JP2016107777A - Optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明及び表示可能な光学装置に関するものである。 The present invention relates to an optical device capable of illumination and display.
従来、車両が走行中に周囲の障害物を検出し、検出された障害物に運転者の視線を誘導する運転支援装置が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, there has been proposed a driving assistance device that detects surrounding obstacles while the vehicle is traveling and guides the driver's line of sight to the detected obstacles (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された技術は、単に運転者の視線を誘導するのみであって、情報の内容について教えてくれるものではなかった。
However, the technique described in
本発明は、車両の周囲の情報を車両の室外に投影することで、運転者に情報を的確に把握させることが可能な光学装置を提供する。 The present invention provides an optical device that allows a driver to accurately grasp information by projecting information around the vehicle outside the vehicle.
上記目的を達成する本発明にかかる光学装置は、
車両に搭載され、光を照射する照射部と、
前記車両周囲の情報に応じて、前記照射部が前記車両周囲の情報に基づく照明及び表示のうち少なくともいずれか1つを照射対象物に間欠的に照射するように制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention that achieves the above object is as follows.
An irradiating unit mounted on a vehicle and irradiating light;
A control unit that controls the irradiation unit to intermittently irradiate the irradiation object with at least one of illumination and display based on the information around the vehicle according to the information around the vehicle;
It is characterized by providing.
また、本発明にかかる光学装置は、
前記車両周囲の情報を検出する検出部を備える
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention is
A detection unit for detecting information around the vehicle is provided.
また、本発明にかかる光学装置は、
前記検出部は、前記車両の前方を走行する前車両との距離及び前記前車両との速度差を検出し、
前記制御部は、前記車両と前記前車両との距離があらかじめ定めた所定の距離よりも小さく、前記車両と前記前車両との速度差があらかじめ定めた所定の速度差よりも大きい場合、前記照射部から前記車両前方に照明及び表示のうち少なくともいずれか1つを照射させる
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention is
The detection unit detects a distance from a preceding vehicle traveling in front of the vehicle and a speed difference from the preceding vehicle;
When the distance between the vehicle and the preceding vehicle is smaller than a predetermined distance, and the speed difference between the vehicle and the preceding vehicle is larger than a predetermined speed difference, the control unit It is characterized by irradiating at least any one of illumination and display from the part to the front of the vehicle.
また、本発明にかかる光学装置は、
前記検出部は、前記車両の後方を走行する後車両との距離及び前記後車両との速度差を検出し、
前記制御部は、前記車両と前記後車両との距離があらかじめ定めた所定の距離よりも小さく、前記車両と前記後車両との速度差があらかじめ定めた所定の速度差よりも大きい場合、前記照射部から前記車両後方に照明及び表示のうち少なくともいずれか1つを照射さ
せる
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention is
The detection unit detects a distance from the rear vehicle traveling behind the vehicle and a speed difference from the rear vehicle;
When the distance between the vehicle and the rear vehicle is smaller than a predetermined distance and the speed difference between the vehicle and the rear vehicle is larger than a predetermined speed difference, the control unit It is characterized by irradiating at least any one of illumination and a display from the part to the rear of the vehicle.
また、本発明にかかる光学装置は、
前記照射部は、
コヒーレント光を発光する発光部と、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第1拡散素子領域及び前記第1拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第2拡散素子領域に分割された拡散素子を有し、前記発光部が発光するコヒーレント光を拡散する拡散部と、
を有する
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention is
The irradiation unit is
A light emitting unit that emits coherent light;
At least a first diffusion element region composed of a set of element diffusion elements in which predetermined predetermined information is recorded, and a second diffusion element composed of a set of element diffusion elements in which information different from the first diffusion element region is recorded A diffusion unit having a diffusion element divided into regions, and diffusing coherent light emitted by the light emitting unit;
It is characterized by having.
また、本発明にかかる光学装置は、
前記発光部から照射された光が前記第1拡散素子領域及び前記第2拡散素子領域のうち少なくとも1つを含むように前記光を走査させる走査部
を備える
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention is
A scanning unit that scans the light so that light emitted from the light emitting unit includes at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region is provided.
