DE10161935A1 - Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte - Google Patents
Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in einer FahrzeugleuchteInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines in einer Fahrzeugleuchte verwendeten Reflektors umfasst einen ersten Basiskurvenerzeugungsschritt zur Erzeugung einer ersten Basiskurve (Q); einen zweiten Basiskurvenerzeugungsschritt zur Erzeugung mehrerer zweiter Basiskurven (R); und einen Oberflächenformerzeugungsschritt zur Erzeugung einer Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche (RS), auf der Grundlage der ersten Basiskurve und der mehreren zweiten Basiskurven, wobei der erste Basiskurvenerzeugungsschritt die Wiederholung eines Schritts der Erzeugung einer Teilkurve (Qi) und nachfolgendes Erzeugen einen darauffolgenden Kanal (Qi+1) umfasst, so dass sie mit der Teilkurve verbunden ist, wodurch eine erste Basiskurve (Q) erzeugt wird, die aus mehreren Teilkurven (Qi) besteht, die miteinander verbunden sind, und wobei jede Teilkurve (Qi) auf der Grundlage eines entsprechenden Formparameters erzeugt wird. Dies ergibt ein Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte mit verbesserter Steuerbarkeit eines Lichtverteilungsmusters und mit verbessertem Wirkungsgrad der Entwurfsarbeit.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors
in einer Fahrzeugleuchte, die in Fahrzeugen wie
beispielsweise Kraftfahrzeugen und dergleichen verwendet
wird.
Eine Fahrzeugleuchte besteht aus einer Lichtquelle
(Lichtquellenlampe), die an einer vorbestimmten
Lichtquellenposition angeordnet ist, einem Reflektor zum
Reflektieren von Licht von der Lichtquellenlampe zur Richtung
der optischen Achse hin, und einer Linse zum Durchlassen von
dem Reflektor reflektierten Lichts, und zum Projizieren des
Lichts nach außerhalb der Leuchte.
Bei einer Fahrzeugleuchte mit einem derartigen Aufbau wird
ein Lichtverteilungsmuster des Lichts, das von der Leuchte
ausgeht, hauptsächlich durch die Form und die
Positionsbeziehung zwischen der reflektierenden Oberfläche
des Reflektors und dem Licht von der Lichtquellenlampe
bestimmt. Das Licht von der Lichtquellenlampe, das auf die
reflektierende Oberfläche des Reflektors auftrifft, wird
nämlich in jeweiligen Bereichen der reflektierenden
Oberfläche entsprechend Reflexionsbedingungen reflektiert,
beispielsweise Reflexionsrichtungen und optisch diffusen
Bedingungen, die durch Oberflächenformen in den jeweiligen
Bereichen bestimmt werden, und wird als das reflektierte
Licht nach außerhalb der Leuchte projiziert. Ein Teil der
Reflexionsbedingungen, beispielsweise die optisch diffusen
Bedingungen sowie andere des reflektierten Lichts, werden
ebenfalls durch die Linse bestimmt, die das reflektierte
Licht durchlässt.
Die bekannten reflektierenden Oberflächen von Reflektoren,
die in den Fahrzeugleuchten verwendet werden, beispielsweise
Scheinwerfern, umfassen jene, die in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. S45-7397 und der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. H06-267302 beschrieben
werden. So wird beispielsweise bei dem Scheinwerfer, der in
der Veröffentlichung Nr. S45-7397 beschrieben wird, die
Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche so erzeugt,
dass ein Querschnittsprofil entlang der Hauptachsenrichtung
der reflektierenden Oberfläche als eine Hyperbel festgelegt
ist, und die reflektierende Oberfläche durch eine
Hülloberfläche von Hüllrotationsparaboloiden bestimmt wird,
die denselben Brennpunkt haben wie die Hyperbel, und die
tangential zur Hyperbel verlaufen.
Bei dem in der offengelegten Anmeldung Nr. H06-267302
beschriebenen Scheinwerfer wird die grundlegende
Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche durch ein
Rotationsparaboloid bestimmt, und ist die zentrale Drehachse
senkrecht zur optischen Achse eingestellt. Dann wird die
Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche dadurch
erzeugt, dass jeder Bereich des Rotationsparaboloids in einem
Drehwinkel gedreht wird, der mit der Entfernung zu der
optischen Achse zunimmt, um die zentrale Drehachse herum.
In bezug auf das Licht, das wie voranstehend geschildert von
den Fahrzeugleuchten ausgeht, muss das sich ergebende
Lichtverteilungsmuster bestimmte Bedingungen erfüllen, in
bezug auf den Austrittsbereich des von dem Reflektor
reflektierten Lichts, die optische Intensität in jeder
Reflexionsrichtung, usw., entsprechend Arten, Verwendungen,
und Orten in dem Fahrzeug bei den jeweiligen Leuchten. Für
diese Anforderungen ist es im allgemeinen schwierig, ein
Lichtverteilungsmuster zu verwirklichen, das für jede Leuchte
benötigt wird, mit den voranstehend geschilderten
Konfigurationen, bei denen die Oberflächenform der
reflektierenden Oberfläche eine einfache Kombination
quadratischer Kurven darstellt, beispielsweise Parabeln und
Hyperbeln, und Rotationsparaboloiden.
Die Fahrzeugleuchten müssen nämlich (1) Bedingungen in bezug
auf Aspekte erfüllen, welche die Funktion betreffen,
beispielsweise das voranstehend geschilderte
Lichtverteilungsmuster und dergleichen, und zusätzlich (2)
die Bedingungen in bezug auf die Form betreffende Aspekte
(Formeinschränkungen), und (3) die Bedingungen in bezug auf
den Aspekt, der das Erscheinungsbild betrifft
(Erscheinungsbildeinschränkungen), infolge ihrer Verwendung
in angebrachtem Zustand auf den Fahrzeugen wie beispielsweise
Kraftfahrzeugen und dergleichen. Insbesondere werden
verschiedene Bedingungen seit einiger Zeit den Leuchten
auferlegt, infolge von Einschränkungen infolge der
Karosseriestruktur, einer Neigung zu beeindruckendem Styling
von Fahrzeugen, usw.
Bei den Reflektoren jener Leuchten, die bei den Fahrzeugen
eingesetzt werden, ist es daher erforderlich, eine Form der
reflektierenden Oberfläche zu verwirklichen, welche das
erforderliche Lichtverteilungsmuster ergibt, und gleichzeitig
die Einschränkungen in bezug auf den Formaspekt und den
Erscheinungsbildaspekt zu erfüllen, die in bezug auf die
Fläche, die Tiefe, usw., vorhanden sind. Unter derartigen
Umständen gestatten die reflektierenden Oberflächen jeder
Oberflächenformen, welche Rotationsparaboloide, Hyperbeln,
usw. verwenden, nur geringe Freiheitsgrade, beim Entwurf der
reflektierenden Oberflächen, und war es schwierig, eine
reflektierende Oberfläche so herzustellen, dass sämtliche
verschiedenen Bedingungen in bezug auf die Funktion, die
Form, und das Erscheinungsbild erfüllt wurden, wie dies
voranstehend geschildert wurde.
Selbst im Falle einer reflektierenden Oberfläche mit einer
Oberflächenform, die sich infolge einer gewissen Abänderung
(Drehung, Feineinstellung jedes Bereichs, usw.) einer
derartigen Oberflächenform ergab, ist die Steuerbarkeit des
Lichtverteilungsmusters durch die Abänderung nicht
zufriedenstellend, da eine Entsprechung nicht immer zwischen
der Abänderung der Form der reflektierenden Oberfläche und
der Änderung des Lichtverteilungsmusters nicht immer bestimmt
ist. Aus diesem Grund wird der Wirkungsgrad von
Entwurfsaufgaben beim Entwerfen der reflektierenden
Oberfläche zum Erzielen des erforderlichen Verteilungsmusters
verringert, was die Schwierigkeit mit sich bringt, dass
erhebliche Zeit für den Entwurf der reflektierenden
Oberfläche benötigt wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die zur Lösung
der voranstehend geschilderten Probleme entwickelt wurde, ein
Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche
eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte mit verbesserter
Steuerbarkeit des Lichtverteilungsmusters und mit
verbessertem Wirkungsgrad der Entwurfsarbeit zur Verfügung zu
stellen.
