KR20010015188A

KR20010015188A - 전조등 및 그 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법

Info

Publication number: KR20010015188A
Application number: KR1020000038455A
Authority: KR
Inventors: 나카타유타카
Original assignee: 모치마루 마모루; 이치코 고교가부시키가이샤
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2001-02-26
Also published as: EP1070912A2; US6527425B1; EP1070912B1; JP4395220B2; KR100478579B1; EP1070912A3; JP2001035215A; DE60042229D1

Abstract

고휘도감이 상실되지 않고 내부를 보기 어렵게 한다. 광학설계상의 자유도가 크다.

렌즈로서 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)를 사용하고, 리플렉터로서 소정의 배광패턴으로 제어하는 리플렉터(6, 7)를 사용한다.

그 결과 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)를 사용하므로 광의 굴절에 의해 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않고, 내부를 어느 정도 보기 어렵게 된다. 리플렉터(6, 7)에서 반사제어된 반사광(L24, L25)을 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)에서 다시 굴절제어해서 외부에 출사광(L34, L35)으로서 조사할 수 있기 때문에, 광학설계상의 자유도가 커진다.

리플렉터(2)의 가설정공정, 편차산출공정, 리플렉터(6, 7)의 본설정공정의 컴퓨터로 소정의 프로그램에 따라서 처리함으로써, 상기 리플렉터(6, 7)를 고정도, 고속도, 고자유도로 제어할 수가 있다.

Description

전조등 및 그 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법{HEAD LAMP AND MANUFACTURING METHOD OF THE REFLECTOR FOR THE HEAD LAMP}

발명의 속한 기술분야

본 발명은 주로 리플렉터에서 배광패턴의 제어를 행하는 전조등에 관한 것으로, 특히, 내부 금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부를 어느 정도 보기 어렵게 하고, 또 광학설계상의 자유도가 큰 전조등 및 그 전조등에 있어서의 리플렉터 제조방법에 관한 것이다.

종래의 기술

이하, 이 종류의 종래의 전조등을 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

도 8에 있어서 1은 광원이다. 이 광원(1)은 싱글필라멘트 또는 더블필라멘트의 할로겐램프, 백열등, 방전등 등(소위 H1, H3, H4, H7, H11 등)을 사용한다. 이 광원(1)은 후술하는 등실(10)내에 배치되어 있다.

도 8에 있어서, 2는 리플렉터이다. 이 리플렉터(2)는 자유곡면의 반사면이 복합적으로 조합되어 이루어진다. 이 리플렉터(2) 반사면은 알루미늄증착이나 은색도장 등에 의해 금속의 고휘도감을 나타낸다. 또, 이 예에 있어서의 리플렉터(2)는 도 9와 같이, 수직으로 6개로 분할되어 있다. 이 6개로 분할된 반사면블록(또는 반사면 세그멘트; 21∼26)의 경계선(이음매)은 도시하는 바와 같이 반사면블록(21∼26)이 독립해서 보이는 것과 반사면블록(21∼26)이 연속하여 보이지 않는 것이 있다. 또, 이 리플렉터(2)에 있어서는 반사면블록을 수직방향으로 분할한 것이지만, 수평방향으로 분할한 것, 방사방향으로 분할한 것, 수직방향 수평방향 방사방향을 적절히 조합한 것이라도 된다. 즉, 디자인을 고려하여 리플렉터(2)의 반사면블록을 분할한다.

상기의 자유곡면으로 이루어지는 리플렉터(2)의 상세한 것에 대해서는 가령 「Mathematical Elements for Computer Graphics」(Devid F. Rogers, J Alan Adams)에 기재되어 있다. 즉, 후술하는 평렌즈(3)를 사용할 경우에 있어서의 상기 리플렉터(2)의 반사면은 하기 수학식 1의 일반식으로 구해진다.

그리고, 하기 수학식 1의 일반식의 파라메트릭함수를 하기 수학식 2에 도시한다. 이 하기 수학식 2의 파라메트릭함수에 구체적인 수치, 가령 포물선면상의 포인트 등을 대입함으로써 후술하는 평렌즈(3)를 사용할 경우에 있어서, 상기 리플렉터(2)의 구체적 반사면이 얻어진다.

