CN104296037B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用灯具，包括：形成光像的光像形成部(30)；投射所述光像的光学部件(40)；和光学部件移位部(50)，所述光学部件移位部执行所述光学部件(40)的配置状态在第一状态和第二状态之间的切换与所述光学部件的配置状态在第三状态和第四状态之间的切换中的至少一者，在所述第一状态下所述光学部件(40)的焦点和所述光像形成部(30)的光像发射面之间的距离为特定距离，在所述第二状态下所述距离比所述第一状态下的所述特定距离长，在所述第三状态下所述光学部件(40)介于位于在所述灯具外部的特定位置处的视点和所述光像形成部(30)之间，在所述第四状态下所述光学部件不介于所述视点和所述光像形成部之间。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及一种车辆用灯具。
背景技术
日本专利申请公报No.2008-143510(JP2008-143510A)记载了一种自适应照明系统，该系统包括光源、通过反射来自光源的光来控制配光的微机电系统(MEMS)镜，和集光透镜。该自适应照明系统通过对MEMS镜的多个微镜中的每个微镜执行开/关控制来形成期望的配光图案。
车辆用灯具具有朝车辆的前方照射光以保证驾驶者的可视性的功能，和将车外人员的视线引导到灯具以使人员认识到车辆存在的功能。通常的车灯在车辆用灯具的醒目性方面存在改进的余地。
发明内容
本发明提供了能够提高车辆用灯具的醒目性的车辆用灯具。
本发明的一方面是一种车辆用灯具，所述车辆用灯具包括：光像形成部，所述光像形成部形成要朝所述灯具的前方照射的光像；光学部件，所述光学部件将所述光像朝所述灯具的前方投射；和光学部件移位部，所述光学部件移位部执行所述光学部件的配置状态在第一状态和第二状态之间的切换与所述光学部件的配置状态在第三状态和第四状态之间的切换中的至少一者，在所述第一状态下所述光学部件的焦点和所述光像形成部的光像发射面之间的距离为特定距离，在所述第二状态下所述焦点和所述光像发射面之间的距离比所述第一状态下的所述特定距离长，在所述第三状态下所述光学部件介于位于在所述灯具外部的特定位置处的视点和所述光像 形成部之间，在所述第四状态下当从所述视点看所述光像形成部时所述光学部件不介于所述视点和所述光像形成部之间。根据该方面，能提高车辆用灯具的醒目性。
所述光像形成部可通过排列多个光学元件而构成，并且各所述光学元件可都能在照射状态与非照射状态和减光状态中的至少一者之间切换，在所述照射状态下光朝所述灯具的前方照射，在所述非照射状态下光不朝所述灯具的前方照射，在所述减光状态下光朝所述灯具的前方照射的量比在所述照射状态下小。由此，能形成具有各种形状的光像。所述车辆用灯具还可包括光源，所述光源向所述光像形成部照射光。这种情况下，所述光学元件可包括多个光反射元件，并且各所述光反射元件可都能够在反射状态和非反射状态之间切换，在所述反射状态下来自所述光源的光朝所述灯具的前方反射，在所述非反射状态下来自所述光源的光不朝所述灯具的前方反射。此外，当所述光学部件处于所述第二状态或所述第四状态时，所述光像形成部可在所述光源点亮的状态下利用所述光反射元件将光源光朝所述灯具的前方反射，并在所述光源熄灭的状态下利用所述光反射元件将从所述灯具外部进入的光朝所述灯具的前方反射。由此，能实现车辆用灯具的醒目性的提高和电力消耗的降低。
所述光像形成部可在所述光学部件处于所述第一状态或所述第三状态时形成用于形成前照灯配光图案的光像，并可在所述光学部件处于所述第二状态或所述第四状态时形成用于特定信息显示或特定标识的光像。由此，能同时实现车辆用灯具的多功能化和小型化。此外，所述第二状态可以是从所述灯具外部照射到所述光学部件的太阳光的量比所述第一状态下的该太阳光的量小的状态，且所述第四状态可以是从所述灯具外部照射到所述光学部件的太阳光的量比所述第三状态下的该太阳光的量小的状态。此外，所述车辆用灯具还可包括灯体和外罩，所述外罩配置在所述灯体的前方并具有透光性。这种情况下，所述光学部件可配置在由所述灯体和所述外罩限定的灯室中，所述第二状态可以是所述光学部件与所述外罩间隔得比在所述第一状态下更远的状态，且所述第四状态可以是所述光学部件与所述 外罩间隔得比在所述第三状态下更远的状态。由此，能抑制太阳光在灯具内的集光。
根据本发明，提供了能提高车辆用灯具的醒目性的车辆用灯具。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是示出根据第一实施例的车辆用灯具的示意性结构的竖直剖视图；
