DE10048141A1 - Fahrzeugleuchte und Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche ihres Reflektors - Google Patents

Abstract

Eine reflektierende Oberfläche (10a) eines Reflektors (1) in einer Fahrzeugleuchte ist so ausgebildet, daß eine Freiformoberfläche (20) als Basisform erzeugt wird, um unter Funktionsbedingungen eine gleichmäßige Lichtaussendung zu erreichen und eine dünne Form als Formbedingung zu erfüllen, wobei ein reflektierendes Oberflächenelement (14), das so erzeugt wird, daß es die Lichtstreuung unter den Funktionsbedingungen erfüllt und transparent als Bedingung in Bezug auf das Aussehen jedem der Segment zugeordnet wird, die durch Unterteilung der Freiformoberfläche (20) als Muster von Feldern erhalten werden. Insbesondere wird die Freiformoberfläche (20) oder die reflektierende Oberfläche (10a) so erzeugt, daß Leuchtdichten M, die in einer Richtung entlang der optischen Achse festgelegt sind, die Bedingungen Mmax/Mmin 6 erfüllen, wodurch die voranstehend geschilderten Bedingungen erfüllt werden können. Hiermit können eine Fahrzeugleuchte erzielt werden, die in Bezug auf die Funktionsanforderungen gleichförmig ausgesandten Lichts und die Lichtstreuung verbessert ist, während sie ein transparentes Aussehen und eine dünne Form aufweist, sowie ein Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche von deren Reflektor erhalten werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, die in Fahrzeugen wie beispielsweise Kraftfahrzeugen und dergleichen verwendet wird, sowie ein Verfahren zur Festlegung einer reflektierenden Oberfläche von deren Reflektor.

Fahrzeugleuchten müssen (1) Bedingungen in Bezug auf die Funktion als Leuchten erfüllen, und zusätzlich (2) Bedingungen in Bezug auf die Form (Formeinschränkungen), und (3) Bedingungen in Bezug auf das Erscheinungsbild (Erscheinungsbildeinschränkungen), infolge ihres Einsatzes in montiertem Zustand auf den Fahrzeugen wie beispielsweise Kraftfahrzeugen und dergleichen. Es ist daher erforderlich, Leuchten zu erzielen, die in Bezug auf die Bedingungen unter Funktionsaspekten optimiert sind, und gleichzeitig die vorgegebenen Einschränkungen in Bezug auf die Form und das Erscheinungsbild erfüllen.

Die Bedingungen unter Funktionsaspekten umfassen die Gleichförmigkeit des Lichts, also eine gleichmäßige Lichtabstrahlung der gesamten Leuchte, die Lichtstreuung, mit welcher Licht ordnungsgemäß gestreut wird, um aus verschiedenen Richtungen beobachtet zu werden, und dergleichen, abhängig von der Art der Leuchten.

In Bezug auf die Einschränkungen wegen des Fahrzeugs und der Karosserie umfassen die Formeinschränkungen Bedingungen, die durch das Volumen und die Form der Leuchtenaufnahmeabschnitte der Karosserie festgelegt werden, die durchgehende Form der Außenoberfläche der Leuchte (der Außenoberfläche der Linse) in Bezug auf die anderen Karosserieabschnitte, und dergleichen. Die Einschränkungen in Bezug auf das Erscheinungsbild umfassen Bedingungen, die sich daraus ergeben, daß eine Harmonisierung mit dem Erscheinungsbild der anderen Karosserieabschnitte erforderlich ist, sowie Anforderungen infolge konstruktiver Vorgaben der Karosserie usw.

Infolge der ständig wachsenden Aufwendungen in Bezug auf das Styling von Kraftfahrzeugen besteht ein wachsendes Bedürfnis nach Fahrzeugleuchten, die an verschiedene, von der Karosserie vorgegebene Einschränkungen angepaßt sind, einschließlich der Form einzelner Fahrzeuge, der Arten von Leuchten, nämlich Scheinwerfern, Begrenzungsleuchten, usw. Ein Beispiel für derartige Leuchten ist eine Begrenzungsleuchte, die transparent und tief aussieht, da die Linse, welche die Außenoberfläche der Leuchte bildet, von außen her durchsichtig ist.

Ein Beispiel für herkömmliche Begrenzungsleuchten dieser Art ist eine Anordnung, bei welcher die reflektierende Oberfläche des Reflektors zum Reflektieren des Lichts von der Lichtquelle in Form einer Parabel mit einem einzigen Brennpunkt ausgebildet ist, wobei die reflektierende Oberfläche in ein Feldmuster aus Segmenten unterteilt ist, und die Segmente mit diffus reflektierenden Stufen versehen sind, um das Licht von der Lichtquelle diffus zu reflektieren. In diesem Fall muß, da das Licht an dem Reflektor diffus gestreut wird, die Linse nicht sehr stark für eine diffuse Streuung sorgen. Daher kann die Linse eine abgestufte Linse oder eine stufenlose Linse sein, durch welche man hindurchsehen kann, wodurch die Transparenz als eine der Vorgaben für das Erscheinungsbild erzielt wird, die voranstehend beschrieben wurden.

Im Falle einer Leuchte mit dem voranstehend geschilderten Aufbau kann jedoch die Dicke der Leuchte nicht verringert werden, da die Basisform der reflektierenden Oberfläche auf einem einzigen Paraboloid beruht. Es ist daher schwierig, die Leuchte an die Formeinschränkungen bezüglich einer Verringerung der Tiefe der Leuchte anzupassen, entsprechend dem Volumen des Leuchtenaufnahmeabschnitts der Karosserie. Darüber hinaus kann auch keine ausreichende Gleichförmigkeit des ausgesandten Lichts unter Funktionsgesichtspunkten erzielt werden.

Eine andere Begrenzungsleuchte ist eine Leuchte, die so aufgebaut ist, daß die Basisform der reflektierenden Oberfläche eine Freiformoberfläche ist, die auf der Grundlage der Formeinschränkungen festgelegt wird, wobei mehrere Rotationsparaboloide in einer bestimmten Reihenfolge vorgesehen sind, in Form eines Musters aus annähernd konzentrischen Kreisen um die Lichtquelle und die optische Achse der Freiformoberfläche herum. In diesem Fall ist es relativ einfach, die Formeinschränkungen einschließlich der Verringerung der Tiefe der Leuchte zu erfüllen, da bei dieser Anordnung ausreichend viel Freiheit für die Konstruktion vorhanden ist (vgl. beispielsweise die japanisch offengelegte Patentanmeldung Nr. H09-33708).

Allerdings ist bei dem voranstehend geschilderten Aufbau das von der reflektierenden Oberfläche reflektierte Licht annähernd paralleles Licht ohne eine diffuse Reflexion, da die Reflexion durch die Rotationsparaboloide erfolgt. Darüber hinaus ist es erforderlich, das Licht mit einer abgestuften Fischaugenlinse oder dergleichen diffus zu streuen, so daß die Linse nicht durchlässig ist (so daß man durch sie nicht hindurchsehen kann), so daß die Transparenz als eine der Einschränkungen in Bezug auf das Erscheinungsbild nicht erzielt werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der voranstehend geschilderten Probleme entwickelt, und daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Fahrzeugleuchte mit dünner Form und einem transparenten Erscheinungsbild, die allerdings unter Funktionsaspekten in Bezug auf die Gleichförmigkeit des Lichts und die diffuse Streuung von Licht verbessert ist, und besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Festlegung einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in der Fahrzeugleuchte, welches eine effiziente Festlegung der Form der reflektierenden Oberfläche des Reflektors gestattet, so daß eine Leuchte erhalten werden kann, welche derartige Bedingungen erfüllt.

Um das voranstehend geschilderte Ziel zu erreichen umfaßt ein Verfahren zur Festlegung einer reflektierenden Oberfläche eines in einer Fahrzeugleuchte eingesetzten Reflektors gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: (1) einen Bedingungseinstellschritt, in welchem eine Lichtquellenposition eingestellt wird, an welcher eine Lichtquelle angeordnet werden soll, und eine optische Achse, welche durch die Lichtquellenposition hindurchgeht und eine Richtung festlegt, in welche Licht von der Lichtquelle durch den Reflektor reflektiert werden soll; (2) einen Schritt der Einstellung einer ursprünglichen Bezugslinie, in welche mehrere ursprüngliche Bezugslinien eingestellt werden, die jeweils radial von einer vorbestimmten Position auf der optischen Achse ausgehen, so daß auf jeder der ursprünglichen Bezugslinien die Leuchtdichten M, festgelegt in der Richtung entlang der optischen Achse für jeweilige Abschnitte der ursprünglichen Bezugslinie, konstant sind; (3) einen Schritt der Erzeugung einer Oberflächenbezugslinie, in welchem mehrere Oberflächenbezugslinien dadurch erzeugt werden, daß die mehreren ursprünglichen Bezugslinien so verformt werden, daß sie die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin auf den mehreren ursprünglichen auf den mehreren ursprünglichen Bezugslinien in Bezug auf die Leuchtdichten M für die jeweiligen gesamten ursprünglichen Bezugslinien erfüllen, sowie eine vorbestimmte Formeinschränkung; (4) einen Freiformoberflächenerzeugungsschritt, in welchem eine Freiformoberfläche erzeugt wird, welche die mehreren Oberflächenbezugslinien enthält; und (5) einen Schritt der Festlegung der reflektierenden Oberfläche, in welchem die Freiformoberfläche in ein Feld von Segmenten unterteilt wird, und ein reflektierendes Oberflächenelement, welches einen diffus reflektierenden Bereich zum diffusen Reflektieren des Lichts von der Lichtquellenposition aufweist, jedem der Segmente zugeordnet wird, wodurch eine reflektierende Oberfläche festgelegt wird, die mehrere reflektierende Oberflächenelemente enthält.

Weiterhin ist eine Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugleuchte, die eine Lichtquelle aufweist, einen Reflektor, der eine reflektierende Oberfläche aufweist, die mehrere reflektierende Oberflächenelemente zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle in eine Richtung entlang einer vorbestimmten optischen Achse aufweist, und eine Linse, die das vom Reflektor reflektierte Licht durchläßt, wobei die reflektierende Oberfläche dadurch erzeugt wird, daß die reflektierenden Oberflächenelemente jeweiligen Elementen zugeteilt werden, die durch Unterteilung einer Freiformoberfläche, die eine vorbestimmte Formeinschränkung erfüllt, in ein Feldmuster erhalten werden, wobei jedes der mehreren reflektierenden Oberflächenelemente einen diffus reflektierenden Bereich aufweist, um das Licht von der Lichtquelle diffus zu reflektieren, und wobei die Freiformoberfläche die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 erfüllt, in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin von Leuchtdichten M, die in der Richtung der optischen Achse für jeweilige Abschnitte auf der Freiformoberfläche festgelegt sind.

