JP6445441B2 - Optical unit - Google Patents
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Description
本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに関する。 The present invention relates to an optical unit, and more particularly to an optical unit used for a vehicular lamp.
従来、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタを備える光学ユニットが考案されている(特許文献1参照)。この光学ユニットにおいては、回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光が所望の配光パターンを形成するよう反射面が設けられている。 Conventionally, an optical unit including a rotating reflector that rotates around a rotation axis while reflecting light emitted from a light source has been devised (see Patent Document 1). In this optical unit, the rotating reflector is provided with a reflecting surface so that the light of the light source reflected while rotating forms a desired light distribution pattern.
ところで、前述の光学ユニットは、回転リフレクの回転に伴い反射光で前方を走査することで矩形のハイビーム用配光パターンを実現することができる。また、光源の点消灯のタイミングを制御することで、任意の領域が遮光されたハイビーム用配光パターンを実現することもできる。 By the way, the above-described optical unit can realize a rectangular high-beam light distribution pattern by scanning the front with reflected light as the rotating reflector rotates. Further, by controlling the timing of turning on and off the light source, a high beam light distribution pattern in which an arbitrary region is shielded can be realized.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高品質な配光パターンを実現可能な光学ユニットに関する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a technique related to an optical unit capable of realizing a high-quality light distribution pattern.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学ユニットは、光源と、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備えている。この光学ユニットにおいて、回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光が配光パターンを形成するように反射面が設けられている。また、光学ユニットは、光源から出射した光が配光パターンの中央部を照射する際の第1照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第2照射態様と、が異なるように構成されている。この態様によると、配光パターンの一部の照射態様を異ならせることができる。 In order to solve the above problems, an optical unit according to an aspect of the present invention includes a light source and a rotating reflector that rotates around a rotation axis while reflecting light emitted from the light source. In this optical unit, the rotating reflector is provided with a reflecting surface so that the light of the light source reflected while rotating forms a light distribution pattern. The optical unit includes a first irradiation mode when the light emitted from the light source irradiates the central portion of the light distribution pattern, and a second irradiation mode when the light emitted from the light source irradiates the end portion of the light distribution pattern. And are configured differently. According to this aspect, it is possible to vary the irradiation aspect of a part of the light distribution pattern.
反射面は、配光パターンの中央部を照射する光が反射される第1領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第2領域と、を有してもよい。第1領域の反射率と、第2領域の反射率とが異なってもよい。これにより、配光パターンの第1領域と第2領域とで明るさを変えることができる。 The reflection surface may include a first region in which light that irradiates the central portion of the light distribution pattern is reflected, and a second region in which light that irradiates the end portion of the light distribution pattern is reflected. The reflectivity of the first region may be different from the reflectivity of the second region. Thereby, the brightness can be changed between the first region and the second region of the light distribution pattern.
反射面は、配光パターンの中央部を照射する光が反射される第1領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第2領域と、を有してもよい。第2領域は、光源から出射した光と波長の異なる波長の光を発する波長変換部と、を有してもよい。波長変換部は、例えば、蛍光体や着色された反射部材である。これにより、反射面の第2領域で反射される光の色を、光源光の色に対して異ならせることができる。 The reflection surface may include a first region in which light that irradiates the central portion of the light distribution pattern is reflected, and a second region in which light that irradiates the end portion of the light distribution pattern is reflected. The second region may include a wavelength conversion unit that emits light having a wavelength different from that of the light emitted from the light source. The wavelength conversion unit is, for example, a phosphor or a colored reflecting member. Thereby, the color of the light reflected by the 2nd area | region of a reflective surface can be varied with respect to the color of light source light.
反射面で反射された光の一部を受光する受光部と、受光部の出力に基づいて光源から出射される光の出力を制御する制御部と、を更に備えてもよい。受光部は、形成される配光パターンを阻害しないように配置されてもよい。これにより、光源から出射される光の出力を安定させることができる。 You may further provide the light-receiving part which receives a part of light reflected by the reflective surface, and the control part which controls the output of the light radiate | emitted from a light source based on the output of a light-receiving part. The light receiving unit may be arranged so as not to hinder the formed light distribution pattern. Thereby, the output of the light emitted from the light source can be stabilized.
