DE19636299B4

DE19636299B4 - Reflektor mit einer zugeordneten Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19636299B4
Application number: DE19636299A
Authority: DE
Inventors: Naohi Shimizu Nino
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: GB2304882A; GB2304882B; US5876114A; DE19636299A1; JPH0982106A; GB9618337D0; JP3136465B2

Abstract

Reflektor mit einer zugeordneten Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer, wobei der Reflektor eine reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a)) und eine optische Achse (X) hat, und ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung stellt, welches eine Lichtverteilung aufweist, bei der die Lichtstrahlen eine Streuung in Horizontalrichtung (H, Y) erfahren, und ein zentraler Lichtintensitätsabschnitt ausgebildet ist, wobei die reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a) definiert ist durch:
a) eine Bezugskurve (4, 10, 11), die auf einer horizontalen Referenzebene liegt, welche die optische Achse (X) enthält;
b) wobei die Bezugskurve (4, 10, 11) eine Verbundkurve ist, die zumindest einen hyperbelförmigen Kurvenabschnitt (4h), dessen Brennpunkt (F) auf der optischen Achse (X) liegt, und zumindest einen ellipsenförmigen Kurvenabschnitt (4e) aufweist, dessen Brennpunkt (F) auf der optischen Achse (X) liegt, wobei der zumindest eine hyperbelförmige Kurvenabschnitt (4h) und der zumindest eine ellipsenförmige Kurvenabschnitt (4e) in einer Richtung ausgerichtet sind, welche sich von jener der optischen Achse (X) unterscheidet;...

Description

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.

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.

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.

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.

In diesem Zusammenhang kann, um einen größeren horizontalen Diffusionswinkel in bezug auf den voranstehend geschilderten reflektierenden Spiegel zu erhalten, überlegt werden, die Parabel, welche eine Bezugskurve darstellt, elliptisch oder hyperbelförmig auszubilden.

Die 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Im einzelnen können bei der voranstehend geschilderten Re flexionsoberfläche, auf welcher die Bezugskurve elliptisch oder hyperbelförmig ausgebildet ist, die folgenden Probleme auftreten.

(1) Ein kleines Heizfadenbild, welches durch den Umfang der Reflexionsoberfläche projiziert wird, erstreckt sich in Horizontalrichtung.

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.

(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.

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.

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.

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.

