專利名稱：車輛用燈具反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車等車輛的車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具。
背景技術(shù)：
在車輛用燈具中，除(1)有關(guān)燈泡功能的條件之外，從其是在安裝在機(jī)動(dòng)車等車輛上的狀態(tài)下使用的情況考慮，還有(2)有關(guān)形狀的條件(形狀限制條件)及(3)有關(guān)外觀的條件(外觀限制條件)。因此，期望得到在滿足給出的形狀及外觀的限制條件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能的條件的最佳化的燈具。
有關(guān)功能的條件要求燈具整體均勻發(fā)光的光的均勻性及光適當(dāng)?shù)芈?、在各個(gè)方向看均發(fā)光的光的漫射性等適應(yīng)燈具種類的配光圖形。
有關(guān)車輛、車體方面的限制條件，作為形狀限制條件有基于車體燈具安裝部的容積及形狀和燈具外面(透鏡外面)與其他車體部分連續(xù)的形狀等的條件。作為外觀限制條件有基于與其他車體部分的外觀的協(xié)調(diào)和車體外觀設(shè)計(jì)方面的要求等的條件。
近年來，隨著車輛外觀設(shè)計(jì)性能的提高，根據(jù)車輛的形態(tài)及照明燈與標(biāo)識(shí)燈等燈具的種類等，還需要適合各種車體限制條件的車輛用燈具。作為這種車體方面的限制條件之一有有關(guān)前轉(zhuǎn)向信號(hào)燈等標(biāo)識(shí)燈的外觀等的條件。
具體地說，車輛用燈具包括配置于規(guī)定光源位置的光源(光源燈泡)；將來自光源燈泡的光向光軸方向反射的反射鏡；透過來自反射鏡的反射光并使其向燈具外部射出的透鏡。具有這種結(jié)構(gòu)的車輛用燈具，由燈具射出的光的配光圖形主要由反射來自光源燈泡的光的反射鏡的反射面的面形狀及透過光的透鏡的形狀控制。
針對(duì)這種車輛用燈具的結(jié)構(gòu)，作為上述有關(guān)標(biāo)識(shí)燈的外觀的條件，有時(shí)從車體的外觀設(shè)計(jì)考慮要求下述條件，即，車燈玻璃應(yīng)用具有透明感的透鏡，并且，通過透明透鏡從外部看到的反射面的面形狀為光滑面。配合這種外觀設(shè)計(jì)方面的要求，車體整體的結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計(jì)方面有時(shí)要限制標(biāo)識(shí)燈在車體上的面積及形狀。這種情況下，反射鏡的反射面整體的面積被限制，由光源看的反射面的立體角變小。
另一方面，前轉(zhuǎn)向信號(hào)燈等標(biāo)識(shí)燈具有對(duì)處于車外的第三者顯示車輛的存在及司機(jī)的意志的功能。因此，作為標(biāo)識(shí)燈的功能條件，要求將光向規(guī)定的范圍放大射出的配光圖形，以使相對(duì)車輛處于各種位置的第三者可以辨認(rèn)。
針對(duì)對(duì)標(biāo)識(shí)燈的這種功能方面的要求，如果上述車體方面的限制很嚴(yán)，滿足必要的配光圖形的條件的標(biāo)識(shí)燈的設(shè)計(jì)就很難。也就是說，在這種標(biāo)識(shí)燈中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)配光圖形所要求的條件(配光條件)，作為反射光要有效地利用以限定的立體角自光源向反射面入射的光，保持恰當(dāng)?shù)耐庥^，并控制得到的配光圖形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而開發(fā)的，其目的在于，提供一種車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具，能保持恰當(dāng)?shù)耐庥^，并作為反射光有效地利用來自光源的光，高效地決定滿足所要求的配光條件的反射面。
為了實(shí)現(xiàn)這種目的，本發(fā)明的反射面決定方法是一種用于車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法，其包括(1)基本條件設(shè)定步驟，其設(shè)定基本條件，所述基本條件包括配置光源的光源位置、作為利用反射鏡的反射面反射來自光源的光的方向的光軸和自反射面的光軸方向看的反射面外形；(2)反射面分割步驟，根據(jù)基本條件及預(yù)先設(shè)定的配光條件，在反射面外形內(nèi)進(jìn)行分割，生成多個(gè)反射區(qū)域；(3)反射條件設(shè)定步驟，對(duì)被分割成的多個(gè)反射區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域設(shè)定反射條件，所述反射條件包括反射角度，該反射角度指定根據(jù)配光條件利用作為該反射區(qū)域內(nèi)的反射面的局部反射面反射來自光源的光的方向；(4)反射面制作步驟，對(duì)多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域，以該反射區(qū)域的反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较?，并?duì)相鄰的局部反射面滿足規(guī)定的連接條件，制作局部反射面的面形狀，從而制作包括多個(gè)局部反射面的整體反射面的面形狀。