光源および回転リフレクタは、その回転動作により光源から出射した光を照射ビームとして走査することによって配光パターンを形成するとともに、第1照射態様および第2照射態様において、走査速度を変化させる、または、光源から出射する光の出力を変化させるように構成されていてもよい。これにより、配光パターンの明るさを制御することができる。 The light source and the rotating reflector form a light distribution pattern by scanning the light emitted from the light source by the rotation operation as an irradiation beam, and change the scanning speed in the first irradiation mode and the second irradiation mode, or You may be comprised so that the output of the light radiate | emitted from a light source may be changed. Thereby, the brightness of the light distribution pattern can be controlled.
本発明によれば、高品質な配光パターンを実現可能な光学ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical unit which can implement | achieve a high quality light distribution pattern can be provided.
以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. Further, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
本発明の光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。以下では、車両用灯具のうち車両用前照灯に本発明の光学ユニットを適用した場合について説明する。 The optical unit of the present invention can be used for various vehicle lamps. Below, the case where the optical unit of this invention is applied to the vehicle headlamp among vehicle lamps is demonstrated.
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面図である。車両用前照灯10は、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と左右対称である以外は同じ構造である。そのため、以下では、右側の車両用前照灯10について詳述し、左側の車両用前照灯については説明を省略する。(First embodiment)
FIG. 1 is a horizontal sectional view of a vehicle headlamp according to the present embodiment. The
図1に示すように、車両用前照灯10は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ12を備えている。ランプボディ12は、その前面開口が透明な前面カバー14によって覆われて灯室16が形成されている。灯室16は、2つのランプユニット18,20が車幅方向に並んで配置された状態で収容される空間として機能する。
As shown in FIG. 1, the
これらランプユニットのうち外側、すなわち、右側の車両用前照灯10にあっては図1に示す上側に配置されたランプユニット20は、レンズを備えたランプユニットであり、可変ハイビームを照射するように構成されている。一方、これらランプユニットのうち内側、すなわち、右側の車両用前照灯10にあっては図1に示す下側に配置されたランプユニット18は、ロービームを照射するように構成されている。
Among the lamp units, the
ロービーム用のランプユニット18は、リフレクタ22とリフレクタ22に支持された光源バルブ(白熱バルブ)24と、不図示のシェードとを有し、リフレクタ22は図示しない既知の手段、例えば、エイミングスクリューとナットを使用した手段によりランプボディ12に対して傾動自在に支持されている。
The low
ランプユニット20は、図1に示すように、回転リフレクタ26と、LED28と、回転リフレクタ26の前方に配置された投影レンズとしての凸レンズ30と、を備える。なお、LED28の代わりにEL素子やLD素子などの半導体発光素子や、LD素子からの光で励起発光する蛍光体を光源として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を遮光するための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。凸レンズ30の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。本実施の形態では、凸レンズ30として非球面レンズを用いている。
As shown in FIG. 1, the
回転リフレクタ26は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Rを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ26は、LED28から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面を備えている。本実施の形態では、回転リフレクタ26が光学ユニットを構成している。
The
図2は、本実施の形態に係る光学ユニットを含むランプユニット20の構成を模式的に示した上面図である。図3は、図1に示すA方向からランプユニット20を見た場合の側面図である。
FIG. 2 is a top view schematically showing the configuration of the