また、本発明にかかる光学装置は、
前記照射部は前記車両のヘッドライトを兼ねる
ことを特徴とする。
An optical device according to the present invention is
The irradiation unit also serves as a headlight of the vehicle.
本発明にかかる光学装置によれば、車両の周囲の情報を車両の室外に間欠的に照射することで、運転者に情報を的確に把握させることが可能となる。 According to the optical device according to the present invention, it is possible to cause the driver to accurately grasp the information by intermittently irradiating information around the vehicle to the outside of the vehicle.
以下、図面を参照にして本発明にかかる光学装置について説明する。 The optical device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の光学装置の非作動状態を示す。図2は、本実施形態の光学システ
ムのシステム構成図である。図3は、本実施形態の光学装置の第1実施例の作動状態を示す。図4は、図3の作動状態を運転席から見た図を示す。
FIG. 1 shows a non-operating state of the optical device of the present embodiment. FIG. 2 is a system configuration diagram of the optical system of the present embodiment. FIG. 3 shows the operating state of the first example of the optical apparatus of the present embodiment. 4 shows a view of the operating state of FIG. 3 as seen from the driver's seat.
本実施形態の光学装置1は、車両Cに搭載され、周囲の情報を検出し、その情報に応じた少なくとも照明又は表示を、照射対象物、すなわち道路Dの路面に間欠的に照射する。例えば、第1実施例の光学装置は、前車両Cfと自車両の距離及び前車両Cfと自車両の速度差を検出し、追突のおそれがあると判断した場合に、照明11又は「Speed Down」
等の表示12を間欠的に照射し、運転者に注意喚起する。なお、光学装置1は、照射部10から照明11と表示12のうち少なくともどちらかを間欠的に照射すればよい。なお、車両とは、四輪車に限定されずに二輪車等も含まれる。また、照射対象物とは、照明11又は表示12を照射する対象物であり、例えば、上記のように道路D又は前車両Cf等が挙げられる。
The
Etc. are intermittently irradiated to alert the driver. The
本実施形態の光学システム100は、光学装置1と、光学装置1に信号を送信する送信部と、を備える。また、本実施形態の光学装置1は、発光部2と、走査部3と、拡散部4と、検出部5と、記憶部6と、制御部7と、を備える。図2において、実線の矢印は、各構成間の信号のやり取りを示す。
The optical system 100 according to the present embodiment includes the
発光部2は、指向性を有し所定の波長のコヒーレントなレーザー光を照射する。発光部2は、複数の素子を束ねたレーザーアレイでもよい。また、発光部2は、複数の波長のレーザー光を備えていてもよい。また走査部3に入射される入射光を最適化するために、ロッドインテグレータやフライアイインテグレータなどの光均一化素子や、レンズや絞りなどの光整形素子を備えていてもよい。電源ON/OFFを切り替えることで発光タイミングを切り替える機能や、シャッター等を用いて発光タイミングを切り替える機能があってもよい。また、発光部2は、複数の波長のレーザー光を照射できるものでもよい。例えば、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)にそれぞれ対応したレーザー光を照射することで照明光又は表示光をカラーにすることができる。なお、それ以外のピーク波長を示す光源を利用してもよい。例えば、2種類以上の限定されない光源でカラー表記を行ってもよい。
The
走査部3は、拡散部4の入射面の所定の位置に発光部2からの光を入射する機能を有する。例えばミラーやプリズム等の光学部材を機械的に回転・振動させ、発光部からの入射光を反射や屈折を用いて、拡散部4の所定の位置に照射する。例えばMEMS(Micr
o Electro Mechanical System)スキャナー、ポリゴンスキ
ャナなどの光スキャナーと呼ばれる部材であるが、これに限定されない。走査部3は、拡散部4を移動可能に支持する部材であってもよい。なお、レーザーアレイ等の発光部2の発光を制御することによって走査部3を構成してもよい。
The
o Electro Mechanical System) A member called an optical scanner such as a scanner or a polygon scanner, but is not limited thereto. The
拡散部4は拡散素子を有し、拡散素子は複数の要素拡散素子からなる集合体である。拡散素子は、例えばホログラムである。ホログラムの隣り合う各要素ホログラムはそれぞれが基本的には別個の照射領域または別個のコヒーレント光の対応波長域を有するが、一部の領域が重なっていてもよい。要素ホログラム出射面の各点からはそれぞれ異なる波面が形成され、対応する被照明領域で独立に重ね合わされる。よって、走査光やレーザーアレイ光源を用い複数の位置から要素ホログラムの入射面に入射することで、その被照射領域において均一な照度分布を得ることが出来る。要素ホログラムの照射領域の形状は、本件では線と矢印であるが、これに限定されない。
The diffusing
上記の要素ホログラムは、例えばフォトポリマーや銀塩材料などのホログラム感光材料に、散乱板からの散乱光を物体光として用いて作製する。参照光にはコヒーレント光であるレーザー光を用いる。そして、作製に用いた参照光の焦点位置からホログラムに向かっ
てレーザー光を照射すると、物体光として用いた元となる散乱板の配置位置に散乱板の再生像が再生される。この再生像が要素ホログラムの照射領域となる。矢印の形状の散乱板を用いれば、矢印形状の照射領域の再生が可能となる。レリーフ型(エンボス型)のホログラムを用いても良い。また実際の物体光や参照光を用いずに、計算機を用いて設計することも可能である。このようにして得られたホログラムは計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)と呼ばれる。またホログラム上の各点における拡散角