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.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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;
2 eine Längsschnittansicht;
3 eine Horizontalschnittansicht;
4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Richtungsvektors des reflektierten Lichts;
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;
6 eine Ansicht eines ellipsenförmigen Abschnitts;
7 eine Ansicht eines parabelförmigen Abschnitts;
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;
9 eine Horizontalschnittansicht einer sich von der Bezugskurve von 3 unterscheidenden Bezugskurve;
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;
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;
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;
13 eine Ansicht eines gedachten Rotationsparaboloids in bezug auf den Punkt Q auf der Bezugskurve;
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;
15 eine Ansicht einer gekrümmten Oberfläche, die als Gruppe von sich kreuzenden Linien in 14 gehalten wird;
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;
17 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen dem Aufbau einer Glühlampe und der Verzerrung eines Heizfadenbildes,
18 ein Diagramm mit einem Beispiel für eine normale Verteilungsfunktion;
19 ein Diagramm mit einem Beispiel für eine periodische Funktion;
20 ein Diagramm mit einem Beispiel für eine gedämpfte periodische Funktion;
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;
22 eine horizontale Querschnittsansicht;
23 eine Perspektivansicht der Beziehung zwischen der Anordnung eines Heizfadens und einer Abschirmung und den Einstellpositionen eines Brennpunktes und eines Bezugspunktes;
24 eine Vorderansicht der Positionsbeziehung zwischen dem Heizfaden eines Abblendlichtbündels und der Abschirmung;
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;
26 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(2) gebildet wird, wobei darüber hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
27 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(3) gebildet wird, wobei darüber hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
28 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(6) gebildet wird, wobei darüber hinaus ein Projektionsmuster gezeigt ist;
29 eine Ansicht, welche ein Projektionsmuster zeigt, das zusammen durch die Bereiche 28(1) bis 28(3) und den Bereich 28(6) gebildet wird;
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;
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;
32 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(2) gebildet wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
33 eine Ansicht der Anordnung des Heizfadenbildes, welches durch den Bereich 28(3) gebildet wird, wobei ebenfalls ein Projektionsmuster gezeigt ist;
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;
37 eine Ansicht eines Projektionsmusters, bei welchem durch die Bereiche 28(1) bis 28(6) gebildete Projektionsmuster zusammengesetzt sind;
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;
39 eine schematische Darstellung der Lichtverteilung im Falle der Ausstrahlung eines Abblendlichtbündels;
40 eine schematische Darstellung der Lichtverteilung im Falle der Ausstrahlung eines Fernlichtbündels;
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;
42 eine Vorderansicht;
43 eine Horizontalschnittansicht;
44 eine schematische Darstellung der Anordnung des Heizfadenbildes, welches vor der Reflexionsoberfläche projiziert wird;
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;
46 eine Vorderansicht;
47 eine Horizontalschnittansicht; und
48 eine schematische Darstellung der Anordnung des Heizfadenbildes, welches vor der Reflexionsoberfläche projiziert wird.
Ein Reflektor einer Fahrzeugleuchte und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im einzelnen geschildert.
Die 1 bis 20 sind Ansichten, welche eine Basisoberfläche der Reflexionsoberfläche sowie ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
4 ist eine Ansicht, welche die Definitionen der voranstehenden Terme in bezug auf den Richtungsvektor des reflektierten Lichts zeigt.
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.
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.
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.
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.
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.
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".
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.
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".
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Sie befinden sich im allgemeinen unterhalb der Linie H-H. Je größer die Projektionsfläche des Heizfadenbildes ist, desto weiter entfernt von der Linie V-V liegt das Heizfadenbild. Daher liegt das Heizfadenbild, dessen Projektionsfläche klein ist, an einem Ort nahe an dem Punkt HV.