이 리플렉터(2)의 초점(F)에 있어서는 엄밀한 의미에서의 단일 초점을 가지고 있으나, 복수의 반사면 상호의 초점거리의 차이가 근소하며 거의 동일 초점을 공유하고 있으므로, 이 거의 동일한 초점을 본 명세서에 있어서는 의사초점(또는 간단히 초점)이라 한다. 동일하게, 이 리플렉터(2)의 광축(Z-Z)에 있어서는 엄밀한 의미에서의 단일 광축을 갖지 않으나, 복수의 광축의 차이가 근소하여 거의 동일 광축을 공유하고 있기 때문에 이 거의 동일 광축을 본 명세서 및 본 도면에 있어서는 의사광축(또는 간단히 광축; Z-Z)이라 부르기로 한다.

또, 상기 리플렉터(2)는 램프하우징과 일체이지만, 램프하우징과 별체라도 좋다.

도 8에 있어서, 3은 렌즈이다. 이 렌즈(3)는 외면과 내면이 거의 평행을 이루는 평렌즈, 소위 소통(素通)렌즈(본 명세서에 있어서는 평렌즈라 함)이다. 또, 이 평렌즈(3)의 외면, 내면은 평면이나 곡면이나 다 좋다. 이 평렌즈(3)와 상기 리플렉터(2)에 의해 등실(10)이 구획형성된다.

상기 광원(1)을 점등하면, 그 광원(1)으로부터의 광(L1)이 리플렉터(2)에서 반사되고, 그 반사광(L2)이 평렌즈(3)를 거쳐 출사광(L3)으로서 외부로 소정의 배광패턴으로 조사된다. 여기서 소정의 배광패턴이란, 유럽배광규격(ECEReg.) 또는 이에 준한 것(가령 일본국내 형식인정기준 등), 북미배광규격의 FMVSS 등의 배광규격에 적합한 배광패턴을 말한다. 그리고, 이 예에 있어서의 소정의 배광패턴은 도 10과 같이 하향등의 배광패턴이다. 이 도시한 하향등 배광패턴은 좌측통행구분의 것으로, 우측통행구분의 하향등 배광패턴은 이 도시된 하향등 배광패턴과 좌우 반대가 된다.

도 10에 도시된 소정의 하향등 배광패턴은 리플렉터(2)의 각 반사면블록(21∼26)에서 제어된다. 즉, 도 9에 도시된 리플렉터(2)중 좌측에서 첫번째 반사면블록(21)에 있어서는 도 11(A)에 도시된 배광패턴이, 좌측에서 두번째 반사면블록(22)에 있어서는 도 11(B)에 도시된 배광패턴이, 좌측에서 세번째 반사면블록(23)에 도시된 도 11(C)에 도시된 배광패턴이, 좌측에서 네번째 반사면블록(24)에 있어서는 도 11(D)에 도시된 배광패턴이, 좌측에서 다섯번째 반사면블록(25)에 있어서는 도 11(E)에 도시된 배광패턴이, 좌측에서 여섯번째 반사면블록(26)에 있어서는 도 11(F)에 도시된 배광패턴이, 각각 제어되어 얻어지고, 이 각 반사면블록(21∼26)에 의해 제어되어 얻는 배광패턴(도 11(A), (B), (C), (D), (E), (F))을 합성함으로써 도 10의 소정 하향등의 배광패턴이 제어되어 얻어지게 된다.

또, 상기 도 10에 도시된 소정의 하향등 배광패턴 이외에도 상향등용 광원(도시 생략) 및 리플렉터(도시 생략)에 의해 도시하지 않은 소정의 상향등의 배광패턴이 얻어진다.

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 상기 종래의 전조등은 평렌즈(3)를 사용하는 것이기 때문에 이 평렌즈(3)를 통하여 내부(등실(10))가 잘 보인다. 내부가 잘 보이므로 등실(10)내의 마무리를 정성들여 행할 필요가 있고, 그만큼 내부 마무리가 번거로워진다.

또, 평렌즈(3)는 리플렉터(2)에서 반사제어된 반사광(L2)을 제어하지 않고 그대로 투과시켜 버리므로 광학설계상의 자유도가 작다.

