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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor mit einer zugeordneten
Lichtquelle für
einen Fahrzeugscheinwerfer, 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, sowie die
Verfahren zu dessen Herstellung.
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Aus
der
DE 420 0 989 A1 ist
ein Reflektor bekannt, bei dem die Reflexionsfläche durch eine Einhüllende einer
Schar von Schnittlinien virtueller Rotationsparaboloide gebildet
ist.
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Bei
einer Leuchte, die einen Reflektor aufweist, dessen Form ein Rotationsparaboloid
darstellt, und die weiterhin eine Lichtscheibe aufweist, die mit Linsenstufen
versehen ist, die vor dem Reflektor angeordnet sind, ist es schwierig,
die Lichtscheibe schräg
angeordnet auszubilden. Es ist nämlich schwierig,
die Lichtscheibe in einen Zustand zu versetzen, in welchem die Lichtscheibe
in bezug auf eine vertikale Oberfläche schräg angeordnet ist, entsprechend
der Form des vorderen Karosserieabschnitts des Fahrzeugs. Wenn die
Lichtscheibe stark schräg
angeordnet ist, ist das Lichtverteilungsmuster gekrümmt, und
ist die Lichtintensität
an beiden Endabschnitten in Querrichtung verringert. Um die voranstehend
geschilderten Probleme zu lösen,
hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung einen Reflektor für eine Fahrzeugleuchte
vorgeschlagen, der in der
US
5 258 897 A (entspricht der
DE 42 00 989 A1 ) beschrieben ist, dessen
Zusammenfassung nachstehend angegeben ist. Die Lichtverteilungssteuerfunktion,
die bislang durch eine Lichtscheibe erzielt wurde, wird dem Reflektor übertragen,
und durch Verwendung der gesamten Reflexionsoberfläche des
reflektierenden Spiegels ist es möglich, ein Lichtverteilungsmuster
auszubilden, welches eine Abschneidelinie aufweist, die für das Abblendlicht
spezifisch ist, welches für •die Lichtverteilung
einer Fahrzeugleuchte erforderlich ist.
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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
Reflektors 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 Bezugsparabel 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 ist größer als die
Brennweite der Bezugsparabel. Zwischen dem Bezugspunkt 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 Oberfläche ist als
Gruppe sich kreuzender Linien ausgebildet, die erhalten wird, wenn
eine imaginäre
Oberfläche
eines Rotations-paraboloids, welche durch den reflektierenden Punkt
hindurchgeht, und deren Brennpunkt der Bezugspunkt ist, durch eine
Ebene geschnitten wird, die parallel zu einer Vertikalachse verläuft, welche
den Lichtvektor enthält.
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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.
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Die 41 bis 44 sind Ansichten, welche eine reflektierende
Oberfläche "a" zeigen, die auf die nachstehend angegebene
Weise erhalten wird. Eine elliptische Bezugskurve wird auf einer
horizontalen Oberfläche
eingestellt, welche die optische Achse enthält. Eine umhüllende Oberfläche wird
dadurch erhalten, daß eine
Parabel, welche in der Vertikalrichtung verläuft, jedem Punkt zugeordnet
wird, bei welchem die Parabel eine Achse parallel zu einem Richtungsvektor
des reflektierenden Lichts an jedem Punkt auf der Bezugskurve auf
weist. Die auf diese Weise erhaltene Hüllfläche stellt eine reflektierende Oberfläche "a" dar. In diesem Zusammenhang wird bei
den genannten Darstellungen ein rechteckiges Koordinatensystem verwendet,
bei welchem die optische Achse so festgelegt ist, daß sie die
X-Achse ist, die Horizontalachse senkrecht zur x-Achse als die y-Achse
festgelegt ist, und die Vertikalachse so festgelegt ist, daß sie die
z-Achse darstellt. Der Schnittpunkt 0 dieser drei Achsen ist als
Ursprung festgelegt.
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Wie
in 41 gezeigt ist, ist
eine Schnittkurve "b", die erhalten 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 diesem
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 angeordnet ist. In diesem Fall
wird die Brennweite durch f2 bezeichnet, wobei gilt: f2 > f1. Wenn eine Ansicht
der reflektierenden Oberfläche "a" von vorne erfolgt, wie durch eine durchgezogene
Linie in 42 angedeutet
ist, ist ihre Außenkontur
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 reflektierenden Oberfläche
in negativer Richtung der z-Achse vorspringt, und die Breite der
Außenkontur
der Reflexionsoberfläche
in Richtung der y-Achse verringert ist.
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In
diesem Zusammenhang wird angenommen, daß der Heizfaden "c", der eine Lichtguelle darstellt, eine
ideale Form auf weist, die säulenförmig ist. Die
Zentrumsachse des Heizfadens "c" verläuft parallel
zur x-Achse, und
der Heizfaden "c"' ist zwischen den Brennpunkten F1 und
F2 unter der Bedingung angeordnet, daß er in Kontakt mit der Oberseite
der x-Achse gelangt.
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Auf
der Reflexionsoberfläche "a" ist die Bezugskurve "d" auf der x-y- Ebene eingestellt. Wie aus 43 hervorgeht, gelangt die
Oberseite der Bezugskurve "d" in Kontakt mit der
y-Achse an dem .Ursprung 0, 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" reflektiert. 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.
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44 ist eine schematische
Darstellung, welche die Anordnung der Heizfadenbilder verdeutlicht,
die auf einen Bildschirm 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 V-V ist eine vertikale Linie, welche der z-Achse auf dem Bildschirm
entspricht.
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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
Vorderseite 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 Reflexionsoberfläche "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.
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In
diesem Zusammenhang ist, je näher
an der x-Achse der reflektierende Punkt auf der Reflexionsoberfläche "a" liegt, die Projektionsfläche desto größer, und
je weiter entfernt von der x-Achse der reflektierende Punkt auf
der Reflexionsoberfläche "a" ist, also näher an dem Umfang der reflektierende Punkt
auf der Reflexionsoberfläche "a" liegt, die Projektionsfläche desto
kleiner. Wie durch die Lichtstrahlen "e", "e", ... gezeigt ist, ist, je näher der
Strahl des reflektierten 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 Heizfadenbild 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 diesem 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.
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Wie
durch die gestrichelte Linie in 44 gezeigt
ist, wird ein Projektionsmuster, das als Gruppe dieser Heizfadenbilder
erhalten wird, schlanker, wenn es sich von der Linie V-V trennt,
so daß daher die
Breite des Projektionsmusters in vertikaler Richtung verringert
wird, wenn es sich von der Linie V-V trennt.
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Die 45 bis 48 sind Ansichten, welche eine Reflexionsoberfläche "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, jedem Punkt zugeordnet wird,
wobei die Parabel eine Achse parallel zu einem Richtungsvektor des
reflektierten Lichts an jedem Punkt auf der Bezugskurve aufweist.
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Die
so erhaltene Hülloberfläche ist
die Reflexionsoberfläche "j". In diesem Zusammenhang wird in diesen
Ansichten ein rechteckiges Koordinatensystem eingerichtet, 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 festgelegt ist. Der .Schnittpunkt
0 dieser Achsen wird als Ursprung festgelegt.
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Wie
aus 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 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 Reflexionsoberfläche
nach unten vor, so daß daher
die Außenkontur
der Reflexionsoberfläche
in der negativen Richtung der z-Achse vorspringt, und die Breite
der Außenkontur
der reflektierenden Oberfläche
in Richtung der y-Achse erhöht ist.
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Bei
dem Heizfaden "c", der eine Lichtquelle ist,
wird angenommen, 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
Brennpunkten F1 und F2 unter der Bedingung, daß er in Berührung mit der Oberseite der
x-Achse gelangt.
