KR930008518B1

KR930008518B1 - Reflex mirror

Info

Publication number: KR930008518B1
Application number: KR1019910018036A
Authority: KR
Inventors: 이충곤
Original assignee: 삼립산업 주식회사; 이충곤
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1993-09-09
Also published as: KR930008364A

Abstract

The headlight reflector requires special light distributive conditions that the visual field of the driver gets enlightened and that of the opposing driver gets safeguarded. The reflector comprises a plurality of sections (2,2'), having their own foci and divergence ranges, divided from a parabola face (1). The method of determining the radii of the sections comprises a step of determining the foci and divergence ranges; a step of determining a divergent light vector according to conditions; a step of determining a filament-emitted light vector; a step of obtaining normal vectors from the two light vectors.

Description

Reflectors for Car Headlights

제 1 도는 본 발명 반사경의 반사면을 개략적으로 도시한 사시도.1 is a perspective view schematically showing a reflective surface of the reflector of the present invention.

제 2 도는 제 1 도의 평면도.2 is a plan view of FIG.

제 3 도는 본 발명을 실시하기 위하여 반사경과 같은 크기의 포물면을 종횡으로 구분하여 구분면을 형성한 정면도.FIG. 3 is a front view of a parabolic plane having the same size as a reflector for vertically and horizontally forming a dividing surface for carrying out the present invention.

제 4 도는 통상의 배광 스크린.4 is a conventional light distribution screen.

제 5 도는 본 발명 구분면의 반경값을 구하는 과정을 예시한 평면도.5 is a plan view illustrating a process of obtaining a radius value of the dividing surface of the present invention.

제 6 도는 종래 반사경을 사용한 전조등의 개략 구성도.6 is a schematic configuration diagram of a headlamp using a conventional reflector.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반사경 포물면 2, 2' : 구분면1: Reflector Parabolic surface 2, 2 ': Separation surface

3 : 배광 스크린 4, 4°, 7, 7' : 확산벡터3: Light distribution screen 4, 4 °, 7, 7 ': Diffusion vector

5, 5', 8, 8' : 광원벡터 6, 6', 9, 9" : 노말벡터5, 5 ', 8, 8': Light source vector 6, 6 ', 9, 9 ": Normal vector

10 : 반사경 C P : 중앙초점10: reflector C P: center focus

F : 광원 H : 중앙 수평선F: light source H: center horizontal

N : 노말 벡터가 만나는 점 P, P' : 구분면의 초점N: Point where normal vector meets P, P ': Focus of division plane

R : 구분면의 반경 W : 반사된 빛의 확산범위R: Radius of the dividing surface W: Diffusion range of reflected light

S, S' : 확산범위 V : 중앙 수직선S, S ': Diffusion range V: Center vertical line

본 발명은 렌즈에 프리즘컷을 하지않고 반사경의 반사면을 여러부분으로 나누어 구분하고 각 구분면이 반사하는 빛의 초점위치와 확산범위가 전체 배광을 만족하도록 각 구분면을 반경이 서로 상이한 원호상의 면으로 하여서된 자동차 전조등용 반사경에 관한 것이다.The present invention divides the reflecting surface of the reflector into several parts without prism-cutting the lens, and each divided surface has an arc shape different in radius from each other so that the focusing position and the diffusion range of the light reflected by each divided surface satisfy the entire light distribution. It relates to a reflector for automobile headlights made of cotton.

자동차의 전조등은 불빛이 운전자의 시야를 밝게 하면서도 반대측 운전자의 시야는 보호되도록 특수한 조건의 배광이 요구되고 있다.The headlights of a car require special light distribution so that the lights can brighten the driver's vision while protecting the driver's vision.