Um das voranstehend geschilderte Ziel zu erreichen, ist ein
Entwurfsverfahren für eine reflektierende Oberfläche gemäß
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Entwerfen einer
reflektierenden Oberfläche eines Reflektors, der in einer
Fahrzeugleuchte verwendet wird, welches einen ersten
Basiskurvenerzeugungsschritt aufweist, bei welchem eine erste
Basiskurve auf einer ersten Ebene erzeugt wird, die eine
optische Achse enthält, die durch eine Lichtquellenposition
hindurchgeht, an welcher eine Lichtquelle angeordnet ist, und
zu einer Richtung wird, in welches Licht von der Lichtquelle
durch den Reflektor reflektiert wird, und eine erste
Basisachse senkrecht zur optischen Achse aufweist; einen
zweiten Basiskurvenerzeugungsschritt, bei welchem mehrere
zweite Basiskurven erzeugt werden, die sich in einer Richtung
einer zweiten Basisachse senkrecht zur ersten Basisebene
erstrecken, für die erste Basiskurve; und einen
Oberflächenformerzeugungsschritt, bei welchem eine
Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche erzeugt wird,
auf der Grundlage der ersten Basiskurve und der mehreren
zweiten Basiskurven, wobei der erste
Basiskurvenerzeugungsschritt die Wiederholung eines Schrittes
umfasst, bei welchem eine Teilkurve erzeugt wird, und danach
eine darauffolgende Teilkurve erzeugt wird, und mit der
Teilkurve verbunden wird, wodurch eine erste Basiskurve
erzeugt wird, die aus mehreren Teilkurven besteht, die
miteinander verbunden sind, und wobei jede Teilkurve auf der
Grundlage eines zugehörigen Formparameters erzeugt wird.
Bei dem voranstehend geschilderten Verfahren zum Entwerfen
der reflektierenden Oberfläche des Reflektors in der
Fahrzeugleuchte wird die Form der reflektierenden Oberfläche
dadurch erzeugt, dass als Rahmen der Form der reflektierenden
Oberfläche die einzelne erste Basiskurve (XY-Kurve) auf der
ersten Basisebene (XY-Ebene, beispielsweise eine
Horizontalebene) erzeugt wird, welche die optische Achse (X-
Achse) und die erste Basisachse (Y-Achse) sowie die mehreren
zweiten Basiskurven (XZ-Kurven) enthält, die annähernd in
Richtung der zweiten Basisachse (Z-Achse) von den Punkten auf
der ersten Basiskurve aus verlaufen, und dann eine gekrümmte
Oberfläche auf dieser Grundlage verbreitert wird. Der
Wirkungsgrad der Entwurfsarbeit wird dadurch verbessert, dass
die erste Basiskurve und die mehreren zweiten Basiskurven
eingesetzt werden, welche den Rahmen bilden, bei dem Entwurf
der reflektierenden Oberfläche.
Da eine erste Basiskurve dadurch erzeugt wird, dass jede
Teilkurve erzeugt wird, auf der Grundlage eines
Formparameters entsprechend einer Fläche, und
aufeinanderfolgend derartige Teilkurven miteinander verbunden
werden, wird die Steuerbarkeit des Lichtverteilungsmusters
verbessert, verglichen mit einem Verfahren, welches einen
Formparameter für die gesamte erste Basiskurve verwendet.
Weiterhin werden, da die Teilkurven aufeinanderfolgend von
einer Seite aus erzeugt werden, die Form und das
Lichtverteilungsmuster glatt.
Die vorliegenden Erfindung wird noch besser aus der
nachstehenden, detaillierten Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen verständlich, die nur zur Erläuterung dienen
sollen, und daher nicht die vorliegende Erfindung
einschränken sollen.
Der weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden
Erfindung wird aus der nachstehenden, detaillierten
Beschreibung deutlich. Allerdings wird darauf hingewiesen,
dass die detaillierte Beschreibung und speziellen Beispiele
zwar bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben,
jedoch nur zur Erläuterung dienen, da Fachleuten auf diesem
Gebiet aus dieser detaillierten Beschreibung verschiedene
Änderungen und Modifikationen innerhalb des Wesens und
Umfangs der Erfindung deutlich werden.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens
zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche
eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung von
Einfallswinkeln des einfallenden Lichts und
Reflexionswinkeln von reflektiertem Licht zu bzw.
von der reflektierenden Oberfläche.
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des
Verfahrens zum Entwerfen der reflektierenden
Oberfläche des Reflektors in der Fahrzeugleuchte.
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein
Verfahren zur Erzeugung einer XY-Kurve.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Erzeugungsverfahrens für die XY-Kurve von Fig.
4.
Fig. 6 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein
Verfahren zum Erzeugen von XZ-Kurven.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung
es Erzeugungsverfahrens von XZ-Kurven von Fig. 6.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer
Ausführungsform eines Systems zum Entwerfen einer
reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in
einer Fahrzeugleuchte.
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels
für das Layout eines Eingabebildschirms.
Die bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum
Entwerfen der reflektierenden Oberfläche des Reflektors in
der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung werden
nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Bei der gesamten Beschreibung der
Zeichnungen werden dieselben Elemente durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet, und wird auf eine redundante
Beschreibung verzichtet. Weiterhin wird darauf hingewiesen,
dass Größenverhältnisse in den Zeichnungen nicht immer mit
jenen in der Beschreibung übereinstimmen.
Zuerst wird kurz das Verfahren zum Entwerfen der
reflektierenden Oberfläche des Reflektors in der
Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch das Entwurfsverfahren für die
reflektierende Oberfläche des Reflektors in der
Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1
bezeichnet das Bezugszeichen RS die reflektierende Oberfläche
als Gegenstand des Entwurfs, das Bezugszeichen F eine
Lichtquellenposition, an welcher eine Lichtquelle
(Lichtquellenlampe) zum Liefern von Licht angeordnet ist, und
das Bezugszeichen Ax eine optische Achse, die durch die
Lichtquellenposition F hindurchgeht, und zu einer Richtung
wird, in welche Licht von der Lichtquellenlampe durch den
Reflektor reflektiert wird. Diese Lichtquellenposition F und
die optische Achse Ax werden vorläufig als fundamentale
Bedingungen für den Entwurf der reflektierenden Oberfläche
vorgegeben.
Die reflektierende Oberfläche RS, die durch das nachstehend
geschilderte Entwurfsverfahren für eine reflektierende
Oberfläche entworfen wird, wird als reflektierende Oberfläche
eines Reflektors zum Reflektieren des Lichts von der
Lichtquellenlampe und zum Projizieren des Lichts durch eine
Linse nach außerhalb der Leuchte verwendet, in einer
Fahrzeugleuchte wie beispielsweise einem Scheinwerfer, die
aus der Lichtquellenlampe, dem Reflektor, und der Linse
besteht.
Nachstehend sind die X-, Y- und Z-Koordinatenachse so
definiert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist; die X-Achse
verläuft entlang der Längsrichtung der Leuchte, also der
Richtung der optischen Achse Ax. Die Y-Achse ist als Achse
senkrecht zur X-Achse definiert, und wird die erste
Basisachse (beispielsweise eine Horizontalrichtung der
Leuchte), und die Z-Achse ist definiert als eine Achse
senkrecht zur X-Achse und zur Y-Achse, und wird zur zweiten
Basisachse (beispielsweise eine Vertikalrichtung der
Leuchte).
Bei dem Entwurfsverfahren für eine reflektierende Oberfläche
gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Oberflächenform der
reflektierenden Oberfläche RS dadurch erzeugt, dass als
Rahmen eine XY-Kurve (erste Basiskurve) Q auf der XY-Ebene
verwendet wird, welche die erste Basisebene ist, die die X-
Achse (die optische Achse Ax) und die Y-Achse enthält, sowie
mehrere XZ-Kurven (zweite Basiskurven) R, die annähernd in Z-
Achsenrichtung von jeweiligen Punkten auf der XY-Kurve Q
ausgehen, und eine gekrümmte Oberfläche auf dieser Grundlage
ausgebreitet wird.
