DE10161935B4

DE10161935B4 - Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte

Info

Publication number: DE10161935B4
Application number: DE10161935A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Shimizu Kawashima; Masashi Shimizu Tatsukawa
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: US6578996B1; JP2002184216A; DE10161935A1; US20030112637A1

Abstract

Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche (RS) eines in einer Fahrzeugleuchte verwendeten Reflektors, wobei vorgesehen sind:
ein erster Basiskurven-Erzeugungsschritt zur Erzeugung einer ersten Basiskurve (Q) auf einer ersten Basisebene (X-Y), die eine optische Achse (Ax) enthält, die durch eine Lichtquellenposition (F) hindurchgeht, an welcher eine Lichtquelle angeordnet ist, und zu einer Richtung (X) wird, in welche Licht von der Lichtquelle durch den Reflektor reflektiert wird, und eine erste Basisachse (Y) senkrecht zu der optischen Achse;
ein zweiter Basiskurvenerzeugungsschritt zur Erzeugung mehrerer zweiter Basiskurven (R), die in einer Richtung einer zweiten Basisachse (Z) senkrecht zu der ersten Basisebene (X-Y) verlaufen, für die erste Basiskurve (Q); und
ein Oberflächenformerzeugungsschritt zur Erzeugung einer Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche auf der Grundlage der ersten Basiskurve (Q) und der mehreren zweiten Basiskurven (R),
wobei der erste Basiskurvenerzeugungsschritt die Wiederholung eines Schrittes der Erzeugung einer Teilkurve (Q_i) und nachfolgende Erzeugung einer darauffolgenden Teilkurve...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Verwandter Stand der Technik
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.

Die WO 00/71930 A1 offenbart ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft insbesondere eine Leuchte mit einer Reihe von LEDs, die entlang eines Reflektors angeordnet sind. Der Reflektor ist in einer Richtung gekrümmt und weist in derjenigen Richtung, in der die LEDs angeordnet sind, einen geraden Verlauf auf.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

