist
deren Außenkontur nicht kreisförmig, wobei ein echter Kreis
durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Wie aus der
Zeichnung hervorgeht, springt die Außenkontur der Reflexions
oberfläche nach unten vor, so daß daher die Außenkontur der
Reflexionsoberfläche in der negativen Richtung der z-Achse
vorspringt, und die Breite der Außenkontur der reflektieren
den Oberfläche in Richtung der y-Achse erhöht ist.
Bei dem Heizfaden "c", der eine Lichtquelle ist, wird ange
nommen, daß er eine ideale Form aufweist, die säulenförmig
ist. Eine Zentralachse des Heizfadens "c" verläuft parallel
zur x-Achse, und der Heizfaden "c" liegt zwischen den Brenn
punkten F1 und F2 unter der Bedingung, daß er in Berührung
mit der Oberseite der x-Achse gelangt.
Auf der Reflexionsoberfläche "j" ist die Bezugskurve "l" auf
die x-y-Ebene gesetzt. Wie aus Fig. 47 hervorgeht, gelangt
die Oberseite der Bezugskurve "l" in Kontakt mit der y-Achse
am Ursprung O, und weist die Form einer Hyperbel auf, deren
Brennpunkt F1 ist. Unter der Annahme, daß eine Punktlichtquel
le am Brennpunkt F1 angeordnet ist, wird daher jeder Licht
strahl, der von der Punktlichtquelle ausgesandt wird, auf ei
nem beliebigen Punkt P auf der Bezugskurve "l" reflektiert.
Wie durch die Buchstaben "m", "m", . . . in der Zeichnung dar
gestellt ist, werden dann die Lichtstrahlen allmählich von
der x-Achse getrennt, wenn sie zur Vorderseite gelangen, wer
den daher, wenn sie in die positive Richtung der x-Achse ge
langen, in horizontaler Richtung diffus gemacht.
Fig. 48 ist eine schematische Darstellung, welche die Anord
nung der Heizfadenbilder zeigt, die auf einen Bildschirm pro
jiziert werden, der vor der Reflexionsoberfläche "j" in aus
reichend großer Entfernung angeordnet ist. In der Zeichnung
ist die gerade Linie H-H eine horizontale Linie entsprechend
der y-Achse auf dem Bildschirm, und ist die gerade Linie V-V
eine vertikale Linie entsprechend der z-Achse auf dem Bild
schirm.
Wie aus der voranstehend geschilderten Erläuterung deutlich
wird, sind die Heizfadenbilder "n", "n", . . . , die auf den
Bildschirm durch die Bereiche auf der Reflexionsoberfläche
"j" auf der linken Seite der x-y-Ebene projiziert werden, ge
sehen von der Vorderseite aus, unter der Linie H-H auf der
rechten Seite der Linie V-V angeordnet. Die Heizfadenbilder
"o", "o", . . . , die auf den Bildschirm durch die Bereiche auf
der Reflexionsoberfläche "j" auf der rechten Seite der
x-y-Ebene projiziert werden, gesehen von der Vorderseite aus,
sind unter der Linie H-H auf der linken Seite der Linie V-V
angeordnet.
Je näher an der x-Achse der reflektierende Punkt auf der
Reflexionsoberfläche "j" liegt, desto größer ist die Pro
jektionsfläche, und je weiter entfernt von der x-Achse der
reflektierende Punkt auf der Reflexionsoberfläche "j" ist,
also je näher am Umfang der reflektierende Punkt auf der Re
flexionsoberfläche "j" liegt, desto kleiner ist die Projek
tionsfläche. Wie durch die Lichtstrahlen "m", "m", . . . ge
zeigt, ist, je näher am Umfang auf der Reflexionsoberfläche
des Strahls reflektierten Lichts liegt, desto größer der
Winkel des Lichtstrahls in bezug auf eine gerade Linie paral
lel zur x-Achse. Infolge der voranstehend geschilderten Ver
hältnisse liegt das Heizfadenbild einer kleinen Projektions
fläche an einem Ort entfernt von der Linie V-V, und befindet
sich das Heizfadenbild einer großen Projektionsfläche an ei
ner Position nahe an der Linie V-V. Die Heizfadenbilder "p",
"p", . . . , die entlang der Linie V-V in vertikaler Richtung
angeordnet sind, stellen Bilder dar, die von den Punkten auf
der Kreuzungslinie projiziert werden, welche durch die Re
flexionsoberfläche "j" und die x-z-Ebene gebildet wird.
Wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 48 gezeigt ist, ist
ein Projektionsmuster, welches erhalten wird, wenn eine Grup
pe dieser Heizfadenbilder schlanker wird, wenn sie sich von
der Linie V-V trennt, also die Breite des Projektionsmusters
in Vertikalrichtung, verringert, wenn es sich von der Linie
V-V trennt.
In dem Reflexionsspiegel mit der voranstehend geschilderten
Reflexionsoberfläche können folgende Probleme auftreten. Es
ist schwierig, sowohl eine vorbestimmte zentrale Leuchtinten
sität und eine diffuse Streuung von Lichtstrahlen in Horizon
talrichtung unter der Bedingung sicherzustellen, daß die
Lichtstrahlen eine ausreichende Breite in Vertikalrichtung
aufweisen.
Im einzelnen können bei der voranstehend geschilderten Re
flexionsoberfläche, auf welcher die Bezugskurve elliptisch
oder hyperbelförmig ausgebildet ist, die folgenden Probleme
auftreten.
- (1) Ein kleines Heizfadenbild, welches durch den Umfang der Reflexionsoberfläche projiziert wird, erstreckt sich in Hori zontalrichtung.
Wie voranstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 44 und 48 er
läutert, in bezug auf das Heizfadenbild, welches an einen Ort
nahe am Umfang der Reflexionsoberfläche projiziert wird, wird
die Projektionsfläche desto kleiner, je stärker das Heizfaden
bild in Horizontalrichtung diffus ausgebildet wird. Wenn die
Endabschnitte des Projektionsmusters in Querrichtung von der
Linie V-V in Horizontalrichtung getrennt werden, wird daher
das Projektionsmuster schlank, so daß die Sichtbarkeit am Um
fang verringert ist.
- (2) Wenn ein Einführungsloch zum Einführen der Lichtquelle auf der Reflexionsoberfläche vorgesehen ist, ist die Lichtinten sität im Zentrum des Lichtverteilungsmusters unzureichend, so daß daher die Lichtintensität in der heißen Zone unzureichend ist.
Ein Einführungsloch, in welches eine elektrische Lampe einge
führt wird, ist auf der Reflexionsoberfläche an einem Ort nahe
an dem Schnittpunkt vorgesehen, an welchem die Reflexionsober
fläche die x-Achse kreuzt. Daher werden in dem Bereich AR auf
der Reflexionsoberfläche, die in den Fig. 41 bis 43 gezeigt
ist, oder den Fig. 45 bis 47, Lichtstrahlen nicht reflektiert.
Dies führt dazu, daß ein Bild, dessen Projektionsfläche groß
ist, fehlt, wie durch die Heizfadenbilder "i", "i", . . . in
Fig. 44 gezeigt ist, oder durch die Heizfadenbilder "p", "p", . . . in
Fig. 48.
Ein oberer Endabschnitt des Heizfadenbildes "i" oder "p" trägt
zur Ausbildung des zentralen Lichtintensitätsabschnitts bei.
Wenn daher der obere Endabschnitt des Heizfadenbildes "i" oder
"p" fehlt, wird die Lichtintensität direkt verringert. Falls
nicht das Heizfadenbild, welches zur Ausbildung des zentralen
Lichtintensitätsabschnitts beiträgt, durch eine Einrichtung
zur Beeinflussung der gekrümmten Oberfläche gebildet wird, so
daß der fehlende Abschnitt durch andere Abschnitte kompensiert
werden kann, oder falls nicht das Heizfadenbild durch die Wir
kung von Linsenstufen gebildet wird, die auf der Vorderlinse
vorgesehen sind, so ist es schwierig, die Lichtintensität des
Abschnitts, der durch die doppelt gepunktete Kettenlinie in
Fig. 44 oder 48 begrenzt wird, ausreichend sicherzustellen.
Angesichts der voranstehend geschilderten Umstände besteht ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Lösung der voran
stehend unter den Punkten (1) und (2) geschilderten Probleme,
durch entsprechende Konstruktion einer gekrümmten Reflexions
oberfläche.
Zur Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten
stellt die vorliegende Erfindung einen Reflexionsspiegel einer
Fahrzeugleuchte zur Verfügung, welche ein Lichtverteilungs
muster zur Verfügung stellen kann, das eine Lichtverteilung
aufweist, in welcher Lichtstrahlen in Horizontalrichtung dif
fus ausgebildet werden, und die zentrale Lichtintensität auf
einem vorbestimmten Niveau gehalten wird. Der Reflexionsspie
gel weist folgende Merkmale (a) bis (e) auf.
- (a) Eine Bezugskurve ist auf eine horizontale Oberfläche ge setzt, welche die optische Achse enthält, oder die Bezugs kurve wird erhalten, wenn eine Kurve auf eine horizontale Oberfläche projiziert wird, welche die optische Achse ent hält, wobei die Kurve auf eine Oberfläche gesetzt ist, die um einen vorbestimmten Winkel um die optische Achse in bezug auf die horizontale Oberfläche geneigt ist, welche die opti sche Achse enthält.
- (b) Die beim Merkmal (a) beschriebene Bezugskurve ist eine Verbundkurve, die ausgebildet wird, wenn ein hyperbelförmi ger Kurvenabschnitt, der einen Brennpunkt auf der optischen Achse aufweist, und bin ellipsenförmiger Kurvenabschnitt, der ebenfalls einen Brennpunkt auf der optischen Achse auf weist, so angeordnet sind, daß sie abwechselnd in einer Richtung getrennt von der optischen Achse wiederholt werden.
- (c) Ein Einführungsloch zum Einführen einer Lichtquelle wird im wesentlichen im Zentrum der Reflexionsoberfläche gebildet, und eine Zentrumsachse der Lichtquelle, die in den Reflexions spiegel durch das Einführungsloch eingeführt wird, verläuft entlang der optischen Achse, und die Lichtquelle befindet sich nahe an einem Bezugspunkt, welcher an der Vorderseite oder der Rückseite des Brennpunkts der Bezugskurve liegt.
- (d) Je näher der Kurvenabschnitt der Bezugskurve an der opti schen Achse liegt, desto größer ist der Winkel des reflektier ten Lichts in bezug auf die optische Achse an einem Punkt in jedem Kurvenabschnitt.