Die XY-Kurve Q, die eine einzelne erste Basiskurve ist, wird
durch Verbinden von Teilkurven erzeugt, die auf der Grundlage
von Positionen jeweiliger Basispunkte P erzeugt werden, die
auf der XY-Ebene eingestellt sind. Fig. 1 zeigt die XY-Kurve
Q, die durch glattes Verbinden von zwölf Basispunkten P-5 bis
P6 erzeugt wird, einschließlich des Basispunktes P0 auf der
X-Achse, beispielsweise durch mehrere Teilkurven.
Die XZ-Kurven R, die mehrere zweite Basiskurven sind,
bestehen aus Kurven, die annähernd in Richtung der Z-Achse
von den jeweiligen Basispunkten P auf der XY-Kurve Q
verlaufen. Fig. 1 zeigt zwölf XZ-Kurven R-5 bis R6, die in
Richtung der Z-Achse von den jeweiligen Basispunkten P-5 bis
P6 verlaufen, als Beispiel.
Nachstehend wird das Entwurfsverfahren für die reflektierende
Oberfläche zur Ausführung des Entwurfs der reflektierenden
Oberfläche RS beschrieben, einschließlich der Erzeugung
dieser Basispunkte P, der XY-Kurve Q, und der XZ-Kurven R.
Zuerst werden hier unter Bezugnahme auf Fig. 2 Einfallswinkel
α des Lichts (Einfallslichts) definiert, das von der
Lichtquellenlampe geliefert wird, die sich an der
Lichtquellenposition F befindet, zur reflektierenden
Oberfläche RS, sowie Reflexionswinkel β des auf der
reflektierenden Oberfläche RS reflektierten Lichts in bezug
auf die optische Achse Ax.
Die Einfallswinkel α und die Reflexionswinkel β sind in bezug
auf die X-Achse der optischen Achse Ax in der XY-Ebene
definiert, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Einfallswinkel α
sind als Winkel zwischen der X-Achse und den optischen
Wegen des Einfallslichts von der Lichtquellenposition F zu
jeweiligen Punkten A auf der XY-Kurve Q (der reflektierenden
Oberfläche RS) definiert, wobei die negative Richtung der X-
Achse als 0° definiert ist. Die Reflexionswinkel β sind als
Winkel zwischen der X-Achse und optischen Wegen des
reflektierten Lichts von den jeweiligen Punkten A auf der XY-
Kurve Q definiert, wobei die positive Richtung der X-Achse
als 0° definiert ist. Fig. 2 zeigt zwei optische Wege l1, l2,
deren Einfallswinkel α1 bzw. α2 ist, und deren
Reflexionswinkel β1 bzw. β2 ist, an Punkten A1, A2 auf der XY-
Kurve Q, als Beispiel.
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform
des Verfahrens zum Entwurf der reflektierenden Oberfläche des
Reflektors in der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Nachstehend wird ein Beispiel für die
Erzeugung einer reflektierenden Oberflächenform eines
Oberflächenabschnitts innerhalb des ersten Quadranten (des
rechten oberen Teils in Fig. 1) auf der YZ-Ebene mit Y ≧ 0
und Z ≧ 0 beschrieben, also innerhalb eines Abschnitts der
gesamten reflektierenden Oberfläche RS. Allerdings wird
darauf hingewiesen, dass bei den Oberflächenabschnitten in
anderen Quadranten deren Oberflächenform ebenfalls durch ein
entsprechendes Verfahren erzeugt werden kann. Die
Oberflächenform, die für den ersten Quadranten erhalten wird,
kann unverändert bei jedem dieser Oberflächenabschnitte
eingesetzt werden, aber es ist ebenfalls möglich,
unterschiedliche Oberflächenformen für die jeweiligen
Quadranten zu erzeugen, und sie zu kombinieren, um die Form
der gesamten reflektierenden Oberfläche auszubilden.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Entwurfsverfahren für die
reflektierende Oberfläche werden verschiedene Bedingungen
(Parameter), die fundamental für den Entwurf der
reflektierenden Oberfläche RS sind, zuerst eingestellt
(S100). Diese Fundamentalparameter umfassen eine X-Koordinate
der Lichtquellenposition F, eine Brennweite f0 an einem
Startpunkt, usw. Weiterhin werden Z-Koordinaten des oberen
Rands und des unteren Randes der reflektierenden Oberfläche
RS ebenfalls eingestellt, wenn dies erforderlich ist.
Allerdings wird die X-Koordinate der Lichtquellenposition F
normalerweise auf Null eingestellt, so dass die
Lichtquellenposition F daher im Ursprung eines
Koordinatensystems festgelegt ist, das bei der Erzeugung der
Form der reflektierenden Oberfläche verwendet wird.
Daraufhin wird die Anzahl an Basispunkten als die Anzahl der
mehreren Basispunkte P festgelegt, die bei der Erzeugung der
XY-Kurve Q, der mehreren XZ-Kurven R, und der Oberflächenform
der reflektierenden Oberfläche RS verwendet werden (S101).
Die Anzahl an Basispunkten kann durch die Anzahl an
Basispunkten selbst festgelegt werden, kann aber auch durch
die Anzahl an Unterteilungen der XY-Kurve Q bestimmt werden.
Wenn die Anzahl an Basispunkten durch die Anzahl an
Unterteilungen der XY-Kurve Q bestimmt wird, so ist die
Anzahl an Basispunkten gleich der Anzahl an Unterteilungen
+1. Hier wird nunmehr angenommen, dass die Anzahl an
Unterteilungen der XY-Kurve Q als n festgelegt ist. Diese
Anzahl an Unterteilungen wird gleich der Anzahl an XY-
Teilkurven Qi, wie dies nachstehend beschrieben wird (vgl.
Fig. 5).
Nachdem die Anzahl an Basispunkten festgelegt wurde, werden
Formparameter für die jeweiligen XY-Teilkurven Qi bei S102
und S103 festgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind die verwendeten Formparameter Positionen in Richtung der
Y-Achse der jeweiligen Basispunkte Pi, die Endpunkte der XY-
Teilkurven Qi sind, und Reflexionsrichtungen an den
jeweiligen Basispunkten Pi. Eine Position in Richtung der Y-
Achse wird zuerst für jeden der mehreren (n + 1) Basispunkte
P0 bis Pn festgelegt, die auf der XY-Ebene eingestellt sind
(S102). Diese Positionen in Richtung der Y-Achse werden
vorzugsweise beispielsweise durch Y-Koordinaten der
jeweiligen Basispunkte festgelegt. Alternativ können sie auch
durch die Einfallswinkel α des Lichts von der
Lichtquellenposition F an den jeweiligen Basispunkten
festgelegt werden. Hier wird nunmehr angenommen, dass die
Positionen in Richtung der Y-Achse durch Y-Koordinaten y0 bis
yn der jeweiligen Basispunkte P0 bis Pn bestimmt werden.
Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die y-Koordinate des
Basispunktes P0, der unter all diesen Punkten der Startpunkt
ist, als y0 = 0 definiert ist. Die Y-Koordinaten der anderen
Basispunkte P1 bis Pn werden in Reihenfolge von der Seite der
optischen Achse Ax aus festgelegt, so dass sie folgende
Bedingung erfüllen: yi-1 < yi (i = 1 bis n).
Der nächste Schritt besteht darin, eine Reflexionsrichtung
als Richtung der Reflexion des Einfallslichts von der
Lichtquellenposition F an jedem Basispunkt Pi (i = 0 bis n)
festzulegen, für die Basispunkte P0 bis Pn (S103). Diese
Reflexionsrichtung wird vorzugsweise beispielsweise durch den
Reflexionswinkel β des reflektierten Lichts in bezug auf die
optische Achse Ax an jedem Basispunkt festgelegt. Alternativ
kann sie auch durch eine Position in einem
Lichtverteilungsmuster auf einer Ebene festgelegt werden, die
sich in vorbestimmter Entfernung von der Leuchte befindet.
Hier wird nunmehr angenommen, dass die Reflexionsrichtungen
durch die Reflexionswinkel β0 bis βn an den jeweiligen
Basispunkten P0 bis Pn festgelegt werden.
