JPH01289001A - Projector type head light - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プロジェクタ型の車輌用前照灯に係り、特に
配光特性を改善したプロジェクタ型前照灯に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a projector type vehicle headlamp, and particularly to a projector type headlamp with improved light distribution characteristics.
自動車用前照灯は、自己車線の前方を明るく照射し、し
かも対向車に眩惑を与えないような配光パターンを有し
ていなければならない。Automobile headlights must have a light distribution pattern that brightly illuminates the area in front of the vehicle's own lane and does not dazzle oncoming vehicles.
上記の要請に適合する配光特性を有し、レンズ構成が簡
単で、全体形状を小形化し得る前照灯として、プロジェ
クタ型の自動車用前照灯が提案されている。このプロジ
ェクタ型前照灯に関する最新の技術としては1例えば特
開昭58−209801号が公知である。A projector-type automobile headlamp has been proposed as a headlamp that has light distribution characteristics that meet the above requirements, has a simple lens configuration, and can be made compact in overall size. The latest technology regarding this projector type headlight is known, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-209801.
第3図は上記公知のプロジェクタ型前照灯を示す、この
公知例の前照灯はシェル形反射器が設けられており、こ
の反射器の内側反射面の軸線方向断面が、それぞれ楕円
の一部をなしており、楕円の離心率が、軸線方向垂直長
手断面から軸線方向水平長手断面の方へ増大している車
輌用前照灯において、すべての軸線方向断面の楕内部分
101゜102の焦点105が、またすべての軸線方向
断面の楕内部分lot、 102の対応する頂点104
が一致するように構成されている。FIG. 3 shows the above-mentioned known projector type headlamp. This known example headlamp is provided with a shell-shaped reflector, and the axial cross section of the inner reflective surface of this reflector is a part of an ellipse. In a vehicle headlamp in which the eccentricity of the ellipse increases from the axial vertical longitudinal section to the axial horizontal longitudinal section, the inner elliptical portion 101° 102 of all axial sections The focal point 105 is also the corresponding vertex 104 of the elliptical portion of all axial sections, 102.
are configured to match.
101は楕円102の外側焦点、110は遮光板状の調
光器、112は楕円101の外側焦点、113はレンズ
である。101 is an outer focus of the ellipse 102, 110 is a light shielding plate-like dimmer, 112 is an outer focus of the ellipse 101, and 113 is a lens.
第4図はこの種のプロジェクタ型前照灯の1例を模式的
に描いた平面図、第5図は同じく側面図。FIG. 4 is a plan view schematically depicting an example of this type of projector type headlamp, and FIG. 5 is a side view of the same.
第6図は同じく正面図である。FIG. 6 is also a front view.
1は凹面鏡、Fはその焦点である。上記の焦点F付近に
フィラメントが位置するように、光源バルブ2が設けら
れる。1 is a concave mirror, and F is its focal point. The light source bulb 2 is provided so that the filament is located near the focal point F mentioned above.
前記の凹面鏡1と、光軸Zを共有せしめて凸レンズ3が
設けられる。A convex lens 3 is provided to share the optical axis Z with the concave mirror 1 described above.
第4図に描いたi−jは凸レンズ3のメリジオナル像面
を示しており、光源から発して凹面鏡1で反射された光
はこのメリジオナル像面に入射する。4 indicates the meridional image plane of the convex lens 3, and the light emitted from the light source and reflected by the concave mirror 1 is incident on this meridional image plane.
上記の入射光は、凸レンズ3によって調光されて前方(
第4図、第5図において右方)に投射される。The above incident light is modulated by the convex lens 3 and is directed forward (
4 and 5).
前記メリジオナル像面の付近にスクリーンを設けて、配
光パターンを等照度曲線で示すと第7図の如くになる。When a screen is provided near the meridional image plane and the light distribution pattern is shown as an isoluminance curve, it becomes as shown in FIG.
H−Hはスクリーン上の水平線、v−■は同じく垂直線
である。H-H is a horizontal line on the screen, and v-■ is also a vertical line.
第4図〜第6図に示すように、メリジオナル像面に沿っ
た縁を有するシェード4を設ける。詳しくは、第6図に
示した4aの如く、メリジオナル像面i−jから退くよ
うにカットライン4aを形成しである。第8図は、前述
の配光パターン(第7図)とシェード4との重なり具合
を示す0本第8図に表わされているように、光束の上半
部は通過する。下半部の大半は遮られるが、カットライ
ン4aに対応する部分は光の通過が許容される。As shown in FIGS. 4 to 6, a shade 4 having an edge along the meridional image plane is provided. Specifically, a cut line 4a is formed so as to recede from the meridional image plane ij, as shown in 4a shown in FIG. FIG. 8 shows the overlap between the light distribution pattern (FIG. 7) and the shade 4. As shown in FIG. 8, the upper half of the light beam passes through. Although most of the lower half is blocked, light is allowed to pass through the portion corresponding to the cut line 4a.
