BR112017009499B1 - Dispositivo de iluminação e veículo - Google Patents

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Abstract

É fornecido um dispositivo de iluminação que tem uma fonte de luz coerente que emite um primeiro feixe de luz coerente e um segundo feixe de luz coerente, um dispositivo ótico que difunde o primeiro feixe de luz coerente para iluminar uma primeira zona de iluminação e difunde uma onda do segundo feixe de luz coerente para iluminar uma segunda zona de iluminação, e uma unidade de controle de temporização que individualmente controla temporização de incidência do primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou temporização de iluminação da primeira zona de iluminação e segunda zona de iluminação, em que o dispositivo ótico inclui uma primeira região de difusão na qual o primeiro feixe de luz coerente é incidente, e uma segunda região de difusão na qual o segundo feixe de luz coerente é incidente, a primeira região de difusão é capaz de iluminar a primeira zona de iluminação por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de iluminação e um veículo que ilumina uma área de iluminação predeterminada usando um feixe de luz coerente.
TÉCNICA ANTECEDENTE
[002] Nos anos recentes, foi proposto um farol com distribuição variável de luz que pode automaticamente alterar a distribuição de luz do mesmo de acordo com o estado de running de um veículo. Um farol obtido por combinar um LED e um obturador de cristal líquido é conhecido como um farol de distribuição de luz variável. Entretanto, no dispositivo de iluminação obtido por combinar um LED e um obturador de cristal líquido, o LED é uma fonte de luz de difusão tendo uma área grande. Portanto, é impossível controlar precisamente a distribuição de luz com um sistema ótico de refração/reflexão, e é difícil distribuir um feixe de luz através de uma longa distância. Além disso, uma vez que o LED tem um uma intensidade de emissão mais baixa que a fonte de luz de lâmpada convencional, é necessário organizar um número grande de LEDs para obter uma grande quantidade de luz como um farol. Essa disposição é cara e requer um espaço de instalação grande. Também, com uma configuração na qual um número grande de LEDs de intensidade alta é disposto, é necessário tomar algumas medidas para dissipação de calor.
[003] A literatura de patente 1 revela uma lâmpada de veículo incluindo uma fonte de luz que emite um feixe de luz coerente, e um dispositivo de holograma que armazena um padrão de holograma. O padrão de holograma foi calculado de modo que um feixe de luz difratado reproduzido por irradiação com o feixe de luz coerente forma um padrão de distribuição de luz para a lâmpada do veículo com uma distribuição predeterminada de intensidade de luz.
Lista de citação Literatura de patente
[004] Literatura de patente 1: JP 2012-146621 A
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[005] Problema técnico
[006] Em geral, uma fonte de luz laser que emite um feixe de luz coerente tem uma intensidade de emissão mais alta que um LED, e o feixe de luz emitido a partir da fonte de luz laser é coerente. Vantajosamente, portanto, a fonte de luz laser pode controlar precisamente a distribuição de luz e distribuir o feixe de luz através de uma distância longa. Enquanto isso, há um problema em que, quando o feixe de luz coerente atinge uma superfície de reflexão/dispersão como uma superfície de estrada, o feixe de luz coerente refletido por cada parte da superfície de reflexão/dispersão interfere entre si e uma mancha ocorre. Quando um feixe de luz coerente é usado como uma lâmpada de veículo como na Literatura de patente 1, uma mancha pode ocorrer no campo de visão de um motorista, levando à distração para o motorista.
[007] Além disso, na literatura de patente 1, o feixe de luz coerente emitido a partir da fonte de luz é difundido através da área inteira de uma zona de iluminação predeterminada de uma vez. Portanto, é impossível controlar precisamente a distribuição de luz na zona de iluminação predeterminada, por exemplo, para iluminar (ou não iluminar) somente uma parte da zona de iluminação predeterminada.
[008] Pode haver também uma solicitação para iluminar uma área fora do padrão de distribuição de luz de um farol, dependendo do estado de rodagem de um veículo, um pedestre ou um semáforo localizado fora do padrão de distribuição de luz do farol pode, se iluminado, atrair a atenção do motorista, desse modo melhorando a segurança de direção noturna.
[009] Além disso, é desejável que um modo de iluminação em uma zona de iluminação seja alterado como necessário em vários dispositivos de iluminação, não somente em um dispositivo de iluminação para um veículo.
[010] A presente invenção foi feita em vista dos problemas acima. Um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo de iluminação e um veículo capaz de alterar um modo de iluminação em uma zona de iluminação.
Solução para o problema
[011] Um dispositivo de iluminação de acordo com um aspecto da presente invenção inclui:
[012] Uma fonte de luz coerente que emite um primeiro feixe de luz coerente e um segundo feixe de luz coerente;
[013] Um dispositivo ótico que difunde o primeiro feixe de luz coerente para iluminar uma primeira zona de iluminação e difunde uma onda do segundo feixe de luz coerente para iluminar uma segunda zona de iluminação; e
[014] Uma unidade de controle de temporização que individualmente controla temporização de incidência do primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou temporização de iluminação da primeira zona de iluminação e segunda zona de iluminação,
[015] Em que o dispositivo ótico inclui uma primeira região de difusão na qual o primeiro feixe de luz coerente é incidente, e uma segunda região de difusão na qual o segundo feixe de luz coerente é incidente,
[016] A primeira região de difusão é capaz de iluminar a primeira zona de iluminação por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente,
[017] A segunda região de difusão é capaz de iluminar a segunda zona de iluminação que é pelo menos parcialmente diferente da primeira zona de iluminação por difusão do segundo feixe de luz coerente incidente,
[018] A primeira região de difusão inclui uma pluralidade de primeiras regiões de difusão de elemento, as primeiras regiões de difusão de elemento iluminando respectivas primeiras regiões parciais na primeira zona de iluminação por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente, as primeiras regiões parciais sendo respectivamente iluminadas pelas primeiras regiões de difusão de elemento pelo menos parcialmente diferentes entre si, e
[019] A segunda região de difusão também inclui uma pluralidade de segundas regiões de difusão de elemento, as segundas regiões de difusão de elemento iluminando segundas regiões parciais respectivas na segunda zona de iluminação por difusão do segundo feixe de luz coerente incidente, as segundas regiões parciais sendo respectivamente iluminadas pelas segundas regiões de difusão de elemento pelo menos parcialmente diferentes entre si.
[020] A primeira região de difusão pode ser capaz de iluminar a primeira zona de iluminação se conformando a um padrão de distribuição de luz de um farol por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente, e
[021] A segunda região de difusão pode ser capaz de iluminar a segunda zona de iluminação fora do padrão de distribuição de luz por difusão do segundo feixe de luz coerente incidente.
[022] O dispositivo de iluminação pode incluir ainda uma unidade de varredura que varre o dispositivo ótico com o primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente a partir da fonte de luz coerente.
[023] A unidade de varredura pode incluir um dispositivo de varredura de luz que periodicamente muda as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente emitido a partir da fonte de luz coerente.
[024] A unidade de controle de temporização pode controlar a temporização de incidência do segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou a temporização de iluminação da segunda zona de iluminação em sincronização com temporização de varredura com o primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente pelo dispositivo de varredura de luz, de maneira que um modo de iluminação da segunda zona de iluminação muda periodicamente ou temporariamente.
[025] A primeira região de difusão e a segunda região de difusão podem individualmente ter um formato alongado estendendo em uma direção uniaxial e podem ser dispostas adjacentes entre si em uma direção ortogonal à direção uniaxial.
[026] O dispositivo de iluminação pode incluir adicionalmente uma unidade de detecção de objeto que detecta um objeto existindo na segunda zona de iluminação,
[027] Em que a unidade de controle de temporização de emissão de luz pode controlar a temporização de incidência do segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou a temporização de iluminação da segunda zona de iluminação de modo a iluminar o objeto detectado pela unidade de detecção de objeto.
[028] A unidade de detecção de objeto pode incluir:
[029] Um dispositivo de formação de imagem que forma a imagem do interior da segunda zona de iluminação; e
[030] Uma unidade de processamento de imagem que executa processamento de imagem em um resultado de formação de imagem do dispositivo de formação de imagem para reconhecer o objeto na segunda zona de iluminação.
[031] A unidade de detecção de objeto pode incluir:
[032] Uma unidade de aquisição de informação de posição que adquire informações de posição de um veículo;
[033] Uma unidade de armazenagem que armazena informações de posição de um objeto; e
[034] Uma unidade de processamento de informações que reconhece o objeto na segunda zona de iluminação com base nas informações de posição do veículo adquiridas pela unidade de aquisição de informações de posição e informações de posição do objeto armazenado na unidade de armazenagem.
