JPH0762961B2 - 車輌用前照灯 - Google Patents
車輌用前照灯Info
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- JPH0762961B2 JPH0762961B2 JP63086437A JP8643788A JPH0762961B2 JP H0762961 B2 JPH0762961 B2 JP H0762961B2 JP 63086437 A JP63086437 A JP 63086437A JP 8643788 A JP8643788 A JP 8643788A JP H0762961 B2 JPH0762961 B2 JP H0762961B2
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- Japan
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- light
- axis
- reflecting mirror
- point
- reflecting surface
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
- F21S41/32—Optical layout thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/25—Projection lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
- F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明車輌用前照灯を以下の項目に従って説明する。
A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術［第７図、第８図］ D.発明が解決しようとする問題点［第８図、第９図］ E.問題点を解決するための手段 F.実施例［第１図乃至第６図］ a.構成の概要［第１図］ b.作用［第２図］ c.反射面［第３図乃至第６図］ ｃ−1.座標の設定［第３図］ ｃ−2.式の導出［第４図乃至第６図］ ｃ−２−a.楕円に関する諸変数の算出［第４図］ ｃ−２−b.反射面を表わす式 ｃ−２−c.反射面形状の一例［第５図、第６図］ G.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は新規な車輌用前照灯に関する。詳しくは反射鏡
の光軸が灯具の照射軸に対して所定の角度を為した車輌
用前照灯において、配光パターンにおける両端部が垂れ
る、所謂光の垂れ現象のない新規な車輌用前照灯を提供
しようとするものである。
の光軸が灯具の照射軸に対して所定の角度を為した車輌
用前照灯において、配光パターンにおける両端部が垂れ
る、所謂光の垂れ現象のない新規な車輌用前照灯を提供
しようとするものである。
（B.発明の概要） 本発明車輌用前照灯は、灯具の照射軸に対して所定の角
度をなす光軸を有する反射鏡と、該反射鏡の光軸上の焦
点位置に位置された光源と、反射鏡の前方に配置された
投影レンズと、該投影レンズの略焦点位置に配置された
遮光板とを備えた車輌用前照灯において、上記反射鏡の
反射面が、上記光源からの光を反射して灯具の照射軸を
含む面に対して平行な平面上において曲線状に集光さ
せ、曲線状をした集光部分が灯具の照射軸に平行な方向
から見て略直線状となるようにし、これによって投影レ
ンズを通した後の配光パターンの両端が垂れる不都合を
なくし、良好な配光を得ることができるようにしたもの
である。
度をなす光軸を有する反射鏡と、該反射鏡の光軸上の焦
点位置に位置された光源と、反射鏡の前方に配置された
投影レンズと、該投影レンズの略焦点位置に配置された
遮光板とを備えた車輌用前照灯において、上記反射鏡の
反射面が、上記光源からの光を反射して灯具の照射軸を
含む面に対して平行な平面上において曲線状に集光さ
せ、曲線状をした集光部分が灯具の照射軸に平行な方向
から見て略直線状となるようにし、これによって投影レ
ンズを通した後の配光パターンの両端が垂れる不都合を
なくし、良好な配光を得ることができるようにしたもの
である。
（C.従来技術）［第７図、第８図］ 車輌用前照灯は交通の安全を図るために通常所定の配光
が要求される。
が要求される。
第７図は従来の車輌用前照灯の一例ａを示すものであ
る。
る。
図中ｘ軸は反射鏡ｂの反射面ｃの第１の焦点ｆと反射鏡
ｂの前方に配置された投影レンズｄの焦点ｅを通る座標
軸であり、ｙ軸、ｚ軸は、このｘ軸に直交し、かつ、反
射鏡ｂの反投影レンズｄ側の頂点で互いに直交するよう
に定められた座標軸である。
ｂの前方に配置された投影レンズｄの焦点ｅを通る座標
軸であり、ｙ軸、ｚ軸は、このｘ軸に直交し、かつ、反
射鏡ｂの反投影レンズｄ側の頂点で互いに直交するよう
に定められた座標軸である。
そして、反射面ｃはその第１焦点ｆに位置された光源ｇ
からの光を平面形状で見て２次曲線ｈ（以下、「焦線」
と言う。）上に集光するようにされている。
からの光を平面形状で見て２次曲線ｈ（以下、「焦線」
と言う。）上に集光するようにされている。
ｉは遮光板であり、反射鏡ｂと投影レンズｄとの間に配
置されると共に、その上縁に配光パターンの上縁を限定
する光カット縁ｊが形成されており、該光カット縁ｊが
