CN110214247B - 前灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用前灯装置(100)，其被安装于车辆的一部分，对所述车辆行驶的路面上照射照明光，其包括：产生所述照明光的光源装置(10)；和光学单元(50)，其配置在所述光源装置的光轴上，进行投影以使来自所述光源装置的所述照明光形成所要求的配光分布，所述前灯装置还在所述光源装置与所述光学单元之间的光路的一部分设置有偏振方向变换装置(20)，其能够与所述路面上的要照射所述照明光的位置的状态对应地，对来自所述光源装置的光按照射区域进行包括偏振方向变换在内的控制。

Description

前灯装置
技术领域
本发明涉及使用了固体发光元件的车辆用前灯装置。
背景技术
随着近年来LED等固体发光元件的显著发展，以该固体发光元件为光源的照明装置作为一种小型、轻量而且低功耗、对环境友好的寿命长的光源，在各种照明器具中得到了广泛利用，进而，也开始用作可作为车载电子装置进行各种控制的、可见性(辨识性)良好的车辆用前灯装置。
例如，作为现有的车辆用前灯装置，根据下述专利文献1已知这样一种车辆用前照灯，其包括近光用LED光源阵列和远光用LED光源阵列、接收来自该LED光源的近光和远光并使它们变得准直的第一光导、使准直后的近光和远光按扩散模式的组合发生扩散的第二光导，该车辆用前照灯在壳体内以机械方式支承这些阵列和光导。
此外，根据专利文献2，作为将激光光源用作光源并能够以简单的结构进行亮度调整的车辆用灯具，公开了一种利用了液晶部的灯具。具体而言，在该液晶部上形成了能够使激光透射的非调制区域和使激光的偏振成分的相位改变90度的调制区域，并利用液晶驱动部调整调制区域和非调制区域的范围，来调整周围光的亮度。
除此之外，以下专利文献3公开了一种LED照明器具尤其是LED前灯，其利用多个LED作为主动光源，使来自该主动光源的光经准直光学单元、混合光学单元、场光学单元等按预先决定的配光(light distribution，光分布)出射。并且，尤其是在权利要求25和第0036段等记载了，作为用于实现使主动光源出射的光以所要求的形态到达混合光学系统的部件，可以配置使光偏振或整形的透镜或反射器等其他的光学元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2008-532250号公报
专利文献2：日本特开2015-207390号公报
专利文献3：日本特表2013-502679号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
作为固体光源的LED随着其发光效率的提高，能够有效地用作车辆用前照灯装置中的发光光源。不过，上述的现有技术和专利文献1在其光利用效率特性和均匀照明特性方面尚有不足，存在各种改进的余地。
此外，在专利文献2中，针对预先形成在液晶部上的非调制区域和调制区域，利用液晶驱动部调整调制区域和非调制区域的范围来调整周围光的亮度，但对于与照明光的照射区域的状态等对应地，获得包括其偏振成分在内具有良好的可见性的照明光这一点，则没有任何的记载。而在专利文献3中，作为用于使从主动光源出射的光以所要求的形态到达混合光学系统的部件利用了偏振透镜或反射器等其他光学元件，但对于获得包括偏振成分在内具有良好的可见性的照明光这一点，却没有任何记载。
为此，本发明的目的在于提供一种车辆用前灯装置，通过使用可容易地作为模组化的面状照明用光源利用的光源装置，能够提高从LED光源出射的光的利用效率并提高均匀的照明特性，并且，通过与光照射的路面等的状态等相适宜地进行包括其偏振成分在内的控制，来产生并照射具有更为良好的可见性的照明光。
解决问题的技术手段
作为用于实现上述目的的一个实施方式，本发明提供一种车辆用前灯装置，其被安装于车辆的一部分，对所述车辆行驶的路面上照射照明光，其包括：产生所述照明光的光源装置；和光学单元，其配置在所述光源装置的光轴上，进行投影以使来自所述光源装置的所述照明光形成所要求的配光分布，所述前灯装置还在所述光源装置与所述光学单元之间的光路的一部分设置有偏振方向变换装置，所述偏振方向变换装置能够与所述路面上的要照射所述照明光的位置的状态对应地，对来自所述光源装置的光按照射区域进行包括偏振方向变换在内的控制。
发明效果
采用本发明能够得到良好的技术效果，即，通过使用可低成本制造并且小型且易模组化的、光利用效率高的光源装置，能够提供一种低功耗、对环境友好且寿命长，并且能够按照射区域根据控制信号控制偏振方向，由此能够获得最适合车辆的行驶场景的光的车辆用前灯装置。
附图说明
图1是表示将本发明实施例的车辆用前灯装置应用于汽车前照灯的情况下的整体结构(a)和放大表示其一部分的立体图(b)。
图2是表示本发明实施例的车辆用前灯装置的整体结构(a)及其展开结构(b)的立体图。
图3是本发明实施例1的车辆用前灯装置的整体结构的侧视截面图(a)，和变形例的车辆用前灯装置的整体结构的侧视截面图(b)。
图4是表示本发明实施例1的车辆用前灯装置中的以准直单元为中心的可见光照明单元的结构的立体图。
图5是表示本发明实施例1的车辆用前灯装置中的以准直单元为中心的可见光照明单元的动作的俯视截面图。
图6是表示本发明实施例1的车辆用前灯装置中的准直单元的准直元件的结构及其动作的局部放大截面图。
