JP3207087B2 - 車輌用灯具 - Google Patents
車輌用灯具Info
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- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/40—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the combination of reflectors and refractors
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
- F21S41/32—Optical layout thereof
- F21S41/323—Optical layout thereof the reflector having two perpendicular cross sections having regular geometrical curves of a distinct nature
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- F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
- F21S41/337—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having a structured surface, e.g. with facets or corrugations
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射鏡の反射面に
形成されるほぼ縦縞状の反射ステップによって反射鏡の
前方に投影される光源体の投影像の集合像に関する配置
傾向と、反射鏡の前方に配置される前面レンズに形成さ
れるほぼ四角形状のレンズステップの区分とを整合させ
るようにした車輌用灯具に関するものである。
形成されるほぼ縦縞状の反射ステップによって反射鏡の
前方に投影される光源体の投影像の集合像に関する配置
傾向と、反射鏡の前方に配置される前面レンズに形成さ
れるほぼ四角形状のレンズステップの区分とを整合させ
るようにした車輌用灯具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近時、自動車のスタイリングに関して空
力学特性やデザイン上の要請から車体形状に丸みが付け
られたり流線形状に近づけるための形状設計が行われる
ようになり、灯具の形状を車体の外形線に合うように湾
曲させたり、あるいは上下方向の傾斜をつけて設計する
必要性(所謂スラント化)が生じる傾向にある。
力学特性やデザイン上の要請から車体形状に丸みが付け
られたり流線形状に近づけるための形状設計が行われる
ようになり、灯具の形状を車体の外形線に合うように湾
曲させたり、あるいは上下方向の傾斜をつけて設計する
必要性(所謂スラント化)が生じる傾向にある。
【0003】これに伴って反射鏡は、その反射面が車体
形状の影響を受けることになり、従来のように単一の回
転放物面等の典型的な面形状を固持する訳には行かない
状況となる。
形状の影響を受けることになり、従来のように単一の回
転放物面等の典型的な面形状を固持する訳には行かない
状況となる。
【0004】また、反射鏡の前方に配置される前面レン
ズのスラント化に伴いこれまで前面レンズに課せられて
きた配光制御機能を反射鏡に転嫁する必要が生じて来る
ため、複数の回転放物面の組み合わせ、あるいは微小な
反射面の集合体として形成される所謂多重反射面として
反射面を構成する等の改良策が講じられている。
ズのスラント化に伴いこれまで前面レンズに課せられて
きた配光制御機能を反射鏡に転嫁する必要が生じて来る
ため、複数の回転放物面の組み合わせ、あるいは微小な
反射面の集合体として形成される所謂多重反射面として
反射面を構成する等の改良策が講じられている。
【0005】例えば、特開平5−182505号公報に
示される反射鏡にあっては、その主光軸回りに形成され
る多重ループ状の反射ステップにより反射面が構成され
る。即ち、この種の反射鏡の反射面の形成に際しては、
先ず、反射面の基本面を自由曲面として作成し、基本面
に対し反射ステップを割り付ける際に、反射ステップ上
の反射点での微小反射面における接線ベクトルが、当該
反射点における微小反射面の法線ベクトルと、反射点に
おける基本面の接平面の法線ベクトルとの外積に一致す
るように反射ステップの各面を形成する。尚、反射ステ
ップの形成において基準となる閉曲線群の設定について
は、反射面の基本面上に基準線を設定し、該基準線に複
数の反射点を指定し、光源から反射点に向かう入射光が
当該点で反射した後に光軸に対して平行光線となるよう
に、反射の法則に従って当該点での微小反射面を求める
とともに、反射点における微小反射面の法線ベクトル
と、反射点における基本面の法線ベクトルとの外積とし
て計算されるベクトルを、反射ステップの形成の向きを
定める方向ベクトルとして採用して、光軸回りの複数の
反射点における方向ベクトルを接線ベクトルとするスプ
ライン近似によって閉曲線を生成すれば、任意の反射点
における閉曲線の集合として閉曲線群を得ることができ
る。
示される反射鏡にあっては、その主光軸回りに形成され
る多重ループ状の反射ステップにより反射面が構成され
る。即ち、この種の反射鏡の反射面の形成に際しては、
先ず、反射面の基本面を自由曲面として作成し、基本面
に対し反射ステップを割り付ける際に、反射ステップ上
の反射点での微小反射面における接線ベクトルが、当該
反射点における微小反射面の法線ベクトルと、反射点に
おける基本面の接平面の法線ベクトルとの外積に一致す
るように反射ステップの各面を形成する。尚、反射ステ
ップの形成において基準となる閉曲線群の設定について
は、反射面の基本面上に基準線を設定し、該基準線に複
数の反射点を指定し、光源から反射点に向かう入射光が