平面形状で見て焦線ｈ（図では楕円の一部とされてい
る。）と略同じ形状をしており、かつ該光カット縁ｊが
反射鏡ｂの焦線ｈに近接するように配置されている。ま
た、投影レンズｄの焦点ｅは焦光板ｉの光カット縁ｊの
中央に位置している。
置されると共に、その上縁に配光パターンの上縁を限定
する光カット縁ｊが形成されており、該光カット縁ｊが
平面形状で見て焦線ｈ（図では楕円の一部とされてい
る。）と略同じ形状をしており、かつ該光カット縁ｊが
反射鏡ｂの焦線ｈに近接するように配置されている。ま
た、投影レンズｄの焦点ｅは焦光板ｉの光カット縁ｊの
中央に位置している。
しかして、上記車輌用前照灯ａにおいて反射鏡ｂの反射
面ｃの第１焦点ｆに位置された光源ｇから照射され反射
面ｃによって反射された光ｋ、ｋ、・・・は焦線ｈ上に
焦光し、しかも、該焦線ｈの形状が遮光板ｉの光カット
縁ｊと略同じ形状をしているため、反射光の一部が光カ
ット縁ｊによりカットされ、配光パターンが第８図
（Ｂ）に２点鎖線で示す配光パターンｌのように、特に
その上縁が両端に至るまで明確にされたパターンとな
る。尚、第８図（Ｂ）におけるＨ−Ｈは水平線、Ｖ−Ｖ
は垂直線を表わしているが、このような表わし方は以後
に示す配光パターン図においても同様とする。
面ｃの第１焦点ｆに位置された光源ｇから照射され反射
面ｃによって反射された光ｋ、ｋ、・・・は焦線ｈ上に
焦光し、しかも、該焦線ｈの形状が遮光板ｉの光カット
縁ｊと略同じ形状をしているため、反射光の一部が光カ
ット縁ｊによりカットされ、配光パターンが第８図
（Ｂ）に２点鎖線で示す配光パターンｌのように、特に
その上縁が両端に至るまで明確にされたパターンとな
る。尚、第８図（Ｂ）におけるＨ−Ｈは水平線、Ｖ−Ｖ
は垂直線を表わしているが、このような表わし方は以後
に示す配光パターン図においても同様とする。
（D.発明が解決しようとする問題点）［第８図、第９
図］ しかしながら、上記した反射鏡ｂを特願昭62−245261号
に提案されているような車輌用前照灯ａ′に適用しよう
とすると以下に述べるような問題が生じることになる。
図］ しかしながら、上記した反射鏡ｂを特願昭62−245261号
に提案されているような車輌用前照灯ａ′に適用しよう
とすると以下に述べるような問題が生じることになる。
即ち、車輌用前照灯ａ′にあっては、第８図（Ａ）に示
されるように灯具の照射軸（灯具の照射方向に正対して
延びる軸を「照射軸」と称する。）Ｘ−Ｘに関して上側
部分をすれ違いビーム用とし、下側部分を走行ビーム用
として用いるために、反射鏡を２つの反射鏡ｂ′ｓ、
ｂ′ｍ、つまり光軸Xs−Xsが照射軸Ｘ−Ｘに対して前上
がりに傾斜されるように配置されたサブ反射鏡ｂ′
ｓと、光軸Xm−Xmが照射軸Ｘ−Ｘに対して前下がりに傾
斜されるように配置されたメイン反射鏡ｂ′ｍとから構
成し、電球内のメインフィラメントｍ′、サブフィラメ
ントｎ′の略中心部がメイン反射鏡ｂ′ｍ、サブ反射鏡
ｂ′ｓの各々の第１焦点ｆ′１、ｆ′２に位置されるよ
うにしたものである。
されるように灯具の照射軸（灯具の照射方向に正対して
延びる軸を「照射軸」と称する。）Ｘ−Ｘに関して上側
部分をすれ違いビーム用とし、下側部分を走行ビーム用
として用いるために、反射鏡を２つの反射鏡ｂ′ｓ、
ｂ′ｍ、つまり光軸Xs−Xsが照射軸Ｘ−Ｘに対して前上
がりに傾斜されるように配置されたサブ反射鏡ｂ′
ｓと、光軸Xm−Xmが照射軸Ｘ−Ｘに対して前下がりに傾
斜されるように配置されたメイン反射鏡ｂ′ｍとから構
成し、電球内のメインフィラメントｍ′、サブフィラメ
ントｎ′の略中心部がメイン反射鏡ｂ′ｍ、サブ反射鏡
ｂ′ｓの各々の第１焦点ｆ′１、ｆ′２に位置されるよ
うにしたものである。
従って、このサブ反射鏡ｂ′ｓの反射面ｃ′ｓに前記し
た反射鏡ｂの反射面ｃを適用した場合には、サブフィラ
メントｎ′から発せられ反射面ｃによって反射された光
ｋ′、ｋ′、・・・はサブ反射鏡ｂ′ｓの光軸Xs−Xsを
含む平面に対して平行な平面内において焦線ｈ′上に集
光し、その一部が遮光板ｉ′の光カット縁ｊ′によりカ
ットされた後投影レンズｄ′を介して車輌前方に照射さ
れるため、このようにして形成される配光パターンｏに
おいては第８図（Ｂ）に実線で示すように、その左右の
両端部ｏ′、ｏ′が垂れる、所謂光の垂れ現象が生じて
しまい、所定の配光パターンを得られないことになる。
た反射鏡ｂの反射面ｃを適用した場合には、サブフィラ
メントｎ′から発せられ反射面ｃによって反射された光
ｋ′、ｋ′、・・・はサブ反射鏡ｂ′ｓの光軸Xs−Xsを
含む平面に対して平行な平面内において焦線ｈ′上に集
光し、その一部が遮光板ｉ′の光カット縁ｊ′によりカ
ットされた後投影レンズｄ′を介して車輌前方に照射さ
れるため、このようにして形成される配光パターンｏに
おいては第８図（Ｂ）に実線で示すように、その左右の
両端部ｏ′、ｏ′が垂れる、所謂光の垂れ現象が生じて
しまい、所定の配光パターンを得られないことになる。
このことは以下の説明からも容易に理解される。即ち、
第９図（Ａ）に示されるように焦線を示す図形ｐの描か
れた透明板ｑを視線方向Ｂに対して上方に徐々に傾けて
いくと、最初直線状に見えていた図形の左右両端が次第
に上方に向いた曲線状に見えることになり（第９図
（Ｂ）参照）、これらが投影レンズｄ′を通して倒立さ
れると第９図（Ｃ）のように左右両端部が垂れた形状に
映されることになるためである。
第９図（Ａ）に示されるように焦線を示す図形ｐの描か