Eine weitere Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugleuchte, welche eine Lichtquelle aufweist, einen Reflektor, der eine reflektierende Oberfläche aufweist, die mehrere reflektierenden Oberflächenelemente zum Reflektieren von Licht von der Licht in eine Richtung entlang einer vorbestimmten optischen Achse aufweist, und eine Linse, die das von dem Reflektor reflektierte Licht durchläßt, wobei die reflektierende Oberfläche dadurch ausgebildet wird, daß die reflektierenden Oberflächenelemente jeweiligen Segmenten zugeteilt werden, die durch Unterteilung einer Freiformoberfläche, die eine vorbestimmte Formeinschränkung erfüllt, in ein Feldmuster erhalten werden, wobei jedes der mehreren reflektierenden Oberflächenelemente einen diffus reflektierenden Bereich zum diffusen Reflektieren des Lichts von der Lichtquelle aufweist, und wobei die reflektierende Oberfläche die mehreren reflektierenden Oberflächenelemente aufweist und die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 erfüllt, in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin von Leuchtdichten M, die in der Richtung entlang der optischen Achse für jeweilige Abschnitte auf der reflektierenden Oberfläche festgelegt sind.

Um die dünne Fahrzeugleuchte mit gleichmäßiger Lichtausstrahlung und gleichmäßiger Lichtstreuung sowie mit Transparenz und einem tiefen Aussehen zu erzielen ist es erforderlich, daß der Reflektor ausreichende Lichtstreueigenschaften aufweist, wodurch die Anforderungen an die diffuse Lichtstreuung in Bezug auf die Linse gelockert werden, so daß der Einsatz einer Linse ermöglicht wird, durch welche man hindurchsehen kann, und ist es erforderlich, die Form der reflektierenden Oberfläche des Reflektors so festzulegen, daß die Bedingungen in Bezug auf die gleichmäßige Lichtaussendung und die gleichmäßige diffuse Lichtstreuung sowie die Bedingungen in Bezug auf Verringerung der Tiefe der Leuchte erfüllt sind. Die Linse, durch welche man hindurchsehen kann, ist hierbei als Linse mit geringen diffus streuenden Eigenschaften zu verstehen, durch welche man die reflektierende Oberfläche des Reflektors in bestimmtem Ausmaß sehen kann; beispielsweise eine Linse mit Diffusorstufen zum diffusen Streuen von Licht nur in einer Richtung, sowie eine Linse ohne Diffusorstufen.

Zur Festlegung der Form dieser reflektierenden Oberfläche verwendet das voranstehend geschilderte Festlegungsverfahren die Freiformoberfläche als Basisform für die reflektierende Oberfläche, anstatt des Rotationsparaboloids, und erfüllt die Anforderungen in Bezug auf die gleichmäßige Lichtabstrahlung unter den Anforderungen unter Funktionsaspekten, und erfüllt die Bedingung der Verringerung der Tiefe als Formeinschränkung. Darüber hinaus setzt das Verfahren die reflektierenden Oberflächenelemente ein, die in den jeweiligen Segmenten vorgesehen sind, die durch Unterteilung der Freiformoberfläche in ein Feldmuster erhalten werden, und erfüllt hierdurch die Bedingung in Bezug auf die diffuse Lichtstreuung unter den Bedingungen unter Funktionsaspekten, sowie die Bedingung der Transparenz als Einschränkung in Bezug auf das Erscheinungsbild, und legt daher die Form der reflektierenden Oberfläche für die Leuchte so fest, daß sämtliche voranstehend geschilderten Bedingungen erfüllt werden.

Insbesondere stellte der Erfinder fest, daß die Leuchtdichte M in jedem Teil äußerst nützlich als Index zur Festlegung der Form war, um die Funktionseigenschaften der Leuchte zu verbessern, in Bezug auf die Form der reflektierenden Oberfläche, insbesondere in Bezug auf die gleichmäßige Abstrahlung von Licht. Wenn die Form der reflektierende Oberfläche dadurch festgelegt wird, daß Werte für die Leuchtdichte M für die Festlegung der Form, die Verformung und dergleichen eingesetzt werden, und der numerische Bereich für diese Werte ordnungsgemäß gewählt wird, wird es möglich, die Bedingungen in Bezug auf die gleichförmige Abstrahlung von Licht zu verbessern, und eine Kompatibilität zwischen der gleichmäßigen Abstrahlung von Licht und den anderen Bedingungen zu erreichen, wodurch der Wirkungsgrad des Festlegungsverfahrens und der konstruktiven Schritte wesentlich verbessert wird.

Die Leuchtdichte M ist hier in der Richtung entlang der optischen Achse wie voranstehend geschildert festgelegt, und gibt die Größe des Beleuchtungsflusses pro Einheitsfläche (Einheitsfeldfläche) in Richtung der optischen Achse an. Ein spezielles Ermittlungsverfahren für die Leuchtdichte ist wie folgt. Eine Bezugsebene wird erst als eine Ebene normal zur optischen Achse festgelegt, Bereiche von Einheitsflächen auf der Bezugsebene werden auf eine gekrümmte Oberfläche eines Objekts projiziert (einschließlich einer Oberfläche, die aus einer Anordnung aus mehreren gekrümmten Oberflächen besteht), beispielsweise die Freiformoberfläche oder die reflektierende Oberfläche, und sich aufgrund der Projektion ergebende Bereiche werden als Einheitsbereiche in Bezug auf die optische Achse auf der gekrümmten Oberfläche verwendet. Dann wird die Leuchtdichte M als Menge an Einfallslicht von der Lichtquelle auf jede der Einheitsbereiche definiert. Da die Menge des auf jeden Bereich einfallenden Lichts gleich der Menge an Licht ist, die von dem Bereich reflektiert und ausgesandt wird, kann die wie voranstehend geschildert definierte Leuchtdichte M als geeignetes Kriterium zur Festlegung der Menge an reflektiertem Licht von dem Bereich und der Gleichförmigkeit des Lichts in jedem Teil verwendet werden.

Der Grund dafür, daß die Leuchtdichte M als Lichtmenge pro Einheitsmenge auf der Bezugsebene definiert wird, besteht darin, daß diese Bezugsebene dem Feld entspricht, an welchem die Leuchte in eingeschaltetem Zustand aus Richtung der optischen Achse betrachtet wird. Die Gleichförmigkeit des Lichts im praktischen Einsatz der Leuchte kann daher auf der Grundlage dieser Leuchtdichte M exakt beurteilt oder eingestellt werden. Die Leuchtdichte für jedes Teil (jedes Segmentteil des Bereichs) oder das gesamte Objekt wird dadurch berechnet, daß die Menge an Einfallslicht auf jedes Teil oder auf den gesamten Bereich durch die Fläche auf der Bezugsebene dividiert wird, um die Einfallslichtmenge pro Einheitsfläche zu erhalten.

Darüber hinaus hat der Erfinder herausgefunden, daß es in Bezug auf das Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche unter Berücksichtigung der numerischen Verteilung der Leuchtdichten M auf jeweilige Teile möglich wurde, wirksam und exakt die Form der gekrümmten Oberfläche mit verbesserter Gleichförmigkeit des Lichts und verbesserter, diffuser Streuung des Lichts festzulegen, während die verschiedenen Bedingungen erfüllt wurden, und zwar unter Verwendung mehrerer Bezugslinien, die jeweils radial von der optischen Achse ausgehen.

Wenn speziell mehrere radiale, ursprüngliche Bezugslinien zuerst festgelegt werden, so daß die Leuchtdichten M für die jeweiligen Teile auf jeder Linie konstant sind, und wenn die Freiformoberfläche über die Oberflächenbezugslinien ausgebildet wird, auf der Grundlage der ursprünglichen Bezugslinien, kann das Festlegungsverfahren in Bezug auf den Schritt der Festlegung der Form der reflektierenden Oberfläche vereinfacht werden, welche die Formeinschränkungen erfüllt, einschließlich der Verringerung der Tiefe, wobei die Bedingung der gleichförmigen Abstrahlung von Licht erfüllt ist.

Es ist beispielsweise ebenfalls möglich, die Bezugslinien als mehrere vertikale Kurven auszubilden, und sie in Querrichtung zu verbinden, um eine gekrümmte Oberfläche auszubilden. In Bezug auf die Beziehung der Lichtquelle und der optischen Achse zur gekrümmten Oberfläche kompliziert der Einsatz eines derartigen Verfahrens die Vorgänge der Festlegung der Form, und führt dazu, daß zufriedenstellende Eigenschaften nicht erreicht werden können. Im Gegensatz hierzu erleichtert der Einsatz radialer Bezugslinien das Festlegungsverfahren und verbessert auch die Eigenschaften der Freiformoberfläche und der reflektierenden Oberfläche, die mit diesem Verfahren erhalten werden. Wenn die Freiformoberfläche aus den Oberflächenbezugslinien erzeugt wird, ist es wünschenswert, glatte Freiformkurven aus den jeweiligen Oberflächenbezugslinien zu erzeugen, um so Stufen usw. auf der Oberfläche zu entfernen, beispielsweise unter Einsatz von Spline-Kurven oder dergleichen.

In Bezug auf die Erzielung der bevorzugten Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf die Leuchtdichten M für die gesamten Bezugslinien können, wenn diese Bedingung bei den Leuchtdichten M auf den mehreren Oberflächenbezugslinien eingesetzt wird, Bedingungen, um im wesentlichen die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 zu erhalten, auch in Bezug auf die Leuchtdichten M für die jeweiligen Abschnitte in der erzeugten Freiformoberfläche und der reflektierenden Oberfläche erzielt werden. Alternativ hierzu kann die Form der reflektierenden Oberfläche auch dadurch festgelegt werden, daß die voranstehende Bedingung der Freiformoberfläche oder der reflektierenden Oberfläche auferlegt wird.

