JPH0434802A - Optical system of headlamp for vehicle - Google Patents

Optical system of headlamp for vehicle

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Publication number
JPH0434802A
JPH0434802A JP2140003A JP14000390A JPH0434802A JP H0434802 A JPH0434802 A JP H0434802A JP 2140003 A JP2140003 A JP 2140003A JP 14000390 A JP14000390 A JP 14000390A JP H0434802 A JPH0434802 A JP H0434802A
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JP
Japan
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axis
reflector
light
point
angle
Prior art date
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Application number
JP2140003A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Akizuki
秋月 邦雄
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Ichikoh Industries Ltd
Original Assignee
Ichikoh Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0434802A publication Critical patent/JPH0434802A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a desired light distribution pattern through the luminous flux of a reflector by using a certain structured surface as a reflector part. CONSTITUTION:The focal point F of radiation rays is defined as an origin of coordinates of a crossing axis 3. The reflecting surface of a reflector 11 is set in such a way that the angle theta of the light ray reflected at x/2 becomes zero. Outside a reference point x/2, thetan is reduced in proportion to {(x/2)-xn}<2>, and it becomes -theta deg. on the right end point, while, in the left direction from the reference point, thetan is increased in proportion to {(x/2)-xn}, and the shape of the reflector 11 is set in such a way that it will be theta deg. on the point (center) where an X coordinate is zero. Areas 14r, 14l are overlapped with each other on a screen at the time, and the light ray distribution pattern that is slightly extended in the upward direction at a diffusion angle theta deg. is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車などに装着させる前照灯の光学系に係り
、特に、リフレクタの形状に特徴を有する光学系に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical system for a headlamp mounted on an automobile or the like, and particularly to an optical system characterized by the shape of a reflector.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は広く用いられている従来例の前照灯を示し、同
図(B)は水平断面図である。
FIG. 4 shows a conventional headlamp that is widely used, and FIG. 4 (B) is a horizontal sectional view.

回転放物面filの焦点F付近に光源バルブ(図示省略
)が設置されている。
A light source bulb (not shown) is installed near the focal point F of the paraboloid of revolution fil.

上記光源バルブから出射した光は回転放物面鏡1で反射
されて、光軸Z方向の平行光束となってプリズムレンズ
2に入射する。
The light emitted from the light source bulb is reflected by the parabolic mirror 1 of revolution and enters the prism lens 2 as a parallel beam of light in the direction of the optical axis Z.

プリズムレンズ2に入射した平行光束は、該プリズムレ
ンズ2によって左右に角θ1ずつ拡散される。
The parallel light beam incident on the prism lens 2 is diffused by an angle θ1 to the left and right by the prism lens 2.

この型式の従来例の前照灯の配光パターンは、第4図(
A)に示すごとく左右に角θ、の範囲にわたり、比較的
−様な配光となる。
The light distribution pattern of a conventional headlight of this type is shown in Figure 4 (
As shown in A), the light distribution is relatively uniform over a range of angle θ from left to right.

しかし、望むらくはプリズムレンズ2を用いないで、素
通しのレンズ、若しくは素通しに近い簡単なプリズムレ
ンズを用いても所望の配光パターンが得られるような光
学系の開発が期待されている。
However, it is hoped that an optical system will be developed in which a desired light distribution pattern can be obtained by using a transparent lens or a simple prism lens that is close to a transparent lens without using the prism lens 2.

第5図は上記と異なる公知例を示す。FIG. 5 shows a known example different from the above.

同図(B)に見られるごとく、この公知例の拡散形リフ
レクタ3は、点Fから出射した光を受けて、該リフレク
タの中央部では光軸Zと略平行に光を反射し、周辺部に
移るにつれて光軸Zに対して開く(前方で拡開する)方
向に光を反射し、左右両端部においては角θ、で開く方
向に反射する。
As seen in FIG. 3B, the diffused reflector 3 of this known example receives light emitted from a point F, and reflects the light approximately parallel to the optical axis Z at the center of the reflector, while reflecting the light at the periphery. The light is reflected in a direction that opens with respect to the optical axis Z (expands in front) as it moves to the optical axis Z, and is reflected in a direction that opens at an angle θ at both left and right ends.