本發(fā)明的車輛用燈具包括光源；具有將來自光源的光向規(guī)定的光軸方向反射的反射面的反射鏡；使由反射面反射的光透過的透鏡，反射鏡的反射面在反射面外形內(nèi)被分割為多個(gè)反射區(qū)域，同時(shí)，對(duì)多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域，作為該反射區(qū)域內(nèi)的反射面即局部反射面的面形狀，形成以按每個(gè)反射區(qū)域設(shè)定的反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较?，并?duì)相鄰的局部反射面光滑連接的面形狀。
在上述車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具中，首先，作為決定反射面的基本條件，設(shè)定車體的結(jié)構(gòu)方面及外觀設(shè)計(jì)方面的要求等所限制的反射面外形，具體地說，是設(shè)定自光軸方向看的反射面的面積及形狀，將該反射面外形內(nèi)部分割，生成多個(gè)反射區(qū)域。然后，進(jìn)一步對(duì)各個(gè)反射區(qū)域設(shè)定反射條件，以該反射條件為基本反射條件，制作局部反射面，決定滿足所要求的配光條件的反射面的整體的面形狀。
根據(jù)這種反射面決定方法及車輛用燈具的結(jié)構(gòu)，可按被分割成的反射區(qū)域及每個(gè)局部反射面控制來自光源的光的反射面的反射條件及由反射光得到的配光圖形。各個(gè)局部反射面的反射條件及配光圖形相互間的相關(guān)關(guān)系可通過使對(duì)各反射區(qū)域設(shè)定的反射角度等反射條件預(yù)先具有相關(guān)關(guān)系來控制。由此可更有效地利用來自光源的光作為反射光，實(shí)現(xiàn)可高效地得到滿足所要求的配光條件的反射面的反射面決定方法及車輛用燈具。
另外，各個(gè)局部反射面的面形狀不是將設(shè)定的反射角度的方向作為局部反射面整體的反射方向，而是將反射角度的方向作為基本反射方向，同時(shí)，以規(guī)定的連接條件與相鄰的其他面連接(例如不產(chǎn)生臺(tái)階地光滑連接)，這樣制作各局部反射面的面形狀。由此，使反射面整體保持恰當(dāng)?shù)耐庥^。
上述相鄰的局部反射面相互間光滑連接的面形狀的反射面，在局部反射面的邊界及其附近，來自光源的光的反射方向會(huì)產(chǎn)生變化。因此，如果利用該反射方向的變化，可不在反射面上或透鏡上設(shè)置漫射臺(tái)級(jí)而實(shí)現(xiàn)光的漫射效果。
另外，反射面決定方法中的(4)反射面制作步驟包括(4a)局部反射面制作步驟，對(duì)多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域，以該反射區(qū)域的反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较颍谱骶植糠瓷涿娴拿嫘螤睿?4b)消變面制作步驟，制作消變面的面形狀，該消變面設(shè)置在多個(gè)局部反射面之間，滿足連接條件地連接相鄰的局部反射面，同時(shí)，使來自光源的光的反射方向在面內(nèi)變化。
同樣，車輛用燈具的反射鏡的反射面包括多個(gè)局部反射面，分別形成以按每個(gè)反射區(qū)域設(shè)定的反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较蛑谱鞯拿嫘螤?；消變面，設(shè)置在多個(gè)局部反射面之間，形成滿足連接條件地連接相鄰的局部反射面，同時(shí)，使來自光源的光的反射方向在面內(nèi)變化的面形狀。
這樣，根據(jù)由局部反射面及消變面構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，通過控制各局部反射面及消變面的面形狀及反射條件，可容易且恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)具有上述結(jié)構(gòu)的反射面。因此，可以可靠地得到由多個(gè)局部反射面及至少一個(gè)消變面構(gòu)成的反射面整體形成的配光圖形滿足要求的配光條件的反射鏡及具有該反射鏡的車輛用燈具。
反射面決定方法中，關(guān)于由(5)反射面制作步驟制作的反射面的面形狀，還包括根據(jù)配光條件評(píng)價(jià)用反射面反射來自光源的光得到的配光圖形的反射面評(píng)價(jià)步驟，在(6)反射面評(píng)價(jià)步驟中，評(píng)價(jià)配光圖形不滿足配光條件的情況下，要反復(fù)進(jìn)行反射面分割步驟、反射條件設(shè)定步驟及反射面制作步驟。
在本發(fā)明的反射面決定方法中，如上所述，按每個(gè)局部反射面控制來自光源的光在反射面的反射條件、配光圖形及它們的相關(guān)關(guān)系。對(duì)此，如果在制作面形狀后，評(píng)價(jià)配光圖形，則在不滿足配光條件的情況下，反饋該配光圖形的評(píng)價(jià)結(jié)果，局部變更條件再次進(jìn)行反射面的分割、反射條件的設(shè)定及反射面的制作，從而可最終得到充分滿足配光條件的反射面的面形狀。