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, wird das Verfahren nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Insbesondere 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.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte.
2 ist eine schematische Darstellung von Einfallswinkeln des einfallenden Lichts und Reflexionswinkeln von reflektiertem Licht zu bzw. von der reflektierenden Oberfläche.
3 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Entwerfen der reflektierenden Oberfläche des Reflektors in der Fahrzeugleuchte.
4 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren zur Erzeugung einer XY-Kurve.
5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Erzeugungsverfahrens für die XY-Kurve von 4.
6 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren zum Erzeugen von XZ-Kurven.
7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung es Erzeugungsverfahrens von XZ-Kurven von 6.
8 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Ausführungsform eines Systems zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors in einer Fahrzeugleuchte.
9 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für das Layout eines Eingabebildschirms.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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. 1 zeigt schematisch das Entwurfsverfahren für die reflektierende Oberfläche des Reflektors in der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung. In 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 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. 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. 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 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 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. 2 zeigt zwei optische Wege 1₁ , 1₂ , deren Einfallswinkel α₁ bzw. α₂ ist, und deren Reflexionswinkel β₁ bzw. β₂ ist, an Punkten A₁, A₂ auf der XY-Kurve Q, als Beispiel.
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 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 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 Q_i, wie dies nachstehend beschrieben wird (vgl. 5).
Nachdem die Anzahl an Basispunkten festgelegt wurde, werden Formparameter für die jeweiligen XY-Teilkurven Q_i bei S102 und S103 festgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die verwendeten Formparameter Positionen in Richtung der Y-Achse der jeweiligen Basispunkte P_i, die Endpunkte der XY-Teilkurven Q_i sind, und Reflexionsrichtungen an den jeweiligen Basispunkten P_i. Eine Position in Richtung der Y- Achse wird zuerst für jeden der mehreren (n + 1) Basispunkte P₀ bis P_n 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 y_n der jeweiligen Basispunkte P₀ bis P_n 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 P_n werden in Reihenfolge von der Seite der optischen Achse Ax aus festgelegt, so dass sie folgende Bedingung erfüllen: y_i–1 < y_i (i = 1 bis n).
Der nächste Schritt besteht darin, eine Reflexionsrichtung als Richtung der Reflexion des Einfallslichts von der Lichtquellenposition F an jedem Basispunkt P_i (i = 0 bis n) festzulegen, für die Basispunkte P₀ bis P_n (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 β_n an den jeweiligen Basispunkten P₀ bis P_n festgelegt werden.
Nach Beendigung der Festlegung der Y-Koordinaten y₀ bis y_n sowie der Reflexionswinkel β₀ bis β_n (Festlegung von Formparametern) für die jeweiligen Basispunkte P₀ bis P_n werden die Positionen der jeweiligen Basispunkte P₀ bis P_n 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 P_n erzeugt (S104, der erste Basiskurvenerzeugungsschritt). In dieser Stufe werden, während eine XY-Teilkurve Q_i (i = 1 bis n) als ein Teil der XY-Kurve zwischen benachbarten Basispunkten P_i–1 und P_i (i = 1 bis n) definiert ist, die Bestimmung des Basispunktes P_i und die Erzeugung der XY-Teilkurve Q_i in Reihenfolge durchgeführt. Jeder Basispunkt P_i und jede XY-Teilkurve Q_i werden in bezug auf die Y-Koordinate y_i, den Reflexionswinkel β_i, die Position des benachbarten Basispunktes P_i–1 oder P_i+1, usw., erzeugt, die als die Formparameter festgelegt wurden. Ein spezielles Verfahren zur Erzeugung der XY-Teilkurve Q_i wird nachstehend erläutert.
Nachdem die XY-Kurve Q erzeugt wurde, wird der darauffolgende Schritt durchgeführt, um XZ-Kurven R₀ bis R_n zu erzeugen, welche mehrere zweite Basiskurven werden, die nahezu in Richtung der Z-Achse von den jeweiligen Basispunkten P₀ bis P_n ausgehen, für die so erzeugte XY-Kurve Q (S105, der zweite Basiskurvenerzeugungsschritt). Jede XZ-Kurve R_i 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 P_i hindurchgeht.
Nach der Erzeugung der XY-Kurve Q und der mehreren XZ-Kurven R₀ bis R_n wird die Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS auf der Grundlage dieser Kurven Q erzeugt, und auf der Grundlage von R₀ bis R_n (S106, der Oberflächenformerzeugungsschritt). Der voranstehende Vorgang beendet den Entwurf der reflektierenden Oberfläche RS.
In 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 Q_i für jeden der mehreren Basispunkte P_i 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 jede 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 R_n in dem zweiten Basiskurvenerzeugungsschritt vorzugsweise ein Verfahren zur Erzeugung jeder XZ-Kurve R_i auf der zweiten Basisebene, parallel zur Reflexionsrichtung, die für jeden Basispunkt P_i 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 R_i in die festgelegte Reflexionsrichtung gerichtet, und werden von den jeweiligen Punkten auf der XZ-Kurve R_i reflektierte Lichtstrahlen nahezu in derselben Reflexionsrichtung ausgesandt. Daher wird die Entsprechung zwischen jeder XZ-Kurve R_i 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 3 gezeigt ist, unter Bezugsnahme auf spezielle Beispiele.
Zuerst wird das Erzeugungsverfahren für die XY-Kurve unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Erzeugungsverfahren für die XY-Kurve zeigt. 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Erzeugungsverfahrens für die XY-Kurve gemäß 4.
Bei dem Erzeugungsverfahren für die XY-Kurve, das in dem Flussdiagramm von 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 Q_i (i = 1 bis n) erzeugt. Die Bestimmung von Basispunkten P_i und die Erzeugung von XY-Teilkurven Q_i 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. 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 P_i und der Erzeugung der XY-Teilkurve Q_i (i = 1 bis n) zu beginnen (S202). Zuerst wird die XY-Teilkurve Q_i entsprechend dem Basispunkt P_i erzeugt, und dann wird die XY-Teilkurve Q₂ so erzeugt, dass sie damit verbunden wird. Die Erzeugung der XY-Teilkurve Q_i wird danach auf diese Art und Weise wiederholt, bevor i = n ist. Hierbei sind die Formparameter, die für den Basispunkt P_i und die XY-Kurve Q_i festgelegt sind, die Y-Koordinate y_i, welche die Position des Basispunktes P_i in Richtung der Y-Achse festlegt, sowie der Reflexionswinkel β_i, der die Reflexionsrichtung des Lichts am Basispunkt P_i festlegt.