In bezug auf die Heizfadenbilder 13, 13, ..., die an den Positionen nahe an der x-Achse auf der Basisoberfläche –1 projiziert werden, sind die Projektionsflächen groß, und sie liegen an den von der Linie V-V entfernten Positionen. Bei den Heizfadenbildern 14, 14, ..., die an den Positionen projiziert werden, die geringfügig von der x-Achse auf der Basisoberfläche 1 entfernt sind, sind die Projektionsflächen mittelgroß, und befinden sich an den Orten nahe an der Linie V-V, verglichen mit den voranstehend genannten 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das Verfahren zur Ausbildung einer reflektierenden Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung kann folgendermaßen zusammengefaßt werden.
(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.
(4) Einstellen der gedachten Ebene und Berechnen der Schnittlinie
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.
(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.
(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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
22 ist eine Ansicht, welche die Form einer Schnittlinie zeigt, die sich ergibt, wenn die reflektierende Oberfläche 26a durch die x-y-Ebene geschnitten wird.
In diesem Beispiel ist die Bezugskurve 29, die auf der x-y-Ebene ausgebildet wird, nicht symmetrisch in bezug auf die x-z-Ebene. Ein Abschnitt der Bezugskurve 29, der oberhalb der x-z-Ebene liegt, und ein Abschnitt der Bezugskurve 29, der unterhalb der x-z-Ebene liegt, weisen jedoch einen 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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'.
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.
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.
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.
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.
Die 25 bis 29 sind Ansichten von Beispielen für die Anordnung des Heizfadenbildes im Falle der Ausstrahlung eines Abblendlichtbündels.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Daher sind die Heizfadenbilder 33(y1), 33(y3), und 33(y5) auf der linken Seite der Linie V-V angeordnet. Je größer der Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Weiterhin sind die Heizfadenbilder 33(y2), 33(y4) und 33(y6) auf der rechten Seite der Linie V-V angeordnet. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
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.
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.
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.
29 ist eine schematische Darstellung des Projektionsmusters 36, welches als Gruppe von Heizfadenbildern erhalten wird, welche die voranstehend geschilderte Anordnung aufweisen.
Das Projektionsmuster 36 weist im wesentlichen die Form eines Herzens auf. Ein oberer Randabschnitt des Projektionsmusters 36 springt in Richtung auf einen oberen Abschnitt in bezug auf die Linie H-H vor, und ein schraffierter Abschnitt in der Figur ist ein Abschnitt, in welchem Lichtstrahlen durch die Abschirmung SD abgeschirmt werden.
Wie aus der Figur hervorgeht, liegt das Heizfadenbild desto näher am Punkt HV, je kleiner die Projektionsfläche des Heizfadenbildes ist.
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.
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.
Die 31 bis 37 sind Ansichten, welche Beispiele für die Ausbildung des Heizfadenbildes zeigen, wenn die Ausstrahlung des Fernlichts erfolgt.
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.
Wie aus der Figur hervorgeht, liegen die Heizfadenbilder 38(y1), 38(y3) und 38(y5) auf der rechten Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Die Heizfadenbilder 38(y2), 38(y4) und 38(y6) liegen auf der linken Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
Das Heizfadenbild 38(y0), das auf der Linie V-V liegt, ist ein Projektionsbild, das durch einen Punkt erzeugt wird, der auf einer Grenzlinie zwischen den Bereichen 28(1) und 28(2) liegt. In diesem Fall ist die Grenzlinie ein Abschnitt der Schnittlinie auf der Seite z > 0, wo die Ebene (y = y0 (= 0)) die reflektierende Oberfläche 26a kreuzt bzw. schneidet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Heizfadenbilder 41(y2), 41(y4) und 41(y6) liegen weiter unten als die Linie H-H auf der rechten Seite der Linie V-V. Je größer der y-Koordinatenwert des Heizfadenbildes ist, desto näher an der Linie V-V liegt das Heizfadenbild.
In diesem Zusammenhang stellt das Heizfadenbild 41(y0), das auf der Linie V-V liegt, ein Projektionsbild dar, welches durch einen Punkt gebildet wird, der auf einer Grenzlinie zwischen den Bereichen 28(3) und 28(4) liegt. Hierbei ist die Grenzlinie ein Ab schnitt der Schnitt- oder Kreuzungslinie auf der Seite z < 0, wo die Ebene (y = y0 (=0)) die Reflexionsoberfläche 26a kreuzt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Reflektor mit einer zugeordneten Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer, wobei der Reflektor eine reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a)) und eine optische Achse (X) hat, und ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung stellt, welches eine Lichtverteilung aufweist, bei der die Lichtstrahlen eine Streuung in Horizontalrichtung (H, Y) erfahren, und ein zentraler Lichtintensitätsabschnitt ausgebildet ist, wobei die reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a) definiert ist durch: a) eine Bezugskurve (4, 10, 11), die auf einer horizontalen Referenzebene liegt, welche die optische Achse (X) enthält; b) wobei