圖1是顯示車輛用燈具一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的水平剖面圖；圖2是圖1所示的車輛用燈具的結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖；圖3是圖1及圖2所示的車輛用燈具的反射鏡中反射面的結(jié)構(gòu)的一例的平面圖；圖4是圖3所示的反射鏡的反射面形成的配光圖形的示意圖；圖5是概略顯示車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法的一實(shí)施例的流程圖；圖6是在圖3所示的反射面的面形狀制作時(shí)制作的反射面結(jié)構(gòu)的平面圖；
圖7是在圖3所示的反射面的面形狀制作時(shí)制作的反射面結(jié)構(gòu)的平面圖；圖8是圖1及圖2所示的車輛用燈具的反射鏡的反射面結(jié)構(gòu)的另一例的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具的恰當(dāng)?shù)膶?shí)施例。另外，在

中，同一要件使用同一符號(hào)，并省略重復(fù)說明。附圖的尺寸比例未必與說明中的比例一致。
首先，說明本發(fā)明的車輛用燈具的整體結(jié)構(gòu)。另外，以下作為車輛用燈具的例子說明的實(shí)施例是基于設(shè)在汽車車體前方的標(biāo)識(shí)燈即前轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的車輛用燈具的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。圖2是圖1所示的車輛用燈具的結(jié)構(gòu)的垂直剖面圖。這些剖面圖均顯示在包括后述的光源點(diǎn)F及通過光源點(diǎn)F的光軸Ax的平面上的燈具的剖面結(jié)構(gòu)。
下述中，以燈具的左右方向?yàn)閄軸，上下方向?yàn)閅軸，以光軸Ax方向即前后方向?yàn)閆軸，從而，圖1中顯示X、Z坐標(biāo)軸，圖2中顯示Y、Z坐標(biāo)軸。另外，指定車輛用燈具的光射出的方向的光軸Ax由燈具和安裝燈具的車體的位置關(guān)系及燈具要求的配光條件等預(yù)先設(shè)定。
本實(shí)施例的車輛用燈具包括反射鏡1、透鏡2及遮光部件4。
反射鏡1具有反射鏡部10和設(shè)置在反射鏡部10外緣部、用于和透鏡定位及固定等的外框部12，形成為向大致垂直于光軸Ax的方向擴(kuò)展的方式。反射鏡部10的前方側(cè)與透鏡2相對(duì)的面形成將來自光源的光向光軸Ax的方向反射的反射面10a。
在反射鏡部10的規(guī)定位置上形成有光源插入孔11，光源燈泡B自反射鏡1的后方插入該光源插入孔11。光源燈泡B相對(duì)于反射鏡1固定設(shè)置，使其光源點(diǎn)F位于光軸Ax上的規(guī)定位置(光源位置)。
相對(duì)于光源燈泡B及反射鏡1，在由光軸Ax指定的光的射出方向上設(shè)有透鏡2。
透鏡2是構(gòu)成該燈具的外面并在安裝于車體上時(shí)形成車體外面的一部分的車燈玻璃。在圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)例中，作為透鏡2采用了不具有透鏡臺(tái)級(jí)引起的光漫射功能的具有透明感的透鏡。因此，在該結(jié)構(gòu)例中，透鏡2幾乎不影響來自燈具的光的射出條件。該透鏡2根據(jù)車體的外觀設(shè)計(jì)決定其外面形狀，與燈具以外的車體的外面部分相連。
在反射鏡1的反射面10a和透鏡2之間設(shè)有遮光部件4。該遮光部件4采用例如用不使光透過的材質(zhì)制作的部件或進(jìn)行了鋁的蒸鍍加工的部件等，以不使來自光源燈泡B的光透過，起到遮光作用。因此，本燈具的結(jié)構(gòu)使得來自光源燈泡B的光中僅由反射面10a反射的反射光向燈具外部射出。
在以上的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)點(diǎn)亮光源燈泡B時(shí)，由光源燈泡B的光源點(diǎn)F及其附近的發(fā)光區(qū)域供給的光入射到反射鏡1的反射面10a，以規(guī)定的反射條件向光軸Ax的方向反射。然后，來自反射面10a的反射光通過透鏡2向燈具外部射出。
下面說明車輛用燈具的反射鏡的反射面的結(jié)構(gòu)。
圖3是圖1及圖2所示的車輛用燈具的反射鏡的反射面的結(jié)構(gòu)之一例的平面圖。該平面圖顯示自光軸Ax的方向(前方)看的反射鏡1的反射面10a(反射鏡部10)的結(jié)構(gòu)。另外，相對(duì)于該圖3，上述圖1是沿圖3的平面圖的X軸方向的A-A線的水平剖面圖。圖2是沿Y軸方向的B-B線的垂直剖面圖。
反射鏡部10的與透鏡2相對(duì)的面即反射面10a在圖3中分別由虛線表示分割線，將其反射面外形100內(nèi)分割為多個(gè)區(qū)域。相對(duì)于多個(gè)反射區(qū)域的每一個(gè)，形成該反射區(qū)域內(nèi)的反射面即局部反射面。
另外，在反射面10a的中心部，以光軸Ax為中心，設(shè)有形成用于設(shè)置光源燈泡B的光源插入孔11的大致圓形的開口部。另外，圖示于該光源插入孔11外側(cè)的圓形的虛線表示自光軸Ax的方向看的遮光部件4的配置。
包括多個(gè)局部反射面的反射面10a的具體結(jié)構(gòu)，在圖3所示的反射面10a中，是利用虛線所示的分割線將反射面外形100內(nèi)分割為10個(gè)反射區(qū)域，與此對(duì)應(yīng)，設(shè)有10個(gè)局部反射面210、211、213、214、221、222、231、232、241及242。下面參照?qǐng)D4說明其結(jié)構(gòu)。