れた透明板ｑを視線方向Ｂに対して上方に徐々に傾けて
いくと、最初直線状に見えていた図形の左右両端が次第
に上方に向いた曲線状に見えることになり（第９図
（Ｂ）参照）、これらが投影レンズｄ′を通して倒立さ
れると第９図（Ｃ）のように左右両端部が垂れた形状に
映されることになるためである。
（E.問題点を解決するための手段） そこで、本発明車輌用前照灯は上記した問題点を解決す
るために、灯具の照射軸に対して所定の角度をなす光軸
を有する反射鏡と、該反射鏡の光軸上の焦点位置に位置
された光源と、反射鏡の前方に配置された投影レンズ
と、該投影レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを
備えた車輌用前照灯において、上記反射鏡が、上記光源
からの光を反射して灯具の照射軸を含む面に対して平行
な平面上において曲線状に集光させる反射面を有したも
のである。
るために、灯具の照射軸に対して所定の角度をなす光軸
を有する反射鏡と、該反射鏡の光軸上の焦点位置に位置
された光源と、反射鏡の前方に配置された投影レンズ
と、該投影レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを
備えた車輌用前照灯において、上記反射鏡が、上記光源
からの光を反射して灯具の照射軸を含む面に対して平行
な平面上において曲線状に集光させる反射面を有したも
のである。
従って、本発明車輌用前照灯にあっては、灯具の照射軸
に平行な視線方向から見て集光部分が直線状となるた
め、従来のように配光における光の垂れ現象が起きず、
配光パターンのカットラインが水平方向に延びる両端に
至るまで明確なラインとなる。
に平行な視線方向から見て集光部分が直線状となるた
め、従来のように配光における光の垂れ現象が起きず、
配光パターンのカットラインが水平方向に延びる両端に
至るまで明確なラインとなる。
（F.実施例）［第１図乃至第６図］ 以下に、本発明車輌用前照灯の詳細を図示した実施例に
従って説明する。
従って説明する。
（a.構成の概要）［第１図］ １は車輌用前照灯である。尚、第１図に示す座標軸は、
車輌用前照灯１の灯具の照射軸Ｘ−Ｘに一致する軸をｘ
軸とし、このｘ軸と、これに原点０で直交すると共に上
方方向に延びるｚ軸と、水平方向に延びるｙ軸とからな
る。
車輌用前照灯１の灯具の照射軸Ｘ−Ｘに一致する軸をｘ
軸とし、このｘ軸と、これに原点０で直交すると共に上
方方向に延びるｚ軸と、水平方向に延びるｙ軸とからな
る。
２は反射鏡であり、その光軸xr−xrが灯具の照射軸Ｘ−
Ｘに対して上方にθだけ傾斜するように配置されてお
り、平面形状で見て頂部が反射鏡２の第１の焦点Ｆ近く
にされ、かつ、第１の焦点Ｆから発した光を反射して第
２の焦点Ｋを通る２次曲線状の焦線４（以下、「第２焦
線」と言う。）上に反射光を集光させた後さらに第３の
焦点Ｄを通る焦線５（以下、「第３焦線」と言う。）上
に集光する反射面３を有している。
Ｘに対して上方にθだけ傾斜するように配置されてお
り、平面形状で見て頂部が反射鏡２の第１の焦点Ｆ近く
にされ、かつ、第１の焦点Ｆから発した光を反射して第
２の焦点Ｋを通る２次曲線状の焦線４（以下、「第２焦
線」と言う。）上に反射光を集光させた後さらに第３の
焦点Ｄを通る焦線５（以下、「第３焦線」と言う。）上
に集光する反射面３を有している。
そして、第２焦線４を含む平面πはｘ−ｙ平面に対して
平行になるようにされている。
平行になるようにされている。
６は遮光板であり、その上縁に配光パターンの上縁を限
定する光カット縁７が形成されている。そして、該遮光
板６の光カット縁７は平面形状で見て、即ち、ｚ軸方向
から見て上記第２焦線４と略同じ形状をしており、か
つ、該光カット縁７が反射面３の第２焦線４に近接する
ように配置されている。
定する光カット縁７が形成されている。そして、該遮光
板６の光カット縁７は平面形状で見て、即ち、ｚ軸方向
から見て上記第２焦線４と略同じ形状をしており、か
つ、該光カット縁７が反射面３の第２焦線４に近接する
ように配置されている。
８は遮光板の前方に配置された投影レンズであり、該投
影レンズ８の光軸xl−xlが灯具の照射軸Ｘ−Ｘに平行と
なるように位置されると共に、その焦点Fcが遮光板６の
光カット縁７に対応した位置にあるように配置されてい
る。
影レンズ８の光軸xl−xlが灯具の照射軸Ｘ−Ｘに平行と
なるように位置されると共に、その焦点Fcが遮光板６の
光カット縁７に対応した位置にあるように配置されてい
る。
９は光源であり、反射鏡２の反射面３の焦点Ｆに配置さ
れている。
れている。
（b.作用）［第２図］ しかして、上記車輌用前照灯１において、光源９から照
射された反射面３によって反射された反射光は上記第２
焦線４上に集光することになるが、灯具の照射軸Ｘ−Ｘ
と平行な視線方向から見ると第２焦線４は直接状をして
おり、第２図に示すように配光パターンにおける光の垂
れ現象が生じることがないので、配光パターン10の上縁
10aが水平方向に延び、かつ、その両端に至るまで明確
なカットラインが得られることになる。
射された反射面３によって反射された反射光は上記第２
焦線４上に集光することになるが、灯具の照射軸Ｘ−Ｘ
と平行な視線方向から見ると第２焦線４は直接状をして
おり、第２図に示すように配光パターンにおける光の垂
れ現象が生じることがないので、配光パターン10の上縁