图2A是示意性地示出根据第一实施例的车辆用灯具的内部结构的透视图，而图2B是用于说明光学部件的配置状态的切换的一个示例的示意图；
图3A和3B是示出由车辆用灯具形成的前照灯配光图案的示例的示意图；
图4A是示出用于由车辆用灯具形成的标识的光像的一个示例的示意图，而图4B是示出用于由车辆用灯具形成的信息显示的光像的一个示例的示意图；
图5A和5B是用于说明光学部件的配置状态的切换的其它示例的示意图；
图6是示意性地示出根据第二实施例的车辆用灯具的内部结构的透视图；
图7A是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的透视图，图7B是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的竖直剖视图，图7C是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的透视图，而图7D是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的竖直剖视图；以及
图8A是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于 第一状态时的内部结构的透视图，图8B是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的竖直剖视图，图8C是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的透视图，而图8D是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的竖直剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图基于实施例来说明本发明。附图所示的相同或相当的构件、部件和处理被标以相同的附图标记且将适当地省略对它们的重复说明。此外，实施例并不限制本发明的范围，而是说明性的。在实施例中描述的所有特征和组合对本发明而言不一定是必不可少的。
(第一实施例)
图1是示出根据第一实施例的车辆用灯具的示意性结构的竖直剖视图。图2A是示意性地示出根据第一实施例的车辆用灯具的内部结构的透视图。根据本实施例的车辆用灯具1是具有在车辆的前方左右配置的一对前照灯单元的车辆用前照灯装置。该一对前照灯单元除前照灯单元的结构互为镜像外以基本上相同的结构形成，因此图1将前照灯单元之一的结构显示为车辆用灯具1。
车辆用灯具1包括灯体2和外罩4，所述灯体在车辆的前方侧具有开口部，所述外罩配置在灯体2的前方并安装成覆盖灯体2的开口部。外罩4由具有透光性的树脂或玻璃形成。在由灯体2和外罩4限定的灯室3中，收纳了光源10、反射器20、光像形成部30、光学部件40和光学部件移位部50。各构件利用未示出的支承机构安装在灯体2上。
光源10可由常规光源如发光二极管(LED)，诸如激光二极管、固态激光器或气体激光器的激光装置，白炽灯和放电灯构成。从光源10发出的光由反射器20反射，并照射到光像形成部30。反射器20由例如曲面镜构成。注意，来自光源10的光也可在反射器20不介入的情况下直接照射到光像形成部30。
光像形成部30是用于形成朝灯具的前方照射的光像的机构。例如，光像形成部30通过排列多个光学元件而构成。光像形成部30的各光学元件能够在光朝灯具的前方照射的状态(下文适当称为“照射状态”)和光不朝灯具的前方照射的状态(下文称为“非照射状态”)之间切换。光像形成部30能够通过分别在光学元件的照射状态和非照射状态之间切换来形成具有各种形状的光像。光像形成部30具有光像发射面30a。光像发射面30a由光学元件的光发射面构成。在此，光像是指由朝灯具的前方照射的光形成的图像，并且例如是在光像发射面30a上形成的二维图像。注意，光学元件可适当地在照射状态与非照射状态和减光状态中的至少一者之间切换，在所述减光状态下光朝灯具的前方照射的量比在照射状态下小。
