CN210801005U - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种容易获得所期望的配光图案的车辆用灯具。作为车辆用灯具的车辆用前照灯(1)具有:出射规定波长的光的光源(52R、52G、52B);通过使从光源(52R、52G、52B)出射的光衍射,而使光成为规定配光图案的相位调制元件(54R、54G、54B);使相位调制元件(54R、54G、54B)的光的入射点相对于相位调制元件(54R、54G、54B)相对移动的可动部件(57R、57G、57B)。相位调制元件(54R、54G、54B)划分为形成配光图案的调制部(MP)。在入射点内中包括至少一个调制部(MP)。

Description

车辆用灯具
技术领域
本实用新型涉及车辆用灯具。
背景技术
关于作为以汽车用前大灯为代表的车辆用灯具的车辆用前照灯,讨论能够使出射的光成为所期望的配光图案的各种结构。例如,在下述专利文献1中,记载了使用作为相位调制元件的一种的全息元件形成规定配光图案。
专利文献1:(日本)特开2012-146621号公报
然而,在上述专利文献1记载的相位调制元件中,在光向特定区域集中入射时,该区域高温而使相位调制元件的特性发生变化,可能无法形成所期望的配光图案。
实用新型内容
在此,本实用新型的目的在于,提供一种容易获得所期望的配光图案的车辆用灯具。
为了达成上述目的,本实用新型的车辆用灯具具有:出射规定波长的光的光源;通过使从所述光源出射的所述光衍射,而使所述光成为规定配光图案的相位调制元件;使所述相位调制元件的所述光的入射点相对于该相位调制元件相对移动的点移动部;所述相位调制元件被划分为形成所述配光图案的调制部,在所述入射点内包括至少一个所述调制部。
利用该车辆用灯具,由于在入射点内包括至少一个调制部,因此即便在入射点的位置移动的情况下,也能够形成相同的配光图案。另外,利用该车辆用灯具,由于上述入射点相对于相位调制元件相对移动,因此能够抑制在相位调制元件的特定的区域光集中入射,能够抑制特定的区域成为高温。因此,抑制产生难以形成规定配光图案的区域,容易获得所期望的配光图案。
此外,所述入射点相对移动的距离优选为该入射点的半径以上。
入射点的光的功率分布通常不一样,例如,入射点的中心区域等规定区域有成为功率的峰值区域的倾向。在考虑该峰值区域的大小时,在入射点相对于相位调制元件相对移动的距离为该入射点的半径以上时,在上述相对移动的前后,能够抑制上述峰值区域重合,能够有效抑制相位调制元件的特定的区域高温化。
另外,在入射点相对移动的距离为入射点的半径以上的情况下,所述距离优选为所述入射点的直径以上。
在该情况下,由于抑制相对移动后的入射点的一部分与相对移动前的入射点的一部分重合,因此能够更有效地抑制相位调制元件的特定的区域高温化。
另外,所述入射点也可以定期地相对移动。
在该情况下,由于入射点定期地相对移动,因此能够进一步抑制在相位调制元件的特定的区域光长时间入射。因此,能够有效地抑制上述特定的区域高温化。
另外,所述点移动部也可以使所述入射点向两个以上的方向相对移动。
在该情况下,与入射点仅向一个方向相对移动的情况相比,能够使入射点向更大范围相对移动。因此,能够有效抑制相位调制元件的特定的区域高温化。
另外,所述相位调制元件也可以是LCOS(Liquid Crystal On Silicon:液晶覆硅)。
LCOS为通过使液晶分子的配向图案变化而在液晶层产生反射率差的相位调制元件。在这样的LCOS中,在特定的区域的温度上升时,由于在该区域的配向图案的变化增大,因此难以获得所期望的配光图案。但是,如上所述,由于抑制光在特定的区域集中入射,因此即便相位调制元件为LCOS的情况下,也容易获得所期望的配光图案。
另外,所述点移动部也可以使所述光源移动。
光源与相位调制元件相比有轻的倾向。因此,通过使点移动部构成为使光源移动,能够更容易地使入射点相对移动。需要说明的是,只要使入射点相对于相位调制元件相对移动,也可以以使相位调制元件移动的方式构成点移动部。
如上所述地在点移动部使光源移动的情况下,还具有向所述光源供给电力的电路基板,所述光源也可以相对于所述电路基板移动。
在该情况下,能够不使电路基板移动而仅使光源移动。
如上所述地在点移动部使光源移动的情况下,所述电路基板也可以包括与所述光源电连接的弹性连接部。
由此,光源能够相对于电路基板移动。
另外,上述车辆用灯具具有多个出射彼此不同的波长的光的所述光源,所述相位调制元件也可以设于多个所述光源的每一个所述光源。
通过设置多个出射波长不同的光的光源,能够生成所期望的颜色的光。另外,通过在这多个光源中,针对每个光源设置相位调制元件,能够容易地针对每个光源调整配光图案。
另外,具有多个出射彼此不同的波长的光的所述光源,多个所述光源中的至少两个光源以规定周期切换所述光的出射,从所述至少两个光源出射的多个所述光也可以入射到共同的所述相位调制元件。
通过设置多个出射波长不同的光的光源,能够生成所期望的颜色的光。另外,通过使接收来自至少两个光源的光的相位调制元件成为共同的相位调制元件,能够减少设于车辆用灯具的相位调制元件的数量,能够实现部件数量的减少和成本降低。
实用新型的效果
利用以上所述的本实用新型的车辆用灯具,提供一种容易获得所期望的配光图案的车辆用灯具。