10aが水平方向に延び、かつ、その両端に至るまで明確
なカットラインが得られることになる。
（c.反射面）［第３図乃至第６図］ 以下に本発明車輌用前照灯１の反射面３を表わす式の導
出過程を添付図面に従って説明する。
出過程を添付図面に従って説明する。
尚、反射面３の第２焦線４は平面で見て２次曲線状（こ
の例では楕円としている。）をしており、第１の焦点位
置Ｆに配置された点光源から発せられ反射面３によって
反射された反射光は第２焦線４において焦光した後、第
２焦線５上で焦光するようなっている。
の例では楕円としている。）をしており、第１の焦点位
置Ｆに配置された点光源から発せられ反射面３によって
反射された反射光は第２焦線４において焦光した後、第
２焦線５上で焦光するようなっている。
（ｃ−1.座標の設定）［第３図］ 図示されるようにｘ軸を反射面３の光軸xr−xr上にと
り、原点Ｏ（0,0,0）でｘ軸と垂直に交わる軸をｚ軸、
同じく水平に交わる軸をｙ軸としたとき、ｘ軸上の点Ｆ
（f,0,0）は反射面の第１の焦点、点Ｋ（ｋ・f,0,0）は
第２の焦点、点Ｄ（ｄ・f,0,0）は第３の焦点を示して
いる。
り、原点Ｏ（0,0,0）でｘ軸と垂直に交わる軸をｚ軸、
同じく水平に交わる軸をｙ軸としたとき、ｘ軸上の点Ｆ
（f,0,0）は反射面の第１の焦点、点Ｋ（ｋ・f,0,0）は
第２の焦点、点Ｄ（ｄ・f,0,0）は第３の焦点を示して
いる。
また、平面πはｘ−ｙ平面に対してθの角度をなす面で
あり、ｘ−ｙ平面との交線が、点Ｋを通りｙ軸に平行な
直線になるようにされている。尚、θは符号はｙ軸の負
から正に向う方向から見て反時回りを正としているた
め、第３図におけるθは負の値とされている。
あり、ｘ−ｙ平面との交線が、点Ｋを通りｙ軸に平行な
直線になるようにされている。尚、θは符号はｙ軸の負
から正に向う方向から見て反時回りを正としているた
め、第３図におけるθは負の値とされている。
そして、平面πにおける座標軸はｙ軸に平行なｙ′軸
と、該ｙ′軸に垂直で、かつ、点Ｋにおいてｘ軸と交わ
るｘ′軸と、ｘ′軸、ｙ′軸の両者に垂直なｚ′軸から
なり、ｘ′、ｙ′、ｚ′軸は点Ｒ（xr,yr,zr,）におい
て互いに交わるように選ばている。
と、該ｙ′軸に垂直で、かつ、点Ｋにおいてｘ軸と交わ
るｘ′軸と、ｘ′軸、ｙ′軸の両者に垂直なｚ′軸から
なり、ｘ′、ｙ′、ｚ′軸は点Ｒ（xr,yr,zr,）におい
て互いに交わるように選ばている。
さらに、平面π上には反射面３の第２焦線４に相当する
楕円11があり該楕円が点Ｒを中心として点Ｋを通るよう
にされており、ｘ′方向における長さ方向の半径、つま
り長径をａ、ｙ′方向における長さ方向の半径、つまり
短径をｂとしている。尚、パラメータａは後述するよう
に入力パラメータｋ、ｄ、ｆ及びθの値から決定される
ものである。
楕円11があり該楕円が点Ｒを中心として点Ｋを通るよう
にされており、ｘ′方向における長さ方向の半径、つま
り長径をａ、ｙ′方向における長さ方向の半径、つまり
短径をｂとしている。尚、パラメータａは後述するよう
に入力パラメータｋ、ｄ、ｆ及びθの値から決定される
ものである。
また、楕円11の中心点Ｒ（xr,yr,zr）は点Ｄ（ｄ・f,0,
0）から平面πに下した垂線の足となるようにされてい
る。
0）から平面πに下した垂線の足となるようにされてい
る。
12は平面π内において点Ｒを通りｘ′軸とωの角度をな
す直線であり、該直線12と楕円11との２つの交点のうち
第１の焦点Ｆに近い方の交点が点Ｑ（xq,yq,zq）であ
る。
す直線であり、該直線12と楕円11との２つの交点のうち
第１の焦点Ｆに近い方の交点が点Ｑ（xq,yq,zq）であ
る。
点Ｐ（x,y,z）はこれから求めるようとする反射面上の
任意の点を示している。
任意の点を示している。
（ｃ−2.式の導出）［第４図乃至第６図］ 反斜面は点Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｄを結ぶ線の長さが一定である
という条件、即ち、 ▲▼＋▲▼＋▲▼＝▲▼＋▲▼−
（１） を満たす点Ｐの集合として求められる。
という条件、即ち、 ▲▼＋▲▼＋▲▼＝▲▼＋▲▼−
（１） を満たす点Ｐの集合として求められる。
即ち、（１）式が反射面を示す式である。
但し、▲▼＋▲▼＝▲▼＋▲▼−▲
▼で規制される空間図形、即ち、楕円体と平面QRDと
の交点を集合を表わすよに反射面の式を導出する。
▼で規制される空間図形、即ち、楕円体と平面QRDと
の交点を集合を表わすよに反射面の式を導出する。
（ｃ−２−a.楕円に関する諸変数の算出） ［第４図］ 先ず、点Ｒの座標（xr,yr,zr）を入力パラメータを用い
て表わすことにする。
て表わすことにする。
第３図おける幾何学的な関係から楕円11の長径ａは ａ＝▲▼＝▲▼・cosθ ＝（ｄ−ｋ）・ｆ・cosθ −（２） である。
よって、点Ｒの座標は xr＝▲▼＋▲・cosθ ＝ｋ・ｆ＋ａ・cosθ yr＝０ zr＝▲▼・sinθ＝ａ・sinθ であり、結局、点Ｒを座標は ∴Ｒ（xr,yr,zr） ＝（ｋ・ｆ＋ａ・cos θ,o,a・sinθ） −（３） となる。
次に平面πにおける直線12を表わす式からtanωの値を
ｘ−ｙ−ｚ系における座標を用いてい表わすことにす
る。
ｘ−ｙ−ｚ系における座標を用いてい表わすことにす
る。
そのために、先ず、次のような移動操作を考える。
即ち、第４図（Ａ）に示されるようにｘ−ｙ平面上に位