本实施例的光像形成部30由MEMS镜阵列构成。因此，MEMS镜的多个光反射元件(微镜)用作上述光学元件。各光反射元件可利用对各光反射元件的供电的切换而在来自光源10的光朝灯具的前方反射的状态(下文适当称为“反射状态)和所述光源光不朝灯具的前方反射(非反射)的状态(下文适当称为“非反射状态”)之间切换。注意，反射状态可以是光源光朝灯具的前方反射成用于前照灯的照明的光的状态，而非反射状态可以是光源光不被反射成用于前照灯的照明的光的状态。光反射元件可例如通过使光源光朝光吸收材料反射而进入非反射状态。这种情况下，光像发射面30a由光反射元件的反射面的集合体构成。MEMS镜阵列的结构是常规结构，因此将省略其详细说明。在反射状态下由光反射元件朝灯具的前方反射的光进入配置在光像形成部30的前方的光学部件40。注意，能通过控制光反射元件的供电控制的占空比以调节每单位时间反射状态的时间来改变光源光朝灯具的前方照射的量。这种情况下，也能将每单位时间光源光由光反射元件朝灯具的前方照射的时间最长的状态确定为照射状态，将该时间第二长的状态确定为减光状态，而将该时间最短的状态确定为非照射状态。注意，光反射元件可适当地在照射状态与非照射状态和减光状态中的至少一者之间切换。
光学部件40是将光像朝前方投射的部件。光学部件40例如由具有均 呈自由曲面形状的前表面和后表面的自由曲面透镜形成，并将包含光学部件40在灯具后方侧的焦点F的后方焦平面上的光像作为反转图像投射到位于灯具前方的虚拟竖直屏幕上。
光学部件移位部50是切换光学部件40的配置状态的机构。本实施例的光学部件移位部50具有支承光学部件40的、呈大致棒形的支承部50a和使支承部50a移位的、诸如步进马达等的致动器50b。支承部50a的一端与光学部件40的周缘部连接，而其另一端与致动器50b连接。致动器50b通过使支承部50a沿灯具的前后方向移位来使光学部件40沿灯具的前后方向移位。由此，光学部件40的配置状态在后述的第一状态和第二状态之间或第三状态和第四状态之间切换。
从光源10发出的光源光由反射器20反射并照射到光像形成部30的光反射元件。光像形成部30利用光反射元件形成用于形成特定前照灯配光图案的光像和用于特定信息显示或特定标识的光像。此外，光像形成部30根据光学部件40的配置状态形成不同的光像。这些光像经由光学部件40朝灯具的前方照射(注意，在图5A和5B所示的第四状态下，光像在光学部件40不介入的情况下朝灯具的前方照射)。稍后将详细说明由车辆用灯具1形成的光像和光学部件40的配置状态之间的关系。
光源10的点亮和熄灭、光像形成部30的各光反射元件的开/关控制以及光学部件移位部50的驱动由控制部300执行。控制部300作为硬件构型由诸如计算机的中央处理单元(CPU)和存储器的元件和电路实现，而作为软件构型由计算机程序等实现。注意，尽管在图1中控制部300设置在灯室3外，但控制部300也可设置在灯室3内。控制部300接收来自灯开关310、照度传感器320等的信号。控制部300根据所接收的信号将各种控制信号传输到光源10、光像形成部30和光学部件移位部50。
随后，将说明光学部件40的配置状态和由光像形成部30形成的光像。图2B是用于说明光学部件的配置状态的切换的一个示例的示意图。图3A和3B是示出由车辆用灯具形成的前照灯配光图案的示例的示意图。图4A是示出用于由车辆用灯具形成的标识的光像的一个示例的示意图。图4B 是示出用于由车辆用灯具形成的信息显示的光像的一个示例的示意图。在图2B中，处于第一状态的光学部件40由实线表示，而处于第二状态的光学部件40由虚线表示。各图3A和3B示出形成在配置于灯具前方的特定位置(例如，灯具前方25m的位置)处的虚拟竖直屏幕上的配光图案。各图4A和4B示出形成在光像形成部30的光像发射面30a上的光像。在图4A中，黑色部分代表光像(注意白色部分可代表光像)。
如图2B所示，光学部件40的配置状态可在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态下光学部件40的焦点F和光像形成部30的光像发射面30a之间的距离为特定距离，在所述第二状态下焦点F和光像发射面30a之间的距离比第一状态下的特定距离长。换言之，光学部件40的配置状态在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态下当从灯具的前方侧(光像的投射方向的相反侧)看光学部件40时反射在光学部件40上的光像发射面30a的范围为特定的第一范围，在所述第二状态下反射在光学部件40上的光像发射面30a的范围为比第一范围宽的范围。这种情况下，当光学部件40处于第一状态时，车辆用灯具1能够向前方投射具有比在光学部件40处于第二状态时更鲜明的轮廓的配光图案。此外，当光学部件40处于第二状态时，车外人员——包括别的车辆的驾驶者和行人——能经由光学部件40视觉地识别光像的扩大虚拟图像。结果，在第二状态下比在光学部件40处于第一状态时更容易地从灯具外部视觉地识别形成在光像发射面30a上的光像。
