JP2018085187A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射型デジタル光偏向装置により配光パターンの位置や形状を変化させても、消費電力を増加させないで配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに、耐久性も確保し易い車両用灯具を提供する。
【解決手段】光源21と、複数のミラー素子の傾倒態様に応じた反射パターンで反射する反射型デジタル光偏向装置31と、光源21からの光を集光する入射光学系25と、入射光学系25からの光を反射して反射型デジタル光偏向装置31に導く反射部27と、反射型デジタル光偏向装置31で反射された光を配光パターンとして照射する投影光学系41と、反射部27を移動させて反射型デジタル光偏向装置31に対する光の入射位置を変える移動機構29と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】光源21と、複数のミラー素子の傾倒態様に応じた反射パターンで反射する反射型デジタル光偏向装置31と、光源21からの光を集光する入射光学系25と、入射光学系25からの光を反射して反射型デジタル光偏向装置31に導く反射部27と、反射型デジタル光偏向装置31で反射された光を配光パターンとして照射する投影光学系41と、反射部27を移動させて反射型デジタル光偏向装置31に対する光の入射位置を変える移動機構29と、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は車両用灯具に関する。
従来、カメラで車両前方の画像を撮像して先行車や対向車を検出し、ハイビームを照射しないように複数の光源を用いて配光パターンを制御する車両用灯具が知られている。また、このような車両用灯具において、配光パターンの照度分布や照射範囲を周囲環境や道路状況に合わせて変化させる技術が求められている。下記特許文献1では、複数の発光素子を有する光源ユニットと、光源ユニットからの光を反射して走査する、回動可能なミラーユニットを備えた車両用前照灯が提案されている。
しかしながら、特許文献1の車両用前照灯では、ミラーを往復回動させて照明領域を走査するためミラーの回動機構の負荷が大きくて故障が生じ易いなどの問題点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに、耐久性も確保し易い車両用灯具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、一態様の車両用灯具は、車両の前方を照射する車両用灯具であって、光源と、傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、複数の前記ミラー素子の傾倒態様に応じた反射パターンで反射する反射型デジタル光偏向装置と、前記光源から照射された光を集光する入射光学系と、前記入射光学系により集光された光を反射して前記反射型デジタル光偏向装置に導く反射部と、前記反射型デジタル光偏向装置の反射パターンで反射された光を配光パターンとして前方に照射する投影光学系と、前記反射部を移動させて前記反射型デジタル光偏向装置に対する光の入射位置を変える移動機構と、を備える、車両用灯具である。
上述の構成によれば、入射光学系により集光された光を反射して反射型デジタル光偏向装置に導く反射部と、反射部を移動させて反射型デジタル光偏向装置に対する光の入射位置を変える移動機構と、を備えている。そのため移動機構が反射部を移動することにより、入射光学系からの光の反射型デジタル光偏向装置に対する入射位置を変えることができる。入射光学系の光軸は一定位置に存在するが、反射部を平行移動することにより、光軸上の光が反射型デジタル光偏向装置に入射する位置を移動させることができる。これにより反射型デジタル光偏向装置の反射パターンの位置や形状を変化させることで投影光学系から照射する配光パターンの位置や形状を変化させた際、反射部を移動させて配光パターンに対する高照度領域の位置を調整することができる。そのため光源を高照度に作動させなくても、配光パターン中の所望の位置に高照度領域を設けることができる。また反射部を移動させるだけで、配光パターンの高照度領域の位置を調整できるため、反射型デジタル光偏向装置の動作を簡素化して負荷を抑えることができ、使用に対して耐久性が高い。
よって反射型デジタル光偏向装置の反射パターンにより配光パターンの位置や形状を変化させても、消費電力を増加させないで配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに耐久性も確保し易い車両用灯具を提供することができる。
よって反射型デジタル光偏向装置の反射パターンにより配光パターンの位置や形状を変化させても、消費電力を増加させないで配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに耐久性も確保し易い車両用灯具を提供することができる。
上述の車両用灯具において、前記反射部の移動に応じて、前記車両の前方に照射された配光パターンが車両の上下方向に移動するようにしている。
上述の構成によれば、反射部による高照度領域の移動に応じて、配光パターンを上下方向に移動するため、例えばレベリングや走行ビームとすれ違いビームとを切替える際などに、配光パターンの適切な位置に高照度領域を設けることができる。
上述の構成によれば、反射部による高照度領域の移動に応じて、配光パターンを上下方向に移動するため、例えばレベリングや走行ビームとすれ違いビームとを切替える際などに、配光パターンの適切な位置に高照度領域を設けることができる。