Nach Beendigung der Festlegung der Y-Koordinaten y0 bis yn
sowie der Reflexionswinkel β0 bis βn (Festlegung von
Formparametern) für die jeweiligen Basispunkte P0 bis Pn
werden die Positionen der jeweiligen Basispunkte P0 bis Pn auf
der XY-Ebene festgelegt, und wird die XY-Kurve Q, welche die
erste Basiskurve auf der XY-Ebene wird, auf der Grundlage der
so bestimmten Positionen der jeweilige Basispunkte P0 bis Pn
erzeugt (S104, der erste Basiskurvenerzeugungsschritt). In
dieser Stufe werden, während eine XY-Teilkurve Qi (i = 1 bis
n) als ein Teil der XY-Kurve zwischen benachbarten
Basispunkten Pi-1 und Pi (i = 1 bis n) definiert ist, die
Bestimmung des Basispunktes Pi und die Erzeugung der XY-
Teilkurve Qi in Reihenfolge durchgeführt. Jeder Basispunkt P
und jede XY-Teilkurve Qi werden in bezug auf die Y-Koordinate
yi, den Reflexionswinkel βi, die Position des benachbarten
Basispunktes Pi-1 oder Pi+1, usw., erzeugt, die als die
Formparameter festgelegt wurden. Ein spezielles Verfahren zur
Erzeugung der XY-Teilkurve Qi wird nachstehend erläutert.
Nachdem die XY-Kurve Q erzeugt wurde, wird der darauffolgende
Schritt durchgeführt, um XZ-Kurven R0 bis Rn zu erzeugen,
welche mehrere zweite Basiskurven werden, die nahezu in
Richtung der Z-Achse von den jeweiligen Basispunkten P0 bis
Pn ausgehen, für die so erzeugte XY-Kurve Q (S105, der zweite
Basiskurvenerzeugungsschritt). Jede XZ-Kurve Ri wird auf der
XZ-Ebene erzeugt, oder in einer Ebene, die um einen
vorbestimmten Winkel gegenüber der XZ-Ebene gezeigt ist, und
senkrecht zur XY-Ebene verläuft, zum Beispiel, durch eine
Kurve mit vorbestimmter Form (beispielsweise eine Parabel
oder eine Hyperbel), die durch den entsprechenden Basispunkt
Pi hindurchgeht.
Nach der Erzeugung der XY-Kurve Q und der mehreren XZ-Kurven
R0 bis Rn wird die Oberflächenform der reflektierenden
Oberfläche RS auf der Grundlage dieser Kurven Q erzeugt, und
auf der Grundlage von R0 bis Rn (S106, der
Oberflächenformerzeugungsschritt). Der voranstehende Vorgang
beendet den Entwurf der reflektierenden Oberfläche RS.
In Fig. 1 ist die Oberflächenform der reflektierenden
Oberfläche RS so festgelegt, dass ihre Außenkontur annähernd
rechteckig ist, gesehen aus Richtung der optischen Achse Ax,
jedoch wird die Außenkontur einer reflektierenden Oberfläche,
die schließlich als ein Reflektor erzeugt wird, auf der
Grundlage der verschiedenen Bedingungen bestimmt,
einschließlich der Formeinschränkungen und anderer, die von
der Fahrzeugkarosserieseite aus vorgegeben werden. In diesem
Fall wird, nach Beendigung der voranstehend geschilderten
Erzeugung der Oberflächenform, eine Anpassung durchgeführt,
um unnötige Abschnitte zu entfernen, und so eine Anpassung
der tatsächlichen Außenkonturform (entworfenen Form) der
reflektierenden Oberfläche RS zu erzielen.
Bei dem voranstehend geschilderten Entwurfsverfahren für die
reflektierende Oberfläche werden die einzelne XY-Kurve Q auf
der XY-Ebene (beispielsweise der Horizontalebene), welche die
X-Achse (die optische Achse Ax) und die Y-Achse enthält, und
die mehreren XZ-Kurven R, die annähernd in Richtung der Z-
Achse (beispielsweise der Vertikalrichtung) von den
jeweiligen Punkten auf der XY-Kurve Q ausgehen, als ein
Rahmen für die reflektierende Oberfläche RS erzeugt, und wird
auf dieser Grundlage eine gekrümmte Oberfläche ausgebreitet,
wodurch die Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS
erzeugt wird. Der Wirkungsgrad der Entwurfsarbeit wird
dadurch verbessert, dass die XY-Kurve (erste Basiskurve) und
die mehreren XZ-Kurven (zweiten Basiskurven) als Rahmen beim
Entwurf der reflektierenden Oberfläche auf diese Weise
verwendet werden.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform werden die
Formparameter, beispielsweise die Y-Koordinate (die Position
des Basispunkts), der Reflexionswinkel (die
Reflexionsrichtung), und dergleichen entsprechend jeder XY-
Teilkurve Qi für jeden der mehreren Basispunkte Pi
festgelegt. Dies ermöglicht es dem Entwerfer, Vorgaben zur
Erzeugung der Form der reflektierenden Oberfläche zu machen,
durch Festlegung der Formparameter in bezug auf die Position
und die Reflexionsbedingung für jeden Basispunkt und jedes
XY-Teilkurve, was die Steuerbarkeit des
Lichtverteilungsmusters verbessert.
Insbesondere werden die voranstehend geschilderten
Formparameter durch die Reflexionsrichtungen festgelegt,
welche die Reflexionsbedingungen für Licht an den jeweiligen
Basispunkten P sind, ohne sie durch Krümmungen, Brennweiten,
oder dergleichen festzulegen. Zu diesem Zeitpunkt sind die
Reflexionsrichtungen, beispielsweise die Reflexionswinkel
oder dergleichen, die als die Formparameter verwendet werden,
Parameter, welche direkt dem sich ergebenden
Lichtverteilungsmuster entsprechen, was den Entwurf der Form
der reflektierenden Oberfläche entsprechend dem benötigten
Lichtverteilungsmuster erleichtert.
Hierbei ist das Verfahren zur Erzeugung der mehreren XZ-
Kurven R0 bis Rn in dem zweiten Basiskurvenerzeugungsschritt
vorzugsweise ein Verfahren zur Erzeugung jeder XZ-Kurve Ri
auf der zweiten Basisebene, parallel zur Reflexionsrichtung,
die für jeden Basispunkt Pi festgelegt ist, und senkrecht zur
XY-Ebene, welche die erste Basisebene ist (auf einer Ebene,
die in Reflexionsrichtung gegenüber der XZ-Ebene geneigt
ist). Zu diesem Zeitpunkt ist die gesamte XZ-Kurve Ri in die
festgelegte Reflexionsrichtung gerichtet, und werden von den
jeweiligen Punkten auf der XZ-Kurve Ri reflektierte
Lichtstrahlen nahezu in derselben Reflexionsrichtung
ausgesandt. Daher wird die Entsprechung zwischen jeder XZ-
Kurve Ri und jeder Musterbereich in dem sich ergebenden
Lichtverteilungsmuster vereinfacht, was die Steuerbarkeit des
Lichtverteilungsmusters weiter verbessert.
Nachfolgend wird das Erzeugungsverfahren für die XY-Kurve
(S104) beschrieben, das Erzeugungsverfahren für die mehrere
XZ-Kurven (S105), und das Erzeugungsverfahren für die
Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS (S106), in
dem Entwurfsverfahren für die reflektierende Oberfläche, das
in dem Flussdiagramm von Fig. 3 gezeigt ist, unter
Bezugnahme auf spezielle Beispiele.
Zuerst wird das Erzeugungsverfahren für die XY-Kurve unter
Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Fig. 4 ist ein
Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Erzeugungsverfahren
für die XY-Kurve zeigt. Fig. 5 ist eine schematische
Darstellung zur Erläuterung des Erzeugungsverfahrens für die
XY-Kurve gemäß Fig. 4.
Bei dem Erzeugungsverfahren für die XY-Kurve, das in dem
Flussdiagramm von Fig. 4 dargestellt ist, wird die XY-Kurve
entsprechend der festgelegten Anzahl n an Unterteilungen
erzeugt (der Anzahl an Basispunkten: n + 1). Es wird nämlich
die XY-Kurve Q durch Verbindung einer Anzahl n von XY-
Teilkurven Qi (i = 1 bis n) erzeugt. Die Bestimmung von
Basispunkten Pi und die Erzeugung von XY-Teilkurven Qi wird
hintereinander in der Reihenfolge von dem Basispunkt P0 auf
der X-Achse an der innersten Seite (also auf der Seite der
optischen Achse Ax) aus in Richtung zur Außenseite hin
durchgeführt.