上記のように部分的に覆われた光束が、メリジオナル像
面i−jに集光されて互いに交差するので、前照灯の前
方に投光される光束は第8図を反転した形状のパターン
を形成する。第9図は前照灯の前方に設けたスクリーン
上の等照度曲線によって投光のパターンの概要的な形状
を表わした説明図である。As the partially covered light beams as described above are focused on the meridional image planes ij and intersect with each other, the light beams projected in front of the headlight have a pattern that is an inversion of the one shown in Fig. 8. form. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the general shape of a light projection pattern using isoluminance curves on a screen provided in front of the headlight.
第9図において、斜めカットラインCiの上方、及び水
平カットラインchの上方が欠けているのはシェード4
の影が逆立しているものである。In FIG. 9, shade 4 is missing above the diagonal cut line Ci and above the horizontal cut line ch.
The shadow stands on end.
また、シェード4を省略したプロジェクタ型前照灯にお
いては、仮想線で示したように、カットラインCi、C
hの上方にも配光される。このような配光パターンは対
向車の無い場合に適している。In addition, in a projector type headlamp in which the shade 4 is omitted, cut lines Ci and C are shown as imaginary lines.
Light is also distributed above h. Such a light distribution pattern is suitable when there are no oncoming vehicles.
第10図は、シェード4を省略したタイプのプロジェク
タ型前照灯の配光特性の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the light distribution characteristics of a projector type headlamp without the shade 4. In FIG.
第1O図(A)は、スクリーンを照射した場合の等照度
曲線であり、斑点を付して示した区域は照度100ルッ
クス以上のホットゾーンである。FIG. 1O (A) is an isoluminance curve when the screen is illuminated, and the areas shown with spots are hot zones with an illuminance of 100 lux or more.
第10図(B)は、上記(A)図のH−Hライン上の照
度分布曲線である。この照度分布カーブは、前述の楕円
の長、短径比のとり方などによって変化するが一定の傾
向を有していて自ずから定まり、設計的な自由度が無い
。FIG. 10(B) is an illuminance distribution curve on the line HH in FIG. 10(A). Although this illuminance distribution curve changes depending on the length of the ellipse and how to take the short axis ratio, etc., it has a certain tendency and is determined by itself, and there is no degree of freedom in design.
上記の不具合(設計上の不自由)を解消して、照度分布
を自由に設定するための技術として、特開昭62−18
6402号[プロジェクタ型前照灯」が公知である。As a technology for solving the above problems (inconveniences in design) and freely setting the illuminance distribution, JP-A-62-18
No. 6402 [Projector type headlamp] is known.
上記公知技術は前記反射鏡の反射面を中央部と左右周辺
部とに区分し。In the above-mentioned known technology, the reflecting surface of the reflecting mirror is divided into a central portion and left and right peripheral portions.
(i) 上記中央部の反射面は、第1焦点を光源バル
ブ近傍に置き第2焦点をシェード近傍に置く回転楕円面
として、その反射光をシェードと光軸との交点付近に集
中せしめるように構成し。(i) The reflective surface at the center is an ellipsoid of revolution with the first focal point near the light source bulb and the second focal point near the shade, so that the reflected light is concentrated near the intersection of the shade and the optical axis. Configure.
(ii) 前記左右周辺部の反射面は、その反射面を
構成する多数の面素を想定すると共に、所望の配光パタ
ーンに対応するシェード上の光度分布から前記回転楕円
反射面からの反射光を減算した所望光度分布を設定し、
前記多数の面素はそれぞれの入射光を反射して前記所望
の光度分布を形成するように各面素の方向を設定し、こ
れら多数の面素を組み上げて滑らかに連設したものであ
る。(ii) The reflective surface at the left and right peripheral portions assumes a large number of surface elements constituting the reflective surface, and the reflected light from the spheroidal reflective surface is calculated from the luminous intensity distribution on the shade corresponding to the desired light distribution pattern. Set the desired luminous intensity distribution by subtracting
The direction of each surface element is set so as to reflect each incident light to form the desired luminous intensity distribution, and these many surface elements are assembled and arranged smoothly.
上記のように構成した前照灯の反射鏡においては、その
中央部の回転楕円反射面による反射光がシェードと光軸
との交点付近に集中して、(左右方向についての)中心
光度分布を上昇させるので、反射鏡の左右周辺部の設計
が楽になる(所望配光パターンに対応するシェード上の
光度分布から。In the headlamp reflector configured as described above, the light reflected by the spheroidal reflecting surface in the center is concentrated near the intersection of the shade and the optical axis, resulting in a central luminous intensity distribution (in the left-right direction). This makes it easier to design the left and right peripheral areas of the reflector (based on the luminous intensity distribution on the shade that corresponds to the desired light distribution pattern).