回転リフレクタ26は、反射面として機能する、形状の同じ3枚のブレード26aが筒状の回転部26bの周囲に設けられている。回転リフレクタ26の回転軸Rは、光軸Axに対して斜めになっており、光軸AxとLED28とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Rは、回転によって左右方向に走査するLED28の光(照射ビーム)の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。ここで、走査平面とは、例えば、走査光であるLED28の光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。また、本実施の形態に係るランプユニット20においては、備えているLED28は比較的小さく、LED28が配置されている位置も回転リフレクタ26と凸レンズ30との間であって光軸Axよりずれている。そのため、従来のプロジェクタ方式のランプユニットのように、光源とリフレクタとレンズとが光軸上に一列に配列されている場合と比較して、車両用前照灯10の奥行き方向(車両前後方向)を短くできる。
In the rotating
また、回転リフレクタ26のブレード26aの形状は、反射によるLED28の2次光源が凸レンズ30の焦点付近に形成されるように構成されている。また、ブレード26aは、回転軸Rを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Axと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図2に示すようにLED28の光を用いた走査が可能となる。
Further, the shape of the
続いて、回転リフレクタ26が回転すると、LED28の光の反射方向は、配光パターンが形成される車両前方の領域のうち、左右両端部の他方の端部に向かって変化することになる。本実施の形態に係る回転リフレクタ26は、120度回転することで、LED28の光によって前方を一方向(水平方向)に1回走査できるように構成されている。換言すると、1枚のブレード26aがLED28の前を通過することで、車両前方の所望の領域がLED28の光によって1回走査されることになる。
Subsequently, when the rotating
ブレード26aの数や形状、回転リフレクタ26の回転速度は、必要とされる配光パターンの特性や走査される像のちらつきを考慮して実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定される。また、種々の配光制御に応じて回転速度を変えられる駆動部としてモータが好ましい。これにより、走査するタイミングを簡便に変えることができる。このようなモータとしては、モータ自身から回転タイミング情報を得られるものが好ましい。具体的には、DCブラシレスモータが挙げられる。DCブラシレスモータを用いた場合、モータ自身から回転タイミング情報を得られるため、エンコーダなどの機器を省略することができる。
The number and shape of the
このように、本実施の形態に係る回転リフレクタ26は、ブレード26aの形状や回転速度を工夫することで、LED28の光を用いて車両前方を左右方向に走査することができる。
Thus, the rotating
本実施の形態に係る車両用前照灯10は、LED28の光を回転リフレクタ26で反射させ、反射した光で前方を走査することで実質的に矩形のハイビーム用配光パターンを形成することができる。このように、回転リフレクタ26の一方向の回転により所望の配光パターンを形成することができるため、共振ミラーのような特殊な機構による駆動が必要なく、また、共振ミラーのように反射面の大きさに対する制約が少ない。そのため、より大きな反射面を有する回転リフレクタ26を選択することで、光源から出射した光を照明に効率よく利用することができる。つまり、配光パターンにおける最大光度を高めることができる。なお、本実施の形態に係る回転リフレクタ26は、凸レンズ30の直径とほぼ同じ直径であり、ブレード26aの面積もそれに応じて大きくすることが可能である。
The
また、本実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯10は、LED28の点消灯のタイミングや発光度の変化を回転リフレクタ26の回転と同期させることで、任意の領域が遮光されたハイビーム用配光パターンを形成することができる。また、回転リフレクタ26の回転に同期させてLED28の発光光度を変化(点消灯)させてハイビーム用配光パターンを形成する場合、光度変化の位相をずらすことで配光パターン自体をスイブルするような制御も可能である。
In addition, the
図4は、本実施の形態に係る車両用前照灯10により車両前方を照射した状態を示す模式図である。図4に示すロービーム用配光パターンPLは、車両用前照灯10のランプユニット18によって形成されている。また、ハイビーム用配光パターンPHは、車両用前照灯10のランプユニット20によって形成されている。ハイビーム用配光パターンPHは、LED28の点消灯のタイミングを回転リフレクタ26の回転と同期させることで、一部の領域R1が遮光される。これにより、自車両の前方を走行する先行車32や対向車にグレアを与えることが低減される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the vehicle front is illuminated by the
上述のように、本実施の形態に係る車両用前照灯は、LEDの光を走査することで配光パターンを形成するとともに、発光光度の変化を制御することで配光パターンの一部に任意に遮光部を形成することができる。そのため、複数のLEDの一部を消灯して遮光部を形成する場合と比較して、少ない数のLEDで所望の領域を精度よく遮光することができる。また、車両用前照灯10は、複数の遮光部を形成することができるため、前方に複数の車両が存在する場合であっても、個々の車両に対応する領域を遮光することが可能となる。
As described above, the vehicle headlamp according to the present embodiment forms a light distribution pattern by scanning the light of the LED, and controls a change in the light emission intensity so as to be a part of the light distribution pattern. A light shielding portion can be arbitrarily formed. Therefore, as compared with the case where a part of the plurality of LEDs is turned off and the light shielding portion is formed, a desired area can be shielded with high accuracy by a small number of LEDs. In addition, since the