度特性が同じであるフーリエ変換ホログラムを計算機合成により形成しても良い。また、反射型ホログラムでも透過型ホログラムでもよい。
The element hologram is produced by using, for example, scattered light from a scattering plate as object light on a hologram photosensitive material such as a photopolymer or a silver salt material. Laser light which is coherent light is used as the reference light. Then, when laser light is irradiated from the focal position of the reference light used for production toward the hologram, a reproduced image of the scattering plate is reproduced at the position of the original scattering plate used as object light. This reproduced image becomes an irradiation area of the element hologram. If the scattering plate having the arrow shape is used, the irradiation region having the arrow shape can be reproduced. A relief type (embossed type) hologram may be used. It is also possible to design using a computer without using actual object light or reference light. The hologram thus obtained is called a computer generated hologram (CGH). Further, a Fourier transform hologram having the same diffusion angle characteristic at each point on the hologram may be formed by computer synthesis. Further, it may be a reflection hologram or a transmission hologram.
拡散素子としてホログラムを設ける利点は、レーザー光の光エネルギー密度を拡散により低下させることが出来、さらに指向性の面光源として利用可能になるため、従来のランプ等の点光源と比較して同一照度分布を実現するための光源輝度を下げることができることである。よってより安全に、遠方照明を可能とする。 The advantage of providing a hologram as a diffusing element is that the light energy density of the laser beam can be reduced by diffusion and it can be used as a directional surface light source, so it has the same illuminance compared to a point light source such as a conventional lamp The light source luminance for realizing the distribution can be lowered. Therefore, distant illumination is possible more safely.
拡散素子は複数の要素拡散領域に細かく分割することが可能な各種拡散部材、例えばマイクロレンズアレイなどであってもよい。 The diffusion element may be various diffusion members that can be finely divided into a plurality of element diffusion regions, such as a microlens array.
検出部5は、カメラ、赤外線センサ、又はミリ波レーダー等の各種センサ等であって、検出信号を制御部7に入力する。本実施形態の検出部5は、前車両Cfと自車両の距離及び前車両Cfと自車両の速度差等を検出する。なお、検出部5は、他の安全装置と兼ねて使用してもよい。
The
記憶部6は、検出部5の検出内容に対応する拡散部4の領域を記憶している。なお、記憶部6は、制御部7に含まれていてもよい。
The
制御部7は、検出部5及び記憶部6からの指示にしたがって、発光部2又は走査部3を制御する。
The
図1に示すような通常走行状態で、検出部5が前車両Cfと自車両の距離があらかじめ定めた所定の距離より短く、前車両Cfと自車両の速度差が予め定めた所定の速度差よりも大きい状態を検出した場合、光学装置1は、図3に示すように、自車両Cの前下方に赤色の照明11及び「Speed Down」等の表示12を間欠的に照射する。
In the normal running state as shown in FIG. 1, the
したがって、図4に示すように、運転者は、自車両Cの前下方に赤色の照明11及び「Speed Down」の表示12を認識することができ、追突等の事故を防止することが可能と
なる。なお、照明11の色は赤に限定されず、何色でもよい。また表示12も言葉に限らず、記号又は文字等なんでもよい。また、間欠時間は自由に設定してよく、人が感知できないが無意識に認識するような短い時間であってもよい。
Therefore, as shown in FIG. 4, the driver can recognize the
このように、検出部5が前車両Cfと自車両の距離があらかじめ定めた所定の距離より短く、前車両Cfと自車両の速度差が予め定めた所定の速度差よりも大きい状態を検出した場合、光学装置1は、照明11及び表示12のうち少なくとも1つを自車両Cの前下方に間欠的に照射するので、運転者に注意喚起し、追突等の事故を防止することが可能となる。
As described above, the
図5は、本実施形態の光学装置の第2実施例の作動状態を示す。 FIG. 5 shows the operating state of the second example of the optical apparatus of the present embodiment.