이러한 배광 조건을 만족시키기 위하여 모든 자동차용 전조등의 전구는 제 6 도에서와 같이 전구(101)의 불빛이 직접전방으로 조사되지 않도록 후단부(101')에 의하여 차단되어 있고 전구(101)의 모든 불빛은 일단 포물면 반사경(PARABOLA REFLECTOR)(102)에 의하여 반사되어 있으며 모두 나란히 전방으로 나가도록 되어 있으며 종래에는 이 나란히 반사되어 오는 불빛이 렌즈(103)를 통과하면서 설계에 의하여 다양한 각도로 렌즈(103) 내면에 돌출된 수많은 프리즘(103')에 의하여 굴절되게 하므로서 엄격한 배광조건을 만족토록하는 것이었다.In order to satisfy these light distribution conditions, the bulbs of all automotive headlights are blocked by the rear end 101 'so that the light of the bulb 101 is not directly irradiated to the front as shown in FIG. The light is once reflected by a parabolic reflector (PARABOLA REFLECTOR) 102 and all are to go forward side by side in the prior art, the light is reflected by the side by side through the lens 103 in the conventional lens 103 at various angles by design In order to satisfy the strict light distribution condition by being refracted by numerous prism 103 'protruding from the inner surface.

그러나 이러한 렌즈의 프리즘컷을 이용한 빛의 굴절 방법은 렌즈가 수직에서 일정각도 이상 뒤로 경사지면 렌즈 배면에 형성된 프리즘을 통과하는 빛의 투과 두께의 변화때문에 계산된 배광보다 빛이 아래로 쳐지는 빛의 쳐짐현상(DOWN WARD)이 생기고 임계각에 의한 빛의 손실때문에 빛의 투과율이 저하되어 유효광량이 낮아지는 문제가 발생하며 이러한 문제는 렌즈가 뒤로 경사질수록 더욱 심해진다.However, the method of refraction of light using the prism cut of the lens is that when the lens is inclined more than a certain angle from the vertical, the light is struck down from the calculated light distribution because of the change in the transmission thickness of the light passing through the prism formed on the back of the lens. DOWN WARD occurs and the light transmittance is lowered due to the loss of light due to the critical angle, which lowers the effective amount of light. This problem becomes more severe as the lens is tilted backwards.

오늘날 대부분의 차량들이 주행시의 저항감소와 보다 날씬한 외관을 위하여 차체의 전면이 점점 납작해지고 이에 따라 전조등 렌즈도 더욱 뒷쪽으로 경사지도록 요구되어 있는 실정에서 배면에 다수의 프리즘을 형성하는 종래의 전조등 렌즈는 위와 같은 빛의 쳐짐현상과 유효광량의 저하현상 때문에 수직으로 부터 대체로 30° 이상 뒤로 경사지면 까다로운 배광조건을 만족시키기가 어려운 문제가 있는 것이다.Conventional headlight lenses that form multiple prisms on the back of today's vehicles require that the front of the car body become flatter for less resistance and a slimmer appearance, and the headlight lenses are also inclined backwards. Due to the sagging of light and the reduction of effective light, it is difficult to satisfy the difficult light distribution condition when tilted more than 30 ° from the vertical.

또한 차체 모델의 변경으로 렌즈의 기울기가 약간이라도 변경되면 그때마다 새로운 프리즘 컷을 설계제작하여야 하므로 프리즘 컷의 설계와 새로운 금형의 제작등에 많은 인력과 시간 및 경비가 소모되는 문제가 있는 것이었다.In addition, if the inclination of the lens is slightly changed due to the change of the body model, a new prism cut must be designed and manufactured every time, so that a lot of manpower, time, and cost are consumed in designing the prism cut and manufacturing a new mold.

본 발명은 이러한 제반 문제점을 해결하기 위하여 렌즈의 배면에 다양한 프리즘을 돌출시키는 프리즘컷을 형성하지 않고 렌즈는 단순한 평면의 투명체로 하고 그 대신 반사경을 여러 부분으로 구분하고 각 구분면에 의하여 반사되는 불빛이 프리즘 컷에 의한 굴절과 마찬가지로 적절히 확산되고 집중되어 필요한 배광조건을 만족토록 한 것이다.In order to solve these problems, the present invention does not form a prism cut for protruding various prisms on the back of the lens, and the lens is a simple flat transparent body. Instead, the reflector is divided into several parts and the light is reflected by each partition. Like the refraction by the prism cut, it is properly diffused and concentrated to satisfy the necessary light distribution condition.