この形式の前照灯の配光パターンは、同図(A)に示さ
れるごとく、左右の両端部において照射光量が過小とな
る。
In the light distribution pattern of this type of headlamp, the amount of irradiation light is too small at both left and right ends, as shown in FIG.

その上、破線で示した位置に補助球面鏡4を設けること
ができない。
Moreover, the auxiliary spherical mirror 4 cannot be provided at the position shown by the broken line.

上記第5図の公知例の欠点を解消し、前記補助球面鏡の
設置が可能で、かつ、左右両端部の光量が大きいように
改良した例として第6図の構成が公知である。
The configuration shown in FIG. 6 is known as an improved example that eliminates the drawbacks of the known example shown in FIG. 5, allows the installation of the auxiliary spherical mirror, and increases the amount of light at both left and right ends.

この公知例の特殊リフレクタ5は、点Fから出射した光
を、中央部において角θ、たけ外側へ開く方向に反射し
、左右両端部においては光軸と平行な光束となるように
反射する。
The special reflector 5 of this known example reflects the light emitted from the point F in a direction that opens outward by an angle θ at the center, and reflects it at both left and right ends so as to form a light beam parallel to the optical axis.

しかし、この公知例(第6図)の前照灯においては、同
図(A)に配光パターンを示すごとく、中央部付近の光
量が不足する。
However, in the headlight of this known example (FIG. 6), the amount of light near the center is insufficient, as shown in the light distribution pattern in FIG. 6(A).

上記の事情に鑑みて、左右方向に角θ、の範囲で均一に
照明され、かつ、補助球面鏡(例えば第5図(B)に示
した4)を併用し得る、自動車用前照灯の光学系として
、凹面鏡の反射面に対向せしめて光源を設置すると共に
、該凹面鏡の前面開口を覆うレンズを設けてなる前照灯
における反射面の形状および光源の位置を、次のように
構成することが考えられる。
In view of the above circumstances, we have developed an optical headlamp for a vehicle that can be illuminated uniformly within the range of angle θ in the left-right direction and that can also be used in conjunction with an auxiliary spherical mirror (for example, 4 shown in FIG. 5(B)). As a system, the shape of the reflecting surface and the position of the light source in a headlamp in which a light source is installed opposite to the reflecting surface of a concave mirror and a lens covering the front opening of the concave mirror is configured as follows. is possible.

(a)前記凹面鏡の反射面は、焦点を共有する多数の回
転放物面を繋ぎ合わせた形状をなし、(b)上記多数の
回転放物面のそれぞれの中心軸は灯具の光軸に対し、水
平面内で交わり、(C)上記光軸と中心軸との交角は、
当該凹面鏡の中心部付近においては、左、右両側へ角θ
1ずつ傾斜し、該交角は、凹面鏡の左右両端部において
は内側へ角θ、ずつ収束方向に傾斜し、この間で漸次に
変化している。
(a) The reflective surface of the concave mirror has a shape formed by connecting a number of paraboloids of revolution that share a focal point, and (b) the central axis of each of the multiple paraboloids of revolution is relative to the optical axis of the lamp. , intersect in the horizontal plane, and (C) the angle of intersection between the optical axis and the central axis is
Near the center of the concave mirror, there is an angle θ to both the left and right sides.
The intersecting angle is inclined inward by an angle θ in the convergence direction at both left and right ends of the concave mirror, and gradually changes between these angles.

上記の構成は、本発明者が創作して別途出願中(特願昭
63−300973)のものである(以下、先願という
)。
The above configuration is created by the present inventor and is currently being filed separately (Japanese Patent Application No. 63-300973) (hereinafter referred to as the prior application).

上記先願の構成によれば、 焦点から出て回転放物面で反射され左光は光軸と平行に
なるので、反射光の方向は水平面内において、角θから
角−θまでの間にほぼ一様に分布される。
According to the configuration of the above-mentioned prior application, the left light that comes out from the focal point and is reflected by the paraboloid of rotation becomes parallel to the optical axis, so the direction of the reflected light is between angle θ and angle -θ in the horizontal plane. Almost uniformly distributed.