上述の車両用灯具において、前記反射部の移動に応じて、前記車両の前方に照射された配光パターンが車両の左右方向に移動するようにしている。
上述の構成によれば、反射部による高照度領域の移動に応じて配光パターンを左右方向に移動するため、車幅方向に配光パターンを移動させても適切な位置に高照度領域を設けることができる。
上述の構成によれば、反射部による高照度領域の移動に応じて配光パターンを左右方向に移動するため、車幅方向に配光パターンを移動させても適切な位置に高照度領域を設けることができる。
上述の車両用灯具において、前記反射部が、内部全反射プリズムである。
上述の構成によれば、入射光学系で集光した光を内部全反射プリズムにより効率よく反射させることにより、光損失を少なくして、簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
上述の構成によれば、入射光学系で集光した光を内部全反射プリズムにより効率よく反射させることにより、光損失を少なくして、簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
上述の車両用灯具において、前記反射部が、ハーフミラーである。
上述の構成によれば、入射光学系で集光した光をハーフミラーにより反射させることにより、簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
上述の構成によれば、入射光学系で集光した光をハーフミラーにより反射させることにより、簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
上述の車両用灯具において、前記反射部が、偏光ビームスプリッターである。
上述の構成によれば、入射光学系で集光した光を偏光ビームスプリッターにより効率よく反射させることにより、光損失を少なくして簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
上述の構成によれば、入射光学系で集光した光を偏光ビームスプリッターにより効率よく反射させることにより、光損失を少なくして簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
上述の車両用灯具において、前記移動機構を制御する処理および前記反射型デジタル光偏向装置の前記ミラー素子の傾倒態様を制御する処理を同時に実行して、配光パターンおよび配光パターン内の照度分布を同時に移動させる制御部を備えている。
上述の構成によれば、制御部が、移動機構を制御する処理と、反射型デジタル光偏向装置の各ミラー素子の傾倒態様を制御する処理と、を同時に行うため、配光パターンを変化させた際、同時に高照度領域を適切な位置に設けることができる。
上述の構成によれば、制御部が、移動機構を制御する処理と、反射型デジタル光偏向装置の各ミラー素子の傾倒態様を制御する処理と、を同時に行うため、配光パターンを変化させた際、同時に高照度領域を適切な位置に設けることができる。
本発明によれば、反射型デジタル光偏向装置の反射パターンにより配光パターンの位置や形状を変化させても、消費電力を増加させないで配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに、耐久性も確保し易い車両用灯具を提供することが可能である。
以下、一実施形態の車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
図1は一実施形態に係る車両用灯具の概略を示す図である。
本実施形態の車両用灯具10は、図1に示すように、車両の前方を配光パターンで照射する投影モジュール11と、これを制御する制御装置13と、前方の状況を検知して制御装置13に伝達する撮像装置15と、を備えている。
本実施形態の車両用灯具10は、図1に示すように、車両の前方を配光パターンで照射する投影モジュール11と、これを制御する制御装置13と、前方の状況を検知して制御装置13に伝達する撮像装置15と、を備えている。
本実施形態の投影モジュール11は、図1に示すように、光源21と、入射光学系25と、反射部27と、反射部27を移動させる移動機構29と、反射型デジタル光偏向装置(DMD、Digital Mirror Device)31と、投影光学系41と、を備えている。
光源21は可視光を出射する各種発光素子からなる。
入射光学系25は、光源21と反射部27の間に配置され、光源21からの光を集光し、反射部27を介して反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33を照射する一又は複数のレンズなどからなる。
光源21は可視光を出射する各種発光素子からなる。
入射光学系25は、光源21と反射部27の間に配置され、光源21からの光を集光し、反射部27を介して反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33を照射する一又は複数のレンズなどからなる。
反射部27は、入射光学系25と反射型デジタル光偏向装置31との間に配置され、入射光学系25により集光された光を反射して反射型デジタル光偏向装置31に導くように構成されている。
反射部27は、光源21から照射され入射光学系25を通過した光Lが入射する。反射部27は、入射した光Lを反射面27aにおいて反射して反射型デジタル光偏向装置31に入射させるとともに、反射型デジタル光偏向装置31において反射した光Lを透過させて投影光学系41に入射させる。