- (e) Die Reflexionsoberfläche weist eine Achse parallel zu ei nem Lichtvektor reflektierten Lichts auf, der erhalten wird, wenn Licht, von welchem angenommen wird, daß es von einem Bezugspunkt auf der Bezugskurve ausgesandt wird, der auf der optischen Achse liegt, an einem beliebigen Punkt auf der Be zugskurve reflektiert wird, und die Reflexionsoberfläche wird als Gruppe gekreuzter Linien ausgebildet, die erhalten werden, wenn eine gedachte Oberfläche eines Rotationsparaboloids, das durch den reflektierenden Punkt geht, und dessen Brennpunkt der Bezugspunkt ist, durch eine gedachte Ebene parallel zu einer Vertikalachse geschnitten wird, welche den Lichtvektor enthält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher eine Bezugspara
bel, welche eine Bezugsgröße bei der Konstruktion einer re
flektierenden Oberfläche darstellt, durch wiederholte Anord
nung eines hyperbelförmigen Abschnitts und eines ellipsenför
migen Abschnitts gebildet, und ein Heizfadenbild, dessen Ver
zerrung groß ist, und eine große Projektionsfläche aufweist,
die durch einen Abschnitt nahe am Zentrum der Reflexionsober
fläche erhalten wird, wird stark in Horizontalrichtung diffus
ausgebildet, so daß die vertikale Breite am Endabschnitt des
Lichtverteilungsmusters in Horizontalrichtung ausreichend
sichergestellt werden kann. Weiterhin wird ein Heizfadenbild,
dessen Verzerrung klein ist, und eine kleine Projektionsflä
che aufweist, die durch einen Abschnitt nahe am Umfang der
Reflexionsoberfläche erhalten wird, so gesteuert, daß es zur
Ausbildung eines zentralen Lichtintensitätsabschnitts in dem
Lichtverteilungsmuster beitragen kann. Auf diese Weise ist
es möglich, eine unzureichende Lichtintensität auszugleichen,
die durch die Ausbildung eines Einführungslochs für eine elek
trische Lampe auf der Reflexionsoberfläche hervorgerufen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell
ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere
Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 zusammen mit den Fig. 2 bis 21 eine Ansicht zur Er
läuterung eines Verfahrens zur Ausbildung einer Re
flexionsoberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei es sich hierbei um eine Vorderansicht der Re
flexionsoberfläche handelt;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht;
Fig. 3 eine Horizontalschnittansicht;
Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines
Richtungsvektors des reflektierten Lichts;
Fig. 5 zusammen mit den Fig. 6 und 7 eine Ansicht zur Er
läuterung eines Kurvenabschnitts, welcher die Bezugs
kurve bildet, wobei es sich um eine Ansicht handelt,
die einen hyperbelförmigen Abschnitt zeigt;
Fig. 6 eine Ansicht eines ellipsenförmigen Abschnitts;
Fig. 7 eine Ansicht eines parabelförmigen Abschnitts;
Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der
Anordnung eines Heizfadenbildes, welches auf einen
Bildschirm projiziert wird, der vor einem Grenzpunkt
angeordnet ist, während eine ausreichend große Ent
fernung aufrechterhalten wird, durch den Grenzpunkt
auf der Bezugskurve in Fig. 3;
Fig. 9 eine Horizontalschnittansicht einer sich von der
Bezugskurve von Fig. 3 unterscheidenden Bezugskurve;
Fig. 10(a) und 10(b) Ansichten zur Erläuterung eines Verfah
rens zum glatten Verbinden eines hyperbelförmigen Ab
schnitts mit einem ellipsenförmigen Abschnitt, durch
Anordnung eines parabelförmigen Abschnitts zwischen
diesen, wobei Fig. 10(a) eine Ansicht ist, welche
ein Beispiel zeigt, bei welchem ein hyperbelförmiger
Abschnitt mit einem parabelförmigen Abschnitt ver
bunden ist, nachdem der parabelförmige Abschnitt zur
Verbindung mit einem ellipsenförmigen Abschnitt ver
anlaßt wurde, der sich nahe an der x-Achse befindet,
und Fig. 10(b) eine Ansicht ist, welche ein Beispiel
zeigt, bei welchem ein ellipsenförmiger Abschnitt
mit einem parabelförmigen Abschnitt verbunden ist,
nachdem der parabelförmige Abschnitt zur Verbindung
mit einem hyperbelförmigen Abschnitt veranlaßt wurde,
der nahe an der x-Achse liegt;
Fig. 11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines
Verfahrens zum Einstellen einer Bezugskurve durch
Projizieren einer Kurve auf eine horizontale Ober
fläche, welche die optische Achse enthält, wobei die
Kurve auf eine Oberfläche gelegt ist, die um einen
vorbestimmten Winkel um die optische Achse in bezug
auf die horizontale Oberfläche geneigt ist, welche
die optische Achse enthält;
Fig. 12 zusammen mit den Fig. 13 bis 15 eine schematische
Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Aus
bildung einer gekrümmten Oberfläche, und zwar eine
schematische Darstellung, welche eine Bezugskurve
zeigt, einen beliebigen Punkt Q auf der Bezugskurve,
und einen Richtungsvektor des reflektierten Lichts
an diesem Punkt;
Fig. 13 eine Ansicht eines gedachten Rotationsparaboloids
in bezug auf den Punkt Q auf der Bezugskurve;
Fig. 14 eine Ansicht einer Kreuzungslinie, welche zwischen
einer gedachten Ebene parallel zur z-Achse, welche
einen Richtungsvektor des reflektierten Lichts am
Punkt Q auf der Bezugskurve enthält, und einem ge
dachten Rotationsparaboloid gebildet wird;
Fig. 15 eine Ansicht einer gekrümmten Oberfläche, die als
Gruppe von sich kreuzenden Linien in Fig. 14 gehal
ten wird;
Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines
Heizfadenbildes, welches durch eine Basisoberfläche
der Reflexionsoberfläche auf einen Bildschirm pro
jiziert wird, der vor der Reflexionsoberfläche an
einem ausreichend entfernten Ort angeordnet ist;
Fig. 17 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer
Beziehung zwischen dem Aufbau einer Glühlampe und
der Verzerrung eines Heizfadenbildes,
Fig. 18 ein Diagramm mit einem Beispiel für eine normale
Verteilungsfunktion;
Fig. 19 ein Diagramm mit einem Beispiel für eine periodische
Funktion;
Fig. 20 ein Diagramm mit einem Beispiel für eine gedämpfte
periodische Funktion;
Fig. 21 zusammen mit den Fig. 22 bis 40 eine Ansicht eines
Beispiels für den Reflexionsspiegel gemäß der vor
liegenden Erfindung, wobei es sich um eine Vorder
ansicht der Reflexionsoberfläche handelt;
Fig. 22 eine horizontale Querschnittsansicht;
Fig. 23 eine Perspektivansicht der Beziehung zwischen der
Anordnung eines Heizfadens und einer Abschirmung und
den Einstellpositionen eines Brennpunktes und eines
Bezugspunktes;
Fig. 24 eine Vorderansicht der Positionsbeziehung zwischen
dem Heizfaden eines Abblendlichtstrahls und der Ab
schirmung;
Fig. 25 zusammen mit den Fig. 26 bis 29 eine schematische
Darstellung des Projektionsmusters in jedem Bereich
auf der Reflexionsoberfläche, im Falle der Ausstrah
lung eines Abblendlichtstrahls, wobei es sich um eine
Ansicht handelt, welche die Anordnung des Heizfaden
bildes zeigt, das durch den Bereich 28(1) gebildet
wird, und darüber hinaus das Projektionsmuster zeigt;
Fig. 26 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(2) gebildet wird, wobei
darüber hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 27 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(3) gebildet wird, wobei
darüber hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 28 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(6) gebildet wird, wobei
darüber hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 29 eine Ansicht, welche ein Projektionsmuster zeigt,
das zusammen durch die Bereiche 28(1) bis 28(3) und
den Bereich 28(6) gebildet wird;
Fig. 30 eine schematische Darstellung des Projektionsmusters,
welches durch eine Reflexionsoberfläche reflek
tiert wird, die durch Hinzufügen der periodischen
Dämpfungsfunktion zu einer Basisoberfläche der Re
flexionsoberfläche erhalten wird;
Fig. 31 zusammen mit den Fig. 32 bis 37 eine schematische
Darstellung des Projektionsmusters in jedem Bereich
auf der Reflexionsoberfläche im Falle der Ausstrah
lung eines Fernlichtstrahls, wobei es sich um eine
Ansicht handelt, welche die Anordnung des Heizfaden
bildes zeigt, das durch den Bereich 28(1) gebildet
wird, wobei darüber hinaus ein Projektionsmuster ge
zeigt ist;
Fig. 32 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(2) gebildet wird, wobei
ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 33 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(3) gebildet wird, wobei
ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 34 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(4) gebildet wird, wobei
ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 35 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(5) gebildet wird, wobei
ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 36 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, wel
ches durch den Bereich 28(6) gebildet wird, wobei
ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
Fig. 37 eine Ansicht eines Projektionsmusters, bei welchem
durch die Bereiche 28(1) bis 28(6) gebildete Projek
tionsmuster zusammengesetzt sind;
Fig. 38 eine schematische Darstellung des Projektions
musters, welches durch eine Reflexionsoberfläche
reflektiert wird, die durch Hinzufügung der perio
dischen Dämpfungsfunktion zu einer Basisoberfläche
der Reflexionsoberfläche erhalten wird;
Fig. 39 eine schematische Darstellung der Lichtverteilung
im Falle der Ausstrahlung eines Abblendlichtstrahls;
Fig. 40 eine schematische Darstellung der Lichtverteilung
im Falle der Ausstrahlung eines Fernlichtstrahls;
Fig. 41 zusammen mit den Fig. 42 bis 44 eine Ansicht, bei
welcher eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet wird,
während eine elliptische Bezugskurve auf einer hori
zontalen Oberfläche eingerichtet wird, welche die
optische Achse enthält, wobei es sich um eine Längs
schnittansicht handelt;
Fig. 42 eine Vorderansicht;
Fig. 43 eine Horizontalschnittansicht;
Fig. 44 eine schematische Darstellung der Anordnung des
Heizfadenbildes, welches vor der Reflexionsober
fläche projiziert wird;
Fig. 45 zusammen mit den Fig. 46 bis 48 eine Ansicht, bei
welcher eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet wird,
während eine hyperbelförmige Bezugskurve auf einer
horizontalen Oberfläche eingerichtet wird, welche
die optische Achse enthält, wobei es sich um eine
Längsschnittansicht handelt;
Fig. 46 eine Vorderansicht;
Fig. 47 eine Horizontalschnittansicht; und
Fig. 48 eine schematische Darstellung der Anordnung des
Heizfadenbildes, welches vor der Reflexionsober
fläche projiziert wird.
Ein Reflexionsspiegel einer Fahrzeugleuchte und ein Verfahren
zu dessen Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung werden
nachstehend im einzelnen geschildert.
Die Fig. 1 bis 20 sind Ansichten, welche eine Basisoberfläche
der Reflexionsoberfläche sowie ein Verfahren zu deren Herstel
lung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht, welche schematisch eine Basis
oberfläche 1 zeigt. Eine optische Achse, die in einer Rich
tung senkrecht zur Oberfläche der Zeichnung verläuft, ist als
x-Achse definiert, wobei die Seite des Betrachters als posi
tive Richtung festgelegt ist. Eine Horizontalachse senkrecht
zur x-Achse ist als y-Achse definiert, wobei als positive
Richtung die Richtung nach rechts in der Zeichnung definiert
ist. Die Vertikalachse ist als z-Achse definiert, wobei die
Richtung in der Zeichnung nach oben als positive Richtung
definiert ist. Durch die voranstehend geschilderten Achsen
wird ein rechtwinkliges Koordinatensystem eingerichtet, und
der Schnittpunkt O der drei Achsen wird als Ursprung festge
legt.
Auf der Basisoberfläche 1 wird ein kreisförmiges Loch 2 ausge
bildet, gesehen von vorne aus, und der Durchmesser des kreis
förmigen Loches 2 ist "r", und das Zentrum des kreisförmigen
Lochs 2 befindet sich am Ursprung O. Eine Lichtquelle wird
innerhalb des Reflexionsspiegels durch das kreisförmige Loch
2 angeordnet.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, welche die Form
einer Kreuzungs- oder Schnittlinie 3 zeigt, die zwischen der
Basisoberfläche 1 und der x-z-Ebene ausgebildet wird. Eine
Kurve 3a, die auf der. Oberseite der x-y-Ebene liegt, ist ei
ne Parabel, deren Brennpunkt F1 auf der x-Achse liegt. In die
sem Fall beträgt die Brennweite f1. Eine Kurve 3b, die auf
der Unterseite der x-y-Ebene liegt, ist eine Parabel, deren
Brennpunkt F2 auf der x-Achse liegt. In diesem Fall ist die
Brennweite f2, wobei gilt: f2 < f1.
Eine elektrische Glühlampe oder eine elektrische Entladungs
lampe kann als Lichtquelle verwendet werden. Wenn beispiels
weise eine Glühlampe verwendet wird, besteht deren Lichtquel
le aus einem Heizfaden. Unter der Annahme, daß die Idealform
des Heizfadens "c" säulenförmig ist, verläuft die Zentrums
achse des Heizfadens "c" parallel zur x-Achse. Unter der Be
dingung, daß der Heizfaden "c" in Berührung mit der x-Achse
von der Oberseite aus gelangt, liegt er zwischen den Brenn
punkten F1 und F2.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, welche eine Bezugs
kurve 4 zeigt, die auf einer horizontalen Oberfläche einge
richtet wird, welche die x-Achse enthält, so daß daher Fig. 3
eine schematische Darstellung ist, welche die Form der
Schnittlinie zeigt, die zwischen der Basisoberfläche 1 und
der x-y-Ebene ausgebildet wird. Da die Bezugskurve 4 bei die
sem Beispiel in bezug auf die x-z-Ebene symmetrisch ist, ist
in dieser Zeichnung hauptsächlich ein Abschnitt der Kurve
dargestellt, der in dem ersten Quadranten (x < 0, y < 0) in
der x-y-Ebene vorhanden ist.
Die Bezugskurve 4 wird auf folgende Weise gebildet. Ein
hyperbelförmiger Kurvenabschnitt und ein elliptischer Kur
venabschnitt, deren Brennpunkte auf der x-Achse liegen, sind
so angeordnet, daß sie sich abwechselnd in einer Richtung
getrennt von der x-Achse wiederholen. In diesem Fall stellt
der Brennpunkt F nicht notwendigerweise mit den voranstehend
geschilderten Brennpunkten F1 und F2 überein. Falls erforder
lich, wird die Bezugskurve 4 als Spline-Kurve ausgebildet,
welche durch Anordnung eines parabelförmigen Kurvenabschnitts
zwischen dem hyperbelförmigen Kurvenabschnitt und dem ellip
senförmigen Kurvenabschnitt gebildet wird.
In diesem Zusammenhang werden die Begriffe "hyperbelförmig",
"elliptisch" und "parabelförmig" durch die Tendenz der Rich
tung des reflektierten Lichts am reflektierenden Punkt auf
der Bezugskurve 4 in bezug auf eine gerade Linie definiert,
welche durch den reflektierenden Punkt geht, der parallel zur
x-Achse verläuft. Diese Begriffe werden als Modifikatoren zur
Änderung eines Richtungsvektors des reflektierenden nichts am
reflektierenden Punkt verwendet, sowie zum Modifizieren eines
Kurvenabschnitts, welcher die Bezugskurve 4 enthält.
Fig. 4 ist eine Ansicht, welche die Definitionen der voran
stehenden Terme in bezug auf den Richtungsvektor des reflek
tierten Lichts zeigt.
Fig. 4 erläutert drei Arten des Einheitsrichtungsvektors,
welcher die Richtung des reflektierten Lichts anzeigt, wenn
ein Lichtstrahl, der von einer Punktlichtquelle zum Punkt Q
auf der Bezugskurve ausgesandt wird, an dem Punkt Q reflek
tiert wird, unter der Annahme, daß die Punktlichtquelle auf
dem Brennpunkt F liegt, der sich auf der x-Achse befindet.
In diesem Fall ist der Vektor "v_Qp" ein Vektor, der durch
den Punkt Q geht und entlang der geraden Linie L parallel
zur x-Achse verläuft, wobei die Richtung des Vektors "v_Qp"
gleich der positiven Richtung der x-Achse ist. Der Vektor
"v_Qe" ist ein Vektor, dessen vorderes Ende zur Seiten der
x-Achse gerichtet ist. Der Vektor "v_Qh" ist ein Vektor, des
vorderes Ende in eine solche Richtung gerichtet ist, daß die
se von der x-Achse getrennt ist.
Bei diesen Vektoren ist im Falle einer Parabel, infolge der
Analogie in der geometrischen Optik, bei welcher ein Licht
strahl, der vom Brennpunkt der Parabel ausgesandt wird, und
an einem Punkt auf der Parabel reflektiert wird, sich paral
lel zur Achse der Parabel ausbreitet, der Vektor "v_Qp" als
"parabelförmig" definiert. Im Falle einer Ellipse ist auf
grund der Analogie der Merkmale in der geometrischen Optik,
daß ein von einem der Brennpunkte der Ellipse ausgesandter
Lichtstrahl, der an einem Punkt auf der Ellipse reflektiert
wird, die Hauptachse der Ellipse an dem anderen Brennpunkt
kreuzt, der Vektor "v_Qe" als "ellipsenförmig" definiert. Im
Falle einer Hyperbel ist aufgrund der Analogie der Merkmale
in der geometrischen Optik, bei welcher ein von einem der
Brennpunkte der Hyperbel ausgesandter Lichtstrahl, der an
einem Punkt auf der Hyperbel reflektiert wird, sich mit fort
schreitender Ausbreitung von der Achse der Hyperbel entfernt,
der Vektor "v_Qh" als "hyperbelförmig" definiert.