[035] O dispositivo ótico pode ser uma mídia de gravação de holograma,
[036] As primeiras regiões de difusão de elemento da primeira região de difusão podem ser áreas de holograma de elemento nas quais padrões de franja de interferência diferentes são formados, e
[037] As segundas regiões de difusão de elemento da segunda região de difusão também podem ser áreas de holograma de elemento nas quais padrões de franja de interferência diferentes são formados.
[038] O dispositivo ótico pode ser um grupo de conjunto de lentes incluindo uma pluralidade de conjuntos de lentes,
[039] As primeiras regiões de difusão de elemento da primeira região de difusão podem incluir conjuntos de lente, e
[040] As segundas regiões de difusão de elemento da segunda região de difusão podem incluir conjuntos de lente.
[041] Um veículo de acordo com um aspecto da presente invenção inclui o dispositivo de iluminação.
Efeitos vantajosos da invenção
[042] De acordo com a presente invenção, é possível mudar um modo de iluminação em uma zona de iluminação usando um feixe de luz coerente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[043] A figura 1 é um diagrama mostrando uma configuração esquemática de um dispositivo de iluminação de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.
[044] A figura 2A é uma vista mostrando como um dispositivo ótico é varrido com um primeiro feixe de luz coerente por um dispositivo de varredura de luz.
[045] A figura 2B é uma vista mostrando como o dispositivo ótico é varrido com um segundo feixe de luz coerente pelo dispositivo de varredura de luz.
[046] A figura 3A é uma vista mostrando como o primeiro feixe de luz coerente difundido pelo dispositivo ótico é incidente sobre uma primeira zona de iluminação.
[047] A figura 3B é uma vista mostrando como o segundo feixe de luz coerente difundido pelo dispositivo ótico é incidente sobre uma segunda zona de iluminação.
[048] A figura 4A é uma vista mostrando um exemplo de iluminar uma área arbitrária na primeira zona de iluminação por controlar a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente.
[049] A figura 4B é uma vista mostrando um exemplo de iluminar uma área arbitrária na segunda zona de iluminação por controlar a temporização de emissão do segundo feixe de luz coerente.
[050] A figura 5 é uma vista na qual uma primeira área de holograma e uma segunda área de holograma são dispostas adjacentes entre si ao longo de uma superfície incidente de uma mídia de gravação de holograma.
[051] A figura 6 é uma vista na qual a primeira área de holograma e a segunda área de holograma são dispostas em uma direção de empilhamento.
[052] A figura 7 é um diagrama mostrando uma configuração esquemática de um dispositivo de iluminação de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.
[053] A figura 8 é um diagrama mostrando uma configuração esquemática de um dispositivo de iluminação de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.
[054] A figura 9 é uma vista mostrando um exemplo de iluminar uma área se conformando ao padrão de feixe elevado na primeira zona de iluminação.
[055] A figura 10 é uma vista mostrando um exemplo de iluminar uma área se conformando ao padrão de feixe baixo na primeira zona de iluminação.
[056] A figura 11 é uma vista mostrando um exemplo de iluminar um objeto na segunda zona de iluminação.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[057] A seguir, as modalidades da presente invenção serão descritas em detalhe com referência aos desenhos em anexo. Observe que nos desenhos anexados à presente, para compreensão fácil da ilustração, as escalas, as relações de aspecto nas direções longitudinal e lateral, e similares foram apropriadamente alterados e exagerados a partir dos efetivos.
[058] Como usado no presente relatório descritivo, por exemplo, termos como “paralelo”, “ortogonal” e “igual” e valores de comprimento e ângulo, que especificam o formato e condições geométricas e os graus dos mesmos, não são estritamente limitados em significado, porém podem ser interpretados como incluindo uma faixa que pode esperar funções similares.
[059] A figura 1 é um diagrama mostrando uma configuração esquemática de um dispositivo de iluminação 1 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.
[060] Como mostrado na figura 1, o dispositivo de iluminação 1 de acordo com a presente modalidade inclui um dispositivo ótico 3, uma fonte de luz coerente 4 que emite um primeiro feixe de luz coerente L1 e um segundo feixe de luz coerente l2, uma unidade de controle de temporização 5, e uma unidade de varredura 6.
[061] O dispositivo ótico 3 difunde o primeiro feixe de luz coerente L1 a partir da fonte de luz coerente 4 para iluminar uma primeira zona de iluminação 10a, e difunde o segundo feixe de luz coerente L2 a partir da fonte de luz coerente 4 para iluminar uma segunda zona de iluminação 10b.
[062] A unidade de controle de temporização 5 controle individualmente a temporização de incidência do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 no dispositivo ótico 3, ou a temporização de iluminação da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b. a unidade de controle de temporização 5 pode controlar a temporização de emissão da fonte de luz coerente 4, a temporização de incidência do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente l2 incidente no dispositivo ótico 3, ou a temporização de iluminação no qual o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 difundido pelo dispositivo ótico 3 iluminam a primeira zona de iluminação 10a e a segunda zona de iluminação 10b, respectivamente.
[063] Para controlar a temporização de emissão da fonte de luz coerente 4, por exemplo, a temporização de ligar/desligar a fonte de luz coerente 4 deve ser controlado. Por controlar a temporização de emissão da fonte de luz coerente 4, é possível controlar a temporização de incidência no dispositivo ótico 3 e controlar a temporização de iluminação da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b.
[064] Para controlar a temporização de incidência no dispositivo ótico 3 e temporização de iluminação da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b sem alterar a temporização de emissão da fonte de luz coerente 4, por exemplo, um obturador ótico capaz de seletivamente transmitir ou bloquear o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 deve ser fornecido. Alternativamente, um elemento de comutação de percurso ótico capaz de alterar os percursos óticos do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 pode ser fornecido.
[065] Desse modo, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão da fonte de luz coerente 4 e a temporização de comutação do obturador ótico, o elemento de comutação de percurso ótico e similar. Como resultado, a unidade de controle de temporização 5 pode controlar a temporização de incidência no dispositivo ótico 3, e a temporização de iluminação da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b. um exemplo no qual a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão da fonte de luz coerente 4 serão descritos principalmente abaixo.
[066] A fonte de luz coerente 4 inclui uma primeira unidade de fonte de luz 4a que emite o primeiro feixe de luz coerente L1 e uma segunda unidade de fonte de luz 4b que emite o segundo feixe de luz coerente L2. Por exemplo, uma fonte de luz laser de semicondutor pode ser usada como a primeira unidade de fonte de luz 4a e a segunda unidade de fonte de luz 4b. a primeira unidade de fonte de luz 4a e a segunda unidade de fonte de luz 4b podem ser independentemente fornecidas em substratos separados, ou podem ser dispostas lado a lado em um substrato comum para constituir um módulo de fonte de luz. Além disso, uma pluralidade de primeiras unidades de fonte de luz 4a e uma pluralidade de segundas unidades de fonte de luz 4b podem ser fornecidas para aumentar a intensidade de emissão. A faixa de comprimento de onda de emissão do primeiro feixe de luz coerente L1 e a faixa de comprimento de onda de emissão do segundo feixe de luz coerente L2 podem ser iguais ou diferentes entre si.
[067] A unidade de controle de temporização 5 controla individualmente a temporização de emissão da primeira unidade de fonte de luz 4a emitindo o feixe de luz coerente L1 e a temporização de emissão da segunda unidade de fonte de luz 4b emitindo o feixe de luz coerente L2.
[068] Especificamente, por exemplo, a unidade de controle de temporização 5 controla se deve fazer com que as unidades de fonte de luz 4a e 4b emitam os feixes de luz coerente L1 e L2, respectivamente, isto é, se deve ligar/desligar cada das unidades de fonte de luz 4a e 4b.
[069] Na presente modalidade, a primeira zona de iluminação 10a é iluminada usando o primeiro feixe de luz coerente L1 a partir da unidade de fonte de luz 4a, e a segunda zona de iluminação 10b é iluminada usando o segundo coerente L2 a partir da unidade de fonte de luz 4b. como exemplo de uma configuração ótica específica para executar tal iluminação, como mostrado na figura 1, é considerado o fornecimento da unidade de varredura 6 e dispositivo ótico. A unidade de varredura 6 muda as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 a partir das unidades de fonte de luz 4a e 4b. O dispositivo ótico 3 difunde o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 a partir da unidade de varredura 6 para iluminar a primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b, respectivamente.