附图说明
图1是示意表示本实用新型的第一实施方式的车辆用灯具的纵剖视图。
图2是图1所示的灯具单元的放大图。
图3是示意表示图2所示的电路基板的一部分的主视图。
图4是示意表示图2所示的相位调制元件的主视图。
图5是示意表示图4所示的相位调制元件的厚度方向的截面的一部分的图。
图6是表示近光的配光图案的图。
图7是与图2同样地表示本实用新型的第二实施方式的车辆用灯具的灯具单元的图。
图8是与图2同样地表示本实用新型的第三实施方式的车辆用灯具的灯具单元的图。
图9是表示远光的配光图案的图。
附图标记说明
1 车辆用前照灯(车辆用灯具)
20 灯具单元
50 光学系统单元
52R 第一光源
52G 第二光源
52B 第三光源
54R 第一相位调制元件
54G 第二相位调制元件
54B 第三相位调制元件
54S 相位调制元件
55 合成光学系统
57R、57G、57B 可动部件(点移动部)
59R、59G、59B 电路基板
93 弹性连接部
157R、157G、157G 弹性部件
MP 调制部
具体实施方式
以下,与附图一起例示用于实施本实用新型的车辆用灯具的方式。以下例示的实施方式为了容易理解本实用新型,不为了限定解释本实用新型。本实用新型只要不脱离其趣旨,能够根据以下实施方式进行变更、改良。此外,以下参照的图中,为了容易理解,有时改变各部分件的尺寸来表示。
(第一实施方式)
图1是表示本实施方式的车辆用灯具的一例的图,是示意表示车辆用灯具的上下方向的截面的纵剖视图。在本实施方式中,车辆用灯具为车辆用前照灯1。如图1所示,该车辆用前照灯1具有框体10、灯具单元20作为主要结构。
框体10具有灯壳11、前盖12、后盖13作为主要结构。灯壳11的前方开口,并以封堵该开口的方式使前盖12固定于灯壳11。另外,在灯壳11的后方形成有比前方小的开口,并以封堵该开口的方式使后盖13固定于灯壳11。
利用灯壳11、封堵该灯壳11的前方的开口的前盖12、封堵该灯壳11的后方的开口的后盖13形成的空间为灯室R,并在该灯室R内收纳有灯具单元20。
本实施方式的灯具单元20具有散热器30、冷却风扇35、壳体40、光学系统单元50作为主要结构要素。此外,灯具单元20利用未图示的结构固定于框体10。
在本实施方式中,散热器30具有大致沿前后方向延伸的金属制的底板板31,并在该底板板31的下方的面侧,多个散热翅片32与底板板31一体设置。另外,冷却风扇35与散热翅片32隔着间隙配置,并固定于散热器30。利用该冷却风扇35的旋转产生的气流使散热器30被冷却。另外,在散热器30的底板板31的上表面配置有壳体40。
本实施方式的壳体40例如包括由铝等金属构成的基台41和盖42,基台41固定于散热器30的底板板31的上表面。基台41形成为从前部跨过上部而形成开口的箱状,并以包括上部侧的开口的方式使盖42固定于基台41。在壳体40的前部形成有由基台41的前端部、盖42的前端部规定的开口40H。在壳体40的内侧的空间配置有光学系统单元50。此外,基台41和盖42的内壁优选有黑氧化铝膜加工等导致的光吸收性。通过使基台41与盖42的内壁具有光吸收性,能够抑制意外的反射或者由于反射等照射到基台41的内壁的光反射而从开口40H向意外的方向出射。
图2是上述灯具单元20的光学系统单元50的放大图。如图2所示,本实施方式的光学系统单元50具有第一光源52R、第二光源52G、第三光源52B、第一相位调制元件54R、第二相位调制元件54G、第三相位调制元件54B、合成光学系统55作为主要结构。在本实施方式中,相位调制元件54R、54G、54B为一边将入射的光反射一边衍射而出射的反射型的相位调制元件,具体而言为反射型的LCOS(Liquid Crystal On Silicon:液晶覆硅)。
第一光源52R为出射规定波长的激光的激光元件,在本实施方式中,功率的峰值波长将例如638nm的红色激光向上方出射。第二光源52G和第三光源52B为分别出射规定波长的激光的激光元件,在本实施方式中,第二光源52G将功率的峰值波长为例如515nm的绿色激光向后方出射,第三光源52B将功率的峰值波长为例如445nm的蓝色激光向后方出射。
第一光源52R固定于与基台41固定的可动部件57R的可动部。该可动部件57R的可动部与未图示的控制部连接,通过该控制部的控制,在前后方向和与前后方向以及上下方向垂直的进深方向这两个方向上定期移动。第二光源52G固定于与基台41固定的可动部件57G的可动部。可动部件57G的可动部与未图示的控制部连接,通过该控制部的控制,在上下方向以及进深方向上定期移动。第三光源52B固定于与基台41固定的可动部件57B的可动部。该可动部件57B的可动部与未图示的控制部连接,通过该控制部的控制,在上下方向以及进深方向上定期移动。
另外,第一光源52R与固定于基台41的电路基板59R电连接,经由该电路基板59R接收电力的供给。第二光源52G与固定于基台41的电路基板59G电连接,经由该电路基板59G接收电力的供给。第三光源52B与固定于基台41的电路基板59B电连接,并经由该电路基板59B接收电力的供给。
电路基板59R、59G、59B分别具有能够移动地保持光源的弹性连接部。图3为示意表示这样的电路基板59R的一部分的主视图。此外,由于电路基板59G、59B具有与电路基板59R同样的结构,因此省略电路基板59G、59B的说明。