Der erste Schritt besteht darin, i = 0 zu setzen, und die
Position des Basispunktes P0 (x0, y0) = (x0, 0) zu bestimmen,
welcher ein Startpunkt für die gesamte XY-Kurve Q ist
(Schritt S200). Diese Position des Basispunktes P0 auf der X-
Achse wird sofort aus der Lichtquellenposition F
(normalerweise) 0,0)) und der festgelegten Brennweite f0
bestimmt. Die Brennweite f0 (vgl. Fig. 9), die als Parameter
eingestellt wird, wird nur für diese Festlegung der Position
des Basispunktes P0 verwendet, aber wird nicht direkt für die
Bestimmung von Positionen der anderen Basispunkte eingesetzt.
Nachdem die Position des Basispunktes P0 bestimmt wurde,
bestehen darauffolgende Schritte darin, i = 1 zu setzen
(S201), und mit der Bestimmung des Basispunktes R und der
Erzeugung der XY-Teilkurve Qi (i = 1 bis n) zu beginnen
(S202). Zuerst wird die XY-Teilkurve Q1 entsprechend dem
Basispunkt P1 erzeugt, und dann wird die XY-Teilkurve Q2 so
erzeugt, dass sie damit verbunden wird. Die Erzeugung der XY-
Teilkurve Qi wird danach auf diese Art und Weise wiederholt,
bevor i = n ist. Hierbei sind die Formparameter, die für den
Basispunkt Pi und die XY-Kurve Qi festgelegt sind, die Y-
Koordinate yi, welche die Position des Basispunktes Pi in
Richtung der Y-Achse festlegt, sowie der Reflexionswinkel βi,
der die Reflexionsrichtung des Lichts am Basispunkt Pi
festlegt.
Fig. 5 zeigt das Verfahren zur Bestimmung des Basispunktes Pi
mit der Basispunktnummer i, und das Verfahren zur Erzeugung
der XY-Teilkurve Qi an diesem Ort. Wie in dieser Fig. 5
gezeigt ist, wird der Basispunkt Pi-1, dessen Position
bestimmt wurde, als ein Startpunkt Ps festgelegt, und wird
der Basispunkt Pi, dessen Position jetzt bestimmt werden
soll, als ein Endpunkt Pe festgelegt (S203). Es ist nämlich
der Startpunkt jeder XY-Teilkurve Qi der Endpunkt der
unmittelbar vorher erzeugten XY-Teilkurve Qi-1. Zu diesem
Zeitpunkt sind beide Koordinaten der Position des
Startpunktes Ps bekannt, nämlich (xs, ys) = (xi-1, yi-1), und von
den Koordinaten der Position des Endpunktes Pe, nämlich
(xe, ye) = (xi, yi), ist ye als festgelegter Formparameter
bekannt, und ist xe unbekannt. Der Einfallswinkel αs = αi-1 und
der Reflexionswinkel βs = βi-1 am Startpunkt Ps sind beide
bekannt, und von dem Einfallswinkel αe = αi und dem
Reflexionswinkel βe = βi am Endpunkt Pe ist αe unbekannt, und
ist der Reflexionswinkel βe als festgelegter Formparameter
bekannt.
Am nächsten Ort wird die XY-Teilkurve Q1 bis Qi-1, die bereits
zwischen den Basispunkten P0 und Ps erzeugt wurde, so zum
Endpunkt Pe verlängert, dass die festgelegten Formparameter
erfüllt werden. Dann wird die Position des Basispunktes Pi =
Pe bestimmt, und so wird die XY-Teilkurve Qi zwischen den
Basispunkten Ps und Pe erzeugt (S204).
Nach Beendigung der Bestimmung der Position des Basispunktes
Pi und der Erzeugung der XY-Teilkurve Qi wird festgestellt,
ob i = n gilt (S205). Für i ≦ n bleibt immer noch eine XY-
Teilkurve Qi übrig, die noch nicht erzeugt wurde. Dann wird
ein Schritt der Einstellung von i = i + 1 ausgeführt (S206),
und wird der voranstehende Vorgang wiederholt, um den
nächsten Basispunkt zu bestimmen, und dort die XY-Teilkurve
zu erzeugen. Für i = n wurden sämtliche Basispunkte Pi (i = 0
bis n) bestimmt, und wurden die XY-Teilkurven Qi (i = 1 bis
n) erzeugt. Daher wird die einzelne XY-Kurve Q aus den sich
ergebenden XY-Teilkurven Qi erzeugt (S207), und wird der
Vorgang der Basispunkte und der Erzeugung der XY-Kurve
beendet.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform eine XY-Kurve (erste
Basiskurve) dadurch ausgebildet wird, dass jede XY-Teilkurve
Qi (i = 1 bis n) erzeugt wird, auf der Grundlage der
Formparameter entsprechend der Fläche, und aufeinanderfolgend
wie voranstehend geschildert derartige Teilkurven verbunden
werden, wird die Steuerbarkeit des Lichtverteilungsmusters
verbessert, verglichen mit jenem Verfahren, bei dem ein
Formparameter für die gesamte XY-Kurve verwendet wird.
Weiterhin sind, da die XY-Teilkurven Qi aufeinanderfolgend
von einer Seite aus erzeugt wurden, die Form und das
Lichtverteilungsmuster glatt. Da ein Endpunkt der XY-
Teilkurve Qi-1, also einer Kurve davor, dessen Position
bekannt ist, als Startpunkt für die nächste erzeugte XY-
Teilkurve Qi verwendet wird, kann der Entwurf der
reflektierenden Oberfläche effizient durchgeführt werden.
Als nächstes wird das Erzeugungsverfahren für die XZ-Kurven
beschrieben. Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel
für das Erzeugungsverfahren für XZ-Kurven zeigt. Fig. 7 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung des
Erzeugungsverfahrens von XZ-Kurven gemäß Fig. 6.
Bei dem Erzeugungsverfahren für XZ-Kurven, das in dem
Flussdiagramm von Fig. 6 dargestellt ist, wird eine UZ-Ebene
(die zweite Basisebene, die eine in Reflexionsrichtung
gegenüber der XZ-Ebene geneigte Ebene ist) parallel zur
Reflexionsrichtung, die für jeden Basispunkt Pi festgelegt
ist, und senkrecht zur XY-Ebene (der ersten Basisebene)
eingestellt, und wird die XZ-Kurve Ri auf der UZ-Ebene
erzeugt. Diese UZ-Ebene wird an jedem Basispunkt Pi
eingestellt. Die Erzeugung der XZ-Kurve Ri wird
aufeinanderfolgend in Reihenfolge von der XZ-Kurve R0 auf der
XZ-Ebene an der innersten Seite aus durchgeführt (also der
Seite auf der optischen Achse Ax), nach außen hin.
Der erste Schritt S besteht in der Einstellung von i = 0
(Schritt S301), und dann wird mit der Erzeugung der XZ-Kurve
Ri (i = 0 bis n) begonnen (S302). Hierbei sind die für die
XZ-Kurve Ri festgelegten Parameter die Position (xi, yi) des
Basispunkts Pi, der bereits bestimmt wurde, und der
Reflexionswinkel βi, der die Reflexionsrichtung des Lichts an
der XZ-Kurve Ri (Basispunkt Pi) festlegt. Weiterhin gibt es
Fälle, in denen weiter festgelegte Parameter vorhanden sind,
beispielsweise ein Reflexionswinkel am oberen Ende, ein
Reflexionswinkel am unteren Ende, ein vertikaler
Einstellfaktor, ein Längsrichtungs-Einstellfaktor, usw. (vgl.
Fig. 9).