[070] Alternativamente, a unidade de varredura 6 pode ser omitida, e as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 podem ser alteradas nas unidades de emissão de luz 4a e 4b, e então o primeiro feixe de luz coerente L1 e o segundo feixe de luz coerente L2 podem entrar no dispositivo ótico 3. Alternativamente, as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente l2 difundidos pelo dispositivo ótico 3 podem ser alterados por um elemento ótico separado da unidade de varredura 6, de modo que a primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b possam ser iluminadas. A seguir, um exemplo no qual a unidade de varredura 6 é fornecida como mostrado na figura 1 será descrito principalmente.
[071] A unidade de varredura 6 faz com que o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 da fonte de luz coerente 4 varram o dispositivo ótico 3. A unidade de varredura 6 pode fazer com que o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 varram o dispositivo ótico 3 por mover a fonte de luz coerente 4, ou podem fazer com que o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 varram o dispositivo ótico 3 por mover o dispositivo ótico 3. Alternativamente, a unidade de varredura 6 pode fazer com que o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 varram o dispositivo ótico 3 por fornecer um dispositivo de varredura de luz 6a que muda a direção de deslocamento de um feixe de luz laser a partir da unidade de fonte de luz 7.
[072] Um exemplo no qual a unidade de varredura 6 inclui o dispositivo de varredura de luz 6a será descrito principalmente abaixo. A unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de incidência do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 no dispositivo ótico 3 ou temporização de iluminação da segunda zona de iluminação 10b em sincronização com a temporização de varredura com o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 pelo dispositivo de varredura de luz 6a, de maneira que os modos de iluminação da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b mudem periodicamente ou temporariamente.
[073] O dispositivo de varredura de luz 6a muda as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 a partir da fonte de luz coerente 4 ao longo do tempo, de modo que as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 não sejam constantes. Como resultado, o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 emitidos a partir do dispositivo de varredura de luz 6a varrem uma superfície incidente 3s do dispositivo ótico 3.
[074] Como mostrado nas figuras 2A e 2B, por exemplo, o dispositivo de varredura de luz 6a inclui um dispositivo reflexivo 13 que é rotativo em torno de dois eixos de rotação 11 e 12 estendendo em direções de interseção mútua. Os feixes de luz coerente L1 e L2 a partir da fonte de luz coerente 4, incidente em uma superfície de reflexão 13s do dispositivo reflexivo 13, são refletidos em um ângulo correspondendo ao ângulo de inclinação da superfície de reflexão 13s e deslocam em direção à superfície incidente 3s do dispositivo ótico 3. Por girar o dispositivo reflexivo 13 em torno dos dois eixos de rotação 11 e 12, os feixes de luz coerentes L1 e L2 varrem a superfície incidente 3s do dispositivo ótico 3 bidimensionalmente. Por exemplo, uma vez que o dispositivo reflexivo 13 repetidamente gira em torno dos dois eixos de rotação 11 e 12 em um ciclo predeterminado, os feixes de luz coerente L1 e L2 repetidamente varrem a superfície incidente 3s do dispositivo ótico 3 bidimensionalmente em sincronização com esse ciclo.
[075] Na presente modalidade, é assumido que somente um dispositivo de varredura de luz 6a é fornecido. Tanto o primeiro feixe de luz coerente l1 como o segundo feixe de luz coerente L2 emitido pela fonte de luz coerente 4 são incidentes no dispositivo de varredura de luz comum 6a, as direções de deslocamento dos feixes de luz L1 e L2 são mudadas ao longo do tempo pelo dispositivo de varredura de luz 6a, e os feixes de luz L1 e L2 varrem o dispositivo ótico 3. Entretanto, o modo do dispositivo de varredura de luz 6a não é limitado a isso, e um dispositivo de varredura de luz correspondendo ao primeiro feixe de luz coerente L1 e um dispositivo de varredura de luz correspondendo ao segundo feixe de luz coerente L2 podem ser separadamente fornecidos.
[076] O dispositivo ótico 3 inclui a superfície incidente 3s na qual o primeiro feixe de luz coerente L1 e o segundo feixe de luz coerente L2 são incidentes, difunde o primeiro feixe de luz coerente L1 e o segundo feixe de luz coerente L2 incidente sobre a superfície incidente 3s, e ilumina uma área predeterminada. Mais especificamente, o primeiro feixe de luz coerente L1 difundido pelo dispositivo ótico 3 passa através da primeira zona de iluminação 10a e então ilumina uma área predeterminada que é uma área de iluminação efetiva. Enquanto isso, o segundo feixe de luz coerente L2 difundido pelo dispositivo ótico 3 passa através da segunda zona de iluminação 10b que é pelo menos parcialmente diferente da primeira zona de iluminação 10a, e então ilumina uma área predeterminada que é uma área de iluminação efetiva. A seguir, como um exemplo específico, a primeira zona de iluminação 10a é uma área de iluminação que se conforma ao padrão de distribuição de luz de faróis de um veículo prescrito pelas regulações de trânsito de cada país, enquanto a segunda zona de iluminação 10b é uma área de iluminação fora do padrão de distribuição de luz de faróis. Os exemplos do padrão de distribuição de luz incluem, porém não são limitados aos padrões como JIS D5500 e “Uniform regulations on authorization of adaptive front-lighting system (AFS) for vehicle” no Japão, padrões da Society of Automotive engineers (SAE) nos Estados Unidos, e padrões da Economic Commission for Europe (ECE) na Europa.
[077] Aqui, as zonas de iluminação 10a e 10b são zonas de iluminação no campo próximo iluminadas pelas regiões de difusão 14a e 14b no dispositivo ótico 3 respectivamente. A área iluminada do campo distante é frequentemente expressa como uma distribuição de ângulo de difusão em um espaço angular ao invés de como a dimensão da zona de iluminação efetiva. No presente relatório descritivo, o termo “zona de iluminação” inclui uma área de ângulo de difusão em um espaço angular além da área irradiada efetiva (área de iluminação). Portanto, a área predeterminada iluminada pelo dispositivo de iluminação 1 da figura 1 pode ser uma área muito mais larga do que as zonas de iluminação 10a e 10b do campo próximo mostrado na figura 1.
[078] Na presente modalidade, como mostrado nas figuras 2A e 2B, a primeira região de difusão 14a e a segunda região de difusão 14b têm, cada, um formato alongado estendendo em uma direção uniaxial (por exemplo, uma direção esquerda- direita), e são dispostas adjacentes entre si em uma direção ortogonal à direção uniaxial (por exemplo, na direção vertical).
[079] Como um modo comum de uso do dispositivo de iluminação 1 de acordo com a presente modalidade, pode ser assumido que substancialmente toda a área da primeira região de difusão 14a para iluminar uma área se conformando ao padrão de distribuição de luz do farol é acesa, ao passo que substancialmente a área inteira da segunda região de difusão 14b para iluminar uma área fora do padrão de distribuição de luz é desligada. Em um caso onde a primeira região de difusão 14a e a segunda região de difusão 14b cada tendo um formato alongado são dispostas adjacentes entre si na direção uniaxial, o formato geral é adicionalmente alongado, tornando difícil assegurar um espaço de instalação na face frontal do veículo. Também, nesse caso, metade do formato alongado é aceso, porém a outra metade é desligada durante uso normal do dispositivo de iluminação 1, resultando em design ruim.
[080] Como na presente modalidade, por outro lado, se a primeira região de difusão 14a e segunda região de difusão 14b cada tendo um formato alongado são dispostas adjacentes entre si em uma direção ortogonal à direção uniaxial, tanto o problema de espaço de instalação como o problema de design podem ser resolvidos.
[081] A figura 3A é uma vista mostrando como o primeiro feixe de luz coerente L1 difundido pelo dispositivo ótico 3 é incidente sobre a primeira zona de iluminação 10a. a figura 3B é uma vista mostrando como o segundo feixe de luz coerente L2 difundido pelo dispositivo ótico 3 é incidente sobre a segunda zona de iluminação 10a. o dispositivo ótico 3 inclui a primeira região de difusão 14a correspondendo ao primeiro feixe de luz coerente L1 e a segunda região de difusão 14b correspondendo ao segundo feixe de luz coerente L2. Os feixes de luz coerente correspondentes L1 e L2 são incidentes sobre as regiões de difusão 14a e 14b respectivamente. A primeira região de difusão 14a difunde o primeiro feixe de luz coerente incidente L1 para iluminar a primeira zona de iluminação inteira 10a como um todo. Enquanto isso, a segunda região de difusão 14b difunde o segundo feixe de luz coerente incidente L1 para iluminar a segunda zona de iluminação inteira 10b como um todo.
[082] Como mostrado na figura 3A, a primeira região de difusão 14a inclui uma pluralidade de primeiras regiões de difusão de elemento 15a. cada das primeiras regiões de difusão de elemento 15a difunde o primeiro feixe de luz coerente incidente L1 para iluminar uma primeira região parcial correspondente 19a na primeira zona de iluminação 10a. Pelo menos uma parte da primeira região parcial 19a é diferente para cada região de difusão de elemento 15a.