如图3所示,在电路基板59R形成有圆形孔90。夹着该圆形孔90在一侧与另一侧形成有导电层94。这些导电层94经由板状的导电部件91电连接。该导电部件91具有位于圆形孔90的外侧的一对平板部92、位于圆形孔90的内侧的一对弹性连接部93。位于圆形孔90的一侧的平板部92固定于位于圆形孔90的一侧的导电层94。位于圆形孔90的另一侧的平板部92固定在位于圆形孔90的另一侧的导电层94。
一对弹性连接部93作为整体形成为大致圆形,利用一对弹性连接部93形成的圆的直径比光源52R的端子的直径小。因此,光源52R的端子通过嵌入弹性连接部93形成的圆的内侧,使光源52R与弹性连接部93电连接,并且利用弹性连接部93可动地保持光源52R。利用这样的结构,伴随着可动部件57R的可动部的主动移动,光源52R也能够移动。
如图2所示,第一准直透镜53R配置在第一光源52R的上方,对从第一光源52R出射的激光的快轴方向以及慢轴方向进行准直。第二准直透镜53G配置在第二光源52G的后方,对从第二光源52G出射的激光的快轴方向以及慢轴方向进行准直。第三准直透镜53B配置在第三光源52B的后方,对从第三光源52B出射的激光的快轴方向以及慢轴方向进行准直。这些准直透镜53R、53G、53B分别利用未图示的结构固定于壳体40。
此外,也可以通过分别设置对激光的快轴方向进行准直的准直透镜、对慢轴方向进行准直的准直透镜,使上述激光的快轴方向以及慢轴方向准直。
第一相位调制元件54R配置在第一准直透镜53R的上方,并利用未图示的结构固定于基台41。另外,该第一相位调制元件54R相对于前后方向以及上下方向倾斜大约45°而配置。因此,从第一准直透镜53R出射的红色激光向该第一相位调制元件54R入射而衍射,并且转换大约90°方向,朝向位于前方的合成光学系统55出射。
第二相位调制元件54G配置在第二准直透镜53G的后方,利用未图示的结构固定于基台41。另外,该第二相位调制元件54G相对于前后方向以及上下方向,在与第一相位调制元件54R相反的方向上倾斜大约45°配置。因此,从第二准直透镜53G出射的绿色激光向该第二相位调制元件54G入射并衍射,并且转换大约90°方向,朝向位于上方的合成光学系统55出射。
第三相位调制元件54B配置在第三准直透镜53B的后方,利用未图示的结构固定于基台41。另外,该第三相位调制元件54B相对于前后方向以及上下方向,在与第一相位调制元件54R相反的方向上倾斜大约45°配置。因此,从第三准直透镜53B出射的蓝色激光向该第三相位调制元件54B入射而衍射,并且转换大约90°方向,向位于上方的合成光学系统55出射。
合成光学系统55具有第一光学元件55f、第二光学元件55s。第一光学元件55f配置在第一相位调制元件54R的前方并且第二相位调制元件54G的上方,相对于前后方向以及上下方向,在与第一相位调制元件54R相同的方向上,以倾斜大约45°的状态配置。该第一光学元件55f例如为在玻璃基板上层叠氧化膜的波长选择滤光器,以透过比规定波长长的波长的光,反射比该规定波长短的波长的光的方式调整上述氧化膜的种类、厚度。在本实施方式中,第一光学元件55f透过从第一光源52R出射的波长638nm的红色光,反射从第二光源52G出射的波长515nm的绿色光。
第二光学元件55s配置在第一光学元件55f的前方并且第三相位调制元件54B的上方,相对于前后方向以及上下方向,在与第一相位调制元件54R相同的方向上,以倾斜大约45°的状态配置。该第二光学元件55s与第一光学元件同样地为波长选择滤光器。在本实施方式中,第二光学元件55s透过从第一光源52R出射的波长638nm的红色光以及从第二光源52G出射的波长515nm的绿色光,反射从第三光源52B出射的波长445nm的蓝色光。
接着,对上述第一相位调制元件54R,第二相位调制元件54G,以及第三相位调制元件54B的结构进行详细说明。
在本实施方式中,相位调制元件54R、54G、54B为同样的结构。因此,以下,仅对第一相位调制元件54R进行详细说明,对于第二相位调制元件54G以及第三相位调制元件54B适当省略说明。
图4是示意表示第一相位调制元件54R的主视图。如图4所示,第一相位调制元件54R在主视时形成为大致长方形。该第一相位调制元件54R划分为多个调制部MP,调制部MP分别包含配置成矩阵状的多个点。另外,在相位调制元件54R上电连接有驱动回路60R。该驱动回路60R具有:与相位调制元件54R的短边的一方连接的扫描线驱动回路、与相位调制元件54R的长边的一方连接的数据线驱动回路。此外,在图4中,用实线表示的圆以及用虚线表示的圆表示向第一相位调制元件54R的入射面入射的红色激光的入射点SR。关于该入射点,将在后文详细说明。
图5是示意表示图4所示的相位调制元件54R的厚度方向的截面的一部分的图。如图5所示,本实施方式的相位调制元件54R具有硅基板62、驱动回路层63、多个电极64、反射膜65、液晶层66、透明电极67、透光性基板68、作为主要结构。