置された平面π′における図形、つまり、楕円11′及び
直線12′をｙ軸回りにθだけ時計回りに回転させた後
（第４図（Ｂ）参照）、楕円11′の中心０が点Ｒが一致
するように移動させると、平面π′上の楕円11′及び直
線12′を第３図の平面π上の楕円11及び直線12に一致さ
せることができる。
置された平面π′における図形、つまり、楕円11′及び
直線12′をｙ軸回りにθだけ時計回りに回転させた後
（第４図（Ｂ）参照）、楕円11′の中心０が点Ｒが一致
するように移動させると、平面π′上の楕円11′及び直
線12′を第３図の平面π上の楕円11及び直線12に一致さ
せることができる。
これを数学的に表現すると、ｘ−ｙ−ｚ系において移動
前の点の座標を（x,y,z）とし、移動後の点の座標を（x
t,yt,zt）としたとき、ｙ軸回りの回転の行列（Ｔとす
る。） と並進ベクトル（xr,yr,zr）を用いて、 となる。
前の点の座標を（x,y,z）とし、移動後の点の座標を（x
t,yt,zt）としたとき、ｙ軸回りの回転の行列（Ｔとす
る。） と並進ベクトル（xr,yr,zr）を用いて、 となる。
これを逆に解くと を得る。
しかして、平面π′上の直線の式、即ち、 ｙ＝tanω・ｘ −（５） を上記した如く移動させた場合には（４）′式からの ｘ＝cosθ・（xt−xr）＋sinθ・（zt−zr） ｙ＝yt−yr を（５）式に代入して yt−yr＝tanω・［cosθ・（xt−xr） ＋sinθ・（zt−zr）］ が得られる。（３）式よりyr＝０であるため yt＝tanω・［cosθ・（xt−xr） ＋sinθ・（zt−zr）］ となり、xt、yt、ztをｘ、ｙ、ｚに置き換えた後変形す
ると、 が得られることになる。
ると、 が得られることになる。
さて、次に楕円11上の点Ｑの座標を求めることにする。
前述した手順と同様に、π′面上における楕円11′と直
線12′との交点Ｑ′（ｘ′q,y′q,z′ｑ）を求めた後、
点Ｑ′を移動させて点Ｑに一致させることにする。
線12′との交点Ｑ′（ｘ′q,y′q,z′ｑ）を求めた後、
点Ｑ′を移動させて点Ｑに一致させることにする。
まず、第４図（Ａ）に示されるように平面π′上の楕円
の式は平面π′に固定された座標系ｘ′−ｙ′−ｚ′に
おいて次にように表わされる。
の式は平面π′に固定された座標系ｘ′−ｙ′−ｚ′に
おいて次にように表わされる。
よって、（７）式とｙ′＝tanω・ｘ′で表わされる直
線12′との交点のうち点Ｆに近い側、即ちｘ′ｑ＜０と
なる点Ｑ′が求める点である。
線12′との交点のうち点Ｆに近い側、即ちｘ′ｑ＜０と
なる点Ｑ′が求める点である。
以上２式を連立させてｘ′を求めると が得られるが、ａ、ｄ＞０であるためｘ′ｑ＜０を満た
るものは のみである。
るものは のみである。
よって、 が得られる。
楕円11′はｘ′−ｙ′面上にあるから勿論ｚ′ｑ＝０で
あり、従って、点Ｑ′の座標は となる。
あり、従って、点Ｑ′の座標は となる。
この座標Ｑ′（ｘ′q,y′q,z′ｑ）に前述した移動操作
を適用すると（４）式及び（８）を用いて が得られ、xt q、yt q、zt qをxq、yq、zq置き換えて、結
局点Ｑの座標としては が得られることになる。
を適用すると（４）式及び（８）を用いて が得られ、xt q、yt q、zt qをxq、yq、zq置き換えて、結
局点Ｑの座標としては が得られることになる。
（ｃ−２−b.反射面を表わす式） 以上の（１）〜（９）式を（１）の条件式、即ち、▲
▼＋▲▼＋▲▼＝▲▼＋▲▼に適用
することによって反射面の式ft（x,y,z）が得られる。
▼＋▲▼＋▲▼＝▲▼＋▲▼に適用
することによって反射面の式ft（x,y,z）が得られる。
即ち、 ft（x,y,z）＝▲▼＋▲▼＋▲▼−▲
▼−▲▼とおくと▲▼＝ｆ、▲▼＝ｄ・ｆ
より ftt（x,y,z,）＝［（ｘ−ｙ）２＋y2＋z2］1/2 ＋［（ｘ−xq）２＋（ｙ−yq）２＋（ｚ−zq）２］1/2 ＋［（xq−ｄ・ｆ）２＋yq 2＋zq 2］1/2 −（ｄ＋１）・ｆ ＝０ −（10） を満たす点（x,y,z）の集合が反射面を形成することに
なる。
▼−▲▼とおくと▲▼＝ｆ、▲▼＝ｄ・ｆ
より ftt（x,y,z,）＝［（ｘ−ｙ）２＋y2＋z2］1/2 ＋［（ｘ−xq）２＋（ｙ−yq）２＋（ｚ−zq）２］1/2 ＋［（xq−ｄ・ｆ）２＋yq 2＋zq 2］1/2 −（ｄ＋１）・ｆ ＝０ −（10） を満たす点（x,y,z）の集合が反射面を形成することに
なる。
ここで、 （xq,yq,zq）は（９）式 （xr,yr,zr）は（３）式 tan ωは（６）式 ａは（２）式 によって与えられる。
（ｃ−２−c.反射面形状の一例）［第５図、第６図］ そこで今仮に、Ｆ＝15.0mm、ｋ＝3.0、ｄ＝5.0、θ20
゜、ｂ＝300mmと設定し、上式（10）により反射面の形
状をコンピュータにより求めると第５図に示すようにな
る。
゜、ｂ＝300mmと設定し、上式（10）により反射面の形
状をコンピュータにより求めると第５図に示すようにな
る。
尚、第５図では便宜上ｙ、ｚ軸の方向が逆の向きに設定
されている。即ち、第３図においてｙ→−ｙ、ｚ→−ｚ
に置き換えた座標が用いられている。
されている。即ち、第３図においてｙ→−ｙ、ｚ→−ｚ
に置き換えた座標が用いられている。
第５図（Ａ）は光軸に平行な垂直断面を、第５図（Ｂ）
は水平断面を、第５図（Ｃ）は光軸に垂直な横断面を示
す。
は水平断面を、第５図（Ｃ）は光軸に垂直な横断面を示