图7是表示本发明实施例1的车辆用前灯装置的偏振方向变换装置的整体结构的展开立体图(a)及其局部放大截面图(b)。
图8是表示本发明的实施例1的车辆用前灯装置中的偏振方向变换装置的配置构成(a)和成为其变形例的配置构成(b)的图。
图9是用于说明本发明实施例1的车辆用前灯装置中的偏振方向变换装置的动作的无电压施加时(a)和有电压施加时(b)的状态图。
图10是说明本发明实施例1的车辆用前灯装置中的前灯的控制(a)和前灯的照射区域(b)的说明图。
图11是表示本发明实施例1的车辆用前灯装置的p偏振光和s偏振光在折射率为1.5的物质上的反射率的角度特性之一例的图。
图12是表示本发明实施例2的车辆用前灯装置的整体结构的展开立体图(a)及其侧视截面图(b)。
图13是说明本发明实施例2的车辆用前灯装置中的可见光照明单元的偏振状态的立体图(a)及其截面图(b)。
图14是对于本发明实施例2的车辆用前灯装置中的不同入射角的s偏振光和p偏振光，表示偏振反射镜的与入射光波长对应的偏振膜透射率的曲线。
图15是表示本发明实施例2的车辆用前灯装置中的阳光的光谱辐照度的特性图。
图16是表示本发明实施例2的车辆用前灯装置中的红外光照明单元的整体结构的立体图。
图17是表示本发明实施例3的车辆用前灯装置的内部结构的展开立体图(a)及其截面图(b)。
图18是作为本发明的前灯装置的变形例(实施例4)的、可见光照明单元比LCD面板小的情况下的展开立体图。
具体实施方式
以下一边参照附图一边对本发明的实施方式(实施例)进行详细说明。本发明不限于下面说明的方式，本领域技术人员能够在本说明书公开的技术思想的范围内实施各种变更和修正。并且，在用于说明本发明的附图中，有时会对具有相同功能的部分标注相同标记，并省略重复的说明。
首先，图1以立体图和局部放大图表示了本发明实施例的搭载有使用了固体发光元件的车辆用前灯装置的车辆1。图1(a)表示搭载有本发明的车辆用前灯装置100的车辆1的整体，图1(b)表示该车辆的前灯装置部分的放大图。
图2(a)表示上述图1(b)所示的前灯装置100的整体立体图，图2(b)以展开的状态表示其内部结构。此外，图3(a)表示上述前灯装置100的侧视截面，而图3(b)表示变形例的前灯装置的侧视截面。
(实施例1)
如这些图所示，前灯装置100基本上包括作为光源装置的可见光照明单元10和所谓的投影透镜50，其中投影透镜50是用于使来自该照明单元的出射照明光照射到车辆1的前方空间和车辆1行驶的路面上的光学系统。进一步，也可以代替投影透镜50使用反射镜60构成投影光学系统，或者也可以如图3(b)所示由投影透镜50和反射镜60这两者构成。
并且，根据这些图能够明确，在本发明实施例的前灯装置100中，在来自可见光照明单元10的照明光的光路的一部分，沿其光轴配置有用于改变(调制)来自可见光照明单元10的照明光的偏振方向的偏振方向变换装置20。另外，与图3(a)相比，采用图3(b)所示的结构，利用反射镜60使照射光束向规定方向偏转，能够利用反射面的形状自由度来实现照射方向、强度的更精密的控制。
下面接着说明上述本发明实施例的前灯装置100的各构成部件的细节。
＜可见光照明单元＞
作为本发明的光源装置的可见光照明单元10在正面设置有LED电路板11，该LED电路板上安装有后述的1个或多个作为固体光源的半导体光源元件LED(Light EmittingDiode，发光二极管)及其控制电路等，并且在该电路板的背面安装有用于使LED发出的热扩散到周围空气中的散热器12。在本例中，共计15个LED在LED电路板11上配置成5(横)×3(纵)的格子状。此外，在LED电路板11的发光面一侧安装有下述的准直单元13。
该准直单元13如图4所示，通过在板状框体的内部，将与搭载在LED电路板11上的单个或多个LED111分别对应地设置的准直元件131(本例中为5(横)×3(纵)＝15个)排列并配置于平面上而构成。
各准直元件131例如由聚碳酸酯树脂或硅树脂等具有透光性和耐热性的树脂形成，各准直元件131如图5和图6所示，具有由大致抛物线的截面旋转得到的凸圆锥形状的外周面132，并且在其顶部具有凹部134，该凹部134的中央部形成有凸部(即凸透镜面)133。此外，在其平面部的中央部具有向外侧凸出的凸透镜面(或者，也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)135。另外，形成准直元件131的圆锥形外周面的抛物面(外周面)132被设定在可使从LED111向周边方向出射的光于其内部发生全反射的角度范围内，或者在其表面形成有反射面。该准直元件例如能够采用通常的成形加工来容易且低廉地制造。
LED111被安装在用于搭载该LED111的电路板即LED电路板11的正面的规定位置处，从图中能够明确，在该LED电路板11上，各LED111相对于准直元件131以分别位于对应的准直元件131的凹部134的中央部的方式配置并固定。
采用该结构，利用上述的准直元件131，从LED111发出的光之中的尤其是从其中央部分朝向上方(图中右方)发出的光如图中箭头所示，被形成在准直元件131的供LED光入射的面和出射的面上的2个凸透镜面133、135会聚而成为平行光。此外，从其他部分朝向周边方向出射的光也会被形成准直元件131的圆锥形外周面的抛物面(外周面)132反射，同样地会聚而成为平行光。换言之，利用准直元件131——其中央部构成凸透镜且其周边部形成抛物面(外周面)132，能够将LED111产生的大致全部的光提取为平行光。由此，能够充分提高所产生的光的利用效率。