その上、反射面の中央部は左右に各角θヨの拡散方向に
反射するので、この左、右それぞれの角θ、の範囲(角
2θの範囲)に補助球面鏡を設けることが出来る。
Furthermore, since the central portion of the reflecting surface reflects in the direction of diffusion at each angle θ y to the left and right, auxiliary spherical mirrors can be provided in the range of the left and right angles θ (range of the angle 2θ).

第7図は、前記先願の発明に係る光学系における特殊リ
フレクタ6を示し、第7図(A)は模式的な水平断面図
、第7図(B)はその説明図である。
FIG. 7 shows the special reflector 6 in the optical system according to the invention of the prior application, FIG. 7(A) is a schematic horizontal sectional view, and FIG. 7(B) is an explanatory view thereof.

第7図(B)において2は灯具の光軸、Xは光軸と直交
する水平軸である。
In FIG. 7(B), 2 is the optical axis of the lamp, and X is the horizontal axis perpendicular to the optical axis.

点Fを焦点とし、光軸2に対して右回りに傾斜した中心
軸Zbを有する回転放物面Pbを想定する。
Assume a paraboloid of revolution Pb having a focal point at point F and a center axis Zb tilted clockwise with respect to the optical axis 2.

さらに、点Fを焦点とし、光軸Zに対して左回りに傾斜
した中心軸Zhを有する回転放物面phを想定する。
Furthermore, a paraboloid of revolution ph having a focal point at point F and a central axis Zh tilted counterclockwise with respect to the optical axis Z is assumed.

そして、これらの回転放物面Pb+ Pds phを相
互に繋ぎ合わせた複数回転放物面を設定し、この複合回
転放物面に沿って反射面を構成する。
Then, a plurality of paraboloids of revolution are set by interconnecting these paraboloids of revolution Pb+Pds ph, and a reflecting surface is constructed along this composite paraboloid of revolution.

上述の第7図(B)においては、説明の便宜上、3個の
回転放物面を設定して述べたが5第7図においては左、
布置8個の回転放物面を設定してこれらを繋ぎ合わせた
In the above-mentioned FIG. 7(B), for convenience of explanation, three paraboloids of revolution were set, but in FIG. 7, the left,
Eight paraboloids of revolution were set up and connected together.

第7図(A)においてZa−Zhはそれぞれ8個の回転
放物面の中心軸である。これら8本の中心軸の交点Fを
焦点として、それぞれ回転放物面(図示省略)を想定す
る。
In FIG. 7(A), Za-Zh are the central axes of eight paraboloids of revolution, respectively. A paraboloid of revolution (not shown) is assumed, with the intersection F of these eight central axes as the focal point.

本第1図(A)において、 Paは、Fを焦点とじZaを中心軸とした放物面の一部
分である。
In FIG. 1(A), Pa is a part of a paraboloid whose focal point is F and whose central axis is Za.

Pbは、Fを焦点としZbを中心軸とした放物面の一部
分である。
Pb is a part of a paraboloid with F as the focal point and Zb as the central axis.

Pcは、Fを焦点としzoを中心軸とした放物面の一部
分である。
Pc is a part of a paraboloid with F as the focal point and zo as the central axis.

Pdは、Fを焦点としzdを中心軸とした放物面の一部
分である・ P、は、Fを焦点としzeを中心軸とした放物面の一部
分である。
Pd is a part of a paraboloid with F as a focal point and zd as a central axis.P is a part of a paraboloid with F as a focal point and ze as a central axis.

Pfは、Fを焦点としZfを中心軸とした放物面の一部
分である。
Pf is a part of a paraboloid with F as the focal point and Zf as the central axis.

P、は、Fを焦点とじZgを中心軸とした放物面の一部
分である。
P is a part of a paraboloid with F as the focal point and Zg as the central axis.

Phは、Fを焦点としZhを中心軸とした放物面の一部
分である。
Ph is a part of a paraboloid with F as the focal point and Zh as the central axis.