Die Fig. 5 bis 7 sind Ansichten zur Erläuterung der Defini
tionen der voranstehend genannten Terme in bezug auf einen
Kurvenabschnitt der Bezugskurve 4. In diesen Ansichten ist
der Punkt S ein Endpunkt des Kurvenabschnitts der Bezugskur
ve 4 auf der Seite der x-Achse, und ist der Punkt E ein End
punkt des Kurvenabschnitts der Bezugskurve 4 auf der von der
x-Achse getrennten Seite.
Fig. 5 ist eine Ansicht zur Erläuterung des hyperbelförmigen
Kurvenabschnitts 4h. Der Richtungsvektor v_E, der die Aus
breitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt E dar
stellt, ist "hyperbelförmig". Der Richtungsvektor, der die
Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt S
angibt, ist "ellipsenförmig", wie durch den Vektor v_Se ge
zeigt. Alternativ hierzu ist der Richtungsvektor, welcher die
Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt S
angibt, "parabelförmig", wie durch den Vektor v_Sp gezeigt
ist.
Wenn der Vektor v_Se oder v_Sp parallel verschoben wird, so
daß der Endpunkt S mit dem Endpunkt E des Vektors v_E zusam
menfällt, wird der Zustand der Vektordrehung in der Zeich
nung auf der rechten Seite von Fig. 5 verdeutlicht. Der Vek
tor v_Q, welcher die Ausbreitungsrichtung des reflektierten
Lichts an einem beliebigen Punkt Q auf dem Kurvenabschnitt 4h
angibt, fällt daher mit dem Vektor v_Se oder dem Vektor v_Sp
an dem Punkt S zusammen. Wenn sich der Punkt Q in Richtung
zum Punkt E auf dem Kurvenabschnitt 4h bewegt wie durch den
Pfeil CW in Fig. 5 gezeigt, so dreht sich der Vektor v_Q im
Uhrzeigersinn, und stimmt mit dem Vektor v_E am Endpunkt E
überein.
Fig. 6 ist eine Ansicht, welche den "ellipsenförmigen" Kur
venabschnitt 4e zeigt. Der Richtungsvektor v_E, der die Aus
breitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt E an
gibt, ist "ellipsenförmig". Wie durch den Vektor v_Sh ge
zeigt, ist der Richtungsvektor, welcher die Ausbreitungsrich
tung des reflektierten Lichts am Endpunkt S angibt, "hyper
belförmig", oder, wie durch den Vektor v_Sp gezeigt, der die
Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt S
angebende Richtungsvektor ist "parabelförmig".
Wenn der Vektor v_Sh oder v_Sp parallel verschoben wird, so
daß der Endpunkt S mit dem Endpunkt E des Vektors v_E zusam
menfallen kann, so wird der Zustand der Vektordrehung in der
Zeichnung auf der rechten Seite von Fig. 6 verdeutlicht. Der
Vektor v_Q, welcher die Ausbreitungsrichtung des reflektier
ten Lichts an einem beliebigen Punkt Q auf dem Kurvenabschnitt
4e angibt, fällt daher mit dem Vektor v_Sh oder dem Vektor
v_Sp an dem Punkt S zusammen. Wenn sich der Punkt Q in Rich
tung auf den Punkt E auf dem Kurvenabschnitt 4e bewegt, wie
durch den Pfeil CCW in Fig. 6 gezeigt, dreht sich der Vektor
v_Q im Gegenuhrzeigersinn, und fällt mit dem Vektor v_E am
Endpunkt E zusammen.
Fig. 7 ist eine Ansicht, welche den "parabelförmigen" Kurven
abschnitt 4p zeigt. Der Richtungsvektor v_E, welcher die Aus
breitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt E an
gibt, ist "parabelförmig". Wie durch den Vektor v_Sh gezeigt,
ist der Richtungsvektor, welcher die Ausbreitungsrichtung des
reflektierten Lichts am Endpunkt S angibt, hyperbelförmig,
oder es ist, wie durch den Vektor v_Se gezeigt, der Richtungs
vektor, welcher die Ausbreitungsrichtung des reflektierten
Lichts am Endpunkt S angibt, "ellipsenförmig".
Wenn der Vektor v_Sh oder v_Se parallel verschoben wird, so
daß der Endpunkt S mit dem Endpunkt E des Vektors v_E zusam
menfallen kann, wird der Zustand der Vektordrehung in der
Zeichnung auf der rechten Seite von Fig. 7 verdeutlicht. Der
Vektor v_Q, welcher die Ausbreitungsrichtung des reflektier
ten Lichts an einem beliebigen Punkt Q auf dem Kurvenab
schnitt 4p darstellt, fällt daher mit dem Vektor v_Sh oder
dem Vektor v_Sp an dem Punkt S zusammen. Wenn der Punkt Q
sich in Richtung auf den Punkt E auf dem Kurvenabschnitt 4p
bewegt, und falls der Richtungsvektor am Endpunkt S der Vek
tor v_Se ist, wird durch den Pfeil CW in der Zeichnung ange
geben, so dreht sich der Vektor v_Q im Uhrzeigersinn, und
fällt mit dem Vektor v_E am Endpunkt E zusammen. Falls der
Richtungsvektor am Endpunkt S der Vektor v_Sh ist, wie durch
den Pfeil CCW in Fig. 7 gezeigt, so dreht sich der Vektor
v_Q im Gegenuhrzeigersinn und fällt mit dem Vektor v_E am
Endpunkt E zusammen.
Wie voranstehend geschildert wird der Kurvenabschnitt, wel
cher die Bezugskurve A bildet, in "hyperbelförmig", "ellip
senförmig" und "parabelförmig" unterteilt, entsprechend der
Änderung des Richtungsvektors des reflektierten Lichts am
Punkt Q auf dem Kurvenabschnitt zwischen dem Richtungsvektor
des reflektierten Lichts am Grenzpunkt E und dem Richtungs
vektor des reflektierten Lichts am Grenzpunkt S.
Wenn daher diese Terminologie verwendet wird, kann die in
Fig. 3 gezeigte Bezugskurve 4 folgendermaßen beschrieben wer
den. Wenn die Bezugskurve 4 von der x-Achse getrennt ist,
sind ein ellipsenförmiger Abschnitt und ein hyperbelförmiger
Abschnitt so angeordnet, daß sie abwechselnd wiederholt wer
den, und schließlich wird die Kurve an einen parabelförmigen
Abschnitt angeschlossen. Daher liegt ein hyperbelförmiger Ab
schnitt 4h1 an der rechten Seite (der positiven Richtung der
y-Achse) eines ellipsenförmigen Abschnitts 4e1, der einen
Richtungsvektor v0 aufweist, der zur positiven Richtung der
x-Achse am Ursprung 0 gerichtet ist, und der Richtungsvektor
v1 des reflektierten Lichts am Grenzpunkt Q1 zwischen beiden
Kurven ist ellipsenförmig ausgebildet. Ein ellipsenförmiger
Abschnitt 4e2 liegt neben der rechten Seite des Kurvenab
schnitts 4h1, und weiterhin liegt ein hyperbelförmiger Ab
schnitt 4h2 neben der rechten Seite des ellipsenförmigen Ab
schnitts 4e2. Schließlich setzt sich ein parabelförmiger Ab
schnitt 4p1, der an dem entferntesten Ort von der x-Achse
angeordnet ist, in dem hyperbelförmigen Abschnitt 4h2 fort.
Der Vektor v2 ist ein Richtungsvektor des reflektierten
Lichts am Grenzpunkt Q2 zwischen den Kurvenabschnitten 4h1
und 4e2, der Vektor v3 ist ein Richtungsvektor des reflek
tierten Lichts am Grenzpunkt Q3 zwischen den Kurvenabschnit
ten 4e2 und 4h2, und der Vektor v4 ist ein Richtungsvektor
des reflektierten Lichts am Grenzpunkt Q4 zwischen den Kur
venabschnitten 4h2 und 4p1. Es wird deutlich, daß die Vekto
ren v2 und v4 hyperbelförmig sind, und daß der Vektor v3
ellipsenförmig ist.
Es besteht die Tendenz, daß der Winkel, der zwischen der
x-Achse und jedem Vektor v1 bis v4 gebildet wird, sich allmäh
lich verringert, wenn der Vektor getrennt von der x-Achse an
geordnet ist. Bei diesem Beispiel nähert sich der Winkel an
den Winkel Null an, der durch den Vektor v5 am Endpunkt Q5
des parabelförmigen Abschnitts 4p1, der am Ende der Bezugskur
ve 4 angeordnet ist, in bezug auf die x-Achse gebildet wird
(so daß daher der Vektor v5 parallel zur x-Achse verläuft).
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der
Ausbildung eines Heizfadenbildes, welches auf dem Bildschirm
SCN projiziert wird, durch die Punkte, die symmetrisch zu den
Grenzpunkten Q1 bis Q4 auf der Bezugskurve 4 in Fig. 3 in be
zug auf die x-z-Ebene liegen, wobei der Bildschirm SCN vor den
symmetrischen Punkten in ausreichend großer Entfernung ange
ordnet ist. In diesem Fall werden diese symmetrischen Punkte
zur Erleichterung der Beschreibung auch als die Grenzpunkte
Q1 bis Q4 bezeichnet. Der Punkt N, der auf dem Bildschirm SCN
gezeigt ist, ist ein Schnitt, der durch die x-Achse und den
Bildschirm SCN gebildet wird.
Ein Heizfadenbild 5 (Q1), das an dem Grenzpunkt Q1 projiziert
wird, befindet sich an einem Ort entfernt von der Vertikal
linie V-V auf der linken Seite, die durch den Punkt N geht,
und parallel zur z-Achse verläuft. Ein Heizfadenbild 5 (Q2),
das an dem Grenzpunkt Q2 projiziert wird, befindet sich an
einem Ort entfernt von der Vertikallinie V-V auf der rechten
Seite. Da die Grenzpunkte Q1 und Q2 nahe an der x-Achse lie
gen, sind die projizierten Flächen dieser Heizfadenbilder
relativ groß.
Andererseits liegt ein Heizfadenbild 5 (Q3), welches an dem
Grenzpunkt Q3 projiziert wird, an einem Punkt nahe an der
Vertikallinie V-V auf der linken Seite. Ein Heizfadenbild 5
(Q4), welches an dem Grenzpunkt Q4 projiziert wird, befindet
sich an einem Ort nahe an der Vertikallinie V-V auf der rech
ten Seite. Da die Grenzpunkte Q3 und Q4 von der x-Achse ent
fernt angeordnet sind, sind die Projektionsflächen dieser
Heizfadenbilder relativ klein.
Wie voranstehend geschildert weist die Bezugskurve 4 eine
starke Streuwirkung in einem Bereich nahe an der x-Achse auf.
Ein Bereich der Bezugskurve 4 getrennt von der x-Achse trägt
zur Ausbildung einer Lichtintensitätsverteilung in einem Be
reich nahe an der Vertikallinie V-V bei.
In diesem Zusammenhang stellt die voranstehend geschilderte
Bezugskurve 4 nur ein Beispiel dar. Es wird darauf hingewie
sen, daß die Bezugskurve gemäß der vorliegenden Erfindung
nicht auf das spezielle Beispiel der in Fig. 3 gezeigten Be
zugskurve 4 beschränkt ist. Beispielsweise kann, wie in Fig. 9
gezeigt ist, die Bezugskurve 6 als Spline-Kurve gewählt wer
den, welche folgendermaßen ausgebildet ist. Ein elliptischer
Abschnitt 6e1 befindet sich auf der rechten Seite (der posi
tiven Richtung der y-Achse) des hyperbelförmigen Abschnitts
6h1, der auf der Seite des Ursprungs O liegt, und der ellip
tische Abschnitt 6e1 liegt neben dem hyperbelförmigen Ab
schnitt 6h1. Ein hyperbelförmiger Abschnitt 6h2 ist neben
dem hyperbelförmigen Abschnitt 6e1 auf der rechten Seite an
geordnet. Ein ellipsenförmiger Abschnitt 6e2 liegt neben dem
hyperbelförmigen Abschnitt 6h2 auf der rechten Seite. Schließ
lich setzt sich der ellipsenförmige Abschnitt 6e2 in einem
parabelförmigen Abschnitt 6p1 fort. In Fig. 9 ist der Vektor
v1 ein Richtungsvektor des reflektierten Lichts am Grenzpunkt
Q1 zwischen den Kurvenabschnitten 6h1 und 6e1, der Vektor v2
ist ein Richtungsvektor des reflektierten Lichts am Grenz
punkt Q2 zwischen den Kurvenabschnitten 6e1 und 6h2, der Vek
tor v3 ist ein Richtungsvektor des reflektierten Lichts an
dem Grenzpunkt Q3 zwischen den Kurvenabschnitten 6h2 und 6e2,
und der Vektor v4 ist ein Richtungsvektor des reflektierten
Lichts an dem Grenzpunkt Q4 zwischen den Kurvenabschnitten
6e2 und 6p1. Es wird deutlich, daß die Vektoren v1 und v3
hyperbelförmig sind, und die Vektoren v2 und v4 ellipsenför
mig sind. Es besteht die Neigung, daß der Winkel, der zwischen
der x-Achse und jedem der Vektoren vi bis v4 gebildet wird,
sich allmählich verringert, wenn der Vektor getrennt von der
x-Achse angeordnet ist. In diesem Beispiel nähert sich der
Winkel an den Winkel Null an, der durch den Vektor v5 am End
punkt Q5 des parabelförmigen Abschnitts 6p1, der am Ende der
Bezugskurve 6 liegt, in bezug auf die x-Achse gebildet wird
(was bedeutet, daß der Vektor v5 parallel zur x-Achse ver
läuft).