反射部27は、光源21から照射され入射光学系25を通過した光Lが入射する。反射部27は、入射した光Lを反射面27aにおいて反射して反射型デジタル光偏向装置31に入射させるとともに、反射型デジタル光偏向装置31において反射した光Lを透過させて投影光学系41に入射させる。
図2は、反射部27を示し、(a)は反射部を一方向に移動したときの状態を示す部分図であり、(b)は反射部を逆方向に移動したときの状態を示す部分図である。
本実施形態の反射部27は、第1プリズム35と第2プリズム36とで構成された内部全反射プリズムからなる。
本実施形態の反射部27は、第1プリズム35と第2プリズム36とで構成された内部全反射プリズムからなる。
第1プリズム35および第2プリズム36は、一様三角断面で一方向に延在する三角柱状を有している。第1プリズム35および第2プリズム36は、互いの延在方向を一致させるとともに、互いに1つの面(第3側面35c、36c)を微小な空隙を設けて向き合わせて重ねることで、内部全反射プリズムを構成する。
第1プリズム35は、三角柱の側面を構成する第1側面35a、第2側面35bおよび第3側面35cを有する。同様に、第2プリズム36は、三角柱の側面を構成する第1側面36a、第2側面36bおよび第3側面36cを有する。
第1プリズム35の第1側面35aには、入射光学系25から照射された光Lが入射する入射面として機能する。第1側面35aは、入射する光Lの光軸に対して直交して配置することが好ましい。この場合には、第1側面35aにおける入射する光Lの反射を抑制できる。
第1プリズム35の第2側面35bは、反射型デジタル光偏向装置31に対向して配置される。また、第2プリズム36の第2側面36bは、投影光学系41に対向して配置される。
第1プリズム35および第2プリズム36の第3側面35c、36c同士は、微小な空隙を設けた状態で向き合って配置される。また、第1プリズム35における第2側面35bと第3側面35cのなす角は、第2プリズム36における第2側面36bと第3側面36cのなす角と一致する。したがって、第1プリズム35および第2プリズム36の第2側面35b、35b同士は、平行に配置される。
第1プリズム35の第1側面35aを介して第1プリズム35に入射した光Lは、第1プリズム35の第3側面35cと空隙における界面にて全反射し、反射型デジタル光偏向装置31の対向する面に入射する。反射型デジタル光偏向装置31に入射した光は、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33で反射パターンを形成して反射し、第1プリズム35および第2プリズム36を透過して、投影光学系41により前方に照射されることにより配光パターンが形成される。
移動機構29は、反射部(内部全反射プリズム)27からの光が反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して入射する位置を変えるように、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して反射部27を平行移動する機構である。移動機構29は、平行移動により入射光学系25と反射部27の反射面27aとの間の距離を変化させる。
反射型デジタル光偏向装置31は、傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成された反射制御面33を有する。複数のミラー素子がそれぞれ制御装置13からの信号により傾倒角度を反射側又は遮光側に制御されることで、反射制御面33により各種の反射パターンを形成することできる。各ミラー素子が遮光側に傾倒した場合の光は、光遮光部材32(図1参照)により遮光される。
反射型デジタル光偏向装置31では、反射部27から照射された光を複数のミラー素子の傾倒態様に応じた反射パターンで投影光学系41に向けて反射する。
反射型デジタル光偏向装置31では、反射部27から照射された光を複数のミラー素子の傾倒態様に応じた反射パターンで投影光学系41に向けて反射する。
投影光学系41は、図1に示すように一又は複数の投影レンズなどを有している。この投影光学系41は、反射型デジタル光偏向装置31の反射パターンで反射された光を配光パターンとして前方に照射することが可能である。
次に本実施形態の投影モジュール11の作用について説明する。
図2(a)、(b)に示すように、移動機構29は、平行移動により入射光学系25と反射部27の反射面27aとの間の距離を変化させる。より具体的には、移動機構29は、第1プリズム35および第2プリズム36を図中右方に動かすことにより(図2(a))、あるいは図中左方に動かすことにより(図2(b))、反射部27を平行移動させる。これにより、入射光学系25により集められた光Lは、反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置が変わる。
図2(a)、(b)に示すように、移動機構29は、平行移動により入射光学系25と反射部27の反射面27aとの間の距離を変化させる。より具体的には、移動機構29は、第1プリズム35および第2プリズム36を図中右方に動かすことにより(図2(a))、あるいは図中左方に動かすことにより(図2(b))、反射部27を平行移動させる。これにより、入射光学系25により集められた光Lは、反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置が変わる。
入射光学系25は、中央部に位置する光軸上から最も明るい光を出射し、光軸の周辺部に向かうに従い徐々に光量が減少する。したがって、反射型デジタル光偏向装置31に入射して形成される集光領域は、中央に高照度領域が形成され、周辺部に向かって徐々に暗くなっている。本実施形態によれば、入射位置が変えられることにより、反射型デジタル光偏向装置31において集光領域が移動する。結果的に、反射型デジタル光偏向装置31の反射パターンで反射されて投影光学系41により前方に照射された配光パターンにおいて、高照度領域を移動させることができる。