多个电极64在硅基板62的一方的面侧,相对于上述各点,以一对一对应地配置为矩阵状。驱动回路层63为配置有与图4所示的驱动回路60R的扫描线驱动回路以及数据线驱动回路连接的回路的层,并配置在硅基板62与多个电极64之间。透光性基板68配置为在硅基板62的一方侧与该硅基板62相对,例如为玻璃基板。透明电极67配置在透光性基板68的硅基板62侧的面上。液晶层66包括多个液晶分子66a,配置在多个电极64与透明电极67之间。反射膜65配置在多个电极64与液晶层66之间,例如为电介质多层膜。从准直透镜53R出射的红色激光从与透光性基板68的硅基板62侧相反的一侧的面入射。
如图5所示,从与透光性基板68的硅基板62侧相反的一侧的面入射的光RL透过透明电极67以及液晶层66,被反射膜65反射,透过液晶层66以及透明电极67而从透光性基板68出射。在向特定的电极64与透明电极67之间施加电压时,位于该电极64与透明电极67之间的液晶层66的液晶分子66a的配向发生变化。根据该液晶分子66a的配向的变化,位于该电极64与透明电极67之间的液晶层66的反射率发生变化,透过液晶层66的光RL的光路长发生变化。因此,通过使光RL透过液晶层66而从液晶层66出射,从液晶层66出射的光RL的相位能够从向液晶层66入射的光RL的相位变化。如上所述,由于多个电极64针对各调制部MP的每个点配置,因此施加在与各点对应的电极64与透明电极67之间的电压被控制,从而使液晶分子66a的配向发生变化,而能够使从各点出射的光的相位的变化量根据各点进行调整。在本实施方式,通过如上所述地调整各点的液晶层66的反射率,从各个调制部MP形成相同的配光图案。
与第一相位调制元件54R同样地,第二相位调制元件54G以及第三相位调制元件54B分别划分为多个调制部MP,调制部MP分别包括配置为矩阵状的多个点。因此,通过调整各点的液晶层66的反射率,而从各个调制部MP形成相同的配光图案。
在本实施方式中,由相位调制元件54R、54G、54B形成的配光图案的形状为相同形状,具体而言,为与近光的配光图案相同的形状。
接着,对车辆用前照灯1的光的出射进行说明。在本实施方式中,对从车辆用前照灯1出射近光的情况进行说明。
在从未图示的电源经由电路基板59R向第一光源52R供给电力时,利用第一光源52R生成红色激光,并使该红色激光向上方出射。如上所述,该第一光源52R固定于可动部件57R,该可动部件57R定期地沿前后方向以及进深方向移动。因此,从第一光源52R出射的红色激光也定期地沿前后方向以及进深方向移动。这样的红色激光利用配置于上方的第一准直透镜53R准直,并入射到相位调制元件54R。
在从未图示的电源经由电路基板59G向第二光源52G供给电力时,利用第二光源52G生成绿色激光,并使该绿色激光向后方出射。如上所述,该第二光源52G固定于可动部件57G,该可动部件57G定期地沿上下方向以及进深方向移动。因此,从第二光源52G出射的绿色激光也定期地沿上下方向以及进深方向移动。这样的绿色激光利用配置于后方的第二准直透镜53G准直,并向相位调制元件54G入射。
在从未图示的电源经由电路基板59B向第三光源52B供给电力时,利用第三光源52B生成蓝色激光,并使该蓝色激光向后方出射。如上所述,该第三光源52B固定于可动部件57B,该可动部件57B定期地沿上下方向以及进深方向移动。因此,从第三光源52B出射的蓝色激光也定期地沿上下方向以及进深方向移动。这样的蓝色激光利用配置于后方的第三准直透镜53B准直,并向相位调制元件54B入射。
向相位调制元件54R入射的红色激光利用该相位调制元件54R反射而从相位调制元件54R向前方出射。如上所述,可动部件57R向两个方向定期地移动。因此,如图4所示,红色激光的入射点SR沿着相位调制元件54R的入射面上在两个方向上定期地移动。这样,可动部件57R作为使入射点SR相对于相位调制元件54R相对移动的点移动部发挥作用。此外,图4的实线的圆表示入射点SR的移动前的位置,四个虚线的圆表示移动后的入射点SR的位置。
如图4所示,在入射点SR,与相位调制元件54R的入射面的入射点SR的位置无关,调制部MP至少包括一个。因此,从相位调制元件54R出射的红色激光的配光图案与入射点SR的相对移动的前后以及相对移动中无关,为相同的。这样,从相位调制元件54R,成为规定配光图案的红色激光向前方出射。以下,从相位调制元件54R出射的红色激光为第一光DLR。如上所述,第一光DLR的配光图案的形状为与近光的配光图案相同的形状。此外,在本实施方式中,相位调制元件54R的入射面的入射点SR的移动距离为入射点SR的直径以上。此外,在图4中,入射点用圆表示,但入射点的外形不限于圆,例如,也可以是椭圆。
向相位调制元件54G入射的绿色激光利用该相位调制元件54G反射而从相位调制元件54G向上方出射。如上所述,可动部件57G在两个方向上定期地移动。因此,绿色激光的入射点沿着相位调制元件54G的入射面上在两个方向上定期地移动。这样,可动部件57G作为使绿色激光的入射点相对于相位调制元件54G相对移动的点移动部发挥作用。
与红色激光的入射点SR同样地,在绿色激光的入射点中至少包括一个调制部MP。因此,从相位调制元件54G出射的绿色激光的配光图案与绿色激光的入射点的相对移动的前后以及相对移动中无关,为相同的。这样,从相位调制元件54G,成为规定配光图案的绿色光向上方出射。以下,从相位调制元件54G出射的绿色光称作第二光DLG。如上所述,第二光DLG的配光图案的形状为与近光的配光图案相同的形状。此外,在本实施方式中,相位调制元件54G的入射面的绿色激光的入射点的移动距离为该入射点的直径以上。