接着，在上述准直单元13的正面一侧，如图中能够明确的那样，安装有偏振变换元件14以及用于控制配光的凸透镜(透镜面可以使用配光控制的自由度较大的例如自由曲面)15。在该例子中，利用偏振光变换元件14选择并使用特定的偏振光。
更具体而言，如根据上述图5能够明确的那样，偏振变换元件14的结构如下，截面为平行四边形的柱状(下称平行四边形柱)的透光性部件141和截面为三角形的柱状(下称三角形柱)的透光性部件142组合在一起，在与来自准直单元13的平行光的光轴正交的面上，平行地、阵列状地排列有多个。此外，在这些阵列状排列的相邻透光性部件间的界面上，交替设置有偏振分束(下文简称“PBS”)膜和反射膜，并且，在入射到偏振变换元件14并从PBS膜透射的光所出射的出射面上，设置有1/2λ相位的波片143。
在该偏振变换元件14的出射面一侧配置有上述的自由曲面透镜15。该自由曲面透镜15的出射面或入射面或出射面和入射面这两个面由自由曲面构成。采用该自由曲面透镜15，能够利用透镜的面形状来控制光线的出射方向，获得具有所要求的光度分布的照明光，例如，如图5中箭头所示，为了实现对远方的照明，可使光的分布在中央部增强。
采用详细结构如上所述的具有可见光照明单元10的前灯装置100，LED111出射的光在准直单元13的作用下变换为大致平行光。之后由偏振变换元件14变换为直线偏振光，进而利用下文将详细说明的偏振方向变换装置20，根据路面的状态等适当地进行包括偏振方向在内的变更和调整(控制)，然后通过自由曲面透镜15形成所要求的光度分布，在经投影透镜50或投影透镜50与反射镜60放大投影后，照射到车辆前方的空间或路面上。
＜偏振方向变换装置＞
偏振方向变换装置20是能够利用后文说明的控制信号，实现最适合车辆的行驶场景的、即根据路面的状态等对来自可见光照明单元10的照明光适当地进行包括偏振方向在内的变更和调整(控制)的功能的装置。具体而言，在本实施例中，如图7所示，偏振方向变换装置20由TN型(Twisted Nematic，扭转向列型)LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)构成，是对会通过LCD上的与来自可见光照明单元10的照明光所照射的路面对应的表面位置处的照明光，进行包括偏振方向在内的控制的装置。
具体而言，如根据图7(a)和(b)能够明确的那样，构成偏振方向变换装置20的LCD面板包括通过在相对面上形成有取向膜的一对玻璃衬底22、22之间夹入液晶组合物23而形成的大量(例如，纵1920×横1080)像素，使入射到其一个面的光透过各单元而从另一个面出射。此时，通过在相对配置于各像素内的取向膜之间施加电压(控制信号)，能够使构成光通过的各个单元的液晶组合物的特性发生变化，从而进行包括所要求的偏振在内的变化和调整。
图8(a)表示了与使用通常的TN型LCD面板的情况同样地，在LCD面板20的前后配置了偏振片31、32的结构。该LCD面板20如图所示，配置在来自光源装置即可见光照明单元10的照明光的光路上。在该例子中，为了提高所获得的影像的对比度性能，在照明光束入射的位置上配置了通过使p偏振光透射来提高偏振度的偏振片31(称作“入射侧偏振片”)。此外，同样地，在LCD面板20的光出射侧配置了吸收p偏振光的偏振片32(称为“出射侧偏振片”)。其结果是，能够利用入射侧偏振片31提高光源装置生成的p偏振光束的偏振度，并利用LCD面板所具有的偏振方向变换功能得到较高的对比度性能。此外，图8(b)表示从上述结构的LCD面板20中除去了后方的出射侧偏振片32的变形例的结构。
下面参照图9说明由如上所述的TN型LCD面板构成的偏振方向变换装置20中各像素处的入射光的偏振方向的变换功能(动作)。
采用由如上所述的TN型LCD面板构成的偏振方向变换装置20，如图9(a)所示，在各像素处，在其取向膜间不施加电压时具有使偏振方向旋转的作用，例如从p偏振变换为s偏振(参照图中空心箭头)并通过出射侧偏振片32(所谓“白模式”)。另一方面，如图9(b)所示，在施加了规定电压(V)的情况下偏振方向不发生变化。因此，保持着p偏振的光会被出射侧偏振片32遮挡(所谓“黑模式”)。
于是，在本发明实施例的偏振方向变换装置20中，通过将出射侧偏振片32的p偏振光的透射率(偏振度数)设定得较大，即将p偏振光的消光比设定得较低(适当调整)，则在出射侧也能够得到保持着p偏振的光。作为一例，关于出射侧偏振片32的透射率，在要进行光的透射或遮挡的控制的情况下，优选将p偏振光的透射率设定为0.01％至0.1％的范围。另一方面，为了兼顾偏振变换和对比度(透射率/吸收率)，p偏振光的透射率最好在1％至40％的范围内，而在以偏振变换为目的的情况下，p偏振光的透射率优选为80％以上，也可以如图8(b)所示那样不使用出射侧偏振片32。或者也可以取而代之，如上述图8(b)所示，采用不在LCD面板的出射侧配置出射侧偏振片32(将其除去)的结构。
采用上述偏振方向变换装置20，入射的特定偏振的旋转(扭转)角度会随施加在构成TN型LCD面板的各像素的取向膜上的电压而变化，由此，能够根据路面的状况适当地选择(控制)照射到路面上的照明光束。其结果是，出射侧偏振片32的透射率发生变化，照明光束的强度随施加电压而变化。即，对于要照射到路面上的照明光束，能够按照其照射位置(即构成LCD面板的像素的位置)，进行包括其偏振方向在内的适当的控制，能够得到可提高驾驶员的可见性的、更优异的照明光。