当該点で反射した後に光軸に対して平行光線となるよう
に、反射の法則に従って当該点での微小反射面を求める
とともに、反射点における微小反射面の法線ベクトル
と、反射点における基本面の法線ベクトルとの外積とし
て計算されるベクトルを、反射ステップの形成の向きを
定める方向ベクトルとして採用して、光軸回りの複数の
反射点における方向ベクトルを接線ベクトルとするスプ
ライン近似によって閉曲線を生成すれば、任意の反射点
における閉曲線の集合として閉曲線群を得ることができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な反射鏡を用いた灯具にあっては、その前方に配置され
る前面レンズに形成されるレンズステップの区分と、反
射鏡の反射ステップによる光源の投影像の集合である投
影パターンとの間で整合をとる必要があるため、レンズ
ステップにおける光の制御が容易でなく、また、点灯時
に前面レンズから反射鏡を見た場合に灯具の見栄えが良
よくないという問題がある。
な反射鏡を用いた灯具にあっては、その前方に配置され
る前面レンズに形成されるレンズステップの区分と、反
射鏡の反射ステップによる光源の投影像の集合である投
影パターンとの間で整合をとる必要があるため、レンズ
ステップにおける光の制御が容易でなく、また、点灯時
に前面レンズから反射鏡を見た場合に灯具の見栄えが良
よくないという問題がある。
【0007】上記の反射鏡にあっては、その主光軸が常
に閉曲線群の中心部を通るという設定下で閉曲線を主光
軸回りに指紋状に形成して、各閉曲線に沿って反射ステ
ップを割り付けているため、一の反射ステップ上に多数
の反射点を設定し、光源体(電球のフィラメントの理想
形状を円柱状と仮定する。)の投影像に関して光線追跡
を行ってみると、各投影像の長手方向の軸が不揃いに配
置されることになる。
に閉曲線群の中心部を通るという設定下で閉曲線を主光
軸回りに指紋状に形成して、各閉曲線に沿って反射ステ
ップを割り付けているため、一の反射ステップ上に多数
の反射点を設定し、光源体(電球のフィラメントの理想
形状を円柱状と仮定する。)の投影像に関して光線追跡
を行ってみると、各投影像の長手方向の軸が不揃いに配
置されることになる。
【0008】よって、光源体の投影像の集合である投影
パターンが円形或は丸い形状となってしまい、これに適
合するように前面レンズのレンズステップの形状設計を
行う必要があるため、設計に手間がかかることになる。
パターンが円形或は丸い形状となってしまい、これに適
合するように前面レンズのレンズステップの形状設計を
行う必要があるため、設計に手間がかかることになる。
【0009】例えば、前面レンズを格子状に区分して各
区分領域に魚眼レンズステップ等を形成しただけでは、
投影パターンの形状と、灯具の正面から見て四角形状を
したレンズステップとの形状とがそぐわなくなってしま
うという不都合(外光による擬似点灯時等において反射
ステップが形状が目立ってしまう等。)が生じ、前面レ
ンズと反射鏡との間にインナーレンズを付設する等の処
置が必要となる。
区分領域に魚眼レンズステップ等を形成しただけでは、
投影パターンの形状と、灯具の正面から見て四角形状を
したレンズステップとの形状とがそぐわなくなってしま
うという不都合(外光による擬似点灯時等において反射
ステップが形状が目立ってしまう等。)が生じ、前面レ
ンズと反射鏡との間にインナーレンズを付設する等の処
置が必要となる。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明車輌用灯
具は上記した課題を解決するために、焦点距離を異にす
る多数の回転放物面からなる回転放物面群と反射面の基
本面との間に得られる交線群のうち隣接する交線の間に
それぞれの回転放物面を部分的に割り付けることで多数
の反射ステップが形成された反射面を有する反射鏡と、
該反射鏡の前方に配置される前面レンズと、その反射鏡
の主光軸上においてその中心軸が反射鏡の主光軸に直交
するように配置された光源体とを備えた車輌用灯具であ
って、反射鏡の主光軸に沿う方向から見て、上記反射ス
テップがほぼ鉛直方向に沿って縦縞状に形成されるとと
もに、前面レンズにおいてほぼ四角形状に区分された領
域にレンズステップが形成されたものである。
具は上記した課題を解決するために、焦点距離を異にす
る多数の回転放物面からなる回転放物面群と反射面の基
本面との間に得られる交線群のうち隣接する交線の間に
それぞれの回転放物面を部分的に割り付けることで多数
の反射ステップが形成された反射面を有する反射鏡と、
該反射鏡の前方に配置される前面レンズと、その反射鏡
の主光軸上においてその中心軸が反射鏡の主光軸に直交
するように配置された光源体とを備えた車輌用灯具であ
って、反射鏡の主光軸に沿う方向から見て、上記反射ス
テップがほぼ鉛直方向に沿って縦縞状に形成されるとと
もに、前面レンズにおいてほぼ四角形状に区分された領
域にレンズステップが形成されたものである。
【0011】従って、本発明によれば、反射ステップが
ほぼ鉛直方向に沿って縦縞状に形成されており、一の反
射ステップによる光源体の投影像の集合像として形成さ
れる投影パターンの形状が、水平又は鉛直方向に沿って
延びる形状となって、前面レンズ上に形成されるほぼ四
角形状をしたレンズステップの区分に対して整合性を有
するものとなる。
ほぼ鉛直方向に沿って縦縞状に形成されており、一の反
射ステップによる光源体の投影像の集合像として形成さ
れる投影パターンの形状が、水平又は鉛直方向に沿って
延びる形状となって、前面レンズ上に形成されるほぼ四
角形状をしたレンズステップの区分に対して整合性を有
するものとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明車輌用灯具につい
て説明する。
て説明する。
【0013】図1に概略的に示すように、車輌用灯具1
は、反射鏡2と、その前方に配置された前面レンズ3と
を備えている。尚、図中のx軸は反射鏡2の主光軸を示