向相位调制元件54B入射的蓝色激光利用该相位调制元件54B反射而从相位调制元件54B向上方出射。如上所述,可动部件57B在两个方向上定期地移动。因此,蓝色激光的入射点沿着相位调制元件54B的入射面上在两个方向上定期地移动。这样,可动部件57B作为使蓝色激光的入射点相对于相位调制元件54G相对移动的点移动部发挥作用。
与红色激光的入射点SR同样,在蓝色激光的入射点中至少包括一个调制部MP。因此,从相位调制元件54B出射的蓝色激光的配光图案与蓝色激光的入射点的相对移动的前后以及相对移动中无关,为相同的。这样,从相位调制元件54B,成为规定配光图案的蓝色光向上方出射。以下,从相位调制元件54B出射的蓝色光称作第三光DLB。如上所述,第三光DLB的配光图案的形状成为与近光的配光图案相同的形状。此外,在本实施方式中,相位调制元件54B的入射面的蓝色激光的入射点的移动距离为该入射点的直径以上。
在第一相位调制元件54R的前方配置有合成光学系统55的第一光学元件55f。如上所述,该第一光学元件55f构成为透过红色的光。因此,从第一相位调制元件出射的第一光DLR透过第一光学元件55f而向前方传播。另外,在第二相位调制元件54G的上方配置有第一光学元件55f。如上所述,该第一光学元件55f构成为反射绿色的光,并相对于前后方向以及上下方向倾斜大约45°,因此从第二相位调制元件54G出射的第二光DLG被第一光学元件55f反射,而向前方传播。即,由第一光DLR和第二光DLG构成的第一合成光LS1朝向第二光学元件55s传播。
在第一光学元件55f的前方配置有合成光学系统55的第二光学元件55s。如上所述,第二光学元件55s构成为透过红色的光以及绿色的光。因此,第一合成光LS1透过第二光学元件55s。另外,在第三相位调制元件54B的上方配置有第二光学元件55s。如上所述,第二光学元件55s构成为反射蓝色的光,并相对于前后方向以及上下方向倾斜大约45°,因此从第三相位调制元件54B出射的第三光DLB被第二光学元件55s反射而向前方传播。即,由第一光DLR、第二光DLG、以及第三光DLB构成的第二合成光LS2朝向壳体40的开口40H传播,从开口40H向外部出射。
形成第二合成光的光DLR,DLG,DLB如上所述,均具有成为近光的形状的配光图案。因此,从开口40H出射的第二合成光LS2向前方传播规定距离,从而使光DLR,DLG,DLB重合,而能够形成图6所示的白色光即近光L。此外,在图6中,配光图案用粗线表示,直线S表示水平线。另外,区域LA1为光强度最大的区域,按照区域LA2,区域LA3的顺序使光强度减小。
利用具有以上结构的本实施方式的车辆用前照灯1,能够获得以下的作用效果。
如上所述,利用本实施方式的车辆用前照灯1,由于在入射点内包括至少一个调制部MP,因此即便在入射点移动的情况下,也能够形成相同的配光图案。另外,在相位调制元件的特定的区域光集中入射时,该区域发热而高温化,因此该区域的相位调制元件的特性发生变化而难以形成规定配光图案。但是,利用本实施方式的车辆用前照灯1,由于入射点相对于相位调制元件相对移动,因此能够抑制在相位调制元件的特定的区域光集中入射,能够抑制该特定的区域高温化。因此,抑制产生难以形成规定配光图案的区域,容易获得所期望的配光图案。
另外,如上所述,利用本实施方式的车辆用前照灯1,红色激光的入射点在相位调制元件54R的入射面移动的距离为该入射点的直径以上。同样地,绿色激光的入射点在相位调制元件54G的入射面移动的距离为该入射点的直径以上。另外,同样地,蓝色激光的入射点沿相位调制元件54B的入射面移动的距离为该入射点的直径以上。因此,如图3所示,能够抑制移动后的入射点与移动前的入射点重合,能够有效地抑制相位调制元件的特定的区域高温化。
另外,如上所述,利用本实施方式的车辆用前照灯1,由于红色激光的入射点、绿色激光的入射点以及蓝色激光的入射点分别定期地移动,因此能够有效抑制在相位调制元件的特定的区域光长时间地入射,能够进一步抑制相位调制元件的特定的区域高温化。此外,使入射点移动的周期能够考虑相位调制元件的耐热性等而适当变更。例如,入射点可以以1秒为周期向两个方向移动,该周期也可以以1分为周期。
另外,如上所述,利用本实施方式的车辆用前照灯1,由于利用点移动机构即可动部件使入射点向两个方向移动,因此与入射点仅向一个方向移动的情况相比,能够使入射点在相位调制元件的入射面在更大的范围移动。因此,能够有效抑制特定的区域高温化。需要说明的是,入射点也可以仅向一个方向移动。另外,也可以使入射点向三个以上的方向移动。在入射点向三个以上的方向移动的情况下,与入射点向两个方向移动的情况相比,能够在相位调制元件的入射面在更大的范围移动。因此,能够更有效地抑制特定的区域高温化。
另外,如上所述,利用本实施方式的车辆用前照灯1,由于光源52R、52G、52B保持于电路基板59B、59G、59B的弹性连接部,因此能够仅使光源52R、52G、52B移动。
另外,如上所述,利用本实施方式的车辆用前照灯1,针对每个光源52R、52G、52B设置相位调制元件54R、54G、54B。即,由于与光源52R、52G、52B一对一对应地设置有相位调制元件54R、54G、54B,因此容易针对每个光源调整配光图案。
(第二实施方式)