即，采用作为偏振方向变换装置使用的TN型LCD面板(常白面板)，在不施加电压时具有使偏振方向旋转的作用，从p偏振变换为s偏振，而在施加了规定电压的情况下，偏振方向不发生变化。进而，由于入射的特定偏振的旋转(扭转)角度会随施加的电压而变化，因此，通过适当地设定(或者不设置出射侧的偏振片)出射侧的偏振片的偏振度(特定偏振的透射率与另一偏振的透射率的比)，能够根据施加电压进行包括照明光束的偏振方向在内的控制。为便于说明，上面对TN型液晶面板进行了描述，但也可以使用TFT(薄膜晶体管)型的液晶面板作为偏振方向变换装置。
下面，接着说明利用具有如上所述的偏振方向变换装置20的本发明实施例的前灯装置100，配合根据转向器的角度、来自前方监控摄像机的外部信号和/或控制装置的ON、OFF而生成的控制信号，来控制前灯的偏振方向、配光特性的技术。
使用图10对行驶中的汽车的前灯装置的亮度、照射范围、偏振度的控制方法进行说明。图10(a)是行驶中的汽车的俯视图，标记113是前方监控用传感摄像机，其检测有无前方车辆和/或障碍物，在该例子中，车辆用前灯装置能够自动地控制车辆用前灯装置的照射范围和/或照射光的强弱。
在图10(b)所示的例子中，对于照射离汽车较近的范围的所谓近光(Low-Beam)区域，尤其是在雨天时为了减轻路面积水的反射，车辆用前灯装置在该近光区域照射p偏振的光。另一方面，在用于辨识远方行驶的前方车辆和/或障碍物的远方区域，车辆用前灯装置能够同时照射s偏振的光。像这样，采用本发明实施例的车辆用前灯装置，能够在必要的光的照射范围内选择性地照射最佳偏振的光，其结果是，有望大幅提高可见性。
此外，在本发明实施例的车辆用前灯装置中，利用摄像机监视转向器的旋转角度和/或驾驶员的瞳孔位置来检测注视点的移动，并相应地将照射区域从116-1自动地改变为116-2。此时，通过配合控制信号对来自照明装置的光束强度(亮度)进行调制，即使在视点移动的过程中也能够将光束的照射强度和照射区域设为最佳。在该图(b)中，虚线所示的区域表示使车辆用前灯装置发光但不进行控制的情况下的照射区域。
例如，在恶劣天气等情况下，为了抑制光源装置的照明光在路面上反射或被雨滴/雾所反射，可以将照明光变换成在相对于路面垂直的平面内振动的直线偏振光即p偏振光。另一方面，为了提高驾驶过程中对远方视野的对象物的可见性，可以如图11所示，照射反射率比p偏振光高的s偏振的光。即，通过按照照射对象物和/或距离，使目前的照射自然光的前灯选择性地使用特定偏振光，能够实现可见性优异的车辆用前灯装置。
像这样，采用上述车辆用前灯装置，能够提供一种因使用了LED而低功耗、对环境友好且寿命长、可低成本制造并且小型且易模组化的、光利用效率高的车辆用前灯装置，并且，通过在照射范围内选择性地照射包括最佳偏振的光在内的光，能够产生可见性优异的照明光，并且具有良好的功能性。即，能够提供一种可获得最适合车辆的行驶场景的光的车辆用前灯装置。
除了上述控制之外，本发明实施例根据控制信号控制偏振方向、强度和照射区域，例如，配合根据转向器的角度、来自车道监控摄像机的外部信号和/或控制装置的ON、OFF而生成的控制信号，控制前灯的照射光、照射区域、偏振方向。其结果是，在现有的远光(High-Beam)和近光(Low-Beam)之间变化，例如对于雨天时路面产生的积水表面处的前灯装置的照射光采用反射较少的p偏振，而对于远方的对象物则为了易于辨识而采用s偏振。此时，通过相应地对照射光强度也进行调制，能够实现照射区域的最佳化。
在上文中，针对本发明实施例的前灯装置以其主要构成部件为中心详细进行了说明，下面对包括其变形例在内的其他实施例进行详细说明。
(实施例2)
图12(a)和(b)表示在基本结构如上所述的车辆用前灯装置100中，进一步在作为偏振方向变换装置20的液晶面板(LCD面板)的出射侧倾斜地设置了偏振反射镜或偏振片30的结构。采用该结构，通过控制构成偏振方向变换装置20的LCD面板的开/关来精细地控制配光，能够实现在抑制对行驶于相向车道上的车辆或行驶于同一车道上的车辆产生眩光的同时，确保了远方的可见性的照明。此外，通过使构成偏振方向变换装置20的LCD面板为例如彩色的液晶显示元件(具体而言，在图7的LCD面板的一个玻璃衬底上设置滤色片，不过此处未给出图示)，能够利用照明光，将表示包括本车的行驶速度和方向等在内的驾驶状态的信息或其他的关于车辆驾驶的各种信息，不限于夜间在白天也显示在路上。
这些图表示了将上述LCD面板20配置在来自光源装置即可见光照明单元10的照明光的光路上，更具体而言，配置在可见光照明单元10的自由曲面透镜15与投影透镜50之间的结构。图中的标记21表示与LCD面板20电连接的FPC(Flexible Printed Circuits，柔性印刷电路板)，LCD面板20由经该FPC21从控制电路(此处未图示)输出的控制信号所控制。
在车辆用前灯装置100内设置有LCD面板20的情况下，可预料到因从外部入射的阳光的照射而引起的烧屏或其特性的劣化等。为此，作为其防范措施，本实施例在LCD面板20与投影透镜50之间进一步配置了偏振反射镜30。另外，代替偏振反射镜30在上述位置配置反射型的偏振片也可以得到同样的效果。