焦点Fに位置せしめた光源(図示せず)から出射して、
回転放物面Pa−phでそれぞれ反射した光は、矢印a
〜矢印りの如く、中心軸za−Zbと平行に反射される
Emitted from a light source (not shown) located at the focal point F,
The light reflected by the paraboloid of revolution Pa-ph is indicated by the arrow a
- It is reflected parallel to the central axis za-Zb as shown by the arrow.

このようにして、焦点Fに位置せしめた光源(図示せず
)から各方向に出射した光は、矢印a〜同りの如く左、
右方向に角±θnの範囲内に拡散される。
In this way, the light emitted from the light source (not shown) located at the focal point F is emitted in each direction from arrow a to the left,
It is diffused to the right within the range of angle ±θn.

回転放物面Pa−phで反射された矢印a −hの光は
、矢印aの如く右向きの光はど光束密度が大きく、矢印
りの如く左向きの光はど光束密度が小さいので、第8図
(A)に示すような配光パターンとなる。
The light of the arrows a - h reflected by the paraboloid of revolution Pa-ph has a large luminous flux density when it is directed to the right as shown by the arrow a, and a small luminous flux density when it is directed to the left as shown by the arrow . A light distribution pattern as shown in Figure (A) is obtained.

第7図(A)において、図の左半部には光路の記入を省
略したが、光軸Zに関して左右対象な光路が形成される
In FIG. 7(A), although the optical path is omitted in the left half of the figure, a symmetrical optical path with respect to the optical axis Z is formed.

従って、左半部によって生じる配光パターンは第8図(
B)の如く、前述した同図(A)と左右勝手違いとなる
Therefore, the light distribution pattern caused by the left half is shown in Figure 8 (
As shown in B), the left and right hand is different from that shown in FIG.

従って、本例の前照灯全体としての配光パターンは、第
8図(A)と第8図(B)とを加え合わせた第8図(C
)のごとくになり、好適な配光特性が得られる。
Therefore, the light distribution pattern for the entire headlight of this example is shown in Figure 8 (C), which is a combination of Figure 8 (A) and Figure 8 (B).
), and suitable light distribution characteristics can be obtained.

すなわち、左右に角θ、の範囲内で均一な照度分布が得
られる。
That is, a uniform illuminance distribution can be obtained within the range of angle θ from left to right.

さらに、第7図(A)から容易に理解されるように、反
射光の光路(矢印a −= h )は、本例の特殊リフ
レクタの中央正面の部分を通らないので、第9図の如く
補助球面鏡4を設置するに好適である。
Furthermore, as can be easily understood from Fig. 7(A), the optical path of the reflected light (arrow a - = h) does not pass through the central front part of the special reflector of this example, so it is as shown in Fig. 9. This is suitable for installing the auxiliary spherical mirror 4.

本例(第9図)のように補助球面鏡4を併設すると、光
源(焦点Fに位置している)から前方の角2θ、の範囲
の光束も有効に利用できる。この先願の発明を適用する
と、第8図について説明した配光パターンが得られるの
で、前面レンズとして素通しレンズ8を用い得る。
When the auxiliary spherical mirror 4 is provided as in this example (FIG. 9), the light beam in the range of an angle 2θ forward from the light source (located at the focal point F) can also be effectively utilized. When the invention of this prior application is applied, the light distribution pattern explained with reference to FIG. 8 can be obtained, so that the clear lens 8 can be used as the front lens.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上に説明したように、先願の発明に係る光学系によれ
ば、はとんど素通しのレンズを用いて、前照灯の正面を
中心として、光軸Zに対して角θmをなす範囲を均一に
照明することができる。
As explained above, according to the optical system according to the invention of the earlier application, by using mostly clear lenses, the range forming an angle θm with respect to the optical axis Z is centered on the front of the headlight. can be illuminated uniformly.

しかしながら、前記先願の発明においては、配光パター
ンにおける左右の照度分布の均一性を目的としており、
中心部の光束密度を任意に設定することができない。
However, in the invention of the earlier application, the aim is to achieve uniformity of the left and right illuminance distribution in the light distribution pattern,
It is not possible to arbitrarily set the luminous flux density at the center.