图2B示出第一状态和第二状态，在所述第一状态下光学部件40的焦点F与光像发射面30a重叠，在所述第二状态下光学部件40相对于第一状态下的位置定位在后方且焦点F定位在光像发射面30a的后方。光学部件40在第一状态和第二状态下定位在光轴O上。在图2B所示的第一状态下反射在光学部件40上的光像形成部30的范围是接近一点的范围，而在第二状态下反射在光学部件40上的光像形成部30的范围是接近光像发射面30a的整个面的范围。
此外，当光学部件40处于第一状态时，光像形成部30形成用于形成 特定的前照灯配光图案的光像。亦即，当光学部件40处于第一状态时，车辆用灯具1用作前照灯。光像形成部30形成例如远光配光图案PH作为如图3A所示的前照灯配光图案。此外，光像形成部30形成近光配光图案PL作为如图3B所示的前照灯配光图案。远光配光图案PH和近光配光图案PL的形状为常规形状，因此将省略其详细说明。此外，光像形成部30能够形成在水平线H上方在左侧形成光照射区域并在右侧形成遮光区域的所谓的左远光配光图案、在水平线H上方在右侧形成光照射领域并在左侧形成遮光区域的所谓的右远光配光图案，和在水平线H上方的中央部中形成遮光区域并在遮光区域在水平方向上的两侧形成光照射区域的所谓的分割配光图案。此外，光像形成部30能够在远光配光图案PH中在与别的车辆或行人重叠的区域内形成遮光区域。此外，光像形成部30能够根据道路的形状使所形成的前照灯配光图案移位。光像形成部30可适当地能够形成上述配光图案中的至少一者。
此外，当光学部件40处于第二状态时，光像形成部30形成用于特定信息显示或特定标识的光像。亦即，当光学部件40处于第二状态时，车辆用灯具1用作信息显示装置或诸如日间行车灯等的标识灯。例如，如图4A所示，光像形成部30形成光点随机配置且配置随着时间改变的光像作为用于特定标识的光像。这种情况下，别的车辆的驾驶者或行人能经由光学部件40视觉地识别闪光或看上去就像在闪烁的光像。此外，例如，如图4B所示，光像形成部30形成具有文字、图形或记号的形状的光像作为用于特定信息显示的光像。由用于信息显示的光像表示的信息例如为与车辆的状态有关的信息等。
因此，通过在光学部件40处于第一状态时形成前照灯配光图案，能以比在光学部件40处于第二状态时形成前照灯配光图案的情况下高的精度形成前照灯配光图案。另一方面，通过在光学部件40处于第二状态时形成用于信息显示的光像或用于标识的光像，能通过车辆用灯具1比在光学部件40处于第一状态时形成用于信息显示的光像或用于标识的光像的情况下更多地吸引车外人员的视线。因此，能提高车辆用灯具1的醒目性。
光学部件40的配置状态可例如通过驾驶者等对灯开关310的操作而被切换。例如，灯开关310根据驾驶者等进行的操作将用于使车辆用灯具1用作前照灯、标识灯或信息显示装置的信号传输到控制部300。当接收到来自灯开关310的信号时，控制部300将用于驱动致动器50b的控制信号传输到光学部件移位部50。由此，光学部件40的配置状态被切换。此外，控制部300向光像形成部30传送控制信号，使得形成用于形成特定的前照灯配光图案的光像、用于标识的光像或用于信息显示的光像。由此，车辆用灯具1能够在光学部件40处于第一状态的状态下形成前照灯配光图案，并能够在光学部件40处于第二状态的状态下形成用于标识的光像或用于信息显示的光像。
作为在图2B所示的第一状态和第二状态之间的切换的替代或附加，光学部件40能够执行在以下示出的第三状态和第四状态之间的切换。图5A和5B是用于说明光学部件的配置状态的切换的其它示例的示意图。在各图5A和5B中，处于第三状态的光学部件40由实线表示，而处于第四状态的光学部件40由虚线表示。省略了光学部件移位部50的图示。
如图5A和5B所示，光学部件40的配置状态能够在第三状态和第四状态之间切换，在所述第三状态下当从位于在灯具外部的特定位置处的视点PS看光像形成部30时光学部件40介于视点PS和光像形成部30之间，在所述第四状态下当从视点PS看光像形成部30时光学部件40不介于视点PS和光像形成部30之间。换言之，光学部件40的配置状态能够在第三状态和第四状态之间切换，在所述第三状态下光学部件40相对于光像形成部30处于特定位置，在所述第四状态下由于光学部件40的移位而可在光学部件40不介入的情况下从灯具外部看到光像形成部30。第四状态是可从灯具外部穿过供光学部件40在第三状态下位于其中的空间看到光像形成部30(即，第三状态下的视点PS的位置与第四状态下相同)的状态。视点PS的位置是允许处于第一状态的光学部件40介于视点PS和光像形成部30之间的位置，并且例如是在灯具前方位于光轴O上的位置。或者，视点PS的位置是当从灯具的前方沿与光轴O平行的方向看时包括在光学 部件40的延伸范围内的位置。或者，视点PS的位置是灯具前方的一个位置，该位置在灯具的上下方向上被包括在由将光像形成部30的下端和光学部件40的上端连接的虚拟直线与将光像形成部30的上端和光学部件40的下端连接的虚拟直线所夹的范围内，而在灯具的左右方向上被包括在由将光像形成部30的左端和光学部件40的右端连接的虚拟直线与将光像形成部30的右端和光学部件40的左端连接的虚拟直线所夹的范围内。