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Auf
der Reflexionsoberfläche "j" ist die Bezugskurve "l" auf die x-y-Ebene gesetzt. Wie aus 47 hervorgeht, gelangt die Oberseite
der Bezugskurve "l" in Kontakt mit der
y-Achse am. Ursprung 0, und weist die Form einer Hyperbel auf, deren
Brennpunkt F1 ist. Unter der Annahme, daß eine Punktlichtquelle am
Brennpunkt F1 angeordnet ist, wird daher jeder Lichtstrahl, der
von der Punktlichtquelle ausgesandt wird, auf einem beliebigen Punkt P
auf der Bezugskurve "1" reflektiert. Wie
durch die Buchstaben "m", "m", ... in der Zeichnung dargestellt ist,
werden dann die Lichtstrahlen allmählich von der x-Achse getrennt,
wenn sie zur Vorderseite gelangen, werden daher, wenn sie in die
positive Richtung der x-Achse gelangen, in horizontaler Richtung
diffus gemacht.
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48 ist eine schematische
Darstellung, welche die Anordnung der Heizfadenbilder zeigt, die auf
einen Bildschirm projiziert werden, der vor der Reflexionsoberfläche "j" in ausreichend 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
Bildschirm.
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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, gesehen 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.
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Je
näher an
der x-Achse der reflektierende Punkt auf der Reflexions oberfläche "j" liegt, desto größer ist die Projektionsfläche, 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 Reflexionsoberfläche "j" liegt, desto kleiner ist die Projektionsfläche. Wie
durch die Lichtstrahlen "m", "m", ... gezeigt, ist, je näher am Umfang
auf der Reflexionsoberfläche "j" des Strahls reflektierten Lichts liegt,
desto größer der Winkel
des Lichtstrahls in bezug auf eine gerade Linie parallel zur x-Achse.
Infolge der voranstehend geschilderten Verhältnisse liegt das Heizfadenbild
einer kleinen Projektionsfläche
an einem Ort entfernt von der Linie V-V, und befindet sich das Heizfadenbild
einer großen
Projektionsfläche
an einer 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 Reflexionsoberfläche "j" und
die x-z-Ebene gebildet wird.
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Wie
durch die gestrichelte Linie in 48 gezeigt
ist, ist ein Projektionsmuster, welches erhalten wird, wenn eine
Gruppe 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.
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In
dem Reflektor mit der voranstehend geschilderten Reflexionsoberfläche können folgende Probleme
auftreten. Es ist schwierig, sowohl eine vorbestimmte zentrale Leuchtintensität und eine
diffuse Streuung von Lichtstrahlen in Horizontalrichtung unter der
Bedingung sicherzustellen, daß die
Lichtstrahlen eine ausreichende Breite in Vertikalrichtung aufweisen.
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Im
einzelnen können
bei der voranstehend geschilderten Re flexionsoberfläche, auf
welcher die Bezugskurve elliptisch oder hyperbelförmig ausgebildet
ist, die folgenden Probleme auftreten.
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(1)
Ein kleines Heizfadenbild, welches durch den Umfang der Reflexionsoberfläche projiziert
wird, erstreckt sich in Horizontalrichtung.
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Wie
voranstehend unter Bezugnahme auf die 44 und 48 erläutert, in bezug auf das Heizfadenbild,
welches an einen Ort nahe am Umfang der Reflexionsoberfläche projiziert
wird, wird die Projektionsfläche
desto kleiner, je stärker
das Heizfadenbild 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 Umfang
verringert ist.
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(2)
Wenn ein Einführungsloch
zum Einführen der
Lichtquelle auf der Reflexionsoberfläche vorgesehen ist, ist die
Lichtintensität
im Zentrum des Lichtverteilungsmusters unzureichend, so daß daher
die Lichtintensität
in der heißen
Zone unzureichend ist.
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Ein
Einführungsloch,
in welches eine elektrische Lampe eingeführt wird, ist auf der Reflexionsoberfläche an einem
Ort nahe an dem Schnittpunkt vorgesehen, an welchem die Reflexionsoberfläche die
x-Achse kreuzt. Daher werden in dem Bereich AR auf der Reflexionsoberfläche, die
in den 41 bis 43 gezeigt ist, oder den 45 bis 47, Lichtstrahlen nicht reflektiert.
Dies führt
dazu, daß ein
Bild, dessen Projektionsfläche
groß ist,
fehlt, wie durch die Heizfadenbilder "i", "i", ... in 44 gezeigt
ist, oder durch die Heizfadenbilder "p", "p", ... in 48.
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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 Wirkung von Linsenstufen
gebildet wird, die auf der Lichtscheibe vorgesehen sind, so ist
es schwierig, die Lichtintensität
des Abschnitts, der durch die doppelt gepunktete Kettenlinie in 44 oder 48 begrenzt wird, ausreichend sicherzustellen.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Reflektor mit einer zugeordneten Lichtquelle für einen
Fahrzeugscheinwerfer sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen,
der ein Lichtverteilungsmuster bereitstellt, bei welchem Lichtstrahlen
in Horizontalrichtung gestreut werden und eine zentrale Lichtverteilung
auf einem vorbestimmten Niveau gehalten wird, wobei sichergestellt
wird, dass die Lichtstrahlen eine ausreichende Breite in Vertikalrichtung
aufweisen.
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Angesichts
der voranstehend geschilderten Umstände besteht ein Vorteil der
vorliegenden Erfindung in der Lösung
der voranstehend unter den Punkten (1) und (2) geschilderten Probleme,
durch entsprechende Konstruktion einer gekrümmten Reflexionsoberfläche.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird daher eine Bezugsparabel, welche eine Bezugsgröße bei der
Konstruktion einer reflektierenden Oberfläche darstellt, durch wiederholte
Anordnung eines hyperbelförmigen
Abschnitts und eines ellipsenförmigen Abschnitts
gebildet, und ein Heizfadenbild, dessen Verzerrung groß ist, und
eine große
Projektionsfläche
aufweist, die durch einen Abschnitt nahe am Zentrum der Reflexionsoberfläche 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 Projektionsfläche 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 elektrische
Lampe auf der Reflexionsoberfläche
hervorgerufen wird.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 zusammen
mit den 2 bis 21 eine
Ansicht zur Erläuterung
eines Verfahrens zur Ausbildung einer Reflexionsoberfläche gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei es sich hierbei um eine Vorderansicht der Reflexionsoberfläche handelt;
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2 eine
Längsschnittansicht;
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3 eine
Horizontalschnittansicht;
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4 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Richtungsvektors des reflektierten Lichts;
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5 zusammen
mit den 6 und 7 eine Ansicht
zur Erläuterung
eines Kurvenabschnitts, welcher die Bezugskurve bildet, wobei es
sich um eine Ansicht handelt, die einen hyperbelförmigen Abschnitt
zeigt;
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6 eine
Ansicht eines ellipsenförmigen Abschnitts;
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7 eine
Ansicht eines parabelförmigen Abschnitts;
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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
Entfernung aufrechterhalten wird, durch den Grenzpunkt auf der Bezugskurve
in 3;
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9 eine
Horizontalschnittansicht einer sich von der Bezugskurve von 3 unterscheidenden
Bezugskurve;
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10(a) und 10(b) Ansichten
zur Erläuterung
eines Verfahrens zum glatten Verbinden eines hyperbelförmigen Abschnitts mit
einem ellipsenförmigen
Abschnitt, durch Anordnung eines parabelförmigen Abschnitts zwischen
diesen, wobei 10(a) eine Ansicht ist, welche
ein Beispiel zeigt, bei welchem ein hyperbelförmiger Abschnitt mit einem
parabelförmigen
Abschnitt verbunden ist, nachdem der parabelförmige Abschnitt zur Verbindung
mit einem ellipsenförmigen
Abschnitt veranlaßt
wurde, der sich nahe an der x-Achse befindet, und 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;
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11 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Einstellen einer Bezugskurve durch Projizieren
einer Kurve auf eine horizontale Oberfläche, 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;
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12 zusammen
mit den 13 bis 15 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Verfahrens zur Ausbildung 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;
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13 eine
Ansicht eines gedachten Rotationsparaboloids in bezug auf den Punkt
Q auf der Bezugskurve;
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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 gedachten Rotationsparaboloid
gebildet wird;
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15 eine
Ansicht einer gekrümmten Oberfläche, die