図5に示す例では、光学装置1は、後車両Cbと自車両Cの距離及び後車両Cbと自車両Cの速度差を検出し、追突のおそれがあると判断した場合に、照明11又は「Speed Down」等の表示12を間欠的に照射し、後車両Cbの運転者に注意喚起する。なお、光学
装置1は、照射部10から照明11と表示12のうち少なくともどちらかを照射すればよい。
In the example shown in FIG. 5, the
図1に示すような通常走行状態で、検出部5が後車両Cbと自車両Cの距離が予め定めた所定の距離より短く、後車両Cbと自車両Cの速度差が予め定めた所定の速度差よりも大きい状態を検出した場合、光学装置1は、図5に示すように、自車両Cの後下方に赤色の照明11及び「Speed Down」の表示12を間欠的に照射する。
In the normal traveling state as shown in FIG. 1, the
したがって、図5に示すように、後車両Cbの運転者は、前下方に赤色の照明11及び「Speed Down」の表示12を認識することができ、追突等の事故を防止することが可能
となる。なお、照明11の色は赤に限定されず、何色でもよい。また表示12も言葉に限らず、記号又は文字等なんでもよい。また、間欠時間は自由に設定してよく、人が感知できないが無意識に認識するような短い時間であってもよい。
Therefore, as shown in FIG. 5, the driver of the rear vehicle Cb can recognize the
このように、検出部5が後車両Cbと自車両Cの距離があらかじめ定めた所定の距離より短く、後車両Cbと自車両Cの速度差が予め定めた所定の速度差よりも大きい状態を検出した場合、光学装置1は、照明11及び表示12のうち少なくとも1つを自車両Cの後下方に間欠的に照射するので、後車両Cbの運転者に注意喚起し、追突等の事故を防止することが可能となる。
Thus, the
図6は、本実施形態の光学装置の第3実施例の作動状態を示す。 FIG. 6 shows the operating state of the third example of the optical apparatus of the present embodiment.
図6に示す例では、光学装置1は、車両CのヘッドライトHを兼ねる。例えば、夜間に通常走行をしている場合、ヘッドライドHを構成する光学装置1から照明13を照射する。
In the example shown in FIG. 6, the
そして、検出部5が前車両Cfと自車両の距離があらかじめ定めた所定の距離より短く、前車両Cfと自車両の速度差が予め定めた所定の速度差よりも大きい状態を検出した場合、光学装置1は、図6に示すように、照明13と共に自車両Cの前下方に「Speed Down」の表示12を照射する。
When the
したがって、図6に示すように、運転者は、自車両Cの前下方に照明13及び「Speed
Down」の表示12を認識することができ、追突等の事故を防止することが可能となる。
また表示12は言葉に限らず、記号又は文字等なんでもよい。また、間欠時間は自由に設定してよく、人が感知できないが無意識に認識するような短い時間であってもよい。
Therefore, as shown in FIG. 6, the driver displays the
The “Down”
Further, the
このように、検出部5が前車両Cfと自車両の距離があらかじめ定めた所定の距離より短く、前車両Cfと自車両の速度差が予め定めた所定の速度差よりも大きい状態を検出した場合、光学装置1は、通常の照明13に加えて表示12を自車両Cの前下方に照射するので、運転者に注意喚起し、追突等の事故を防止することが可能となる。
As described above, the
次に、具体的な光学装置1の照射部10の構造を説明する。
Next, a specific structure of the
図7は、本実施形態の光学装置1に用いられる第1実施形態の照射部10の第1状態での側面図である。図8は、本実施形態の光学装置1に用いられる第1実施形態の照射部10の第2状態での側面図である。
FIG. 7 is a side view of the
第1実施形態の照射部10では、発光部2からの照射光は、走査部3の1種であるミラー3aで反射させて、拡散素子40の透過型ホログラム40に入射させる。また、このミラー3aは、不図示のモーターなどによって、回動軸Oを中心として回動されることで、
X−X’方向に動き得るように構成されている。第1実施形態の照射部10では、図2に示した制御部7からの制御指令に基づいて、当該モーターを駆動しミラー3aの反射光を、ホログラム40の第1ホログラム領域41、第2ホログラム領域42のいずれかに当てることができようになっている。ここで、「回動」とは、ある軸を中心として、規制された角度範囲で物体が回ることをいう。