图5A示出第三状态和第四状态，在所述第三状态下光学部件40位于光轴O上(此外，光学部件40的中心位于光轴O上)，在所述第四状态下光学部件40处于灯具中比第三状态下的位置低并与光轴O间隔开的位置。图5B示出第三状态和第四状态，在所述第三状态下光学部件40位于光轴O上，在所述第四状态下光学部件40处于灯具中比第三状态下的位置高并与光轴O间隔开的位置。这些情况下，当光学部件40处于第三状态时，车辆用灯具1能够将光像经由光学部件40朝灯具的前方投射。此外，当光学部件40处于第四状态时，车辆用灯具1在光学部件40不介入的情况下将光像的至少一部分朝灯具的前方照射。此外，在第四状态下，别的车辆的驾驶者或行人能在光学部件40不介入的情况下看到光像形成部30的至少一部分。因此，在光学部件40处于第四状态时比在光学部件40处于第三状态时更容易从灯具外部视觉地识别形成在光像发射面30a上的光像。
在光学部件40的配置状态如图5A和5B所示切换的情况下，同样，光像形成部30在光学部件40处于第三状态时也形成用于形成前照灯配光图案的光像，而在光学部件40处于第四状态时形成用于信息显示或标识的光像。因而，通过在光学部件40处于第三状态时形成前照灯配光图案，能以比在光学部件40处于第四状态时形成前照灯配光图案的情况下更精确的形状形成前照灯配光图案。此外，通过在光学部件40处于第四状态时形成用于信息显示或标识的光像，能比在光学部件40处于第三状态时形成用于信息显示或标识的光像的情况下利用车辆用灯具1更多地吸引车外人员的视线，因此能提高车辆用灯具1的醒目性。
此外，当光学部件40处于第四状态时，本实施例的光像形成部30能够在光源光反射状态和外部光反射状态之间切换，在所述光源光反射状态下光源光在光源10点亮的状况下利用光反射元件朝灯具的前方反射，在所述外部光反射状态下从灯具外部进入的光在光源10熄灭的状况下利用光反射元件朝灯具的前方反射。例如，在光源10点亮的情况下，光像形成部30将光反射元件控制成使得利用处于反射状态的光反射元件形成光像，并利用处于反射状态的光反射元件朝灯具的前方反射光源光。由此，由光源光形成的用于信息显示的光像或用于标识的光像照射到灯具的外部。另一方面，在光源10熄灭的情况下，例如，光像形成部30将光反射元件控制成使得利用处于非反射状态或减光状态的光反射元件形成光像，并利用处于非反射状态或减光状态的光反射元件朝灯具的前方反射从灯具外部进入的光。由此，由外部光形成的用于信息显示的光像或用于标识的光像照射到灯具外部。
在车辆周围环境处于黑暗中的情况下，例如在夜间，光不易从灯具外部进入灯具中。因此，光像形成部30建立光源光反射状态，并利用光源光形成光像。另一方面，在车辆周围环境明亮的情况下，例如在日间，诸如太阳光等的光易于从灯具外部进入灯具中。因此，光像形成部30建立外部光反射状态，并利用从灯具外部进入的光形成光像。由此，能实现车辆用灯具1的醒目性的提高和电力消耗的降低。
光源光反射状态和外部光反射状态之间的切换可由控制部300执行。亦即，控制部300从照度传感器320取得车辆周围环境的亮度信息。随后，在由灯开关310指示控制部300形成用于信息显示或标识的光像的状况下，在车辆周围环境的亮度低于特定亮度的情况下，控制部300点亮光源10，并指示光像形成部30建立光源光反射状态。另一方面，在由灯开关310指示控制部300形成用于信息显示或标识的光像的状况下，在车辆周围环境的亮度不小于特定亮度的情况下，控制部300熄灭光源10(或者不发出点亮光源10的指令)，并指示光像形成部30建立外部光反射状态。