als Gruppe von sich kreuzenden Linien in 14 gehalten
wird;
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16 eine
schematische Darstellung einer Anordnung eines Heizfadenbildes,
welches durch eine Basisoberfläche
der Reflexionsoberfläche
auf einen Bildschirm projiziert wird, der vor der Reflexionsoberfläche an einem
ausreichend entfernten Ort angeordnet ist;
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17 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
einer Beziehung zwischen dem Aufbau einer Glühlampe und der Verzerrung eines
Heizfadenbildes,
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18 ein
Diagramm mit einem Beispiel für eine
normale Verteilungsfunktion;
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19 ein
Diagramm mit einem Beispiel für eine
periodische Funktion;
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20 ein
Diagramm mit einem Beispiel für eine
gedämpfte
periodische Funktion;
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21 zusammen
mit den 22 bis 40 eine
Ansicht eines Beispiels für
den Reflektor gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei es sich um eine Vorderansicht der Reflexionsoberfläche handelt;
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22 eine
horizontale Querschnittsansicht;
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23 eine
Perspektivansicht der Beziehung zwischen der Anordnung eines Heizfadens
und einer Abschirmung und den Einstellpositionen eines Brennpunktes
und eines Bezugspunktes;
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24 eine
Vorderansicht der Positionsbeziehung zwischen dem Heizfaden eines
Abblendlichtbündels
und der Abschirmung;
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25 zusammen
mit den 26 bis 29 eine
schematische Darstellung des Projektionsmusters in jedem Bereich
auf der Reflexionsoberfläche
im Falle der Ausstrahlung eines Abblendlichtbündels, wobei es sich um eine
Ansicht handelt, welche die Anordnung des Heizfadenbildes zeigt,
das durch den Bereich 28(1) gebildet wird, und darüber hinaus
das Projektionsmuster zeigt;
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26 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(2) gebildet
wird, wobei darüber
hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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27 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(3) gebildet
wird, wobei darüber
hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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28 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(6) gebildet
wird, wobei darüber
hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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29 eine
Ansicht, welche ein Projektionsmuster zeigt, das zusammen durch
die Bereiche 28(1) bis 28(3) und den Bereich 28(6) gebildet
wird;
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30 eine
schematische Darstellung des Projektionsmusters, welches durch eine
Reflexionsoberfläche
reflektiert wird, die durch Hinzufügen der periodischen Dämpfungsfunktion
zu einer Basisoberfläche
der Reflexionsoberfläche
erhalten wird;
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31 zusammen
mit den 32 bis 37 eine
schematische Darstellung des Projektionsmusters in jedem Bereich
auf der Reflexionsoberfläche
im Falle der Ausstrahlung eines Fernlichtbündels, wobei es sich um eine
Ansicht handelt, welche die Anordnung des Heizfadenbildes zeigt,
das durch den Bereich 28(1) gebildet wird, wobei darüber hinaus
ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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32 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(2) gebildet
wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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33 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(3) gebildet
wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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34 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(4) gebildet
wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
-
35 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(5) gebildet
wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
-
36 eine
Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(6) gebildet
wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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37 eine
Ansicht eines Projektionsmusters, bei welchem durch die Bereiche 28(1) bis 28(6) gebildete
Projektionsmuster zusammengesetzt sind;
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38 eine
schematische Darstellung des Projektionsmusters, welches durch eine
Reflexionsoberfläche
reflektiert wird, die durch Hinzufügung der periodischen Dämpfungsfunktion
zu einer Basisoberfläche
der Reflexionsoberfläche
erhalten wird;
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39 eine
schematische Darstellung der Lichtverteilung im Falle der Ausstrahlung
eines Abblendlichtbündels;
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40 eine
schematische Darstellung der Lichtverteilung im Falle der Ausstrahlung
eines Fernlichtbündels;
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41 zusammen
mit den 42 bis 44 eine
Ansicht, bei welcher eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet
wird, während
eine elliptische Bezugskurve auf einer horizontalen Oberfläche eingerichtet
wird, welche die optische Achse enthält, wobei es sich um eine Längsschnittansicht
handelt;
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42 eine
Vorderansicht;
-
43 eine
Horizontalschnittansicht;
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44 eine
schematische Darstellung der Anordnung des Heizfadenbildes, welches
vor der Reflexionsoberfläche
projiziert wird;
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45 zusammen
mit den 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;
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46 eine
Vorderansicht;
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47 eine
Horizontalschnittansicht; und
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48 eine
schematische Darstellung der Anordnung des Heizfadenbildes, welches
vor der Reflexionsoberfläche
projiziert wird.
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Ein
Reflektor einer Fahrzeugleuchte und ein Verfahren zu dessen Herstellung
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend im einzelnen geschildert.
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Die 1 bis 20 sind
Ansichten, welche eine Basisoberfläche der Reflexionsoberfläche sowie ein
Verfahren zu deren Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigen.
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1 ist
eine Vorderansicht, welche schematisch eine Basisoberfläche 1 zeigt.
Eine optische Achse, die in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der
Zeichnung verläuft,
ist als x-Achse definiert, wobei die Seite des Betrachters als positive
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 0 der drei Achsen wird als Ursprung festgelegt.
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Auf
der Basisoberfläche 1 wird
ein kreisförmiges
Loch 2 ausgebildet, gesehen von vorne aus, und der Durchmesser
des kreisförmigen Loches 2 ist "r", und das Zentrum des kreisförmigen Lochs 2 befindet
sich am Ursprung 0. Eine Lichtquelle wird innerhalb des Reflektors
durch das kreisförmige
Loch 2 angeordnet.
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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 eine Parabel, deren Brennpunkt
F1 auf der x-Achse liegt. In diesem 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.
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Eine
elektrische Glühlampe
oder eine elektrische Entladungslampe kann als Lichtquelle verwendet
werden. Wenn beispielsweise eine Glühlampe verwendet wird, besteht
deren Lichtquelle aus einem Heizfaden. Unter der Annahme, daß die Idealform des
Heizfadens "c" säulenförmig ist,
verläuft
die Zentrumsachse des Heizfadens "c" parallel
zur x-Achse. Unter der Bedingung, daß der Heizfaden "c" in Berührung mit der x-Achse von der
Oberseite aus gelangt, liegt er zwischen den Brennpunkten F1 und
F2.
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3 ist
eine schematische Darstellung, welche eine Bezugskurve 4 zeigt,
die auf einer horizontalen Oberfläche eingerichtet wird, welche
die x-Achse enthält,
so daß daher 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
diesem Beispiel in bezug auf die x-z-Ebene symmetrisch ist, ist
in dieser Zeichnung hauptsächlich
ein Ab schnitt der Kurve dargestellt, der in dem ersten Quadranten
(x > 0, y .> 0) in der x-y-Ebene
vorhanden ist.
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Die
Bezugskurve 4 wird auf folgende Weise gebildet. Ein hyperbelförmiger Kurvenabschnitt
und ein elliptischer Kurvenabschnitt, 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 erforderlich, wird die Bezugskurve 4 als Spline-Kurve ausgebildet,
welche durch Anordnung eines parabelförmigen Kurvenabschnitts zwischen dem
hyperbelförmigen
Kurvenabschnitt und dem ellipsenförmigen Kurvenabschnitt gebildet
wird.