上記回転楕円反射面による反射光を減算した残りの光度
分布を満足させれば足りる)、そして、上記左右周辺部
の反射面の形状は、従来技術における凹面鏡のごとく(
例えば回転放物面とか、回転楕円面などといったように
)解析幾何学的に定まった形状に束縛されることなく、
所望のシェード上の配光特性を求めて、この特性を形成
するように凹面鏡の面素を組み上げてゆけば良いので、
任意の配光特性に構成することができる。It is sufficient to satisfy the remaining luminous intensity distribution after subtracting the light reflected by the spheroidal reflecting surface), and the shape of the reflecting surface at the left and right periphery is similar to that of a concave mirror in the prior art (
For example, a paraboloid of revolution, an ellipsoid of revolution, etc.)
All you have to do is find the desired light distribution characteristic on the shade and assemble the surface elements of the concave mirror to form this characteristic.
It can be configured to have arbitrary light distribution characteristics.
ただし、前述の「反射面を分割して面素を想定する」こ
と、及び「凹面鏡の面素を組み上げる」ことは、設計思
考中における分割1組み上げであって、現実の有体の部
材を分割したり組み立てたりするものではない。However, the above-mentioned "dividing the reflective surface and assuming surface elements" and "assembling the surface elements of a concave mirror" are division 1 assembly during design thinking, and dividing the actual tangible members. It's not something you have to do or assemble.
構成しようとする反射面を1例えば0.21平方の、百
数十万個の面素に区分して各面素ごとにその方向(法線
方向を以って表わす)を算定することは、人為的計算で
は不可能に近いが電子計算機を利用すればさして困難で
はない。It is possible to divide the reflective surface to be constructed into hundreds of thousands of surface elements of 1, for example, 0.21 square, and calculate the direction (represented by the normal direction) for each surface element. It is almost impossible to do it manually, but it is not difficult if you use an electronic computer.
次に、上記公知例に係るプロジェクタ型車輌用前照灯の
実施例について、第11図乃至第21図を参照して説明
する。Next, an embodiment of the projector type vehicle headlamp according to the above-mentioned known example will be described with reference to FIGS. 11 to 21.
第12図は前記の公知例におけるリフレクタ6の設計的
構成を示す断面図で、そのI−1断面を第11図に示す
0本第11図は前述の公知技術(特開昭58−2098
01号)における第3図に対応する水平断面図であるが
左右対称であるから右半部の光路を省略しである。また
、第12図の■−■断面を第13図に示す。FIG. 12 is a cross-sectional view showing the design configuration of the reflector 6 in the above-mentioned known example, and its I-1 cross section is shown in FIG. 11.
This is a horizontal sectional view corresponding to FIG. 3 in No. 01), but the optical path in the right half is omitted because it is bilaterally symmetrical. Further, FIG. 13 shows a cross section taken along line 1--2 in FIG. 12.
第11図に区域C′として示した反射面中央部は、点F
を第1焦点とし点S、を第2焦点とした回転楕円面に構
成する。第12図において上記回転楕円面部分に斑点を
付して示しである。The central part of the reflecting surface shown as area C' in FIG.
It is constructed as an ellipsoid of revolution with S as the first focal point and point S as the second focal point. In FIG. 12, the spheroidal surface portion is shown with spots.
第11図に示した中央部C′を回転楕円面に構成しであ
るので1点Fに設けた光源から矢印49口の如く該回転
楕円面07区域に入射した光は矢印ハ、二の如く点Sr
(シェード4と光軸)−)との交点上に置いた第2焦
点)に集中する。Since the central portion C' shown in FIG. 11 is configured as a spheroidal surface, the light that enters the spheroidal surface 07 from the light source provided at one point F as shown by arrow 49 is as shown by arrows C and 2. Point Sr
(the second focal point placed on the intersection of the shade 4 and the optical axis)-).
このようにして、回転楕円面C′の反射光によってシェ
ード4の中央付近の光度分布が大きくなるので、該回転
楕円面C′以外の部分の設計が楽になる。具体的には、
シェード上における所望の光度分布から1回転楕円面C
′の反射光で形成される光度分布(中央に集中している
)を差し引いた残りの光度分布を、該回転楕円面C′以
外の部分(反射鏡の中央部)によって形成すれば良い。In this way, the light intensity distribution near the center of the shade 4 is increased by the reflected light from the spheroidal surface C', so that the design of the portion other than the spheroidal surface C' becomes easier. in particular,
One spheroid C from the desired luminous intensity distribution on the shade
The remaining luminous intensity distribution after subtracting the luminous intensity distribution formed by the reflected light of C' (concentrated in the center) may be formed by the portion other than the spheroidal surface C' (the central portion of the reflecting mirror).
上記の回転楕円面C′以外の区域、即ち、第11図に示
した周辺部D(第12図において斑点を付していない部
分)を、設計手法として多数の面素に分割して考える。As a design method, consider dividing the area other than the above-mentioned spheroidal surface C', that is, the peripheral part D shown in FIG. 11 (the part not marked in FIG. 12) into a large number of surface elements.
第14図は、リフレクタ6の反射面の1/4について、
これを多数の面素に分割した状態を模式化して描いた説
明図、第15図は面素Q5の入射光と反射光との光路説
明図である。FIG. 14 shows 1/4 of the reflective surface of the reflector 6.