圖4是示意性顯示圖3所示的反射鏡1的反射面10a得到的配光圖形、尤其是配光圖形中各局部反射面所對(duì)準(zhǔn)的反射方向的圖。在該配光圖形中，與顯示反射面10a的平面結(jié)構(gòu)的圖3同樣，利用其角度分布示意性表示自光軸Ax的方向(前方)看時(shí)的配光圖形。圖中，橫軸為X軸方向(H＝水平方向)的光的射出角度，縱軸為Y軸方向(V＝垂直方向)的光的射出角度。
包圍光源插入孔11的大致圓形的局部反射面210通過光軸Ax，以配光圖形的中心即V＝0°、H＝0°的位置為中心，以大致(V＝D10°～U10°、H＝L10°～R10°)的范圍的配光區(qū)域510為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。
位于局部反射面210的上方的局部反射面211將V＝0°上方的全部配光區(qū)域511作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。位于局部反射面210下方的局部反射面213及214分別以V＝0°下方的全部配光區(qū)域512作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。
位于局部反射面210的左方的局部反射面221將H＝0°左方、包括(V＝U5°、H＝L20°)的位置的配光區(qū)域521作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。局部反射面222同樣將H＝0°左方、包括(V＝D5°、H＝L20°)的位置的配光區(qū)域522作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。
位于局部反射面210的右方的局部反射面231將H＝0°右方、包括(V＝U5°、H＝R20°)的位置的配光區(qū)域531作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。局部反射面232同樣將H＝0°右方、包括(V＝D5°、H＝R20°)的位置的配光區(qū)域532作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。
位于局部反射面210的下方的局部反射面241將大致在V＝0°的線上、大約(V＝0°、H＝L10°～R10°)的范圍的配光區(qū)域541作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。局部反射面242同樣將在V＝0°的線上、包括(V＝0°、H＝R5°)的位置的配光區(qū)域542作為對(duì)準(zhǔn)的反射方向而形成。
在多個(gè)局部反射面之間根據(jù)需要設(shè)有用于光滑連接相鄰的局部反射面的消變面(圖3中的斜線部分)。在圖3所示的反射面10a中，作為這種消變面，在位于局部反射面210下方的各局部反射面之間設(shè)有消變面311及312。
下面就圖3所示的結(jié)構(gòu)的車輛用燈具的反射鏡的反射面，說明其設(shè)計(jì)中使用的反射面決定方法(設(shè)計(jì)方法)。
圖5是概略顯示本發(fā)明的車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法的一實(shí)施例的流程圖。該反射面決定方法包括基本條件設(shè)定步驟S101、反射面分割步驟S102、反射條件設(shè)定步驟S103、反射面制作步驟S104及反射面評(píng)價(jià)步驟S105等各步驟。下面參照?qǐng)D3所示的反射面10a的結(jié)構(gòu)及圖4所示的目的配光圖形，說明上述各步驟。
基本條件設(shè)定步驟(步驟S101)
在應(yīng)用于車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法中，首先是設(shè)定制作反射面的面形狀的基本條件。
作為基本條件例如設(shè)定設(shè)置光源燈泡B的位置及其光源點(diǎn)F的位置(光源位置)和光軸Ax等，該光軸Ax是通過光源位置的軸，是利用反射鏡1的反射面10a將來自光源的光反射而使其自燈具射出的方向。
作為反射面10a的自光軸Ax方向看的輪廓的反射面外形100也作為基本條件來設(shè)定。如圖3所示的例子，反射面外形100的具體的面積及形狀根據(jù)在車體上的燈具收放部的容積及形狀、其和其他車體部分或其他燈具的位置關(guān)系等形成的形狀限制條件以及車體的外觀設(shè)計(jì)方面的要求形成的外觀限制條件等來設(shè)定。
其他條件根據(jù)需要也可作為基本條件設(shè)定。這樣的條件例如有作為光源使用的光源燈泡B的發(fā)光區(qū)域的形狀。作為設(shè)定的發(fā)光區(qū)域的形狀的例子例如有將橫擴(kuò)或縱擴(kuò)的燈絲形成發(fā)光區(qū)域的燈泡作為光源燈泡B使用的情況下的線段狀的燈絲形狀等。
與作為基本條件設(shè)定的上述各條件不同，要預(yù)先給出自車輛用燈具射出的光形成的配光圖形應(yīng)滿足的條件即配光條件等。
反射面分割步驟(步驟S102)然后，參照設(shè)定的基本條件及預(yù)先設(shè)定的配光條件，將反射面外形100內(nèi)分割，生成多個(gè)反射區(qū)域。
在圖3所示的例子中，如上所述，利用分別由虛線表示的分割線，在自光軸Ax看的XY平面上將反射面外形100內(nèi)分割，生成10個(gè)反射區(qū)域。另外，與消變面311及312對(duì)應(yīng)的2個(gè)消變區(qū)域也同時(shí)生成。