しており、y軸はx軸に直交する水平軸、z軸はx軸及
びy軸に直交する鉛直軸をそれぞれ示している。
は、反射鏡2と、その前方に配置された前面レンズ3と
を備えている。尚、図中のx軸は反射鏡2の主光軸を示
しており、y軸はx軸に直交する水平軸、z軸はx軸及
びy軸に直交する鉛直軸をそれぞれ示している。
【0014】反射鏡2にはほぼ鉛直方向に延びる縦縞状
の反射ステップ2a、2a、・・・がy軸方向に沿って
形成されている。
の反射ステップ2a、2a、・・・がy軸方向に沿って
形成されている。
【0015】そして、反射鏡2の稍前方には、光源体4
(電球のフィラメントや、放電灯のアーク等)がx軸上
に配置されており、そのさらに前方に配置された前面レ
ンズ3には灯具の正面から見てほぼ四角形状に区分され
た領域にレンズステップ5、5、・・・が各別に形成さ
れている。尚、図では、レンズステップの区分がほぼ格
子状となっているが、これに限らず縦長又は横長の長方
形状の区分等が可能であり、要は、正面から見てほぼ四
角形状に区分された領域にレンズステップを形成すれば
良い。また、反射鏡2や前面レンズ3の外形形状が四角
形状に限られる訳ではなく、円形や丸みを帯びた形状と
することができることは勿論である。
(電球のフィラメントや、放電灯のアーク等)がx軸上
に配置されており、そのさらに前方に配置された前面レ
ンズ3には灯具の正面から見てほぼ四角形状に区分され
た領域にレンズステップ5、5、・・・が各別に形成さ
れている。尚、図では、レンズステップの区分がほぼ格
子状となっているが、これに限らず縦長又は横長の長方
形状の区分等が可能であり、要は、正面から見てほぼ四
角形状に区分された領域にレンズステップを形成すれば
良い。また、反射鏡2や前面レンズ3の外形形状が四角
形状に限られる訳ではなく、円形や丸みを帯びた形状と
することができることは勿論である。
【0016】以下に、反射鏡2の形成方法について、反
射面の基礎となる基本面を形成する段階と、基本面に反
射ステップを形成する段階との2段階に分けて説明す
る。
射面の基礎となる基本面を形成する段階と、基本面に反
射ステップを形成する段階との2段階に分けて説明す
る。
【0017】図2乃至図6は反射面の基本面の形成手順
を示すものである。
を示すものである。
【0018】(a1)反射面の外形枠を設定する。
【0019】先ず、図2に示すように、反射面を正面か
ら見た場合(x軸方向から見た場合)の外形形状である
外形枠6を決める。外形枠6はこの場合に横長の長方形
状をしているが、一の平面内にある図形であればどのよ
うなものでも構わない。尚、図中のA点は外形枠6の上
辺の中点(外形枠6とx−z平面との交点のうち上方に
位置する点)、点Bは外形枠6の左辺の中点(外形枠6
とx−y平面との交点のうち正面から見て左方に位置す
る点)である。
ら見た場合(x軸方向から見た場合)の外形形状である
外形枠6を決める。外形枠6はこの場合に横長の長方形
状をしているが、一の平面内にある図形であればどのよ
うなものでも構わない。尚、図中のA点は外形枠6の上
辺の中点(外形枠6とx−z平面との交点のうち上方に
位置する点)、点Bは外形枠6の左辺の中点(外形枠6
とx−y平面との交点のうち正面から見て左方に位置す
る点)である。
【0020】(a2)反射面の奥行きを決定する。
【0021】即ち、図3に示すように、反射面のx軸方
向における長さLを決定する。
向における長さLを決定する。
【0022】(a3)A点を通る焦点Fsの基準放物線
を鉛直面内に引く。
を鉛直面内に引く。
【0023】図3に示すように、A点を通る鉛直面内に
A点を通り点Fsを焦点とする基準放物線7を設定す
る。
A点を通り点Fsを焦点とする基準放物線7を設定す
る。
【0024】(a4)B点を通る焦点Fsの基準放物線
を水平面内に引く。
を水平面内に引く。
【0025】図3に示すように、B点を通る水平面内に
B点を通り点Fsを焦点とする基準放物線8を設定す
る。
B点を通り点Fsを焦点とする基準放物線8を設定す
る。
【0026】(a5)基準放物線8に基づいて「多重反
射ライン」を形成する。
射ライン」を形成する。
【0027】ここで定義する「多重反射ライン」とは、
焦点距離の異なる複数の放物線からなる放物線群を使っ
て、該放物線群に属する放物線の一部を所定の規則に従
って順次に繋げていくことによって形成される複合曲線
である。
焦点距離の異なる複数の放物線からなる放物線群を使っ
て、該放物線群に属する放物線の一部を所定の規則に従
って順次に繋げていくことによって形成される複合曲線
である。
【0028】図4及び図5は、多重反射ラインの形成方
法について説明するものであり、放物線群を構成する各
放物線par_i(i=1、2、・・・)については、
焦点Fが共通化され、それぞれの焦点距離f_i(i=
1、2、・・・)が互いに異なっている。尚、上記の基
準放物線8は、放物線群を生成する際の基準線として利
用される。
法について説明するものであり、放物線群を構成する各
放物線par_i(i=1、2、・・・)については、
焦点Fが共通化され、それぞれの焦点距離f_i(i=
1、2、・・・)が互いに異なっている。尚、上記の基
準放物線8は、放物線群を生成する際の基準線として利
用される。
【0029】図中に示すY軸は、焦点Fを通る放物線群
の共通軸A−Aに対して直交する方向に延びており、最
も焦点F寄りに位置する放物線par_1上の点Sが多
重反射ラインの最初の変化点を示している。即ち、放物
線par_1のうち範囲Ysにおける曲線部分が多重反
射ラインの最初の要素となる。
の共通軸A−Aに対して直交する方向に延びており、最
も焦点F寄りに位置する放物線par_1上の点Sが多
重反射ラインの最初の変化点を示している。即ち、放物
線par_1のうち範囲Ysにおける曲線部分が多重反
射ラインの最初の要素となる。
【0030】そして、Y軸方向に沿ってステップ幅「Δ
Y」でもって各放物線par_i(i=2、3、・・