光学部件40的第二状态可被设定为从灯具外部照射到光学部件40的 太阳光的量比第一状态下的该太阳光的量小的状态。同样，光学部件40的第四状态可被设定为从灯具外部照射到光学部件40的太阳光的量比第三状态下的该太阳光的量小的状态。例如，图2B所示的第二状态是光学部件40与外罩4间隔得比在第一状态下更远的状态。因而，通过使光学部件40与外罩4间隔开，能减小照射到光学部件40的太阳光S的量。此外，图5B所示的第四状态是在从灯具的前方看时光学部件40被隐藏在遮光部件60的背面侧的状态。照射到光学部件40的太阳光S的量由遮光部件60减小。可使用车体作为遮光部件60。通过以上述方式设定光学部件40的第二状态或第四状态，能降低太阳光S进入光学部件40并由光学部件40在灯具内的特定位置集光的可能性。特别地，由于车辆用灯具1在许多情况下在日间用作标识灯，故通过以上述方式设定第二状态或第四状态，能更有效地抑制太阳光的集光。
如上所述，在根据本实施例的车辆用灯具1中，光学部件移位部50执行光学部件40的配置状态在第一状态和第二状态之间的切换与光学部件40的配置状态在第三状态和第四状态之间的切换中的至少一者，在所述第一状态下焦点F在光像发射面30a附近位于光轴O上，在所述第二状态下焦点F与光像发射面30a间隔开，在所述第三状态下光学部件40介于灯具外部的视点PS和光像形成部30之间，在所述第四状态下光学部件40不介于它们之间。亦即，车辆用灯具1将光学部件40从车辆用灯具1用作前照灯时的配置状态(第一状态或第三状态)切换为易于从灯具外部看到光像发射面30a的配置状态(第二状态或第四状态)，并形成用于标识的光像或用于信息显示的光像。因此，能提高车辆用灯具1的醒目性。此外，也能通过光学部件40自己从第一状态/第三状态移位到第二状态/第四状态或从第二状态/第四状态移位到第一状态/第三状态来提高车辆用灯具1的醒目性。
此外，车辆用灯具1使光学部件40进入第一状态/第三状态以形成前照灯配光图案，并使光学部件40进入第二状态/第四状态以形成用于标识的光像或用于信息显示的光像。亦即，作为单个灯具的车辆用灯具1能用 作前照灯、标识灯和信息显示装置。由此，能同时实现车辆用灯具的多功能化和小型化。
根据本实施例的车辆用灯具1能例如改述如下。亦即，车辆用灯具1包括光源10、光像形成部30(二维图像形成装置)和光学部件40(投影光学系统)，并具有第一照明模式和第二照明模式，在所述第一照明模式下投影光学系统的焦点的位置大致对应于图像形成装置，在所述第二照明模式下焦点的位置与图像形成装置间隔开。图像形成装置在第二照明模式下形成用于信息显示或标识的图像。例如，在第二照明模式下，图像形成装置显示随着时间改变的图像作为用于标识的图像，其中在从远处观察前照灯时灯看上去好像在闪光，因此能实现具有高醒目性的外观。此外，在第二照明模式下，图像形成装置显示文字、图形或记号的图像作为用于信息显示的图像，其中当在车辆附近观察车辆用灯具1时车外人员识别由图像形成装置形成的图像。
(第二实施例)
根据第二实施例的车辆用灯具的结构除光像形成部为液晶光闸(liquid crystalshutter)外与根据第一实施例的车辆用灯具1的结构基本上相同。与第一实施例相同的构件被标以相同的附图标记且将适当省略其说明和图示。图6是示意性地示出根据第二实施例的车辆用灯具的内部结构的透视图。在图6中，省略了光学部件移位部50的图示。
在根据本实施例的车辆用灯具1中，光像形成部30由液晶光闸构成，并配置在光源10和光学部件40之间的光源光的路径上。因此，光源光从灯具的后方进入光像形成部30中。光像形成部30具有多个作为光学元件的液晶元件，并能够通过改变各液晶元件中的光透过量而在照射状态、非照射状态和光朝灯具的前方照射的量比在照射状态下小的减光状态之间切换各液晶元件的状态。液晶光闸的结构是常规结构，因此将省略其详细说明。光像形成部30允许从光源10向液晶元件照射的光利用处于照射状态和/或减光状态的液晶元件朝灯具的前方透过液晶元件。液晶元件中面向灯具前方的平面形成光像发射面30a。
类似于第一实施例(参见图2B、5A和5B)，光学部件40的配置状态能够在第一状态/第三状态和第二状态/第四状态之间切换。光像形成部30在光学部件40处于第一状态/第三状态时形成用于形成前照灯配光图案的光像，而在光学部件40处于第二状态/第四状态时形成用于信息显示或标识的光像。即使在如本实施例中那样使用液晶光闸作为光像形成部30的情况下，也能实现与第一实施例相同的效果。
(第三实施例)
根据第三实施例的车辆用灯具的结构除光学部件由两个透镜构成外与根据第一实施例或第二实施例的车辆用灯具1基本上相同。与第一或第二实施例相同的构件被标以相同的附图标记且将适当省略其说明和图示。图7A是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的透视图。图7B是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的竖直剖视图。图7C是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的透视图。图7D是示意性地示出根据第三实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的竖直剖视图。在各图7A至7D中，液晶光闸被示出为光像形成部30。