In the
It is configured to move in the XX ′ direction. In the
このような第1実施形態の照射部10において、例えば、図7に示す第1状態では、発光部2から照射された光は、ミラー3aで反射し、第1ホログラム領域41を透過して照明光11を照射する。そして、図8に示すミラー3aを回動させた第2状態では、発光部2から照射された光は、ミラー3aで反射し、第2ホログラム領域42を透過して文字12を表示する。なお、各ホログラム領域41,42が拡散素子領域を構成する。また、各ホログラム領域41,42は、要素拡散素子の集合からなる。
In such an
以上のような構成により、1つの光学装置1で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。本実施形態における光学装置1では、照明光11及び「Speed Down」の文字12のホログラム再生像を、投影するようにしていたが、例えば、「STOP」、「BRAKE」等の文字のホログラム再生像を表示させるようにすることも可能である。また、矢印等の記号でもよい。
With the configuration as described above, a single
図9は、第1実施形態の照射部の他の例を示す。 FIG. 9 shows another example of the irradiation unit of the first embodiment.
図9に示すように、走査部3の1種であるミラー3aは、第1軸3x及び第1軸3xに直交する第2軸3yに対して回転可能に構成してもよい。この場合も1つの光学装置1で、複数のホログラム再生像を投影することが可能となる。
As shown in FIG. 9, the
図10は、第2実施形態の照射部の単位ユニットの一例を示す。図11は、第2実施形態の照射部の単位ユニットによる照明を説明する図である。 FIG. 10 illustrates an example of a unit unit of the irradiation unit according to the second embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating illumination by a unit unit of the irradiation unit according to the second embodiment.
なお、第2実施形態の照射部10は、複数の単位ユニット1’から構成されており、単位ユニット1’が最も基本的な最小構成となっている。単位ユニット1’としては、レーザー光を射出する発光部2と、発光部2から射出されたレーザー光が入射され、光を出射することで照明を行う拡散部4と、から構成されている。第2実施形態では、拡散部4として透過型のホログラム40を用いている。なお、第2実施形態の拡散部4の構成は、第1実施形態と同様でよい。
In addition, the
なお、ホログラムは透過型ホログラムであってもよいし、反射型ホログラムであってもよい。また、ホログラムとしては、エンボスホログラム、体積型ホログラム、電子ホログラムなどを挙げることができる。さらに、計算機を用いた演算により所定の記録面上に干渉縞を記録させて作製する計算機合成ホログラムなども挙げることができる。また、計算機合成ホログラムのうち、フーリエ変換光学系を用いた計算機合成ホログラムであるフーリエ変換ホログラムを用いるようにしてもよい。 The hologram may be a transmission hologram or a reflection hologram. Examples of the hologram include an embossed hologram, a volume hologram, and an electronic hologram. In addition, a computer-generated hologram that is produced by recording interference fringes on a predetermined recording surface by calculation using a computer can also be used. In addition, among the computer-generated holograms, a Fourier-transform hologram that is a computer-generated hologram using a Fourier transform optical system may be used.