・)を部分的に次々と接続して行く。尚、図中の「Δ
f」は焦点距離の変化量を示しており、外側の放物線ほ
ど焦点距離が大きくなる。また、放物線の接続にあたっ
ては、隣接する放物線の各境界点が焦点Fを通る直線上
に載るように設定される。
Y」でもって各放物線par_i(i=2、3、・・
・)を部分的に次々と接続して行く。尚、図中の「Δ
f」は焦点距離の変化量を示しており、外側の放物線ほ
ど焦点距離が大きくなる。また、放物線の接続にあたっ
ては、隣接する放物線の各境界点が焦点Fを通る直線上
に載るように設定される。
【0031】このように、4つのパラメーターf_1、
Δf、Ys、ΔYによって曲線の形状や繋がり具合を制
御し、放物線群を部分的に繋ぎ合せた多節の複合曲線と
して多重反射ライン9が形成される。尚、図4や図5に
示す例では、放物線群が共通の焦点をもつようにされた
が、一般には実際の光源が点光源ではなく常にある範囲
を有することから、放物線群の焦点をある範囲に亘って
分布させることができる。
Δf、Ys、ΔYによって曲線の形状や繋がり具合を制
御し、放物線群を部分的に繋ぎ合せた多節の複合曲線と
して多重反射ライン9が形成される。尚、図4や図5に
示す例では、放物線群が共通の焦点をもつようにされた
が、一般には実際の光源が点光源ではなく常にある範囲
を有することから、放物線群の焦点をある範囲に亘って
分布させることができる。
【0032】(a6)上記多重反射ライン9の各頂点を
通るスプライン曲線を引く。
通るスプライン曲線を引く。
【0033】上記の形成方法から明らかなように多重反
射ライン9は、凹凸をもった複合曲線であり、これに基
づいて円滑な曲線を得るために、図5に破線で示すよう
に、多重反射ライン9の山側の各頂点V_i(i=1、
2、・・・)を通るスプライン曲線10を形成する。
射ライン9は、凹凸をもった複合曲線であり、これに基
づいて円滑な曲線を得るために、図5に破線で示すよう
に、多重反射ライン9の山側の各頂点V_i(i=1、
2、・・・)を通るスプライン曲線10を形成する。
【0034】(a7)外形枠6、スプライン曲線10に
基づいて基本面を形成する。
基づいて基本面を形成する。
【0035】上記(a3)における基準放物線7の鉛直
方向の上下幅は、外形枠6の上枠と下枠によって規定さ
れ、また、(a6)のスプライン曲線10と外形枠6の
左右枠とによって、図6(a)に示すような曲線11、
12を得ることができる。即ち、曲線11は、外形枠6
の左上点P1と左下点P2、そしてスプライン曲線10
の左端点を通るスプライン曲線であり、また、曲線12
は、外形枠6の右上点P3と右下点P4、そしてスプラ
イン曲線10の右端点を通るスプライン曲線である。こ
れらの曲線11、12と基準放物線7、スプライン曲線
10とによってスプライン曲面を生成することで基本面
を形成することができる。
方向の上下幅は、外形枠6の上枠と下枠によって規定さ
れ、また、(a6)のスプライン曲線10と外形枠6の
左右枠とによって、図6(a)に示すような曲線11、
12を得ることができる。即ち、曲線11は、外形枠6
の左上点P1と左下点P2、そしてスプライン曲線10
の左端点を通るスプライン曲線であり、また、曲線12
は、外形枠6の右上点P3と右下点P4、そしてスプラ
イン曲線10の右端点を通るスプライン曲線である。こ
れらの曲線11、12と基準放物線7、スプライン曲線
10とによってスプライン曲面を生成することで基本面
を形成することができる。
【0036】尚、図6(a)はスプライン曲線10の左
右の端点と、外形枠6の4隅点とが同一直線上にない場
合を示しており、このままでは曲面の左右方向の周縁部
に平坦部が生じてしまうことになるが、図6(b)に示
すように、スプライン曲線の端点を外形枠6の左右の枠
線上に位置させることが可能である。つまり、基準放物
線8の設定及び多重反射ライン9の形成パラメータの選
定によって、スプライン曲線10′の端点を外形枠6上
に載せることができる。
右の端点と、外形枠6の4隅点とが同一直線上にない場
合を示しており、このままでは曲面の左右方向の周縁部
に平坦部が生じてしまうことになるが、図6(b)に示
すように、スプライン曲線の端点を外形枠6の左右の枠
線上に位置させることが可能である。つまり、基準放物
線8の設定及び多重反射ライン9の形成パラメータの選
定によって、スプライン曲線10′の端点を外形枠6上
に載せることができる。
【0037】また、上記の説明では、鉛直方向における
基準放物線7についてはそのままの形状としておいた
が、場合によっては、基準放物線7に対して多重反射ラ
インを形成して、該多重反射ラインの各頂点を結ぶスプ
ライン曲線を得て、これと水平方向におけるスプライン
曲線10又は10′や外形枠6に基づいて曲面を形成し
ても良いことは勿論である。
基準放物線7についてはそのままの形状としておいた
が、場合によっては、基準放物線7に対して多重反射ラ
インを形成して、該多重反射ラインの各頂点を結ぶスプ
ライン曲線を得て、これと水平方向におけるスプライン
曲線10又は10′や外形枠6に基づいて曲面を形成し
ても良いことは勿論である。
【0038】次に、上記の基本面に対して反射ステップ
を形成する手順について、図7乃至図9に従って説明す
る。
を形成する手順について、図7乃至図9に従って説明す
る。
【0039】(b1)基本面を設定。
【0040】上記の手順で設計された基本面13を図7
に示すように設定する。
に示すように設定する。
【0041】(b2)回転放物面群の設定。
【0042】そして、上記基本面13に対して、反射面
の配光性能を規定する回転放物面群14を用意する。こ
の回転放物面群14は、共通の回転対称軸を有しかつ焦
点距離を異にする(焦点位置が同じとは限らない。)多
数の回転放物面14a、14a、・・・からなってい
る。尚、回転放物面14a、14a、・・・はどれも空
間的に交わることがないように選ばれている。
の配光性能を規定する回転放物面群14を用意する。こ
の回転放物面群14は、共通の回転対称軸を有しかつ焦