す。
また、第５図（Ａ）において130〜136は各々ｙ＝０〜30
mm迄の5mm間隔毎の断面曲線を示しており、同様に第５
図（Ｂ）における140〜145は各々ｚ＝０〜25mm迄の5mm
間隔毎の断面曲線を、第５図（Ｃ）における151〜1511
は各々ｘ＝５〜55mm迄の5mm間隔毎の断面曲線を示すも
のである。
mm迄の5mm間隔毎の断面曲線を示しており、同様に第５
図（Ｂ）における140〜145は各々ｚ＝０〜25mm迄の5mm
間隔毎の断面曲線を、第５図（Ｃ）における151〜1511
は各々ｘ＝５〜55mm迄の5mm間隔毎の断面曲線を示すも
のである。
第６図は第５図に示される反射面を移動して得られたも
のであり、第３図における反射鏡の反射面に相当する位
置まで移動させたときの形状を示すものである。
のであり、第３図における反射鏡の反射面に相当する位
置まで移動させたときの形状を示すものである。
即ち、第６図は第５図に示される反射面を点Ｆを通りｘ
−ｚ平面に垂直な軸を中心に−θの角度だけ回転させ、
楕円11のある平面πがｘ−ｙ平面と平行になるようにし
た後ｘ−ｙ平面に関し対称に、鏡像変換して得られる反
射面の形状を示している。
−ｚ平面に垂直な軸を中心に−θの角度だけ回転させ、
楕円11のある平面πがｘ−ｙ平面と平行になるようにし
た後ｘ−ｙ平面に関し対称に、鏡像変換して得られる反
射面の形状を示している。
即ち、数学的には移動前の点を（x,y,z）、移動後の点
を（xt,yt,zt）とすると から、 ｘ＝cosθ・（xt−ｆ）＋sinθ・zt＋ｆ ｙ＝yt ｚ＝sinθ・（xt−ｆ）−cosθ・zt −（11） と表わされる。
を（xt,yt,zt）とすると から、 ｘ＝cosθ・（xt−ｆ）＋sinθ・zt＋ｆ ｙ＝yt ｚ＝sinθ・（xt−ｆ）−cosθ・zt −（11） と表わされる。
第６図はこのような移動を行なった後xt、yt、ztをｘ、
ｙ、ｚに置き換えて得られた反射面の形状を示すもので
あり、第６図（Ａ）は灯具の照射軸Ｘ−Ｘに平行な垂直
断面を、第６図（Ｂ）は水平断面を、第６図（Ｃ）は灯
具の照射軸Ｘ−Ｘに垂直な横断面を示している。
ｙ、ｚに置き換えて得られた反射面の形状を示すもので
あり、第６図（Ａ）は灯具の照射軸Ｘ−Ｘに平行な垂直
断面を、第６図（Ｂ）は水平断面を、第６図（Ｃ）は灯
具の照射軸Ｘ−Ｘに垂直な横断面を示している。
そして、第６図（Ａ）における160〜166は各々ｙ＝０〜
30mm迄の5mm間隔毎の断面曲線を示している。そして、
曲線17は反射面として用いる部分の前縁を示しており、
該曲線17上の点における面の法線がｘ軸に垂直となるよ
うにされており、反射鏡の型成形上の抜け勾配が零迄の
部分を使用し、該曲線17より前の部分（斜線を付した部
分）は反射面として用いない。
30mm迄の5mm間隔毎の断面曲線を示している。そして、
曲線17は反射面として用いる部分の前縁を示しており、
該曲線17上の点における面の法線がｘ軸に垂直となるよ
うにされており、反射鏡の型成形上の抜け勾配が零迄の
部分を使用し、該曲線17より前の部分（斜線を付した部
分）は反射面として用いない。
第６図（Ｂ）において、181〜186は各々ｚ＝５〜30mm迄
の5mm間隔毎の断面曲線を示すものであり、曲線19より
前の斜線部分は反射面として使用しない部分である。
の5mm間隔毎の断面曲線を示すものであり、曲線19より
前の斜線部分は反射面として使用しない部分である。
第６図（Ｃ）において、200〜11は各々ｘ＝０〜55mm迄
の5mm間隔毎の断面曲線を示すものである。
の5mm間隔毎の断面曲線を示すものである。
そして、上記の如き第６図（Ａ）〜（Ｃ）で示す形状を
有する反射面の第１の焦点Ｆに点光源を置いた場合には
その反射光は楕円状をした第２焦線上に集光した後第３
焦線に集光することになる。
有する反射面の第１の焦点Ｆに点光源を置いた場合には
その反射光は楕円状をした第２焦線上に集光した後第３
焦線に集光することになる。
（G.発明の効果） 以上に記載しところから明らかなように、本発明車輌用
前照灯は、灯具の照射軸の対して所定の角度をなす光軸
を有する反射鏡と、該反射鏡の焦点位置に位置された光
源と、反射鏡の前方に配置された投影レンズと、該投影
レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを備えた車輌
用前照灯において、上記反射鏡が、上記光源から来た光
を反射して灯具の照射軸を含む面に対して平行な平面上
において曲線状に集光させる反射面を有することを特徴
とする。
前照灯は、灯具の照射軸の対して所定の角度をなす光軸
を有する反射鏡と、該反射鏡の焦点位置に位置された光
源と、反射鏡の前方に配置された投影レンズと、該投影
レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを備えた車輌
用前照灯において、上記反射鏡が、上記光源から来た光
を反射して灯具の照射軸を含む面に対して平行な平面上
において曲線状に集光させる反射面を有することを特徴
とする。
従って、本発明車輌用前照灯によれば、反射鏡の反射面
によって灯具の前方に反射される光が、灯具の照射軸に
対して平行な平面上において曲線状に集光されるため、
灯具の照射軸に平行な視線方向から見た場合上記集光部
分が直線状となり、配光パターンにおける両端が垂れる
ことなく水平方向に延びる略直線状のカットラインを得