また反射部27が内部全反射プリズムであるため、入射光学系25で集光した光を効率よく反射させて光損失を少なくでき、簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
なお、本実施形態では、移動機構29により反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対する入射位置を変化させても、反射部27からの光が反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33の全面を照射可能となっている。
また反射部27が内部全反射プリズムであるため、入射光学系25で集光した光を効率よく反射させて光損失を少なくでき、簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
なお、本実施形態では、移動機構29により反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対する入射位置を変化させても、反射部27からの光が反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33の全面を照射可能となっている。
図3(a)は本実施形態の車両用灯具をレベリングとして機能させたときの状態を示し、(b)は本実施形態の車両用灯具をアダプティブフロントライティングシステム(AFS)として機能させたときの状態を示す。図中の矢印Uは車両上方、矢印Lは車両下方を示す。
また図4(a)〜(c)は本実施形態に係る車両用灯具により配光を上下に移動させたときの配光パターンの変化を示す図であり、図5(a)〜(c)は本実施形態に係る車両用灯具により配光を左右に移動させたときの配光パターンの変化を示す図である。
また図4(a)〜(c)は本実施形態に係る車両用灯具により配光を上下に移動させたときの配光パターンの変化を示す図であり、図5(a)〜(c)は本実施形態に係る車両用灯具により配光を左右に移動させたときの配光パターンの変化を示す図である。
図3(a)のようにレベリング機能を有する車両用灯具10では、反射部27の反射面27aが傾斜して配置され、反射部27に対して上側に位置する光源21および入射光学系25から光が照射され反射部27で反射するように配置されている。そして反射型デジタル光偏向装置31で形成された反射パターンで出射した光が、投影光学系41からの光が車両前方へ向けて照射されるように配置されている。
以上のような本実施形態の車両用灯具によれば、反射部27の反射面27aを反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して車両上下方向に平行移動させるとともに、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33における反射パターンを同じ方向に移動させると、図4(a)〜(c)に示すように、垂直なスクリーン上で配光パターンおよび高照度領域を上下に移動させることができる。
そのため本実施形態の車両用灯具10が装着された車両では、車両前後方向における路面の傾斜が変化したとき、反射部27の反射面27aと反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33とを駆動することで、レベリングとして機能させることができる。
具体的には、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して反射部27を車両上下方向に平行移動させる。それとともに反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33における反射パターンをそのままの形状で同じ方向に移動させる。これにより車両用灯具10から照射される配光パターンおよび高照度領域の位置が車両上下方向に大きく変化することを防止できる。
具体的には、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して反射部27を車両上下方向に平行移動させる。それとともに反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33における反射パターンをそのままの形状で同じ方向に移動させる。これにより車両用灯具10から照射される配光パターンおよび高照度領域の位置が車両上下方向に大きく変化することを防止できる。
このように反射部27による高照度領域の上下方向の移動に応じて、配光パターンを上下方向に移動すれば、レベリングの際に配光パターンの適切な位置に高照度領域を設けることができる。さらにレベリングと同様に配光パターンを上下方向に移動させる走行ビームとすれ違いビームとの切り替え時でも同様に、配光パターンの適切な位置に高照度領域を設けることができる。
一方、図3(b)のAFS機能を有する車両用灯具10では、反射部27の反射面27aが車幅方向の成分を有して傾斜して配置され、光源21および入射光学系25から光が照射され反射部27で反射するように配置されている。そして反射型デジタル光偏向装置31で形成された反射パターンで出射した光が、投影光学系41を介して光が車両前方へ向けて照射されるように配置されている。