FIG. 15 is an explanatory diagram schematically depicting a state where this is divided into a large number of surface elements, and FIG. 15 is an explanatory diagram of the optical path of the incident light and reflected light of the surface element Q5.
シェード4の中心S1から任意の距離x5の点Sに対応
するりフレフタ6上の点Qの関係を求める(第11図参
照)、即ち、リフレクタ6の中心Tからxlの距離にあ
る微小面素の集合QI Q−Q2(第12図)の関係
を、次のようにして求める。Find the relationship between a point Q on the reflector 6 corresponding to a point S at an arbitrary distance x5 from the center S1 of the shade 4 (see FIG. 11), that is, a microsurface element located at a distance xl from the center T of the reflector 6. The relationship between the set QI Q-Q2 (Fig. 12) is determined as follows.
まず、初期値としてxl=oのとき、微小面素の集合Q
3−QaQ4は、点S1に反射光が到達するように面素
の方向(法線方向で表わされる)を定める。First, when xl=o as the initial value, the set Q of microsurface elements
3-QaQ4 determines the direction of the surface element (represented by the normal direction) so that the reflected light reaches the point S1.
上記の如く初期値を設定した面素の集合Qs−Q6
Q4の隣接部については、前記の点S1の隣接個所に反
射光が到達するようにその方向を定め、以下同様に繰り
返して計算を進めてゆく。Set of surface elements Qs-Q6 with initial values set as above
Regarding the adjacent portion of Q4, the direction is determined so that the reflected light reaches the portion adjacent to the point S1, and the calculation is repeated in the same manner.
前記のXsとXlとは関数関係をなし
X5 f (x 霊)
である、而して、この関数の定め方については、シェー
ド上における所望の配光分布に基づいて定めるが、具体
的には
f (x+) =axl+b
f (xl) =ax1”+bx1+cf (XI
) =axl”+bx1”+cxl+df (XI
) =alxln+a2xl ”’anXl+an+
1f (XI) =aebX’
といった各種の手法が考えられ、任意に選択し、若しく
は組み合わせて用いることができる5alb、c、dは
定数である。The above-mentioned Xs and Xl have a functional relationship, which is X5 f (x spirit).This function is determined based on the desired light distribution on the shade, but specifically, f (x+) =axl+b f (xl) =ax1”+bx1+cf (XI
)=axl”+bx1”+cxl+df (XI
) =alxln+a2xl ”'anXl+an+
Various methods such as 1f (XI) = aebX' can be considered, and 5alb, c, and d are constants that can be arbitrarily selected or used in combination.
以下、数例を挙げて説明する。A few examples will be described below.
f (xl) =axl+bの場合において、a =0
.5. b = Oと仮定するとf (xl) =
0,5 xlとなりxI=2.x5=1がその解の一つ
である。これを座標面上に表わすと第16図の如くにな
今。In the case f (xl) = axl + b, a = 0
.. 5. Assuming b = O, f (xl) =
0.5 xl and xI=2. x5=1 is one of the solutions. If this is expressed on the coordinate plane, it will now look like Figure 16.
上記の状態を、リフレクタ6の水平断面形状とメリジオ
ナル像面(シェードの上縁)との関係に置き換えると第
17図の如くになる。即ち、リフレクタ6側で2の範囲
の光はメリジオナル像面上の1の範囲に集められ、この
場合の配光パターンは第18図に実線で示した如くにな
る。If the above state is replaced with the relationship between the horizontal cross-sectional shape of the reflector 6 and the meridional image plane (upper edge of the shade), the result will be as shown in FIG. 17. That is, light in two ranges on the reflector 6 side is collected in one range on the meridional image plane, and the light distribution pattern in this case is as shown by the solid line in FIG. 18.
前述の回転楕円面C′による反射光は中央付近に集中し
て、鎖線で示したパターンとなり、実際に有効に作用す
るのは上記双方のパターン(実線と鎖線と)の合計とな
る。The light reflected by the spheroidal surface C' is concentrated near the center, forming the pattern shown by the chain line, and what actually works effectively is the sum of both patterns (the solid line and the chain line).
自動車用前照灯の通常の使用条件においては上記の配光
パターン(第18図)よりも中央部の光度が集中的に高
いことが望まれる。Under normal usage conditions of an automobile headlamp, it is desirable that the luminous intensity in the central portion be concentrated and higher than in the above-mentioned light distribution pattern (FIG. 18).
そこで1次に。So first order.
f (xl) =a xl”+b x1+cにおいてa
=0.125.b=o、c=0と仮定すると、f (x
l) =0.125xl”
となり1例えばxI=4、xs=2が解の一つである。f (xl) = a xl”+b a in x1+c
=0.125. Assuming b=o, c=0, f (x
l) =0.125xl'', and one solution is, for example, xI = 4 and xs = 2.