본 발명의 목적은 내부 금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부를 어느 정도 보기 어렵게 하고 또, 광학설계상의 자유도가 큰 전조등 및 그 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1(A)는 오목렌즈를 사용한 경우의 본 발명의 개요를 도시한 설명도, (B)는 볼록렌즈를 사용한 경우의 본 발명의 개요를 도시한 설명도,

도 2(A)∼(F)는 도 1(A)에 도시한 오목렌즈와 도 8 및 도 9에 도시한 리플렉터에 의해 얻어지는 배광패턴으로, 컴퓨터의 시뮬레이션으로 얻은 배광패턴을 간략화한 배광패턴 설명도,

도 3(A)∼(F)는 도 1(B)에 도시한 볼록렌즈와 도 8 및 도 9에 도시한 리플렉터에 의해 얻어지는 배광패턴으로, 컴퓨터의 시뮬레이션으로 얻은 배광패턴을 간략화한 배광패턴 설명도,

도 4는 본 발명의 전조등의 일 실시형태를 도시하고, (A)는 오목렌즈를 사용한 경우의 개략단면도, (B)는 볼록렌즈를 사용한 경우의 개략단면도,

도 5는 본 발명의 전조등에 있어서의 리플렉터 제조방법의 일 실시형태를 도시한 흐름도,

도 6은 광학설계 시뮬레이션에 입력하는 데이터를 도시한 설명도로, (A)는 정면도, (B)는 (A)에 있어서의 B-B선 단면도, (C)는 A에 있어서의 C-C선 단면도, (D)는 (C)에 있어서의 D부분의 확대도,

도 7은 본 발명 전조등의 변형예를 도시하고, (A)는 정면도, (B)는 (A)에 있어서의 B-B선 단면도,

도 8은 평렌즈를 사용한 종래 전조등의 개략종단면도,

도 9는 동일하게 리플렉터 표면도,

도 10은 소정 하향등의 배광패턴도(등조도 곡선도),

도 11(A)∼(F)는 도 8에 도시한 평렌즈와 도 8 및 도 9에 도시한 리플렉터에 의해 얻는 배광패턴으로, 컴퓨터의 시뮬레이션으로 얻은 배광패턴을 간략화한 배광패턴 설명도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 광원 10: 등실(燈室)

2: 평렌즈용 리플렉터 21∼26: 반사면 블록

3: 평렌즈 4: 오목렌즈

5: 볼록렌즈 6: 오목렌즈용 리플렉터

7: 볼록렌즈용 리플렉터

L1, L14, L15: 광원으로부터의 광

L2, L24, L25: 리플렉터로 반사된 반사광

L3, L34, L35: 렌즈에서 출사된 출사광

과제를 해결하기 위한 수단

이하, 본 발명의 개요를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 3중에서, 도 8 내지 도 11과 같은 부호는 동일한 것으로 도시한다.

본 발명(청구항 1, 2, 3에 관한 발명)은 상기 목적을 달성하기 위하여 렌즈는 오목렌즈(4) 또는 및 볼록렌즈(5)를 사용하고, 리플렉터는 상기 오목렌즈(4)를 투과하는 출사광(L34) 또는 및 상기 볼록렌즈(5)를 투과하는 출사광(L35)을 각각 소정의 배광패턴으로 제어하는 리플렉터(6, 7)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

그 결과, 본 발명의 전조등은 오목렌즈(4) 또는, 및 볼록렌즈(5)를 사용하는 것이기 때문에 이 오목렌즈(4) 또는, 및 볼록렌즈(5)를 통하여 내부를 보면 광의 굴절(도 1중의 실선화살표(L24, L34, L25, L35) 참조)에 의해 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부가 어느 정도 보기 어렵게 된다. 때문에, 내부 마무리를 그다지 정성들여 행할 필요가 없어 그만큼 내부마무리가 쉬워진다.

또, 오목렌즈(4) 또는 및 볼록렌즈(5)에 의해 리플렉터(6, 7)에서 반사제어된 반사광(L24, L25)을 다시 굴절제어하여 외부로 출사광(L34, L35)으로서 조사할 수 있으므로 평렌즈(2)와 비교하여 광학설계상의 자유도가 크게 된다.