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、前面レン
ズによる調光に頼らなくても、リフレクタによって所望
の配光パターンが得られ、しかも中心部の光束密度を任
意に設定し得る、車両用灯具の光学系を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to obtain a desired light distribution pattern using a reflector without relying on light control by a front lens, and to set the luminous flux density at the center arbitrarily. The purpose of the present invention is to provide an optical system for a vehicle lamp.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明の光学系は車両に装
着した状態における該車両の進行方向の水平線をY軸と
し、 上記Y軸と直交する水平線をX軸、垂直線をY軸とし、 Y軸を含み、X軸に対して角nをなす多数の面Nを想定
し、 下記のごとく構成された面をリフレクタの少なくとも一
部分に使用したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the optical system of the present invention, when mounted on a vehicle, has a horizontal line in the traveling direction of the vehicle as the Y axis, a horizontal line orthogonal to the Y axis as the X axis, and a vertical line as the Y axis, The present invention is characterized in that a large number of planes N including the Y axis and forming an angle n with the X axis are assumed, and a plane configured as described below is used for at least a portion of the reflector.

a、Z−Y面と平行な面による断面は、Y軸と平行な線
を対称軸とする放物線、もしくはこれに近似する曲線を
なしている。
A, a cross section taken by a plane parallel to the Z-Y plane forms a parabola whose axis of symmetry is a line parallel to the Y axis, or a curved line approximating the parabola.

b、z−x面と平行な面による断面は、前記放物線の焦
点から出射した光を、Z軸と平行でない方向に反射する
形状をなしていて。
b, a cross section taken by a plane parallel to the z-x plane has a shape that reflects the light emitted from the focal point of the parabola in a direction that is not parallel to the Z axis.

リフレクタの基準点からの距離がnである反射点をXn
とし、 上記反射点Xnにおける反射光がZ−Y面となす角をθ
nとじて、 角θnはnの7乗に比例し、又は反比例している。
The reflection point whose distance from the reflector reference point is n is Xn
The angle that the reflected light at the reflection point Xn makes with the Z-Y plane is θ
The angle θn is proportional to or inversely proportional to n to the 7th power.

ただし、距離nは変数である。However, the distance n is a variable.

〔作用〕[Effect]

上記の構成によれば、リフレクタで反射された光束は、
上下方向には略平行となる。これは該リフレクタの垂直
断面が放物線状をなしているからである。ただし、実際
問題としては光源が若干の大きさを有しているため、純
粋な平行とならずに若干の拡散を示す。この上下方向の
若干の拡散は実用上無害であるのみならず、車両用前照
灯の配光性能として好適である。
According to the above configuration, the luminous flux reflected by the reflector is
They are approximately parallel in the vertical direction. This is because the vertical cross section of the reflector has a parabolic shape. However, as a practical matter, the light source has a certain size, so the light is not completely parallel but shows some diffusion. This slight diffusion in the vertical direction is not only practically harmless, but is also suitable for the light distribution performance of vehicle headlamps.

また、前記の構成によれば、■の値を変えることにより
、中心部の光束密度が変化する。これにより、上記Vの
値を適宜に選定して所望の集光度が得られる。
Further, according to the above configuration, by changing the value of (■), the luminous flux density at the center changes. Thereby, a desired light convergence degree can be obtained by appropriately selecting the value of V.

〔実施例〕〔Example〕

第1図および第2図は本発明に係る光学系の一実施例を
示す。第1図はりフレフタ11の水平断面に光路を記入
した光路図であり、第2図は該リフレクタ11の垂直断
面に光路を記入した光路図である。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of an optical system according to the present invention. FIG. 1 is an optical path diagram in which an optical path is drawn in a horizontal section of the beam reflector 11, and FIG. 2 is an optical path diagram in which an optical path is drawn in a vertical section of the reflector 11.

第2図に示した12は光源バルブ、13は素通しの前面
レンズである。
The reference numeral 12 shown in FIG. 2 is a light source bulb, and the reference numeral 13 is a transparent front lens.

本例のりフレフタ11は、垂直断面がZ軸を対称軸とす
る放物線をなしており、Fはその焦点である。
The vertical cross section of the glue deflector 11 of this example has a parabolic shape with the Z axis as the axis of symmetry, and F is its focal point.