第2実施形態においては、単位ユニット1’は、発光部2として単位レーザーアレイ20が用いられている。この単位レーザーアレイ20には、第1レーザー光源21、第2レーザー光源22及び第3レーザー光源23の3つのレーザー光源を有している。
In the second embodiment, the
第1レーザー光源21、第2レーザー光源22及び第3レーザー光源23は相互に異なる波長の光を出射するものであって、第1レーザー光源21からは第1の波長の光、第2レーザー光源22からは第2の波長の光、第3レーザー光源23からは第3の波長の光が出射される。本実施の形態においては、例えば、第1レーザー光源21から出射される第
1の波長の光を青色の光、第2レーザー光源22から出射される第2の波長の光を緑色の光、第3レーザー光源23から出射される第3の波長の光を赤色の光とすることができる。
The first
なお、第2実施形態においては、単位レーザーアレイ20として、第1レーザー光源21、第2レーザー光源22及び第3レーザー光源23の3種類の異なるレーザー光源を用いる例に基づいて説明を行うが、光学装置1の構成によって、用いるレーザー光源の種類数は任意とすることができる。
In the second embodiment, the
第1レーザー光源21から射出されたレーザー光は、単位ホログラム40の第1拡散素子領域としての第1記憶領域41に入射し、第2レーザー光源22から射出されたレーザー光は、単位ホログラム40の第2拡散素子領域としての第2記憶領域42に入射し、第3レーザー光源23から射出されたレーザー光は、単位ホログラム40の第3拡散素子領域としての第3記憶領域43に入射するようになっている。なお、各記憶領域41,42,43は、要素拡散素子の集合からなる。
The laser light emitted from the first
図11(a)に示すように、第1レーザー光源21からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム40の第1記憶領域41に入射すると、第1記憶領域41に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム40から出射され第1単位照射領域を照明する。
As shown in FIG. 11A, when the laser light from the first
また、図11(b)に示すように、第2レーザー光源22からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム40の第2記憶領域42に入射すると、第2記憶領域42に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム40から出射され第2単位照射領域を照明する。
As shown in FIG. 11B, when the laser light from the second
また、図11(c)に示すように、第3レーザー光源23からのレーザー光が参照光として、単位ホログラム40の第3記憶領域43に入射すると、第3記憶領域43に記録されたホログラム再生像が、単位ホログラム40から出射され第3単位照射領域を照明する。
Further, as shown in FIG. 11C, when the laser beam from the third
第1レーザー光源21、第2レーザー光源22及び第3レーザー光源23の発光は、図2に示した制御部7によって制御することができるようになっている。すなわち、発光部2が走査部3の構成を含んでいる。このように単位ユニット1’においては、各レーザー光源の制御に基づいて各照射領域を、各レーザー光源の3原色により任意に照明することができるようになるので、照射領域を任意の色で照明することができることとなる。
The light emission of the first
第2実施形態の光学装置1は、上記のような単位レーザーアレイ20と単位ホログラム40の組み合わせからなる単位ユニット1’が複数設けられており、光学装置1全体としての発光部2及び拡散部4が構成される。すなわち、発光部2は、複数の単位レーザーアレイ20から構成されており、拡散部4は、複数の単位レーザーアレイ20の各レーザー光源に対応する拡散素子領域を有している。
The
図12は、第2実施形態の照射部による照明を示す。 FIG. 12 shows illumination by the irradiation unit of the second embodiment.
図11に示したそれぞれの単位レーザーアレイ20が各照射領域を照明し、図12に示すように、光学装置1全体として、全照射領域を形成するようになっている。
Each
ここで、単位レーザーアレイ20と単位ホログラム40とで形成される単位照射領域は、一般的な表示装置における画素のような役割を担うこととなり、本発明に係る光学装置1においては、単位照射領域毎で異なる照明を行うように発光部2における単位レーザー
アレイ20を制御することにより、種々の照明パターンを形成することができる。
Here, the unit irradiation region formed by the
なお、図12に示す例では、発光部2における単位レーザーアレイ20が平面状、すなわち、2次元に配列されている例を説明しているが、単位レーザーアレイ20は1次元に配列させるようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 12, the
次に、第3実施形態の光学装置1について説明する。
Next, the
図13は、第3実施形態の照射部の第1状態での側面図である。図14は、第3実施形態の照射部の第1状態での正面図である。 FIG. 13 is a side view of the irradiation unit in the first state according to the third embodiment. FIG. 14 is a front view of the irradiation unit in the first state according to the third embodiment.