광원으로 부터 나온 빛이 본 발명의 반사경에 의하여 반사되는 상태를 종래와 대비하면 아래의 도면과 같다.Compared with the conventional state that the light emitted from the light source is reflected by the reflector of the present invention is as follows.

즉 구분선(L)의 위쪽은 종래의 배광방법으로서 반사경(B)이 단순한 포물면으로 되어 있고 광원(A)으로 부터 나온 빛이 포물면의 반사경(B)에 의해 평행으로 반사되어 나가고 이 평행으로 반사된 빛이 렌즈(C)의 프리즘 컷(P)에 의하여 필요한 방향으로 굴절되어 배광을 만족케하는 것이나 구분선(L) 아래의 본 발명에서는 반사경(B')이 반경값(RADIUS)이 각각 다른 여러개의 구분면(S)으로 되어있고 광원(A)으로 부터 나온 빛이 구분면(S)에 의하여 원하는 각도로 반사되어 전체 배광을 만족케하므로 렌즈(B')는 단순히 반사경(B')에서 반사되는 빛을 통과 시킬뿐인 것이다.That is, the upper part of the dividing line L is a conventional light distribution method, and the reflector B is a simple parabolic surface, and the light emitted from the light source A is reflected by the parabolic reflector B in parallel and reflected in parallel. The light is refracted in the required direction by the prism cut P of the lens C to satisfy the light distribution. However, in the present invention below the dividing line L, the reflector B 'has a different radius value RADIUS. The lens B 'is simply reflected by the reflector B' because the light is emitted from the light source A and is reflected at the desired angle by the partition S to satisfy the entire light distribution. It only passes the light.

본 발명 반사경을 구성하는 방법은 대략 다음과 같다.The method for constructing the reflector of the present invention is approximately as follows.

포물면으로 된 반사경을 전후 좌우로 등분하여 크기가 동일한 다수의 구분면(FACE)으로 구획하고 각 구분면의 초점위치와 그 구분면에서 반사될 빛의 확산 범위를 원하는 배광조건에 따라 정한 다음 그에 따른 구분면의 반경값을 정하고 정해진 반경값을 갖는 원호면을 형성하므로서 각 구분면이 형성되는 것이다.Divide the parabolic reflector into equal parts, and divide it into multiple division planes of the same size (FACE) and determine the focal position of each division plane and the light diffusion range to be reflected from the division plane according to the desired light distribution condition. Each division surface is formed by defining a radius value of the division surface and forming an arc surface having a predetermined radius value.

배광조건에 따라 전체배광을 만족하도록 각 구분면의 반경값을 정하는 방법은 다음과 같다.According to the light distribution condition, the method of determining the radius value of each division plane to satisfy the total light distribution is as follows.

① 반사경에 의하여 반사된 빛이 원하는 배광이 되도록 배광 스크린의 중앙초점을 기준으로하여 각 구분면의 초점위치와 확산 범위를 정한다.① Set the focusing position and diffusion range of each division surface based on the center focus of the light distribution screen so that the light reflected by the reflector is the desired light distribution.

② 위 ①항에서 정해진 조건에 따라 확산되는 빛의 벡터(VECTOR)를 정하고, ③ 필라멘트에서 나오는 빛의 벡터(VECTOR)를 정하고, ④ 위 2, 3항에서 정해진 두 벡터로 부터 노말벡터(NORMAL VECTOR)를 정하고, ⑤ 두개의 노말벡터가 서로 만나는 지점과 구분면의 중심과의 거리가 구분면의 반경값(RADIRS값)이 되고 두개의 노말벡터가 서로 만나는 지점을 중심으로 정해진 반경값에 의하여 형성되는 원호면이 구분의 형상이 되는 것이다.② Set the vector of light (VECTOR) to be diffused according to the conditions specified in ① above, ③ Set the vector of light (VECTOR) coming out of the filament, and ④ NORMAL VECTOR from the two vectors specified in 2 and 3 above. ), ⑤ The distance between the point where two normal vectors meet each other and the center of the dividing surface becomes the radius value (RADIRS value) of the dividing surface, and is formed by the radius value defined around the point where the two normal vectors meet each other. The circular arc surface becomes the shape of the division.