5 zeigt das Verfahren zur Bestimmung des Basispunktes P_i mit der Basispunktnummer i, und das Verfahren zur Erzeugung der XY-Teilkurve Q_i an diesem Ort. Wie in dieser 5 gezeigt ist, wird der Basispunkt P_i–1, dessen Position bestimmt wurde, als ein Startpunkt P_s festgelegt, und wird der Basispunkt P_i, dessen Position jetzt bestimmt werden soll, als ein Endpunkt P_e festgelegt (S203). Es ist nämlich der Startpunkt jeder XY-Teilkurve Q_i der Endpunkt der unmittelbar vorher erzeugten XY-Teilkurve Q_i–1. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Koordinaten der Position des Startpunkt es P_s bekannt, nämlich (x_s, y_s) = x_i–1, y_i–1), und von den Koordinaten der Position des Endpunktes P_e, nämlich (x_e, y_e) = (x_i, y_i), ist y_e als festgelegter Formparameter bekannt, und ist x_e unbekannt. Der Einfallswinkel α_s = α_i–1 und der Reflexionswinkel β_s = β_i–1 am Startpunkt P_s sind beide bekannt, und von dem Einfallswinkel α_e = α_i und dem Reflexionswinkel β_e = β_i am Endpunkt P_e ist α_e unbekannt, und ist der Reflexionswinkel β_e als festgelegter Formparameter bekannt.
Am nächsten Ort wird die XY-Teilkurve Q₁ bis Q_i–1, die bereits zwischen den Basispunkten P₀ und P_s erzeugt wurde, so zum Endpunkt P_e verlängert, dass die festgelegten Formparameter erfüllt werden. Dann wird die Position des Basispunktes P_i = P_e bestimmt, und so wird die XY-Teilkurve Q_i zwischen den Basispunkten P_s und P_e erzeugt (S204).
Nach Beendigung der Bestimmung der Position des Basispunktes P_i und der Erzeugung der XY-Teilkurve Q_i wird festgestellt, ob i = n gilt (5205). Für i ≤ n bleibt immer noch eine XY-Teilkurve Q_i 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 P_i (i = 0 bis n) bestimmt, und wurden die XY-Teilkurven Q_i (i = 1 bis n) erzeugt. Daher wird die einzelne XY-Kurve Q aus den sich ergebenden XY-Teilkurven Q_i 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 Q_i (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 Q_i aufeinanderfolgend von einer Seite aus erzeugt wurden, die Form und das Lichtverteilungsmuster glatt. Da ein Endpunkt der XY- Teilkurve Q_i–1, also einer Kurve davor, dessen Position bekannt ist, als Startpunkt für die nächste erzeugte XY-Teilkurve Q_i verwendet wird, kann der Entwurf der reflektierenden Oberfläche effizient durchgeführt werden.
Als nächstes wird das Erzeugungsverfahren für die XZ-Kurven beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Erzeugungsverfahren für XZ-Kurven zeigt. 7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Erzeugungsverfahrens von XZ-Kurven gemäß 6.
Bei dem Erzeugungsverfahren für XZ-Kurven, das in dem Flussdiagramm von 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 P_i festgelegt ist, und senkrecht zur XY-Ebene (der ersten Basisebene) eingestellt, und wird die XZ-Kurve R_i auf der UZ-Ebene erzeugt. Diese UZ-Ebene wird an jedem Basispunkt P_i eingestellt. Die Erzeugung der XZ-Kurve R_i 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 R_i (i = 0 bis n) begonnen (S302). Hierbei sind die für die XZ-Kurve R_i festgelegten Parameter die Position (x_i, y_i) des Basispunkts P_i, der bereits bestimmt wurde, und der Reflexionswinkel β_i, der die Reflexionsrichtung des Lichts an der XZ-Kurve R_i (Basispunkt P_i) 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. 9).
Zuerst wird die U_iZ-Ebene eingestellt, die bei der Erzeugung der XZ-Kurve R_i verwendet wird (S303). 7 zeigt das Verfahren zur Erzeugung der XZ-Kurve R_i an dem Basispunkt mit der Nummer i. Wie in dieser 7 gezeigt, werden bei den Koordinatenachsen, die aus der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse bestehen, eine U_i-Achse und eine V_i-Achse anstelle der X-Achse bzw. der Y-Achse eingestellt. Die U_i-Achse wird als Achse parallel zur Reflexionsrichtung eingestellt, die durch die Reflexionswinkel β_i am Basispunkt P_i festgelegt ist, und senkrecht zur Z-Achse. Weiterhin wird die V_i-Achse als Achse eingestellt, die senkrecht zur U_i-Achse und zur Z-Achse verläuft. Aus der U_i-Achse und der Z-Achse wird die U_iZ-Ebene, die in 7 gezeigt ist, als Ebene eingestellt, welche den Basispunkt P_i enthält.
Der nächste Schritt besteht in der Bestimmung eines Formparameters, der zur Erzeugung der XZ-Kurve R_i erforderlich ist (S304). Wenn beispielsweise die XZ-Kurve R_i durch eine Parabel erzeugt wird, wird die Brennweite f_i der Parabel als der erforderliche Formparameter in bezug auf die Positionsbeziehung zwischen der Lichtquellenposition F und dem Basispunkt P_i, die Reflexionsrichtung, die für den Basispunkt P_i festgelegt ist, usw., festgelegt. Wenn die Reflexionswinkel am oberen Ende und am unteren Ende der XZ-Kurve R_i, die Einstellfaktoren, usw., festgelegt werden, zusätzlich zu den Standardwerten (vgl. 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 R_i durch eine Parabel, eine kubische Kurve oder eine Kurve höherer Ordnung, oder dergleichen, auf der U_iZ-Ebene erzeugt, auf der Grundlage des Formparameters (S305).
Nach Beendigung der Erzeugung der XZ-Kurve R_i 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 (5307), und dann wird die Erzeugung der nächsten XZ-Kurve durchgeführt. Für i = n wurden sämtliche XZ-Kurven R_i (i = 0 bis n) erzeugt, und daher wird die Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS aus den mehreren, sich ergebenden XZ-Kurven R_i 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 RS_i (i = 1 bis n) unterteilt wird, und die Oberflächenform aufeinanderfolgend bei jeder Fertigstellung der Erzeugung jeder XZ-Kurve R_i erzeugt wird, wie im Falle der XY-Kurven Q_i als Unterteilungen der XY-Kurve Q. 7 zeigt als Beispiel die Erzeugung der Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche RS_i zwischen der XZ-Kurve R_i nach Beendigung der Erzeugung, und nachdem die XZ-Kurve R_i–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. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Ausführungsform des Entwurfsystems für eine reflektierende Oberfläche zeigt.
Das in 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 y_n der jeweiligen Basispunkte P₀ bis P_n, und die Reflexionswinkel β₀ bis β_n an den jeweiligen Basispunkten P₀ bis P_n. Die Eingabeoperation durch den Parametereingabeabschnitt 2 implementiert die Entwurfsschritte S101 bis S103 in dem Flussdiagramm von 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 P_n, und zur Erzeugung der XY-Kurve Q; einen Erzeugungsabschnitt 32 (zweiten Basiskurven-Erzeugungsabschnitt) für eine XZ-Kurve, zum Erzeugen der XZ-Kurven R₀ bis R_n; 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 R_n. Diese Erzeugungsabschnitte 31 bis 33 arbeiten so, dass sie die jeweiligen Erzeugungsschritte S104 bis S106 in dem Flussdiagramm von 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 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 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. 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 Q_i (in 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 Reflexionwinkel 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 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.