接着,对本实用新型的第二实施方式进行说明。此外,关于与第一实施方式相同或等同的构成要素,除了特殊说明的情况以外,标注相同的附图标记并省略重复说明。
图7是与图2同样地表示本实用新型的第二实施方式的车辆用前照灯1的灯具单元20的图。如图7所示,第二实施方式的灯具单元20在光源52R、52G、52B经由弹性部件安装于壳体40的基台41方面与第一实施方式的灯具单元20不同。具体而言,第一光源52R经由一对弹性部件157R安装于基台41,第二光源52G经由一对弹性部件157G安装于基台41,第三光源52B经由一对弹性部件157B安装于基台41。此外,这些弹性部件157R、157G、157B例如也可以是弹簧。
利用这样的结构,光源52R、52G、52B经由弹性部件157R、157G、157B安装于基台41,因此伴随车辆的行驶中的振动,光源52R、52G、52B被动地振动。因此,伴随光源52R、52G、52B的振动,上述入射点相对于相位调制元件54R、54G、54B相对移动。因此,与第一实施方式同样地,抑制在相位调制元件的特定的区域光集中入射,容易获得所期望的配光图案。
(第三实施方式)
接着,对本实用新型的第三实施方式进行说明。此外,关于与第一实施方式相同或等同的构成要素,除了特殊说明的情况以外,标注相同的附图标记并省略重复说明。
图8是与图2同样地表示本实用新型的第三实施方式的车辆用前照灯1的灯具单元20的图。此外,在图8中,为了容易理解,省略壳体40的一部分来表示。如图8所示,第三实施方式的灯具单元20在光学系统单元50的相位调制元件的数量为一个这一方面,与利用三个相位调制元件54R、54G、54B构成光学系统单元50的第一以及第二实施方式的灯具单元20不同。以下,对第三实施方式的灯具单元20的结构进行说明。
在本实施方式中,第一光源52R配置为使红色激光向上方出射,第二光源52G配置为使绿色激光向后方出射,第三光源52B配置为使蓝色激光向后方出射。
第一光源52R固定于在基台41固定的可动部件57R的可动部。在本实施方式中,该可动部件57R的可动部在前后方向以及进深方向上定期地移动。另外,第一光源52R与第一实施方式同样地,保持在电路基板59R的弹性连接部。因此,光源52R能够伴随可动部件57R的可动部的移动沿前后方向以及进深方向移动。
第二光源52G固定于在基台41固定的可动部件57G的可动部。在本实施方式中,该可动部件57G的可动部在上下方向以及进深方向上定期地移动。另外,第二光源52G与第一实施方式同样地,保持于电路基板59G的弹性连接部。因此,光源52G能够伴随可动部件57G的可动部的移动在上下方向以及进深方向移动。
第三光源52B固定于在基台41固定的可动部件57B的可动部。在本实施方式中,该可动部件57B的可动部在上下方向以及进深方向上定期地移动。另外,第三光源52B与第一实施方式同样地保持于电路基板59B的弹性连接部。因此,光源52B能够伴随可动部件57B的可动部的移动在上下方向以及进深方向上移动。
上述电路基板59R、59G、59B与未图示的控制部连接。该控制部在光源52R出射红色激光期间,来自光源52G、52B的光为非出射,光源52G出射绿色激光期间,来自光源52R、52B的光为非出射,光源52B出射蓝色激光期间,来自光源52R、52G的光为非出射。即,在本实施方式中,来自光源52R的红色激光,来自光源52G的绿色激光,以及来自光源52B的蓝色激光基于上述控制部的控制按照规定周期切换而出射。
此外,与第一以及第二实施方式同样地,从光源52R、52G、52B出射的激光通过准直透镜53R、53G、53B准直。
在准直透镜53R的上方并且准直透镜53G、53B的后方设有合成光学系统55。即,在准直透镜53R的上方并且准直透镜53G的后方设有第一光学元件55f,在第一光学元件55f的上方并且准直透镜53B的后方设有第二光学元件55s。这些光学元件55f、55s在前后方向以及上下方向上倾斜大约45°配置。
在第二光学元件55s的上方设有一个相位调制元件54S。该相位调制元件54S配置在通过了合成光学系统55的红色激光、绿色激光以及蓝色激光能够入射的位置。本实施方式的相位调制元件54S例如为反射型的LCOS。该相位调制元件54S在前后方向以及上下方向上倾斜大约45°配置,其倾斜方向为与光学元件55f、55s相反的方向。
相位调制元件54S与第一以及第二实施方式同样地,划分为多个调制部,通过调整各配光图案所包含的点的液晶层的反射率,能够利用各调制部,形成具有与近光的配光图案相同形状的配光图案。在本实施方式中,在红色激光、绿色激光以及蓝色激光各自的入射点内包括至少一个调制部的整个区域。
接着,对本实施方式的灯具单元20的光的出射进行说明。
如上所述,来自光源52R的红色激光、来自光源52G的绿色激光以及来自光源52B的蓝色激光以规定周期切换而出射。例如,首先,从第一光源52R使红色激光出射规定时间。此外,在设置多个出射红色激光的第一光源52R的情况下,从多个第一光源52R使红色激光出射规定时间。在此期间,来自光源52G、52B的激光为非出射。该红色激光在利用准直透镜53R准直后,透过合成光学系统55而向相位调制元件54S入射。如上所述,由于第一光源52R向两个方向移动,因此红色激光的入射点也沿着相位调制元件54S的入射面上向两个方向移动。
