JP2668306B2 - Vehicle headlight reflector - Google Patents

Description

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

【０００１】[0001]

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

【０００２】[0002]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００１４】[0014]

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

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

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

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

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

【００１９】[0019]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００３０】[0030]

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

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

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

【００３３】[0033]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００６０】この放物線１１をその光軸回りに回転する
ことによって回転放物面を得ることができるが、ベクト
ルＰ３＿ＲＣを含みｘ−ｙ平面に直交する平面でこの回
転放物面を切断することによって得られる放物線を放物
線１２と定義する。By rotating this parabola 11 about its optical axis, a paraboloid of revolution can be obtained, but by cutting this paraboloid of revolution with a plane containing the vector P3_RC and orthogonal to the xy plane. The resulting parabola is defined as a parabola 12.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００８２】[0082]

【表１】 [Table 1]

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

【００８４】[0084]

【表２】 [Table 2]

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

【００８６】[0086]

【表３】 [Table 3]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００９８】[0098]

【数１】 (Equation 1)

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

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

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

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

【０１０３】最初に容易に思いつくのは、図１２に示す
ように反射面１について３つに領域分けを行うことであ
る。即ち、ｘ軸を中心としてｙ軸における正の軸を起点
とし、ｘ軸の正方向から負方向に向って眺めたときに反
時計回りに増加する弧度法（ｙ軸との間になす角を
「β」と記す。）を用いて、反射面１を３つの領域
３_１、４_１、４_２に分けて考える。The first thing that comes to mind is to divide the reflecting surface 1 into three regions as shown in FIG. That is, the radian angle method (the angle between the y-axis and the y-axis, which increases counterclockwise when viewed from the positive direction of the x-axis to the negative direction, starting from the positive axis of the y-axis around the x-axis). The reflection surface 1 is divided into three regions 3 ₁ , 4 ₁ and 4 ₂ for consideration.

【０１０４】カットライン角θが１５°の場合におい
て、領域３_１は０°から１９５°の角度範囲を占める放
物面状の領域であり、領域４_１は光軸に関してカットラ
イン角をもって［数１］式の曲面を回転したもので１９
５°から２７７．５°の角度範囲を占めている。[0104] In case the cut line angle θ is 15 °, areas 3 ₁ are parabolic region occupied an angular range of 195 ° from 0 °, the region 4 ₁ Number [with a cut line angle with respect to the optical axis 1] which is obtained by rotating the curved surface of the formula
It occupies an angular range from 5 ° to 277.5 °.

【０１０５】残る領域４_２は［数１］式の曲面を回転さ
せずにそのまま用いており、２７７．５°から３６０°
の角度範囲を占めている。[0105] the remaining region _{4 2} is used as it is without rotating the Expression 1 of the curved surface, 360 ° from 277.5 °
Occupies the angle range.

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

【０１０７】１．配光パターンは３つにグループ化され
たフィラメント像からなり、その各々は異なる回転中心
のまわりに配置される。即ち、領域３に関するフィラメ
ント像は点ＨＶの回りに回転し、領域４_１に関するフィ
ラメント像は１５°カットライン上の点の回りに回転
し、領域４_２に関するフィラメント像は水平カットライ
ン上の点の回りに回転する。1. The light distribution pattern consists of three grouped filament images, each of which is arranged around a different center of rotation. That is, the filament image of a region 3 is rotated around the point HV, filament image of a region 4 ₁ rotates about a point on the 15 ° cut line, the filament image of a region 4 ₂ points on the horizontal cut line Rotate around.

【０１０８】２．領域４_１と４_２との交線は変曲点の集
合であり、これによって両者の境界に沿ってフィラメン
ト像の不連続なシフトが生ずる。2. A set of regions 4 ₁ and 4 ₂ intersection of the inflection point, whereby occurs a discontinuous shift of the filament image along the boundary therebetween.

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

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

【０１１１】その一は「領域３_１と４_１との境界を下向
きに越えたときにフィラメント像が水平線の下側に位置
するように大幅に移動しなければならない。」ことであ
る。[0111] Part 1 is to "region 3 ₁ and 4 ₁ and filament image when exceeded downwards boundaries must drastically moves to be positioned below the horizontal line.".