点距離を異にする(焦点位置が同じとは限らない。)多
数の回転放物面14a、14a、・・・からなってい
る。尚、回転放物面14a、14a、・・・はどれも空
間的に交わることがないように選ばれている。
【0043】(b3)交線群の生成。
【0044】上記の基本面13と回転放物面群14との
交線15、15、・・・を決定する。尚、これらの交線
15、15、・・・は互いに交差することはない。
交線15、15、・・・を決定する。尚、これらの交線
15、15、・・・は互いに交差することはない。
【0045】(b4)反射ステップの形成。
【0046】交線15、15、・・・が決定されると、
これらに従って反射ステップを形成する。即ち、図8に
示すように、隣接する交線の間に回転放物面を部分的に
埋めこんでいくことによって反射ステップ16、16、
・・・を形成する。
これらに従って反射ステップを形成する。即ち、図8に
示すように、隣接する交線の間に回転放物面を部分的に
埋めこんでいくことによって反射ステップ16、16、
・・・を形成する。
【0047】図9は曲面13の正面図を上段に配置し、
正面図のB−B線に沿って切断した場合の断面形状の概
略図を下段に配置したものである。曲面13上の交線は
交線群の中心部17に近いものから順に15a、15
b、15c、・・・とされ、これらは反射ステップの境
界線として現れている。図に破線で示す線は回転放物面
群14を示しており、反射ステップ16aは交線15a
によって区分される内部領域に形成され、反射ステップ
16bは交線15aと15bとの間の内部領域に形成さ
れ、反射ステップ16cは交線15bと15cとの間の
内部領域に形成されるという具合に各々の反射ステップ
の形状が規定される。つまり、個々のステップ面は焦点
距離を異にする回転放物面の一部をなすように形成さ
れ、断面で見て階段状に形成されることになる。
正面図のB−B線に沿って切断した場合の断面形状の概
略図を下段に配置したものである。曲面13上の交線は
交線群の中心部17に近いものから順に15a、15
b、15c、・・・とされ、これらは反射ステップの境
界線として現れている。図に破線で示す線は回転放物面
群14を示しており、反射ステップ16aは交線15a
によって区分される内部領域に形成され、反射ステップ
16bは交線15aと15bとの間の内部領域に形成さ
れ、反射ステップ16cは交線15bと15cとの間の
内部領域に形成されるという具合に各々の反射ステップ
の形状が規定される。つまり、個々のステップ面は焦点
距離を異にする回転放物面の一部をなすように形成さ
れ、断面で見て階段状に形成されることになる。
【0048】以上のようにして多重の交線群に基づいて
形成される反射ステップを有する反射面及び該反射面を
もつ反射鏡がCAD(Computer Aided
Design)システムを用いて作成されると、これに
基づいて反射鏡2の金型を作成するためのCAM(Co
mputer Aided Manufacturin
g)用データを得ることができる。
形成される反射ステップを有する反射面及び該反射面を
もつ反射鏡がCAD(Computer Aided
Design)システムを用いて作成されると、これに
基づいて反射鏡2の金型を作成するためのCAM(Co
mputer Aided Manufacturin
g)用データを得ることができる。
【0049】図10は上記の方法で作成される反射面の
形状的特徴の一例を示すものであり、曲面上の交線群の
配置例を示したものである。
形状的特徴の一例を示すものであり、曲面上の交線群の
配置例を示したものである。
【0050】図示するように、交線18a、18a、・
・・はほぼ縦縞状に配置されており、交線群18は左右
方向において外向きに湾曲した交線と、その逆で内向き
に湾曲した交線を含んでいる。そして、曲面の中程のと
ころで交線の曲率が小さく、両端部に近づくにつれて交
線の曲率が次第に大きくなってしていく傾向がみられ
る。
・・はほぼ縦縞状に配置されており、交線群18は左右
方向において外向きに湾曲した交線と、その逆で内向き
に湾曲した交線を含んでいる。そして、曲面の中程のと
ころで交線の曲率が小さく、両端部に近づくにつれて交
線の曲率が次第に大きくなってしていく傾向がみられ
る。
【0051】図11は反射鏡の反射面を構成する一の反
射ステップ上に設定された幾つかの反射点によって投影
される光源の投影像の配置傾向を示すものである。
射ステップ上に設定された幾つかの反射点によって投影
される光源の投影像の配置傾向を示すものである。
【0052】尚、光源体4としての電球のフィラメント
19は、その理想形状が円柱状をしていると仮定されて
おり、図10に示すように、フィラメント19は正面か
ら見た場合にその中心軸がx軸に直交してz軸方向に延
び、フィラメント19の中心部がx軸上に位置してい
る。
19は、その理想形状が円柱状をしていると仮定されて
おり、図10に示すように、フィラメント19は正面か
ら見た場合にその中心軸がx軸に直交してz軸方向に延
び、フィラメント19の中心部がx軸上に位置してい
る。
【0053】また、対象となる反射ステップ20は、正
面から見てフィラメント19の右側にやや離れて位置す
る部分(図10に斜線を付して示す。)であり、該反射
ステップ20上に多数の反射点をとって、各反射点につ
いて光線追跡を行うと、図11に示すように、フィラメ
ント像の集合として投影パターン21が得られる。
面から見てフィラメント19の右側にやや離れて位置す
る部分(図10に斜線を付して示す。)であり、該反射
ステップ20上に多数の反射点をとって、各反射点につ
いて光線追跡を行うと、図11に示すように、フィラメ
ント像の集合として投影パターン21が得られる。
【0054】フィラメント像22乃至24は、投影パタ
ーン21を構成するフィラメント像の一部を示してお
り、投影面積の大きいフィラメント像22は、フィラメ
ント19から反射点までの距離が近いところで反射した
場合の像を示し、投影面積の小さなフィラメント像2