これを座標上に表めすと第19図の如くであり、リフレ
クタとシェードとの関係は第20図の如くになる。この
場合の配光特性は第21図に実線で示した如くで、前述
の第3図に比して中心光度が高くなる。When this is expressed on the coordinates, it is as shown in FIG. 19, and the relationship between the reflector and the shade is as shown in FIG. 20. The light distribution characteristics in this case are as shown by the solid line in FIG. 21, and the center luminous intensity is higher than that in FIG. 3 described above.
図示を省略するが、先に述べた高式の関数式、f (X
I) =axl”+bxl”+cxl+dとし、更に、
f (XI) =alx+”+a2x4
・=anxl+a n44におけるnの値を4,5と増
すに従って中心光度が高くなり、対数式。Although not shown, the above-mentioned high-level function equation, f (X
I) =axl"+bxl"+cxl+d, and further, f (XI) =alx+"+a2x4
・=anxl+a As the value of n in n44 increases to 4 or 5, the central luminous intensity increases, and is a logarithmic formula.
f (x+) =a ebX’ を用いると、いっそう中心光度が高くなる。f (x+) = a ebX' If you use , the center luminosity will be even higher.
これらの式を適宜に選択すると共に、a、b〜dの定数
を任意に選択して所望の配光特性を求めれば良い、 X
Iの何次式を用いるかによって、更に定数の選択によっ
て、光度分布特性は広汎に変化するので、実用上の精度
範囲において如何なる光度分布特性にすることも可能で
ある。What is necessary is to select these formulas appropriately and arbitrarily select the constants a, b to d to obtain the desired light distribution characteristics.
Since the luminous intensity distribution characteristics vary widely depending on which order of I is used and the selection of constants, any luminous intensity distribution characteristics can be obtained within a practical accuracy range.
前述のプロジェクタ型前照灯においては、(第4図参照
)光源バルブ2のフィラメントが水平に設置されている
場合、このフィラメントから出射した光束は凹面鏡1で
反射されて第2焦点F、に実像を結ぶ、この像が凸レン
ズ3によって前方に投射される。In the above-mentioned projector type headlamp, when the filament of the light source bulb 2 is installed horizontally (see Fig. 4), the light beam emitted from the filament is reflected by the concave mirror 1 and forms a real image at the second focal point F. This image is projected forward by the convex lens 3.
その結果、第10図(B)に示されているように、照度
分布カーブのピーク部(ホットゾーンに相当)に凹凸を
生じる。即ち配光むらが出来る。As a result, as shown in FIG. 10(B), unevenness occurs at the peak portion (corresponding to the hot zone) of the illuminance distribution curve. In other words, uneven light distribution occurs.
このような凹凸を生じると、夜間走行時に運転しにくく
、また、整備作業における最大照度の測定が困難になる
。Such unevenness makes it difficult to drive at night, and also makes it difficult to measure the maximum illuminance during maintenance work.
本発明の目的は、前記公知技術(特開昭62−1864
02号)の長所である「設計の自由度が大きいこと」を
損うことなく、ホットゾーン内の配光むらを無くした(
照度分布が単調な)プロジェクタ型前照灯を提供するに
ある。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned known technology (Japanese Patent Application Laid-open No. 62-1864).
The unevenness of light distribution in the hot zone has been eliminated without compromising the ``great degree of freedom in design,'' which is the advantage of ``No. 02''.
The purpose of the present invention is to provide a projector type headlight (with a monotonous illuminance distribution).
〔課題を解決するための手段〕 第22図は本発明の詳細な説明図である。[Means to solve the problem] FIG. 22 is a detailed explanatory diagram of the present invention.
回転楕円面状の凹面鏡の焦点に、フィラメントを水平に
、かつ光軸と直交せしめて設置したとき、該凹面鏡の各
部分によって結像するフィラメント像は各部分(反射し
た個所)ごとに異なる。第22図(C)は、各反射個所
にフィラメント像を描いたものである。ただし、フィラ
メントの結像範囲を長方形で示した。When a filament is placed horizontally at the focal point of a spheroidal concave mirror and perpendicular to the optical axis, the filament image formed by each part of the concave mirror is different for each part (reflected location). FIG. 22(C) shows filament images drawn at each reflection location. However, the imaging range of the filament is shown as a rectangle.
本(C)図から解るように、次記のような法則性が認め
られる。As can be seen from the diagram in book (C), the following rules are observed.
(イ) 中央部で反射した像は大形で、正しい姿勢であ
る。(b) The image reflected at the center is large and in the correct posture.
(ロ)上方又は下方へゆくに従って像は若干小さくなる
。(b) The image becomes slightly smaller as it moves upward or downward.
(ハ)右方又は左方へゆくに従って像は小さく、特に左
右に縮む。(c) The image becomes smaller as it moves to the right or left, especially to the left or right.
(ニ)斜上、下方へゆくと、像は斜に傾いた姿勢になる
。(d) If you go diagonally upward or downward, the statue will be in a tilted position.
本発明はこうした原理を利用したものである。The present invention utilizes this principle.