接着，在将信息投影到路面上的情况下，LCD面板20的每个像素通过投影透镜50而投影到路面上的像的距离不同，故会发生聚焦性能的降低，因此，为了减小投影在路面上的像中产生的散焦量，LCD面板优选相对于光轴倾斜地配置。因此，在本实施例中，LCD面板20被配置成如图12所示，其出射面相对于光轴向上方倾斜角度θp(例如10～15度)。另外，图12所示的LCD面板20相对于光轴存在倾斜，但在不在路面上显示信息、而是作为通常的前照灯使用的情况下，也可以使LCD面板相对于光轴不倾斜。
此时，LED111的出射光在透过LCD面板20时，其偏振方向旋转90度。为此，上述的偏振变换元件14优选构成为，如图13(a)所示，将来自可见光照明单元10的光变换为在与路面平行的平面内振动的直线偏振光(p偏振光：偏振平行于纸面)。本实施例中，偏振变换元件14如图13(b)所示，其结构如下：截面为平行四边形的柱状(下称平行四边形柱)的透光性部件141和截面为三角形的柱状(下称三角形柱)的透光性部件142组合在一起，在与来自准直单元13的平行光的光轴正交的面上，平行地、阵列状地排列有多个。此外，在这些阵列状排列的相邻透光性部件间的界面上，交替设置有PBS膜和反射膜，并且，通过在入射到偏振变换元件14并在PBS膜上反射的光所出射的出射面上设置1/2λ相位的波片143，能够照射p偏振光。
偏振反射镜30(参照图12)被安装成，其出射面相对于光轴向下方倾斜45度以上、优选为60度的角度θo。本实施例中，图12所示的角度θo设定为60度(θo＝60°)。通过使该偏振反射镜30的倾斜角度θo为45度以上，能够在保持偏振反射镜30的较高的p偏振光透射率的同时，提高从外部入射的s偏振光的反射率。并且，通过使偏振反射镜30的出射面相对光轴向下方而不是上方倾斜，如图所示，能够将偏振反射镜的法线面与从水平(光轴)方向上方入射的阳光所成的角度θs设定得较大。图14表示作为偏振反射镜30设计的膜的偏振膜透射率特性。根据图可知，偏振反射镜有选择地降低了s偏振光的透射率，并且入射角越大其效果越大。因此，阳光中的s偏振成分的透射率因偏振反射镜30而降低，到达LCD面板20的阳光的强度减弱，能够防止/抑制LCD面板20因阳光导致烧屏和特性发生劣化。
阳光的光谱辐射能量如图15所示，在380nm至780nm的可见光区域以外的区域、尤其是在780nm以上波段的近红外和红外区域也具有足够的能量。因此，通过使偏振反射镜30具有对红外光的透射率较低的特性，能够降低阳光中所含的红外光成分，进一步防止因阳光导致烧屏和特性发生劣化。关于倾斜配置的偏振反射镜30的厚度t，由于其是产生彗差、像散的主要原因，因此该厚度t优选1.5mm以下，而考虑到强度的关系，优选0.6mm以上。
除此之外，在如上所述设有LCD面板20的情况下，上述可见光照明单元10内设置在偏振变换元件14的出射面一侧的自由曲面透镜15的自由曲面被设定成，以使得入射到该LCD面板20上的光的分布在中央部增强的方式进行聚光。由此，能够实现前灯装置所需的照明光对远方的照射。
采用详细结构如上所述的前灯装置，LED111的出射光由准直单元13变换为大致平行光，并由偏振变换元件14变换为偏振方向与纸面平行的s偏振光。该出射光在自由曲面透镜15的作用下，以其中央部的光强度增强的方式会聚而照射在LCD面板20上，由该LCD面板20调制成各种信息的影像光，透过该LCD面板20出射到偏振反射镜30上。此时，经偏振变换元件14变换的s偏振光被该LCD面板20变换成p偏振光，因此能够高效地透过偏振反射镜30，具体而言有80％以上的光能够透射。透过该偏振反射镜30的光进一步被投影透镜50放大投影而照射在路面上或/和前方。
此处，除了上述的LCD面板20之外，还能够如上述图12所示设置照射红外光的红外光照明单元40。该红外光照明单元40例如照射红外光以供检测夜晚车辆的外部状况的红外光传感器(此处未图示)使用。在图示的例子中，前灯装置通过利用上述偏振反射镜30使来自红外光照明单元40的红外光叠加在来自可见光照明单元10的照明光上，将其作为照明光照射到车辆前方的路面上。
红外光照明单元40如图16所示，与上述可见光照明单元同样地，通过在红外LED准直单元42上安装1个或多个作为固体光源的半导体红外LED(Light Emitting Diode，发光二极管)41而构成。在图示的例子中，作为一例表示了将多个(7个)红外LED41排成一列，分别固定在构成红外LED准直单元42的红外LED准直元件421的凹部(参照上述图6的标记134)的中央部的位置上的例子。另外，此处虽未图示，但红外LED41也与上述LED111同样地，配置在安装有控制电路等的电路板上，并且在该电路板的背面安装有用于使LED发出的热扩散到周围空气中的散热器，这对于本领域技术人员而言是理所当然的。
从上述图12中能够明确，该红外光照明单元40是利用了上述偏振反射镜30而配置的，即，作为一例，配置在出射面相对于光轴倾斜了所要求的角度而安装的偏振反射镜30的光轴的下方。由此，红外LED41出射的红外光能够在偏振反射镜30的表面反射，与来自可见光照明单元10的照明光叠加而照射到车辆前方的路面上。此时，优选使其设置角度为，阳光中的被偏振反射镜30反射的成分不会入射到红外光照明单元40。
像这样，采用以上详述的实施例2，通过与能够在防止因阳光造成劣化的同时进行配光控制的LCD面板一起，搭载能够照射红外光的红外光照明单元，能够与上述实施例1同样地，以低成本制造功能性更加优异的前灯装置，并且能够实现易于小型化和模组化的效果。