Die vorliegende Erfindung wird noch besser aus der nachstehenden, detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen verständlich, die nur als Beispiele dienen sollen, und nicht die vorliegende Erfindung einschränken sollen.

Der übrige Umfang der Einsetzbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehenden, detaillierten Beschreibung noch deutlicher. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur zum Zwecke der Erläuterung dienen, da Fachleuten auf diesem Gebiet auf der Grundlage dieser detaillierten Beschreibung verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Wesens und Umfang der Erfindung auffallen werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung, teilweise weggeschnitten, des Aufbaus einer Ausführungsform der Fahrzeugleuchte;

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Aufbau des Reflektors in der in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugleuchte;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Verfahrens zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche des Reflektors;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Leuchtenform zur Erläuterung des Einstellverfahrens für ursprüngliche Bezugslinien des Reflektors;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Lichtemissionsverteilung und der Leuchtdichte von einer Lichtquelle in Form eines Liniensegments;

Fig. 6A und 6B Diagramme mit einer Darstellung von Leuchtdichten M auf jeweiligen Bezugslinien;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung der Oberflächenbezugslinien und der Freiformoberfläche des Reflektors sowie der reflektierenden Oberflächenelemente, die auf der Freiformoberfläche ausgebildet werden;

Fig. 8 eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Erzeugung der Freiformoberfläche;

Fig. 9 eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Unterteilung der Freiformoberfläche in ein Feld von Segmenten; und

Fig. 10 eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung eines Beispiels für den Aufbau reflektierender Oberflächenelemente.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die bevorzugten Ausführungsformen der Fahrzeugleuchte und des Verfahrens zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche von deren Reflektor gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieselben Elemente werden durch dieselben Bezugszeichen in der Beschreibung der Zeichnungen bezeichnet, und werden nicht unbedingt erneut beschrieben. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß die Verhältnisse von Abmessungen in den Zeichnungen nicht immer exakt jenen in der Beschreibung entsprechen.

Zuerst wird der grundlegende Aufbau der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung geschildert.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung, teilweise weggeschnitten, des Aufbaus einer Ausführungsform der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine Aufsicht zur Verdeutlichung des Aufbaus des Reflektors in der in Fig. 1 dargestellten Fahrzeugleuchte. In Fig. 1 sind die Anordnungen von Befestigungs- und Positionierungsabschnitten des Reflektors und der Linse nicht dargestellt; In der nachstehenden Beschreibung sind die Koordinatenachsen X, Y und Z so definiert, wie dies in den Fig. 1 und 2 angegeben ist; die X-Achse verläuft entlang der Querrichtung der Leuchte, die Y-Achse entlang der Vertikalrichtung, und die Z-Achse entlang der Richtung der Tiefe, welche auch die Richtung der optischen Achse Ax der Leuchte ist.

Die Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise bei Begrenzungsleuchten eingesetzt werden, beispielsweise Rückleuchten von Kraftfahrzeug und dergleichen, und eine derartige Leuchte ist mit dem Reflektor 1 und der Linse 3 versehen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Der Reflektor 1 ist so ausgebildet, daß er sich in Richtungen annähernd normal zur optischen Achse Ax aufweitet, die in Bezug auf die Längsrichtung des Fahrzeugs voreingestellt ist, an welchem die Leuchte angebracht werden soll, und in Bezug auf die Lichtprojektionsrichtung der Leuchte, und weist annähernd Rechteckform bei Betrachtung aus Richtung der Z-Achse auf. Der Reflektor 1 weist ein Reflektorteil 10 auf, bei welchem eine Oberfläche gegenüberliegend der Linse 3, die an der Vorderseite entlang der optischen Achse Ax angeordnet ist, eine reflektierende Oberfläche 10a zum Reflektieren von Licht ist, und ein Randteil 12 zur Positionierung und Anbringung an der Linse 3, das so ausgebildet ist, daß es die reflektierende Oberfläche 10a umgibt. Eine Lampe B als Lichtquelle ist in einen Lichtquelleneinlaß 11 eingeführt, der annähernd in die Zentrumsposition in das Reflektorteil gebohrt ist, und ist in Bezug auf den Reflektor 1 so befestigt, daß sich dessen Beleuchtungspunkt F an einer vorbestimmten Position (Lichtquellenposition) auf der optischen Achse Ax befindet. Die Linse 3 ist annähernd senkrecht zur optischen Achse Ax eingestellt.

Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel für die verschiedenen Bedingungen zur Verfügung stellt, einschließlich der Umfangsform der annähernd rechteckigen Form des Reflektors 1 (der Außenlinienform des Randteils 12), des Einstellwinkels der Linse 3 in Bezug auf die optische Achse Ax, des Ortes der Lampe B als Lichtquelle, usw. Üblicherweise werden derartige Bedingungen auf geeignete Art und Weise eingestellt, unter Berücksichtigung der Formeinschränkungen, die von der Karosserieseite herrühren, einschließlich des Volumens und der Form des Leuchtenaufnahmeteils der Karosserie, der kontinuierlichen Form der Außenoberfläche der Leuchte (der Außenoberfläche der Linse) in Bezug auf die anderen Karosserieabschnitte. Es gibt keine speziellen Einschränkungen in Bezug auf bestimmte Herstellungsverfahren zum Herstellen der reflektierenden Oberfläche 10a des Reflektors 1, und die nachstehend geschilderte Ausführungsform kann bei Leuchten eingesetzt werden, die mit Reflektoren versehen sind, die durch verschiedene Herstellungsverfahren hergestellt wurden.

In Fig. 1 sind der Reflektor 1 und die Linse 3, welche die Fahrzeugleuchte bilden, im auseinandergebauten Zustand dargestellt, und ist die Form der reflektierenden Oberfläche 10a dadurch angedeutet, daß die oberen und rechten Abschnitte (in der Figur) des Randteils 12 des Reflektors 1 teilweise weggeschnitten sind. Allerdings ist in Fig. 1 das Feld der reflektierenden Oberflächenelemente 14 (sh. Fig. 2), welches die reflektierende Oberfläche 10a bildet, nicht dargestellt, und ist dessen Oberflächenform schematisch durch die Freiformoberfläche 20 angedeutet, welche die Basisform der reflektierenden Oberfläche 10a darstellt. Acht gestrichelte Linien auf dieser Freiformoberfläche 20 sind Oberflächenbezugslinien 221 bis 22 ₈, die zur Erzeugung und Einstellung der Freiformoberfläche 20 verwendet werden.

Die Freiformoberfläche 20 ist eine gekrümmte Oberfläche, die zur Festlegung der Form der reflektierenden Oberfläche verwendet wird, nämlich als Oberfläche zur Festlegung der Basisform oder Grundform der reflektierenden Oberfläche 10a. Die Basisform stellt nicht ein einzelnes Rotationsparaboloid dar, sondern die Freiformoberfläche ist als gekrümmte Oberfläche ausgewählt, welche die Formeinschränkungen und darüber hinaus bestimmte Bedingungen erfüllt, beispielsweise die Bedingung, daß die Leuchtdichten (nachstehend genauer erläutert) von den jeweiligen Teilen auf der gekrümmten Oberfläche Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches aufweisen. Die Freiformoberfläche 20 ist so aufgebaut, daß sie die Bedingung der gleichmäßigen Lichtabstrahlung unter den Bedingungen unter Funktionsaspekten erfüllt, sowie die dünne Form als eine der Formeinschränkungen von der Karosserieseite her.

Die reflektierende Oberfläche 10a wird so ausgebildet, daß mehrere reflektierende Oberflächenelemente 14 (einzelne Abschnitte der Rechteckform in Fig. 2) jeweiligen Segmenten zugeordnet werden, die durch Unterteilung der Freiformoberfläche 20 mit der Basisform in ein Feldmuster erhalten werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 ist eins der reflektierenden Oberflächenelemente 14 schraffiert dargestellt, um dessen Abmessungen zu verdeutlichen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die reflektierende Oberfläche 10a als unterteilte Anordnung aus den Segmenten in festen Abständen in Richtung der X-Achse und in Richtung der Y-Achse normal zueinander ausgebildet, so daß die Formen der Segmente entsprechend den jeweiligen, reflektierenden Oberflächenelementen 14 gleich sind, und rechteckig bei Betrachtung aus Richtung der Z-Achse sind.

Eine Form einer grundlegenden reflektierenden Oberfläche des reflektierenden Oberflächenelements 14 wird für jedes der Segmente in dem wie voranstehend geschildert unterteilten Zustand festgelegt. Die Formen der grundlegenden reflektierenden Oberflächen werden als Rotationsparaboloide festgelegt, die mit jeweiligen, unterschiedlichen Brennweiten erzeugt werden, unter Verwendung der optischen Achse Ax als Zentrumsachse und des Beleuchtungspunktes F (Lichtquellenposition) als Brennpunkt. Die Brennweiten der Rotationsparaboloide in den jeweiligen reflektierenden Oberflächenelementen 14 werden aus dem Beleuchtungspunkt F und der optischen Achse Ax und aus den Positionen der reflektierenden Oberflächenelemente 14 auf der Freiformoberfläche 20 festgelegt, so daß Licht von dem Beleuchtungspunkt F in die Richtung der optischen Achse Ax reflektiert wird.

Darüber hinaus wird die reflektierende Oberflächenform jedes reflektierenden Oberflächenelements 14 innerhalb eines diffus reflektierenden Bereichs eingestellt, der dadurch erhalten wird, daß die Form des Rotationsparaboloids insgesamt oder teilweise verformt wird, um so eine vorbestimmte Lichtstreufähigkeit zu erzielen. Die Lichtstreufähigkeit ist hier die Fähigkeit, das von der Leuchte ausgesandte Licht diffus zu streuen, nicht in Form parallelen Lichts in Richtung der optischen Achse, sondern in Form von Licht, das sich innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches entlang der optischen Achse ausbreitet.