在根据本实施例的车辆用灯具1中，光学部件40由第一光学部件40a和第二光学部件40b构成。第一光学部件40a例如由具有均呈自由曲面形状的前表面和后表面的自由曲面透镜形成。第二光学部件40b是用于使光学部件40的焦点F移位的光学部件。第二光学部件40b例如是前表面和后表面凹进的双凹透镜(负透镜)，并使光学部件40的焦点F从仅由第一光学部件40a确定的焦点F的位置朝灯具的前方移位。
第一光学部件40a配置在车辆用灯具1的光轴O上。第二光学部件40b能够从前移位置移位到退避位置，或者从退避位置移位到前移位置，所述前移位置与供光从光像形成部30行进到第一光学部件40a的区域(光路)交叉，所述退避位置不与所述光路交叉。第二光学部件40b的移位由光学部件移位部50(参见图1)执行。这种情况下，光学部件移位部50构造成 使得致动器50b使支承部50a的末端移动靠近或离开光轴O。
光学部件40的配置状态能够在图7A和7B所示的第一状态与图7C和7D所示的第二状态之间切换，在所述第一状态下光学部件40的焦点F和光像形成部30的光像发射面30a之间的距离为特定距离，在所述第二状态下焦点F和光像发射面30a之间的距离比第一状态下的特定距离长。如图7A和7B所示，在第一状态下，第一光学部件40a和第二光学部件40b位于光轴O上(此外，第一光学部件40a和第二光学部件40b各者的中心位于光轴O上)，且光学部件40的焦点F与光像发射面30a重叠。此外，如图7C和7D所示，在第二状态下，第一光学部件40a的位置不变，但第二光学部件40b从光路退避。由此，焦点F移动得比光像形成部30更靠近灯具后侧。
光像形成部30在光学部件40处于第一状态时形成用于形成前照灯配光图案的光像，而在光学部件40处于第二状态时形成用于信息显示或标识的光像。根据上述实施例的车辆用灯具1，也能实现与第一实施例相同的效果。
(第四实施例)
根据第四实施例的车辆用灯具的结构除第二光学部件的形状与根据第三实施例的车辆用灯具1不同外与根据第三实施例的车辆用灯具1基本上相同。与第一、第二或第三实施例相同的构件被标以相同的附图标记且将适当省略其说明和图示。图8A是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的透视图。图8B是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第一状态时的内部结构的竖直剖视图。图8C是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的透视图。图8D是示意性地示出根据第四实施例的车辆用灯具在光学部件处于第二状态时的内部结构的竖直剖视图。在各图8A至8D中，液晶光闸被示出为光像形成部30。
在根据本实施例的车辆用灯具1中，光学部件40由第一光学部件40a和第二光学部件40b构成。第一光学部件40a与在第三实施例中相同。第 二光学部件40b是用于使光学部件40的焦点F移位的光学部件。第二光学部件40b是具有凸状前表面和凹状后表面的凸弯月形透镜(正透镜)，并使光学部件40的焦点F从仅由第一光学部件40a确定的焦点F的位置朝灯具的后方移位。第一光学部件40a配置在车辆用灯具1的光轴O上。第二光学部件40b能够从前移位置移位到退避位置或者从退避位置移位到前移位置。第二光学部件40b的移位由光学部件移位部执行。
光学部件40的配置状态能够在图8A和8B所示的第一状态与图8C和8D所示的第二状态之间切换，在所述第一状态下光学部件40的焦点F和光像形成部30的光像发射面30a之间的距离为特定距离，在所述第二状态下焦点F和光像发射面30a之间的距离比第一状态下的特定距离长。如图8A和8B所示，在第一状态下，第一光学部件40a位于光轴O上，第二光学部件40b从光路退避，且光学部件40的焦点F与光像发射面30a重叠。此外，如图8C和8D所示，在第二状态下，第一光学部件40a的位置不变，但第二光学部件40b前移到光路。由此，焦点F移动得比光像形成部30更靠近灯具后方。
光像形成部30在光学部件40处于第一状态时形成用于形成前照灯配光图案的光像，而在光学部件40处于第二状态时形成用于信息显示或标识的光像。根据上述实施例的车辆用灯具1，也能实现与第一实施例相同的效果。