このように配置された本実施形態の車両用灯具では、反射部27の反射面27aを反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して車幅方向に平行移動させるとともに、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33における反射パターンを同じ方向に移動させると、図5(a)〜(c)に示すように、高照度領域および配光パターンを左右に移動させることができる。
そのため本実施形態の車両用灯具10が装着された車両では、AFS機能により車幅方向に配光を変化させる際、反射部27の反射面27aと反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33とを駆動することで、AFSとしての機能を実減させることができる。
具体的には、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して反射部27を車幅方向に平行移動させる。それとともに反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33における反射パターンを、そのままの形状で同じ方向に移動させる。これにより車両用灯具10から照射される高照度領域および配光パターンを配光パターンの位置を車幅方向に移動させることができ、AFSとして機能することができる。
具体的には、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して反射部27を車幅方向に平行移動させる。それとともに反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33における反射パターンを、そのままの形状で同じ方向に移動させる。これにより車両用灯具10から照射される高照度領域および配光パターンを配光パターンの位置を車幅方向に移動させることができ、AFSとして機能することができる。
このように反射部27による高照度領域の左右方向の移動に応じて、配光パターンを左右方向に移動すれば、AFSによる動作で車幅方向に配光パターンを移動させる際に配光パターンの適切な位置に高照度領域を設けることができる。
図1に戻って、車両用灯具10の構成について説明する。
上述の投影モジュール11を制御するために設けられた撮像装置15は、車両前方を撮像して処理することで、車両の前方に存在する物体を検知し、検知信号を制御部51に伝達する物体検知部52を有している。
制御装置13は、移動機構29を制御する処理と、反射型デジタル光偏向装置31のミラー素子の傾倒態様を制御する処理と、を同時に実行することにより、配光パターンの形状および位置と配光パターン内の照度分布を同時に変化させることが可能に構成されている。
上述の投影モジュール11を制御するために設けられた撮像装置15は、車両前方を撮像して処理することで、車両の前方に存在する物体を検知し、検知信号を制御部51に伝達する物体検知部52を有している。
制御装置13は、移動機構29を制御する処理と、反射型デジタル光偏向装置31のミラー素子の傾倒態様を制御する処理と、を同時に実行することにより、配光パターンの形状および位置と配光パターン内の照度分布を同時に変化させることが可能に構成されている。
制御装置13は、各種の配光パターンの制御情報などが予め設定されたメモリ53と、メモリ53からの情報や撮像装置15からの信号に基づいて制御信号を生成する制御部51と、制御信号に基づいて移動機構29と反射型デジタル光偏向装置31との何れか一方又は双方を駆動する駆動部54と、を有している。
制御部51が、物体検知部52の検知状況又は運転者等の入力操作に基づき、駆動部54を介して、反射型デジタル光偏向装置31の各ミラー素子の傾倒態様を制御すると、反射制御面33に各種の反射パターンが形成される。これにより投影モジュール11の配光パターンを形成することができる。
制御部51が、物体検知部52の検知状況又は運転者等の入力操作に基づき、駆動部54を介して、反射型デジタル光偏向装置31の各ミラー素子の傾倒態様を制御すると、反射制御面33に各種の反射パターンが形成される。これにより投影モジュール11の配光パターンを形成することができる。
制御部51が、物体検知部52の検知状況又は運転者等の入力操作に基づき、駆動部54を介して、移動機構29を制御すると、反射部27を平行移動させる。移動機構29は、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に対して反射部27の反射面27aが一定の角度を維持するように、反射部27を平行移動させる。
移動機構29が反射部27を平行移動することにより、入射光学系25により集められた光の反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置を変えられる。そして入射位置を変えられることで、反射型デジタル光偏向装置31に形成される反射パターンに対する配光分布を、移動量に応じて変化させることができ、投影光学系41により照射された配光パターンにおける高照度領域を移動させることができる。
制御部51により移動機構29を制御する処理および反射型デジタル光偏向装置31のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を同時に実行することで、照射される配光パターンの位置や形状において適切な位置に高照度領域を設けることができる。
制御部51により移動機構29を制御する処理および反射型デジタル光偏向装置31のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を同時に実行することで、照射される配光パターンの位置や形状において適切な位置に高照度領域を設けることができる。