Wenn die reflektierende Oberfläche 10a aus den reflektierenden Oberflächenelementen 14 aufgebaut wird, die durch Unterteilung der Freiformoberfläche 20 mit der Basisform in das Feld der Segmente erhalten wird, und wenn jedes reflektierende Oberflächenelement 14 mit der wie voranstehend geschildert ausgebildeten Lichtstreufähigkeit versehen ist, wird es möglich, eine durchsichtige Linse 3 und diese Linse mit geringen Lichtstreufähigkeiten auszubilden, als jene Linse, die das Licht von der reflektierenden Oberfläche 10a nach außerhalb der Leuchte überträgt. Jedes der reflektierenden Oberflächenelemente 14 ist so ausgebildet, daß es die Bedingungen in Bezug auf die Lichtstreuung unter den Bedingungen unter Funktionsaspekten erfüllt, und transparent ist und tief aussieht, in Bezug auf die Einschränkungen von der Karosserieseite her.

Wenn die reflektierende Oberfläche 10a so aufgebaut wird, daß wie voranstehend geschildert die mehreren reflektierenden Oberflächenelemente 14 auf der Freiformoberfläche 20 ausgebildet werden, so wird wirksam eine Leuchte erzielt, welche sämtliche Bedingungen erfüllt, die von dieser Fahrzeugleuchte gefordert werden, nämlich sämtliche Bedingungen in Bezug auf gleichförmige Lichtabstrahlung und Lichtstreuung unter Funktionsaspekten, die Bedingung einer Verringerung der Tiefe unter Formgesichtspunkten, und die Bedingung der Transparenz unter Gesichtspunkten des Erscheinungsbilds.

Als nächstes werden bestimmte konstruktive Bedingungen für die voranstehend geschilderte Fahrzeugleuchte geschildert, zusammen mit dem Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche des Reflektors. Das Formfestlegungsverfahren für die reflektierende Oberfläche 10a des Reflektors 1, der in der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfaßt folgende Schritte: Bedingungseinstellschritt 100 Ursprungsbezugslinieneinstellschritt 101, Oberflächenbezugslinienerzeugungsschritt 102, Freiformoberflächenerzeugungsschritt 103, und Schritt 104 zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche, wie dies im Flußdiagramm von Fig. 3 angegeben ist.

Bedingungseinstellschritt Schritt 100

Zuerst werden bei der Festlegung der Form der reflektierenden Oberfläche des in der Fahrzeugleuchte verwendeten Reflektors verschiedene zur Festlegung der Form erforderliche Bedingungen eingestellt.

Die Einstellbedingungen sind beispielsweise die Position, an welcher sich die Lampe B als Lichtquelle befindet, und die Position von deren Beleuchtungspunkt F (Lichtquellenposition), die optische Achse Ax, welche eine Achse darstellt, die durch die Lichtquellenposition hindurchgeht, und welche die Richtung festlegt, in welche das Licht von der Lichtquelle durch die reflektierende Oberfläche reflektiert wird, um von der Leuchte abgestrahlt zu werden, usw.

Auch andere Bedingungen können eingestellt oder festgelegt werden, falls dies erforderlich ist. Beispielsweise kann eine Lichtemissionsverteilung von der Lichtquelle als Bedingung durch eine Verteilung entsprechend des Heizfadenaufbaus der Lampe B als Lichtquelle in der Praxis vorgegeben werden. Neben den eingestellten Bedingungen werden vorher der Leuchte oder dem Reflektor auch die Formeinschränkungen von der Karosserieseite und andere Bedingungen auferlegt.

Anfangsbezugslinieneinstellschritt Schritt 101

Der nächste Schritt ist ein Schritt, in welchem die Anfangsbezugslinien als Basis für die Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ eingestellt werden (vgl. die Fig. 1 und 2), zur Erzeugung der Freiformoberfläche 20, welche die Basisform der reflektierenden Oberfläche 10a darstellt, also als Anfangsbedingung zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche 10a.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht durch eine Ebene senkrecht zur optischen Achse Ax, welche eine Anfangsbezugslinie 21 der Leuchtenform enthält, die bei diesem Schritt 101 angenommen wird (die sich von der tatsächlich hergestellten Leuchtenform unterscheidet), zur Erläuterung des Einstellverfahrens für ursprüngliche Bezugslinien 21.

Zur Erzeugung der Freiformoberfläche 20 werden n Linien (n beträgt zwei oder mehr) als Ursprungsbezugslinien eingestellt, die erste Enden an einer vorbestimmten Position auf der optischen Achse Ax aufweisen, die durch das Zentrum (die Lichtquellenposition oder den Beleuchtungspunkt F) der Lampe B hindurchgeht, und von dort aus in Radialrichtung verlaufen. Jede der ursprünglichen Bezugslinien 21 wird als eine Kurve in einer Ebene erzeugt, welche die optische Achse Ax enthält, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, und die Anzahl und die Radialverlaufrichtungen der Bezugslinien, die zur Festlegung der Form verwendet werden, werden auf der Grundlage der Formeinschränkungen eingestellt, die für jede Leuchte gelten, und auf der Grundlage anderer konstruktiver Bedingungen.

Beispielsweise gilt bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform n = 8, und daher wird die Freiformoberfläche 20 unter Verwendung von insgesamt acht Oberflächenbezugslinien erzeugt: zwei Oberflächenbezugslinien 22 ₁ (aufwärts) und 22₅ (abwärts), die von der optischen Achse Ax aus in Richtung der Y-Achse verlaufen, zwei Oberflächenbezugslinien 22 ₃ (nach rechts) und 22₇ (nach links), die in Richtung der X-Achse verlaufen, und vier Oberflächenbezugslinien 22 ₂ (schräg nach rechts oben), 22₄ (schräg nach rechts unten), 22₆ (schräg nach links unten) und 22₈ (schräg nach links oben), die in den Diagonalrichtungen verlaufen. Daher werden die acht Ursprungsbezugslinien als Anfangsbedingungen eingestellt. Allerdings müssen die anderen Enden, also die den ersten Enden auf der optischen Achse Ax entgegengesetzten Enden, nicht immer auf dem Umfangsbereich der Leuchte liegen, sondern kann die Länge jeder Ursprungsbezugslinie innerhalb eines bevorzugten Bereichs zur Erzeugung der Freiformoberfläche 20 festgelegt werden.

Jede Ursprungsbezugslinie 21 wird durch die Positionen des Startpunkts auf der optischen Achse Ax und den Endpunkt an der anderen Seite bestimmt, und durch die Bedingung, daß die Leuchtdichten M in den jeweiligen Abschnitten auf der Ursprungsbezugslinie 21 auf jeder Bezugslinie konstant sind.

Die Leuchtdichte M ist in Richtung entlang der optischen Achse definiert, und entspricht der Lichtmenge von jedem Teil in dem Feld, von welchem aus die Leuchte im eingeschalteten Zustand in Richtung der optischen Achse betrachtet wird. Wenn diese Leuchtdichte M als Index verwendet wird, um die Lichtreflexionseigenschaften zu bewerten, insbesondere die Gleichförmigkeit des Lichts, wird es möglich, die Bedingungen für die Gleichförmigkeit des Lichts zu verbessern, sowie die Kompatibilität zwischen den Bedingungen in Bezug auf die Gleichförmigkeit des Lichts und den anderen Bedingungen.

Genauer gesagt wird eine Bezugsebene 5 (vgl. Fig. 4), die bei der Festlegung der Leuchtdichte M verwendet wird, als die X-Y-Ebene normal zur optischen Achse Ax definiert, und wird jeder Bereich als Flächeneinheit oder Einheitsfläche in der Bezugsebene 5 auf eine gekrümmte Oberfläche des betreffenden Objekts projiziert, beispielsweise auf die Freiformoberfläche 20, um so als Einheitsbereich auf der gekrümmten Oberfläche definiert zu werden. Dann ist die Leuchtdichte M in jedem Teil definiert durch die Menge an Licht, die von der Lampe B als Lichtquelle auf diesen Einheitsbereich einfällt. Da die Menge an Licht, die von jedem Einheitsbereich reflektiert wird, nichts anderes darstellt als diese Menge an Einfallslicht, kann die Leuchtdichte M durch die Menge an Einfallslicht festgelegt werden, und kann ihr Wert zur Bestimmung der Form der reflektierenden Oberfläche 10a eingesetzt werden, wodurch die Lichtmenge festgelegt wird, die von diesem Bereich ausgesandt wird, und als Kriterium zur Verbesserung der Bedingungen für die Gleichförmigkeit des Lichts verwendet wird.

Die Leuchtdichte M für jedes Teil des Bereichs oder den gesamten Bereich kann dadurch bestimmt werden, daß die Menge an auf jedes Teil einfallendem Licht (jeden der Abschnitte, die durch Unterteilung des Bereichs erhalten werden), oder die auf den gesamten Bereich als Objekt einfallende Lichtmenge, durch die zugehörige Fläche auf der Bezugsebene unterteilt wird, um die Menge an Einfallslicht pro Einheitsbereich entsprechend der Einheitsfläche auf der Bezugsebene zu erhalten.

Bei der Festlegung der Kurvenform der Ursprungsbezugslinien 21 wird jede Ursprungsbezugslinie 21 so eingestellt, daß die ursprüngliche Bezugslinie 21 in gleichmäßig lange Abschnitte auf einer Projektion auf die Bezugsebene unterteilt wird, und die Leuchtdichten M von den jeweiligen Abschnitten konstant sind. Da hier die Leuchtdichten nicht jene auf einer gekrümmten Oberfläche sind, sondern jene auf einer Kurve, werden kleine Bereiche mit gleicher Fläche auf der Bezugsebene hypothetisch in der Nähe der jeweiligen Bereiche gleichmäßig lang auf der Ursprungsbezugslinie 21 gewählt, und werden die Leuchtdichten M in den jeweiligen Bereichen festgelegt. Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei welchem jede Linien in fünf Abschnitte unterteilt ist, um die Leuchtdichten M dort zu bewerten und zu vergleichen. Im einzelnen sind fünf Bereiche Ra, Rb, Rc, Rd und Re mit gleicher Breite ΔL wie dargestellt auf der Bezugsebene 5 gewählt, für die Ursprungsbezugslinie 21, und wird die Kurvenform der Ursprungsbezugslinie 21 so festgelegt, daß die Leuchtdichten Ma, Mb, Mc, Md bzw. Me von dem jeweiligen Bereich konstant werden.

Bei dieser Festlegung und Bewertung der Leuchtdichten M ist es wünschenswert, jede der Leuchtdichten Ma bis Me unter Berücksichtigung nicht nur der Position der Lampe B als Lichtquelle und dessen Beleuchtungspunktes F festzulegen, sondern auch in Bezug auf die Lichtemissionsverteilung oder dergleichen, die in Abhängigkeit von der Lichtquellenform der Lampe B unterschiedlich ist, die in der Leuchte verwendet wird.