[083] Além disso, como mostrado na figura 3B, a segunda região de difusão 14b inclui uma pluralidade de segundas regiões de difusão de elemento 15b. Cada das segundas regiões de difusão de elemento 15b difunde o segundo feixe de luz coerente incidente L2 para iluminar uma segunda região parcial correspondente 19b na segunda zona de iluminação 10b. Pelo menos uma parte da segunda região parcial 19b é diferente para cada região de difusão de elemento 15b.
[084] Especificamente, por exemplo, o dispositivo ótico 3 pode ser configurado usando uma mídia de gravação de holograma 16. Como mostrado nas figuras 3A e 3B, por exemplo, a mídia de gravação de holograma 16 inclui uma primeira área de holograma 17a e uma segunda área de holograma 17b. A primeira área de holograma 17a é fornecida correspondendo ao primeiro feixe de luz coerente L1. A segunda área de holograma 17b é fornecida correspondendo ao segundo feixe de luz coerente L2. O primeiro feixe de luz coerente L1 incidente sobre a primeira área de holograma 17a é difundido para iluminar a primeira zona de iluminação 10a. o segundo feixe de luz coerente L2 incidente sobre a segunda área de holograma 17b é difundido para iluminar a segunda zona de iluminação 10b.
[085] Como mostrado na figura 3A, a primeira área de holograma 17a inclui uma pluralidade de primeiras áreas de holograma de elemento 18a. cada das primeiras áreas de holograma de elemento 18a ilumina a primeira região parcial correspondente 19a na primeira zona de iluminação 10a por difundir o primeiro feixe de luz coerente incidente L1. Pelo menos uma parte da primeira região parcial 19a iluminada por cada primeira área de holograma de elemento 18a é diferente para cada primeira área de holograma de elemento 18a. isto é, as primeiras regiões parciais 19a iluminadas por primeiras áreas de holograma de elemento diferentes 18a são pelo menos parcialmente diferentes entre si.
[086] Além disso, como mostrado na figura 3B, a segunda área de holograma 17b inclui uma pluralidade de segundas áreas de holograma de elemento 18b. cada das segundas áreas de holograma de elemento 18b ilumina a segunda região parcial correspondente 19b na segunda zona de iluminação 10b por difundir o segundo feixe de luz coerente incidente L2. Pelo menos uma parte da segunda região parcial 19b iluminada por cada segunda área de holograma de elemento 18b é diferente para cada segunda área de holograma de elemento 18b. Isto é, as segundas regiões parciais 19b iluminadas por segundas áreas de holograma de elemento diferentes 18b são pelo menos parcialmente diferentes entre si.
[087] Um padrão de franja de interferência é formado em cada das áreas de holograma de elemento 18a e 18b. portanto, os feixes de luz coerente L1 e L2 incidentes sobre as áreas de holograma de elemento 18a e 18b são difratados pelos padrões de franja de interferência para iluminar as regiões parciais correspondentes 19a e 19b nas zonas de iluminação 10a e 10b respectivamente. Por ajustar o padrão de franja de interferência de modo variado, é possível alterar as direções de deslocamento do feixe de luz coerente L1 e l3 difratadas ou difundidas pelas áreas de holograma de elemento 18a e 18b respectivamente.
[088] Desse modo, os feixes de luz coerente L1 e l2 incidentes nos pontos respectivos nas áreas de holograma de elemento 18a e 18b iluminam as regiões parciais correspondentes 19a e 19b nas zonas de iluminação 10a e 10b, respectivamente. Além disso, o dispositivo de varredura de luz 6a varre o interior das áreas de holograma de elemento 18a e 18b com os feixes de luz coerente L1 e L2, desse modo mudando, ao longo do tempo, as posições incidentes e os ângulos incidentes dos feixes de luz coerente L1 e L2 incidentes nas áreas de holograma de elemento 18a e 18b, respectivamente. Os feixes de luz coerente L1 e L2 incidentes em áreas de holograma de elemento específicas 18a e 18b iluminam as mesmas regiões parciais 19a e 19b respectivamente, independente das posições onde os feixes de luz coerente L1 e l2 são incidentes sobre as áreas de holograma de elemento 18a e 18b. Isso significa que os ângulos incidentes dos feixes de luz coerente L1 e l2 incidentes sobre os pontos respectivos das regiões parciais 19a e 19b mudam ao longo do tempo. Essa alteração no ângulo incidente ocorre em uma taxa que é impossível resolver pelo olho humano. Como resultado, padrões de dispersão dos feixes de luz coerente L1 e L2 não tendo correlação são multiplexados e observados pelo olho humano. Portanto, as manchas geradas correspondendo a cada padrão de dispersão são sobrepostas e mediadas, e observadas pelo observador. Como resultado, as manchas se tornam menos conspícuas nas zonas de iluminação 10a e 10b. os feixes de luz coerente L1 e L2 a partir do dispositivo de varredura de luz 6a varrem sequencialmente as áreas de holograma de elemento 18a e 18b das áreas de holograma 17a e 17b, respectivamente. Portanto, os feixes de luz coerente L1 e L2 difratados em pontos respectivos nas áreas de holograma de elemento 18a e 18b têm frentes de onda diferentes, e esses feixes de luz coerente difratados L1 e l2 são independentemente sobrepostos nas zonas de iluminação 10a e 10b. como resultado, uma distribuição de iluminância uniforme, na qual as manchas não são conspícuas, pode ser obtida nas zonas de iluminação 10a e 10b.
[089] A figura 3A mostra um exemplo no qual as primeiras áreas de holograma de elemento 18a iluminam, cada, uma primeira região parcial diferente 19a na primeira zona de iluminação 10a, porém a primeira região parcial 19a pode parcialmente sobrepor a primeira região parcial adjacente 19. Além disso, o tamanho da primeira região parcial 19a pode ser diferente para cada primeira área de holograma de elemento 18a. além disso, não é necessário para as primeiras regiões parciais correspondentes 19a serem dispostas na primeira zona de iluminação 10a de acordo com a ordem de disposição das primeiras áreas de holograma de elemento 18a. em outras palavras, a ordem de disposição das primeiras áreas de holograma de elemento 18a na primeira área de holograma 17a e a ordem de disposição das primeiras regiões parciais correspondentes 19a na primeira zona de iluminação 10a não têm necessariamente de casar.
[090] Similarmente, a figura 3B mostra um exemplo no qual as segundas áreas de holograma de elemento 18b iluminam, cada, uma segunda região parcial diferente 19b na segunda zona de iluminação 10b, porém a segunda região parcial 19b pode sobrepor parcialmente a segunda região parcial adjacente 18b. além disso, o tamanho da segunda região parcial 19b pode ser diferente para cada segunda área de holograma de elemento 18b. além disso, não é necessário para as segundas regiões parciais correspondentes 19b serem dispostas na segunda zona de iluminação 10b de acordo com a ordem de disposição das segundas áreas de holograma de elemento 18b. em outras palavras, a ordem de disposição das segundas áreas de holograma de elemento 18b na segunda área de holograma 17b e a ordem de disposição das segundas regiões parciais correspondentes 19b na segunda zona de iluminação 10b não têm necessariamente de casar.
[091] A seguir, a estrutura da mídia de gravação de holograma 16 será descrita em detalhe.
[092] A mídia de gravação de holograma 16 pode ser produzida usando, por exemplo, um feixe de luz espalhado a partir de uma placa de dispersão efetiva como um feixe de luz de objeto. Mais especificamente, quando um material fotossensível de holograma como o material de base da mídia de gravação de holograma 16 é irradiado com um feixe de luz de referência e um feixe de luz de objeto feito de feixes de luz coerente tendo coerência mútua, os padrões de franja de interferência devido à interferência entre esses feixes de luz são formados sobre o material fotossensível de holograma, pelo que a mídia de gravação de holograma 16 é produzida. Um feixe de luz laser, que é um feixe de luz coerente, é usado como o feixe de luz de referência. Um feixe de luz espalhado de uma placa de espalhamento isotrópico, que pode ser incidente em baixo custo, por exemplo, é usado como o feixe de luz de objeto.