本実施形態の車両用灯具10によれば、入射光学系25により集光された光を反射して反射型デジタル光偏向装置31に導く反射部27と、反射部27を平行移動させて反射型デジタル光偏向装置31に対する光の入射位置を変える移動機構29と、を備える。
そのため、移動機構29により反射部27が平行移動することにより、入射光学系25により集められた光の反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置を変えることができる。入射光学系25の光軸Lは一定位置に存在するが、反射部27を平行移動することにより、光軸L上の光が反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に入射する位置を移動させることができる。
そのため、移動機構29により反射部27が平行移動することにより、入射光学系25により集められた光の反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置を変えることができる。入射光学系25の光軸Lは一定位置に存在するが、反射部27を平行移動することにより、光軸L上の光が反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に入射する位置を移動させることができる。
これにより反射型デジタル光偏向装置31の反射パターンの位置や形状を変化させることで投影光学系41から照射する配光パターンの位置や形状を変化させた際、反射部27を移動させて配光パターンに対する高照度領域の位置を調整することができる。
例えば配光パターンの位置を変えたときには配光パターンとともに高照度領域の位置を変えることで、配光パターンに対して高照度領域を同じ位置に保つことができる。また配光パターンの位置や形状を変えたときに高照度領域を配光パターン内の他の位置に配置することもできる。
例えば配光パターンの位置を変えたときには配光パターンとともに高照度領域の位置を変えることで、配光パターンに対して高照度領域を同じ位置に保つことができる。また配光パターンの位置や形状を変えたときに高照度領域を配光パターン内の他の位置に配置することもできる。
そのため光源21を高照度に作動させて光を強めなくても、配光パターン中の所望の位置に高照度領域を設けることができる。また反射部27を平行移動させるだけで、配光パターンの高照度領域の位置を調整できるため、反射型デジタル光偏向装置31の動作を簡素化して負荷を抑えることができ、使用に対して耐久性が高い。
よって反射型デジタル光偏向装置31の反射パターンにより配光パターンの位置や形状を変化させても、消費電力を増加させないで配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに使用に対して耐久性も確保することができる。
よって反射型デジタル光偏向装置31の反射パターンにより配光パターンの位置や形状を変化させても、消費電力を増加させないで配光パターンの所望の位置に高照度領域を設けることができるとともに使用に対して耐久性も確保することができる。
本実施形態に記載の車両用灯具10では、制御部51が、移動機構を制御する処理および反射型デジタル光偏向装置のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を同時に実行するため、配光パターンおよび配光パターン内の照度分布を同時に移動させることができる。よって、撮像装置からの路面等の情報に合わせて配光パターンを変更するだけでなく、配光パターン内の高照度領域を移動させることができる。
なお、本実施形態では、移動機構29は、図2中の左右方向に反射部27を移動させる場合を例示した。しかしながら、反射部27の移動方向は、反射面の面方向と一致していなければ如何なる方向でもよい。一例として、反射部27の移動方向が、図2中の上下方向であってもよい。
なお、本実施形態では、移動機構29は、図2中の左右方向に反射部27を移動させる場合を例示した。しかしながら、反射部27の移動方向は、反射面の面方向と一致していなければ如何なる方向でもよい。一例として、反射部27の移動方向が、図2中の上下方向であってもよい。
(変形例1)
図6は、上述の実施形態に適用可能な、変形例1の投影モジュール111を示す図である。本変形例の投影モジュール111は、反射部127がハーフミラーにより構成されている点が、上述の実施形態の構成と主に異なる。
図6は、上述の実施形態に適用可能な、変形例1の投影モジュール111を示す図である。本変形例の投影モジュール111は、反射部127がハーフミラーにより構成されている点が、上述の実施形態の構成と主に異なる。
反射部(ハーフミラー)127は、反射面127aを有する。反射面127aは、入射光学系25から照射される光の方向と反射型デジタル光偏向装置31で反射される光の方向との何れの光に対しても斜めとなるように配置される。
図6に示すように、光源21から入射光学系25を介してハーフミラーからなる反射部(ハーフミラー)127に入射した光の一部は透過する。ハーフミラーで反射した光は反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33による反射パターンで反射し、一部の光がハーフミラーを透過して投影光学系41に出射する。投影光学系41により所定の配光パターンで前方に照射される。