Als Beispiel für die Festlegung der Leuchtdichten M wird nachstehend ein Fall beschrieben, in welchem das Lichtquellenteil der Lampe B eine Liniensegmentlichtquelle mit einem Heizfaden ist, der eine feste Länge entlang der optischen Achse Ax aufweist (sh. Fig. 5). Hierbei hängt die Leuchtintensität des ausgesandten Lichts vom Winkel θ gegenüber der optischen Achse Ax ab (θ = 0 ist nachstehend auf der Seite der reflektierenden Oberfläche definiert ist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist), und ergibt sich die Identitätsverteilung I(θ) der Lichtemission aus folgender Gleichung.

I(θ) = I₀sinθ

Hierbei ist die Gesamtlichtmenge von der Lampe B als Lichtquelle gegeben durch I_tot = π²I₀.

Auf der Grundlage der voranstehend geschilderten Identitätsverteilung wird nunmehr die gesamte Lichtmenge Fn des Lichts ermittelt, die in dem Bereich der Winkel θ_n bis θ_n+1 ausgesandt wird. Zuerst wird die Leuchtintensität In in diesem Bereich als Mittelwert der Identitäten an den Winkeln θ_n und θ_n+1 definiert.

In = {I(θ_n) + I(θ_n+1)}/2 = I₀(sinθ_n + sinθ_n+1)/2

Der Raumwinkel dωn des Winkelbereichs auf dem gesamten Umfang ergibt sich folgendermaßen.

dωn = 2 π(cosθ_n - cosθ_n+1)

Die gesamte Lichtmenge Fn erhält man daher aus Fn = In × dωn.

Wenn der Bereich auf der gekrümmten Oberfläche (der gekrümmten Oberfläche C in Fig. 5), auf welchen das Licht in diesem Emissionswinkelbereich einfällt, auf die Bezugsebene normal zur optischen Achse Ax (Z-Achse) projiziert wird, ergibt sich folgende Fläche Sn des projizierten Bereichs auf der Bezugsebene, wobei L_n und L_n+1 die jeweilige Entfernung von der optischen Achse Ax auf der Bezugsebene zu den Positionen bei θ_n und θ_n+1 angeben.

Sn = π(L_n+1 ² - L_n ²)

Hieraus berechnet sich die Leuchtdichte M in diesem Bereich auf der gekrümmten Oberfläche C folgendermaßen.

Mn = Fn/Sn
= (Gesamtlichtmenge des Einfallslichts)/(Fläche auf der Bezugsebene)

In Fig. 4 werden die Leuchtdichten Ma bis Me für die jeweiligen Bereiche Ra bis Re wie voranstehend geschildert festgelegt, und wird die Kurvenform der Ursprungsbezugslinie 21 so eingestellt, daß deren Werte konstant sind. In diesem Fall ist die sich ergebende Form der Ursprungsbezugslinie 21 konkav, bei Beobachtung von dem Beleuchtungspunkt F und der optischen Achse Ax aus, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Fig. 4 und 5 nur ein Beispiel für die Lichtemissionsverteilung und das Berechnungsverfahren für die Leuchtdichte M zeigen, für die Form der Ursprungsbezugslinie, usw., wie dies voranstehend geschildert wurde, und daß in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen, beispielsweise in Bezug auf die Lampe als Lichtquelle, die einfache Berechnung usw., das voranstehend geschilderte Verfahren so abgeändert werden kann, daß eine Berechnung mit der Identitätsverteilung entsprechend den Bedingungen und der bevorzugten Ursprungsbezugslinienform auf dieser Grundlage ausgewählt wird. Die Anzahl an Unterteilungsbereichen auf jeder Bezugslinie bei der Festlegung der Leuchtdichte M kann wahlweise entsprechend den einzelnen Bedingungen festgelegt werden. Bei einem anderen Verfahren kann auch eine Festlegung unter Verwendung einer kontinuierlichen Leuchtdichtefunktion entlang der Bezugslinie erfolgen.

Oberflächenbezugslinienerzeugungsschritt Schritt 102

Als nächstes werden die Oberflächenbezugslinien 22 entsprechend den jeweiligen Ursprungsbezugslinien 21 aus den mehreren Ursprungsbezugslinien 21 erzeugt, die in dem Ursprungsbezugslinieneinstellschritt 101 eingestellt wurden.

Die voranstehend geschilderten Ursprungsbezugslinien 21 wurden grundsätzlich entsprechend der Bedingung gewählt, daß die Leuchtdichten M in den jeweiligen Abschnitten konstant sind. Die Ursprungsbezugslinien 21 werden so verformt oder abgeändert, daß man auf sie die Bedingungen zur Erfüllung der Formeinschränkungen von der Karosserieseite einwirken läßt, und dergleichen, um so die Oberflächenbezugslinien 22 wie etwa die in Fig. 1 gezeigten Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ zu erzeugen. Beispielsweise springt bei der konkaven Form der Ursprungsbezugslinie 21, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, der Reflektor 1 nach hinten hin vor, was ein Problem in Bezug auf die Verringerung der Tiefe der Leuchte hervorrufen kann. Daher werden die Ursprungsbezugslinien 21 unter Berücksichtigung der Formeinschränkungen verformt, einschließlich der Dicke der Leuchte, und Änderungen der Leuchtdichte M in jeweiligen Abschnitten infolge der Verformung, um so die bevorzugten Oberflächenbezugslinien 22 zu erzeugen (Verformung auf der Grundlage von Formeinschränkungen).

Zusätzlich zu dieser Verformung entsprechend den Formeinschränkungen ist es ebenfalls erforderlich, die Form der reflektierenden Oberfläche jedes Teils der reflektierenden Oberfläche 10a zu verformen oder zu korrigieren (Verformung entsprechend der Form der reflektierenden Oberfläche). Beispielsweise werden die Bezugslinien entsprechend Winkeln zwischen Einfallsstrahlen und den Bezugslinien verformt.

Darüber hinaus berücksichtigt der Ursprungsbezugslinieneinstellschritt 101, der voranstehend geschildert wurde, nur die Bedingung in Bezug auf konstante Leuchtdichten M in den jeweiligen Abschnitten auf jeder der Ursprungsbezugslinien 21, berücksichtigt jedoch nicht die Unterschiede bezüglich der Werte der Leuchtdichten M entlang den unterschiedlichen Ursprungsbezugslinien. Normalerweise ändern sich die Werte entsprechend unter den Bezugslinien. Fig. 6A ist ein Diagramm, welches ein Beispiel für die Verteilung von Werten M1 bis M8 der Leuchtdichten auf den jeweiligen Bezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ in diesem Zustand zeigt. Bei diesem Diagramm ist jede der Leuchtdichten M1 bis M8 in Bezug auf deren Minimum Mmin normiert, also auf 1. Die hier verglichenen Leuchtdichten M unter den Bezugslinien sind jene auf den jeweiligen, gesamten Bezugslinien. Allerdings sind die Leuchtdichten in den jeweiligen Abschnitten und insgesamt auf allen Ursprungsbezugslinien gleich.

Bei diesem Beispiel ist bei den Leuchtdichten M auf den gesamten Linien das Maximum Mmax der Wert auf der ersten Bezugslinie, Mmax = M1, und ist das Minimum Mmin der Wert auf der sechste Bezugslinie, Mmin = M6; deren Verhältnis beträgt daher Mmax/Mmin = 8. Dieses Verhältnis ist in Bezug auf die Gleichförmigkeit des Lichts der Fahrzeugleuchte zu groß, und daher kann eine ausreichende Gleichförmigkeit des Lichts mit diesem Aufbau nicht erhalten werden.

In derartigen Fällen kann das voranstehend geschilderte Verhältnis Mmax/Mmin = 8 dadurch verkleinert werden, daß eine Verformung der Ursprungsbezugslinien 21 zu den Oberflächenbezugslinien 22 als Beispiel erfolgt, durch Verformung oder Abänderung der Bezugslinie mit der maximalen oder minimalen Leuchtdichte M. Bei einem anderen Verfahren kehrt der Betriebsablauf zu dem Ursprungsbezugslinieneinstellschritt 101 zurück, und werden die Ursprungsbezugslinien 22 erneut unter unterschiedlichen Bedingungen ausgewählt (Neueinstellung). Durch eine derartige Verformung oder Neueinstellung der Bezugslinien werden die Oberflächenbezugslinien 22 so erzeugt, daß der Wert von Mmax/Mmin in einem geeigneten Wertebereich liegt (Verformung entsprechend dem Leuchtdichteverhältnis). Insbesondere beträgt auf der Grundlage des Ergebnisses von Untersuchungen und Versuchen, die von dem Erfinder vorgenommen wurden, der voranstehend geschilderte, geeignete Wertebereich vorzugsweise Mmax/Mmin ≦ 6, wie dies in Fig. 6B gezeigt ist.

Durch die voranstehend geschilderte Verformung werden die endgültigen Oberflächenbezugslinien 22, die in Fig. 7 gestrichelt dargestellt sind, aus den Ursprungsbezugslinien 21 von Fig. 4 erhalten. Es wird darauf hingewiesen, daß die voranstehend geschilderten Verformungsschritte auf der Grundlage der jeweiligen Bedingungen erfolgen, so daß die Reihenfolge der Verformungsschritte usw. nicht auf die voranstehend geschilderte Vorgehensweise beschränkt ist. Bei einem anderen möglichen Verfahren ist der Ursprungsbezugslinieneinstellschritt 101 ein Schritt, in welchem bestimmt wird, ob die Verhältnisse der Leuchtdichten bei den Ursprungsbezugslinien die Bedingung von Mmax/Mmin ≦ 6 erfüllen, und dann wiederholt die Neueinstellung vorgenommen wird, wenn Nmax/Mmin < 6 ist, um so schließlich die Ursprungsbezugslinien festzulegen, welche die Bedingung von Mmax/Mmin ≦ 6 erfüllen, und ist ein nachfolgender Schritt ein solcher Schritt, in welchem die Verformung entsprechend den Formeinschränkungen vorgenommen wird, sowie die Verformung entsprechend der Form der reflektierenden Oberfläche in dem Oberflächenbezugslinienerzeugungsschritt 102. Diese Verformungen können auch zusammen miteinander durchgeführt werden. Darüber hinaus kann eine Verformung auch auf der Grundlage anderer Einschränkungen als jener erfolgen, die voranstehend geschildert wurden, falls dies erforderlich ist, oder können unnötige Verformungen weggelassen werden.