또, 본 발명(청구항 4에 관한 발명)은 동일하게 상기 목적을 달성하기 위하여,

리플렉터(2)와 평렌즈(3)에 의해 목표 배광패턴(도 10 및 도 11)이 얻어지도록 리플렉터(2)를 가설정하는 공정과,

상기 공정으로 가설정된 리플렉터(2)와 오목렌즈(4) 또는 및 볼록렌즈(5)에 의해 얻어지는 배광패턴(도 2, 도 3)과, 상기 목표배광패턴(도 11)의 어느 하나를 산출하는 공정과,

상기 공정으로 산출된 편차가 거의 0이 되도록 상기 가설정의 리플렉터(2)를 오목렌즈(4)용 리플렉터(6) 또는 및 볼록렌즈(5)용 리플렉터(7)로 본설정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그 결과, 본 발명의 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법은 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부를 어느 정도 보기 어렵게 하고, 또, 광학설계상의 자유도가 큰 전조등에 있어서의 리플렉터(6, 7)를 제조할 수 있다. 게다가, 상기 리플렉터(2)의 가설정공정, 편차산출공정, 리플렉터(6, 7)의 본 설정공정을 컴퓨터로 소정의 프로그램에 따라 처리함으로써 상기 전조등에 있어서의 리플렉터(6, 7)를 고정도, 고속도, 고자유도로 제조할 수 있다.

즉, 상기 수학식 1의 일반식 및 상기 수학식 2의 파라메트릭함수에 의거하여 변화시킨 일반식 및 파라메트릭함수로 제작된 리플렉터(2)의 반사면에 의해 상기의 목표배광패턴이 얻어진다.

여기서, 상기 공정을 도 1(A) 및 (B)를 참조하여 더 상세히 설명한다.

우선, 리플렉터(2)의 가설정공정에 있어서, 파선으로 도시하는 평렌즈(3)와 리플렉터(2)에 의해 목표하는 소정의 배광패턴(도 10 및 도 11 참조)이 얻어지도록 리플렉터(2)를 가설정한다. 이 때, 가설정 리플렉터(2) 및 평렌즈(3)에 있어서의 광로는 파선화살표 및 부호 L1, L2, L3으로 도시하는 광로가 된다.

다음에, 편차산출공정에 있어서, 가설정 리플렉터(2)를 그대로 바꾸지 않고, 평렌즈(3)를 실선으로 도시하는 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)로 바꾸면 2점쇄선 화살표 및 부호(L1, L2, L4, L5)로 도시하는 바와 같은 출사광(L4, L5)이 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)에서 굴절한다. 이 때문에, 상기 가설정 리플렉터(2) 및 평렌즈(3)에 의해 얻어지는 목표배광패턴(도 11)과, 가설정리플렉터(2) 및 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)에 의해 얻어지는 배광패턴(도 2, 도 3) 사이에는 편차가 생기기 때문에 그 편차를 산출한다.

그리고 나서, 리플렉터(6, 7)의 본설정공정에 있어서, 상기 편차가 0이 되게, 즉, 평렌즈(3) 및 가설정리플렉터(2)에 의한 출사광(L3; 도 1중의 파선화살표)과 오목렌즈(4) 및 리플렉터(6)에 의한 출사광(L34; 도 1(A)중의 실선화살표), 볼록렌즈(5) 및 리플렉터(7)에 의한 출사광(L35; 도 1(B)중의 실선화살표)이 거의 평행이 되도록 가설정리플렉터(2)를 실선으로 도시하는 오목렌즈(4)용 리플렉터(6), 볼록렌즈(5)용 리플렉터(7)로 본설정한다.

그 결과, 오목렌즈(4)와 리플렉터(6)에 의해 얻어지는 광로는 도 1(A) 도시한 바와 같이 실선화살표 및 부호(L14, L24, L34)로 도시하는 광로가 되고, 또, 볼록렌즈(5)와 리플렉터(7)에 의해 얻어지는 광로는 도 1(B)에 도시된 바와 같이 실선화살표 및 부호(L15, L25, L35)로 도시하는 광로가 되고, 상기 편차가 0이 되며, 목표하는 소정의 배광패턴(도 10 및 도 11)이 얻어지게 된다.