Claims

Verfahren zum Entwerfen einer reflektierenden Oberfläche (RS) eines in einer Fahrzeugleuchte verwendeten Reflektors, wobei vorgesehen sind: ein erster Basiskurven-Erzeugungsschritt zur Erzeugung einer ersten Basiskurve (Q) auf einer ersten Basisebene (X-Y), die eine optische Achse (Ax) enthält, die durch eine Lichtquellenposition (F) hindurchgeht, an welcher eine Lichtquelle angeordnet ist, und zu einer Richtung (X) wird, in welche Licht von der Lichtquelle durch den Reflektor reflektiert wird, und eine erste Basisachse (Y) senkrecht zu der optischen Achse; ein zweiter Basiskurvenerzeugungsschritt zur Erzeugung mehrerer zweiter Basiskurven (R), die in einer Richtung einer zweiten Basisachse (Z) senkrecht zu der ersten Basisebene (X-Y) verlaufen, für die erste Basiskurve (Q); und ein Oberflächenformerzeugungsschritt zur Erzeugung einer Oberflächenform der reflektierenden Oberfläche auf der Grundlage der ersten Basiskurve (Q) und der mehreren zweiten Basiskurven (R), wobei der erste Basiskurvenerzeugungsschritt die Wiederholung eines Schrittes der Erzeugung einer Teilkurve (Q_i) und nachfolgende Erzeugung einer darauffolgenden Teilkurve umfasst, so dass sie mit der Teilkurve verbunden wird, wodurch eine derartige erste Basiskurve (Q) erzeugt wird, die aus mehreren der Teilkurven besteht, die miteinander verbunden sind, und wobei jede Teilkurve auf der Grundlage eines entsprechenden Formparameters erzeugt wird, und 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, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Basiskurven (R) anhand von Formparametern in einer XZ-Ebene oder in Ebenen (U_iZ), die um einen vorbestimmten Winkel gegenüber der XZ-Ebene geneigt sind und senkrecht zur XY-Ebene verlaufen, als Hyperbel, Parabel, kubische Kurven oder Kurven höherer Ordnung erzeugt werden, und die Formparameter anhand der Reflexionsrichtung an der jeweiligen zweiten Basiskurve (R_i) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem in dem ersten Basiskurvenerzeugungsschritt ein Endpunkt der Teilkurve, die unmittelbar vorher erzeugt wurde, 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, wobei jede Teilkurve durch Erzeugung einer Kurve so erzeugt wird, dass der Formparameter von dem Startpunkt zu dem Endpunkt erfüllt wird.