第22図(A)は、前記公知技術における第12図を模
式的に簡略化して描いたもので、左右方向に区分した中
央部C’ (斑点を付して示した区域)が回転楕円面で
あり1斑点の無い区域が特殊反射面である。FIG. 22(A) is a schematic and simplified drawing of FIG. 12 in the prior art, in which the center portion C' (area shown with spots) divided in the left and right direction is a spheroidal ellipsoid. The area without a single spot is the special reflective surface.
第22図(B)は本発明におけるリフレクタの模式図(
正面図)であって1斑点を付した区域が回転楕円面であ
る。FIG. 22(B) is a schematic diagram of the reflector in the present invention (
(front view), the area marked with one spot is the spheroidal surface.
中央部と、その右方と、その左方とを含む水平な帯状の
区域(斑点部)が回転楕円面で、その他の部分(上、下
の無斑点部)は前記公知技術におけると同様の特殊反射
面である。The horizontal band-shaped area (spotted area) including the central part, the right side of the central part, and the left side thereof is an ellipsoid of revolution, and the other parts (the upper and lower non-spotted areas) are similar to those in the above-mentioned known technology. It is a special reflective surface.
ただし、左右の呼称については、(正面図であるため)
紙面の左右と反対になっている。However, regarding the names of left and right, (because it is a front view)
The left and right sides of the page are opposite.
プロジェクタ型前照灯における第2焦点付近の集光パタ
ーンは、第7図に示したように左右に長く上下に短い偏
平形となるように構成される(左右に拡散された照明域
を形成するため)。The condensing pattern near the second focal point of a projector-type headlamp is configured to have a flat shape that is long on the left and right and short on the top and bottom, as shown in Figure 7 (forming an illumination area that is diffused in the left and right). For).
その結果、第22図(A)(従来例)で斑点を付して示
した部分C′(主としてホットゾーンを形成する回転楕
円面)によって結ばれる光源像、(詳しくは、第2焦点
に結像するフィラメントの像)は、比較的横に長い形と
なる。As a result, the light source image formed by the spotted portion C' (mainly the spheroidal surface forming the hot zone) in FIG. 22(A) (conventional example), The image of the filament) is relatively elongated laterally.
これに比して、第22図(B)(本発明)に斑点を付し
て示した水平帯状部によって結ばれる光源像は、左右方
向に縮まった形となる。In comparison, the light source image formed by the horizontal band-like portions shown with spots in FIG. 22(B) (present invention) has a shape that is shrunk in the left-right direction.
従来例(A)においては、横に広い像を結ぶ縦の区域の
反射面でホットゾーンを形成したので、フィラメントの
コイル形状が投影されてホットゾーン内に配光むらを生
じた。In the conventional example (A), since the hot zone was formed by a reflective surface in a vertical area forming a horizontally wide image, the coil shape of the filament was projected, causing uneven light distribution within the hot zone.
本発明(B)では、左右に縮んだ像を結ぶ水平な帯状の
区域(中央・右・左の斑点部)でホットゾーンを形成さ
せたので、水平姿勢のフィラメントのコイル形状が左右
に縮み、配光むらを無くする。In the present invention (B), a hot zone is formed in a horizontal band-shaped area (center, right, and left spots) connecting left and right shrunk images, so the coil shape of the filament in a horizontal position shrinks left and right. Eliminate uneven light distribution.
第1図は本発明に係るプロジェクタ型前照灯の一実施例
における構成・作用の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure and operation of an embodiment of a projector type headlamp according to the present invention.
第1図(A)は本実施例における凹面鏡7の正面図を模
式的に描いてあり、本質的には前述の第22図(B)と
同様の構成である。FIG. 1(A) schematically depicts a front view of the concave mirror 7 in this embodiment, and the configuration is essentially the same as that of FIG. 22(B) described above.
すなわち、斑点を付して示した中央部、右方部、左方部
は1回転楕円面状部分であり、斑点を付していない上、
下の部分は前記公知文献(特開昭62−186402)
と同様の特殊面である。That is, the central, right, and left parts shown with spots are one spheroidal part, and the spots are not shown.
The lower part is from the above-mentioned known document (Japanese Unexamined Patent Publication No. 186402/1986)
It is a special aspect similar to .
いま仮りに、上記公知技術におけるが如く1回転楕円面
で構成された中央部の上方の区域に点a。Let us now temporarily place a point a in the area above the central part formed by one spheroidal surface as in the above-mentioned known technique.
b、cをとって考察すると、フィラメントから出た光が
これらの点a、b、cで反射されて結線する範囲の概略
は1本第1図(B)に示したa’、b’。Considering b and c, the outline of the range where the light emitted from the filament is reflected at these points a, b, and c and connected is a' and b' shown in Figure 1 (B).
C′の如く、比較的左右に拡がった区域となる。As shown in C', the area is relatively spread from side to side.
図示を省略したが、凹面鏡7の中央の下方部は同上方部
と対称であり、従ってフィラメントの像も同様になる。Although not shown, the central lower part of the concave mirror 7 is symmetrical to the upper part thereof, and therefore the image of the filament is also similar.