第3実施形態の照射部10における走査部3は、拡散素子40としてのホログラム40の外周を囲む外枠部としての支持レール31と、支持レール31に対してホログラム40を2次元的に移動可能に案内する案内部としての案内レール32と、を有する。案内レール32は、両端を対向する支持レール31にそれぞれ移動可能に支持され、それぞれの案内レール32に対してホログラム40の各辺が移動可能に支持される。すなわち、発光部2からの入射光は位置変化しないが、ホログラム40自身が位置変化することによって、入射光がホログラム40の所定の位置に選択的に入射することができる。なお、各ホログラム領域41〜49が拡散素子領域を構成する。また、各ホログラム領域41〜49は、要素拡散素子の集合からなる。
The
例えば、第1状態では、拡散素子4の第5ホログラム領域45が発光部2から照射され、所定の方向に照明光11を照射する。
For example, in the first state, the
次に、本実施形態の光学装置1の作動について説明する。
Next, the operation of the
図15は、第3実施形態の照射部の第2状態での正面図である。 FIG. 15 is a front view of the irradiation unit in the second state according to the third embodiment.
図14に示した発光部2から出射された光が第5ホログラム領域45に照射されている第1状態から図15に示す第6ホログラム領域46に照射されている第2状態に移動するには、まず図4に示した検出部5から切替の信号が制御部7に入力される。制御部7は、検出部5からの入力内容に対応するホログラム40の領域を記憶部6から取得する。その後、制御部7は、記憶部6から取得したホログラム40の領域が発光部2から照射されるように走査部3を駆動する。
To move from the first state in which the light emitted from the
例えば、第3実施形態では、検出部5から目的地の場所の信号が制御部7に入力される。制御部7は、矢印を表示する領域が第6ホログラム領域46であるという記憶部6に記憶された信号を取得する。そして、制御部7は、ホログラム40の第6ホログラム領域46が発光部2から照射されるように走査部3を駆動する。
For example, in the third embodiment, a signal indicating the destination location is input from the
このように、本実施形態の光学装置1によれば、状態の変化に応じて投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。また、予め定めた所定の位置を的確に照明することが可能となる。
As described above, according to the
なお、本実施形態で説明した光学装置1は車両のヘッドライトとして使用してもよい。この場合、ヘッドライトとして照明光を照射しながら、車両前方の情報を投影することが可能である。
The
以上、本実施形態の光学装置1によれば、車両Cに搭載され、光を照射する照射部10と、車両C周囲の情報に応じて、照射部10が車両C周囲の情報に基づく照明11及び表
示12のうち少なくともいずれか1つを照射対象物に間欠的に照射するように制御する制御部7と、を備えるので、運転者に情報を的確に把握させることが可能となる。
As described above, according to the
また、本実施形態の光学装置1によれば、車両C周囲の情報を検出する検出部5を備えるので、車両Cの周囲の情報を的確に検出することが可能となる。
Further, according to the
また、本実施形態の光学装置1によれば、検出部5は、車両Cの前方を走行する前車両Cfとの距離及び前車両Cfとの速度差を検出し、制御部7は、車両Cと前車両Cfとの距離があらかじめ定めた所定の距離よりも小さく、車両Cと前車両Cfとの速度差があらかじめ定めた所定の速度差よりも大きい場合、照射部10から車両C前方に照明11及び表示12のうち少なくともいずれか1つを間欠的に照射させるので、運転者に注意喚起し、追突等の事故を防止することが可能となる。
Further, according to the
また、本実施形態の光学装置1によれば、検出部5は、車両Cの後方を走行する後車両Cfとの距離及び前車両Cfとの速度差を検出し、制御部7は、車両Cと後車両Cfとの距離があらかじめ定めた所定の距離よりも小さく、車両Cと後車両Cfとの速度差があらかじめ定めた所定の速度差よりも大きい場合、照射部10から車両C後方に照明11及び表示12のうち少なくともいずれか1つを間欠的に照射させるので、後車両Cfの運転者に注意喚起し、追突等の事故を防止することが可能となる。
Further, according to the
また、本実施形態の光学装置1によれば、照射部10は、コヒーレント光を発光する発光部2と、少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第1拡散素子領域41及び第1拡散素子領域41とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第2拡散素子領域42に分割された拡散素子40を有し、発光部2が発光するコヒーレント光を拡散する拡散部4と、を有するので、予め定めた所定の形状から選択して対象領域に光を的確に照射することが可能となる。
Further, according to the
また、本実施形態の光学装置1によれば、発光部2から照射された光が第1拡散素子領域41及び第2拡散素子領域42のうち少なくとも1つを含むように光を走査させる走査部3を備えるので、投影内容を迅速的確に切り替えることが可能となる。
Further, according to the
また、本実施形態の光学装置1によれば、照射部10は車両CのヘッドライトHを兼ねるので、部品点数を少なくすることができ、車体の軽量化や低コスト化が可能となる。
Moreover, according to the
以上、光学装置1をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。
Although the
1…光学装置
2…発光部
3…走査部
4…拡散部
5…検出部
6…記憶部
7…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記車両周囲の情報に応じて、前記照射部が前記車両周囲の情報に基づく照明及び表示のうち少なくともいずれか1つを照射対象物に間欠的に照射するように制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする光学装置。 An irradiating unit mounted on a vehicle and irradiating light;