Zは水平軸、Yは垂直軸、又はこれらに直交する水平軸
である。
Z is a horizontal axis, Y is a vertical axis, or a horizontal axis perpendicular to these.

焦点Fに位置せしめた光源バルブのフィラメントから出
射してリフレクタ11で反射された光は光軸Z方向の平
行光束となる。
The light emitted from the filament of the light source bulb positioned at the focal point F and reflected by the reflector 11 becomes a parallel light beam in the optical axis Z direction.

ただし、実際には光源バルブ12のフィラメントは若干
の大きさを有しているので、反射光は上下方向に若干拡
散する。
However, since the filament of the light source bulb 12 actually has a certain size, the reflected light is slightly diffused in the vertical direction.

第1図に示した12aは前記光源バルブ12のフィラメ
ントであり、点Fは前記放物線の焦点であり、かつ、x
、y、z、直交3軸の座標原点である。
12a shown in FIG. 1 is the filament of the light source bulb 12, point F is the focus of the parabola, and x
, y, z are the coordinate origins of three orthogonal axes.

本例のりフレフタ11はZ軸に関して左右対称形をなし
ている。
The glue flaper 11 of this example has a left-right symmetrical shape with respect to the Z-axis.

χは、リフレクタ11の右端の点のX座標である。χ is the X coordinate of the rightmost point of the reflector 11.

従って該リフレクタ11の左端の点のX座標は一χであ
る。
Therefore, the X coordinate of the leftmost point of the reflector 11 is 1χ.

リフレクタ11が左右対称であるから光路も左右対称を
なす。そこで、次に主として右半部の光路について説明
する。
Since the reflector 11 is bilaterally symmetrical, the optical path is also bilaterally symmetrical. Therefore, next, the optical path in the right half will be mainly explained.

リフレクタ11で反射した光が2軸に対して右に振れる
角を00とし、左に振れる角は一〇〇で表わす6 X座標が工/2である点で反射した光の角θが0 (Z
軸と平行)となるようにリフレクタ11の反射面を設定
する。
The angle at which the light reflected by the reflector 11 swings to the right with respect to the two axes is expressed as 00, and the angle at which the light deflects to the left is expressed as 100.6 The angle θ of the reflected light at the point where the X coordinate is x/2 is 0 ( Z
The reflective surface of the reflector 11 is set so as to be parallel to the axis.

X座標がχ。である反射点で反射された反射光がZ軸に
対してなす角をθnとする。
The X coordinate is χ. Let θn be the angle that the reflected light that is reflected at a certain reflection point makes with the Z axis.

ここで本実施例においては前記のX座標がχ/2である
点を基準点とし、v=2とする。
In this embodiment, the point whose X coordinate is χ/2 is used as the reference point, and v=2.

すると、反射点と基準点との間のX軸方向の距離は(χ
/2)−χ。どなる。
Then, the distance in the X-axis direction between the reflection point and the reference point is (χ
/2)-χ. bawl.

そして、上記の基準点χ/2の外側(図において右方)
では、θnが((χ/2)−χ□)2に比例して減少し
て、右端の点で一〇〇となるように、かつ、 基準点χ/2から左方へ移動するに伴っ°C1θnが(
(χ/2)−χ。)に比例して増加して、X座標Oの点
(中央)で00となるように、リフレクタ11の形状を
設定する。
Then, outside the reference point χ/2 above (to the right in the figure)
Then, as θn decreases in proportion to ((χ/2)-χ□)2 and reaches 100 at the rightmost point, and as it moves to the left from the reference point χ/2, °C1θn is (
(χ/2)−χ. ), and the shape of the reflector 11 is set so that the X coordinate increases in proportion to 0 and reaches 00 at the point (center) of the X coordinate O.

以上のごとくにして、多数の点χn(nは変数)をとっ
てリフレクタ11の形状を設計的に定めることは、電子
計算機を利用すれば容易に可能である。
As described above, it is easily possible to design the shape of the reflector 11 by taking a large number of points χn (n is a variable) by using an electronic computer.