die Bezugskurve (4, 10, 11) eine Verbundkurve ist, die zumindest einen hyperbelförmigen Kurvenabschnitt (4h), dessen Brennpunkt (F) auf der optischen Achse (X) liegt, und zumindest einen ellipsenförmigen Kurvenabschnitt (4e) aufweist, dessen Brennpunkt (F) auf der optischen Achse (X) liegt, wobei der zumindest eine hyperbelförmige Kurvenabschnitt (4h) und der zumindest eine ellipsenförmige Kurvenabschnitt (4e) in einer Richtung ausgerichtet sind, welche sich von jener der optischen Achse (X) unterscheidet; c) wobei die Kurvenabschnitte (4e, 4h) so angeordnet sind, dass ein Winkel des reflektierten Lichtes in Bezug auf die optische Achse (x) an einem Punkt (Q) auf jedem der hyperbelförmigen als auch der ellipsenförmigen Kurvenabschnitte (4e, 4h) der Bezugskurve (4, 10, 11) größer ist, wenn die Kurvenabschnitte (4e, 4a) näher an der optischen Achse (X) liegen; d) einen Bezugspunkt (D) der Bezugskurven (4, 10, 11), der auf der optischen Achse (X) angeordnet ist; und e) eine Schar von Schnittlinien (12), die erzeugt sind wenn jeweils ein virtuelles Rotationsparaboloid (PS), dessen Brennpunkt der Bezugspunkt (D) ist, und das eine parallel zum Lichtvektor (V-Q) des reflektierten Lichtes verlaufende Achse (AS) hat, wobei der Lichtvektor (V-Q) dadurch erzeugt ist, dass ein vom Bezugspunkt (D) emittierter Lichtstrahl an einem beliebigen Punkt (Q) der Bezugskurve (4, 10, 11) reflektiert, von einer Ebene (π) geschnitten wird, die parallel zu einer vertikalen Achse (V, Z) verläuft und den Lichtvektor (V-Q) enthält, wobei die Schnittlinien (12) durch die Punkte (Q) auf der Bezugskurve (4, 10, 11) gebildet sind und die einhüllende Fläche der Schnittlinien die reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a) bildet.
Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere hyperbelförmige Kurvenabschnitte (4h) und mehrere ellipsenförmige Kurvenabschnitte (4e) ausgebildet sind, wobei sich die ellipsenförmigen Kurvenabschnitte (4e) und die hyperbelförmigen Kurvenabschnitte (4h) abwechselnd wiederholen.
Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein parabelförmiger Kurvenabschnitt (4p) zwischen einem hyperbelförmigen Kurvenabschnitt (4h) und einem ellipsenförmigen Kurvenabschnitt (4e) der Bezugskurve (4, 10, 11) ausgebildet ist.
Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass entweder ein hyperbelförmiger Kurvenabschnitt (4h) oder ein ellipsenförmiger Kurvenabschnitt (4e) sich in einem Endkurvenabschnitt fortsetzt, der am Umfang der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) liegt, und weder hyperbelförmig noch ellipsenförmig ist.
Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Endkurvenabschnitt parabelförmig (4p) ist.
Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Form von zumindest einem Abschnitt der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) durch eine Streuungserhöhungsfunktion moduliert ist, welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und einer periodischen Funktion aufweist, wodurch der Abschnitt der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) wellenförmig ausgebildet ist.
Reflektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a) durch die Streuungserhöhungsfunktion moduliert ist.
Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a) ein Einführungsloch (2) zum Einführen der Lichtquelle (C) aufweist, die im Zentrum der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) angeordnet ist, wobei sich die Zentrumsachse der Lichtquelle (C) entlang der optischen Achse (X) des Reflektors (1, 20, 26a) erstreckt, und die Lichtquelle (C) nahe an dem Bezugspunkt (D) liegt.
Reflektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bezugspunkt (D) vor oder nach dem Brennpunkt (F) der Bezugskurve (4, 10, 11) befindet.
Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugskurve (4, 10, 11) zumindest einen Abschnitt aufweist, der durch Projektion einer Kurve (9) auf die horizontale Bezugsebene erzeugt ist, wobei die Kurve (9) auf einer Oberfläche (IS) verläuft, die um einen vorbestimmten Winkel (Θ) um die optische Achse (X) herum in Bezug auf die horizontale Bezugsebene geneigt ist.
Reflektor mit einer zugeordneten Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer, wobei die Lichtquelle (16) einen Heizfaden (18) aufweist und der Reflektor eine reflektierende Oberfläche (1, 20 26a) aufweist, der Reflektor eine optische Achse (X) hat, die von seinem Zentrumsabschnitt aus ausgeht, und ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung stellt, welches eine Lichtverteilung aufweist, bei der die Lichtstrahlen eine Streuung in Horizontalrichtung (H, V) erfahren, und ein zentraler Lichtintensitätsabschnitt ausgebildet ist, wobei die reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a): a) durch eine Bezugskurve (4, 10, 11) festgelegt ist, wobei zumindest ein Abschnitt dieser Kurve (4, 10, 11) erhalten ist, durch Projektion einer Kurve (9) auf die horizontale Bezugsebene, welche die optische Achse (X) enthält, wobei die Kurve (9) auf einer Oberfläche liegt, die um einen vorbestimmten Winkel (θ) um die optische Achse (X) herum in Bezug auf die horizontale Bezugsebene geneigt angeordnet ist, welche die optische Achse (X) enthält, und