【０１１２】図１３は反射面とｙ＝一定の平面との交線
２６上の代表点を示すものであり、上から順に点Ｐ＿
１、Ｐ＿２、Ｐ＿３、Ｐ＿４、Ｐ＿５、Ｐ＿６とする
と、点Ｐ＿１、点Ｐ＿２、点Ｐ＿３は領域３_１に属し、
点Ｐ＿４、Ｐ＿５、Ｐ＿６は領域４_１に属している。そ
して、点Ｐ＿３と点Ｐ＿４は境界線ＯＣを挟んで直ぐ近
傍に位置している。FIG. 13 shows the representative points on the line of intersection 26 between the reflecting surface and the y = constant plane, and the point P_
1, P_2, P_3, P_4, P_5, When P_6, point P_1, point P_2, point P_3 belongs to the area _{3 1,}
Point P_4, P_5, P_6 belongs to the region _{4 1.} The point P_3 and the point P_4 are located immediately near the boundary OC.

【０１１３】図１４はこれらの代表点によるフィラメン
ト像の配置を概略的に示したものであり、Ｊ（Ｘ）は代
表点Ｘによるフィラメント像を表わしている。代表点が
点Ｐ＿１→点Ｐ＿２→点Ｐ＿３と下がるにつれてそのフ
ィラメント像は点ＨＶを回転中心にして時計回りに移動
し、境界線ＯＣを超えて点Ｐ＿５に移動するとそのフィ
ラメント像Ｊ（Ｐ＿４）は急に下がって水平線Ｈ−Ｈの
直下に位置する。FIG. 14 schematically shows the arrangement of the filament images at these representative points. J (X) represents the filament image at the representative points X. As the representative point goes down from the point P_1 to the point P_2 to the point P_3, the filament image moves clockwise around the point HV as a center of rotation. When the filament image moves to the point P_5 beyond the boundary line OC, the filament image J (P_4) becomes It descends suddenly and is located immediately below the horizontal line HH.

【０１１４】修正のその２は、図１４に示すように「反
射鏡の領域４_１によって投影されるフィラメント像に関
する回動中心が、点ＲＵから水平線Ｈ−Ｈへの垂線の足
である点ＲＬに位置すること。」である。[0114] Part 2 of the modification, the rotation center regarding filament images projected by the region 4 ₁ "reflector as shown in FIG. 14, that it is perpendicular foot from the point RU to the horizontal line H-H RL It is located in. "

【０１１５】即ち、図１４において点Ｐ＿４、Ｐ＿５、
Ｐ＿６によるフィラメント像Ｊ（Ｐ＿４）、Ｊ（Ｐ＿
５）、Ｊ（Ｐ＿６）が水平線Ｈ−Ｈ上の点ＲＬを回転中
心として配置されるように反射面の形状を規定すること
である。That is, in FIG. 14, points P_4, P_5,
Filament images J (P_4) and J (P_
5) and J (P_6) define the shape of the reflection surface so that the point RL on the horizontal line H-H is arranged as the center of rotation.

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

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

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

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

【０１２０】[0120]

【表４】 [Table 4]

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

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

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

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

【０１２５】[0125]

【数２】 (Equation 2)

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

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

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

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

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

【０１３１】尚、図１８では、焦点距離ｆ＝２５．０
（ｍｍ）、ｄ_Ｕ＝−３．８（ｍｍ）、ｄ_Ｄ＝３．８（ｍ
ｍ）、ｄ_Ｄ−ｄ_Ｕ＝７．６（ｍｍ）に選ばれており、フ
ィラメント５はその直径が１ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状
をなし、その中心が点Ｃである。In FIG. 18, the focal length f = 25.0.
(Mm), d _U = −3.8 (mm), d _D = 3.8 (m
m) and d _D −d _U = 7.6 (mm), the filament 5 has a cylindrical shape with a diameter of 1 mm and a length of 5 mm, and the center is the point C.

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

【０１３３】[0133]

【表５】 [Table 5]

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

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

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

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

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

【０１３９】[0139]

【表６】 [Table 6]

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

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

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

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

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

【０１４５】[0145]

【数３】 (Equation 3)

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

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

【０１４８】[0148]

【数４】 (Equation 4)

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

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

【０１５１】[0151]

【表７】 [Table 7]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【０１６２】[0162]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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

Claims (2)

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