ることができる。
によって灯具の前方に反射される光が、灯具の照射軸に
対して平行な平面上において曲線状に集光されるため、
灯具の照射軸に平行な視線方向から見た場合上記集光部
分が直線状となり、配光パターンにおける両端が垂れる
ことなく水平方向に延びる略直線状のカットラインを得
ることができる。
尚、前記した実施例では第２焦線を楕円の一部とした
が、これに限定されるわけではなく、２次曲線一般に適
用することができることは勿論である。
が、これに限定されるわけではなく、２次曲線一般に適
用することができることは勿論である。
第１図乃至第６図は本発明車輌用前照灯の実施の一例を
示すものであり、第１図は各部の配置を示す概略斜視
図、第２図は配光パターン図、第３図は座標設定を説明
するための図、第４図は移動操作を説明するための図で
あり、（Ａ）は回転前の図形を示す図、（Ｂ）は回転及
び並進操作を示す図、第５図は反射面の形状を示す座標
図、第６図は第５図に示される反射面を第１図に示す反
射鏡の反射鏡に相当する位置迄移動したときの座標図、
第７図は従来の車輌用前照灯の一例を示す概略斜視図、
第８図は問題点を示すための図であり、（Ａ）は灯具に
おける各部の位置関係を示す概略斜視図、（Ｂ）は配光
パターン図、第９図は光の垂れ現象を説明するための図
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）図のＢ矢視
図、（Ｃ）は投影レンズを通した後の形状を示す概念図
である。 符号の説明 １……車輌用前照灯、２……反射鏡、 ３……反射面、４……曲線、 ６……遮光板、８……投影レンズ、 ９……光源、Ｘ−Ｘ……照射軸、 xr−xr……光軸、π……平面
示すものであり、第１図は各部の配置を示す概略斜視
図、第２図は配光パターン図、第３図は座標設定を説明
するための図、第４図は移動操作を説明するための図で
あり、（Ａ）は回転前の図形を示す図、（Ｂ）は回転及
び並進操作を示す図、第５図は反射面の形状を示す座標
図、第６図は第５図に示される反射面を第１図に示す反
射鏡の反射鏡に相当する位置迄移動したときの座標図、
第７図は従来の車輌用前照灯の一例を示す概略斜視図、
第８図は問題点を示すための図であり、（Ａ）は灯具に
おける各部の位置関係を示す概略斜視図、（Ｂ）は配光
パターン図、第９図は光の垂れ現象を説明するための図
であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）図のＢ矢視
図、（Ｃ）は投影レンズを通した後の形状を示す概念図
である。 符号の説明 １……車輌用前照灯、２……反射鏡、 ３……反射面、４……曲線、 ６……遮光板、８……投影レンズ、 ９……光源、Ｘ−Ｘ……照射軸、 xr−xr……光軸、π……平面
Claims (1)
- 【請求項１】灯具の照射軸に対して所定の角度をなす光
軸を有する反射鏡と、 該反射鏡の焦点位置に位置された光源と、 反射鏡の前方に配置された投影レンズと、 該投影レンズの略焦点位置に配置された遮光板とを備え
た車輌用前照灯において、 上記反射鏡が、上記光源から来た光を反射して灯具の照
射軸を含む面に対して平行な平面上において曲線状に集
光させる反射面を有する ことを特徴とする車輌用前照灯
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63086437A JPH0762961B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 車輌用前照灯 |
| US07/334,618 US4922389A (en) | 1988-04-08 | 1989-04-07 | Headlight device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63086437A JPH0762961B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 車輌用前照灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01260701A JPH01260701A (ja) | 1989-10-18 |
| JPH0762961B2 true JPH0762961B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=13886894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63086437A Expired - Lifetime JPH0762961B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 車輌用前照灯 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4922389A (ja) |
| JP (1) | JPH0762961B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055981A (en) * | 1989-02-17 | 1991-10-08 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Automotive projector type headlight |