In bezug auf die Bezugskurve 4 oder 6 kann die Bezugskurve,
wenn ein parabelförmiger Abschnitt 7p zwischen dem ellipsen
förmigen Abschnitt 7e und dem hyperbelförmigen Abschnitt 7h,
wie in Fig. 10(a) gezeigt, angeordnet ist, oder wenn ein pa
rabelförmiger Abschnitt 8p zwischen dem hyperbelförmigen Ab
schnitt 8h und dem ellipsenförmigen Abschnitt 8e angeordnet
ist, wie in Fig. 10(b) gezeigt ist, selbst wenn die Richtung
des reflektierten Lichts wesentlich zwischen dem ellipsenför
migen Abschnitt und dem hyperbelförmigen Abschnitt geändert
wird, die Bezugskurve so ausgebildet werden, daß sie sich
glatt fortsetzt, wenn beide Kurvenabschnitte durch den para
belförmigen Kurvenabschnitt interpoliert werden. Da der para
belförmige Abschnitt neutral in bezug auf die Kurvenabschnit
te ist, die sich auf beiden Seiten befinden, kann daher eine
Änderung des Richtungsvektors verringert werden, wenn der
parabelförmige Abschnitt zwischen beiden Kurvenabschnitten
angeordnet wird.
Bei der voranstehenden Beschreibung liegt die Bezugskurve 4
In der Horizontalebene (x-y-Ebene), welche die optische Achse
enthält. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß die vorlie
gende Erfindung nicht auf die spezifische Ausführungsform be
schränkt ist, sondern die Bezugskurve auch folgendermaßen aus
gebildet sein kann. Eine Spline-Kurve wird in einer Ebene (ei
ner echten, ebenen Ebene oder einer gekrümmten Fläche) ausge
bildet, welche um einen vorbestimmten Winkel um die x-Achse
in bezug auf die Horizontalebene geneigt angeordnet ist, wel
che die optische Achse enthält. Eine Kurve, die erhalten wird,
wenn die voranstehend genannte Spline-Kurve auf die Horizon
talebene projiziert wird, wird als eine Bezugskurve festge
legt. Selbstverständlich kann der Winkel θ einen so kleinen
Wert wie 0° aufweisen, wobei in diesem Fall die voranstehende
Erläuterung für eine Bezugskurve auf einer horizontalen Ebene
gilt.
Daher wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist, auf einer geneigten
Oberfläche IS, die um die x-Achse um einen vorbestimmten
Winkel (θ) in bezug auf die x-y-Ebene gedreht wird, eine
Spline-Kurve 9 erzeugt, die aus einem hyperbelförmigen Ab
schnitt, einem ellipsenförmigen Abschnitt und/oder einem
parabelförmigen Abschnitt besteht. Eine Kurve 10, die man er
hält, wenn die voranstehend erwähnte Spline-Kurve 9 auf die
x-y-Ebene projiziert wird, kann als Bezugskurve eingesetzt
werden.
Wie voranstehend geschildert ist die Bezugskurve im wesent
lichen als Spline-Kurve auf solche Weise ausgebildet, daß
ein ellipsenförmiger Abschnitt und ein hyperbelförmiger Ab
schnitt so angeordnet sind, daß sie sich abwechselnd wieder
holen, oder ein ellipsenförmiger Abschnitt und ein hyperbel
förmiger Abschnitt so angeordnet sind, daß sie sich abwech
selnd wiederholen, unter der Bedingung, daß ein parabelförmi
ger Abschnitt zwischen dem ellipsenförmigen Abschnitt und dem
hyperbelförmigen Abschnitt angeordnet wird. In Fig. 3 oder
9 ist der Kurvenabschnitt, der sich am Ende der Bezugskurve
befindet, ein parabelförmiger Abschnitt. Allerdings wird
darauf hingewiesen, daß dieser Kurvenabschnitt nicht notwen
digerweise auf einen parabelförmigen Abschnitt beschränkt ist.
Die Fig. 12 bis 15 sind Darstellungen zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Ausbildung einer Basisoberfläche entsprechend
der Bezugskurve, die auf die voranstehend geschilderte Weise
ausgebildet wurde.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird an dem Punkt Q auf der Be
zugskurve 11 ein Richtungsvektor v_Q des reflektierten Lichts
am Punkt Q festgelegt. Unter der Annahme, daß eine Punktlicht
quelle an dem Bezugspunkt D angeordnet ist, der an der Vorder
seite oder der Rückseite des Brennpunkts F auf der x-Achse
liegt, breitet sich daher ein Lichtstrahl, der von der Punkt
lichtquelle ausgesandt und an dem Punkt Q reflektiert wird,
in der Richtung des Richtungsvektors v_Q aus.
Fig. 13 ist eine Ansicht, welche eine gedachte Oberfläche ei
nes Rotationsparaboloids PS zeigt, welches in bezug auf den
Punkt Q berechnet wird. Die gedachte Oberfläche des Rotations
paraboloids PS ist eine gekrümmte Oberfläche, deren Brenn
punkt der Bezugspunkt D ist, und die eine Drehsymmetrieachse
AS parallel zum Vektor v_Q aufweist, wobei der Punkt Q auf der
Oberfläche PS liegt.
Wie aus Fig. 14 hervorgeht, wird die voranstehend geschilder
te, gedachte Oberfläche des Rotationsparaboloids PS durch ei
ne gedachte Ebene π geschnitten, die durch den Punkt Q geht
und parallel zur z-Achse verläuft. In diesem Fall wird eine
Schnittlinie, die durch die gedachte Oberfläche des Rotations
paraboloids PS und die gedachte Ebene π gebildet wird, eine
Parabel 12. Die voranstehend geschilderte Parabel ist eindeu
tig auf einem frei wählbaren Punkt Q auf der Bezugskurve 11
definiert. Daher wird, wenn eine Parabel 12 bei jedem Punkt
Q auf der Bezugskurve 11 wie in Fig. 15 gezeigt vorgesehen
wird, eine gekrümmte Oberfläche als Gruppe von Parabeln 12
erzeugt. Diese gekrümmte Oberfläche wird als Basisoberfläche
festgelegt. Anders ausgedrückt wird die Basisoberfläche als
Hülloberfläche der gedachten Oberflächen von Rotationspara
boloiden erhalten, die entlang der Bezugskurve 11 ausgebildet
werden. In diesem Zusammenhang ist die Anzahl der Punkte F,
die auf der x-Achse eingerichtet werden, nicht auf eins be
grenzt, und kann sich die Position des Bezugspunktes D zwi
schen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich in bezug auf
die x-y-Ebene unterscheiden.
Fig. 16 ist eine Ansicht, die schematisch eine Anordnung der
Heizfadenbilder zeigt, die durch die Basisoberfläche 1 auf
einen Bildschirm projiziert werden, der an einem Ort angeord
net ist, der genügend weit von der Basisoberfläche 1 entfernt
ist. In der Zeichnung ist die Linie H-H eine Horizontallinie
entsprechend der y-Achse auf dem Bildschirm, die Linie V-V
ist eine Vertikallinie entsprechend der z-Achse auf dem Bild
schirm, und der Punkt HV ist ein Schnitt, der durch die Linie
H-H und V-V gebildet wird.
Da die Basisoberfläche 1 in bezug auf die x-z-Ebene bei die
sem Beispiel symmetrisch ausgebildet ist, sind die Heizfaden
bilder symmetrisch in bezug auf die Linie V-V angeordnet.
Sie befinden sich im allgemeinen unterhalb der Linie H-H. Je
größer die Projektionsfläche des Heizfadenbildes ist, desto
weiter entfernt von der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Daher liegt das Heizfadenbild, dessen Projektionsfläche klein
ist, an einem Ort nahe an dem Punkt HV.
In bezug auf die Heizfadenbilder 13, 13, . . . , die an den
Positionen nahe an der x-Achse auf der Basisoberfläche 1
projiziert werden, sind die Projektionsflächen groß, und
sie liegen an den von der Linie V-V entfernten Positionen.
Bei den Heizfadenbildern 14, 14, . . . , die an den Positionen
projiziert werden, die geringfügig von der x-Achse auf der
Basisoberfläche 1 entfernt sind, sind die Projektionsflächen
mittelgroß, und befinden sich an den Orten nahe an der Linie
V-V, verglichen mit den voranstehend genannten Heizfaden
bildern 13, 13, . . . In bezug auf die Heizfadenbilder 15,
15, . . . , die an den Orten entfernt von der x-Achse am Umfang der
Basisoberfläche 1 projiziert werden, sind die Projektions
flächen klein, und sie sammeln sich in einem relativ kleinen
Bereich nahe an dem Punkt HV.
Die voranstehend geschilderte Anordnung rührt von der Tat
sache her, daß, je näher an der x-Achse der Vektor liegt,
desto stärker der zwischen dem Vektor und der x-Achse gebil
dete Winkel vergrößert wird, im Falle der voranstehend er
wähnten Bezugskurve. In bezug auf den ellipsenförmigen Ab
schnitt und-den hyperbelförmigen Abschnitt wird daher der
Streuwinkel in Horizontalrichtung allmählich verringert, wenn
er getrennt von der x-Achse auf der Bezugskurve angeordnet
ist.
Die Kontrolle des voranstehend geschilderten Streuwinkels
ist für die Lichtverteilungssteuerung vorteilhaft, die bei
einer Glühlampe durchgeführt wird, bei welcher die Form
eines Heizfadenbildes durch eine Verzerrung der Form eines
Glaskolbens beeinflußt wird, welcher den Heizfaden umgibt.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung, welche den Aufbau
einer Glühlampe 16 zeigt. In dem Glaskolben 17 ist ein Heiz
faden 18 vorgesehen. Eine Zentralachse des Heizfadens 18 ist
in Richtung der x-Achse (der optischen- Achse) angeordnet.
Da der Glaskolben 17 auf solche Weise hergestellt ist, daß
er aus einem zylindrischen Glasteil ausgeschnitten ist, und
sein Endabschnitt abgedichtet wird, ist es schwierig, eine
Verformung auszuschalten, die in einem Abschnitt nahe an dem
Quetschdichtungsabschnitt des Glaskolbens hervorgerufen wird.
Daher gibt es einen Unterschied zwischen der Heizfadenbild
erzeugung, die durch einen Lichtstrahl 21 erfolgt, und der
Heizfadenbilderzeugung, die durch einen Lichtstrahl 22 her
vorgerufen wird. In diesem Fall wird der Lichtstrahl 21 von
dem Heizfaden 18 ausgesandt und gelangt durch einen zylindri
schen Abschnitt 17a des Glaskolbens 17, und wird dann auf
einer reflektierenden Oberfläche 20 reflektiert. Der Licht
strahl 22 wird von dem Heizfaden 18 ausgesandt und gelangt
durch einen Abschnitt 17b nahe an dem Quetschdichtungsab
schnitt 19 und wird dann auf der reflektierenden Oberfläche
20 reflektiert. Im letztgenannten Fall wird das Heizfaden
bild verzerrt durch die Verformung, die in der Nachbarschaft
des Quetschdichtungsabschnitts 19 des Glaskolbens hervorge
rufen wird.
Wie aus Fig. 17 hervorgeht, wird der Lichtstrahl von dem
Heizfaden 18 ausgesandt und gelangt durch den Abschnitt 17b
nahe an dem Quetschdichtungsabschnitt 19, und wird dann auf
einem Abschnitt der reflektierenden Oberfläche 20 nahe an
der x-Achse reflektiert. Daher erscheint dieser Einfluß auf
einem Heizfadenbild, welches eine große Projektionsfläche
aufweist.
Angesichts der Lichtverteilungssteuerung ist es vorzuziehen,
daß ein Heizfadenbild, dessen Form verzerrt ist, in Horizon
talrichtung wesentlich gestreut wird, so daß ein Projektions
muster ausgebildet werden kann, welches durch die gestrichel
te Linie 23 in Fig. 16 bezeichnet ist. Um das voranstehend
genannte Ziel zu erreichen, ist es wirksam, abwechselnd einen
elliptischen Abschnitt und einen hyperbelförmigen Abschnitt
auf der Bezugskurve zu wiederholen.
Im Gegensatz hierzu wird ein Lichtstrahl, der von dem Heiz
faden 18 ausgesandt wird, und durch den zylindrischen Ab
schnitt 17a des Glaskolbens 17 hindurchgeht, und an einem
Ort nahe am Umfang der reflektierenden Oberfläche 20 reflek
tiert wird, selten durch die Verformung des Glaskolbens 17
beeinflußt. Daher wird vorzugsweise der Lichtstrahl auf sol
che Weise gesteuert, daß die Heizfadenbilder, die eine klei
ne Projektionsfläche aufweisen, nicht so stark in Horizontal
richtung gestreut werden, und in einem Abschnitt nahe an dem
Punkt HV gesammelt werden, wie in einem Bereich erläutert,
der durch die gestrichelte Linie 24 in Fig. 16 festgelegt
wird, so daß diese Heizfadenbilder zur Ausbildung des zen
tralen Leuchtintensitätsabschnitts in dem Lichtverteilungs
muster beitragen können. Um den Beitrag eines ellipsenförmi
gen Abschnitts und eines hyperbelförmigen Abschnitts zur Be
zugskurve zu verringern, ist es daher wirksam, deren Streu
winkel zu verringern, oder den Beitrag eines parabelförmigen
Abschnitts zu erhöhen.
Wie voranstehend geschildert wird das Heizfadenbild, dessen
Projektionsfläche groß ist, die an einem Ort nahe an der opti
schen Achse auf der Basisoberfläche 1 projiziert wird, stark
in Horizontalrichtung gestreut. In bezug auf das Projektions
muster, welches eine Gruppe dieser Heizfadenbilder darstellt,
ist es daher möglich, die Breite am rechten Endabschnitt und
die Breite am linken Endabschnitt in Vertikalrichtung auf
rechtzuerhalten.
Das Heizfadenbild, dessen Projektionsfläche klein ist, die
an einem Ort entfernt von der optischen Achse auf der Basis
oberfläche 1 projiziert wird, trägt zur Ausbildung eines Ab
schnitts des Bildes nahe an dem Punkt HV bei.
In Fig. 16 sind die Heizfadenbilder 25, 25, . . . , die auf der
Linie V-V in Vertikalrichtung liegen, Bilder, die durch die
Punkte auf der Schnittlinie projiziert werden, welche durch
die Basisoberfläche 1 und die x-z-Ebene gebildet wird. Die
oberen Endabschnitte dieser Heizfadenbilder tragen ursprüng
lich zur Ausbildung des zentralen Lichtintensitätsabschnitts
in dem Lichtverteilungsmuster bei. Infolge der Ausbildung des
kreisförmigen Loches 2, welches als Einführungsloch für eine
elektrische Lampe verwendet werden soll, fehlt allerdings das
Zentrum. Daher tragen die oberen Endabschnitte dieser Heiz
fadenbilder nicht zur Ausbildung des zentralen Lichtintensi
tätsabschnitts bei.