這里，包括有關(guān)反射面外形100內(nèi)的反射區(qū)域的分割數(shù)及各反射區(qū)域的面積及形狀等的具體分割條件，最好考慮對(duì)各反射區(qū)域制作局部反射面時(shí)預(yù)想的自光源看的立體角等、反射面10a影響配光圖形的各條件而設(shè)定。
反射條件設(shè)定步驟(步驟S103)接著，參照配光條件，設(shè)定作為用于對(duì)分割成的多個(gè)反射區(qū)域的每一個(gè)制作局部反射面的面形狀的條件即反射條件。
作為反射條件例如要對(duì)多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域設(shè)定反射角度等，該反射角度指定由該反射區(qū)域內(nèi)作為反射面10a的局部反射面反射來自光源的光的方向。
對(duì)該來自光源的光的反射角度按照每個(gè)反射區(qū)域，由自光軸Ax看的X軸方向(水平方向)的角度及Y軸方向(垂直方向)的角度等決定。這些反射角度分別與圖4所示的配光圖形中的橫軸及縱軸的射出角度對(duì)應(yīng)。
同樣，作為反射條件也可設(shè)定對(duì)于反射面10a的規(guī)定部分(例如中央部分)的f值(焦點(diǎn)距離)或?qū)τ诙鄠€(gè)反射區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域的f值。反射面10a的f值的設(shè)定基本上是根據(jù)燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)定的，但是，最好同時(shí)考慮光源燈泡B產(chǎn)生的熱對(duì)反射鏡1后透鏡2的影響等來設(shè)定。
反射面制作步驟(步驟S104)然后，根據(jù)分割成的多個(gè)反射區(qū)域及設(shè)定的反射條件，制作滿足規(guī)定的配光條件的反射面的面形狀。在本實(shí)施例中，反射面制作步驟S104包括下述的局部反射面制作步驟S104a及消變面制作步驟S104b。
局部反射面制作步驟(步驟S104a)首先，參照按每個(gè)反射區(qū)域設(shè)定的反射角度，制作與多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域相對(duì)的局部反射面的面形狀。
在圖3所示的結(jié)構(gòu)例中，對(duì)于10個(gè)反射區(qū)域，分別制作10個(gè)局部反射面210、211、213、214、221、222、231、232、241及242的面形狀，以使各局部反射面的光的基本反射方向?yàn)樵O(shè)定的反射角度的方向。
具體地說，對(duì)各個(gè)反射區(qū)域，以對(duì)該反射區(qū)域設(shè)定的反射角度的方向作為基本反射軸(作為用該局部反射面反射來自光源的光的方向的光軸)，制作局部反射面的面形狀。在與其他局部反射面直接鄰接等情況下，制作局部反射面的面形狀，使其以反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较?，并?duì)鄰接的局部反射面滿足規(guī)定的連接條件(例如在局部反射面之間不產(chǎn)生臺(tái)階地光滑連接的條件)。
消變面制作步驟(步驟S104b)然后，制作設(shè)于多個(gè)局部反射面之間的消變面的面形狀。
在圖3所示的結(jié)構(gòu)例中，對(duì)2個(gè)消變區(qū)域分別制作2個(gè)消變面311及312的面形狀，使鄰接的局部反射面滿足連接條件而連接。此時(shí)，在制作消變面的面形狀時(shí)，最好在考慮局部反射面的連接條件的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮在該消變面內(nèi)變化的來自光源的光的反射方向等反射條件來制作面形狀。
如上所述，制作與10個(gè)反射區(qū)域中每一個(gè)區(qū)域相對(duì)的局部反射面的面形狀及分別與2個(gè)消變區(qū)域相對(duì)的消變面的面形狀后，作為得到的10個(gè)局部反射面及2個(gè)消變面的集合，制作反射面10a整體的面形狀。
反射面評(píng)價(jià)步驟(步驟S105)接著，對(duì)制作成的反射面的面形狀，評(píng)價(jià)得到的配光圖形。
這里，對(duì)制作的反射面的面形狀，計(jì)算由該反射面反射來自光源的光得到的配光圖形。然后，判斷算出的配光圖形是否滿足要求的配光條件(S106)。
若判斷滿足配光條件，則將該反射面10a的面形狀決定為最終的面形狀。而當(dāng)判斷是未充分滿足配光條件時(shí)，則重復(fù)進(jìn)行步驟S102～S104，制作新的反射面10a的面形狀，同樣進(jìn)行配光圖形的評(píng)價(jià)。
根據(jù)配光圖形進(jìn)行的反射面面形狀的評(píng)價(jià)具體地說是用通過光線追蹤來自光源的光而算出的配光圖形等進(jìn)行的。這種情況下，可將光源作為點(diǎn)光源或燈絲的線段形狀等計(jì)算配光圖形。
下面說明上述車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具的效果。