Zuerst wird die UiZ-Ebene eingestellt, die bei der Erzeugung
der XZ-Kurve Ri verwendet wird (S303). Fig. 7 zeigt das
Verfahren zur Erzeugung der XZ-Kurve Ri an dem Basispunkt mit
der Nummer i. Wie in dieser Fig. 7 gezeigt, werden bei den
Koordinatenachsen, die aus der X-Achse, der Y-Achse und der
Z-Achse bestehen, eine Ui-Achse und eine Vi-Achse anstelle
der X-Achse bzw. der Y-Achse eingestellt. Die Ui-Achse wird
als Achse parallel zur Reflexionsrichtung eingestellt, die
durch die Reflexionswinkel βi am Basispunkt Pi festgelegt
ist, und senkrecht zur Z-Achse. Weiterhin wird die Vi-Achse
als Achse eingestellt, die senkrecht zur Ui-Achse und zur Z-
Achse verläuft. Aus der Ui-Achse und der Z-Achse wird die
UiZ-Ebene, die in Fig. 7 gezeigt ist, als Ebene eingestellt,
welche den Basispunkt Pi enthält.
Der nächste Schritt besteht in der Bestimmung eines
Formparameters, der zur Erzeugung der XZ-Kurve Ri
erforderlich ist (S304). Wenn beispielsweise die XZ-Kurve Ri
durch eine Parabel erzeugt wird, wird die Brennweite fi der
Parabel als der erforderliche Formparameter in bezug auf die
Positionsbeziehung zwischen der Lichtquellenposition F und
dem Basispunkt Pi die Reflexionsrichtung, die für den
Basispunkt Pi festgelegt ist, usw., festgelegt. Wenn die
Reflexionswinkel am oberen Ende und am unteren Ende der XZ-
Kurve Ri, die Einstellfaktoren, usw., festgelegt werden,
zusätzlich zu den Standardwerten (vgl. Fig. 9), wird die
Bestimmung oder Einstellung des Formparameters auf dieser
Grundlage durchgeführt. In diesem Fall muss die Kurve nicht
auf eine Parabel beschränkt sein, sondern kann eine der
anderen quadratischen Kurven, kubischen Kurven und Kurven
höherer Ordnung sein, und dergleichen, je nach Erfordernis.
Insbesondere ist der Einsatz kubischer Kurven und Kurven
höherer Ordnung für die Feineinstellung der Kurvenform
geeignet.
Nach Beendigung der Festlegung des Formparameters wird die
XZ-Kurve Ri durch eine Parabel, eine kubische Kurve oder eine
Kurve höherer Ordnung, oder dergleichen, auf der UiZ-Ebene
erzeugt, auf der Grundlage des Formparameters (S305).
Nach Beendigung der Erzeugung der XZ-Kurve Ri wird
festgestellt, ob i = n ist (S306). Für i < n ist immer noch
eine XZ-Kurve vorhanden, die noch nicht erzeugt wurde. Daher
wird der Schritt S der Einstellung von i = i + 1 ausgeführt
(S307), und dann wird die Erzeugung der nächsten XZ-Kurve
durchgeführt. Für i = n wurden sämtliche XZ-Kurven Ri (i = 0
bis n) erzeugt, und daher wird die Oberflächenform der
reflektierenden Oberfläche RS aus den mehreren, sich
ergebenden XZ-Kurven Ri erzeugt (S308). Dann wird der Vorgang
der Erzeugung der XZ-Kurven und der Erzeugung der Form der
reflektierenden Oberfläche beendet.
Zur Erzeugung der Oberflächenform der reflektierenden
Oberfläche RS kann die Oberflächenform insgesamt nach
Fertigstellung der Erzeugung sämtlicher XZ-Kurven erzeugt
werden, jedoch kann sie auch so erzeugt werden, dass die
reflektierende Oberfläche RS in n reflektierte Oberflächen
RSi (i = 1 bis n) unterteilt wird, und die Oberflächenform
aufeinanderfolgend bei jeder Fertigstellung der Erzeugung
jeder XZ-Kurve Ri erzeugt wird, wie im Falle der XY-Kurven Qi
als Unterteilungen der XY-Kurve Q. Fig. 7 zeigt als Beispiel
die Erzeugung der Oberflächenform der reflektierenden
Oberfläche RSi zwischen der XZ-Kurve Ri nach Beendigung der
Erzeugung, und nachdem die XZ-Kurve Ri-1 bereits erzeugt
wurde.
Das Entwurfsverfahren für die reflektierende Oberfläche kann
beispielsweise dadurch ausgeführt werden, dass ein
Entwurfsystem für eine reflektierende Oberfläche mit einer
nachstehend geschilderten Konfiguration eingesetzt wird. Fig.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer
Ausführungsform des Entwurfsystems für eine reflektierende
Oberfläche zeigt.
Das in Fig. 8 dargestellte Entwurfsystem 1 für eine
reflektierende Oberfläche weist einen
Parametereingabeabschnitt 2 auf, damit ein Designer die beim
Entwurf der reflektierenden Oberfläche RS verwendeten
Parameter eingeben kann, sowie einen Erzeugungsabschnitt 3
für eine reflektierende Oberfläche, um die reflektierende
Oberfläche RS zu erzeugen, auf Grundlage der eingegebenen
Parameter.
Der Parametereingabeabschnitt 2 ermöglicht es dem Designer,
die Formparameter einzugeben, beispielsweise die Anzahl an
Basispunkten (oder die Anzahl an XY-Teilkurven), die Y-
Koordinaten y0 bis yn der jeweiligen Basispunkte P0 bis Pn,
und die Reflexionswinkel β0 bis βn an den jeweiligen
Basispunkten P0 bis Pn. Die Eingabeoperation durch den
Parametereingabeabschnitt 2 implementiert die
Entwurfsschritte S101 bis S103 in dem Flussdiagramm von Fig.
3. Der Parametereingabeabschnitt 2 kann auch entsprechend
ausgebildet sein, damit der Designer die Fundamentalparameter
eingeben kann, beispielsweise die X-Koordinate der
Lichtquellenposition F, und die Brennweite f0 am Startpunkt,
die vor dem Entwurf der reflektierenden Oberfläche RS
eingestellt werden (vgl. S100).
Der Erzeugungsabschnitt 3 für die reflektierende Oberfläche
weist einen Erzeugungsabschnitt (ersten Basiskurven-
Erzeugungsabschnitt) 31 für eine XY-Kurve auf, zur Bestimmung
der Positionen der jeweiligen Basispunkte P0 bis Pn, und zur
Erzeugung der XY-Kurve Q; einen Erzeugungsabschnitt 32
(zweiten Basiskurven-Erzeugungsabschnitt) für eine XZ-Kurve,
zum Erzeugen der XZ-Kurven R0 bis Rn; und einen
Oberflächenform-Erzeugungsabschnitt 33 zur Erzeugung der
Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS, auf der
Grundlage der erzeugten XY-Kurve Q und der XZ-Kurven R0 bis
Rn. Diese Erzeugungsabschnitte 31 bis 33 arbeiten so, dass
sie die jeweiligen Erzeugungsschritte S104 bis S106 in dem
Flussdiagramm von Fig. 3 implementieren.
Das Entwurfsystem 1 für eine reflektierende Oberfläche gemäß
der vorliegenden Ausführungsform ist weiterhin mit einem
Entwurfsbildschirm-Anzeigeabschnitt (Anzeige) 4 versehen, um
einen Entwurfsbildschirm anzuzeigen, der beim Entwurf der
reflektierenden Oberfläche RS verwendet wird, für den
Designer; und mit einem Bildschirmanzeigebefehlsabschnitt 5
zur Erzeugung eines Entwurfsbildschirms und zur Abgabe eines
Befehls zum Anzeigen des Bildschirms, an den
Entwurfsbildschirmanzeigeabschnitt 4.
Das in Fig. 8 gezeigte Entwurfsystem 1 für eine
reflektierende Oberfläche wird unter Verwendung von Hardware
verwirklicht; beispielsweise durch eine CPU zur Erzeugung der
XY-Kurve, der mehreren XZ-Kurven, der Form der
reflektierenden Oberfläche, usw., mit einem ROM zum Speichern
von Programmen und anderer Größen, die für den Betriebsablauf
des Systems 1 erforderlich sind, mit einem RAM zum
zeitweiligen Speichern von Daten während der Ausführung der
Programme, mit einem externen Speicher, beispielsweise einer
Festplatte oder dergleichen, mit einem Eingabegerät wie einer
Maus, einer Tastatur, und dergleichen, mit einem Anzeigegerät
wie einer Kathodenstrahlröhren-Anzeige, einer
Flüssigkristallanzeige, oder dergleichen, usw.