Entsprechend der Basisoberfläche gemäß der vorliegenden Er
findung werden jedoch die Heizfadenbilder 15, 15, . . . , deren
Projektionsflächen klein sind, in einem Bereich gesammelt,
der durch die gestrichelte Linie 24 in Fig. 16 bezeichnet
ist. Der Mangel an Lichtintensität, der durch das Fehlen des
Heizfadenbildes 25 hervorgerufen wird, kann daher dadurch
ausgeglichen werden, daß die Heizfadenbilder 15, 15, . . . in
dem Bereich gesammelt werden, der durch die gestrichelte Linie
24 bezeichnet ist.
Wenn die voranstehend erwähnte Basisoberfläche 1 der nach
stehenden Operation unterworfen wird, durch welche die Ober
fläche wellenförmig ausgebildet werden kann, kann das Ausmaß
der Lichtstreuung stärker erhöht werden.
Zuerst wird die Normalverteilungstypfunktion "Aten" (X, W) =
exp (-(2 · X/W)ˆ2) erzeugt, bei welcher die Parameter X und W
verwendet werden. In diesem Fall ist die Funktion "exp()" ei
ne Exponentialfunktion, und "ˆ" bezeichnet eine Potenz. Der
Parameter "W" bezeichnet das Ausmaß einer Abschwächung. Die
Form der Funktion Y = Aten (X, W) ist in Fig. 18 gezeigt.
Als nächstes wird die periodische Funktion "WAVE (X, λ) =
(1-cos(360° · X/λ))/2 erzeugt, bei welcher die Parameter X und
λ verwendet werden. Der Parameter λ drückt die Anzahl an Wel
len des Kosinus aus, so daß der Parameter λ den Abstand der
Wellenzüge bezeichnet. Die Form der Funktion Y = WAVE (X, λ)
ist in Fig. 19 gezeigt. Bei diesem Beispiel wird die Kosinus
funktion als die periodische Funktion WAVE verwendet, aller
dings kann, falls dies erforderlich ist, eine andere periodi
sche Funktion verwendet werden.
Der voranstehend geschilderte Parameter W ist definiert als
W = λ · Ts, und eine Funktion, die erhalten wird, wenn die
Funktion Aten (X, W) mit der Funktion WAVE (X, λ) multipli
viert wird, ist als eine Funktion Damp (X, λ, Ts) definiert.
Dann wird, wie aus Fig. 20 hervorgeht, die Funktion Y = Damp
(X, λ, Ts) eine periodische Funktion, deren Wert ein Maximum
am Punkt X = 0 annimmt, und mit Annäherung an den Umfang ab
fällt.
Wie voranstehend geschildert wird, wenn der Wert der gedämpf
ten periodischen Funktion zum Ausdruck oder den Daten der
Basisoberfläche 1 hinzuaddiert wird, der reflektierenden Ober
fläche eines Streuwirkung verliehen. Infolge dieser Streuwir
kung ist es möglich, das reflektierte Licht nahe an der opti
schen Achse diffus auszubilden, und ist es ebenfalls möglich,
das reflektierte Licht am Umfang entfernt von der optischen
Achse so zu steuern, daß es zur Ausbildung des zentralen
Lichtintensitätsabschnitts in dem Lichtverteilungsmuster bei
tragen kann.
Es ist nicht erforderlich, daß die gesamte Oberfläche wellen
förmig ausgebildet wird. Nur ein Abschnitt der Oberfläche,
beispielsweise nur ein Bereich nahe an der optischen Achse,
kann wellenförmig ausgebildet werden.
Das Verfahren zur Ausbildung einer reflektierenden Oberfläche
gemäß der vorliegenden Erfindung kann folgendermaßen zusammen
gefaßt werden.
Eine Kurve, die auf einer Horizontalebene eingerichtet wird,
welche die optische Achse enthält, also eine Kurve, die auf
der x-y-Ebene eingerichtet wird, wird als eine Bezugskurve
eingestellt. Alternativ wird als Bezugskurve eine Kurve ge
wählt, die man erhält, wenn eine Kurve, die auf der Ebene
vorhanden ist, die um einen vorbestimmten Winkel in bezug
auf die x-Achse geneigt ist, auf die x-y-Ebene projiziert
wird. In diesem Fall wird die Lichtquelle, beispielsweise
ein Heizfaden, auf einen Ort nahe an dem Bezugspunkt D auf
der Bezugskurve auf solche Weise eingestellt, daß die Zen
trumsachse der Lichtquelle entlang der optischen Achse ver
läuft.
Die Bezugskurve wird auf solche Weise ausgebildet, daß ein
hyperbelförmiger Abschnitt und ein ellipsenförmiger Abschnitt,
deren Brennpunkte auf der optischen Achse liegen, so angeord
net sind, daß sie sich abwechselnd in der Richtung getrennt
von der optischen Achse wiederholen. In diesem Fall wird die
Form der Bezugskurve vorher so bestimmt, daß je näher an der
optischen Achse die Kurve liegt, desto größer der Winkel des
reflektierten Lichts ist, welches von der Lichtquelle ausge
sandt und an einem Punkt auf jeder Kurve der Bezugskurve in
bezug auf die optische Achse vergrößert wird.
Das gedachte Rotationsparaboloid PS wird folgendermaßen aus
gewählt. Das gedachte Rotationsparaboloid PS weist eine Achse
auf, die parallel zu einem Lichtvektor v_Q des reflektierten
Lichts verläuft, welches von dem Bezugspunkt D für die Bezugs
kurve ausgesandt wird, die auf der optischen Achse liegt, und
an einem Punkt Q auf der Bezugskurve reflektiert wird. Das
gedachte Rotationsparaboloid PS erstreckt sich durch den re
flektierenden Punkt Q, und der Brennpunkt des gedachten Rota
tionsparaboloids PS ist der Bezugspunkt D. Auf diese Weise
wird das gedachte Rotationsparaboloid PS ausgewählt.
Die Schnittlinie ergibt sich, wenn das gedachte Rotations
paraboloid PS durch eine gedachte Ebene π geschnitten wird,
welche den Lichtvektor v_Q enthält, der voranstehend unter (3)
beschrieben wurde, und parallel zur Vertikalachse verläuft.
Die Hülloberfläche wird als Gruppe von Schnittlinien erzeugt,
die erhalten werden, wenn die Operation, die voranstehend
unter (3) und (4) beschrieben wurde, bei einem beliebigen
Punkt Q auf der Bezugskurve wiederholt wird.
Eine Addition entsprechend einer Funktion, die aus einem Pro
dukt der Normalverteilungsfunktion und der periodischen Funk
tion besteht, wird auf der reflektierenden Oberfläche durch
geführt, so daß eine Gesamtreflexionsoberfläche oder ein Ab
schnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig ausgebil
det wird.
Die in Fig. 1 gezeigte Basisoberfläche 1 ist quadratisch, ge
sehen von vorne aus, jedoch wird die vordere Form der Basis
oberfläche der reflektierenden Oberfläche gemäß der vorliegen
den Erfindung frei wählbar festgelegt. Die vordere Form der
Basisoberfläche der reflektierenden Oberfläche ist daher nicht
auf ein Quadrat beschränkt, sondern kann ein Kreis sein, oder
rund ausgebildet werden.
Die Fig. 21 bis 40 sind Ansichten, welche eine Ausführungs
form zeigen, bei welcher die vorliegende Erfindung bei einem
reflektierenden Spiegel eines vorderen Scheinwerfers für ein
Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Die voranstehend erwähnte
Basisoberfläche 1 wird bei einer reflektierenden Oberfläche
eines rechteckigen, reflektierenden Spiegels eingesetzt, des
sen vordere Form in Querrichtung lang ist.
Fig. 21 ist eine Vorderansicht einer reflektierenden Ober
fläche 26a eines reflektierenden Spiegels 26. Die optische
Achse, die in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der
Zeichnung verläuft, ist als x-Achse festgelegt, wobei die
Seite des Betrachters die positive Richtung bildet. Die Hori
zontalachse senkrecht zur x-Achse ist als y-Achse definiert,
wobei die positive Richtung in der Figur rechts liegt. Die
Vertikalachse ist als z-Achse festgelegt, wobei die Richtung
in der Zeichnung nach oben die positive Richtung ist. Ein
rechteckiges Koordinatensystem wird durch diese x-, y- und
z-Achsen festgelegt, und der Schnittpunkt O der drei Achsen
ist der Ursprung 0.
Auf der reflektierenden Oberfläche 26a ist ein kreisförmiges
Loch 27 vorgesehen, welches zum Einführen einer elektrischen
Glühlampe verwendet wird, wobei das Zentrum des kreisförmi
gen Loches 27 mit dem Ursprung 0 zusammenfällt, gesehen von
der Vorderseite aus. Ein Heizfaden, der eine Lichtquelle bil
det, wird innerhalb des reflektierenden. Spiegels durch das
kreisförmige Loch 27 angeordnet.
In diesem Fall ist die reflektierende Oberfläche 26a in sechs
Bereiche 28(i) unterteilt (i = 1 bis b) durch die x-z-Ebene,
die x-y-Ebene, eine Halbebene, die als "PL1" bezeichnet wird,
und im Gegenuhrzeigersinn um die x-Achse um einen Winkel θ
in bezug auf die x-y-Ebene geneigt ist, und eine Halbebene,
die als "PL2" bezeichnet wird, und im Uhrzeigersinn um die
x-Achse herum um einen Winkel θ2 (< θ1) in bezug auf die
x-v-Ebene geneigt ist.
Bin Bereich 28(1) befindet sich in dem ersten Quadranten (y < 0,
z < 0) auf der y-z-Ebene, gesehen von vorne aus. Ein Be
reich 28(2) liegt in dem zweiten Quadranten (y < 0, z < 0)
auf der y-z-Ebene, gesehen von vorne aus.
Bereiche 28(3) und 28(4) befinden sich in dem dritten Qua
dranten (y < 0, z < 0) auf der y-z-Ebene, gesehen von vorne
aus. Ein Bereich 28(3) liegt auf der Oberseite der Halbebene
PL1, und der andere Bereich 28(4) liegt auf der Unterseite
der Halbebene PL1.
Die restlichen Bereiche 28(5) und 28(6) liegen in dem vier
ten Quadranten (y < 0, z < 0) auf der y-z-Ebene, gesehen von
vorne aus. Ein Bereich 28(5) liegt auf der Unterseite der
Halbebene PL2, und der andere Bereich 28(6) liegt auf der
Oberseite der Halbebene PL2.
Fig. 22 ist eine Ansicht, welche die Form einer Schnittlinie
zeigt, die sich ergibt, wenn die reflektierende Oberfläche
26a durch die x-y-Ebene geschnitten wird.
In diesem Beispiel ist die Bezugskurve 29, die auf der
x-y-Ebene ausgebildet wird, nicht symmetrisch in bezug auf die
x-z-Ebene. Ein Abschnitt der Bezugskurve 29, der oberhalb der
x-z-Ebene liegt, und ein Abschnitt der Bezugskurve 29. der
unterhalb der x-z-Ebene liegt, weisen jedoch einen gemein
samen Punkt der Anordnung auf, bei welcher ein ellipsenförmi
ger Abschnitt und ein hyperbelförmiger Abschnitt so angeord
net sind, daß sie abwechselnd wiederholt werden, wenn der
Punkt von der x-Achse getrennt angeordnet ist.
Die Bezugskurve 29 wird daher als Spline-Kurve ausgebildet,
die folgendermaßen zusammengesetzt ist. Ein Abschnitt 30 der
Bezugskurve 29, der sich auf der Seite von y < 0 befindet,
ist eine Spline-Kurve, die aus einem elliptischen Abschnitt
30e1 besteht, der auf der Seite des Ursprungs 0 liegt, einem
hyperbelförmigen Abschnitt 30h1 einem elliptischen Abschnitt
30e2, einem hyperbelförmigen Abschnitt 30h2, einem ellipsen
förmigen Abschnitt 30e3, und einem hyperbelförmigen Abschnitt
30h3, die in dieser Reihenfolge ausgehend von dem Ursprung 0
in positiver Richtung der y-Achse angeordnet sind.
Die Koordinatenwerte yi (i = 1 bis 6) auf der y-Achse stellen
die y-Koordinatenwerte der Grenzpunkte jeder Kurve dar. Daher
gibt y1 den y-Koordinatenwert des Grenzpunkts zwischen den
Kurvenabschnitten 30ea und 30h1 an, y2 den y-Koordinatenwert
des Grenzpunkts zwischen den Kurvenabschnitten 30h1 und 30e2
y3 den y-Koordinatenwert des Grenzpunkts zwischen den Kurven
abschnitten 30e2 und 30h2, y4 den y-Koordinatenwert des Grenz
punkts zwischen den Kurvenabschnitten 30h2 und 30e3, y5 den
y-Koordinatenwert des Grenzpunkts zwischen den Kurvenabschnit
ten 30e3 und 30h3, und y6 den y-Koordinatenwert des tndpunkts
des Kurvenabschnitts 30h3. In diesem Fall ist y0 = 0.
Der Richtungsvektor vo am Ursprung 0 ist parabelförmig. Er ist
in die positive Richtung der x-Achse gerichtet. Der Richtungs
vektor v1 am Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 30e1
und 30h1 ist ellipsenförmig, der Richtungsvektor v2 am Grenz
punkt zwischen den Kurvenabschnitten 30h1 und 30e2 ist hyper
belförmig, der Richtungsvektor v3 am Grenzpunkt zwischen den
Kurvenabschnitten 30e2 und 30h2 ist ellipsenförmig, der Rich
tungsvektor v4 an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnit
ten 30h2 und 30e3 ist hyperbelförmig, der Richtungsvektor v5
an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 30e3 und
30h3 ist ellipsenförmig, und der Richtungsvektor v6 an dem
Endpunkt des Kurvenabschnitts 30h3 ist hyperbelförmig.