본 발명의 실시예를 제 3-5 도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3-5 below.

제 3 도는 가로 170m/m, 세로 85m/m의 반사경과 같은 크기의 포물면(1)을 가로 10m/m, 세로 17m/m의 장방형 구분면(2)(2')으로 구분한 정면도이고, 제 4 도는 통상의 배광 스크린(3)으로서 중앙 수직선(V)을 중심으로 좌우 각 30씩 합계 60로 구분되고 중앙 수평성(H)을 중심으로 상하 각 10씩 합계 20로 구분되었으며 각 1도마다 종횡으로 눈금이 형성되어 있는 것이다.FIG. 3 is a front view of a parabolic surface 1 having the same size as a reflector of 170 m / m in width and 85 m / m in length, as a rectangular dividing surface 2 (2 ') of 10 m / m in width and 17 m / m in length. 4 degrees is a conventional light distribution screen (3) divided into a total of 60 each of 30 left and right centered on the center vertical line (V), and a total of 20 each of 10 vertically and vertically centered on the center horizontality (H). The scale is formed.

제 3 도 포물면(1)에 형성된 각 구분면(2), (2')에 의하여 반사되는 빛이 전체배광을 만족토록하기 위하여는 각 부분면(2), (2')이 필요한 초점위치와 빛의 확산범위를 갖도록 반경값(RADIUS 값)이 서로 상이한 원호상의 면으로 형성되어야 하고 전체 배광을 만족케하는 초점위치와 확산 범위를 갖도록 하는 각 구분면(2), (2')의 반경값은 "제 5 도"에 도시된 바와같이 정해진다.FIG. 3 In order for the light reflected by each of the dividing surfaces 2 and 2 'formed on the parabolic surface 1 to satisfy the total light distribution, the partial positions 2 and 2' require the focal position and Radial values (RADIUS values) must be formed with different arc-like planes to have a light diffusion range, and radius values of each of the dividing planes (2) and (2 ') to have a focus position and a diffusion range to satisfy the entire light distribution. Is defined as shown in FIG.

즉 전체배광을 만족토록하기 위하여 각 구분면(2)(2')이 가져야할 빛의 초점위치와 확산범위를 배광 스크린(3)의 중앙초점(C P)을 기준으로 하여 각각 정해준다.That is, in order to satisfy the total light distribution, the focal position and the diffusion range of the light which each division plane 2 (2 ') should have are determined based on the center focal point C P of the light distribution screen 3, respectively.

예를들어 구분면(2)의 초점위치는 제 4 도 배광 스크린(3)의 중앙초점(C P)을 기준으로 2°아래 2°우측으로 이동한 지점(K)에 위치하고 반사되는 빛의 확산범위(W)가 좌우 30°가 되어야 한다면 제 5 도와 같이 배광 스크린(3)의 중앙초점(C P)으로 부터 2°아래 2°우측지점에 구분면(2)의 초점(P)을 표시하고 이 초점(P)을 좌우 각 15°씩 30°의 확산범위(S)를 정하고 확산범위(S)의 일측 한계선이 구분면(2)의 타측단부와 만나는 선을 그어 일측 확산벡터(SPREAD VECTOR)(4)를 정하고 타측 한계선이 구분면(2)의 일측 단부와 만나는 선을 그어 타측확산벡터(SPREAD VECTOR)(4')를 정하고 광원(FILAMENT)(F)과 구분면(2)의 양단을 연결하는 선을 그어 각각 일측광원벡터(5)와 타측광원벡터(5')를 정하고 일측확산벡터(4)와 일측광원벡터(5)의 중앙선을 그어 일측 노말벡터(NORMAL VECTOR)(6)를 정하고 타측확산벡터(4')와 타측광원벡터(5')의 중앙선을 그어 타측 노말벡터(6')를 정하고 양측 노말벡터(6)(6')가 만나는 점(N)과 구분면(2)의 중앙과의 거리가 구분면(2)의 반경(R)값이 된다.For example, the focal position of the dividing surface 2 is located at a point K moved 2 ° below 2 ° to the right of the center focal point CP of the light distribution screen 3 of FIG. If (W) should be 30 ° to the left and right, the focal point P of the dividing surface (2) is displayed at 2 ° right below 2 ° from the center focal point (CP) of the light distribution screen 3 as shown in FIG. Set (P) the diffusion range (S) of 30 ° by 15 ° on each side, and draw a line where one limit line of the diffusion range (S) meets the other end of the division surface (2). ) And draw the line where the other limit line meets one end of the partition plane (2) to determine the other spread vector (4 ') and connect the both ends of the light source (F) and the partition plane (2). Draw one line to define one side light source vector (5) and the other side light source vector (5 '), and draw the center line of one side diffusion vector (4) and one side light source vector (5) to determine one normal vector (6). Draw the center line of the other-side diffusion vector (4 ') and the other-side light source vector (5') to determine the other normal vector (6 '), and the point (N) where the two normal vectors (6) (6') meet and the plane ( The distance from the center of 2) becomes the radius R value of the division surface 2.