如上所述,由于在红色激光的入射点内包括至少一个调制部,因此从相位调制元件54S,具有与近光的配光图案相同形状的配光图案的第一光DLR向前方出射。
在经过规定时间时,来自光源52R的光为非出射的状态,从光源52G,绿色激光出射规定时间。此外,在设有多个出射绿色激光的第二光源52G的情况下,从多个第二光源52G,绿色激光出射规定时间。该绿色激光在利用准直透镜53G准直后,透过合成光学系统55向相位调制元件54S入射。如上所述,由于第一光源52R向两个方向移动,因此绿色激光的入射点也沿着相位调制元件54S的入射面上向两个方向移动。
如上所述,由于在绿色激光的入射点内包含至少一个调制部,因此从相位调制元件54S,具有与近光的配光图案相同形状的配光图案的第二光DLG向前方出射。
进一步地,在经过规定时间时,来自光源52G的红色激光成为非出射的状态,从光源52B使蓝色激光出射规定时间。此外,在设有多个出射蓝色激光的第三光源52B的情况下,从多个第三光源52B使蓝色激光出射规定时间。该蓝色激光在利用准直透镜53B准直后,透过合成光学系统55,向相位调制元件54S入射。如上所述,由于第三光源52B向两个方向移动,因此蓝色激光的入射点也沿着相位调制元件54S的入射面上向两个方向移动。
如上所述,在蓝色激光的入射点内包括至少一个调制部,因此从相位调制元件54S,具有与近光的配光图案相同形状的配光图案的第三光DLB向前方出射。
以上所述的光的出射循环以规定周期反复。在该出射循环的周期比人的视觉的时间分辨率短的情况下,产生余像效果,人能够识别为不同色的光被合成而照射。因此,通过使上述周期比人的时间分辨率短,人能够识别为合成了红色光即光DLR、绿色光即光DLG以及蓝色光即DLB的白色光从灯具单元20出射。
此外,人的视觉的时间分辨率为大致1/30s,因此优选上述周期为1/30s以下,更优选为1/60s以下。此外,即便在上述周期比1/30s大的情况下也会产生上述余像效果。例如,即便上述周期为1/15s,也能产生上述余像效果。
利用本实施方式的车辆用前照灯1,与第一以及第二实施方式同样,由于入射点在相位调制元件的入射面中移动,因此能够抑制在相位调制元件的特定的区域光集中入射,容易获得近光那样的所期望的配光图案。
另外,利用本实施方式的车辆用前照灯1,与相位调制元件设置于每个光源上的第一以及第二实施方式不同,能够减少构成光学系统单元50的相位调制元件的数量而使用一个,因此能够减少部件数量,能够谋求成本降低。
此外,在本实施方式中,对光源52R、52G、52B切换光的出射的示例进行了说明,光源52R、52G、52B中的至少两个也可以以规定周期切换光的出射。例如,也可以将第三实施方式变形为仅光源52R、52G以规定周期切换光的出射。在该变形例中,能够利用接收来自光源52R、52G的红色激光以及绿色激光的相位调制元件、接收来自光源52B的蓝色激光的相位调制元件54B这两个相位调制元件构成光学系统单元50。即,在该变形例中,与第一以及第二实施方式相比,能够减少相位调制元件的数量。
以上,关于本实用新型,以第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式为例进行了说明,本实用新型不限于此。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中,说明了通过使相位调制元件固定于基台而使光源移动,从而使入射点在相位调制元件的入射面上移动的示例。但是,也可以使光源固定于壳体40并相对于该光源使相位调制元件移动。即,也可以构成使相位调制元件移动的点移动部。需要说明的是,由于光源与相位调制元件相比,有轻的倾向,因此通过如第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式那样构成使光源移动的点移动部,能够更容易地使入射点在相位调制元件的入射面上移动。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中,对作为相位调制元件,使用LCOS的示例进行了说明,作为相位调制元件,也可以使用衍射光栅。需要说明的是,LCOS为,如上所述,通过使液晶分子的配向图案变化而在液晶层产生反射率差的相位调制元件。在这样的LCOS中,在特定的区域的温度上升时,由于该区域的配向图案的变化增大,因此很可能难以获得所期望的配光图案。但是,根据第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式,由于抑制在LCOS的特定的区域光集中入射,而有效地抑制配光图案的变化增大,因此容易获得所期望的配光图案。另外,作为相位调制元件,也可以使用GLV(GratingLight Valve)。该GLV为在硅基板上设有多个反射体的反射型的相位调制元件。利用GLV,通过电气控制多个反射体的挠曲,而能够形成不同的衍射图案。因此,例如,第三实施方式的相位调制元件可以代替LCOS而使用GLV。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中,对相位调制元件为反射型的示例进行了说明,也可以使相位调制元件成为透过型。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中,说明了入射点的移动距离为该入射点的直径以上的示例,也可以使入射点的移动距离比该入射点的直径小。