die Bezugskurve (4, 10, 11) durch wiederholte Anordnung eines hyperbelförmigen Abschnitts (4h) und eines ellipsenförmigen Abschnitts (4e) gebildet ist; und b) so geformt ist, dass eine erste Anzahl von Heizfadenbildern gebildet ist, deren Verzerrung groß ist, und die eine große Projektionsfläche aufweisen, die durch einen Abschnitt nahe am Zentrum der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26) erhalten ist, der in Horizontalrichtung (H, Y) stark gestreut ist, so dass die Vertikalbreite an dem Endabschnitt des Lichtverteilungsmusters in Horizontalrichtung (H, Y) die notwendige Größe aufweist; und eine zweite Anzahl von Heizfadenbildern gebildet ist, deren Verzerrung klein ist, und die eine kleine Projektionsfläche aufweisen, die durch einen Abschnitt nahe am Umfang der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) erhalten ist, der so gesteuert ist, dass er zur Ausbildung eines zentralen Lichtintensitätsabschnitts in dem Lichtverteilungsmuster beiträgt.
Reflektor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Form von zumindest einem Abschnitt der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) oder der ganzen reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) durch eine Funktion moduliert ist, welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und einer periodischen Funktion enthält, wodurch zumindest der eine Abschnitt der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) oder die ganze reflektierende Oberfläche (1, 20, 26) wellenförmig ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Reflektors für einen Fahrzeugscheinwerfer, wobei der Reflektor eine reflektierende Oberfläche (1, 20, 26a) und eine optische Achse (X) aufweist, und ein Lichtverteilungsmuster zur Verfügung stellt, das eine Lichtverteilung aufweist, bei der die Lichtstrahlen eine Streuung in Horizontalrichtung (H, Y) erfahren, und ein zentraler Lichtintensitätsabschnitt ausgebildet ist, mit folgenden Schritten: a) Einstellen einer Lichtquelle (C) auf solche Weise, dass eine Zentrumsachse der Lichtquelle (C) entlang der optischen Achse (X) verlängert werden kann, und an einem Ort nahe an einem Bezugspunkt einer Bezugskurve (4, 10, 11) liegt, wenn zumindest ein Abschnitt der Bezugskurve (4, 10, 11) auf eine horizontale Bezugsebene gesetzt wird, welche die optische Achse (X) enthält, oder wenn zumindest ein Abschnitt der Bezugskurve (4, 10, 11) dadurch erhalten wird, dass eine Kurve (9) auf die horizontale Bezugsebene projiziert wird, wobei die Kurve (9) auf eine Oberfläche (IS) gesetzt wird, welche um einen vorbestimmten Winkel (θ) um die optische Achse (X) herum in Bezug auf die horizontale Bezugsebene geneigt angeordnet ist; b) Ausbilden der Bezugskurve (4, 10, 11) auf solche Weise, dass ein hyperbelförmiger Kurvenabschnitt (4h), dessen Brennpunkt (F) auf der optischen Achse (X) liegt, und ein ellipsenförmiger Kurvenabschnitt (4e), dessen Brennpunkt (F) ebenfalls auf der optischen Achse (X) liegt, abwechselnd in einer Richtung wiederholt werden, die von der optischen Achse (X) getrennt wird, und Festlegung der Form der Bezugskurve (4, 10, 11) auf solche Weise, dass je näher der Kurvenabschnitt (4e, 4h) der Bezugskurve (4, 10, 11) an der optischen Achse (X) liegt, desto größer der Winkel des reflektierten Lichts ist, welches von der Lichtquelle (C) ausgesandt und an einem Punkt (Q) an jedem der Kurvenabschnitt (4e, 4h) der Bezugskurve (4, 10, 11) reflektiert wird, in Bezug auf die optische Achse (X); c) Einstellen einer gedachten Oberfläche eines Rotationsparaboloids (PS), dessen Achse (AS) parallel zu einem Lichtvektor (V-Q) reflektierten Lichts verläuft, der erhalten wird, wenn Licht, von welchem angenommen wird, dass es von einem Bezugspunkt (D) der Bezugskurve (4, 10, 11) ausgesandt wird, der auf der optischen Achse (X) liegt, an einem beliebigen reflektierenden Punkt (Q) auf der Bezugskurve (4, 10, 11) reflektiert wird, wobei die gedachte Oberfläche des Rotationsparaboloids (PS), durch den reflektierenden Punkt (Q) hindurchgeht, und der Brennpunkt der gedachten Oberfläche des Rotationsparaboloids (PS) der Bezugspunkt (D) ist; d) Auffinden von Schnittlinien (12), wenn die gedachte Oberfläche des Rotationsparaboloids (PS) durch eine gedachte Ebene (π) geschnitten wird, die parallel zu einer Vertikalachse (V, Z) verläuft, welche den Lichtvektor (V-Q) enthält; und e) Ausbilden der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) als Einhüllende der Schar der Schnittlinien (12), die erhalten werden, wenn die in den Schritten c) und d) geschilderten Vorgänge bei jedem beliebigen Punkt (Q) auf der Bezugskurve (4, 10, 11) wiederholt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Reflektors nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Form zumindest eines Abschnittes der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) oder der gesamten reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) einer Streuungserhöhungsfunktion ausgesetzt wird, welche ein Produkt einer Normalverteilungsfunktion und einer periodischen Funktion aufweist, so dass die Gesamtreflexionsoberfläche (1, 20, 26a) oder der Abschnitt der reflektierenden Oberfläche (1, 20, 26a) wellenförmig ausgebildet wird.