즉 점(N)을 중심으로 반경(R)을 갖는 원호상의 면이 구분면(2)이 되는 것이다.In other words, the plane on the arc having a radius R around the point N becomes the dividing plane 2.

동일한 방법으로 구분면(2')의 초점위치(P')와 확산범위(S')를 배광스크린(3)의 중앙초점을 기준으로하여 정하고 확산범위(S')의 양측확산벡터(7)(7')를 정한다음 양측광원벡터(8)(8')를 정하고 양측확산 벡터(7)(7')와 양측광원벡터(8)(8')의 중앙선인 양측노말벡터(9)(9')를 그어 양측 노말벡터(9)(9')가 만나는 지점(N')과 구분면(2')의 중앙과의 거리가 그 구분면(2')이 갖는 반경(R')이 되고 지점(N')를 중심으로 반경(R')을 갖는 원호상의 면이 구분면(2')이 된다.In the same manner, the focal position P 'and the diffusion range S' of the division surface 2 'are determined based on the central focal point of the light distribution screen 3, and both diffusion vectors 7 of the diffusion range S' are defined. (7 '), then the two-sided light source vectors (8) and (8') are determined, and the two-sided normal vectors (9) (the center line of the two-sided diffusion vectors (7) (7 ') and the two-sided light source vectors (8) and (8')). 9 '), the distance between the point N' where the two normal vectors 9, 9 'meet and the center of the dividing surface 2' is the radius R 'of the dividing surface 2'. And an arcuate surface having a radius R 'around the point N' becomes the dividing surface 2 '.

기타 다른 구분면 역시 모두 같은 방법으로 배광 조건을 만족토록하는 반경값을 구하고 구해진 반경값을 갖는 원호상의 면이 되도록 각 구분면을 형성하므로서 제 1 도에서와 같이 각 구분면이 전체배광을 만족케하는 초점과 확산범위를 갖는 반사경이 되는 것이다.All other dividing planes satisfy the total light distribution as shown in FIG. 1 by calculating the radius values to satisfy the light distribution condition in the same way and forming each dividing surface so as to be an arc-shaped plane having the calculated radius value. It is a reflector having a focus and a diffusion range.

이와같이 제조하여서된 본 발명의 반사경(10)은 광원에서 나온 빛이 전방으로 직접 조사되지 않고 반사경에 반사되고 렌즈를 통과하는 것은 종래와 같으나 반사경(10)에 의하여 반사되는 불빛이 초점과 확산범위가 서로 다른 각 구분면(2)(2')에 의하여 배광조건을 만족하는 각도로 반사되어 렌즈를 통과하므로 렌즈에는 별도의 프리즘컷을 형성할 필요가 없는 것이다.Reflector 10 according to the present invention manufactured as described above is the same as the conventional light passing through the lens without the light from the light source is directly irradiated to the reflector, but the light reflected by the reflector 10 has a focus and diffusion range Since the light is passed through the lens by reflecting the light distribution conditions by the different dividing surfaces 2 and 2 ', the prism cut does not need to be formed on the lens.