例如,也可以使入射点相对移动的距离为入射点的半径以上。入射点的光的功率分布通常不同,例如,入射点的中心区域等规定区域有成为功率的峰值区域的倾向。在考虑该峰值区域的大小时,在入射点相对于相位调制元件相对移动的距离为该入射点的半径以上时,在上述相对移动的前后,能够抑制上述峰值区域重合,能够有效抑制相位调制元件的特定的区域高温化。需要说明的是,在入射点的移动距离比该入射点的直径小的情况下,能够产生移动前的入射点与移动后的入射点重合的区域,在该区域,温度上升可能增大。因此,更有选入射点的移动距离为该入射点的直径以上。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式,说明了入射点定期地移动的示例,入射点也可以不定期地移动。需要说明的是,在入射点不定期地移动的情况下,入射点停留在同一区域的期间增长,而可能在该区域使温度上升增大。因此,优选入射点定期地移动。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中,对作为车辆用灯具的车辆用前照灯具有三个光源52R、52G、52B的示例进行了说明,该车辆用灯具只要各具有一个光源、接收来自该光源的光的相位调制元件。需要说明的是,如第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式那样,车辆用灯具通过具有多个出射彼此不同的波长的光的光源,能够生成白色光那样的所期望的颜色的光。
另外,在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中,作为车辆用灯具的车辆用前照灯1照射近光L,本实用新型不特殊限定。例如,其他实施方式的车辆用灯具也可以构成为,在图6中用虚线表示的区域,即,比照射近光L的区域更靠近上方的区域,照射强度比近光L低的光。这样的低强度的光例如为标识识别用的光OHS。在该情况下,优选在从各个相位调制元件54R、54G、54B出射的光中包含标识识别用的光OHS。另外,在这样的实施方式中,能够理解为利用近光L、标识识别用的光OHS形成夜间照明用的配光图案。此外,在此“夜间”不是简单地表示“夜间”,包括隧道等暗处。另外,另外其他实施方式的车辆用灯具也可以构成为照射图9所示的远光H。此外,在图9中,远光H的配光图案用粗线表示,直线S表示水平线。在该远光H的配光图案中,区域HA1为光强度强的区域,HA2为比HA1的光强度低的区域。另外,在另外其他实施方式中,也可以将本实用新型的车辆用灯具适用于构成图像的结构。在这种情况下,从车辆用灯具出射的光的方向、该车辆的车辆用灯具的安装位置不特殊限定。
工业实用性
利用本实用新型,能够提供容易获得所期望的配光图案的车辆用灯具,能够在汽车等车辆用灯具的领域等中使用。

Claims (11)

1.一种车辆用灯具,其特征在于,具有:
出射规定波长的光的光源;
通过使从所述光源出射的所述光衍射,而使所述光成为规定配光图案的相位调制元件;
使所述相位调制元件的所述光的入射点相对于该相位调制元件相对移动的点移动部;
所述相位调制元件被划分为形成所述配光图案的调制部,在所述入射点内包括至少一个所述调制部。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述入射点相对移动的距离为该入射点的半径以上。
3.如权利要求2所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述距离为所述入射点的直径以上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述入射点定期地相对移动。
5.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述点移动部使所述入射点向两个以上的方向相对移动。
6.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述相位调制元件为LCOS。
7.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述点移动部使所述光源移动。
8.如权利要求7所述的车辆用灯具,其特征在于,
还具有向所述光源供给电力的电路基板,所述光源相对于所述电路基板移动。
9.如权利要求8所述的车辆用灯具,其特征在于,
所述电路基板包括与所述光源电连接的弹性连接部。
10.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
具有多个出射彼此不同的波长的光的所述光源,所述相位调制元件设置在多个所述光源的每个所述光源上。
11.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具,其特征在于,
具有多个出射彼此不同的波长的光的所述光源,多个所述光源中的至少两个光源以规定周期切换所述光的出射,从所述至少两个光源出射的多个所述光入射到共同的所述相位调制元件。
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