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In
diesem Zusammenhang werden die Begriffe "hyperbelförmig", "elliptisch" und "parabelförmig" durch die Tendenz
der Richtung 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 Lichts am reflektierenden Punkt verwendet, sowie
zum Modifizieren eines Kurvenabschnitts, welcher die Bezugskurve 4 enthält.
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4 ist
eine Ansicht, welche die Definitionen der voranstehenden Terme in
bezug auf den Richtungsvektor des reflektierten Lichts zeigt.
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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 reflektiert
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,
dessen vorderes Ende in eine solche Richtung gerichtet ist, daß diese von
der x-Achse getrennt ist.
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Bei
diesen Vektoren ist im Falle einer Parabel, infolge der Analogie
in der geometrischen Optik, bei welcher ein Lichtstrahl, der vom
Brennpunkt der Parabel ausgesandt wird, und an einem Punkt auf der
Parabel reflektiert wird, sich parallel zur Achse der Parabel ausbreitet,
der Vektor "v_Qp" als "parabelförmig" definiert. Im Falle
einer Ellipse ist aufgrund 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 Hy perbel reflektiert wird, sich
mit fortschreitender Ausbreitung von der Achse der Hyperbel entfernt,
der Vektor "v_Qh" als "hyperbelförmig" definiert.
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Die 5 bis 7 sind
Ansichten zur Erläuterung
der Definitionen. der voranstehend genannten Terme in bezug auf
einen Kurvenabschnitt der Bezugskurve 4. In diesen Ansichten
ist der Punkt S ein Endpunkt des Kurvenabschnitts der Bezugskurve 4 auf
der Seite der x-Achse, und ist der Punkt E ein Endpunkt des Kurvenabschnitts
dir Bezugskurve 4 auf der von der x-Achse getrennten Seite.
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5 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
des hyperbelförmigen
Kurvenabschnitts 4h. Der Richtungsvektor v_E, der die Ausbreitungsrichtung
des reflektierten Lichts am Endpunkt E darstellt, ist "hyperbelförmig". Der Richtungsvektor,
der die Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt
S angibt, ist "ellipsenförmig", wie durch den Vektor v_Se
gezeigt. Alternativ hierzu ist der Richtungsvektor, welcher die
Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt S angibt, "parabelförmig", wie durch den Vektor
v_Sp gezeigt ist.
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Wenn
der Vektor v_Se oder v_Sp parallel verschoben wird, so daß der Endpunkt
S mit dem Endpunkt E des Vektors v_E zusammenfällt, wird der Zustand der Vektordrehung
in der Zeichnung auf der rechten Seite von 5 verdeutlicht.
Der Vektor 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 5 gezeigt,
so dreht sich der Vektor v_Q im Uhrzeigersinn, und stimmt mit dem
Vektor v_E am Endpunkt E überein.
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6 ist
eine Ansicht, welche den "ellipsenförmigen" Kurvenabschnitt 4e zeigt.
Der Richtungsvektor v_E, der die Ausbreitungsrichtung des reflektierten
Lichts am Endpunkt E angibt, ist "ellipsenförmig". Wie durch den Vektor v_Sh gezeigt,
ist der Richtungsvektor, welcher die Ausbreitungsrichtung des reflektierten
Lichts am Endpunkt S angibt, "hyperbelförmig", oder, wie durch
den Vektor v_Sp gezeigt, der die Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts
am Endpunkt S angebende Richtungsvektor ist "parabelförmig".
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Wenn
der Vektor v_Sh oder v_Sp parallel verschoben wird, so daß der Endpunkt
S mit dem Endpunkt E des Vektors v_E zusammenfallen kann, so wird
der Zustand der Vektordrehung in der Zeichnung auf der rechten Seite
von 6 verdeutlicht. Der Vektor v_Q, welcher die Ausbreitungsrichtung des
reflektierten 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 Richtung auf den Punkt E auf dem Kurvenabschnitt 4e bewegt,
wie durch den Pfeil CCW in 6 gezeigt, dreht
sich der Vektor v_Q im Gegenuhrzeigersinn, und fällt mit dem Vektor v_E am Endpunkt
E zusammen.
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7 ist
eine Ansicht, welche den "parabelförmigen" Kurvenabschnitt 4p zeigt.
Der Richtungsvektor v_E, welcher die Ausbreitungsrichtung des reflektierten
Lichts am Endpunkt E angibt, 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 Richtungsvektor, welcher die
Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts am Endpunkt S angibt, "ellipsenförmig".
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Wenn
der Vektor v_Sh oder v_Se parallel verschoben wird, so daß der Endpunkt
S mit dem Endpunkt E des Vektors v_E zusammenfallen kann, wird der
Zustand der Vektordrehung in der Zeichnung auf der rechten Seite
von 7 verdeutlicht. Der Vektor v_Q, welcher die Ausbreitungsrichtung
des reflektierten Lichts an einem beliebigen Punkt Q auf dem Kurvenabschnitt 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 Vektor v_Se ist, wird
durch den Pfeil CW in der Zeichnung angegeben, 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 7 gezeigt,
so dreht sich der Vektor v_Q im Gegenuhrzeigersinn und fällt mit
dem Vektor v_E am Endpunkt E zusammen.
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Wie
voranstehend geschildert wird der Kurvenabschnitt, welcher die Bezugskurve 4 bildet,
in "hyperbelförmig", "ellipsenförmig" 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 Richtungsvektor des reflektierten Lichts
am Grenzpunkt S.
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Wenn
daher diese Terminologie verwendet wird, kann die in 3 gezeigte
Bezugskurve 4 folgendermaßen beschrieben werden. Wenn
die Bezugskurve 4 von der x-Achse getrennt ist, sind ein
ellipsenförmiger
Abschnitt und ein hyperbelförmiger Abschnitt
so angeordnet, daß sie
abwechselnd wiederholt werden, und schließlich wird die Kurve an einen
parabelförmigen
Abschnitt angeschlossen. Daher liegt ein hyperbelförmiger Abschnitt 4h1 an
der rechten Seite (der positiven Richtung der y-Achse) eines ellipsenförmigen Abschnitts 4e1,
der einen Richtungsvektor v0 auf weist, 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 Kurvenabschnitts 4h1,
und weiterhin liegt ein hyperbelförmiger Abschnitt 4h2 neben
der rechten Seite des ellipsenförmigen
Abschnitts 4e2. Schließlich
setzt sich ein parabelförmiger
Abschnitt 4p1, der an dem entferntesten Ort von der x-Achse
angeordnet ist, in dem hyperbelförmigen
Abschnitt 4h2 fort.
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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 reflektierten Lichts am
Grenzpunkt Q3 zwischen den Kurvenabschnitten 4e2 und 4h2,
und der Vektor v3 ist ein Richtungsvektor des reflektierten Lichts
am Grenzpunkt Q4 zwischen den Kurvenabschnitten 4h2 und 4p1.
Es wird deutlich, daß die
Vektoren v2 und v4 hyperbelförmig
sind, und daß der
Vektor v3 ellipsenförmig
ist.
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Es
besteht die Tendenz, daß der
Winkel, der zwischen der x-Achse und jedem Vektor v1 bis v4 gebildet
wird, sich allmählich
verringert, wenn der Vektor getrennt von der x-Achse angeordnet
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 Bezugskurve 4 angeordnet
ist, in bezug auf die x-Achse gebildet wird (so daß daher
der Vektor v5 parallel zur x-Achse verläuft).
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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 3 in bezug
auf die x-z-Ebene
liegen, wobei der Bildschirm SCN vor den symmetrischen Punkten in
ausreichend großer
Entfernung angeordnet 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.
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Ein
Heizfadenbild 5 (Q1), das an dem Grenzpunkt Q1 projiziert
wird, befindet sich an einem Ort entfernt von der Vertikallinie
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 liegen, sind die projizierten Flächen dieser Heizfadenbilder
relativ groß.