本发明并不限于上述实施例，因此基于本领域技术人员的知识，能对实施例进行组合，或者能对实施例作出修改，例如各种设计变更。基于这些组合或修改的实施例也包括在本发明的范围内。由上述实施例的组合或上述实施例与以下修改例的组合产生的新实施例具备要组合的实施例和修改例的相应优点。
在上述各第一和第二实施例中，可使用反射器作为光学部件40。在上述各第三和第四实施例中，尽管使用液晶光闸作为光像形成部30，但也可类似于第一实施例地使用MEMS镜阵列。在各第一、第三和第四实施例中，光像形成部30并不限于MEMS镜阵列或液晶光闸，并且可由硅基液 晶(LCOS)装置、荧光板与激光扫描光学系统的组合、MEMS光闸、矩阵LED或有机发光二极管(OLED)构成。在各实施例中，在第二状态下，可使光源10的辉度比在第一状态下低。此外，在第四状态下，可使光源10的辉度比在第二状态下低。

Claims (6)

1.一种车辆用灯具，包括：
光像形成部(30)，所述光像形成部形成要朝所述灯具的前方照射的光像；和
光学部件(40)，所述光学部件将所述光像朝所述灯具的前方投射；
所述车辆用灯具的特征在于还包括光学部件移位部(50)，所述光学部件移位部执行所述光学部件(40)的配置状态在第一状态和第二状态之间的切换与所述光学部件(40)的配置状态在第三状态和第四状态之间的切换中的至少一者，在所述第一状态下所述光学部件(40)的焦点和所述光像形成部(30)的光像发射面之间的距离为特定距离，在所述第二状态下所述焦点和所述光像发射面之间的距离比所述第一状态下的所述特定距离长，在所述第三状态下当从位于在所述灯具外部的特定位置处的视点看所述光像形成部(30)时所述光学部件(40)介于所述视点和所述光像形成部(30)之间，在所述第四状态下当从所述视点看所述光像形成部(30)时所述光学部件(40)不介于所述视点和所述光像形成部(30)之间。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其中：
所述光像形成部(30)通过排列多个光学元件而构成；并且
各所述光学元件都能在照射状态与非照射状态和减光状态中的至少一者之间切换，在所述照射状态下光朝所述灯具的前方照射，在所述非照射状态下光不朝所述灯具的前方照射，在所述减光状态下光朝所述灯具的前方照射的量比在所述照射状态下小。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具，还包括光源(10)，所述光源向所述光像形成部(30)照射光，其中：
所述光学元件包括多个光反射元件；
各所述光反射元件都能够在反射状态和非反射状态之间切换，在所述反射状态下来自所述光源的光朝所述灯具的前方反射，在所述非反射状态下来自所述光源的光不朝所述灯具的前方反射；并且
当所述光学部件(40)处于所述第二状态或所述第四状态时，所述光像形成部(30)在所述光源(10)点亮的状态下利用所述光反射元件将光源光朝所述灯具的前方反射，并在所述光源(10)熄灭的状态下利用所述光反射元件将从所述灯具外部进入的光朝所述灯具的前方反射。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其中，所述光像形成部(30)在所述光学部件(40)处于所述第一状态或所述第三状态时形成用于形成前照灯配光图案的光像，并在所述光学部件(40)处于所述第二状态或所述第四状态时形成用于特定信息显示或特定标识的光像。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其中，所述第二状态是从所述灯具外部照射到所述光学部件(40)的太阳光的量比所述第一状态下的该太阳光的量小的状态，且所述第四状态是从所述灯具外部照射到所述光学部件(40)的太阳光的量比所述第三状态下的该太阳光的量小的状态。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，还包括：
灯体(2)；和
外罩(4)，所述外罩配置在所述灯体(2)的前方并具有透光性，其中：
所述光学部件(40)配置在由所述灯体(2)和所述外罩(4)限定的灯室(3)中；并且
所述第二状态是所述光学部件(40)与所述外罩(4)间隔得比在所述第一状态下更远的状态，且所述第四状态是所述光学部件(40)与所述外罩(4)间隔得比在所述第三状态下更远的状态。
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