따라서 본 발명은 반사되는 빛의 초점과 확산범위가 다른 다수의 구분면(2)(2')으로된 반사경(10)과 프리즘컷이 없는 평면의 렌즈를 사용하여 배광조건을 만족케하므로 종래 단순한 포물면으로된 반사경과 배면에 복잡한 프리즘 컷이 형성된 렌즈로 된것에 비하여 이미 설명한 바와같은 여러가지 장점이 있는 것이다.Therefore, the present invention satisfies the light distribution condition by using a reflector 10 having a plurality of dividing planes (2) (2 ') having different focusing and diffusing ranges of reflected light and a flat lens without a prism cut. Compared with the parabolic reflector and the lens with the complex prism cut on the back, there are several advantages as described above.

즉 렌즈가 일정각도 이상 뒤로 경사져도 프리즘이 형성되지 않은 렌즈 자체의 두께는 비교적 얇기 때문에 빛의 쳐짐 현상이나 투과 두께에 의한 투과율저하 또는 임계각에 의한 빛의 되 반사현상으로 인한 광량 손실등의 문제가 없는 것이다.That is, even if the lens is inclined backward more than a certain angle, the thickness of the lens itself without the prism is relatively thin. Therefore, there are problems such as light sagging, a decrease in transmittance due to the transmission thickness, or a loss of light due to the reflection of light due to the critical angle. It is not there.

시험에 의하면 종래 프리즘 컷을 한 렌즈는 약 30°이상 뒤로 기울어지면 위의 문제점이 생기게되나 본 발명에서는 약 60°까지 뒤로 기울어져도 위와같은 문제점이 생기지 않기 때문에 주행중의 저항 감소와 날씬한 외관을 위하여 차체전면이 납작해지는 전조등 슬림화(SLIM화) 요구에 쉽게 부응할수가 있는 효과가 있다.According to the test, the lens with the conventional prism cut has the above problem when tilted backward by about 30 ° or more, but in the present invention, the above problem does not occur even when tilted backward by about 60 °. It has the effect that it can easily meet the needs of slimming headlights (SLIM) that flatten the front surface.

또 새로운 차체 모델 개발에 따라 렌즈의 기울기가 다소 변경되어도 반사경은 새로이 설계제작할 필요가 없고 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, even if the inclination of the lens is slightly changed according to the development of a new body model, the reflector does not need to be newly designed and manufactured, and thus can be used as it is.

다시 말하면 본 발명에서 렌즈는 평면이므로 기울기가 달라져도 배광에 별다른 영향을 미치지 않으므로 배광조건이 달라지지 않는한 새로운 반사경을 설계제작할 필요가 없고 동일한 반사경에 여러각도 기울기를 갖는 렌즈를 조립사용하여도 모두 만족한 배광을 갖게 되는 것이다.In other words, in the present invention, since the lens is planar, even if the tilt is changed, it does not affect the light distribution. Therefore, it is not necessary to design and manufacture a new reflector unless the light distribution conditions are different. You will have a light distribution.

따라서 새로운 반사경을 설계제작함에 따른 많은 인력과 시간 및 금형비를 절감하는 효과가 매우 크다.Therefore, it is very effective to save a lot of manpower, time and mold cost by designing and manufacturing a new reflector.

Claims

A reflector for automotive headlights, wherein a parabolic reflector is divided into a plurality of dividing planes and each dividing plane has a different focal position and diffusion range to satisfy the entire light distribution.

The method of claim 1, wherein each of the separation planes defines the two-sided diffusion vectors according to the focal position and the light diffusion range that each separation plane should have, and the two normal vectors are determined by the two-sided diffusion vectors and the two light source vectors, and the two normal vectors meet each other. Reflector for automobile headlights, characterized in that it is an arcuate surface whose radius is the distance between the point and the center of the dividing surface.