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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 rechten Seite. Da die Grenzpunkte
Q3 und Q4 von der x-Achse entfernt angeordnet sind, sind die Projektionsflächen dieser
Heizfadenbilder relativ klein.
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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 Bereich nahe an der Vertikallinie V-V bei.
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In
diesem Zusammenhang stellt die voranstehend geschilderte Bezugskurve 4 nur
ein Beispiel dar. Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezugskurve gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf das spezielle Beispiel der in 3 gezeigten
Bezugskurve 4 be schränkt
ist. Beispielsweise kann, wie in 9 gezeigt
ist, die Bezugskurve 6 als Spline-Kurve gewählt werden,
welche folgendermaßen
ausgebildet ist. Ein elliptischer Abschnitt 6e1 befindet
sich auf der rechten Seite (der positiven Richtung der y-Achse)
des hyperbelförmigen
Abschnitts 6h1, der auf der Seite des Ursprungs 0 liegt,
und der elliptische Abschnitt 6e1 liegt neben dem hyperbelförmigen Abschnitt 6h1.
Ein hyperbelförmiger
Abschnitt 6h2 ist neben dem hyperbelförmigen Abschnitt 6e1 auf
der rechten Seite angeordnet. Ein ellipsenförmiger Abschnitt 6e2 liegt
neben dem hyperbelförmigen
Abschnitt 6h2 auf der rechten Seite. Schließlich setzt sich
der ellipsenförmige
Abschnitt 6e2 in einem parabelförmigen Abschnitt 6p1 fort.
In 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
Grenzpunkt Q2 zwischen den Kurvenabschnitten 6e1 und 6h2,
der Vektor 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 ellipsenförmig sind. Es besteht die Neigung,
daß der
Winkel, der zwischen der x-Achse und jedem der Vektoren v1 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
Endpunkt 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 verläuft).
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In
bezug auf die Bezugskurve 4 oder 6 kann die Bezugskurve,
wenn ein parabelförmiger
Abschnitt 7p zwischen dem ellipsenförmigen Abschnitt 7e und
dem hyperbelförmigen
Abschnitt 7h, wie in 10(a) gezeigt,
angeordnet ist, oder wenn ein parabelförmiger Abschnitt 8p zwischen
dem hyperbelförmigen
Abschnitt 8h und dem ellipsenförmigen Abschnitt 8e angeordnet
ist, wie in 10(b) gezeigt ist, selbst wenn
die Richtung des reflektierten Lichts wesentlich zwischen dem ellipsenförmigen Abschnitt und
dem hyperbelförmigen
Abschnitt geändert
wird, die Bezugskurve so ausgebildet werden, daß sie sich glatt fortsetzt,
wenn beide Kurvenabschnitte durch den parabelförmigen Kurvenabschnitt interpoliert werden.
Da der parabelförmige
Abschnitt neutral in bezug auf die Kurvenabschnitte ist, die sich
auf beiden Seiten befinden, kann daher eine Änderung des Richtungsvektors
verringert werden, wenn der parabelförmige Abschnitt zwischen beiden
Kurvenabschnitten angeordnet wird.
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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
vorliegende Erfindung nicht auf die spezifische Ausführungsform
beschränkt
ist, sondern die Bezugskurve auch folgendermaßen ausgebildet sein kann.
Eine Spline-Kurve wird in einer Ebene (einer echten, ebenen Ebene oder
einer gekrümmten
Fläche)
ausgebildet, welche um einen vorbestimmten Winkel um die x-Achse
in bezug auf die Horizontalebene geneigt angeordnet ist, welche
die optische Achse enthält.
Eine Kurve, die erhalten wird, wenn die voranstehend genannte Spline-Kurve
auf die Horizontalebene projiziert wird, wird als eine Bezugskurve
festgelegt. 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.
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Daher
wird, wie in 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
Abschnitt, einem ellipsenförmigen
Abschnitt und/oder einem parabelförmigen Abschnitt besteht. Eine
Kurve 10, die man erhält,
wenn die voranstehend erwähnte
Spline-Kurve 9 auf
die x-y-Ebene projiziert wird, kann als Bezugskurve eingesetzt werden.
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Wie
voranstehend geschildert ist die Bezugskurve im wesentlichen als
Spline-Kurve auf solche Weise ausgebildet, daß ein ellipsenförmiger Abschnitt
und ein hyperbelförmiger
Abschnitt so angeordnet sind, daß sie sich abwechselnd wiederholen, oder
ein ellipsenförmiger
Abschnitt und ein hyperbelförmiger
Abschnitt so angeordnet sind, daß sie sich abwechselnd wiederholen,
unter der Bedingung, daß ein
parabelförmiger
Abschnitt zwischen dem ellipsenförmigen
Abschnitt und dem hyperbelförmigen Abschnitt
angeordnet wird. In 3 oder 9 ist der
Kurvenabschnitt, der sich am Ende der Bezugskurve befindet, ein
parabelförmiger
Abschnitt. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß dieser
Kurvenabschnitt nicht notwendigerweise auf einen parabelförmigen Abschnitt
beschränkt
ist.
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Die 12 bis 15 sind
Darstellungen zur Erläuterung
eines Verfahrens zur Ausbildung einer Basisoberfläche entsprechend
der Bezugskurve, die auf die voranstehend geschilderte Weise ausgebildet
wurde.
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Wie
in 12 gezeigt ist, wird an dem Punkt Q auf der Bezugskurve 11 ein
Richtungsvektor v_Q des reflektierten Lichts am Punkt Q festgelegt.
Unter der Annahme, daß eine
Punktlichtquelle an dem Bezugspunkt D angeordnet ist, der an der
Vorderseite oder der Rückseite
des Brennpunkts F auf der x-Achse liegt, breitet sich daher ein
Lichtstrahl, der von der Punktlichtquelle ausgesandt und an dem
Punkt Q reflektiert wird, in der Richtung des Richtungsvektors v_Q
aus.
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13 ist
eine Ansicht, welche eine gedachte Oberfläche eines Rotationsparaboloids
PS zeigt, welches in bezug auf den Punkt Q berechnet wird. Die gedachte
Oberfläche
des Rotationsparaboloids PS ist eine gekrümmte Oberfläche, deren Brennpunkt der Bezugspunkt
D ist, und die eine Drehsymmetrieachse AS parallel zum Vektor v_Q
aufweist, wobei der Punkt Q auf der Oberfläche PS liegt.
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Wie
aus 14 hervorgeht, wird die voranstehend geschilderte,
gedachte Oberfläche
des Rotationsparaboloids PS durch eine 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
Rotationsparaboloids PS und die gedachte Ebene π gebildet wird, eine Parabel 12.
Die voranstehend geschilderte Parabel ist eindeutig 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 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 Rotationsparaboloiden 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 begrenzt, und
kann sich die Position des Bezugspunktes D zwischen dem oberen Bereich
und dem unteren Bereich in bezug auf die x-y-Ebene unterscheiden.
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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 angeordnet
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 Bildschirm, und der Punkt HV ist ein Schnitt, der
durch die Linie H-H und V-V gebildet wird.
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Da
die Basisoberfläche 1 in
bezug auf die x-z-Ebene bei diesem Beispiel symmetrisch ausgebildet
ist, sind die Heizfadenbilder symmetrisch in bezug auf die Linie
V-V angeordnet.
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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.
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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 Heizfadenbildern 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 Projektionsflächen
klein, und sie sammeln sich in einem relativ kleinen Bereich nahe an
dem Punkt HV.
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Die
voranstehend geschilderte Anordnung rührt von der Tatsache her, daß, je näher an der x-Achse
der Vektor liegt, desto stärker
der zwischen dem Vektor und der x-Achse gebildete Winkel vergrößert wird,
im Falle der voranstehend erwähnten
Bezugskurve. In bezug auf den ellipsenförmigen Abschnitt und den hyperbelförmigen Abschnitt
wird daher der Streuwinkel in Horizontalrichtung allmäh lich verringert,
wenn er getrennt von der x-Achse auf der Bezugskurve angeordnet
ist.