(实施例3)
图17表示除上述实施例1或2的结构之外，在前灯装置的内部设置了遮光片60的结构的例子。该遮光片60能够形成对车辆交会时产生的来自汽车灯具的光线彼此交错的光束(即近光)所要求的前灯明暗截止线(配光)。如图所示，该遮光片60是由遮光部件形成为规定形状的部件，被配置并固定在投影透镜50的焦点附近。
利用该遮光片60，能够通过遮挡来自上述可见光照明单元10的照明光的一部分，来形成对会车光束(即近光)所要求的明暗截止线等照明光的照射图案。此外，该遮光片60除了图示的固定式之外，例如也可以通过设置电动机等旋转机构来使其位置可移动，并且也可以与行驶用光束(即远光)共用，不过此处未图示。
如上所述，采用实施例3能够以低成本制造功能性更加优异的前灯装置，并且能够容易地使前灯装置实现小型化和模组化。
(实施例4)
图18是作为上述实施例的结构的变形表示光源装置即可见光照明单元10比LCD面板20小的情况下的结构例。
在可见光照明单元10比LCD面板20小的情况下，需要利用自由曲面透镜15，与LCD面板20的尺寸相应地限缩从偏振变换元件14照射的大致平行光。在图18中，通过使自由曲面透镜15的入射面和出射面分别为凸形状，并增大偏振变换元件与LCD面板20的距离来实现光束限缩。并且，为了利用投影透镜50使来自较小的LCD面板20的光以较宽的配光角出射，缩短了投影透镜50的焦距并缩短了LCD面板20与投影透镜50的距离。
如上所述，采用实施例4，能够通过使用更小的LED面板来以低成本制造功能性优异的前灯装置，并且能够容易地使前灯装置实现小型化和模组化。采用以上详述的本发明的车辆用前灯装置，能够实现光利用效率高、低功耗、对环境友好并且寿命长的车辆用前灯装置。
以上针对本发明各实施例的车辆用前灯装置进行了说明。但本发明并不仅限于上述实施例，而是还包括各种变形例。例如，上述实施例中，为了易于理解地说明本发明而对系统整体进行了详细说明，但本发明并不限定于必须包括所说明的全部结构。另外，可将某实施例的结构的一部分置换为其他的实施例的结构，还能够在某实施例的结构上增加其他实施例的结构。而且，对于各实施例的结构的一部分，能够添加、删除、置换成其他结构。
附图标记说明
100……前灯装置，10……可见光照明单元，11……LED电路板，111……LED，12……散热器，13……准直单元，131……准直元件，132……外周面，133……凸部(凸透镜面)，134……凹部，135……凸透镜面，14……偏振变换元件，143……1/2λ相位的波片，15……自由曲面透镜，20……偏振方向变换装置(TN型LCD面板(液晶面板))，30……偏振反射镜，40……红外光照明单元，41……红外LED，42……红外LED准直单元，50……投影透镜，60……反射镜，111……道路，110……汽车，113……前方监控摄像机，115……前灯装置的本车附近照射区域，116-1……前灯装置的本车远方照射区域(控制前)，116-2……前灯装置的本车远方照射区域(控制后)，117……前车。

Claims (13)

1.一种车辆用前灯装置，其被安装于车辆的一部分，对所述车辆行驶的路面上照射照明光，其特征在于，包括：
产生所述照明光的光源装置；和
光学单元，其配置在所述光源装置的光轴上，进行投影以使来自所述光源装置的所述照明光形成所要求的配光分布，
所述前灯装置还在所述光源装置与所述光学单元之间的光路的一部分设置有偏振方向变换装置，所述偏振方向变换装置能够与所述路面上的要照射所述照明光的位置的状态对应地，对来自所述光源装置的光按照射区域进行包括偏振方向变换在内的控制，以能够按照照射对象和/或照射距离来选择性地使用特定的偏振光，
来自所述光源装置的光具有P偏振成分的光和S偏振成分的光，
所述偏振方向变换装置使所述P偏振成分的光透射而变换成S偏振成分的光，使所述S偏振成分的光透射而变换成P偏振成分的光。
2.如权利要求1所述的前灯装置，其特征在于：
所述偏振方向变换装置由TN(扭转向列)型LCD(液晶显示器)构成。
3.如权利要求1所述的前灯装置，其特征在于：
所述偏振方向变换装置由TFT(薄膜晶体管)型LCD(液晶显示器)构成。
4.如权利要求2或3所述的前灯装置，其特征在于：
构成所述偏振方向变换装置的所述LCD采用不配置出射侧偏振片的结构。
5.如权利要求2或3所述的前灯装置，其特征在于：
构成所述偏振方向变换装置的所述LCD的出射侧偏振片具有比入射侧偏振片的偏振消光比小的消光比。
6.如权利要求2或3所述的前灯装置，其特征在于：
构成所述偏振方向变换装置的所述LCD是彩色液晶显示元件。
7.如权利要求2或3所述的前灯装置，其特征在于：
所述光学单元由投影透镜和反射镜的任一者或两者构成。
8.如权利要求1所述的前灯装置，其特征在于：
所述光源装置包括：
出射光的1个或多个半导体光源元件；和
准直部，其包括配置在所述半导体光源元件各自的发光轴上的、将从固体光源出射的光变换为大致平行的光的1个或多个准直元件。
9.如权利要求1所述的前灯装置，其特征在于：
在所述偏振方向变换装置与所述光学单元之间，还以出射面向下方倾斜规定角度的方式设置有偏振片或偏振反射镜。
10.如权利要求1所述的前灯装置，其特征在于：
在所述光源装置的出射面一侧还设置有自由曲面透镜。
11.如权利要求1所述的前灯装置，其特征在于：