在本實(shí)施例的車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具中，首先將由車體結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計(jì)方面的要求等限制的反射面外形100、具體地說是將自光軸Ax的方向看的反射面10a的面積及形狀作為反射面決定的基本條件設(shè)定，并將該反射面外形100內(nèi)分割，生成多個(gè)反射區(qū)域。然后，進(jìn)一步對(duì)各個(gè)反射區(qū)域設(shè)定反射條件，將該反射條件作為基本反射條件制作局部反射面，決定滿足要求的配光條件的反射面10a整體的面形狀。
根據(jù)這種反射面決定方法及車輛用燈具的結(jié)構(gòu)，象對(duì)應(yīng)設(shè)置在圖3及圖4中的各局部反射面及配光區(qū)域那樣，可按照每個(gè)分割成的反射區(qū)域及局部反射面控制來自光源的光的反射面10a的反射條件及由反射光得到的配光圖形。
另外，各個(gè)局部反射面的反射條件及配光圖形相互的相關(guān)關(guān)系可通過使對(duì)各反射區(qū)域設(shè)定的反射角度等反射條件預(yù)先具有相關(guān)關(guān)系來控制。這樣，可作為反射光更有效地利用來自光源的光，實(shí)現(xiàn)可高效地得到滿足要求的配光條件的反射面的反射面決定方法及車輛用燈具。
特別是，近年來隨著車輛的外觀設(shè)計(jì)性能的提高，由車體整體的結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計(jì)方面產(chǎn)生了嚴(yán)格限制標(biāo)識(shí)燈等燈具的面積及形狀的情況。對(duì)此，根據(jù)上述反射面決定方法及反射面10a的結(jié)構(gòu)，即使是如此限制嚴(yán)格的情況下，也可高效地制作滿足要求的配光條件的反射面10a。
并且，各個(gè)局部反射面的面形狀不是將設(shè)定的反射角度的方向作為局部反射面整體的反射方向，而是將反射角度的方向作為基本反射方向，同時(shí)以規(guī)定的連接條件與鄰接的其他面連接，來制作各局部反射面的面形狀。從而作為反射面整體保持良好的外觀。
在這種鄰接的局部反射面相互間光滑連接的面形狀的反射面中，在局部反射面的邊界及其附近，來自光源的光的反射方向會(huì)變化。因此，如果利用該反射方向的變化，在反射面上或透鏡面上不設(shè)置漫射臺(tái)級(jí)就可實(shí)現(xiàn)光的漫射效果。
作為鄰接的局部反射面應(yīng)滿足的連接條件的例子有在局部反射面之間不產(chǎn)生臺(tái)階而光滑連接的條件。也就是說，要將局部反射面中至少邊界附近的面部分形成與鄰接的局部反射面切線連接的面形狀。這種情況下，在局部反射面的邊界部分不產(chǎn)生棱線，作為整體可得到光滑的面形狀。
在這種反射面中，如上述結(jié)構(gòu)例所述，即使在作為透鏡2不具有光漫射功能而采用具有透明感的透鏡的情況下，也可同時(shí)保證利用局部反射面之間的反射方向的變化進(jìn)行的光的漫射和通過透鏡可從外部看到的反射面整體的光滑的面形狀的外觀。
這樣在局部反射面的邊界附近來自光源的光的反射方向變化的面形狀，還可一定程度地消除實(shí)際制造燈具時(shí)不同產(chǎn)品間產(chǎn)生的形狀偏差的影響。
在上述實(shí)施例中，在反射鏡1的反射面10a的結(jié)構(gòu)中，在多個(gè)局部反射面之外，還設(shè)有連接鄰接的局部反射面并使來自光源的光的反射方向在面內(nèi)變化的消變面。
這樣，根據(jù)由局部反射面及消變面構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，通過控制各局部反射面及消變面的面形狀及反射條件，可容易且恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)具有上述光滑的面形狀等的反射面。因此，可以可靠地得到配光圖形滿足要求的配光條件的反射鏡及具有該反射鏡的車輛用燈具，該配光圖形是由多個(gè)局部反射面及至少一個(gè)消變面構(gòu)成的反射面整體形成的配光圖形。
局部反射面間是否設(shè)置消變面最好是考慮鄰接的局部反射面對(duì)準(zhǔn)的反射角度之差等來設(shè)定。局部反射面的邊界處的消變面的范圍同樣是考慮對(duì)準(zhǔn)的反射角度之差等而設(shè)定，例如為2～8mm左右。另外，對(duì)各反射區(qū)域設(shè)定反射條件最好也同樣考慮鄰接的局部反射面對(duì)準(zhǔn)的反射角度之差來設(shè)定。
在圖5所示的反射面決定方法中，關(guān)于制作成的反射面面形狀，是利用配光條件評(píng)價(jià)得到的配光圖形。
在本反射面決定方法中，如上所述，按照每個(gè)分割成的反射區(qū)域及局部反射面控制來自光源的光的反射面10a的反射條件、配光圖形及其相關(guān)關(guān)系。對(duì)此，如果在制作面形狀后，評(píng)價(jià)配光圖形，則在未滿足配光條件的情況下，可反饋該配光圖形的評(píng)價(jià)結(jié)果，局部變更條件，再次進(jìn)行反射面的分割、反射條件的設(shè)定及反射面的制作，最終可得到充分滿足配光條件的反射面的面形狀。
另外，作為適合車體方面對(duì)形狀或外觀的限制條件的反射面的制作方法有利用自由曲面制作反射面整體的方法。自由曲面與球面或拋物面等不同，可根據(jù)車體的限制條件制作光滑連接的任意的面形狀。