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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.
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17 ist
eine schematische Darstellung, welche den Aufbau einer Glühlampe 16 zeigt.
In dem Glaskolben 17 ist ein Heizfaden 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 Heizfadenbilderzeugung,
die durch einen Lichtstrahl 21 erfolgt, und der Heizfadenbilderzeugung,
die durch einen Lichtstrahl 22 hervorgerufen wird. In diesem
Fall wird der Lichtstrahl 21 von dem Heizfaden 18 ausgesandt und
gelangt durch einen zylindrischen Abschnitt 17a des Glaskolbens 17,
und wird dann auf einer reflektierenden Oberfläche 20 reflektiert.
Der Lichtstrahl 22 wird von dem Heizfaden 18 ausgesandt
und gelangt durch einen Abschnitt 17b nahe an dem Quetschdichtungsabschnitt 19 und
wird dann auf der reflektierenden Oberfläche 20 reflektiert.
Im letztgenannten Fall wird das Heizfadenbild verzerrt durch die
Verformung, die in der Nach barschaft des Quetschdichtungsabschnitts 19 des
Glaskolbens hervorgerufen wird.
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Wie
aus 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.
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Angesichts
der Lichtverteilungssteuerung ist es vorzuziehen, daß ein Heizfadenbild,
dessen Form verzerrt ist, in Horizontalrichtung wesentlich gestreut wird,
so daß ein
Projektionsmuster ausgebildet werden kann, welches durch die gestrichelte
Linie 23 in 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.
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Im
Gegensatz hierzu wird ein Lichtstrahl, der von dem Heizfaden 18 ausgesandt
wird, und durch den zylindrischen Abschnitt 17a des Glaskolbens 17 hindurchgeht,
und an einem Ort nahe am Umfang der reflektierenden Oberfläche 20 reflektiert
wird, selten durch die Verformung des Glaskolbens 17 beeinflußt. Daher
wird vorzugsweise der Lichtstrahl auf solche Weise gesteuert, daß die Heizfadenbilder,
die eine kleine Projektionsfläche
aufweisen, nicht so stark in Horizontalrichtung 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 16 festgelegt
wird, so daß diese
Heizfadenbilder zur Ausbildung des zentralen Leuchtin tensitätsabschnitts
in dem Lichtverteilungsmuster beitragen können. Um den Beitrag eines
ellipsenförmigen
Abschnitts und eines hyperbelförmigen Abschnitts
zur Bezugskurve zu verringern, ist es daher wirksam, deren Streuwinkel
zu verringern, oder den Beitrag eines parabelförmigen Abschnitts zu erhöhen.
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Wie
voranstehend geschildert wird das Heizfadenbild, dessen Projektionsfläche groß ist, die
an einem Ort nahe an der optischen Achse auf der Basisoberfläche 1 projiziert
wird, stark in Horizontalrichtung gestreut. In bezug auf das Projektionsmuster, welches
eine Gruppe dieser Heizfadenbilder darstellt, ist es daher möglich, die
Breite am rechten Endabschnitt und die Breite am linken Endabschnitt
in Vertikalrichtung aufrechtzuerhalten.
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Das
Heizfadenbild, dessen Projektionsfläche klein ist, die an einem
Ort entfernt von der optischen Achse auf der Basisoberfläche 1 projiziert
wird, trägt zur
Ausbildung eines Abschnitts des Bildes nahe an dem Punkt HV bei.
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In 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 ursprünglich
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 Endab schnitte dieser Heizfadenbilder nicht
zur Ausbildung des zentralen Lichtintensitätsabschnitts bei.
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Entsprechend
der Basisoberfläche
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden jedoch die Heizfadenbilder 15, 15,
..., deren Projektionsflächen
klein sind, in einem Bereich gesammelt, der durch die gestrichelte
Linie 24 in 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.
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Wenn
die voranstehend erwähnte
Basisoberfläche 1 der
nachstehenden Operation unterworfen wird, durch welche die Oberfläche wellenförmig ausgebildet
werden kann, kann das Ausmaß der Lichtstreuung
stärker
erhöht
werden.
-
Zuerst
wird die Normalverteilungstypfunktion "Aten (X, W) = exp (–(2·X/W)^2) erzeugt, bei welcher die
Parameter X und W verwendet werden. In diesem Fall ist die Funktion "exp()" eine Exponentialfunktion, und "^" bezeichnet eine Potenz. Der Parameter "W" bezeichnet das Ausmaß einer
Abschwächung.
Die Form der Funktion Y = Aten (X, W) ist in 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 Wellen des Kosinus aus, so daß der Parameter λ den Abstand
der Wellenzüge
bezeichnet. Die Form der Funktion Y = WAVE (X, λ) ist in 19 gezeigt.
Bei diesem Beispiel wird die Kosinusfunktion als die periodische Funktion
WAVE verwendet, allerdings kann, falls dies erforderlich ist, eine
andere periodische 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)
multipliziert wird, ist als eine Funktion Damp (X, λ, Ts) definiert.
Dann wird, wie aus 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 abfällt.
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Wie
voranstehend geschildert, wird, wenn der Wert der gedämpften periodischen
Funktion zum Ausdruck oder den Daten der Basisoberfläche 1 hinzuaddiert
wird, der reflektierenden Oberfläche
eines Streuwirkung verliehen. Infolge dieser Streuwirkung ist es
möglich,
das reflektierte Licht nahe an der optischen 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
beitragen kann.
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Es
ist nicht erforderlich, daß die
gesamte Oberfläche
wellenförmig
ausgebildet wird. Nur ein Abschnitt der Oberfläche, beispielsweise nur ein
Bereich nahe an der optischen Achse, kann wellenförmig ausgebildet
werden.
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Das
Verfahren zur Ausbildung einer reflektierenden Oberfläche gemäß der vorliegenden
Erfindung kann folgendermaßen
zusammengefaßt
werden.
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(1) Auswahl einer Oberfläche, auf
welcher die Bezugskurve eingerichtet wird, und Einstellung einer Lichtquelle
-
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 gewählt,
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
Zentrumsachse der Lichtquelle entlang der optischen Achse verläuft.
-
(2) Auswahl der Form der
Bezugskurve
-
Die
Bezugskurve wird auf solche Weise ausgebildet, daß ein hyperbelförmiger Abschnitt
und ein ellipsenförmiger
Abschnitt, deren Brennpunkte auf der optischen Achse liegen, so
angeordnet sind, daß sie
sich abwechselnd in der Richtung getrennt von der optischen Achse
wiederholen. In diesem Fall wird die Form der Bezugs kurve 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 ausgesandt und an einem Punkt
auf jeder Kurve der Bezugskurve in bezug auf die optische Achse
vergrößert wird.
-
(3) Einstellen des gedachten
Rotationsparaboloids
-
Das
gedachte Rotationsparaboloid PS wird folgendermaßen ausgewählt. 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 Bezugskurve 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 reflektierenden Punkt
Q, und der Brennpunkt des gedachten Rotationsparaboloids PS ist
der Bezugspunkt D. Auf diese Weise wird das gedachte Rotationsparaboloid
PS ausgewählt.
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(4) Einstellen der gedachten
Ebene und Berechnen der Schnittlinie
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Die
Schnittlinie ergibt sich, wenn das gedachte Rotationsparaboloid
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.
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(5) Ausbilden der Hülloberfläche als
Gruppe von Schnittlinien
-
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.
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(6) Wellenförmige Ausbildung
der Oberfläche
-
Eine
Addition entsprechend einer Funktion, die aus einem Produkt der
Normalverteilungsfunktion und der periodischen Funktion besteht,
wird auf der reflektierenden Oberfläche durchgeführt, so
daß eine Gesamtreflexionsoberflache
oder ein Abschnitt der reflektierenden Oberfläche wellenförmig ausgebildet wird.