変形例1の投影モジュール111を採用した場合であっても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、反射部127を移動機構29により平行移動させて、反射面127aを入射光学系25に対して近接離間させることで、入射光学系25により集められた光の反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置が変えられる。そのため反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33により配光パターンの位置や形状を変化させるとともに、反射部127により配光パターンの高照度領域の位置を移動することができる。
(変形例2)
図7は、上述の実施形態に適用可能な、変形例2の投影モジュール211を示す図である。本変形例の投影モジュール211は、反射部227が偏光ビームスプリッターにより構成されている点が、上述の実施形態の構成と主に異なる。
図7は、上述の実施形態に適用可能な、変形例2の投影モジュール211を示す図である。本変形例の投影モジュール211は、反射部227が偏光ビームスプリッターにより構成されている点が、上述の実施形態の構成と主に異なる。
投影モジュール211は、入射光学系25と反射部227との間に位置する偏光板239を有する。光源21から出射され入射光学系25を通過した光は、偏光板23を透過する過程で、偏光方向が入射面に垂直なS偏光に揃えられる。
また、投影モジュール211は、反射部227と反射型デジタル光偏向装置31との間に位置する1/4波長板238を有する。1/4波長板238は、反射部227から反射型デジタル光偏向装置31に向かう際および反射部227から反射型デジタル光偏向装置31に向かう際にそれぞれ1/4波長の位相差を与える。これにより、1/4波長板238は、直線偏光を円偏光に、または、円偏光を直線偏光に変換する。
反射部(偏光ビームスプリッター)227は、内部に反射面227aを有する。反射面227aは、入射光学系25から照射される光の方向と反射型デジタル光偏向装置31で反射される光の方向との何れの光に対しても斜めとなるように配置される。
光源21から出射され、入射光学系25および偏光板23を通過したS偏光は、反射部227の反射面227aで反射型デジタル光偏向装置31に向けて反射される。さらに、この光は、1/4波長板238を通過して円偏光に変換された後に、反射型デジタル光偏向装置31に入射する。さらに、この光は、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33で反射パターンを形成して反射する。このときに、反射型デジタル光偏向装置31に入射した円偏光の光は、反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33に反射し、極性が反対の円偏光の光となる。反射型デジタル光偏向装置31で反射した極性が反対の円偏光の光は、再度1/4波長板238を透過し、P偏光の光に変換される。
P偏光に変換された光は偏光ビームスプリッターからなる反射部227の反射面227aを透過し、投影光学系41により前方に照射されて配光パターンが形成される。
P偏光に変換された光は偏光ビームスプリッターからなる反射部227の反射面227aを透過し、投影光学系41により前方に照射されて配光パターンが形成される。
変形例2の投影モジュール211を採用した場合であっても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、反射部227を移動機構29により平行移動させて、反射面227aを入射光学系25に対して近接離間させることで、入射光学系25により集められた光の反射型デジタル光偏向装置31に対する入射位置が変えられる。そのため反射型デジタル光偏向装置31の反射制御面33により配光パターンの位置や形状を変化させるとともに、反射部227により配光パターンの高照度領域の位置を移動することができる。
また本変形例によれば、入射光学系25で集光した光を偏光ビームスプリッターからなる反射部227により効率よく反射させることにより、光損失を少なくして簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
また本変形例によれば、入射光学系25で集光した光を偏光ビームスプリッターからなる反射部227により効率よく反射させることにより、光損失を少なくして簡便に所望の位置に高照度領域を移動させることができる。
なお、本実施形態において、光源21は、レーザ素子などの偏光発光する光源でもよい。この場合には、偏光板239を省略することができる。
また、光源21として、LED光源などの偏光発光しないものを用いた場合であっても、偏光板239を省略できる。この場合、反射部227に対して光源21の反対側に遮光板を設けることで、反射面227aを透過した光を遮光することが好ましい。
また、光源21として、LED光源などの偏光発光しないものを用いた場合であっても、偏光板239を省略できる。この場合、反射部227に対して光源21の反対側に遮光板を設けることで、反射面227aを透過した光を遮光することが好ましい。
以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
L…光軸
10…車両用灯具
11、111、211…投影モジュール
13…制御装置
21…光源
25…入射光学系
27…反射部(内部全反射プリズム)
27a、127a、227a…反射面
29…移動機構
31…反射型デジタル光偏向装置
32…光遮光部材
33…反射制御面
35…第1プリズム
36…第2プリズム
41…投影光学系
51…制御部
52…物体検知部
53…メモリ
54…駆動部
127…反射部(ハーフミラー)
227…反射部(偏光ビームスプリッター)
239…偏光板
238…1/4波長板
10…車両用灯具
11、111、211…投影モジュール