但是，在自由曲面的情況下，雖然面形狀制作的自由度大，但來自光源的光的反射方向及得到的配光圖形的控制困難。特別是，在由于燈具的小面積化等而要求有效地利用來自光源的光作為反射光的情況下，難于利用自由曲面制作滿足要求的配光條件的反射面。另外，在制作反射面的面形狀后評(píng)價(jià)了配光圖形時(shí)，即使想要反饋其評(píng)價(jià)結(jié)果用自由曲面的面形狀修正配光，也不能明確面形狀的恰當(dāng)?shù)男拚椒ā?br> 與此相對(duì)，根據(jù)包括多個(gè)局部反射面構(gòu)成反射面整體的上述結(jié)構(gòu)，可對(duì)每個(gè)局部反射面控制來自光源的光的反射方向及得到的配光圖形，同時(shí)，作為反射面整體可實(shí)現(xiàn)與自由曲面大致同樣光滑的面形狀及外觀。
這里，對(duì)反饋配光圖形的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行的反射面的面形狀決定步驟，以圖3所示的反射面10a的具體制作步驟為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。
在圖3所示的反射面10a的制作中，首先，如圖6所示，分割反射面外形內(nèi)部100，制作了7個(gè)局部反射面。具體地說，制作了對(duì)準(zhǔn)中心配光區(qū)域510的局部反射面210、對(duì)準(zhǔn)上方配光區(qū)域511的局部反射面211、對(duì)準(zhǔn)下方配光區(qū)域512的局部反射面212、對(duì)準(zhǔn)左上方配光區(qū)域521的局部反射面221、對(duì)準(zhǔn)左下方配光區(qū)域522的局部反射面222、對(duì)準(zhǔn)右上方配光區(qū)域531的局部反射面231、對(duì)準(zhǔn)右下方配光區(qū)域532的局部反射面232。在該反射面的制作階段，未制作消變面。
評(píng)價(jià)由該圖6所示的結(jié)構(gòu)的反射面得到的配光圖形，其結(jié)果顯示向左下方射出的光強(qiáng)度及向V＝0°的線上和其附近射出的光強(qiáng)度未能充分得到。
對(duì)此，向圖6所示的反射面反饋上述評(píng)價(jià)結(jié)果，如圖7所示，制作了將圖6所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了局部變更的新反射面。具體地說，將反射面上的面積較大的局部反射面212進(jìn)一步分割，作為對(duì)準(zhǔn)下方的配光區(qū)域512的局部反射面留下了其一部分即局部反射面213及214，其他部分分別變更了反射條件及基于該反射條件的面形狀。
首先，將局部反射面212左下方的一部分加在了對(duì)準(zhǔn)左下方配光區(qū)域522的局部反射面222上。另外，重新制作了對(duì)準(zhǔn)V＝0°的線上及其附近的配光區(qū)域541的局部反射面241。隨著該局部反射面212的再分割，將局部反射面212的一部分作為消變面311及312，試圖改善整體的面形狀。
對(duì)該圖7所示結(jié)構(gòu)的反射面得到的配光圖形進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其結(jié)果顯示，雖然向左下方射出的光強(qiáng)度及向V＝0°的線上和其附近射出的光強(qiáng)度得到了改善，但是，在(V＝0°、H＝R5°)的位置及其附近光強(qiáng)度稍稍不足。
對(duì)此，對(duì)消變面311的一部分進(jìn)一步變更面形狀，重新制作了對(duì)準(zhǔn)包括(V＝0°、H＝R5°)的位置的配光區(qū)域542的局部反射面242，制作了圖3所示的最終的反射面10a。
如上所述，通過對(duì)制作的反射面的面形狀，反饋配光圖形的評(píng)價(jià)結(jié)果，多次進(jìn)行反射面面形狀的制作(局部變更)，可以高效地制作滿足要求的配光條件的反射面的面形狀。
本發(fā)明的車輛用燈具反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具不限于上述實(shí)施例，可進(jìn)行各種變形。例如，分割反射面外形內(nèi)形成多個(gè)反射區(qū)域的分割方法根據(jù)各個(gè)車輛用燈具的結(jié)構(gòu)及反射面制作的難易度或反射鏡的材質(zhì)等可采用各種分割方法。
圖8是圖1及圖2所示的車輛用燈具反射鏡的反射面結(jié)構(gòu)的另一例的平面圖。在該結(jié)構(gòu)例中，是利用平行于X軸方向或Y軸方向的分割線將反射面外形100內(nèi)分割為多個(gè)反射區(qū)域及消變區(qū)域的結(jié)構(gòu)。在反射面外形100內(nèi)的包括光源插入孔11的中央部分設(shè)有一個(gè)局部反射面200，在上方部分設(shè)有6個(gè)局部反射面200及1個(gè)消變面300，在下方部分設(shè)有9個(gè)局部反射面200及8個(gè)消變面300。
利用這種結(jié)構(gòu)的反射面10a也可與圖3所示的結(jié)構(gòu)同樣，形成滿足要求的配光條件的反射面面形狀。
本發(fā)明的車輛用燈具反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具如以上所詳細(xì)說明的，可得到下述效果。也就是說，分割作為基本條件設(shè)定的反射面外形內(nèi)部，生成多個(gè)反射區(qū)域，同時(shí)，對(duì)各個(gè)反射區(qū)域設(shè)定反射條件，以該反射條件為基本反射條件，制作局部反射面，恰當(dāng)?shù)嘏c鄰接的局部反射面連接，決定滿足要求的配光條件的反射面整體的面形狀，根據(jù)這種反射面決定方法及車輛用燈具，可保持恰當(dāng)?shù)耐庥^，并更有效地作為反射光利用來自光源的光，實(shí)現(xiàn)可高效地得到滿足要求的配光條件的反射面的反射面決定方法及車輛用燈具。