[093] Por irradiar a mídia de gravação de holograma 16 com um feixe de luz coerente a partir da posição focal do feixe de luz de referência usado para produzir a mídia de gravação de holograma 16, uma imagem reproduzida da placa de dispersão, servindo como a fonte do feixe de luz de objeto usado para produzir a mídia de gravação de holograma 16, é gerada na posição de disposição da placa de dispersão. Se dispersão uniforme de superfície ocorre na placa de dispersão servindo como a fonte do feixe de luz de objeto usado para produzir a mídia de gravação de holograma 16, a imagem reproduzida da placa de dispersão obtida pela mídia de gravação de holograma 16 também é gerada com iluminação uniforme de superfície, e a área onde a imagem reproduzida da placa de dispersão é gerada se torna as zonas de iluminação 10a e 10b.
[094] Na presente modalidade, o controle de iluminação para não iluminar somente uma parte da zona de iluminação pode ser realizado usando o dispositivo ótico 3. Quando tal controle de iluminação é realizado usando a mídia de gravação de holograma 16, os padrões de franja de interferência formados nas respectivas áreas de holograma de elemento 18a e 18b se tornam complicados. Ao invés de serem formados usando um feixe de luz de objeto efetivo e um feixe de luz de referência efetivo, tais padrões de franja de interferência complicados podem ser projetados usando um computador com base, por exemplo, no comprimento de onda e direção incidente de um feixe de luz de iluminação de reprodução programada, e o formato e posição de uma imagem a ser reproduzida. A mídia de gravação de holograma 16 obtida desse modo também é chamada um holograma gerado por computador (CGH). Além disso, um holograma de transformada Fourier tendo a mesma característica de ângulo de difusão em cada ponto nas respectivas áreas de holograma de elemento 18a e 18b pode ser formado por síntese de computador. Além disso, um elemento ótico como uma lente pode ser fornecida no lado posterior do eixo ótico das zonas de iluminação 10a e 10b para definir o tamanho e posição da área de iluminação efetiva.
[095] Uma das vantagens obtidas por fornecer a mídia de gravação de holograma 16 como o dispositivo ótico 3 é que a densidade de energia ótica dos feixes de luz coerente L1 e L2 pode ser reduzida por difusão. Além disso, outra vantagem é que a mídia de gravação de holograma 16 pode ser usada como uma fonte de luz de superfície tendo diretividade. Portanto, em comparação com a fonte de luz de lâmpada convencional (fonte de luz de ponto), é possível reduzir a luminância na superfície de fonte de luz necessária para obter a mesma distribuição de iluminância. Isso torna possível contribuir para aperfeiçoamento da segurança de um feixe de luz coerente, e os feixes de luz coerentes L1 e l2 que passaram através das zonas de iluminação 10a e 10b são, mesmo se olhadas diretamente com os olhos humanos, menos prováveis de afetar os olhos humanos adversamente do que o caso de olhar diretamente em uma fonte de luz de ponto único.
[096] No exemplo mostrado nas figuras 1 a 3B, a primeira área de holograma 17a e a segunda área de holograma 17b são dispostas adjacentes entre si ao longo das superfícies incidentes das respectivas áreas de holograma 17a e 17b como mostrado na figura 5.
[097] Desse modo, a primeira área de holograma 17a e a segunda área de holograma 17b são dispostas adjacentes entre si ao longo das superfícies incidentes. Alternativamente, como mostrado na figura 6, a primeira área de holograma 17a e a segunda área de holograma 17b podem ser dispostas na direção de empilhamento. Nesse caso, padrões de franja de interferência das respectivas áreas de holograma 17a e 17b são formados nas camadas das áreas de holograma respectivas 17a e 17b. as áreas de holograma respectivas 17a e 17b têm preferivelmente uma transmitância de luz visível tão alta quanto possível, de modo que os feixes de luz coerentes L1 e L2 a partir do dispositivo de varredura de luz 6a atingem, com a perda mínima possível, a partir da superfície da mídia de gravação de holograma 16, na qual os feixes de luz coerente L1 e L2 são incidentes, a uma área de holograma no lado profundo. Além disso, quando os padrões de franja de interferência são formados em posições sobrepondo na direção de empilhamento, os feixes de luz coerente L1 e l2 dificilmente atingem a camada distante da superfície. Portanto, como mostrado na figura 6, os padrões de franja de interferência são desejavelmente formados nas respectivas camadas enquanto sendo deslocados na direção de empilhamento.
[098] A figura 1 mostra o exemplo no qual os feixes de luz coerente L1 e l2 a partir do dispositivo de varredura de luz 6a passam através do dispositivo ótico 3 e são difundidos, porém o dispositivo ótico 3 pode difundir e refletir os feixes de luz coerente L1 e L2. Por exemplo, em um caso onde a mídia de gravação de holograma 16 é usado como o dispositivo ótico 3, a mídia de gravação de holograma 16 pode ser de um tipo reflexivo ou tipo transmissivo. Em geral, a mídia de gravação de holograma reflexiva 16 (a seguir, holograma reflexiva) tem uma seletividade de comprimento de onda mais alto do que a mídia de gravação de holograma transmissiva 16 (a seguir, holograma transmissiva). Isto é, mesmo quando os padrões de franja de interferência correspondendo a comprimentos de onda diferentes são empilhados, o holograma reflexivo pode difratar um feixe de luz coerente tendo um comprimento de onda desejado somente em uma camada desejada. O holograma reflexivo também é superior em que é fácil de remover a influência de um feixe de luz de ordem zero. Por outro lado, o holograma transmissivo tem um espectro difratável largo e uma tolerância alta para a fonte de luz coerente 4, porém quando os padrões de franja de interferência correspondendo a comprimentos de onda diferentes são empilhados, um feixe de luz coerente tendo um comprimento de onda desejado é difratado também em uma camada diferente da camada desejada. Portanto, em geral, é difícil formar uma estrutura empilhada usando o holograma transmissivo.
[099] Formas específicas da mídia de gravação de holograma 16 podem incluir uma mídia de gravação de holograma de volume usando um fotopolímero, e uma mídia de gravação de holograma de volume que executa gravação usando uma mídia fotossensível contendo um material de sal de prata. Alternativamente, uma mídia de gravação de holograma de um tipo relevo (tipo estampagem) pode ser usada.
[0100] Na presente modalidade, o dispositivo de varredura de luz 6a é configurado para periodicamente varrer a superfície incidente 3s do dispositivo ótico 3 com o primeiro feixe de luz coerente L1 e o segundo feixe de luz coerente L2 a partir da fonte de luz coerente 4, e a unidade de controle de temporização 5 individualmente controla a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 em sincronização com a temporização de varredura do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente l2 pelo dispositivo de varredura de luz 6a.
[0101] Por controlar se deve irradiar cada primeira área de holograma de elemento 17a com o primeiro feixe de luz coerente L1 pela unidade de controle de temporização 5, uma região arbitrária na primeira zona de iluminação 10a pode ser seletivamente iluminada como mostrado na figura 4A. nesse momento, as primeiras regiões parciais 19a na região selecionada são sequencialmente iluminadas pelo primeiro feixe de luz coerente l1 em tal velocidade como se iluminado simultaneamente, quando visto com os olhos humanos.
[0102] Além disso, por controlar se deve irradiar cada segunda região de difusão de elemento 15b com o segundo feixe de luz coerente L2 pela unidade de controle de temporização 5, uma região arbitrária na segunda zona de iluminação 10b pode ser seletivamente iluminada como mostrado na figura 4B. nesse momento, as segundas regiões parciais 19b na região selecionada são sequencialmente iluminadas pelo segundo feixe de luz coerente L2 em tal velocidade como se iluminado simultaneamente, quando visto com os olhos humanos.
[0103] A seguir, a operação da presente modalidade tendo tal configuração será descrita com referência às figuras 9 a 12.
[0104] Como mostrado na figura 9, em um caso onde não há veículo se deslocando à frente ou veículo em sentido contrário na primeira zona de iluminação 10a, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente L1 de modo a iluminar uma área se conformando ao padrão de feixe alto (também mencionado como um farol se deslocando) (no exemplo ilustrado, a primeira zona de iluminação inteira 10a).
[0105] Mais especificamente, por exemplo, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente L1 de modo que a primeira área de holograma inteira 17a é irradiada com o primeiro feixe de luz coerente L1. Como resultado, como mostrado na figura 9, a primeira zona de iluminação inteira 10a é iluminada, tornando possível visualmente reconhecer um pedestre 31 ou similar caminhando à frente.
[0106] Por outro lado, como mostrado na figura 10, em um caso onde há um veículo 33 se deslocando à frente ou um veículo em sentido contrário na primeira zona de iluminação 10a, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente l1 de modo a iluminar uma área se conformando ao padrão de feixe baixo (também mencionado como um farol que passa) (por exemplo, uma área abaixo do plano horizontal na primeira zona de iluminação 10a).