Das voranstehend beschriebene Entwurfsystem für eine
reflektierende Oberfläche ist so ausgebildet, dass bei ihm
das voranstehend geschilderte Entwurfsverfahren für eine
reflektierende Oberfläche eingesetzt wird, und lässt den
Designer jeden der Parameter eingeben, bezüglich der Anzahl
an Basispunkten, der Y-Koordinaten, und der Reflexionswinkel
(Reflexionsrichtungen), wodurch die Parameter festgelegt
werden.
Durch Verwendung einer Ausbildung, bei welcher der Designer
jeden der Parameter nach dem Entwurf der reflektierenden
Oberfläche auf diese Art und Weise eingeben kann, wird es
ermöglicht, die optimalen Parameter unter Berücksichtigung
spezieller Bedingungen und weiterer in jeweiligen Leuchten
festzulegen, beispielsweise die Positionen der jeweiligen
Basispunkte in Richtung der Y-Achse festzulegen, während
ihrer Abstände ordnungsgemäß geändert werden. Allerdings ist
es ebenfalls möglich, automatisch jeden dieser Parameter
festzulegen, beispielsweise durch vorherige Bestimmung eines
Verfahrens zum Festlegen geeigneter Parameter, beispielsweise
zum Festlegen der Positionen der jeweiligen Basispunkte in
Richtung der Y-Achse in gleichen Abständen auf der Y-Achse.
Alternativ, anstatt den Designer die Anzahl an Basispunkten
eingeben zu lassen, die Positionen der Basispunkte, die
Reflexionsrichtungen, usw., über den
Parametereingabeabschnitt 2, ist es ebenfalls möglich, diese
Information in einer Datenbank zu speichern, und den
Erzeugungsabschnitt 3 für die reflektierende Oberfläche die
gespeicherte Information aus der Datenbank lesen zu lassen.
Wenn das System so konfiguriert ist, dass der Designer jeden
der Formparameter eingeben kann, wie im Falle des
Entwurfsystems 1 für eine reflektierende Oberfläche, das in
Fig. 8 gezeigt ist, kann das System so ausgebildet sein, dass
ein Eingabebildschirm in dem
Entwurfsbildschirmanzeigeabschnitt 4 angezeigt wird, und der
Designer die Formparameter in Bezug hierauf eingeben kann.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel für ein Layout eines derartigen
Eingabebildschirms. Dieser Eingabebildschirm 40 umfasst einen
Anzeigebereich 41 für die Anzahl an Basispunkten, um den
Designer anzuweisen, die Anzahl an Basispunkten einzugeben,
oder die Anzahl eingegebener Basispunkte anzuzeigen, in bezug
auf die mehrere Basispunkte P; einen XY-Kurvenparameter-
Anzeigebereich 42, um den Designer anzuweisen, die Parameter
für die mehreren Basispunkte P und die XY-Kurve Q einzugeben,
und die eingegebenen Parameter anzuzeigen; und einen XZ-
Kurvenparameter-Anzeigebereich 43, um den Designer
anzuweisen, die Parameter für die XZ-Kurven R einzugeben, und
um die eingegebenen Parameter anzuzeigen.
Dieser Eingabebildschirm 40 ist weiterhin mit jeweiligen
Anzeigebereichen für die Lichtquellenposition (in der X-
Richtung) versehen, den oberen Rand der reflektierenden
Oberfläche (in der Z-Richtung), den unteren Rand der
reflektierenden Oberfläche (in der Z-Richtung), und die
Brennweite. In dem Anzeigebereich 41 für die Anzahl an
Basispunkten wird die Anzahl an Basispunkten (die Anzahl an
Basispunkten = Anzahl an Unterteilungen + 1) durch die Anzahl
an Unterteilungen der XY-Kurve Q festgelegt, also durch die
Anzahl an XY-Teilkurven Qi (in Fig. 9 ist die Anzahl an
Unterteilungen = 0, und ist die Anzahl an Basispunkten = 10).
Der XY-Kurvenparameter-Anzeigebereich 42 ist so ausgebildet,
dass die Parameter für jeden der mehreren Basispunkte P
festgelegt werden, die bei der Erzeugung der XY-Kurve Q
verwendet werden. Im einzelnen umfasst der Anzeigebereich 42
einen Bereich 42a zum Anzeigen der Anzahl der jeweiligen
Basispunkte P (0 bis 9); einen Bereich 42b, um den Designer
anzuweisen, die Y-Koordinaten der jeweiligen Basispunkte P
einzugeben; und einen Bereich 42c, um den Designer
anzuweisen, die Reflexionswinkel an den jeweiligen
Basispunkten P einzugeben.
Entsprechend ist der XZ-Kurvenparameter-Anzeigebereich 43 so
ausgebildet, dass die Parameter für jeden der mehreren
Basispunkte P festgelegt werden, die bei der Erzeugung der
mehreren XZ-Kurven R verwendet werden. Im einzelnen weist der
Anzeigebereich 43 einen Bereich 43a zum Anzeigen der Nummern
der jeweiligen Basispunkte P auf (0 bis 9); einen Bereich
43b, um den Designer anzuweisen, die Reflexionswinkel am
oberen Ende der XZ-Kurven R einzugeben, die von den
jeweiligen Basispunkten P ausgehen; einen Bereich 43c, um den
Designer anzuweisen, die Reflexionswinkel an dem unteren Ende
der XZ-Kurven R einzugeben, die von den jeweiligen
Basispunkten P ausgehen; einen Bereich 43d, um den Designer
anzuweisen, die vertikalen Einstellfaktoren für die XZ-Kurven
R einzugeben, die von den jeweiligen Basispunkten P ausgehen;
und einen Bereich 43e, um den Designer anzuweisen, die
longitudinalen Einstellfaktoren für die XZ-Kurven einzugeben,
die von den jeweiligen Basispunkten P ausgehen.
In Fig. 9 ist der Eingabebildschirm 40 in einem Zustand
dargestellt, in welchem Beispiele für die Parameterwerte, die
eingegeben werden sollen, in den jeweiligen Eingaberäumen in
jedem Bereich dargestellt sind. Bevor der Designer die
Parameterwerte eingibt, wird der Eingabebildschirm in einem
Zustand präsentiert, in welchem leere Werte oder
Standardwerte in den jeweiligen Eingaberäumen in diesen
Anzeigebereichen angezeigt werden.
Das Verfahren zum Entwerfen der reflektierenden Oberfläche
des Reflektors bei der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht auf die voranstehenden Ausführungsformen
und Beispiele beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten
und Weisen modifiziert werden. So sind beispielsweise die
Formparameter für die jeweiligen Basispunkte und die XY-
Teilkurven nicht auf das voranstehend geschilderte Verfahren
zu deren Festlegung beschränkt, nämlich durch die Y-
Koordinaten und Reflexionswinkel der jeweiligen Basispunkte,
sondern es können die Formparameter durch die anderen
Parameter festgelegt werden. Die Reihenfolge der Erzeugung
der XY-Teilkurven kann ebenfalls abgeändert werden, um die
Erzeugung von dem Basispunkt an der Außenseite in Richtung
zur Innenseite hin durchzuführen.
Bei dem Verfahren zum Entwerfen der reflektierenden
Oberfläche es Reflektors in der Fahrzeugleuchte gemäß der
vorliegenden Erfindung werden die erste Basiskurve und die
mehreren zweiten Basiskurven als Rahmen zum Entwerfen der
reflektierenden Oberfläche verwendet, was die Effizienz des
Entwurfsvorgangs verbessern kann. Da eine erste Basiskurve
dadurch ausgebildet wird, dass die Teilkurven auf der
Grundlage der Formparameter entsprechend ihren Flächen
erzeugt werden, und sie aufeinanderfolgend verbunden werden,
kann die Steuerbarkeit des Lichtverteilungsmusters verbessert
werden, verglichen mit jenem Verfahren, das einen
Formparameter für die gesamte erste Basiskurve verwendet.
Aus der so geschilderten Erfindung wird deutlich, dass die
Ausführungsformen der Erfindung auf viele Arten und Weisen
variiert werden können. Derartige Variationen sollen nicht
als Abkehr vom Wesen und Umfang der Erfindung angesehen
werden, und sämtliche derartige Modifikationen, wie sie für
einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sind, sollen
vom Umfang der folgenden Patentansprüche umfasst sein.