A control unit that controls the irradiation unit to intermittently irradiate the irradiation object with at least one of illumination and display based on the information around the vehicle according to the information around the vehicle;
An optical device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。 The optical apparatus according to claim 1, further comprising a detection unit that detects information around the vehicle.
前記制御部は、前記車両と前記前車両との距離があらかじめ定めた所定の距離よりも小さく、前記車両と前記前車両との速度差があらかじめ定めた所定の速度差よりも大きい場合、前記照射部から前記車両前方に照明及び表示のうち少なくともいずれか1つを間欠的に照射させる
ことを特徴とする請求項2に記載の光学装置。 The detection unit detects a distance from a preceding vehicle traveling in front of the vehicle and a speed difference from the preceding vehicle;
When the distance between the vehicle and the preceding vehicle is smaller than a predetermined distance, and the speed difference between the vehicle and the preceding vehicle is larger than a predetermined speed difference, the control unit The optical device according to claim 2, wherein at least one of illumination and display is intermittently irradiated from a section to the front of the vehicle.
前記制御部は、前記車両と前記後車両との距離があらかじめ定めた所定の距離よりも小さく、前記車両と前記後車両との速度差があらかじめ定めた所定の速度差よりも大きい場合、前記照射部から前記車両後方に照明及び表示のうち少なくともいずれか1つを間欠的に照射させる
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の光学装置。 The detection unit detects a distance from the rear vehicle traveling behind the vehicle and a speed difference from the rear vehicle;
When the distance between the vehicle and the rear vehicle is smaller than a predetermined distance, and the speed difference between the vehicle and the rear vehicle is larger than a predetermined speed difference, the control unit 4. The optical device according to claim 2, wherein at least one of illumination and display is intermittently irradiated from a part to the rear of the vehicle. 5.
コヒーレント光を発光する発光部と、
少なくとも、予め定めた所定の情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第1拡散素子領域及び前記第1拡散素子領域とは異なる情報が記録された要素拡散素子の集合からなる第2拡散素子領域に分割された拡散素子を有し、前記発光部が発光するコヒーレント光を拡散する拡散部と、
を有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の光学装置。 The irradiation unit is
A light emitting unit that emits coherent light;
At least a first diffusion element region composed of a set of element diffusion elements in which predetermined predetermined information is recorded, and a second diffusion element composed of a set of element diffusion elements in which information different from the first diffusion element region is recorded A diffusion unit having a diffusion element divided into regions, and diffusing coherent light emitted by the light emitting unit;
The optical device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項5に記載の光学装置。 6. The scanning unit according to claim 5, further comprising a scanning unit that scans the light so that light emitted from the light emitting unit includes at least one of the first diffusion element region and the second diffusion element region. Optical device.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の光学装置。 The optical device according to claim 1, wherein the irradiation unit also serves as a headlight of the vehicle.
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