3、23は、フィラメント19から反射点までの距離が
遠いところで反射した場合の像を示しており、フィラメ
ント像24、24は、フィラメント19から反射点まで
の距離が中間的な値となるところで反射した場合の像を
それぞれ示している。
ーン21を構成するフィラメント像の一部を示してお
り、投影面積の大きいフィラメント像22は、フィラメ
ント19から反射点までの距離が近いところで反射した
場合の像を示し、投影面積の小さなフィラメント像2
3、23は、フィラメント19から反射点までの距離が
遠いところで反射した場合の像を示しており、フィラメ
ント像24、24は、フィラメント19から反射点まで
の距離が中間的な値となるところで反射した場合の像を
それぞれ示している。
【0055】フィラメント像22は、その長手方向の中
心軸がほぼ鉛直方向に延びており、フィラメント像2
4、24は、その長手方向の中心軸がフィラメント像2
2の長手方向の中心軸に対して傾斜され、フィラメント
像23、23はフィラメント像22の鉛直方向における
端部の近辺に位置している。
心軸がほぼ鉛直方向に延びており、フィラメント像2
4、24は、その長手方向の中心軸がフィラメント像2
2の長手方向の中心軸に対して傾斜され、フィラメント
像23、23はフィラメント像22の鉛直方向における
端部の近辺に位置している。
【0056】このようなフィラメント像は、全体として
ほぼ鉛直方向に延びる形状の投影パターン21を作り出
しており、該パターンは、前面レンズ3においてほぼ四
角形状に区分された領域に形成されるレンズステップ
5、5、・・・にとって配光制御上都合の良いものであ
る。即ち、レンズステップ5に付与すべき作用として
は、フィラメント像をその長手方向に沿う方向や該方向
に直交する方向に拡散させたり、また、その拡散の程度
を制御するだけで済むことになる。例えば、レンズステ
ップ5として魚眼レンズステップを用いる場合に、その
水平断面や鉛直断面での曲率制御によって投影パターン
の水平方向及び/又は鉛直方向における拡散の度合を容
易に変化させることができる。
ほぼ鉛直方向に延びる形状の投影パターン21を作り出
しており、該パターンは、前面レンズ3においてほぼ四
角形状に区分された領域に形成されるレンズステップ
5、5、・・・にとって配光制御上都合の良いものであ
る。即ち、レンズステップ5に付与すべき作用として
は、フィラメント像をその長手方向に沿う方向や該方向
に直交する方向に拡散させたり、また、その拡散の程度
を制御するだけで済むことになる。例えば、レンズステ
ップ5として魚眼レンズステップを用いる場合に、その
水平断面や鉛直断面での曲率制御によって投影パターン
の水平方向及び/又は鉛直方向における拡散の度合を容
易に変化させることができる。
【0057】また、投影パターン21がほぼ鉛直方向に
沿う形状となって、レンズステップ5の区分に整合した
形状となるので、インナーレンズ等を要することなく灯
具の点灯時における灯具の見栄えを良好にすることがで
きる。
沿う形状となって、レンズステップ5の区分に整合した
形状となるので、インナーレンズ等を要することなく灯
具の点灯時における灯具の見栄えを良好にすることがで
きる。
【0058】そして、反射ステップの境界線がほぼ鉛直
方向に沿って縦縞状に配置されるので、灯具の非点灯時
において、該境界線が前面レンズ3において四角形状に
区分された領域に形成されるレンズステップ5、5、・
・・に対して整合性を有することになり、前面レンズ3
から反射鏡2内を見た場合にレンズステップ5の作用に
よって反射ステップの境界線がほぼ鉛直方向に延びる直
線状に見えるように鉛直方向への拡大作用をレンズステ
ップに付与すれば、さらに灯具の見栄えが良好となる。
方向に沿って縦縞状に配置されるので、灯具の非点灯時
において、該境界線が前面レンズ3において四角形状に
区分された領域に形成されるレンズステップ5、5、・
・・に対して整合性を有することになり、前面レンズ3
から反射鏡2内を見た場合にレンズステップ5の作用に
よって反射ステップの境界線がほぼ鉛直方向に延びる直
線状に見えるように鉛直方向への拡大作用をレンズステ
ップに付与すれば、さらに灯具の見栄えが良好となる。
【0059】
【実施例】図12及び図13は本発明に係る車輌用灯具
の一例を示すものであり、自動車用のリヤコンビネーシ
ョンランプに適用したものである。
の一例を示すものであり、自動車用のリヤコンビネーシ
ョンランプに適用したものである。
【0060】車輌用灯具25は、図12に示すように、
その上方のほぼ3分の2の部分を占めるテールアンドス
トップランプ部26と、下方のほぼ3分の1の部分を占
めるターンシグナルランプ部27とから構成されてい
る。
その上方のほぼ3分の2の部分を占めるテールアンドス
トップランプ部26と、下方のほぼ3分の1の部分を占
めるターンシグナルランプ部27とから構成されてい
る。
【0061】車輌用灯具25の灯具空間は、合成樹脂性
のランプボディ28と、その前方(光の照射方向を前方
とする。)を覆うように取着された前面レンズ29とに
よって画成されており、該灯具空間は2つに部分空間に
区分けされている。
のランプボディ28と、その前方(光の照射方向を前方
とする。)を覆うように取着された前面レンズ29とに
よって画成されており、該灯具空間は2つに部分空間に
区分けされている。
【0062】上記した車輌用灯具1の構成は本実施例に
おいてテールアンドストップランプ部26に適用されて
いる。
おいてテールアンドストップランプ部26に適用されて
いる。
【0063】図13はテールアンドストップランプ部2
6の水平断面を示すものであり、ランプボディ28の一
部を構成する反射部30と、その前方に位置する前面レ
ンズ29のレンズ部31とによって灯具空間32が画成
されている。
6の水平断面を示すものであり、ランプボディ28の一
部を構成する反射部30と、その前方に位置する前面レ
ンズ29のレンズ部31とによって灯具空間32が画成
されている。
【0064】そして、反射部30の反射面が、上記のよ