Andererseits wird die Bezugskurve 29 folgendermaßen als
Spline-Kurve ausgebildet. Ein Abschnitt 31 der Bezugskurve 29,
der auf der Seite von y < 0 liegt, wird durch einen ellipsen
förmigen Abschnitt 31e1 gebildet, der auf der Seite des Ur
sprungs 0 liegt, durch einen hyperbelförmigen Abschnitt 31h1
einen ellipsenförmigen Abschnitt 31e2, einen hyperbelförmigen
Abschnitt 31h2, einen ellipsenförmigen Abschnitt 31e3, und
einen hyperbelförmigen Abschnitt 31h3, die in dieser Reihen
folge von der Seite des Ursprungs 0 aus in negativer Richtung
der y-Achse angeordnet sind.
In diesem Zusammenhang ist der Koordinatenwert "-yi" (i = 1
bis 6) auf der y-Achse ein Wert, bei welchem das negative
Vorzeichen zu dem voranstehend angegebenen Koordinatenwert
"yi" hinzuaddiert ist. Der Koordinatenwert "-yi" bezeichnet
eine y-Koordinate des Grenzpunkts jeder Kurve. Der Richtungs
vektor u1 an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten
31e1 und 31h1 ist ellipsenförmig, der Richtungsvektor u2 an
dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 31h1 und 31e2
ist hyperbelförmig, der Richtungsvektor u3 an dem Grenzpunkt
zwischen den Kurvenabschnitten 31e2 und 31h2 ist ellipsenför
mig, der Richtungsvektor u4 an dem Grenzpunkt zwischen den
Kurvenabschnitten 31h2 und 31e3 ist hyperbelförmig, der Rich
tungsvektor u5 an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnit
ten 31e3 und 31h3 ist ellipsenförmig, und der Richtungsvek
tor u6 an dem Endpunkt des Kurvenabschnitts 31h3 ist hyper
belförmig.
Fig. 23 ist eine Ansicht, welche die Lagebeziehung des Heiz
fadens in bezug auf die reflektierende Oberfläche zeigt. Bei
dieser Ausführungsform besteht die Lichtquelle aus einer
Glühlampe, die als H4-Lampe bezeichnet wird, und zwei Heiz
fäden aufweist, deren Zentralachsen entlang der optischen
Achse des reflektierenden Spiegels 26 verlaufen.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wird zur Erleichterung
der Verfolgung von Lichtstrahlen des projizierten Bildes an
genommen, daß die Formen der Heizfäden MB, SB, welche die
Lichtquellen darstellen, säulenförmig sind, und daß sie auf
der x-Achse oder an solchen Orten liegen, an welchen sie in
Berührung mit der x-Achse gelangen.
Der Heizfaden MB nahe am Ursprung 0 betrifft die Ausbildung
eines Fernlichtstrahls bei der Lichtverteilung, die für
Kraftfahrzeuge verwendet wird, und die Zentrumsachse des
Heizfadens MB fällt mit der x-Achse zusammen. In diesem
Zusammenhang betrifft der Brennpunkt F′ die Einstellung einer
horizontalen Bezugskurve in den Bereichen 28(1), 28(2) auf
der Oberseite (z < 0) der x-y-Ebene der reflektierenden Ober
fläche 26a. Der Brennpunkt F′ wird so festgelegt, daß er mit
einem Schnitt der vorderen Endfläche des Heizfadens MB und
der x-Achse zusammenfällt. Der Brennpunkt F′′ betrifft die
Einstellung einer horizontalen Bezugskurve in den Bereichen
28(3), 28(6) auf der Unterseite (z < 0) der x-y-Ebene der
reflektierenden Oberfläche 26a. Der Brennpunkt F′′ ist an ei
nem Ort eingestellt, der etwas näher an dem Ursprung 0 liegt
bis der Brennpunkt F′.
Der Heizfaden SB befindet sich an einem Ort, der etwas von
dem Heizfaden MB in positiver Richtung der x-Achse entfernt
ist, und betrifft die Erzeugung eines Abblendlichtstrahls bei
der Lichtverteilung von Kraftfahrzeugen. Die Zentrumsachse
des Heizfadens SB ist parallel zur x-Achse angeordnet, und
der Heizfaden SB kommt in Kontakt mit der x-Achse von oben
aus. In diesem Fall ist der in der Zeichnung dargestellte Be
zugspunkt D auf den Mittelpunkt einer geraden Linie gesetzt,
welche einen Punkt, an welchem die vordere Endoberfläche des
Heizfadens SB in Kontakt mit der x-Achse gelangt, mit einem
Punkt verbindet, an welchem die hintere Endoberfläche des
Heizfadens SB in Kontakt mit der x-Achse gelangt.
Unterhalb des Heizfadens SB ist eine Abschirmung SD vorge
sehen, deren Form im wesentlichen wannenartig ist. Wie aus
Fig. 24 hervorgeht, ist die Abschirmung SD an einem Halte
rungsteil (nicht gezeigt) in dem Glaskolben unter der Bedin
gung befestigt, daß ein oberer Randabschnitt der Abschirmung
SD geringfügig in bezug auf die Horizontalebene geneigt ist.
Diese Abschirmung SD ist dazu vorgesehen, sämtliches Licht
abzuschirmen, welches von dem Heizfaden SB in die Bereiche
28(4), 28(5) ausgeht, und um einen Anteil des Lichts
abzuschirmen, welches von dem Heizfaden SB in die Bereiche
28(3), 28(6) geht, im Falle der Ausstrahlung eines Abblend
lichtstrahls.
Die Fig. 25 bis 29 und die Fig. 31 bis 37 sind Ansichten zur
Erläuterung einer Anordnung der Heizfadenbilder, die du 21492 00070 552 001000280000000200012000285912138100040 0002019636299 00004 21373rch
jeden reflektierenden Bereich auf einen Bildschirm proji
ziert werden, der sich vor der reflektierenden Oberfläche 26a
befindet. In diesen Ansichten ist die Linie H-H eine Horizon
tallinie entsprechend der y-Achse auf dem Bildschirm, und ist
die Linie V-V eine Vertikallinie entsprechend der z-Achse auf
dem Bildschirm. Der Punkt HV ist ein Schnittpunkt der Linien
H-H und V-V.
Das in der Zeichnung dargestellte Heizfadenbild ist ein Bei
spiel für ein Bild, welches durch verschiedene repräsentati
ve Punkte projiziert wird, die auf den Schnittlinien ausge
wählt sind, welche durch die Ebenen von y = yi oder y = yi
(i = 1 bis 6), y = y0 und die reflektierende Ebene 26a gebil
det werden.
Die Fig. 25 bis 29 sind Ansichten von Beispielen für die An
ordnung des Heizfadenbildes im Falle der Ausstrahlung eines
Abblendlichtstrahls.
Fig. 25 ist eine Ansicht, welche eine Anordnung der Heizfaden
bilder zeigt, die von dem Bereich 28(1) projiziert werden.
Das Heizfadenbild 32(yi) (i = 1 bis 6), welches im wesentli
chen unterhalb der Linie H-H liegt, ist ein Heizfadenbild,
welches durch mehrere repräsentative Punkte projiziert wird,
die auf der Schnittlinie ausgewählt sind, welche durch die
Ebene y = yi (i = 1 bis 6) und dem Bereich 28(1) ausgebildet
wird.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, befinden sich die Heizfaden
bilder 32(yi), 32(y3), 32(y5) auf der rechten Seite der Linie
V-V, und je höher der y-Koordinatenwert ist, desto näher an
der Linie V-V liegt das Heizfadenbild 32.
Die Heizfadenbilder 32(y2), 32(y4), 32(y6) liegen auf der
linken Seite der Linie V-V, und je höher der y-Koordinaten
wert ist, desto näher-an der Linie V-V liegt das Heizfaden
bild 32.
Der Grund für die Auswahl der voranstehend geschilderten An
ordnung liegt daran, daß je na her an der x-Achse der Rich
tungsvektor auf der Bezugskurve liegt, desto stärker der Win
kel in bezug auf die x-Achse vergrößert wird.
Das Heizfadenbild 32(y0), welches auf der Linie V-V liegt,
ist ein Projektionsbild, das auf der Grenzlinie zwischen den
Bereichen 28(1) und 28(2) angeordnet ist. n diesem Ball ist
die Grenzlinie ein Abschnitt der Schnittlinie, die durch die
Ebene von y = y0 (= 0) und die reflektierende Oberfläche 26a
auf der Seite von z < 0 gebildet wird.
Fig. 26 ist eine Ansicht, welche die Anordnung des Heizfaden
bildes zeigt, welches von dem Bereich 28(2) projiziert wird.
Die Heizfadenbilder 33(yi) (i = 1 bis 6), die unterhalb der
Linie H-H liegen, sind Heizfadenbilder, die durch mehrere
repräsentative Punkte auf der Schnittlinie projiziert werden,
an welche die Ebene = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Ober
fläche des Bereichs 28(2) schneidet. In diesem Fall ist die
Anordnung entgegengesetzt jener des Heizfadenbildes 32(yi) in
bezug auf die Linie V-V.
Daher sind die Heizfadenbilder 33(y1), 33(y3), und 33(y5)
auf der linken Seite der Linie V-V angeordnet. Je größer der
Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der
Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Weiterhin sind die Heizfadenbilder 33(y2), 33(y4) und 33(y6)
auf der rechten Seite der Linie V-V angeordnet. Je größer
der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher
an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Fig. 27 ist eine Ansicht, welche die Anordnung der Heizfaden
bilder zeigt, die von dem Bereich 28(3) projiziert werden.
Die Heizfadenbilder 34(yi) (i = 1 bis 6), die an einem Ort
nahe an der Linie H-H oder an einem Ort etwas weiter oben
in bezug auf die Linie H-H liegen, sind Heizfadenbilder, die
durch mehrere repräsentative Punkte auf der Schnittlinie pro
jiziert werden, an welcher die Ebene y = yi (i = 1 bis 6)
die gekrümmte Oberfläche des Bereichs 28(3) schneidet.
Die Heizfadenbilder 34(yi), 34(y3) und 34(y5) befinden sich
auf der linken Seite der Linie V-V. Sie sind im wesentlichen
radial um den Punkt HV herum angeordnet. Je höher der
y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der
Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Die Heizfadenbilder 34(y2), 34(y4) und 34(y6) werden in ei
nem relativ kleinen Bereich gesammelt, der auf der rechten
Seite und unterhalb des Punktes HV liegt. Je höher der
y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der
Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Der schraffierte Abschnitt in der Zeichnung ist ein abgedeck
ter Bereich, in welchem Lichtstrahlen, die von dem Heizfaden
SB für das Abblendlicht ausgestrahlt werden, durch die Ab
schirmung SD abgeschirmt werden.
Fig. 28 ist eine Ansicht, welche die Anordnung der Heizfaden
bilder zeigt, die von dem Bereich 28(6) projiziert werden. Die
Heizfadenbilder 35(yi) (i = 1 bis 6), die an einem Ort nahe
an der Linie H-H oder an einem etwas oberhalb der Linie H-H
gelegenen Ort angeordnet sind, sind Heizfadenbilder, die durch
mehrere repräsentative Punkte auf der Schnittlinie projiziert
werden, an welchen die Ebene y = yi (t = 1 bis 6) die gekrümm
te Oberfläche des Bereichs 28(6) schneidet.
Die Heizfadenbilder 35(y1), 35(y3) und 35(y5) befinden sich
auf der rechten Seite der Linie V-V. Sie sind im wesentlichen
radial um den Punkt HV herum angeordnet. Je höher der y-Koor
dinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie
V-V liegt das Heizfadenbild.
Die Heizfadenbilder 35(y2), 35(y4) und 35(y6) werden in einem
relativ kleinen Bereich gesammelt, der auf der linken Seite
unterhalb des Punktes HV liegt. Je höher der y-Koordinaten
wert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V
liegt das Heizfadenbild.
Der schraffierte Abschnitt in der Figur ist ein abgedeckter
Abschnitt, in welchem Lichtstrahlen, die von dem Heizfaden SB
für den Abblendlichtstrahl ausgesandt werden, durch die Ab
schirmung SD abgeschirmt werden.
Fig. 29 ist eine schematische Darstellung des Projektions
musters 36, welches als Gruppe von Heizfadenbildern erhalten
wird, welche die voranstehend geschilderte Anordnung aufwei
sen.
Das Projektionsmuster 36 weist im wesentlichen die Form eines
Herzens auf. Ein oberer Randabschnitt des Projektionsmusters
36 springt in Richtung auf einen oberen Abschnitt in bezug
auf die Linie H-H vor, und ein schraffierter Abschnitt in der
Figur ist ein Abschnitt, in welchem Lichtstrahlen durch die
Abschirmung SD abgeschirmt werden.
Wie aus der Figur hervorgeht, liegt das Heizfadenbild desto
näher am Punkt HV, je kleiner die Projektionsfläche des Heiz
fadenbildes ist.
Fig. 30 ist eine schematische Darstellung des Projektions
musters 37, welches durch die reflektierende Oberfläche 26a
erzeugt wird, welche auf die voranstehend geschilderte Art
und Weise wellenförmig ausgebildet wurde.
Bei dieser Ausführungsform wird nur mit einem Bereich auf
der reflektierenden Oberfläche 26a nahe an der x-Achse eine
Wellenformbearbeitung durch die gedämpfte, periodische Funk
tion durchgeführt. Deswegen ist das Projektionsmuster 37 in
Horizontalrichtung stärker gestreut als das Projektionsmuster
36, und ist ein Bereich vergrößert, der an der Ausbildung
von Schnittlinien teilnimmt. In diesem Zusammenhang werden
eine geneigte Schnittlinie, die in bezug auf die Linie H-H
geneigt angeordnet ist, sowie eine Horizontalschnittlinie,
die parallel zur Linie H-H verläuft, durch Abdeckung des
schraffierten Abschnitts in der Figur durch die Abschirmung
SD erzeugt.
Die Fig. 31 bis 37 sind Ansichten, welche Beispiele für die
Ausbildung des Heizfadenbildes zeigen, wenn die Ausstrahlung
des Fernlichts erfolgt.