[0107] Especificamente, por exemplo, a unidade de controle de temporização 5 identifica as regiões parciais 19 correspondendo à área se conformando ao padrão de feixe baixo entre a pluralidade de primeiras regiões parciais 19a na primeira zona de iluminação 10a, e controla a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente L1 de modo que as primeiras áreas de holograma de elemento 18a correspondendo às regiões parciais identificadas 19 são irradiadas com o primeiro feixe de luz coerente L1, porém as outras primeiras áreas de holograma de elemento 18a não são irradiadas com o primeiro feixe de luz coerente L1. Como resultado, como mostrado na figura 10, a área se conformando ao padrão de feixe baixo na primeira zona de iluminação 10a é iluminada, enquanto a outra área na primeira zona de iluminação 10a não é iluminada. Portanto, é possível evitar que o primeiro feixe de luz coerente l1 cegue um motorista do veículo 33 se deslocando à frente do veículo em sentido contrário.
[0108] Além disso, como mostrado na figura 11, em um caso onde há o veículo 33 se deslocando à frenteou um veículo em sentido contrário na primeira zona de iluminação 10a, e há objetos como o pedestre 31 e um semáforo 32 na segunda zona de iluminação 10b fora do padrão de distribuição de luz do farol, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente L1 de modo a iluminar uma área se conformando ao padrão de feixe baixo (também mencionado como um farol que passa) (por exemplo, uma área abaixo do plano horizontal na primeira zona de iluminação 10a) e controle a temporização de emissão do segundo feixe de luz coerente L2 de modo a iluminar os objetos 31 e 32 na segunda zona de iluminação 10b.
[0109] Especificamente, por exemplo, em um modo similar ao exemplo mostrado na figura 10, a unidade de controle de temporização 5 identificar as primeiras regiões parciais 19a correspondendo à área se conformando ao padrão de feixe baixo entre a pluralidade de primeiras regiões parciais 19a na primeira zona de iluminação 10a, e controla a temporização de emissão do primeiro feixe de lua coerente L1 de modo que as primeiras áreas de holograma de elemento 18a correspondendo às primeiras regiões parciais identificadas 19a sejam irradiadas com o primeiro feixe de luz coerente L1, porém as outras primeiras áreas de holograma de elemento 18a não são irradiadas com o primeiro feixe de luz coerente L1. Como resultado, como mostrado na figura 12, a área se conformando ao padrão de feixe baixo na primeira zona de iluminação 10a é iluminada, enquanto a outra área na primeira zona de iluminação 10a não é iluminada.
[0110] Além disso, a unidade de controle de temporização 5 identifica as segundas regiões parciais 19b pelo menos parcialmente sobrepondo os objetos 31 e 32 entre a pluralidade de segundas regiões parciais 19b na segunda zona de iluminação 10b, e controla a temporização de emissão do segundo feixe de luz coerente L2 de modo que as segundas áreas de holograma de elemento 18b correspondendo às segundas regiões parciais identificadas 19b sejam irradiadas com o segundo feixe de luz coerente L2, porém as outras segundas áreas de holograma de elemento 18b não são irradiadas com o segundo feixe de luz coerente L2. Como resultado, como mostrado na figura 12, a área pelo menos parcialmente sobrepondo os objetos 31 e 32 na segunda zona de iluminação 10b é iluminada, enquanto a outra área na segunda zona de iluminação 10b não é iluminada. Como resultado, é possível chamar a atenção do motorista para o pedestre 31 e semáforo 32 localizado na área fora do padrão de distribuição de luz, e evitar cegar o motorista de um veículo em sentido contrário com o segundo feixe de luz coerente L2 para iluminar a área fora do padrão de distribuição de luz.
[0111] De acordo com a presente modalidade como descrito acima, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização no qual o primeiro feixe de luz coerente L1 para varrer a primeira região de difusão 14a e o segundo feixe de luz coerente l2 para varrer a segunda região de difusão 14b são incidentes no dispositivo ótico 3, ou a temporização no qual a primeira zona de iluminação 10a e a segunda zona de iluminação 10b são irradiadas com o primeiro feixe de luz coerente L1 difundido na primeira região de difusão 14a e segundo feixe de luz coerente L2 difundido na segunda região de difusão 14b respectivamente. Isso torna possível mudar arbitrariamente os modos de iluminação da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b. como exemplo específico, de acordo com a presente modalidade, a primeira zona de iluminação 10a que se conforma com o padrão de distribuição de luz do farol pode ser iluminada pela difusão do primeiro feixe de luz coerente L1 na primeira região de difusão 14a, e segunda zona de iluminação 10b que é a área fora do padrão de distribuição de luz pode ser iluminada pela difusão do segundo feixe de luz coerente L2 na segunda região de difusão 14b. portanto, tanto a zona 10a se conformando com o padrão de distribuição de luz do farol como a zona 10b fora do padrão de distribuição de luz pode ser iluminada.
[0112] Além disso, de acordo com a presente modalidade, a primeira região de difusão 14a inclui uma pluralidade de primeiras regiões de difusão de elemento 15a, e cada primeira região de difusão de elemento 15a ilumina a primeira região parcial correspondente 19a na primeira zona de iluminação 10a. portanto, por controlar se deve irradiar cada primeira região de difusão de elemento 15a com o primeiro feixe de luz coerente L1 usando a unidade de controle de temporização 5, uma região arbitrária na primeira zona de iluminação 10a pode ser seletivamente iluminada. Como resultado, torna-se fácil seletivamente iluminar a área se conformando ao padrão de feixe elevado e a área se conformando ao padrão de feixe baixo na primeira zona de iluminação 10a, e no caso onde há o veículo 33 se deslocando à frente ou o veículo em sentido contrário na primeira zona de iluminação 10a, é possível evitar que o primeiro feixe de luz coerente L1 cegue o motorista do veículo 33 se deslocando à frente ou o veículo em sentido contrário.
[0113] Além disso, de acordo com a presente modalidade, a segunda região de difusão 14b inclui uma pluralidade de segundas regiões de difusão de elemento 15b, e cada segunda região de difusão de elemento 15b ilumina a segunda região parcial correspondente 19b na segunda zona de iluminação 10b. portanto, por controlar se deve irradiar cada segunda região de difusão de elemento 15b com o segundo feixe de luz coerente L2 usando a unidade de controle de temporização 5, uma região arbitrária na segunda zona de iluminação 10b pode ser seletivamente iluminada. Desse modo, por seletivamente iluminar o pedestre 31 e semáforo 32 localizados na segunda zona de iluminação 10b fora do padrão de distribuição de luz, é possível chamar a atenção do motorista para esses objetos, e evitar que o segundo feixe de luz coerente L1 cegue o motorista do veículo em sentido contrário.
[0114] Além disso, de acordo com a presente modalidade, o dispositivo de varredura de luz 6a varre as regiões de difusão de elemento 15a e 16b com os feixes de luz coerente L1 e L2, e os feixes de luz coerente L1 e l2 incidentes nos respectivos pontos nas regiões de difusão de elemento 15a e 15b iluminam as regiões parciais correspondentes inteiras 19a e 19b respectivamente. Portanto, os ângulos incidentes dos feixes de luz coerente L1 e L2 nas respectivas regiões parciais 19a e 19b nas zonas de iluminação 10a e 10b mudam ao longo do tempo, tornando as manchas nas zonas de iluminação 10a e 10b inconspícuas.
[0115] 8observe que várias modificações podem ser feitas na modalidade acima descrita. A seguir, modificações serão descritas com referência aos desenhos. Na seguinte descrição e desenhos usados na descrição que segue, partes que podem ser configuradas similarmente à modalidade acima descrita são indicados com os mesmos sinais de referência como aqueles usados para as partes correspondentes na modalidade acima descrita, e a descrição duplicata será omitida. Além disso, em um caso onde é óbvio que a operação e efeito obtido na modalidade acima descrita podem ser também obtidas em uma modificação, a descrição da mesma pode ser omitida.
[0116] A figura 9 é um diagrama mostrando uma configuração esquemática de um dispositivo de iluminação 1 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.
[0117] Como mostrado na figura 9, o dispositivo de iluminação 1 de acordo com a segunda modalidade inclui ainda uma unidade de detecção de objeto 21 que detecta um objeto que existe em uma segunda zona de iluminação 10b.
[0118] Mais especificamente, a unidade de detecção de objeto 21 inclui um dispositivo de formação de imagem 22 que forma a imagem do interior da segunda zona de iluminação 10b, e uma unidade de processamento de imagem 23 que executa processamento de imagem no resultado de formação de imagem do dispositivo de formação de imagem 22 e reconhece um objeto na segunda zona de iluminação 10b.