うな縦縞状の反射ステップ30a、30a、・・・から
なっており、反射塗装、アルミ蒸着等により反射処理が
施されている。尚、反射面のうち水平方向における中央
部を反射鏡の主光軸を含む鉛直面で切断した時の断面形
状はほぼ放物線状をなしており、反射鏡の主光軸を含む
水平面に関して対称性を有する形状となっている。
うな縦縞状の反射ステップ30a、30a、・・・から
なっており、反射塗装、アルミ蒸着等により反射処理が
施されている。尚、反射面のうち水平方向における中央
部を反射鏡の主光軸を含む鉛直面で切断した時の断面形
状はほぼ放物線状をなしており、反射鏡の主光軸を含む
水平面に関して対称性を有する形状となっている。
【0065】レンズ部31は正面から見て格子状に区分
された多数の領域を有しており、これら領域に魚眼レン
ズステップ31a、31a、・・・が形成されている。
された多数の領域を有しており、これら領域に魚眼レン
ズステップ31a、31a、・・・が形成されている。
【0066】電球33は図示しない手段によって反射部
30に取り付けられ、そのガラス球34内に配置された
フィラメント35はその中心軸が反射部30の主光軸に
直交して鉛直方向に延びている。
30に取り付けられ、そのガラス球34内に配置された
フィラメント35はその中心軸が反射部30の主光軸に
直交して鉛直方向に延びている。
【0067】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明によれば、反射鏡の主光軸に沿う方向から見
た場合に、前面レンズにほぼ四角形状に区分された領域
に形成されるレンズステップと、反射鏡における一の反
射ステップによる光源体の投影像の集合像との間で形状
に整合がとれるので、インナーレンズ等の付加的な部材
を用いることなく、簡単な形状のレンズステップを前面
レンズに整然と配列させるだけで、反射光を容易に制御
することができ、また、前面レンズから反射鏡を見た場
合の灯具の見栄えを良好にすることができる。
に、本発明によれば、反射鏡の主光軸に沿う方向から見
た場合に、前面レンズにほぼ四角形状に区分された領域
に形成されるレンズステップと、反射鏡における一の反
射ステップによる光源体の投影像の集合像との間で形状
に整合がとれるので、インナーレンズ等の付加的な部材
を用いることなく、簡単な形状のレンズステップを前面
レンズに整然と配列させるだけで、反射光を容易に制御
することができ、また、前面レンズから反射鏡を見た場
合の灯具の見栄えを良好にすることができる。
【図1】本発明車輌用灯具の構成を概略的に示す斜視図
である。
である。
【図2】図3乃至図6とともに本発明に係る反射面の基
本面の形成方法について説明するための図であり、本図
は外形枠を示す正面図である。
本面の形成方法について説明するための図であり、本図
は外形枠を示す正面図である。
【図3】外形枠及び基準放物線を示す斜視図である。
【図4】多重反射ラインの形成について説明するための
図である。
図である。
【図5】多重反射ラインに対するスプライン曲線の形成
の仕方を示す図である。
の仕方を示す図である。
【図6】外形枠、基準放物線、スプライン曲線にもとづ
いて形成される曲面を示すものであり、(a)はスプラ
イン曲線の端部が外形枠上に載っていない場合、(b)
はスプライン曲線の端部が外形枠上に載っている場合を
それぞれ示す。
いて形成される曲面を示すものであり、(a)はスプラ
イン曲線の端部が外形枠上に載っていない場合、(b)
はスプライン曲線の端部が外形枠上に載っている場合を
それぞれ示す。
【図7】図8及び図9とともに本発明に係る反射面の形
成方法について説明するための図であり、本図は基本面
及び該基本面と回転放物面群との間に得られる交線群を
示す図である。
成方法について説明するための図であり、本図は基本面
及び該基本面と回転放物面群との間に得られる交線群を
示す図である。
【図8】交線群に沿った反射ステップの形成について説
明するための図である。
明するための図である。
【図9】反射ステップの正面形状及び断面形状を示す概
略図である。
略図である。
【図10】反射面における交線群及び該反射面に対する
光源体の配置例を示す正面図である。
光源体の配置例を示す正面図である。
【図11】図10に示す反射面における一の反射ステッ
プによって得られる投影パターンについて説明するため
の概略図である。
プによって得られる投影パターンについて説明するため
の概略図である。
【図12】図13とともに本発明車輌用灯具に係る実施
の一例を示すものであり、本図は灯具の正面図である。
の一例を示すものであり、本図は灯具の正面図である。
【図13】図12のXIII−XIII線に沿う拡大断
面図である。
面図である。
【符号の説明】 1 車輌用灯具 3 前面レンズ 4 光源体 5 レンズステップ 13 基本面 14 回転放物面群 14a 回転放物面 15 交線群 16 反射ステップ 18 交線群 19 フィラメント(光源体) 25 車輌用灯具 29 前面レンズ 30a 反射ステップ 31a レンズステップ 35 フィラメント(光源体) x 主光軸
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−222012(JP,A) 特開 平7−57516(JP,A) 実開 平4−72406(JP,U) 山口 富士夫著「コンピュータディス プレイによる形状処理工学[1]」日刊 工業新聞社、1982年、第182−187頁 (4・11「スプライン曲線の創成」) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F21S 8/10 F21W 101:14
Claims (1)
- 【請求項1】 焦点距離を異にする多数の回転放物面か
らなる回転放物面群と反射面の基本面との間に得られる
交線群のうち隣接する交線の間にそれぞれの回転放物面
を部分的に割り付けることで多数の反射ステップが形成
された反射面を有する反射鏡と、該反射鏡の前方に配置