第3図は本実施例における配光パターンの説明図である
。本例の光学系(第1図)により、前面レンズを装着せ
ずに、前照灯前方に設けたスクリーンを照射したとき、
示されるエリアは第3図CB)のごとくになる。同図に
実線で示した13rは第1図について説明したりフレフ
タ11の右半部による反射光が到達するエリアである。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the light distribution pattern in this embodiment. With the optical system of this example (Fig. 1), when the screen installed in front of the headlight is illuminated without a front lens attached,
The area shown is as shown in Figure 3 CB). 13r indicated by a solid line in the same figure is an area where the light reflected by the right half of the flapper 11 reaches, as will be explained with reference to FIG.

第1図のりフレフタ11の左半部で反射された光束は、
第3図(B)に破線で示したエリア141のごとく左右
対称形をなす。
The luminous flux reflected by the left half of the glue flaper 11 in Fig. 1 is
As shown in the area 141 indicated by the broken line in FIG. 3(B), it forms a left-right symmetrical shape.

上記エリア14rが、頂点を左方に向けた細長い2等辺
三角形をなす理由は次のごとくである。
The reason why the area 14r forms an elongated isosceles triangle with the apex facing left is as follows.

いま、仮に、焦点Fに点光源を置いたとすると、配光パ
ターンは水平方向の細い線をなすはずであるが、ある大
きさを有するフィラメント12aを光源としているので
、スクリーン上には該フィラメント12aの像が結ばれ
る。
Now, if a point light source is placed at the focal point F, the light distribution pattern should form a thin horizontal line, but since the filament 12a having a certain size is used as the light source, the filament 12a will appear on the screen. A statue of is tied.

而して、リフレクタ11の反射面の広さは有限であるが
、この広さの中に無数の反射点が考えられる。従って、
スクリーン上の配光パターンは無数のフィラメント像の
重なりによって形成される。
Although the area of the reflecting surface of the reflector 11 is finite, there are countless reflection points within this area. Therefore,
The light distribution pattern on the screen is formed by overlapping countless filament images.

そして、第1図において矢印jのごとくリフレクタ11
の右端に入射し、矢印にのごとく−θ0方向に反射され
る光は、その反射点が光源から遠いので、小さいフィラ
メント像をスクリーン上に結ぶ。
Then, as shown by arrow j in FIG. 1, the reflector 11
The light incident on the right end of the screen and reflected in the -θ0 direction as indicated by the arrow forms a small filament image on the screen because its reflection point is far from the light source.

これに比して、矢印qのごとくリフレクタ11の中央部
で反射して00方向に反射される光は、その反射点が光
源から近いので、大きいフィラメント像をスクリーン上
に結ぶ。
In contrast, the light reflected at the center of the reflector 11 in the 00 direction as indicated by arrow q forms a large filament image on the screen because its reflection point is closer to the light source.

こうした理由により、第3図(B)に示したエリア14
r、14Ωがスクリーン上で重なり、その結果として、
左右の拡散角θ0で、上方方向に若干の広がりを有する
配光パターンが得られる。
For these reasons, area 14 shown in Figure 3(B)
r, 14Ω overlap on the screen, and as a result,
With the left and right diffusion angle θ0, a light distribution pattern with a slight spread in the upward direction can be obtained.

第3図(B)において、H−Hはスクリーン上の水平線
、v−■は同じく垂直線である。
In FIG. 3(B), HH is a horizontal line on the screen, and v-■ is also a vertical line.

上記H−H線上の照度分布を第3図(A)に示す。The illuminance distribution on the line H-H is shown in FIG. 3(A).

第1図に示した基準点(X座標がχ/2の点)の反射光
はZ軸方向に向かうので、配光パターンの中心部を形成
する。
Since the reflected light from the reference point (the point whose X coordinate is χ/2) shown in FIG. 1 is directed in the Z-axis direction, it forms the center of the light distribution pattern.

そして、基準点から離れるに従って、反射角θnが基準
点からの距離の2乗に比例して大きくなるので、照度カ
ーブ(第3図(A))は、中央から離れるに従って低下
する。
Since the reflection angle θn increases in proportion to the square of the distance from the reference point as the distance from the reference point increases, the illuminance curve (FIG. 3(A)) decreases as the distance from the center increases.