또, 도 1에 있어서, 광원(1)으로부터의 광(L1) 및 반사광(L2)의 파선화살표와 2점쇄선 화살표는 도면 해독상 떨어져 도시되어 있으나 실제는 동일광로상에 위치한다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명의 전조등 및 그 전조등에서의 리플렉터 제조방법의 일실시형태를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도면중, 도 1 내지 도 3 및 도 8 내지 도 11과 동일부호는 동일한 것을 도시한다. 또, 도시하는 전조등은 좌측통행 구분의 자동차에 장비되는 것으로, 우측통행 구분의 자동차에 장비되는 전조등은 이 도시한 전조등과 좌우 반대가 된다.

도 4(A) 및 (B)는 본 발명 전조등의 일실시형태를 도시한 개략단면도이다.

도 4(A)에 있어서, 렌즈는 오목렌즈(4)를 사용한다. 또, 리플렉터는 상기 오목렌즈(4)를 투과하는 출사광(L34)을 소정의 배광패턴으로 제어할 수 있는 리플렉터(6)를 사용한다.

또, 도 4(B)에 있어서, 렌즈는 볼록렌즈(5)를 사용한다. 또, 리플렉터는 상기 볼록렌즈(5)를 투과하는 출사광(L35)을 소정의 배광패턴으로 제어할 수 있는 리플렉터(7)를 사용한다.

상기 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)의 표면(등실(10)과 대향하는 면과 반대측의 면)과 이면(등실(10)과 대향하는 면)은 토러스곡면 또는 자유곡면을 사용한다. 또, 상기 리플렉터(6, 7) 표면(등실(10)과 대향하는 면으로, 반사면)은 자유곡면을 사용한다. 또, 이 리플렉터(6, 7)는 도 9에 도시된 리플렉터(2)와 동일하게 수직으로 6개로 분할된 반사면 블록으로 된다. 또, 상기 자유곡면은 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline Surface)를 사용한다.

이 실시형태에 있어서의 본 발명의 전조등은 이상과 같은 구성으로 이루어지기 때문에 도 4(A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 광원(1)을 점등하면 그 광원(1)으로부터의 광(L14, L15)이 리플렉터(6, 7)에서 반사되고, 그 반사광(L24, L25)이 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)를 거쳐 출사광(L34, L35)으로서 외부로, 도 11에 도시된 소정의 하향등배광패턴으로 조사된다.

이와 같이, 이 실시형태에 있어서의 본 발명의 전조등은 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)를 사용하기 때문에 이 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)를 통하여 내부 등실(10)내를 보면 광의 굴절(도 4중의 실선화살표(L24, L34, L25, L35)를 참조)에 의해 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않으며, 내부가 어느 정도 보기 어렵게 된다. 때문에, 내부 마무리를 그다지 정성들여 행할 필요가 없어서, 그만큼 내부마무리가 쉬워진다. 또, 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)에 의해 리플렉터(6, 7)에서 반사제어된 반사광(L24, L25)을 다시 굴절제어하여 외부로 출사광(L34, L35)으로서 조사할 수 있으므로 평렌즈(3)와 비교하여 광학설계상의 자유도가 커진다.

도 5는 본 발명의 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법의 일실시형태를 도시한 흐름도이다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 전조등에 있어서의 리플렉터 제조방법의 일실시형태를 상세히 설명한다.

우선 ①에 있어서, 마이크로컴퓨터(도시 생략)에 데이터를 입력한다. 이 데이터는 가령 데이터베이스의 설계시방 등에서 전조등 자체의 디자인 및 전조등을 탑재하는 자동차 디자인을 고려하여 선정된다. 이 데이터로는 광원(1)의 종류, 리플렉터(2, 6, 7)의 크기 및 표면형상, 리플렉터(2, 6, 7)의 반사면블록의 분할, 렌즈(3, 4, 5)의 크기 및 표면형상 및 이면형상, 목표배광패턴 등등이다.