| JP2610546B2 (ja) * | 1991-01-25 | 1997-05-14 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用前照灯の反射鏡 |
| JP2575236Y2 (ja) * | 1992-06-12 | 1998-06-25 | スタンレー電気株式会社 | プロジェクタ型灯具 |
| JP2696745B2 (ja) * | 1994-05-31 | 1998-01-14 | スタンレー電気株式会社 | プロジェクタ型前照灯 |
| US5483430A (en) * | 1994-06-06 | 1996-01-09 | Ford Motor Company | Multi-faceted light reflector |
| US5461553A (en) * | 1994-09-28 | 1995-10-24 | Robert Bosch Gmbh | Headlight for vehicle |
| FR2797029B1 (fr) * | 1999-07-30 | 2001-09-14 | Valeo Vision | Projecteur du genre elliptique pour vehicule automobile, susceptible d'engendrer un faisceau lumineux a deux fonctions |
| FR2797030B1 (fr) * | 1999-07-30 | 2001-09-14 | Valeo Vision | Projecteur du genre elliptique pour vehicule automobile, susceptible d'engendrer un faisceau lumineux a deux fonctions |
| JP4417700B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2010-02-17 | 株式会社リコー | 照明装置 |
| CZ302002B6 (cs) * | 2005-08-10 | 2010-09-01 | Visteon Global Technologies, Inc. | Svetlometový systém pro motorová vozidla |
| JP4675874B2 (ja) * | 2006-01-20 | 2011-04-27 | 株式会社小糸製作所 | 車両用照明灯具 |
| CN102099618B (zh) * | 2008-04-04 | 2017-03-29 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于前照灯的投影模块 |
| US10704753B2 (en) * | 2017-04-03 | 2020-07-07 | Valeo North America, Inc. | Auxiliary headlamp assembly for producing a supplemental low beam |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU505317B2 (en) * | 1976-08-23 | 1979-11-15 | Thorn Electrical Industries Limited | Suppression of colour fringing in lamps |
| DE3218702C2 (de) * | 1982-05-18 | 1987-01-29 | Hella KG Hueck & Co, 4780 Lippstadt | Fahrzeugscheinwerfer |
| DE3525041C2 (de) * | 1985-07-13 | 1994-06-16 | Bosch Gmbh Robert | Abblendlicht-oder Nebellichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge |
| DE3620789C2 (de) * | 1986-06-20 | 1993-12-23 | Bosch Gmbh Robert | Abgeblendeter Kraftfahrzeugscheinwerfer |
| JPS6486401A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Koito Mfg Co Ltd | Head light of vehicle |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP63086437A patent/JPH0762961B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-07 US US07/334,618 patent/US4922389A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4922389A (en) | 1990-05-01 |
| JPH01260701A (ja) | 1989-10-18 |
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