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Die
in 1 gezeigte Basisoberfläche 1 ist quadratisch,
gesehen von vorne aus, jedoch wird die vordere Form der Basisoberfläche der
reflektierenden Oberfläche
gemäß der vorliegenden
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.
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Die 21 bis 40 sind
Ansichten, welche eine Ausführungsform
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, reflek tierenden Spiegels eingesetzt, dessen
vordere Form in Querrichtung lang ist.
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21 ist
eine Vorderansicht einer reflektierenden Oberfläche 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 Horizontalachse 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 0 der drei Achsen ist der Ursprung 0.
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Auf
der reflektierenden Oberfläche 26a ist ein
kreisförmiges
Loch 27 vorgesehen, welches zum Einführen einer elektrischen Glühlampe verwendet wird,
wobei das Zentrum des kreisförmigen
Loches 27 mit dem Ursprung 0 zusammenfällt, gesehen von der Vorderseite
aus. Ein Heizfaden, der eine Lichtquelle bildet, wird innerhalb
des reflektierenden Spiegels durch das kreisförmige Loch 27 angeordnet.
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In
diesem Fall ist die reflektierende Oberfläche 26a in sechs Bereiche 28(i) unterteilt
(i = 1 bis 6), 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" bezeich net wird,
und im Uhrzeigersinn um die x-Achse herum um einen Winkel θ2 (< θ1) in bezug
auf die x-y-Ebene geneigt ist.
-
Ein
Bereich 28(1) befindet sich in dem ersten Quadranten (y > 0, z > 0) auf der y-z-Ebene,
gesehen von vorne aus. Ein Bereich 28(2) liegt in dem zweiten Quadranten
(y < 0, z > 0) auf der y-z-Ebene,
gesehen von vorne aus.
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Bereiche 28(3) und 28(4) befinden
sich in dem dritten Quadranten (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.
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Die
restlichen Bereiche 28(5) und 28(6) liegen in
dem vierten 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.
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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.
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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 gemeinsamen Punkt der Anordnung auf, bei welcher
ein ellipsenförmiger
Abschnitt und ein hyperbel förmiger
Abschnitt so angeordnet sind, daß sie abwechselnd wiederholt
werden, wenn der Punkt von der x-Achse getrennt angeordnet ist.
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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 ellipsenförmigen
Abschnitt 30e3, und einem hyperbelförmigen Abschnitt 30h3,
die in dieser Reihenfolge ausgehend von dem Ursprung 0 in
positiver Richtung der y-Achse
angeordnet sind.
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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 Kurvenabschnitten 30e2 und 30h2,
y4 den y-Koordinatenwert des Grenzpunkts zwischen den Kurvenabschnitten 30h2 und 30e3,
y5 den y-Koordinatenwert des Grenzpunkts zwischen den Kurvenabschnitten 30e3 und 30h3, und
y6 den Y-Koordinatenwert des Endpunkts des Kurvenabschnitts 30h3.
In diesem Fall ist y0 = 0.
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Der
Richtungsvektor vo am Ursprung 0 ist parabelförmig. Er ist in die positive
Richtung der x-Achse gerichtet. Der Richtungsvektor v1 am Grenzpunkt
zwischen den Kurvenabschnitten 30e1 und 30h1 ist
ellipsenförmig,
der Richtungsvektor v2 am Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 30h1 und 30e2 ist
hyperbelförmig,
der Richtungsvektor v3 am Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 30e2 und 30h2 ist
ellipsenförmig,
der Richtungsvektor v4 an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 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.
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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 ellipsenförmigen Abschnitt 31e1 gebildet,
der auf der Seite des Ursprungs 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 Reihenfolge von der Seite des Ursprungs 0 aus in negativer
Richtung der y-Achse angeordnet sind.
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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 Richtungsvektor 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
ellipsenförmig,
der Richtungsvektor u4 an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 31h2 und 31e3 ist
hyperbelförmig,
der Richtungsvektor u5 an dem Grenzpunkt zwischen den Kurvenabschnitten 31e3 und 31h3 ist
ellipsenförmig,
und der Richtungsvektor u6 an dem Endpunkt. des Kurvenabschnitts 31h3 ist
hyperbelförmig.
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23 ist
eine Ansicht, welche die Lagebeziehung des Heizfadens in bezug auf
die reflektierende Oberfläche
zeigt. Bei dieser Ausführungsform
besteht die Lichtquelle aus einer Glühlampe, die als H4-Lampe bezeichnet
wird, und zwei Heizfäden
aufweist, deren Zentralachsen entlang der optischen Achse des reflektierenden
Spiegels 26 verlaufen.
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Wie
in der Zeichnung dargestellt ist, wird zur Erleichterung der Verfolgung
von Lichtstrahlen des projizierten Bildes angenommen, 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.
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Der
Heizfaden MB nahe am Ursprung 0 betrifft die Ausbildung eines Fernlichtbündels 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 Brenn punkt
F' die Einstellung
einer horizontalen Bezugskurve in den Bereichen 28(1), 28(2) auf
der Oberseite (z > 0)
der x-y-Ebene der reflektierenden Oberfläche 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 einem Ort
eingestellt, der etwas näher
an dem Ursprung 0 liegt als der Brennpunkt F'.
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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 Abblendlichtbündels 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 Bezugspunkt 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.
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Unterhalb
des Heizfadens SB ist eine Abschirmung SD vorgesehen, deren Form
im wesentlichen wannenartig ist. Wie aus 24 hervorgeht,
ist die Abschirmung SD an einem Halterungsteil (nicht gezeigt) in
dem Glaskolben unter der Bedingung 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 Abblendlichtbündels.
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Die 25 bis 29 und
die 31 bis 37 sind
Ansichten zur Erläuterung
einer Anordnung der Heizfadenbilder, die durch jeden reflektierenden
Bereich auf einen Bildschirm projiziert werden, der sich vor der
reflektierenden Oberfläche 26a befindet.
In diesen Ansichten ist die Linie H-H eine Horizontallinie 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.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Heizfadenbild ist ein Beispiel für ein Bild,
welches durch verschiedene repräsentative
Punkte projiziert wird, die auf den Schnittlinien ausgewählt sind,
welche durch die Ebenen von y = yi oder y = –yi (i = 1 bis 6), y = y0 und
die reflektierende Ebene 26a gebildet werden.
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Die 25 bis 29 sind
Ansichten von Beispielen für
die Anordnung des Heizfadenbildes im Falle der Ausstrahlung eines
Abblendlichtbündels.
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25 ist
eine Ansicht, welche eine Anordnung der Heizfadenbilder zeigt, die
von dem Bereich 28(1) projiziert werden. Das Heiz fadenbild 32(yi) (i
= 1 bis 6), welches im wesentlichen 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.
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Wie
aus der Zeichnung hervorgeht, befinden sich die Heizfadenbilder 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.
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Die
Heizfadenbilder 32(y2), 32(y4), 32(y6) liegen
auf der linken Seite der Linie V-V, und je höher der y-Koordinatenwert ist,
desto näher
an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild 32.
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Der
Grund für
die Auswahl der voranstehend geschilderten Anordnung liegt daran,
daß je
näher an der
x-Achse der Richtungsvektor auf der Bezugskurve liegt, desto stärker der
Winkel in bezug auf die x-Achse vergrößert wird.
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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. In diesem Fall 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.
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26 ist
eine Ansicht, welche die Anordnung des Heizfadenbildes 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
y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Oberfläche des
Bereichs 28(2) schneidet. In diesem Fall ist die Anordnung
entgegengesetzt jener des Heizfadenbildes 32(yi) in bezug
auf die Linie V-V.
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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.
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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.