还包括用于产生红外光的红外光发光单元。
12.如权利要求11所述的前灯装置，其特征在于：
所述红外光发光单元包括：
出射所述红外光的1个或多个半导体红外元件；和
红外准直部，其包括配置在所述半导体红外元件各自的发光轴上的、将从所述半导体红外元件出射的光变换为大致平行的光的1个或多个红外准直元件。
13.如权利要求12所述的前灯装置，其特征在于：
在所述偏振方向变换装置与所述光学单元之间，还以出射面向下方倾斜规定角度的方式设置有偏振反射镜，
所述红外光发光单元构成为，所出射的所述红外光在所述偏振反射镜的出射面上反射后经所述光学单元向规定方向照射。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7164594B2 (ja) * 2018-03-15 2022-11-01 株式会社小糸製作所 車両用灯具
US10829036B2 (en) * 2018-04-18 2020-11-10 Maxell, Ltd. Road sign projector and vehicle lamp
JP7171283B2 (ja) * 2018-07-18 2022-11-15 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
CN110805876B (zh) * 2018-08-03 2022-03-15 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯
JP7278916B2 (ja) 2019-09-20 2023-05-22 スタンレー電気株式会社 車両用灯具システム
CN114450518A (zh) * 2019-10-10 2022-05-06 株式会社小糸制作所 透镜部件以及光源模块
JP7317675B2 (ja) * 2019-11-14 2023-07-31 スタンレー電気株式会社 光学装置
US20230056771A1 (en) * 2020-01-17 2023-02-23 Magna Closures Inc. Anti-glare vehicle headlights
CN111396826B (zh) * 2020-05-08 2022-05-06 东风汽车有限公司 一种光学系统、汽车大灯及汽车

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1449950A (zh) * 2002-04-05 2003-10-22 本田技研工业株式会社 投光器
CN1526587A (zh) * 2003-03-06 2004-09-08 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯
JP2011233305A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯および車両用前照灯システム
CN204821295U (zh) * 2015-07-08 2015-12-02 张晓亮 一种防止司机炫目的装置及眼镜
DE202016102988U1 (de) * 2015-06-10 2016-06-17 Zizala Lichtsysteme Gmbh Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge
JP2016186850A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 セイコーエプソン株式会社 波長変換素子、光源装置及びプロジェクター

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7101054B2 (en) * 2003-02-03 2006-09-05 Honda Motor Co., Ltd. Light emitting apparatus
US7731402B2 (en) * 2005-03-04 2010-06-08 Osram Sylvania Inc. LED headlamp system
CN101218467A (zh) * 2005-07-08 2008-07-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 一种产生具有电可变散射图案的光的光模块及其作为多用途灯的用途
US7579593B2 (en) * 2006-07-25 2009-08-25 Panasonic Corporation Night-vision imaging apparatus, control method of the same, and headlight module
US7918583B2 (en) * 2006-08-16 2011-04-05 Rpc Photonics, Inc. Illumination devices
JP4984058B2 (ja) 2007-05-25 2012-07-25 スタンレー電気株式会社 光源装置及び車両前照灯
JP5418760B2 (ja) * 2009-01-28 2014-02-19 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