Freiformoberflächenerzeugungsschritt Schritt 103

Als nächstes wird die Freiformoberfläche 20, welche die Basisform der reflektierenden Oberfläche 10a darstellt, aus den mehreren Oberflächenbezugslinien 22 erzeugt, die in dem Oberflächenbezugslinienerzeugungsschritt 102 erzeugt wurden.

Fig. 8 ist eine Perspektivansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung der Freiformoberfläche 20. Fig. 8 zeigt die Erzeugung der Freiformoberfläche 20, die in dem Reflektor 1 von Fig. 1 verwendet wird. Die Außenkonturform (die bei Betrachtung aus der Richtung der optischen Achse Ax aus rechteckig ist) der in Fig. 1 gezeigten Freiformoberfläche 20 ist so dargestellt, daß ihr Umfang mit einer gepunktet-gestrichelten Linie dargestellt ist, die in Fig. 8 mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈, die jeweils mit durchgezogenen Linien dargestellt sind, entsprechen jenen, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt sind, in dem gekrümmten Bereich, der in der Freiformoberfläche 20 enthalten ist, innerhalb jenes Bereiches, in welchem die reflektierende Oberfläche 10a ausgebildet wird.

In den Schritten vor der Erzeugung der in Fig. 8 dargestellten Freiformoberfläche werden die Kurvenbereiche der Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ und die Ursprungsbezugslinien 21 als deren Grundlage in Abhängigkeit von solchen Bedingungen wie der einfachen Erzeugung einer gekrümmten Oberfläche und dergleichen eingestellt. In Fig. 8 wird für jede der Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ das andere Ende in Bezug auf den Punkt P auf der optischen Achse Ax, der das eine Ende darstellt, außerhalb des Bereiches der reflektierenden Oberfläche 10a eingestellt, damit der Bereich breiter wird als der Bereich der reflektierenden Oberfläche 10a. Ein Abschnitt innerhalb eines vorbestimmten Bereiches wird aus der in diesem Bereich ausgebildeten Oberflächenform ausgeschnitten, wie dies durch die gepunktet-gestrichelte Linie in Fig. 8 angedeutet ist, und wird als die Freiformoberfläche 20 verwendet, welche die Basisform der reflektierenden Oberfläche 10a darstellt.

Es ist wünschenswert, ein Verfahren zum Erzielen einer glatten gekrümmten Oberfläche, welche die Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ erhält, als das Herstellungsverfahren für die Freiformoberfläche 20 zu verwenden. Bei dem Herstellungsverfahren für die Freiformoberfläche bei der vorliegenden Ausführungsform, die in Fig. 8 gezeigt ist, wird jede der Oberflächenbezugslinien 22 ₁ bis 22 ₈ in vier Unterteilungspunkte geviertelt (einschließlich des außenseitigen Endpunktes), und werden entsprechende Unterteilungspunkte in Gruppen von acht Unterteilungspunkten gruppiert. Darüber hinaus werden sie durch glatte Kurven verbunden, um Freiformkurven 23a, 23b, 23c und 23d festzulegen, aus vier geschlossenen Kurven (geschlossenen Kurven, die durch gestrichelte Linien angedeutet sind, welche die Unterteilungspunkte in Fig. 8 verbinden), und wird die Freiformoberfläche 20 aus einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet, die durch diese Freiformkurven 23a bis 23d festgelegt wird.

Die Anzahl an Unterteilungssegmenten jeder Oberflächenbezugslinie ist nicht auf vier beschränkt, sondern kann entsprechend als Unterteilungsanzahl m ausgewählt werden, die dazu erforderlich ist, die Freiformoberfläche mit glatter Form in jedem Fall zu erhalten. Im allgemeinen wird jede von n (n ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 3) Oberflächenbezugslinien in m gleiche Teile (m ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 2) unterteilt, um m Unterteilungspunkte zu schaffen (einschließlich des außenseitigen Endpunktes). Dann werden Gruppen von n entsprechenden Unterteilungspunkten durch m glatte Freiformkurven verbunden, und kann die Freiformoberfläche aus diesen m Freiformkurven ähnlich wie bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel ausgebildet werden.

Verschiedene Verfahren, die normalerweise eingesetzt werden, können bei dem Verfahren zur Erzeugung der geschlossenen Kurven durch der Unterteilungspunkte eingesetzt werden, wobei das Verfahren zur Erzeugung der gekrümmten Oberfläche die Freiformkurven der geschlossenen Kurven umfaßt, usw. Beispielsweise ist ein Erzeugungsverfahren für eine geschlossene Kurve ein Verfahren, bei welchem Punkte q1 bis q8 erzeugt werden, durch Verschiebung einer Gruppe von Unterteilungspunkten p1 bis p8 jeweils um eine kleine Entfernung, wobei eine Kurve ausgebildet wird, die glatt die sechzehn Punkte p1 bis p8, q1 bis q8 in dieser Reihenfolge verbindet, und eine geschlossene Kurve aus einem Abschnitt einer Runde erhalten wird, beispielsweise eine Kurve von p5 bis q5. Die glatte Verbindung bei der Erzeugung der Freiformkurve und der Freiformoberfläche ist vorzugsweise eine Verbindung der Form ohne irgendwelche Stufen usw., und kann beispielsweise unter Verwendung von Spline-Kurven oder dergleichen erzielt werden. Das Verfahren kann auch ein Verfahren zur Erzeugung einer Freiformoberfläche ohne Verwendung von Freiformkurven sein.

Schritt zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche Schritt 104

Der nächste Schritt ist ein Schritt, in welchem die in dem Freiformoberflächenerzeugungsschritt 103 erzeugte Freiformoberfläche 20 in ein Feld von Segmenten unterteilt wird, und die reflektierende Oberfläche 10a ausgebildet wird, die aus mehreren reflektierenden Oberflächenelementen 14 besteht.

Fig. 9 zeigt als Perspektivansicht ein Verfahren zur Unterteilung der Freiformoberfläche 20 in ein Feld von Segmenten. Diese Feldstruktur aus Segmenten entspricht der Struktur der in Fig. 2 dargestellten, reflektierenden Oberfläche 10a.

Das Erzeugungsverfahren für das Feld der Segmente kann unter verschiedenen Verfahren ausgewählt werden, einschließlich einer direkten Unterteilung des Bereichs auf der Freiformoberfläche 20. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, eine Außenkontur 50 der reflektierenden Oberfläche auf der Bezugsebene 5 erzeugt, die durch die X-Y-Ebene festgelegt wird, um das Zentrum des Punktes P' auf der Bezugsebene 5 herum, entsprechend dem Punkt P auf der optischen Achse Ax, und die Unterteilung in Segmente wird auf der Außenkontur 50 der reflektierenden Oberfläche durchgeführt.

Im einzelnen werden zwei Unterteilungsrichtungen festgelegt, entlang der Richtung X-Achse und der Richtung der Y-Achse senkrecht zueinander auf der Außenkontur 50 der reflektierenden Oberfläche, und wird die Außenkontur 50 der reflektierenden Oberfläche in festen Abständen entlang jeder der Richtungen unterteilt, um Bezugssegmente 54 zu erzeugen, die in Form eines Feldes angeordnet sind. Dann werden die Bezugssegmente 54 auf die Freiformoberfläche 20 projiziert, um Segmente 24 zu erhalten, die in Form eines Musters bei Betrachtung aus Richtung der Z-Achse angeordnet sind, wie dies durch gestrichelte Linien auf der Freiformoberfläche 20 in Fig. 9 angedeutet ist.

Weiterhin wird ein reflektierendes Oberflächenelement 14 jedem der Segmente 24 auf der Freiformoberfläche 20 zugeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt, um so die reflektierende Oberfläche 10a auszubilden (hierzu wird auch auf die Sektorform von Fig. 7 verwiesen). Das Bezugssegment 54 und das in Fig. 9 schraffierte Segment 24 entsprechen dem reflektierenden Oberflächenelement 14, das in Fig. 2 schraffiert dargestellt ist.

Die Form der reflektierenden Oberfläche jedes reflektierenden Oberflächenelements 14, das in jedem Segment 24 ausgebildet wird, wird wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 geschildert festgelegt; im einzelnen sind die grundlegenden Formen der reflektierenden Oberfläche Rotationsparaboloide, die mit jeweiligen, unterschiedlichen Brennweiten erzeugt werden, mit einer Zentrumsachse entlang der optischen Achse Ax und dem Brennpunkt an dem Beleuchtungspunkt F (Lichtquellenposition), und werden die Formen der Rotationsparaboloide so verformt, daß die vorbestimmten Lichtstreueigenschaften erhalten werden, wodurch die Form der reflektierenden Oberfläche jedes reflektierenden Oberflächenelements 14 festgelegt wird. Für die Rotationsparaboloide als grundlegende Formen der reflektierenden Oberfläche wird die Brennweite jedes Rotationsparaboloides auf der Grundlage des Beleuchtungspunktes F und der optischen Achse Ax festgelegt, und auf der Grundlage der Position des reflektierenden Oberflächenelements 14 auf der Freiformoberfläche 20, so daß das von dem Beleuchtungspunkt F einfallende Licht in Richtung der optischen Achse Ax reflektiert wird.

Fig. 10 ist eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung der Form der reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Oberflächenelemente 14, die zum Teil aus dem Reflektorteil 10 bei der vorliegenden Ausführungsform ausgeschnitten sind. Jedes der reflektierenden Oberflächenelemente 14 besteht aus einem paraboloidförmigen Teil 15, welches die voranstehend geschilderte Form eines Rotationsparaboloides aufweist, und aus einem diffus reflektierenden Teil 16, welches konvex ausgebildet ist, in Bezug auf die Rotationsparaboloidform, um so die Lichtstreueigenschaften zu erzielen.