13…制御装置
21…光源
25…入射光学系
27…反射部(内部全反射プリズム)
27a、127a、227a…反射面
29…移動機構
31…反射型デジタル光偏向装置
32…光遮光部材
33…反射制御面
35…第1プリズム
36…第2プリズム
41…投影光学系
51…制御部
52…物体検知部
53…メモリ
54…駆動部
127…反射部(ハーフミラー)
227…反射部(偏光ビームスプリッター)
239…偏光板
238…1/4波長板
Claims (7)
- 車両の前方を照射する車両用灯具であって、
光源と、
傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、複数の前記ミラー素子の傾倒態様に応じた反射パターンで反射する反射型デジタル光偏向装置と、
前記光源から照射された光を集光する入射光学系と、
前記入射光学系により集光された光を反射して前記反射型デジタル光偏向装置に導く反射部と、
前記反射型デジタル光偏向装置の反射パターンで反射された光を配光パターンとして前方に照射する投影光学系と、
前記反射部を移動させて前記反射型デジタル光偏向装置に対する光の入射位置を変える移動機構と、を備える、
車両用灯具。 - 前記反射部の移動に応じて、前記車両の前方に照射された配光パターンが車両の上下方向に移動する、
請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記反射部の移動に応じて、前記車両の前方に照射された配光パターンが車両の左右方向に移動する、
請求項1又は2に記載の車両用灯具。 - 前記反射部が、内部全反射プリズムである、
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用灯具。 - 前記反射部が、ハーフミラーである、
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用灯具。 - 前記反射部が、偏光ビームスプリッターである、
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用灯具。 - 前記移動機構を制御する処理および前記反射型デジタル光偏向装置の前記ミラー素子の傾倒態様を制御する処理を同時に実行して、配光パターンおよび配光パターン内の照度分布を同時に移動させる制御部を備える、
請求項1〜6の何れか一項に記載の車両用灯具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016226244A JP2018085187A (ja) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 車両用灯具 |
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JP2016226244A JP2018085187A (ja) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 車両用灯具 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2018085187A true JP2018085187A (ja) | 2018-05-31 |
Family
ID=62237721
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JP2016226244A Pending JP2018085187A (ja) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 車両用灯具 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018085187A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189244A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 日亜化学工業株式会社 | 光源モジュール |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006040707A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Olympus Corp | 光ビーム照射装置 |
JP2015018652A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
-
2016
- 2016-11-21 JP JP2016226244A patent/JP2018085187A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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JP2006040707A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Olympus Corp | 光ビーム照射装置 |
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WO2023189244A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 日亜化学工業株式会社 | 光源モジュール |
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