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27 ist
eine Ansicht, welche die Anordnung der Heizfadenbilder 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 projiziert werden, an welcher die Ebene
y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte
Oberfläche
des Bereichs 28(3) schneidet.
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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 einem 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 abgedeckter Bereich,
in welchem Lichtstrahlen, die von dem Heizfaden SB für das Abblendlicht ausgestrahlt
werden, durch die Abschirmung SD abgeschirmt werden.
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28 ist
eine Ansicht, welche die Anordnung der Heizfadenbilder 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 (i = 1 bis 6) die gekrümmte
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-Koordinatenwert 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-Koordinatenwert 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 das Abblendlichtbündel ausgesandt
werden, durch die Abschirmung SD abgeschirmt werden.
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29 ist
eine schematische Darstellung des Projektionsmusters 36,
welches als Gruppe von Heizfadenbildern erhalten wird, welche die
voranstehend geschilderte Anordnung aufweisen.
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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.
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Wie
aus der Figur hervorgeht, liegt das Heizfadenbild desto näher am Punkt
HV, je kleiner die Projektionsfläche
des Heizfadenbildes ist.
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30 ist
eine schematische Darstellung des Projektionsmusters 37,
welches durch die reflektierende Oberfläche 26a erzeugt wird,
welche auf die voranstehend geschilderte Art und Weise wellenförmig ausgebildet
wurde.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird nur mit einem Bereich auf der reflektierenden Oberfläche 26a nahe
an der x-Achse eine Wellenformbearbeitung durch die gedämpfte, periodische
Funktion 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.
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Die 31 bis 37 sind
Ansichten, welche Beispiele für
die Ausbildung des Heizfadenbildes zeigen, wenn die Ausstrahlung
des Fernlichts erfolgt.
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31 zeigt
die Anordnung eines Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(1) ausgestrahlt
wird. Die Heizfadenbilder 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 ge krümmte
Oberfläche
des Bereichs 28(1) kreuzt.
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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.
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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.
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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.
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32 ist
eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches von dem
Bereich 28(2) projiziert wird. Die Heizfadenbilder 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 Schnittlinie 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 entge gengesetzt jener des Heizfadenbildes 38(yi) in
bezug auf die Linie V-V.
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Die
Heizfadenbilder 39(y1), 39(y3) und 39(y5) befinden
sich 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.
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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.
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33 ist
eine Ansicht, welche die Ausbildung der Heizfadenbilder zeigt, die
von dem Bereich 28(3) projiziert werden. Die Heizfadenbilder 40(yi) (i =
1 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
repräsentative
Punkte auf der Schnittlinie projiziert werden, an welcher die Ebene
y = yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte
Oberfläche des
Bereichs 28(3) schneidet.
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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 Heizfadenbild 40(y1). Das
Heizfadenbild 40(y5) liegt an einem Ort nahe dem Punkt
HV.
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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 gelegenen
Ort. Je größer der
y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der
Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
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34 ist
eine Ansicht der Ausbildung von Heizfadenbildern, die durch den
Bereich 28(4) projiziert werden. Die Heizfadenbilder 41(yi) (i
= 1 bis 6), die im wesentlichen weiter unten liegen als die Linie H-H,
sind Heizfadenbilder, die von mehreren repräsentativen Punkten auf der
Schnittlinie projiziert werden, an welche die Ebene y = yi (i =
1 bis 6) die gekrümmte
Oberfläche
des Bereichs 28(4) kreuzt.
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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 Heizfadenbild 41(y5) befindet
sich nahe an dem Punkt HV.
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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.
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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 Ab schnitt der Schnitt- oder Kreuzungslinie auf der Seite
z < 0, wo die Ebene
(y = y0 (=0)) die Reflexionsoberfläche 26a kreuzt.
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35 ist
eine Ansicht, welche eine Anordnung der Heizfadenbilder zeigt, die
von dem Bereich 28(5) aus projiziert werden. Die Heizfadenbilder 42(yi) (i
= 1 bis 6), die an einem 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 Heizfadenbildes 41(yi) in
bezug auf die Linie V-V.
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Die
Heizfadenbilder 42(y1) und 42(y3) 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. Das Heizfadenbild 42(y5) liegt
näher an
dem Punkt HV.
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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.
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36 ist
eine Ansicht, welche eine Ausbildung der Heizfadenbilder zeigt,
die von dem Bereich 28(6) aus projiziert werden. Die Heizfadenbilder 43(yi) (i
= 1 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
repräsentative Punkte
auf der Schnittlinie projiziert werden, an welcher die Ebene y =
yi (i = 1 bis 6) die gekrümmte Oberfläche des
Bereichs 28(6) kreuzt.
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Die
Heizfadenbilder 43(y1), 43(y3) und 43(y5) liegen
an einem Ort beinahe auf der Linie H-H unmittelbar rechts von der
Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert
des Heizfadenbildes ist, desto näher
an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
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Die
Heizfadenbilder 43(y2), 43(y4) und 43(y6) liegen
an einem 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.
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37 ist
eine schematische Darstellung des Projektionsmusters 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 Hauptachse
der Ellipse in Querrichtung angeordnet ist.
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38 ist
eine schematische Darstellung des Projektionsmusters 45,
welches durch die reflektierende Oberfläche 26a gebildet wird,
welche auf die voranstehend geschilderte Art und Weise wellenförmig ausgebildet
wurde.
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Das
Projektionsmuster 45 wird als Ergebnis der Bearbeitung
in eine Wellenform erhalten, welche durch die periodische Dämpfungsfunktion
nur in einem Bereich auf der reflektierenden Oberfläche 26a na he
an der x-Achse durchgeführt
wird, wobei das voranstehend erwähnte
Projektionsmuster 44 als Ausgangsform verwendet wird. Das
Projektionsmuster 45 wird auf solche Weise ausgebildet,
daß das
voranstehend geschilderte Projektionsmuster 44 in Horizontalrichtung
stark gestreut wird.
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Das
Lichtverteilungsmuster einer Lampe wird endgültig durch die Wirkung der
Lichtscheibe erhalten, die auf das Projektionsmuster einwirkt, welches
durch die reflektierende Oberfläche 26a ausgebildet
wird. Allerdings kann bei dem reflektierenden Spiegel gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Lichtverteilungsmuster, welches den vorbestimmten
Lichtverteilungsstandard erfüllt,
durch die Einwirkung der reflektierenden Oberfläche 26a erhalten werden.
Daher ist es möglich,
eine Lichtscheibe ohne irgendeine Funktion zum Ändern des Lichts einzusetzen,
oder eine solche Lichtscheibe, die nur eine geringe Einwirkung auf
das Licht hat.
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Die 39 und 40 sind
schematische Darstellungen von Lichtverteilungsmustern. 39 ist
eine Ansicht, welche ein Lichtverteilungsmuster 46 in bezug
auf ein Abblendlichtbündel
zeigt, und 40 ist ein Lichtverteilungsmuster 47,
welches ein Fernlichtbündel
betrifft. Eine gestrichelte Linie in 39 ist
als Vergleichsbeispiel dargestellt, und bezeichnet eine Unterkante
des Lichtverteilungsmusters im Falle der Verwendung einer reflektierenden Oberfläche "a", die in den 41 bis 43 dargestellt
ist, oder einer reflektierenden Oberfläche "j",
die in den 45 bis 47 gezeigt
ist. Bei dem voranstehend geschilderten Vergleichsbeispiel ist die
Breite des Lichtverteilungsmusters in Vertikalrichtung drastisch
verringert, sobald das Muster getrennt von der Linie V-V angeordnet
ist. Andererseits kann bei dem Lichtverteilungsmuster 46 gemäß der vorliegenden
Erfindung die Breite des Lichtverteilungsmusters in Vertikalrichtung
ausreichend sichergestellt werden, wie in der Zeichnung dargestellt
ist.