Das paraboloidförmige Teil 15 ist ein Abschnitt hinter dem benachbarten reflektierenden Oberflächenelement 14, und ein tatsächlicher Lichteintrittsabschnitt von der Lampe B als Lichtquelle ist als das diffus reflektierende Teil 16 ausgebildet. Dies diffus reflektierende Teil ist zylinderförmig ausgebildet, damit Lichtstreueigenschaften nur in Richtung der X-Achse vorhanden sind, so daß das Licht in Richtung der Y-Achse nahezu parallel reflektiert wird. In diesem Zusammenhang ist die Linse 3 so aufgebaut, daß sie die Linsenstufen 3a mit Lichtstreueigenschaften in Richtung der Y-Achse aufweist, wie dies bei Fig. 1 gezeigt ist, in der vorliegenden Ausführungsform.

Nachstehend werden die Effekte der Fahrzeugleuchte mit dem voranstehend geschilderten Aufbau und das Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche erläutert.

Bei der Fahrzeugleuchte und dem Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche gemäß der voranstehend geschilderten Ausführungsform werden die Gleichförmigkeit in Bezug auf die Funktionsbedingung und die dünne Form in Bezug auf die Formbedingung durch die Freiformoberfläche 20 eingestellt. Darüber hinaus wird die Lichtstreuung in Bezug auf die Funktionsbedingung und die Transparenz in Bezug auf die Erscheinungsbildbedingung durch die reflektierenden Oberflächenelemente 14 eingestellt, die entsprechend den jeweiligen Segmenten ausgebildet werden, die durch Unterteilung der Freiformoberfläche 20 in das Feldmuster erhalten werden. Durch diese Ausbildung wird sicher und effizient ein Aufbau der Fahrzeugleuchte mit transparentem Erscheinungsbild und dünner Form erzielt, während gleichzeitig Verbesserungen sowohl in Bezug auf die Funktionsbedingungen der Gleichförmigkeit des Lichts als auch der Lichtstreuung erhalten werden.

Wenn die Basisform der reflektierenden Oberfläche die Freiformoberfläche ist, und beispielsweise dann, wenn die Freiformoberfläche in mehrere Abschnitte um die optische Achse durch Schnittlinien um die optische Achse zwischen der Freiformoberfläche und mehreren Rotationsparaboloiden mit unterschiedlichen Brennweiten um die optische Achse unterteilt wird, und wenn die reflektierende Oberfläche dadurch ausgebildet wird, daß entsprechende Rotationsparaboloide den jeweiligen Bereichen zugeordnet werden, ist es ebenfalls möglich, jedes Rotationsparaboloid mit diffus reflektierenden Stufen zu versehen. Allerdings wird in diesem Fall die Konstruktion der diffusen Stufen kompliziert, infolge der Formen der Unterteilungsbereiche der reflektierenden Oberfläche, die bandförmige Bereiche um die optische Achse herum darstellen. Es ist insbesondere extrem schwierig, die diffuse Reflexion in Richtung der X-Achse und der Y-Achse einzustellen und zu kontrollieren. Daher ist es schwierig, eine durchsichtige Linse einzusetzen, während eine ausreichende Lichtstreufunktion erzielt wird, bei dem Reflektor mit einem derartigen Aufbau.

Im Gegensatz hierzu können die voranstehend geschilderten Schwierigkeiten dadurch ausgeschaltet werden, daß die reflektierenden Oberflächenelemente, die dem Feld der Segmente zugeordnet sind, als die Basisstruktur für die Ausbildung der diffus reflektierenden Stufen verwendet werden. Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform sind die Unterteilungsrichtungen für das Feldmuster die Richtungen der X-Achse und der Y-Achse, um so die Einstellung und Kontrolle der Lichtstreufunktion in den beiden Richtungen zu erleichtern, wodurch die Einsatzbedingung der Linse mit durchsichtigem Erscheinungsbild erfüllt wird.

Die Leuchtdichte M in jedem Teil wird als Index zur Einstellung der Form und der Reflexionseigenschaften festgelegt und verwendet, in Bezug auf die Form der reflektierenden Oberfläche 10a und der Freiformoberfläche 20, wodurch das Auswahlverfahren für die Herstellbedingungen so gewählt werden kann, daß die Bedingungen in Bezug auf die Gleichförmigkeit des Lichts erfüllt werden, ein Vergleichsverfahren für die Eigenschaften vorhanden ist, usw., und die konstruktiven Schritte wesentlich einfacher und effizienter ausgebildet werden können. Weiterhin wird die Form so festgelegt, daß der Wertebereich für diese Leuchtdichte M die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 erfüllt, wodurch die Kompatibilität zwischen der sich ergebenden Gleichförmigkeit des Lichts und den anderen Eigenschaften verbessert wird.

Die Leuchtdichte M wird speziell unter Verwendung der Bezugsebene 5 normal zur optischen Achse Ax definiert. Die so eingestellte Bezugsebene 5 entspricht jenem Feld, in welchem die Leuchte im beleuchteten Zustand aus Richtung der optischen Achse aus betrachtet wird, so daß die Leuchtdichte M als geeigneter Index für die Gleichförmigkeit des Lichts im Einsatz der Leuchte dienen kann.

Zur Erzeugung der Freiformoberfläche 20 und der reflektierenden Oberfläche 10a werden zuerst mehrere Ursprungsbezugslinien so eingestellt, daß die Leuchtdichten M in den jeweiligen Abschnitten konstant sind, und dann wird die Freiformoberfläche über die Oberflächenbezugslinien geschaffen. Hierdurch kann das Verfahren zur Festlegung der Form der reflektierenden Oberfläche die Bedingungen in Bezug auf die Gleichförmigkeit des Lichts erfüllen, und so als Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche eingesetzt werden, welches insbesondere leichter handzuhaben und optimiert ist.

Es ist beispielsweise ebenfalls möglich, ein Verfahren zur Festlegung der Bezugslinien einzusetzen, die zur Ausbildung der Form der Freiformoberfläche verwendet werden, als mehrere Kurven, die entlang einer vorbestimmten Achse verlaufen, beispielsweise entlang der Y-Achse, die Bedingungen in Bezug auf die Leuchtdichte M auf den Bezugslinien einzustellen, diese zu verformen, und sie dann in Richtung senkrecht hierzu zu verbinden (beispielsweise in Richtung der X-Achse), um die Freiformoberfläche zu erzeugen. Dieses Verfahren ist allerdings problematisch in Bezug auf den Wirkungsgrad bei der Festlegung der reflektierenden Oberfläche; es ist beispielsweise schwierig, die geeignete Form für jede der Bezugslinien festzulegen, und es müssen Bedingungseinstell- und Auswahlschritte häufig wiederholt werden, um die Freiformoberfläche mit ausreichender Gleichförmigkeit des Lichts zu erzeugen, usw.

Wenn im Gegensatz hierzu die Bezugslinien als Linien definiert werden, die wie voranstehend geschildert jeweils radial von der optischen Achse ausgehen, kann dieses Verfahren wesentlich die Konstruktionsschritte zur Anpassung der Form der reflektierenden Oberfläche an die Formbedingungen um die optische Achse und die Bedingungen für die Lichtreflexionsfunktion vereinfachen, wodurch eine Erhöhung des Wirkungsgrades bei der Festlegung der reflektierenden Oberfläche erzielt wird, und eine Verbesserung der Eigenschaften der sich ergebenden Form der reflektierenden Oberfläche.

Die Fahrzeugleuchte und das Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche von deren Reflektor gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt, sondern es lassen sich verschiedene Änderungen und Modifikationen in Abhängigkeit von bestimmten Einschränkungen und Bedingungen vornehmen, die für einzelne Leuchten gelten.

Beispielsweise verwendet die voranstehend geschilderte Ausführungsform die acht Bezugslinien, nämlich die vertikalen, horizontalen und diagonal verlaufenden Linien, als Bezugslinien, die zur Ausbildung der reflektierenden Oberfläche eingesetzt werden, jedoch kann in einem Fall, in welchem besonders strenge Formeinschränkungen für ein bestimmtes Teil des Reflektorabschnitts gelten, die Freiformoberfläche effizient dadurch erzeugt werden, daß Bezugslinien an diesem Teil und in dessen Nähe vorgesehen werden. In anderen Fällen ist es vorzuziehen, geeignete Bezugslinien entsprechend spezifischen Bedingungen für jede Leuchte auszuwählen.

Wenn die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 für die Leuchtdichten M auf den mehreren Oberflächenbezugslinien bei dem Oberflächenbezugslinienerzeugungsschritt gilt, kann der Zustand, der annähernd der Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 entspricht, auch für die Freiformoberfläche und die erzeugte reflektierende Oberfläche erzielt werden. Weiterhin kann in dem Freiformoberflächenerzeugungsschritt oder in dem Schritt der Festlegung der reflektierenden Oberfläche die Form der reflektierenden Oberfläche auch dadurch festgelegt werden, daß zusätzlich die voranstehend geschilderte Bedingung in Bezug auf die Leuchtdichten M in den jeweiligen Abschnitten auf der Freiformoberfläche oder auf der reflektierenden Oberfläche gilt. In diesem Fall ist es ebenfalls möglich, die Einstellung der Ursprungsbezugslinien oder die Erzeugung von Oberflächenbezugslinien erneut durchzuführen, wenn dies erforderlich ist.

Die Struktur jedes reflektierenden Oberflächenelements ist nicht auf jene bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können die jeweiligen Oberflächenelemente auch Lichtstreueigenschaften aufweisen, sowohl in Richtung der X- als auch in Richtung der Y-Achse. In diesem Fall kann, damit zusammenhängend, die Linse eine stufenlose, durchsichtige Linse mit niedrigen Lichtstreueigenschaften sein, wodurch deren Transparenz und das tiefe Aussehen weiter verbessert werden können. Die Form der reflektierenden Oberfläche kann jede Form sein, beispielsweise eine Ebene oder dergleichen, und ist daher nicht auf ein Rotationsparaboloid beschränkt. Weiterhin kann die Form diffus reflektierender Bereiche auch unter verschiedenen Formen reflektierender Oberflächen ausgewählt werden, beispielsweise einer konkaven Form, einer Kombination kleiner gekrümmter Oberflächen, usw., und ist daher nicht auf die konvexe Form beschränkt.

Weiterhin kann der Aufbau der Leuchte anders als voranstehend geschildert auch unter verschiedenen Aufbauten ausgewählt werden, und ist daher nicht auf die voranstehend geschilderte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Lampe als Lichtquelle so eingesetzt sein, daß ihre Zentrumslinie in Bezug auf die optische Achse geneigt angeordnet ist.