다음에 ②에 있어서, 상기 ①에서 입력된 데이터에 의거하여 평렌즈(2)와의 조합에 의해 목표배광패턴(도 10, 도 11)이 얻어지도록 리플렉터(2)를 가설정하는 처리가 행해진다. 이 가설정 리플렉터(2)는 NURBS의 자유곡면에 있어서의 콘트롤포인트, 법선벡터 등에 의해 자동적으로 설정된다.

이어서 ③에 있어서, 상기 ②의 처리에 의해 얻은 가설정 리플렉터(2)를 그대로 바꾸지 않고, 평렌즈(3)를 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)로 바꾸는 처리가 행해진다. 이 때, 레이트레이싱 수법에 의해 모델화된 광원(1)으로부터의 광(L1)이 리플렉터(2)에서 반사되고, 그 반사광(L2)이 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)에서 굴절되고, 그 후 출사광(L4, L5)으로서 전방의 스크린(도시 생략)상에 도달하여 만들어지는 이미지의 배광패턴(도 2, 도 3)이 계산하여 얻어진다.

그리고, ④에 있어서, 상기 ②의 처리로 얻어지는 목표배광패턴(도 11)과 상기 ③의 처리로 얻어지는 배광패턴(도 2, 도 3)과의 편차를 산출하는 처리가 행해진다. 이 편차는 도 1 내지 도 3을 참조하여 앞서 상세히 설명한 바와 같이, 오목렌즈(4), 볼록렌즈(5)에 있어서의 광의 굴절에 의해 생기는 것이다.

그리고, ⑤ 및 ⑥에 있어서, 상기 ④의 처리로 산출된 편차가 0이 되도록 가설정 리플렉터(2)를 오목렌즈(4)용 리플렉터(6), 볼록렌즈(5)용 리플렉터(7)로 본설정하는 처리가 행해진다. 즉, 상기 ③의 처리로 얻어지는 배광패턴(도 2, 도 3)이 상기 ②의 처리로 얻어지는 목표배광패턴(도 11)이 되도록 리플렉터(2, 6, 7)의 NURBS의 자유곡면을 자동적으로 수정변형하여 최적의 NURBS의 자유곡면을 형성한다. 이 ⑤ 및 ⑥의 처리는 레이트레이싱 수법으로, 광원(1)으로부터의 광(L1, L14, L15)이 리플렉터(2, 6, 7)에서 반사되고, 그 반사광(L2, L24, L25)이 렌즈(3, 4, 5)에서 굴절되고, 그 후 출사광(L3, L4, L34, L5, L35)로서 전방의 스크린(도시 생략)상에 도달하는 광선추적계산을 반복한다.

그리고, 상기 편차가 거의 0이 된 곳에서 오목렌즈(4)용 리플렉터(6), 볼록렌즈(5)용 리플렉터(7)가 본설정된 것이 되고, ⑦에서, 본설정된 오목렌즈(4)용 리플렉터(6), 볼록렌즈(5)용 리플렉터(7)의 데이터가 출력된다.

이와 같이, 이 실시예에 있어서의 본 발명의 리플렉터 제조방법은 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부를 어느 정도 보기 어렵게 하고, 또 광학설계상의 자유도가 큰 전조등에 있어서의 리플렉터(6, 7)를 제조할 수 있다. 게다가, 상기 ②, ③, ④, ⑤, ⑥의 처리 즉, 리플렉터(2)의 가설정공정, 편차산출공정, 리플렉터(6, 7)의 본설정공정을 컴퓨터로 소정의 프로그램에 따라 처리함으로써 상기 전조등에 있어서의 리플렉터(6, 7)를 고정도, 고속도, 고자유도로 제조할 수 있다.

다음에, 본 발명의 볼록렌즈를 갖는 전조등 및 오목렌즈를 갖는 전조등과, 종래의 평렌즈를 갖는 전조등의 광학설계 시뮬레이션을 시행한 결과에 대하여 상세히 설명한다.

도 6은 광학설계 시뮬레이션에 입력하는 데이터를 도시한 설명도이다.