[0119] Como o dispositivo de formação de imagem 22, por exemplo, um dispositivo de formação de imagem comercialmente disponível equipado com um CCD que converte um feixe de luz emitido ou refletido de um objeto que existe na segunda zona de iluminação 10b em um sinal elétrico pode ser usado. A unidade de processamento de imagem 23 executa processamento de imagem no resultado de formação de imagem do dispositivo de formação de imagem 22 para determinar se um objeto existe na segunda zona de iluminação 10b. em um caso onde é determinado que o objeto existe, a unidade de processamento de imagem 23 identifica segundas regiões parciais 19b pelo menos parcialmente sobrepondo o objeto na segunda zona de iluminação 10b.
[0120] Uma unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão de um segundo feixe de luz coerente L2 de modo a iluminar o objeto detectado pela unidade de detecção de objeto 21.
[0121] Especificamente, por exemplo, a unidade de controle de temporização 5 controla a temporização de emissão do segundo feixe de luz coerente L2 de modo que as segundas áreas de holograma de elemento 18b correspondendo às segundas regiões parciais 19b identificadas pela unidade de processamento de imagem 23 são irradiadas com o segundo feixe de luz coerente L2, porém as outras segundas áreas de holograma de elemento 18b não são irradiadas com o segundo feixe de luz coerente L2. Isso torna possível para um motorista dirigir um veículo para iluminar automaticamente o objeto na segunda zona de iluminação 10b sem selecionar manualmente uma área a ser iluminada na segunda zona de iluminação 10b, e desse modo a segurança de direção pode ser melhorada.
[0122] A figura 10 é um diagrama mostrando uma configuração esquemática de um dispositivo de iluminação 1 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.
[0123] Como mostrado na figura 10, na terceira modalidade, uma unidade de detecção de objeto 21 inclui uma unidade de aquisição de informação de posição 24 que adquire informações de posição de um veículo, uma unidade de armazenagem 25 que armazena informações de posição de um objeto, e uma unidade de processamento de informação 26 que reconhece um objeto em uma segunda zona de iluminação 10b com base na informação de posição do veículo adquirida pela unidade de aquisição de informação de posição 24 e informação de posição do objeto armazenado na unidade de armazenagem 25.
[0124] Como a unidade de aquisição de informação de posição 24, por exemplo, um receptor de GPS comercialmente disponível que adquire informações de posição de um veículo usando o sistema de posicionamento global (GPS) pode ser usado. A unidade de armazenagem 25 pode armazenar dados de mapa de uma área ampla antecipadamente, ou pode ler e armazenar, conforme necessário somente dados de mapa em torno da posição atual do veículo a partir de um banco de dados externo.
[0125] A unidade de processamento de informações 26 determina se o objeto existe na segunda zona de iluminação 10b com base nas informações de posição do veículo adquiridas pela unidade de aquisição de informação de posição 24 e informações de posição do objeto armazenado na unidade de armazenagem 25. Em um caso onde é determinado que o objeto existe, a unidade de processamento de informação 26 identifica segundas regiões parciais 19b pelo menos parcialmente sobrepondo o objeto na segunda zona de iluminação 10b.
[0126] De acordo com a terceira modalidade como descrito acima, mesmo quando um dispositivo de formação de imagem 22 não pode imagear claramente o interior da segunda zona de iluminação devido ao tempo ruim ou similar, é possível adequadamente reconhecer e iluminar o objeto desde que o objeto seja armazenado na unidade de armazenagem 25.
[0127] Observe que a forma específica do dispositivo ótico 3 não é limitada à mídia de gravação de holograma 16, e podem ser vários elementos de difusão que podem ser precisamente divididos na pluralidade de regiões de difusão de elemento 15a e 15b. por exemplo, o dispositivo ótico 3 pode ser configurado usando um grupo de conjunto de lentes no qual cada das regiões de difusão de elemento 15a e 15b é um conjunto de lente único. Nesse caso, um conjunto de lente é fornecido para cada das regiões de difusão de elemento 15a e 15b, e o formato de cada conjunto de lente é projetado de modo que os conjuntos de lentes na primeira região de difusão 14a iluminam as primeiras regiões parciais correspondentes 19a na primeira zona de iluminação 10a, e os conjuntos de lentes na segunda região de difusão 14b iluminam as regiões parciais correspondentes 19b na segunda zona de iluminação 10b. as primeiras regiões parciais 19a na primeira zona de iluminação 10a são pelo menos parcialmente diferentes entre si, e as segundas regiões parciais 19b na segunda zona de iluminação 10b são também pelo menos parcialmente diferentes entre si. Como resultado, como no caso de configurar o dispositivo ótico 3 usando a mídia de gravação de holograma 16, por ajustar arbitrariamente a temporização de emissão do primeiro feixe de luz coerente l1, o modo de iluminação em uma posição arbitrária na primeira zona de iluminação 10a pode ser feito diferente do modo de iluminação de outra posição na primeira zona de iluminação 10a, e por ajustar arbitrariamente a temporização de emissão do segundo feixe de luz coerente L2, o modo de iluminação de uma posição arbitrária na segunda zona de iluminação 10b pode ser feito diferente do modo de iluminação de outra posição na segunda zona de iluminação 10b.
[0128] Nas modalidades descritas acima, o dispositivo de varredura de luz 6a é usado para varrer o dispositivo ótico 3 com o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2 a partir da fonte de luz coerente 4. Entretanto, a invenção não é limitada a esse exemplo, e a seguinte configuração pode ser adotada: um primeiro conjunto de laser que emite o primeiro feixe de luz coerente L1 e um segundo conjunto de laser que emite o segundo feixe de luz coerente L2 são fornecidos na fonte de luz coerente 4, e o primeiro feixe de luz coerente L1 a partir do primeiro conjunto de laser ilumina a primeira região de difusão 14a do dispositivo ótico 3 e o segundo feixe de luz coerente L2 a partir do segu9ndo conjunto de laser ilumina a segunda região de difusão 14b do dispositivo ótico 3. Nesse caso, o dispositivo de varredura de luz 6a pode ser omitido, desse modo simplificando a configuração do dispositivo. Entretanto, para suprimir a ocorrência de manchas, é mais preferível adotar a configuração na qual o dispositivo de varredura de luz 6a varre o dispositivo ótico 3 com o primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de luz coerente L2.
[0129] Nas modalidades descritas acima, o feixe de luz coerente tendo uma faixa de comprimento de onda de emissão única é usado como o primeiro feixe de luz coerente L1. Entretanto, a invenção não é limitada a esse exemplo, e uma pluralidade de fontes de luz laser que emite feixes de luz coerente tendo faixas de comprimento de onda de emissão diferentes pode ser fornecida como a primeira unidade de fonte de luz 4a e uma pluralidade de primeiras regiões de difusão 14a correspondendo aos feixes deluz coerente respectivos tendo faixas de comprimento de onda de emissão diferente pode ser fornecida no dispositivo ótico 3, pelo que os feixes de luz coerente tendo faixas de comprimento de onda de emissão diferente, difundida pelas respectivas primeiras regiões de difusão 14a, pode sobrepor e iluminar a primeira zona de iluminação 10a. por exemplo, em um caso onde um feixe de luz coerente vermelha, um feixe de luz coerente verde, e um feixe de luz coerente azul são usados como os primeiros feixes de luz coerente L1, os feixes dessas três cores são misturados em e iluminam a primeira zona de iluminação 10a em branco.
[0130] Similarmente, nas modalidades acima descritas, o feixe de luz coerente tendo uma faixa de comprimento de onda de emissão única é usado como o segundo feixe de luz coerente L2. Entretanto, a invenção não é limitada a esse exemplo, e uma pluralidade de fontes de luz laser que emitem feixes de luz coerente tendo faixas de comprimento de onda de emissão diferente pode ser fornecida como a segunda unidade de fonte de luz 4b e uma pluralidade de segundas regiões de difusão 14b correspondendo aos respectivos feixes de luz coerente tendo faixas de comprimento de onda de emissão diferente pode ser fornecida no dispositivo ótico 3, pelo que os feixes de luz coerente tendo faixas de comprimento de onda de emissão diferente, difundido pelas respectivas segundas regiões de difusão 14a, pode sobrepor em e iluminar a segunda zona de iluminação 10a. por exemplo, em um caso onde um feixe onde um feixe de luz coerente vermelha, um feixe de luz coerente verde, e um feixe de luz coerente azul são usados como os segundos feixes de luz coerente L2 os feixes dessas três cores são misturados em e iluminam a primeira zona de iluminação 10b em branco.