本第1図(A)に示した中央部の右方の区域に点jek
mQをとって考察すると、本第1図(C)に示したjZ
k′、Q’の範囲にフィラメント像が結ばれ、前記(
B)に比して左右方向に縮んだ区域となる。A point jek is placed in the area to the right of the center shown in Figure 1 (A).
Taking mQ and considering it, jZ shown in Figure 1 (C) of this book
A filament image is formed in the range of k' and Q', and the above (
The area is shrunk in the left and right direction compared to B).
第1図(A)に示した左方の区域も、第1図(C)に比
して同様(勝手違い)である。The left area shown in FIG. 1(A) is also similar (opposed) compared to FIG. 1(C).
凹面鏡7の四隅の部分の内、左上の区域に点d。Point d is located in the upper left area of the four corners of the concave mirror 7.
s、fをとって考察すると、フィラメント像の結像範囲
はそれぞれ第1図(D)に示したd’、e’。Considering s and f, the imaging range of the filament image is d' and e', respectively, as shown in FIG. 1(D).
f′の如くである。It is like f'.
右下部については、上に述べた第1図(D)と同様であ
る。The lower right portion is the same as in FIG. 1(D) described above.
凹面鏡7の左下部の点g+)lelで反射したフィラメ
ント像の範囲は第1図(E)のg′、h′。The range of the filament image reflected at the lower left point g+)lel of the concave mirror 7 is g' and h' in FIG. 1(E).
i′の如くになる。右上部もこれと同様である。It becomes like i'. The same applies to the upper right corner.
上述の第1図CB)、(C)においては1点at b。In Figure 1 CB) and (C) above, 1 point at b.
cyJ*に+ +2におけるフィラメント像の範囲(第
2焦点付近での結像範囲)のみを概略的にa′、b′、
c′、j′、に′、Q′として示したが、それぞれのフ
ィラメント像の形状を第2図に示す。In cyJ*, only the range of the filament image at +2 (imaging range near the second focal point) is roughly expressed as a', b',
Fig. 2 shows the shape of each filament image.
本第2図は、作用説明のため、凹面鏡全面を回転楕円面
で構成した場合を描いた。In order to explain the operation, FIG. 2 depicts a case where the entire surface of the concave mirror is constituted by an ellipsoid of revolution.
第2図に示したa′は5点aにおいて反射した光束の、
第2焦点付近における結像形状である。a' shown in Figure 2 is the luminous flux reflected at five points a,
This is the image formation shape near the second focal point.
同様に、b′は点すにおける反射像の形状、c′は点C
における反射像の形状。Similarly, b' is the shape of the reflected image at point C, and c' is the shape of the reflected image at point C.
The shape of the reflected image.
j’、kI、 Qlは点、j、に、 Qにおける反射像
の形状である。j', kI, Ql are the shapes of the reflected images at Q at point j.
反射像a1. bl、 cIが重畳すると1図示の(a
’+b’+c’)の如くになり、比較的コイル状フィラ
メントの輪郭を表わしているので、このような像を結ぶ
個所(点a、b、cを含む上、下の区域)は、回転楕円
面とせず、前記の特殊面とする。Reflection image a1. When bl and cI are superimposed, (a
'+b'+c'), which relatively represents the outline of a coiled filament, so the area where such an image is formed (the upper and lower areas including points a, b, and c) is a spheroid. Instead of a surface, use the above-mentioned special surface.
一方、反射像j ’、 k’、a′が重畳すると1図示
の(j’+に’+g’)の如くになり、コイル状のフィ
ラメントの形状はほとんど見わけられないので、配光む
らを生じない。On the other hand, when the reflected images j', k', and a' are superimposed, it becomes as shown in Figure 1 ('+g' on j'+), and the shape of the coiled filament is almost indistinguishable. Does not occur.
第2図に示したフィラメントの重畳像(j′+に′+Ω
′)はスクリーン上において第1@ (F)の如くホッ
トゾーン(j+に十〇)を形成する。The superimposed image of the filament shown in Figure 2 (j′+ is ′+Ω
') forms a hot zone (10 on j+) on the screen as shown in the first @ (F).
このホットゾーンj十に+2は第2図に示したフィラメ
ント像j’+に’+a’の投影であるから配光むらを伴
わない。Since this hot zone j+2 is a projection of '+a' onto the filament image j'+ shown in FIG. 2, there is no uneven light distribution.
第1図(A)に斑点を付して示した部分以外の上。Above the areas other than those marked with spots in Figure 1 (A).