이 도면에 있어서의 데이터 치수는 각각,

Ar = 리플렉터(2, 6, 7)의 수평치수(mm)

Br = 리플렉터(2, 6, 7)의 수직치수(mm)

Al = 렌즈(3, 4, 5)의 수평치수(mm)

Bl = 렌즈(3, 4, 5)의 수직치수(mm)

T = 렌즈(3, 4, 5)의 (광축 Z-Z에 있어서의) 두께치수(mm)

Sv = 렌즈(3, 4, 5)의 (광축 Z-Z에 있어서의) 측면경사각도(°)

Sh = 렌즈(3, 4, 5)의 (광축 Z-Z에 있어서의) 평면경사각도(°)

Rvo = 렌즈(3, 4, 5) 표면의 측면광축 Z-Z에 있어서의 곡율반경(mm)

Rho = 렌즈(3, 4, 5) 표면의 평면광축 Z-Z에 있어서의 곡율반경(mm)

Rvi = 렌즈(3, 4, 5) 이면의 측면광축 Z-Z에 있어서의 곡율반경(mm)

Rhi = 렌즈(3, 4, 5) 이면의 평면광축 Z-Z에 있어서의 곡율반경(mm)

F = 초점거리(mm)

Lf = 필라멘트의 길이(mm)

Rf = 필라멘트의 반경(mm)

이다.

상기 데이터를 하기 표 1 및 표 2 및 표 3의 값으로 입력한다. 또, 조건으로는 유럽 배광규격 ECEReg.를 만족하고, 리플렉터 크기와 광원은 같은 것으로 한다.

리플렉터(2, 6, 7)
수평	수직	초점거리
Ar(mm)	Br(mm)	F(mm)
120	80	22

광원(1)	렌즈(3, 4, 5)와리플렉터(2, 6, 7)의 거리
타입	렌즈(3, 4, 5)와리플렉터(2, 6, 7)의 거리	광속	필라멘트길이	필라멘트반경
타입	(1m)	Lf(mm)	Rf(mm)	(mm)
H11	1150	4.6	0.73	90

렌즈(3, 4, 5)
	수평	수직	두께	경사각도	표면의 곡율반경	이면의 곡율반경
	Al(mm)	Bl(mm)	T(mm)	Sv(°)	Sh(°)	Rvo(mm)	Rho(mm)	Rvi(mm)	Rhi(mm)
평렌즈(2)	200	180	3	15	15	203	1003	200	1000
오목렌즈(4)	200	180	3	15	15	1200	1400	200	500
볼록렌즈(5)	200	180	30	15	15	200	300	800	1400

그리하면 종래의 평렌즈를 갖는 전조등은 하기의 표 4의 결과가 얻어진다.

유럽배광규격	만족
최대광도(cd)	20,085
이용광도(lm)	458
평렌즈(3)의발광부(mm)	수직	88
	수평	120
	두께	3
리플렉터(2)의 깊이(mm)	61

또, 본 발명의 오목렌즈를 갖는 전조등은 하기 표 5의 결과가 얻어진다.

유럽배광규격	만족
최대광도(cd)	19,233
이용광도(lm)	518
오목렌즈(3)의발광부(mm)	수직	70
	수평	120
	두께	3
리플렉터(6)의 깊이(mm)	64

또한, 본 발명의 볼록렌즈를 갖는 전조등은 하기 표 6의 결과가 얻어진다.

유럽배광규격	만족
최대광도(cd)	20,466
이용광도(lm)	749
볼록렌즈(4)의 발광부(mm)	수직	105
	수평	130
	두께	30
리플렉터(7)의 깊이(mm)	55

상기 표 4 및 표 5 및 표 6을 정리하면 하기 표 7의 결과가 얻어진다.

	유효이용광속비율(%)	발광면적비율(%)	깊이비율(%)
평렌즈(3)	100	100	100
오목렌즈(4)	113	85	105
볼록렌즈(5)	82	121	90

이 표 7로서 알 수 있듯이 리플렉터 크기를 일정하게 한 경우에 있어서는 하기와 같은 결론이 얻어진다.

즉, 오목렌즈의 본 발명 전조등은 평렌즈의 종래의 전조등과 비교하여 이용광속이 13% 증가하고, 렌즈의 발광면적이 15% 감소하며, 리플렉터 깊이가 5% 깊어진다. 한편, 볼록렌즈의 본 발명 전조등은 평렌즈의 종래의 전조등과 비교하여 이용광속이 18% 감소하지만 렌즈의 발광면적이 21% 증가하고 리플렉터 깊이가 10% 깊어진다.