される前面レンズと、その反射鏡の主光軸上においてそ
の中心軸が反射鏡の主光軸に直交するように配置された
光源体とを備えた車輌用灯具であって、 反射鏡の主光軸に沿う方向から見て、上記反射ステップ
がほぼ鉛直方向に沿って縦縞状に形成されるとともに、
前面レンズにおいてほぼ四角形状に区分された領域にレ
ンズステップが形成されたことを特徴とする車輌用灯
具。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21239895A JP3207087B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 車輌用灯具 |
GB9615156A GB2303907B (en) | 1995-07-28 | 1996-07-19 | Vehicle lamp |
US08/686,521 US5727874A (en) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | Vehicle lamp |
DE19630409A DE19630409B4 (de) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor mit einer Reflexionsstufen aufweisenden Reflexionsfläche |
FR9609438A FR2737280B1 (fr) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | Feu de vehicule |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21239895A JP3207087B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 車輌用灯具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0945116A JPH0945116A (ja) | 1997-02-14 |
JP3207087B2 true JP3207087B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=16621931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21239895A Expired - Fee Related JP3207087B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 車輌用灯具 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5727874A (ja) |
JP (1) | JP3207087B2 (ja) |
DE (1) | DE19630409B4 (ja) |
FR (1) | FR2737280B1 (ja) |
GB (1) | GB2303907B (ja) |
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JPH09190705A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Koito Mfg Co Ltd | 車輌用灯具の反射鏡及びその形成方法 |
DE19727982A1 (de) * | 1997-07-01 | 1999-01-07 | Hella Kg Hueck & Co | Leuchte für Fahrzeuge |
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JPH11288606A (ja) * | 1998-04-02 | 1999-10-19 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用灯具 |
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JP4931679B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2012-05-16 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用灯具 |
JP5442463B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2014-03-12 | 株式会社小糸製作所 | 車両用ヘッドランプ |
CN101858562B (zh) * | 2010-04-16 | 2013-08-07 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 近光灯反射器、近光灯及机动车 |
CN101858564B (zh) * | 2010-04-16 | 2012-12-19 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 远光灯反射器、远光灯及机动车 |
CN104154479A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 江苏彤明高科汽车电器有限公司 | 一种汽车后雾灯 |
CN104154477A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-19 | 江苏彤明高科汽车电器有限公司 | 一种结构紧凑型汽车前大灯 |
CN104154478A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-11-19 | 江苏彤明高科汽车电器有限公司 | 一种耐高温强密封汽车组合式尾灯 |
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