本実施例においてはv = 2としたが、この値を適宜
に選定すると第3図(A)の照度カーブにおける中央の
集光度を任意に変化せしめることができる。
In this embodiment, v = 2, but if this value is appropriately selected, the light convergence at the center of the illuminance curve shown in FIG. 3(A) can be changed arbitrarily.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明に係る車両用前照灯の光学系
によれば、前面レンズによる調光に頼ることなく、リフ
レクタで反射された光束によって所望の配光パターンが
得られ、しかも、中心部の光束密度に任意に設定するこ
とができる。
As explained above, according to the optical system of the vehicle headlamp according to the present invention, a desired light distribution pattern can be obtained by the luminous flux reflected by the reflector without relying on light control by the front lens, and moreover, The luminous flux density can be set arbitrarily.

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

第1図ないし第3図は本発明に係る車両用前照灯の光学
系の一実施例を示し、 第1図はりフレフタの水平断面図に光路を記入した光路
図、 第2図は同じく垂直断面図に光路を記入した光路図、 第3図(A)はH−H線上の照度分布を示す図表、第3
図(B)は配光パターンを示す図表である。 第4図(A)、(B)ないし第6図(A)、(B)は従
来の技術の説明図である。 第、7図(A)、(B)ないし第9図は先順に係る発明
の説明図である。 1・・・回転放物面鏡、2・・・プリズムレンズ、3・
・・拡散形リフレクタ、5,6・・・特殊リフレクタ、
8・・・素通しレンズ、11・・・本発明に係るリフレ
クタ、12・・・光源バルブ、12a・・・フィラメン
ト、13・・・素通しの前面レンズ。
1 to 3 show an embodiment of the optical system of a vehicle headlamp according to the present invention. An optical path diagram in which the optical path is drawn in a cross-sectional view, Figure 3 (A) is a diagram showing the illuminance distribution on the H-H line, Figure 3
Figure (B) is a chart showing a light distribution pattern. 4(A), (B) to FIG. 6(A), (B) are explanatory diagrams of the conventional technology. 7(A), (B) to FIG. 9 are explanatory diagrams of the invention related to the preceding order. 1... Parabolic mirror of revolution, 2... Prism lens, 3...
... Diffuse reflector, 5, 6... Special reflector,
8... Clear lens, 11... Reflector according to the present invention, 12... Light source bulb, 12a... Filament, 13... Clear front lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、車両に装着した状態における該車両の進行方向の水
平線をZ軸とし、 上記Z軸と直交する水平線をX軸、垂直線をY軸とし、 Z軸を含み、X軸に対して角nをなす多数の面Nを想定
し、 下記のごとく構成された面をリフレクタの少なくとも一
部分に使用したことを特徴とする、車両用前照灯の光学
系。 a、Z−Y面と平行な面による断面は、Z軸と平行な線
を対称軸とする放物線、もしくはこれに近似する曲線を
なしている。 b、Z−X面と平行な面による断面は、前記放物線の焦
点から出射した光を、Z軸と平行でない方向に反射する
形状をなしていて、 リフレクタの基準点からの距離がnである反射点をX_
nとし、 上記反射点X_nにおける反射光がZ−Y面となす角を
θnとして、 角θnはnのv乗に比例し、又は反比例している。 ただし、距離nは変数である。
[Claims] 1. A horizontal line in the traveling direction of the vehicle when mounted on a vehicle is the Z axis, a horizontal line orthogonal to the Z axis is the X axis, a vertical line is the Y axis, including the Z axis, An optical system for a vehicle headlamp, characterized in that a number of surfaces N forming an angle n with respect to an axis are assumed, and a surface configured as described below is used for at least a portion of a reflector. A, a cross section taken by a plane parallel to the Z-Y plane forms a parabola whose axis of symmetry is a line parallel to the Z axis, or a curved line approximating the parabola. b. A cross section taken by a plane parallel to the Z-X plane has a shape that reflects the light emitted from the focal point of the parabola in a direction that is not parallel to the Z axis, and the distance from the reference point of the reflector is n. Reflection point
Let n be the angle that the reflected light at the reflection point X_n makes with the Z-Y plane as θn, and the angle θn is proportional to or inversely proportional to the vth power of n. However, the distance n is a variable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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