이상으로 분명히, 렌즈의 발광면적을 작게 하고자 한 경우는 오목렌즈를 사용한 전조등이 적합하다. 또, 리플렉터의 오행(奧行)을 얕게 하여 렌즈의 발광면적을 크게 하고자 할 경우는 볼록렌즈를 사용한 전조등이 적합하다.

도 7은 본 발명 전조등의 변형예를 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.

이 변형예의 전조등은 오목렌즈(4) 및 그 오목렌즈(4)용 리플렉터(6)와 볼록렌즈(5) 및 그 볼록렌즈(5)용 리플렉터(7)가 조합되어 있는 것이다.

또, 상기 실시형태에 있어서는 하향등의 배광패턴이 얻어지는 전조등에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상향등의 배광패턴이 얻어지는 전조등에도 적용된다.

이상으로 알 수 있듯이, 본 발명의 전조등은 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부를 어느 정도 보기 어렵게 하고 또, 광학설계상의 자유도가 크다.

또, 본 발명 전조등에 있어서의 리플렉터 제조방법은 내부금속의 고휘도감이 상실되지 않고 내부를 어느 정도 보기 어렵게 하고 또 광학설계상의 자유도가 큰 전조등의 리플렉터를 제조할 수 있다.

Claims

광원과 자유곡면의 반사면이 복합적으로 조합되어 이루어지는 리플렉터와 렌즈를 구비하고, 상기 광원을 점등하면 상기 광원으로부터의 광이 상기 리플렉터에서 반사되고, 상기 반사광이 상기 렌즈를 거쳐 외부로 소정의 배광패턴으로 되는 전조등에 있어서,

상기 렌즈는 오목렌즈로 이루어지고, 상기 리플렉터는 상기 오목렌즈를 투과하는 출사광을 소정의 배광패턴으로 제어하는 리플렉터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전조등.
광원과 자유곡면의 반사면이 복합적으로 조합되어 이루어지는 리플렉터와 렌즈를 구비하고, 상기 광원을 점등하면 상기 광원으로부터의 광이 상기 리플렉터에서 반사되고, 상기 반사광이 상기 렌즈를 거쳐 외부로 소정의 배광패턴으로 조사되는 전조등에 있어서,

상기 렌즈는 볼록렌즈로 이루어지고, 상기 리플렉터는 상기 볼록렌즈를 투과하는 출사광을 소정의 배광패턴으로 제어하는 리플렉터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전조등.
광원과 자유곡면의 반사면이 복합적으로 조합되어 이루어지는 리플렉터와 렌즈를 구비하고, 상기 광원을 점등하면 상기 광원으로부터의 광이 상기 리플렉터에서 반사되고, 상기 반사광이 상기 렌즈를 거쳐 외부로 소정의 배광패턴으로 조사되는 전조등에 있어서,

상기 렌즈는 오목렌즈 및 볼록렌즈의 조합으로 이루어지고, 상기 리플렉터는 상기 오목렌즈를 투과하는 출사광 및 상기 볼록렌즈를 투과하는 출사광을 각각 소정의 배광패턴으로 제어하는 리플렉터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전조등.
광원과 자유곡면의 반사면이 복합적으로 조합되어 이루어지는 리플렉터와, 오목렌즈 또는 볼록렌즈를 구비하고, 상기 광원을 점등하면 상기 광원으로부터의 광이 상기 리플렉터에서 반사되고, 상기 반사광이 상기 오목렌즈 또는 및 볼록렌즈를 거쳐 외부로 소정의 배광패턴으로 조사되는 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법에 있어서,

리플렉터와 평렌즈에 의해 목표배광패턴이 얻어지도록 리플렉터를 가설정하는 공정과,

상기 단계에서 가설정된 리플렉터와 상기 오목렌즈 또는 및 볼록렌즈에 의해 얻어지는 배광패턴 및 상기 목표배광패턴과의 편차를 산출하는 공정과,

상기 공정으로 산출된 편차가 거의 0이 되도록 상기 리플렉터를 본설정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전조등에 있어서의 리플렉터의 제조방법.