Wie bereits voranstehend erläutert, weisen die Fahrzeugleuchte und das Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche ihres Reflektors gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Auswirkungen auf. Die reflektierende Oberfläche des Reflektors wird durch die Kombination der Freiformoberfläche mit dem Feld aus reflektierenden Oberflächenelementen gebildet, wodurch die Bedingung in Bezug auf gleichmäßiges Licht und die Bedingung in Bezug auf eine Verringerung der Tiefe durch die Freiformoberfläche erzielt werden, wogegen die Bedingung in Bezug auf die Lichtstreuung und die Bedingungen in Bezug auf Transparenz und tiefes Aussehen durch die reflektierenden Oberflächenelemente mit der Eigenschaft der diffusen Streuung erzielt werden. Diese Anordnung ist zur Ausbildung der Form der reflektierenden Oberfläche geeignet, welche sämtliche voranstehend geschilderten Bedingungen erfüllt. Insbesondere wenn die Freiformoberfläche oder die reflektierende Oberfläche so ausgebildet wird, daß sie die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 erfüllt, unter Verwendung der Leuchtdichte M, die in Richtung der optischen Achse definiert ist, als Index zur Bewertung der Form und der Eigenschaften, für die Form der Freiformoberfläche oder der reflektierenden Oberfläche, kann die Leuchte gleichzeitig in Bezug auf sämtliche ihrer Eigenschaften verbessert ausgebildet werden.

Wenn mehrere Bezugslinien, die radial von der optischen Achse aus ausgehen, bei dem Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche verwendet werden, kann mit dem Verfahren eine wirksame und sichere Optimierung der Form der gekrümmten Oberfläche erreicht werden. Das Erzeugungsverfahren wird dadurch besonders effizient, daß zuerst mehrere Ursprungsbezugslinien eingestellt werden, so daß die Leuchtdichten M in den jeweiligen Abschnitten konstant sind, und die Freiformoberfläche über die Oberflächenbezugslinien erzeugt wird, unter Berücksichtigung der Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf die Ursprungsbezugslinien.

Die Fahrzeugleuchte mit dem voranstehend geschilderten Aufbau, die durch das Verfahren zur Festlegung der reflektierenden Oberfläche für den Reflektor hergestellt wird, weist eine Verbesserung in Bezug auf die funktionellen Bedingungen bezüglich der Gleichförmigkeit des Lichts und der Lichtstreuung auf, wobei sie transparent aussieht, und eine dünne Form aufweist. Daher kann sie als Begrenzungsleuchte eingesetzt werden, die transparent ist und tief aussieht. Da die Anordnung so gewählt ist, daß die Linse aus einer Einzellinse besteht, die relativ einfach aufgebaut ist, und der Reflektor eine Feldstruktur aufweist, die ebenfalls einfach herzustellen ist, lassen sich auch die Herstellungskosten für die Leuchte verringern, so daß eine kostengünstige Begrenzungsleuchte zur Verfügung gestellt werden kann.

Aus der voranstehenden Schilderung der Erfindung wird deutlich, daß die Erfindung auf zahlreiche Art und Weisen abändern läßt. Derartige Abänderungen sind nicht als Abweichung vom Wesen und Umfang der Erfindung anzusehen, die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben, und alle derartigen Abänderungen, die Fachleuten auf diesem Gebiet auffallen, sollen vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung erfaßt sein, und die beigefügten Patentansprüche sollen dieses Wesen und diesen Umfang der Erfindung umfassen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Festlegung einer reflektierenden Oberfläche eines in einer Fahrzeugleuchte verwendeten Reflektors mit folgenden Schritten:
einem Bedingungseinstellschritt, in welchem eine Lichtquellenposition eingestellt wird, an welcher eine Lichtquelle angeordnet werden soll, und eine optische Achse, die durch die Lichtquellenposition hindurchgeht, und die Richtung festlegt, in welche Licht von der Lichtquelle durch den Reflektor reflektiert werden soll;
einem Ursprungsbezugslinieneinstellschritt, in welchem mehrere Ursprungsbezugslinien eingestellt werden, die jeweils radial von einer vorbestimmten Position auf der optischen Achse ausgehen, so daß auf jeder der Ursprungsbezugslinien die Leuchtdichten M, die in der Richtung entlang der optischen Achse für jeweilige Abschnitte der Ursprungsbezugslinie festgelegt sind, konstant sind;
einem Oberflächenbezugslinienerzeugungsschritt, in welchem mehrere Oberflächenbezugslinien erzeugt werden, durch Verformung der mehreren Ursprungsbezugslinien auf solche Weise, daß die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin der Leuchtdichten M auf den mehreren Ursprungsbezugslinien für die jeweiligen ganzen Ursprungsbezugslinien erfüllt ist, und eine vorbestimmte Formeinschränkung erfüllt ist:
einem Freiformoberflächenerzeugungsschritt, in welchem eine Freiformoberfläche erzeugt wird, welche die mehreren Oberflächenbezugslinien umfaßt; und
einem Schritt zur Festlegung einer reflektierenden Oberfläche, in welchem die Freiformoberfläche in ein Feld von Segmenten unterteilt wird, und ein reflektierendes Oberflächenelement, welches einen diffus streuenden Bereich zum diffusen Reflektieren des Lichts von der Lichtquellenposition aufweist, jedem der Segmente zugeordnet wird, um hierdurch eine reflektierende Oberfläche festzulegen, die mehrere der reflektierenden Oberflächenelemente enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiformoberflächenerzeugungsschritt einen Schritt umfaßt, in welchem die Freiformoberfläche so ausgebildet wird, daß sie die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin von Leuchtdichten M für jeweilige Abschnitte auf der Freiformoberfläche erfüllt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Festlegung der reflektierenden Oberfläche einen Schritt umfaßt, bei welchem die reflektierende Oberfläche so festgelegt wird, daß sie die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin für Leuchtdichten M für jeweilige Abschnitte auf der reflektierenden Oberfläche erfüllt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ursprungsbezugslinieneinstellschritt einen Schritt umfaßt, bei welchem bestimmt wird, ob die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf das Maximum Mmax und das Minimum Mmin auf den mehreren Ursprungsbezugslinien für die Leuchtdichten M für die jeweiligen gesamten Ursprungsbezugslinien erfüllt ist, und eine Neueinstellung der mehreren Ursprungsbezugslinien erfolgt, wenn Mmax/Mmin < 6 ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiformoberflächenerzeugungsschritt einen Schritt umfaßt, bei welchem jede von n (n ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 3) der Oberflächenbezugslinien in m gleiche Teile unterteilt wird (m ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 2), um m Unterteilungspunkte zu erzeugen, n entsprechende Unterteilungspunkte auf den jeweiligen Oberflächenbezugslinien verbunden werden, um m Freiformkurven zu erhalten, und die Freiformoberfläche erzeugt wird, welche die m Freiformkurven umfaßt.

6. Fahrzeugleuchte mit einer Lichtquelle, einem Reflektor, der eine reflektierende Oberfläche aufweist, die mehrere reflektierende Oberflächenelemente enthält, um Licht von der Lichtquelle in eine Richtung entlang einer vorbestimmten optischen Achse zu reflektieren, und mit einer Linse, die das von dem Reflektor reflektierte Licht durchläßt,
wobei die reflektierende Oberfläche dadurch ausgebildet wird, daß die reflektierenden Oberflächenelemente jeweiligen Segmenten zugeordnet werden, die durch Unterteilung einer Freiformoberfläche erhalten werden, die eine vorbestimmte Formeinschränkung erfüllt, in ein Feldmuster, und jedes der mehreren reflektierenden Oberflächenelemente einen diffus streuenden Bereich zum diffusen Reflektieren des Lichts von der Lichtquelle aufweist; und
wobei die Freiformoberfläche die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin der Leuchtdichten M erfüllt, die in der Richtung entlang der optischen Achse für jeweilige Abschnitte auf der Freiformoberfläche festgelegt sind.

7. Fahrzeugleuchte mit einer Lichtquelle, einem Reflektor, der eine reflektierende Oberfläche aufweist, die mehrere reflektierende Oberflächenelemente zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle in Richtung entlang einer vorbestimmten optischen Achse aufweist, und mit einer Linse, welche das von dem Reflektor reflektierte Licht durchläßt,
wobei die reflektierende Oberfläche dadurch ausgebildet wird, daß die reflektierenden Oberflächenelemente jeweiligen Segmenten zugeordnet werden, die durch Unterteilung einer Freiformoberfläche erhalten werden, welche eine vorbestimmte Formeinschränkung erfüllt, in ein Feldmuster, und jedes der mehreren reflektierenden Oberflächenelemente einen diffus reflektierenden Bereich zum diffusen Streuen des Lichts von der Lichtquelle aufweist, und
wobei die reflektierende Oberfläche, welche die mehreren reflektierenden Oberflächenelemente aufweist, die Bedingung Mmax/Mmin ≦ 6 in Bezug auf ein Maximum Mmax und ein Minimum Mmin der Leuchtdichten M erfüllt, die in der Richtung entlang der optischen Achse für jeweilige Abschnitte auf der reflektierenden Oberfläche festgelegt sind.

8. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente dadurch ausgebildet werden, daß die Freiformoberfläche in das Feldmuster entlang einer ersten Richtung im wesentlichen normal zur optischen Achse und entlang einer zweiten Richtung im wesentlichen normal sowohl zur optischen Achse und der ersten Richtung unterteilt wird,
wobei jedes der mehreren reflektierenden Oberflächenelemente den diffus reflektierenden Bereich zum diffusen Streuen des Lichts von der Lichtquelle in die erste Richtung aufweist, und
wobei die Linse eine Linsenstufenstruktur aufweist, um das Licht von der Lichtquelle, das durch die reflektierende Oberfläche reflektiert wurde, diffus in die zweite Richtung zu streuen.

9. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente dadurch ausgebildet werden, daß die Freiformoberfläche in das Feldmuster entlang einer ersten Richtung im wesentlichen normal zur optischen Achse und entlang einer zweiten Richtung im wesentlichen normal sowohl zur optischen Achse als auch zur ersten Richtung unterteilt wird, und wobei jedes der mehreren reflektierenden Oberflächenelemente den diffus reflektierenden Bereich zum diffusen Reflektieren des Lichts von der Lichtquelle in die erste Richtung und die zweite Richtung aufweist.