DE202009011500U1 (de) 2009-08-20 2010-12-30 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Optisches System für eine LED-Leuchte
JP2011243369A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Sharp Corp 発光装置、照明装置および車両用前照灯
JP2012113224A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Sanyo Electric Co Ltd 照明装置及び投写型映像表示装置
CN102621614A (zh) * 2011-01-30 2012-08-01 索尼公司 波片及使用其的偏振光变换元件、照明光学系统、图像显示装置
DE112014002157B4 (de) 2013-04-26 2021-05-20 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeugvorderlichtmodul mit einer Lichtleitungskomponente zwischen einer Lichtverteilungssteuerlinse und einer Projektionslinse und entsprechendes Fahrzeugvorderlichtgerät
CN104344299A (zh) * 2013-07-23 2015-02-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 车前灯灯具模组
JP2015024666A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 日本精機株式会社 照明装置
CN103698930B (zh) * 2013-12-09 2016-09-28 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示装置
JP6142838B2 (ja) 2014-04-18 2017-06-07 株式会社デンソー 車両用灯具
JP6345776B2 (ja) 2014-06-18 2018-06-20 マクセル株式会社 ヘッドライト装置およびそれを用いた車両装置
KR101682771B1 (ko) * 2014-11-13 2016-12-05 엘지전자 주식회사 상하향등 일체형 광원 전조등
US10174894B2 (en) * 2014-12-11 2019-01-08 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle headlamp unit and vehicle headlamp system
DE102015106312A1 (de) * 2015-04-24 2016-10-27 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Halbleiter-Primärlichtquellen und mindestens einem Leuchtstoffkörper
CN105650571A (zh) * 2016-04-05 2016-06-08 哈尔滨固泰电子有限责任公司 使用dmd的带有红外功能汽车前照灯装置及照明方法
KR101770642B1 (ko) * 2016-05-16 2017-09-05 엘지전자 주식회사 차량용 조명 장치 및 차량
JP6952541B2 (ja) * 2017-09-11 2021-10-20 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1449950A (zh) * 2002-04-05 2003-10-22 本田技研工业株式会社 投光器
CN1526587A (zh) * 2003-03-06 2004-09-08 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯
JP2011233305A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯および車両用前照灯システム
JP2016186850A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 セイコーエプソン株式会社 波長変換素子、光源装置及びプロジェクター
DE202016102988U1 (de) * 2015-06-10 2016-06-17 Zizala Lichtsysteme Gmbh Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge
CN204821295U (zh) * 2015-07-08 2015-12-02 张晓亮 一种防止司机炫目的装置及眼镜

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