[0131] Na primeira a terceira modalidades descritas acima, o exemplo foi descrito no qual a primeira zona de iluminação 10a que se conforma ao padrão de distribuição de luz de um farol de um veículo e a segunda zona de iluminação 10b que não se conforma ao padrão de distribuição de luz são fornecidos. Entretanto, os dispositivos de iluminação de acordo com a primeira a terceira modalidades também podem ser aplicados a uso diferente do padrão de distribuição de luz de um farol de um veículo. Por exemplo, em um caso de iluminar um palco em um local de concerto, a primeira zona de iluminação 10a pode ser usada como iluminação principal e a segunda zona de iluminação 10b pode ser usada como sub iluminação no palco. É desejável que uma parte das regiões parciais 19 na primeira zona de iluminação 10a não seja iluminada conforme necessário, de modo a não cegar uma pessoa no palco com o feixe de luz de iluminação. Além disso, a primeira zona de iluminação 10a pode ser ajustada no centro do palco, enquanto a segunda zona de iluminação 10b pode ser ajustada em torno do palco. Como resultado, uma pessoa no centro do palco pode ser iluminada na primeira zona de iluminação 10a, e uma pessoa que aparece do lado do palco pode ser iluminada na segunda zona de iluminação 10b. Mesmo se uma pessoa se move no palco, é possível rastrear e iluminar a pessoa em movimento por seletivamente ligar/desligar a iluminação de cada região parcial na primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b. Em um caso onde o primeiro feixe de luz coerente L1 e o segundo feixe de luz coerente L2 incluem feixes de luz tendo uma pluralidade de faixas de comprimento de onda, a cor de iluminação do palco pode ser arbitrariamente alterada.
[0132] Na primeira a terceira modalidades descritas acima, o exemplo foi descrito no qual a segunda zona de iluminação 10b é disposta de modo a circundar a primeira zona de iluminação 10a, e as posições e tamanhos da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b são fixas. Entretanto, a posição e tamanho de pelo menos uma da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b podem ser arbitrariamente ajustadas. Como exemplo, se a faixa de varredura de pelo menos um do primeiro feixe de luz coerente L1 e segundo feixe de Luz coerente L2 no dispositivo ótico 3 puder ser ajustado pela unidade de varredura 6, a posição e tamanho de pelo menos uma da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b podem ser ajustados. Alternativamente, além da unidade de varredura 6, algum outro elemento ótico pode ser adicionado para ajustar a posição e tamanho de pelo menos uma da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b. como resultado, as posições e tamanhos da primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b, e o grau de sobreposição entre a primeira zona de iluminação 10a e segunda zona de iluminação 10b podem ser ajustados posteriormente.
[0133] Observe que as modalidades individuais descritas acima não limitam a invenção revelada. As respectivas modalidades podem ser apropriadamente combinadas desde que os conteúdos de processamento das mesmas sejam compatíveis.
[0134] Lista de sinais de referência 1 - dispositivo de iluminação 3 - dispositivo ótico 35 - superfície incidente 36 - fonte de luz coerente 37 - primeira unidade de fonte de luz 38 - segunda unidade de fonte de luz4 39 - unidade de controle de temporização 40 - unidade de varredura 41 - dispositivo de varredura de luz 42 a - primeira zona de iluminação 43 b - segunda zona de iluminação 44 , 12 - eixo de rotação 45 - dispositivo reflexivo 125 - superfície de reflexão 126 - primeira região de difusão 127 - segunda região de difusão 128 - primeira região de difusão de elemento 129 - segunda região de difusão de elemento 130 - mídia de gravação de holograma 131 - primeira área de holograma 132 - segunda área de holograma 133 - primeira área de holograma de elemento 134 - segunda área de holograma de elemento 135 - primeira região parcial 136 - segunda região parcial 137 - unidade de detecção de objeto 138 - dispositivo de formação de imagem 139 - unidade de processamento de imagem 140 - unidade de aquisição de informação de posição 141 - unidade de armazenagem 142 - unidade de processamento de informação 143 - objeto (pedestre) 144 - objeto (semáforo) 145 - veículo se deslocando à frente

Claims (8)

1. Dispositivo de iluminação, caracterizado pelo fato de compreender: uma fonte de luz coerente que emite um primeiro feixe de luz coerente e um segundo feixe de luz coerente; um dispositivo ótico que difunde o primeiro feixe de luz coerente para iluminar uma primeira zona de iluminação e difunde uma onda do segundo feixe de luz coerente para iluminar uma segunda zona de iluminação; uma unidade de controle de temporização que individualmente controla a temporização de incidência do primeiro feixe de luz coerente e do segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou a temporização de iluminação da primeira zona de iluminação e da segunda zona de iluminação ; e uma unidade de varredura que varre o dispositivo ótico com o primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente a partir da fonte de luz coerente, em que o dispositivo ótico inclui uma primeira região de difusão na qual o primeiro feixe de luz coerente é incidente, e uma segunda região de difusão na qual o segundo feixe de luz coerente é incidente, a primeira região de difusão é capaz de iluminar a primeira zona de iluminação por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente, a segunda região de difusão é capaz de iluminar a segunda zona de iluminação que é pelo menos parcialmente diferente da primeira zona de iluminação por difusão do segundo feixe de luz coerente incidente, a primeira região de difusão inclui uma pluralidade de primeiras regiões de difusão de elemento, as primeiras regiões de difusão de elemento iluminando respectivas primeiras regiões parciais na primeira zona de iluminação por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente, as primeiras regiões parciais sendo respectivamente iluminadas pelas primeiras regiões de difusão de elemento pelo menos parcialmente diferentes entre si, a segunda região de difusão também inclui uma pluralidade de segundas regiões de difusão de elemento, as segundas regiões de difusão de elemento iluminando segundas regiões parciais respectivas na segunda zona de iluminação por difusão do segundo feixe de luz coerente incidente, as segundas regiões parciais sendo respectivamente iluminadas pelas segundas regiões de difusão de elemento pelo menos parcialmente diferentes entre si, a primeira região de difusão é capaz de iluminar a primeira zona de iluminação se conformando a um padrão de distribuição de luz de um farol por difusão do primeiro feixe de luz coerente incidente, o farol tendo luz branca, a segunda região de difusão é capaz de iluminar a segunda zona de iluminação fora do padrão de distribuição de luz por difusão do segundo feixe de luz coerente incidente, o dispositivo ótico é uma mídia de gravação de holograma ou um grupo de conjunto de lentes incluindo uma pluralidade de conjuntos de lentes, as primeiras regiões de difusão de elemento da primeira região de difusão são áreas de holograma de elemento nas quais padrões de franja de interferência diferentes são formados, ou conjuntos de lentes, e as segundas regiões de difusão de elemento da segunda região de difusão são áreas de holograma de elemento nas quais padrões de franja de interferência diferentes são formados, ou conjuntos de lentes.
2. Dispositivo de iluminação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de varredura inclui um dispositivo de varredura de luz que periodicamente muda as direções de deslocamento do primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente emitido a partir da fonte de luz coerente.
3. Dispositivo de iluminação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle de temporização controla a temporização de incidência do segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou a temporização de iluminação da segunda zona de iluminação em sincronização com a temporização de varredura com o primeiro feixe de luz coerente e segundo feixe de luz coerente pelo dispositivo de varredura de luz, de maneira que um modo de iluminação da segunda zona de iluminação muda periodicamente ou temporariamente.
4. Dispositivo de iluminação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira região de difusão e da segunda região de difusão tem um formato alongado estendendo em uma direção uniaxial e podem ser dispostas adjacentes entre si em uma direção ortogonal à direção uniaxial.
5. Dispositivo de iluminação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de detecção de objeto que detecta um objeto existindo na segunda zona de iluminação, em que a unidade de controle de temporização de emissão de luz controla a temporização de incidência do segundo feixe de luz coerente no dispositivo ótico ou a temporização de iluminação da segunda zona de iluminação de modo a iluminar o objeto detectado pela unidade de detecção de objeto.
6. Dispositivo de iluminação, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de detecção de objeto compreende: um dispositivo de formação de imagem que forma a imagem do interior da segunda zona de iluminação; e uma unidade de processamento de imagem que executa processamento de imagem em um resultado de formação de imagem do dispositivo de formação de imagem para reconhecer o objeto na segunda zona de iluminação.
7. Dispositivo de iluminação, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de detecção de objeto compreende: uma unidade de aquisição de informação de posição que adquire informações de posição de um veículo; uma unidade de armazenagem que armazena informações de posição de um objeto; e uma unidade de processamento de informações que reconhece o objeto na segunda zona de iluminação com base nas informações de posição do veículo adquiridas pela unidade de aquisição de informações de posição e informações de posição do objeto armazenado na unidade de armazenagem.
8. Veículo caracterizado pelo fato de compreender o dispositivo de iluminação definido na reivindicação 1.
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