Fig. 31 zeigt die Anordnung eines Heizfadenbildes, welches
durch den Bereich 28(1) ausgestrahlt wird. Die Heizfadenbil
der 38(yi) (i = 1 bis 6), die an einem Ort auf der Linie H-H
oder in bezug auf die Linie H-h weiter oben liegen, stellen
Heizfadenbilder dar, die durch mehrere repräsentative Punkte
auf der Schnittlinie projiziert werden, an welcher die Ebene
y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Oberfläche des Bereichs
28(1) kreuzt.
Wie aus der Figur hervorgeht, liegen die Heizfadenbilder
38(y1), 38(y3) und 38(y5) auf der rechten Seite der Linie
V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist,
desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Die Heizfadenbilder 38(y2), 38(y4) und 38(y6) liegen auf der
linken Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert
des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt
das Heizfadenbild.
Das Heizfadenbild 38(y0), das auf der Linie V-V liegt, ist
ein Projektionsbild, das durch einen Punkt erzeugt wird, der
auf einer Grenzlinie zwischen den Bereichen 28(1) und 28(2)
liegt. In diesem Fall ist die Grenzlinie ein Abschnitt der
Schnittlinie auf der Seite z < 0, wo die Ebene (y = y0 (= 0))
die reflektierende Oberfläche 26a kreuzt bzw. schneidet.
Fig. 32 ist eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes,
welches von dem Bereich 28(2) projiziert wird. Die Heizfaden
bilder 39(yi) (i = 1 bis 6), die an einem Ort auf der Linie
H-H angeordnet sind, oder auf einen in bezug auf die Linie
H-H weiter oben liegenden Abschnitt, stellen Heizfadenbilder
dar, die durch mehrere repräsentative Punkte auf der Schnitt
linie projiziert werden, an welcher die Ebene y = yi (i = 1
bis 6) die gekrümmte Oberfläche des Bereichs 28(2) kreuzt
oder schneidet. Die Anordnung ist entgegengesetzt jener des
Heizfadenbildes 38(yi) in bezug auf die Linie V-V.
Die Heizfadenbilder 39(y1), 39(y3) und 39(y5) befinden sich
auf der linken Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordi
natenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie
V-V liegt das Heizfadenbild.
Die Heizfadenbilder 39(y2), 39(y4) und 39(y6) liegen auf der
rechten Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert
des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt
das Heizfadenbild.
Fig. 33 ist eine Ansicht, welche die Ausbildung der Heizfaden
bilder zeigt, die von dem Bereich 28(3) projiziert werden.
Die Heizfadenbilder 40(yi) (i = bis 6), die an einem Ort
auf der Linie H-H oder an einem Ort nahe an der Linie H-H
liegen, sind Heizfadenbilder, die durch mehrere repräsentati
ve Punkte auf der Schnittlinie projiziert werden an welcher
die Ebene y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Oberfläche des
Bereichs 28(3) schneidet.
Die Heizfadenbilder 40(y1) und 40(y3) befinden sich auf der
linken Seite der Linie V-V. Sie sind radial um den Punkt HV
herum angeordnet. Das Heizfadenbild 40(y3) befindet sich an
einem Ort, der näher an dem Punkt HV liegt, als das Heiz
fadenbild 40(y1). Das Heizfadenbild 40(y5) liegt an einem Ort
nahe dem Punkt HV.
Die Heizfadenbilder 40(y2), 40(y4) und 40(y6) liegen auf der
rechten Seite der Linie V-V an einem Ort auf der Linie H-H,
oder an einem in bezug auf die Linie H-H weiter unten gelege
nen Ort. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes
ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Fig. 34 ist eine Ansicht der Ausbildung von Heizfadenbildern,
die durch den Bereich 28(4) projiziert werden. Die Heizfaden
bilder 41(yi) (i = 1 bis 6), die im wesentlichen weiter unten
liegen als die Linie H-H, sind Heizfadenbilder die von meh
reren repräsentativen Punkten auf der Schnittlinie projiziert
werden, an welche die Ebene y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümm
te Oberfläche des Bereichs 28(4) kreuzt.
Wie aus der Figur hervorgeht, liegen die Heizfadenbilder
41(y1) und 41(y3) auf der linken Seite; der Linie V-V. Je
größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto
näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild. Das Heiz
fadenbild 41(y5) befindet sich nahe an dem Punkt HV.
Die Heizfadenbilder 41(y2), 41(y4) und 41(y6) liegen weiter
unten als die Linie H-H auf der rechten Seite der Linie V-V.
Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist,
desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
In diesem Zusammenhang stellt das Heizfadenbild 41(y0), das
auf der Linie V-V liegt, ein Projektionsbild dar, welches
durch einen Punkt gebildet wird, der auf einer Grenzlinie
zwischen den Bereichen 28(3) und 28(4) liegt. Hierbei ist
die Grenzlinie ein Abschnitt der Schnitt- oder Kreuzungslinie
auf der Seite z < 0, wo die Ebene (y = y0 (= 0)) die Refle
xionsoberfläche 26a kreuzt.
Fig. 35 ist eine Ansicht, welche eine Anordnung der Heiz
fadenbilder zeigt, die von dem Bereich 28(5) aus projiziert
werden. Die Heizfadenbilder 42(yi) (i = 1 bis 6), die an ei
nem Ort auf der Linie H-H liegen, sind Heizfadenbilder, die
durch mehrere repräsentative Punkte auf der Schnitt- oder
Kreuzungslinie projiziert werden, an welcher die Ebene y =
yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Oberfläche des Bereichs 28(5)
kreuzt. Die Anordnung ist entgegengesetzt jener des Heiz
fadenbildes 41(yi) in bezug auf die Linie V-V.
Die Heizfadenbilder 42(y1) und 42(y3) liegen auf der rech
ten Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des
Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt das
Heizfadenbild. Das Heizfadenbild 42(y5) liegt näher an dem
Punkt HV.
Die Heizfadenbilder 42(y2), 42(y4) und 42(y6) liegen an einem
Ort beinahe auf der Linie H-H auf der linken Seite der Linie
V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist,
desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Fig. 36 ist eine Ansicht, welche eine Ausbildung der Heiz
fadenbilder zeigt, die von dem Bereich 28(6) aus projiziert
werden. Die Heizfadenbilder 43(yi) (i = 1 bis 6), die an ei
nem Ort auf der Linie H-H oder an einem Ort nahe an der Linie
H-H liegen, sind Heizfadenbilder, die durch mehrere repräsen
tative Punkte auf der Schnittlinie projiziert werden, an wel
cher die Ebene y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Oberfläche
des Bereichs 28(6) kreuzt.
Die Heizfadenbilder 43(y1), 43(y3) und 43(y5) liegen an ei
nem Ort beinahe auf der Linie H-H unmittelbar rechts von der
Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbil
des ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Die Heizfadenbilder 43(y2), 43(y4) und 43(y6) liegen an ei
nem Ort nahe an der Linie H-H auf der linken Seite der Linie
V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist,
desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Fig. 37 ist eine schematische Darstellung des Projektions
musters 44, das als Gruppe der Heizfadenbilder erhalten wird,
welche wie voranstehend geschildert ausgebildet sind. Das
Projektionsmuster 44 wird ellipsenförmig ausgebildet, wobei
der Punkt HV das Zentrum der Ellipse bildet, und die Haupt
achse der Ellipse in Querrichtung angeordnet ist.
Fig. 38 ist eine schematische Darstellung des Projektions
musters 45, welches durch die reflektierende Oberfläche 26a
gebildet wird, welche auf die voranstehend geschilderte Art
und Weise wellenförmig ausgebildet wurde.
Das Projektionsmuster 45 wird als Ergebnis der Bearbeitung
in eine Wellenform erhalten, welche durch die periodische
Dampfungsfunktion nur in einem Bereich auf der reflektieren
den Oberfläche 26a nahe an der x-Achse durchgeführt wird,
wobei das voranstehend erwähnte Projektionsmuster 44 als Aus
gangsform verwendet wird. Das Projektionsmuster 45 wird auf
solche Weise ausgebildet, daß das voranstehend geschilderte
Projektionsmuster 44 in Horizontalrichtung stark gestreut
wird.
Das Lichtverteilungsmuster einer Lampe wird endgültig durch
die Wirkung der Vorderlinse erhalten, die auf das Projektions
muster einwirkt, welches durch die reflektierende Oberfläche
26a ausgebildet wird. Allerdings kann bei dem reflektierenden
Spiegel gemäß der vorliegenden Erfindung ein Lichtverteilungs
muster, welches den vorbestimmten Lichtverteilungsstandard
erfüllt, durch die Einwirkung der reflektierenden Oberfläche
26a erhalten werden. Daher ist es möglich, eine Vorderlinse
ohne irgendeine Funktion zum Ändern des Lichts einzusetzen,
oder eine solche Vorderlinse, die nur eine geringe Einwirkung
auf das Licht hat.
Die Fig. 39 und 40 sind schematische Darstellungen von Licht
verteilungsmustern. Fig. 39 ist eine Ansicht, welche ein
Lichtverteilungsmuster 46 in bezug auf einen Abblendlicht
strahl zeigt, und Fig. 40 ist ein Lichtverteilungsmuster 47,
welches einen Fernlichtstrahl betrifft. Eine gestrichelte
Linie in Fig. 39 ist als Vergleichsbeispiel dargestellt, und
bezeichnet eine Unterkante des Lichtverteilungsmusters im
Falle der Verwendung einer reflektierenden Oberfläche "a"
die in den Fig. 41 bis 43 dargestellt ist, oder einer reflek
tierenden Oberfläche "j", die in den Fig. 45 bis 47 gezeigt
ist. Bei dem voranstehend geschilderten Vergleichsbeispiel
ist die Breite des Lichtverteilungsmusters in Vertikalrich
tung drastisch verringert, sobald das Muster getrennt von
der Linie V-V angeordnet ist. Andererseits kann bei dem Licht
verteilungsmuster 46 gemäß der vorliegenden Erfindung die
Breite des Lichtverteilungsmusters in Vertikalrichtung aus
reichend sichergestellt werden, wie in der Zeichnung darge
stellt ist.
Aus den voranstehenden Erläuterungen wird deutlich, daß ge
maß der Erfindung dann, wenn die Bezugskurve durch wieder
holte Anordnung eines hyperbelförmigen Abschnitts und eines
ellipsenförmigen Abschnitts ausgebildet wird, ein Heizfaden
bild, dessen Projektionsfläche groß ist, und welches durch
das Zentrum einer reflektierenden Oberfläche erhalten wird,
stark in der Horizontalrichtung gestreut werden kann so daß
Lichtstrahlen in Horizontalrichtung stark gestreut oder dif
fus ausgebildet werden können, während die Breite in Verti
kalrichtung ausreichend sichergestellt ist. Darüber hinaus
kann ein Heizfadenbild, dessen Projektionsfläche klein ist,
und welches aufgrund der Einwirkung des Umfangs einer reflek
tierenden Oberfläche erhalten wird, in dem zentralen Licht
intensitätsabschnitt in dem Lichtverteilungsmuster gesammelt
werden. Daher ist es möglich, die zentrale Lichtintensität
sicherzustellen, die von dem Lichtverteilungsstandard gefor
dert wird. Daher ist es möglich, ein derartiges Problem zu
lösen, daß beide Endabschnitte eines Lichtverteilungsmusters
in Horizontalrichtung schlank werden, und die Erkennbarkeit
am Umfang verringert ist. Es ist ebenfalls möglich, jenes
Problem zu lösen, daß die erforderliche Lichtmenge nicht in
den zentralen Lichtintensitätsabschnitt geschickt wird, in
folge des Versuchs, Licht in Horizontalrichtung zu streuen
oder diffus auszubilden.
Darüber hinaus können gemäß der vorliegenden Erfindung die
Kurvenabschnitte, welche die Bezugskurve ausbilden, glatt
miteinander verbunden werden, wenn ein parabelförmiger Ab
schnitt zwischen dem hyperbelförmigen Abschnitt und dem
ellipsenförmigen Abschnitt auf der Bezugskurve angeordnet
wird, oder wenn der hyperbelförmige Abschnitt oder der ellip
senförmige Abschnitt auf der Bezugskurve in einen parabel
förmigen Abschnitt am Umfang der reflektierenden Oberfläche
fortgesetzt wird.
Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung, auf
der Grundlage einer Funktion, die aus einem Produkt der Nor
malverteilungsfunktion und der periodischen Funktion besteht,
eine gesamte reflektierende Oberfläche oder ein Abschnitt
der reflektierenden Oberfläche wellenförmig ausgebildet, so
daß Lichtstrahlen in der Horizontalrichtung stärker gestreut
oder diffus ausgebildet werden können. Auf diese Weise kann
das Ausmaß der Abhängigkeit des reflektierenden Spiegels von
der Streuwirkung der Vorderlinse wesentlich verringert wer
den.
Claims (25)
1. Scheinwerfer für ein Fahrzeug, mit einer Lichtquelle und
einem reflektierenden Spiegel, der eine optische Achse
aufweist und ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung
stellen kann, welches eine Lichtverteilung aufweist, bei
welchem Lichtstrahlen in Horizontalrichtung gestreut wer
den, und eine zentrale Lichtintensität auf einem vorbe
stimmten Niveau gehalten wird, wobei der reflektierende
Spiegel aufweist:
- (a) eine Bezugskurve, die einen Brennpunkt aufweist, und auf einer horizontalen Oberfläche liegt, welche die opti sche Achse enthält;
- (b) wobei die Bezugskurve eine Verbundkurve ist, welche zumindest einen hyperbelförmigen Kurvenabschnitt aufweist, dessen Brennpunkt auf der optischen Achse liegt, und zu mindest einen ellipsenförmigen Kurvenabschnitt, dessen Brennpunkt auf der optischen Achse liegt, wobei der zumin dest eine hyperbelförmige Kurvenabschnitt und der zumin dest eine ellipsenförmige Kurvenabschnitt in einer Rich tung ausgerichtet sind, welche sich von jener der optischen Achse unterscheidet;
- (c) wobei der Winkel des reflektierten Lichts in bezug auf die optische Achse an einem Punkt sowohl auf dem hyperbel förmigen als auch auf dem ellipsenförmigen Kurvenabschnitt der Bezugskurve größer wird, wenn die Kurvenabschnitte näher an der optischen Achse liegen; und
- (d) wobei die reflektierende Oberfläche, welche eine paral lel zum Lichtvektor reflektierten Lichts verlaufende Achse aufweist, die erhalten wird, wenn Licht, von welchem ange nommen wird, daß es von einem Bezugspunkt der Bezugskurve aus ausgesandt wird, die sich auf der optischen Achse be findet, an einem frei wählbaren Punkt auf der Bezugskurve reflektiert wird, wobei die reflektierende Oberfläche als Gruppe von Schnittlinien definiert ist, die erhalten wer den, wenn eine gedachte Oberfläche eines Rotationspara boloids, die durch den reflektierenden Punkt geht, und deren Brennpunkt der Bezugspunkt ist, durch eine gedachte Ebene geschnitten wird, die parallel zu einer Vertikal achse verläuft, welche den Lichtvektor enthält.
2. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein parabelförmiger Kurvenabschnitt
zwischen einem hyperbelförmigen Kurvenabschnitt und einem
ellipsenförmigen Kurvenabschnitt der Bezugskurve angeord
net ist.
3. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß entweder ein hyperbelförmiger Kurven
abschnitt oder ein ellipsenförmiger Kurvenabschnitt sich
in einem Endkurvenabschnitt fortsetzt, der am Umfang der
reflektierenden Oberfläche liegt, und weder hyperbelför
mig noch ellipsenförmig ist.
4. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endkurvenabschnitt parabelförmig
ist.
5. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der reflektie
renden Oberfläche einer Streuungserhöhungsfunktion ausge
setzt wird, welche ein Produkt einer Normalverteilungs
funktion und einer periodischen Funktion aufweist, wodurch
der Abschnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig
ausgebildet wird.
6. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte reflek
tierende Oberfläche der Streuungserhöhungsfunktion unter
worfen wird.
7. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der reflek
tierenden Oberfläche einer Streuungserhöhungsfunktion
ausgesetzt ist, welche ein Produkt einer Normalvertei
lungsfunktion und einer periodischen Funktion umfaßt,
wodurch der Abschnitt der reflektierenden Oberfläche
wellenförmig ausgebildet wird.
8. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte reflek
tierende Oberfläche der Einwirkung der Streuungserhöhungs
funktion unterworfen wird.
9. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mit zumindest einem Abschnitt der
reflektierenden Oberfläche eine Streuungserhöhungsfunk
tion durchgeführt wird, welche ein Produkt einer Normal
verteilungsfunktion und einer periodischen Funktion ent
hält, wodurch der Abschnitt der reflektierenden Oberflä
che wellenförmig ausgebildet wird.
10. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte reflek
tierende Oberfläche der Einwirkung der Streuungserhöhungs
funktion unterliegt.
11. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche ein
Einführungsloch zum Einführen der Lichtquelle aufweist,
die im wesentlichen im Zentrum einer reflektierenden
Oberfläche angeordnet ist, wobei sich die Zentrumsachse
der Lichtquelle, die in den reflektierenden Spiegel durch
das Einführungsloch eingeführt wurde, entlang der opti
schen Achse erstreckt, und die Lichtquelle nahe an einem
Bezugspunkt liegt, der von dem Brennpunkt der Bezugskurve
entfernt angeordnet ist.
12. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Bezugspunkt auf der Vorder
seite oder der Rückseite des Brennpunkts der Bezugskurve
befindet.
13. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere hyperbelförmige Kurvenab
schnitte und mehrere ellipsenförmige Kurvenabschnitte
vorgesehen sind, wobei sich die ellipsenförmigen Kurven
abschnitte und die hyperbelförmigen Kurvenabschnitte
abwechselnd wiederholen.
14. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere hyperbelförmige Kurvenab
schnitte und mehrere ellipsenförmige Kurvenabschnitte
vorgesehen sind, wobei sich die ellipsenförmigen Kurven
abschnitte und die hyperbelförmigen Kurvenabschnitte
abwechselnd wiederholen.
15. Scheinwerfer für ein Fahrzeug, mit einer Lichtquelle und
einem reflektierenden Spiegel, der eine optische Achse
aufweist, und ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung
stellen kann, welches eine Lichtverteilung aufweist, bei
welcher Lichtstrahlen in einer Horizontalrichtung gestreut
werden, und die Lichtintensität im Zentrum auf einem
vorbestimmten Niveau gehalten wird, wobei der reflektie
rende Spiegel aufweist:
- (a) eine Bezugskurve, die einen Brennpunkt aufweist, und zumindest einen Abschnitt der Kurve, den man erhält, wenn eine projizierbare Kurve auf die horizontale Oberfläche projiziert wird, welche die optische Achse enthält, wobei die projizierbare Kurve auf eine Oberfläche gerichtet wird, die um einen vorbestimmten Winkel um die optische Achse herum in bezug auf die horizontale Oberfläche ge neigt ist, welche die optische Achse enthält;
- (b) wobei die Bezugskurve eine Verbundkurve ist, welche zumindest einen hyperbelförmigen Kurvenabschnitt aufweist, dessen Brennpunkt auf der optischen Achse liegt sowie zumindest einen ellipsenförmigen Kurvenabschnitt, dessen Brennpunkt auf der optischen Achse liegt, wobei zumindest entweder der hyperbelförmige Kurvenabschnitt oder der zumindest eine ellipsenförmige Kurvenabschnitt in einer Richtung ausgerichtet ist, die sich von jener der opti schen Achse unterscheidet;
- (c) ein Einführungsloch zum Einführen einer Lichtquelle, die im wesentlichen im Zentrum einer reflektierenden Oberfläche angeordnet ist, wobei eine Zentrumsachse einer Lichtquelle, die in den reflektierenden Spiegel durch das Einführungsloch eingeführt wird, entlang der optischen Achse verläuft, und die Lichtquelle nahe an einem Bezugs punkt liegt, der von dem Brennpunkt der Bezugskurve ge trennt ist;
- (d) wobei ein Winkel reflektierten Lichts in bezug auf die optische Achse an einem Punkt sowohl auf dem hyper belförmigen als auch auf dem ellipsenförmigen Kurvenab schnitt der Bezugskurve größer wird, wenn die Kurvenab schnitte näher an der optischen Achse angeordnet sind; und
- (e) wobei die reflektierende Oberfläche eine Achse auf weist, die parallel zu einem Lichtvektor reflektierten Lichts verläuft, der erhalten wird, wenn Licht, von wel chem angenommen wird, daß es von einem Bezugspunkt der Bezugskurve ausgesandt wird, der auf der optischen Achse liegt, an einem frei wählbaren Punkt auf der Bezugskurve reflektiert wird, wobei die reflektierende Oberfläche als Gruppe von Schnittlinien festgelegt ist, die erhal ten werden, wenn eine gedachte Oberfläche eines Rota tionsparaboloids, die durch den reflektierenden Punkt hindurchgeht, und deren Brennpunkt der Bezugspunkt ist, durch eine gedachte Ebene geschnitten wird, die parallel zu einer Vertikalachse verläuft, welche den Lichtvektor enthält.
16. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß ein parabelförmiger Kurvenabschnitt
zwischen einem hyperbelförmigen Kurvenabschnitt und einem
ellipsenförmigen Kurvenabschnitt der Bezugskurve angeord
net ist.
17. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß entweder ein hyperbelförmiger Kurven
abschnitt oder ein ellipsenförmiger Kurvenabschnitt sich
in einem parabelförmigen Kurvenabschnitt am Umfang der
reflektierenden Oberfläche fortsetzt.
18. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der reflek
tierenden Oberfläche durch eine Funktion verformt wird,
welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und
einer periodischen Funktion aufweist, wobei zumindest ein
Abschnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig
ausgebildet wird.
19. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der reflek
tierenden Oberfläche durch eine Funktion verformt wird,
welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und
einer periodischen Funktion aufweist, wobei zumindest ein
Abschnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig
ausgebildet wird.
20. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der reflek
tierenden Oberfläche durch eine Funktion verformt wird,
welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und
einer periodischen Funktion aufweist, wobei zumindest ein
Abschnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig
ausgebildet wird.
21. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere hyperbelförmige Kurvenab
schnitte und mehrere ellipsenförmige Kurvenabschnitte
vorgesehen sind, wobei sich die ellipsenförmigen Kurven
abschnitte und die hyperbelförmigen Kurvenabschnitte ab
wechselnd wiederholen.
22. Scheinwerfer für ein Fahrzeug, der eine Lichtquelle und
einen reflektierenden Spiegel aufweist, der mit einer
optischen Achse versehen ist, die von seinem Zentrumsab
schnitt aus ausgeht, und ein Lichtverteilungsmuster zur
Verfügung stellen kann, welches eine Lichtverteilung auf
weist, bei welcher Lichtstrahlen in einer Horizontalrich
tung gestreut werden, und eine zentrale Lichtintensität
auf einem vorbestimmten Niveau gehalten wird, wobei der
reflektierende Spiegel:
- (a) durch eine Bezugskurve festgelegt wird, die einen Brennpunkt aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt die ser Kurve erhalten wird, wenn eine projizierbare Kurve auf die horizontale Oberfläche projiziert wird, welche die optische Achse enthält, wobei die projizierbare Kur ve auf einer Oberfläche liegt, die um einen vorbestimm ten Winkel um die optische Achse herum in bezug auf die horizontale Oberfläche geneigt angeordnet ist, welche die optische Achse enthält, und die Bezugskurve durch wiederholte Anordnung eines hyperbelförmigen Abschnitts und eines ellipsenförmigen Abschnitts gebildet wird; und
- (b) aufweist:
eine Vorrichtung zur Erzeugung einer ersten Vielzahl von Heizfadenbildern, deren Verzerrung groß ist, die eine große Projektionsfläche aufweisen, die durch einen Ab schnitt nahe am Zentrum der reflektierenden Oberfläche erhalten wird, der in Horizontalrichtung stark gestreut wird, so daß die Vertikalbreite an dem Endabschnitt des Lichtverteilungsmusters in Horizontalrichtung ausreichend sichergestellt werden kann; und
eine Vorrichtung zur Erzeugung einer zweiten Vielzahl an Heizfadenbildern, deren Verzerrung klein ist, und die ei ne kleine Projektionsfläche aufweisen, die durch einen Abschnitt nahe am Umfang der reflektierenden Oberfläche erhalten wird, der so gesteuert wird, daß er zur Ausbil dung eines zentralen Lichtintensitätsabschnitts in dem Lichtverteilungsmuster beitragen kann.
23. Scheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der reflek
tierenden Oberfläche durch eine Funktion verformt wird,
welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und
einer periodischen Funktion enthält- wodurch zumindest
ein Abschnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig
ausgebildet wird.
24. Verfahren zur Ausbildung eines Scheinwerfers für ein
Fahrzeug, der einen reflektierenden Spiegel aufweist,
welcher ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung stellen
kann, das eine Lichtverteilung aufweist, bei welcher
Lichtstrahlen in einer Horizontalrichtung gestreut wer
den, und eine zentrale Lichtintensität auf einem vorbe
stimmten Niveau gehalten wird, mit folgenden Schritten:
- (a) Einstellen einer Lichtquelle auf solche Weise, daß eine Zentrumsachse der Lichtquelle entlang einer opti schen Achse verlängert werden kann, und an einem Ort nahe an einem Bezugspunkt einer Bezugskurve liegt, wenn zumin dest ein Abschnitt der Bezugskurve auf eine horizontale Oberfläche gesetzt wird, welche die optische Achse ent hält, oder wenn zumindest ein Abschnitt der Bezugskurve dadurch erhalten wird, daß eine projizierbare Kurve auf die horizontale Oberfläche projiziert wird, welche die optische Achse enthält, wobei die projizierbare Kurve auf eine Oberfläche gesetzt wird, welche um einen vorbestimm ten Winkel um die optische Achse herum in bezug auf die horizontale Oberfläche geneigt angeordnet ist, welche die optische Achse enthält;
- (b) Ausbilden der Bezugskurve auf solche Weise, daß ein hyperbelförmiger Kurvenabschnitt, dessen Brennpunkt auf der optischen Achse liegt, und ein ellipsenförmiger Kur venabschnitt, dessen Brennpunkt ebenfalls auf der opti schen Achse liegt, abwechselnd in einer Richtung wieder holt werden, die von der optischen Achse getrennt wird, und Festlegung der Form der Bezugskurve auf solche Weise, daß je näher der Kurvenabschnitt der Bezugskurve an der optischen Achse liegt, desto größer der Winkel des reflek tierten Lichts ist, welches von einer Lichtquelle ausge sandt und an einem Punkt an jedem der Kurvenabschnitte der Bezugskurve reflektiert wird, in bezug auf die opti sche Achse;
- (c) Einstellen einer gedachten Oberfläche eines Rotations paraboloids, dessen Achse parallel zu einem Lichtvektor reflektierten Lichts verläuft, der erhalten wird, wenn Licht, von welchem angenommen wird, daß es von einem Be zugspunkt der Bezugskurve ausgesandt wird, der auf der optischen Achse liegt, an einem beliebigen Punkt auf der Bezugskurve reflektiert wird, wobei die gedachte Ober fläche des Rotationsparaboloids durch den reflektieren den Punkt hindurchgeht, und der Brennpunkt der gedachten Oberfläche des Rotationsparaboloids der Bezugspunkt ist;
- (d) Auffinden von Schnittlinien, wenn die gedachte Ober fläche des Rotationsparaboloids durch eine gedachte Ebene geschnitten wird, die parallel zu einer Vertikalachse verläuft, welche den Lichtvektor enthält; und
- (e) Ausbilden einer reflektierenden Oberfläche als Grup pe der Schnittlinien, die erhalten werden, wenn die in den Schritten (c) und (d) geschilderten Vorgänge bei ei nem beliebigen Punkt auf der Bezugskurve wiederholt wer den.
25. Verfahren zur Ausbildung eines Scheinwerfers für ein
Fahrzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Addition entsprechend einer Funktion eines Produkts
einer Normalverteilungsfunktion und einer periodischen
Funktion auf der reflektierenden Oberfläche durchgeführt
wird, so daß eine Gesamtreflexionsoberfläche oder ein Ab
schnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig aus
gebildet wird.
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