S100 Verschiedene Bedingungen einstellen
S101 Anzahl an Basispunkten festlegen
S102 Y-Koordinaten der Basispunkte festlegen
S103 Reflexionswinkel an Basispunkten festlegen
S104 Bestimme Basispunkte und Erzeuge XY-Kurve
S105 Erzeuge XZ-Kurven
S106 Erzeuge Form der reflektierenden Oberfläche
End = Ende
S101 Anzahl an Basispunkten festlegen
S102 Y-Koordinaten der Basispunkte festlegen
S103 Reflexionswinkel an Basispunkten festlegen
S104 Bestimme Basispunkte und Erzeuge XY-Kurve
S105 Erzeuge XZ-Kurven
S106 Erzeuge Form der reflektierenden Oberfläche
End = Ende
S200 Bestimme P0
(x0
,y0
) aus Lichtquellenposition und
Brennweite
S202 Beginne Bestimmung von Pi
S202 Beginne Bestimmung von Pi
und Erzeugung von Qi
, unter
Verwendung der Y-Koordinaten = yi
und des
Reflexionswinkels = βi
S203 Start Point = Startpunkt; End Point = Endpunkt
S204 Bestimme Position des Basispunktes Pi
S204 Bestimme Position des Basispunktes Pi
= Pe
, und Erzeuge
XY-Teilkurve Qi
zwischen Ps
und Pe
No = Nein; Yes = Ja
S207 Erzeuge XY-Kurve Q
End = Ende
S207 Erzeuge XY-Kurve Q
End = Ende
S302 Beginne Erzeugung von Ri
, unter Verwendung von Pi
. (xi,
yi
) und des Reflexionswinkels = βi
S303 Stelle Ui
Z-Ebene ein
S304 Bestimme Formparameter für Ri
S304 Bestimme Formparameter für Ri
S305 Erzeuge XZ-Kurve Ri
No = Nein; 8Yes = Ja
S308 Erzeuge Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS
End = Ende
S308 Erzeuge Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS
End = Ende
Ui
Z Plane = Ui
Z-Ebene
Designer = Designer
1
Entwurfsystem für reflektierende Oberfläche
2
Parameter-Eingabeabschnitt
3
Erzeugungsabschnitt für reflektierende Oberfläche
4
Entwurfsbildschirm-Anzeigeabschnitt
5
Bildschirmanzeige-Befehlsabschnitt
31
XY-Kurvenerzeugungsabschnitt
32
XZ-Kurvenerzeugungsabschnitt
33
Oberflächenform-Erzeugungsabschnitt
Number of divisions: Anzahl an Unterteilungen
Light source position (in X-Direction):
Lichtquellenposition (in X-Richtung)
Upper edge of reflective surface (in Z-direction):
Oberrand der reflektierenden Oberfläche (in Z-Richtung)
Lower edge of reflective surface (in Z-direction):
Unterrand der reflektierenden Oberfläche (in Z-Richtung)
Focal length: Brennweite
XY curve parameters: XY-Kurvenparameter
XZ curve parameters: XZ-Kurvenparameter
Base point number: Basispunktnummer
Start point: Startpunkt
Y-Coordinate: Y-Koordinate
Reflection angle: Reflexionswinkel
(at upper end): (am oberen Ende)
(at lower end): (am unteren Ende)
Vertical adjustment factor: Vertikaler Einstellfaktor
Longitudinal adjustment factor: Longitudinaler Einstellfaktor
Light source position (in X-Direction):
Lichtquellenposition (in X-Richtung)
Upper edge of reflective surface (in Z-direction):
Oberrand der reflektierenden Oberfläche (in Z-Richtung)
Lower edge of reflective surface (in Z-direction):
Unterrand der reflektierenden Oberfläche (in Z-Richtung)
Focal length: Brennweite
XY curve parameters: XY-Kurvenparameter
XZ curve parameters: XZ-Kurvenparameter
Base point number: Basispunktnummer
Start point: Startpunkt
Y-Coordinate: Y-Koordinate
Reflection angle: Reflexionswinkel
(at upper end): (am oberen Ende)
(at lower end): (am unteren Ende)
Vertical adjustment factor: Vertikaler Einstellfaktor
Longitudinal adjustment factor: Longitudinaler Einstellfaktor
Claims (3)
1. Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche
eines in einer Fahrzeugleuchte verwendeten Reflektors,
wobei vorgesehen sind:
ein erster Basiskurven-Erzeugungsschritt zur Erzeugung einer ersten Basiskurve auf einer ersten Basisebene, die eine optische Achse enthält, die durch eine Lichtquellenposition hindurchgeht, an welcher eine Lichtquelle angeordnet ist, und zu einer Richtung wird, in welche Licht von der Lichtquelle durch den Reflektor reflektiert wird, und eine erste Basisachse senkrecht zu der optischen Achse;
ein zweiter Basiskurvenerzeugungsschritt zur Erzeugung mehrerer zweiter Basiskurven, die in einer Richtung einer zweiten Basisachse senkrecht zu der ersten Basisebene verlaufen, für die erste Basiskurve; und
ein Oberflächenformerzeugungsschritt zur Erzeugung einer Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche, auf der Grundlage der ersten Basiskurve und der mehreren zweiten Basiskurven,
wobei der erste Basiskurvenerzeugungsschritt die Wiederholung eines Schrittes der Erzeugung einer Teilkurve und nachfolgende Erzeugung einer darauffolgenden Teilkurve umfasst, so dass sie mit der Teilkurve verbunden wird, wodurch eine derartige erste Basiskurve erzeugt wird, die aus mehreren der Teilkurven besteht, die miteinander verbunden sind, und
wobei jede Teilkurve auf der Grundlage eines entsprechenden Formparameters erzeugt wird.
ein erster Basiskurven-Erzeugungsschritt zur Erzeugung einer ersten Basiskurve auf einer ersten Basisebene, die eine optische Achse enthält, die durch eine Lichtquellenposition hindurchgeht, an welcher eine Lichtquelle angeordnet ist, und zu einer Richtung wird, in welche Licht von der Lichtquelle durch den Reflektor reflektiert wird, und eine erste Basisachse senkrecht zu der optischen Achse;
ein zweiter Basiskurvenerzeugungsschritt zur Erzeugung mehrerer zweiter Basiskurven, die in einer Richtung einer zweiten Basisachse senkrecht zu der ersten Basisebene verlaufen, für die erste Basiskurve; und
ein Oberflächenformerzeugungsschritt zur Erzeugung einer Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche, auf der Grundlage der ersten Basiskurve und der mehreren zweiten Basiskurven,
wobei der erste Basiskurvenerzeugungsschritt die Wiederholung eines Schrittes der Erzeugung einer Teilkurve und nachfolgende Erzeugung einer darauffolgenden Teilkurve umfasst, so dass sie mit der Teilkurve verbunden wird, wodurch eine derartige erste Basiskurve erzeugt wird, die aus mehreren der Teilkurven besteht, die miteinander verbunden sind, und
wobei jede Teilkurve auf der Grundlage eines entsprechenden Formparameters erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem in dem ersten
Basiskurvenerzeugungsschritt ein Endpunkt der Teilkurve,
die unmittelbar vorher erzeugt wurde, und dessen
Position bekannt ist, als ein Startpunkt festgelegt
wird, und ein Punkt, dessen Formparameter festgelegt
ist, jedoch dessen Position unbekannt ist, als ein
Endpunkt definiert wird, und
wobei jede Teilkurve durch Erzeugung einer Kurve so erzeugt wird, dass der Formparameter von dem Startpunkt zu dem Endpunkt erfüllt wird.
wobei jede Teilkurve durch Erzeugung einer Kurve so erzeugt wird, dass der Formparameter von dem Startpunkt zu dem Endpunkt erfüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der
Formparameter durch eine Koordinate eines Punkts in
einer Richtung der ersten Basisachse auf der Teilkurve
und eine Richtung festgelegt wird, in welche das Licht
von der Lichtquelle an dem Punkt reflektiert wird.
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---|---|---|---|
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---|---|
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