下部での反射光束は、第1図(F)に示した拡散部を形
成する。この拡散部の配光特性は、前述した公知技術(
特開昭62−186402)を適用して反射面を構成す
る多数の面素を想定すると共に、所望の配光パターンに
対応するシェード上の光度分布から前記回転楕円反射面
からの反射光を減算した所望光度分布を設定し、前記多
数の面素はそれぞれの入射光を反射して前記所望の光度
分布を形成するように各面素の方向を設定することによ
り、設計的に任意に構成することが出来る。The reflected light beam at the bottom forms the diffuser shown in FIG. 1(F). The light distribution characteristics of this diffusion section can be determined by the known technology (
Applying JP-A-62-186402), a large number of surface elements constituting the reflective surface are assumed, and the reflected light from the spheroidal reflective surface is subtracted from the luminous intensity distribution on the shade corresponding to the desired light distribution pattern. The desired luminous intensity distribution is set, and the direction of each surface element is set so that each of the plurality of surface elements reflects the incident light to form the desired luminous intensity distribution. I can do it.
以上説明したように1本発明を適用したプロジェクタ型
前照灯は、その配光特性を設計的に任意に構成する自由
度が大きく、しかもホットゾーン内部の配光むらを防止
し得るという、優れた実用的効果を奏する。As explained above, the projector-type headlamp to which the present invention is applied has the advantage that it has a large degree of freedom in designing its light distribution characteristics as desired, and can prevent uneven light distribution inside the hot zone. It has practical effects.
第1図(A)は凹面鏡の正面図を模式的に区分した説明
図、第1図(B)〜(E)はフィラメントの結像範囲の
説明図、第1図(F)はスクリーン上の配光特性の説明
図である。Figure 1 (A) is an explanatory diagram that schematically divides the front view of the concave mirror, Figures 1 (B) to (E) are explanatory diagrams of the imaging range of the filament, and Figure 1 (F) is an explanatory diagram of the image forming area on the screen. FIG. 3 is an explanatory diagram of light distribution characteristics.
第2図は凹面鏡の各点で反射したフィラメントの像を示
した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing images of the filament reflected at various points on the concave mirror.
第3図乃至第10図は一般に用いられているプロジェク
タ型前照灯の説明図である。FIGS. 3 to 10 are explanatory diagrams of commonly used projector type headlamps.
第11図乃至第21図は、最新の公知技術(特開昭62
−186402)に係るプロジェクタ型前照灯の説明図
である。11 to 21 show the latest known technology (Japanese Unexamined Patent Publication No. 62
-186402) is an explanatory diagram of a projector type headlamp according to the invention.
第22図は本発明の基本的構成の説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of the basic configuration of the present invention.
1・・・凹面反射鏡、2・・・光源バルブ、3・・・凸
レンズ、4,4′・・・シェード、4a・・・シェード
上端に設けたカットライン、5,6・・・リフレクタ、
7・・・本発明の一実施例における凹面鏡。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Concave reflecting mirror, 2... Light source bulb, 3... Convex lens, 4, 4'... Shade, 4a... Cut line provided at the upper end of the shade, 5, 6... Reflector,
7... Concave mirror in one embodiment of the present invention.
Claims (1)
源バルブから出射した光が反射鏡で反射されて焦点を結
び、凸レンズによって前記反射光を前方に投射するプロ
ジェクタ型前照灯において、 (a)前記反射鏡の中央部と、該中央部の左、右部とを
含めた水平な帯状の区域とを想定し、 (b)上記水平帯状区域以外の上、下部分を想定し、 (c)前記水平帯状部の反射面は、第1焦点を光源バル
ブ近傍に置き第2焦点をシェード近傍に置く回転楕円面
とし、 (d)前記上、下部の反射面は、その反射面を構成する
多数の面素を想定すると共に、所望の配光パターンに対
応するシェード上の光度分布から前記回転楕円反射面か
らの反射光を減算した所望光度分布を設定し、前記多数
の面素はそれぞれの入射光を反射して前記所望の光度分
布を形成するように各面素の方向を設定し、これら多数
の面素を組み上げて滑らかに連設したことを特徴とする
、 プロジェクタ型の前照灯。[Claims] 1. A projector in which a light source bulb is installed near the focal point of a reflecting mirror, the light emitted from the light source bulb is reflected by the reflecting mirror and focused, and the reflected light is projected forward by a convex lens. In the type headlight, (a) a horizontal band-shaped area including the central part of the reflector and the left and right parts of the central part is assumed; (b) above the horizontal band-shaped area, (c) the reflective surface of the horizontal strip is a spheroidal surface with a first focal point near the light source bulb and a second focal point near the shade; (d) the upper and lower reflective surfaces assumes a large number of surface elements constituting the reflective surface, and sets a desired luminous intensity distribution by subtracting the reflected light from the spheroidal reflective surface from the luminous intensity distribution on the shade corresponding to the desired light distribution pattern, The direction of each of the plurality of surface elements is set so as to reflect each incident light to form the desired luminous intensity distribution, and the large number of surface elements are assembled and arranged smoothly. A projector-type headlight.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63116859A JPH01289001A (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Projector type head light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63116859A JPH01289001A (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Projector type head light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01289001A true JPH01289001A (en) | 1989-11-21 |
Family
ID=14697397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63116859A Pending JPH01289001A (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Projector type head light |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH01289001A (en) |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63116859A patent/JPH01289001A/en active Pending
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