權(quán)利要求
1.一種車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法，其是一種用于車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法，其特征在于，其包括基本條件設(shè)定步驟，設(shè)定基本條件，所述基本條件包括配置光源的光源位置、形成利用反射鏡的反射面反射來自所述光源的光的方向的光軸和自所述反射面的所述光軸方向看的反射面外形；反射面分割步驟，根據(jù)所述基本條件及預(yù)先設(shè)定的配光條件，在所述反射面外形內(nèi)進(jìn)行分割，生成多個(gè)反射區(qū)域；反射條件設(shè)定步驟，對(duì)被分割成的所述多個(gè)反射區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域設(shè)定反射條件，所述反射條件包括反射角度，該反射角度指定根據(jù)所述配光條件利用作為該反射區(qū)域內(nèi)的所述反射面的局部反射面反射來自所述光源的光的方向；反射面制作步驟，對(duì)所述多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域，以該反射區(qū)域的所述反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较颍?duì)相鄰的所述局部反射面滿足規(guī)定的連接條件，制作所述局部反射面的面形狀，從而制作包括多個(gè)所述局部反射面的整體的所述反射面的面形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的反射面決定方法，其特征在于，所述反射面制作步驟包括局部反射面制作步驟，對(duì)所述多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域，以該反射區(qū)域的所述反射角度的方向?yàn)樗龌痉瓷浞较?，制作所述局部反射面的面形狀；消變面制作步驟，制作消變面的面形狀，該消變面設(shè)置在多個(gè)所述局部反射面之間，滿足所述連接條件地連接相鄰的所述局部反射面，同時(shí)，使來自所述光源的光的反射方向在面內(nèi)變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的反射面決定方法，其特征在于，還包括對(duì)由所述反射面制作步驟制作的所述反射面的面形狀，根據(jù)所述配光條件評(píng)價(jià)用所述反射面反射來自所述光源的光得到的配光圖形的反射面評(píng)價(jià)步驟，在所述反射面評(píng)價(jià)步驟中評(píng)價(jià)所述配光圖形不滿足所述配光條件的情況下，反復(fù)進(jìn)行所述反射面分割步驟、所述反射條件設(shè)定步驟及所述反射面制作步驟。
4.一種車輛用燈具，包括光源；具有將來自所述光源的光向規(guī)定的光軸方向反射的反射面的反射鏡；使由所述反射面反射的光透過的透鏡，其特征在于，所述反射鏡的所述反射面在反射面外形內(nèi)被分割為多個(gè)反射區(qū)域，同時(shí)，對(duì)所述多個(gè)反射區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域，作為該反射區(qū)域內(nèi)的所述反射面即局部反射面的面形狀，形成以按每個(gè)反射區(qū)域設(shè)定的反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较?，并?duì)相鄰的所述局部反射面光滑連接的面形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛用燈具，其特征在于，所述反射鏡的所述反射面包括多個(gè)所述局部反射面，分別形成以按每個(gè)所述反射區(qū)域設(shè)定的所述反射角度的方向?yàn)樗龌痉瓷浞较蛑谱鞯拿嫘螤?；消變面，設(shè)置在多個(gè)所述局部反射面之間，形成滿足所述連接條件地連接相鄰的所述局部反射面并使來自所述光源的光的反射方向在面內(nèi)變化的面形狀。
全文摘要
一種車輛用燈具的反射鏡的反射面決定方法及車輛用燈具,可保持恰當(dāng)?shù)耐庥^,同時(shí),作為反射光有效地利用來自光源的光,高效地決定滿足要求的配光條件的反射面。在作為基本條件設(shè)定的反射面外形100內(nèi)進(jìn)行分割,生成多個(gè)反射區(qū)域,同時(shí),對(duì)各個(gè)反射區(qū)域設(shè)定作為反射條件的對(duì)準(zhǔn)的反射角度。以該反射角度的方向?yàn)榛痉瓷浞较蛑谱骶植糠瓷涿?10～242各自的面形狀,恰當(dāng)?shù)剡B接鄰接的局部反射面,同時(shí),在局部反射面之間制作消變面311及312。由此,作為整體可得到保持恰當(dāng)?shù)耐庥^并滿足要求的配光條件的反射面10a。
文檔編號(hào)G02B5/09GK1372098SQ02102070
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者真鍋豐行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所