また、車両用前照灯10は、基本となる配光パターンを動かさずに遮光制御することが可能なため、遮光制御時にドライバに与える違和感を低減できる。また、ランプユニット20を動かさずに配光パターンをスイブルすることができるため、ランプユニット20の機構を簡略化することができる。そのため、車両用前照灯10は、配光可変制御のための駆動部としては回転リフレクタ26の回転に必要なモータを有していればよく、構成の簡略化と低コスト化、小型化が図られている。
Moreover, since the
次に、本実施の形態に係る光学ユニットである回転リフレクタ26について更に詳述する。図5は、第1の実施の形態に係る車両用前照灯10における配光パターンの一例を示す模式図である。図5に示すように、本実施の形態に係る回転リフレクタ26は、LED28から出射した光がハイビーム用配光パターンPHの中央領域PH1を照射(形成)する際の第1照射態様と、光源から出射した光がハイビーム用配光パターンPHの端部領域PH2を照射(形成)する際の第2照射態様と、が異なるように構成されている。
Next, the
つまり、ランプユニット20は、ハイビーム用配光パターンPHの一部の照射態様を異ならせることができる。照射態様とは、例えば、拡散光であるか否か、各照射領域の色、各照射領域の明るさ、等によって定義付けられる態様である。
That is, the
本実施の形態では、配光パターン内で異なる照射態様を実現するために、回転リフレクタ26のブレード26aを工夫している。具体的には、図3に示すように、ブレード26aの反射面は、ハイビーム用配光パターンPHの中央領域PH1を照射する光が反射される第1領域26a1と、ハイビーム用配光パターンの端部領域PH2を照射する光が反射される第2領域26a2と、を有している。そして、第1領域26a1の反射率と、第2領域26a2の反射率とが異なるようになっている。
In the present embodiment, the
反射率を異ならせるためには、ブレード26aの表面の反射膜の材質(金属)を異ならせたり、同じ材質で表面粗さを異ならせたり、あるいは一部だけ他の物質(硫酸バリウム等)を塗布したりすることで可能となる。より具体的には、アルミ蒸着の際のアンダーコート剤を形成する際に表面を粗したい領域をマスクし、あえて質の悪い膜を作ったり、アルミの厚みを変えたり、アルミ蒸着膜形成後に部分的にサンドブラスト処理を施したりすることで反射率を変えられる。これにより、配光パターンの中央領域PH1と端部領域PH2とで明るさを変えることができる。
In order to make the reflectance different, the material (metal) of the reflective film on the surface of the
また、ブレード26aの第2領域26a2で反射された光は、ハイビーム用配光パターンPHの端部領域PH2を照射することになる。車両用前照灯10の場合、この端部領域PH2は、道路両側の歩道に対応するため、端部領域PH2において照射される対象は、車両ではなく歩行者が主となる。そのため、歩行者に対してグレアを与えないような配光パターンが好ましい。そこで、本実施の形態に係る回転リフレクタ26は、ブレード26aの第2領域26a2の反射率を低くすることで、ハイビーム用配光パターンの端部領域PH2の明るさを抑え、グレアを低減できる。
Further, the light reflected by the second region 26a2 of the
また、ハイビーム用配光パターンPHの端部近傍の照射領域を広げるために、LED28から出射した光が反射面で拡散するようにブレード26aの第2領域26a2の反射面の形状を、例えば凹凸構造としてもよい。この際、ブレード26aの反射面の全面を凹凸構造とすると、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光するための制御では、遮光部(図4に示す領域R1)と照射部(図4に示す領域R2)との境界が不鮮明となる。そのため、確実に先行車32等の車両にグレアを与えないようにするためには、ハイビーム用配光パターンにおける遮光部を広げる必要があるが、その場合、照射部が狭くなるため視認性の低下を招くことになる。
Further, in order to widen the irradiation region near the end of the high beam light distribution pattern PH, the shape of the reflection surface of the second region 26a2 of the
そこで、ブレード26aの第2領域26a2での反射光を主として拡散させることで、ハイビーム用配光パターンPHの中央領域PH1での視認性を満たしつつ、より広範囲な配光を実現できる。また、ブレード26aの反射面を光が拡散するような形状にすることで、例えばレーザ光のように広がりが小さい点光源のような場合であっても、ある程度広範囲の配光パターンを実現できる。
Accordingly, by mainly diffusing the reflected light from the second region 26a2 of the
上述のように、回転リフレクタ26のブレード26aの表面状態や表面形状を工夫することで、ブレード26aの表面が一様な状態と比較して、照射態様を局所的に変化させた高品質な配光パターンを実現できる。
As described above, by devising the surface state and surface shape of the
なお、ブレード26aの反射面の第2領域26a2は、LED28から出射した光によって励起され、LED28の光と波長の異なる波長の光を発する波長変換部としての蛍光体を有してもよい。蛍光体は、第2領域26a2の表面に配置してもよいし、第2領域26a2の一部を構成してもよい。これにより、ブレード26aの第2領域で反射される光の色を、LED28の光の色に対して異ならせることができる。つまり、ハイビーム用配光パターンの色を一部領域において変化させることができる。なお、波長変換部としては、着色された反射面など、光源からの光(例えば白色光)のうち、特定波長の反射率を低下させるように構成されたものであってもよい。つまり、着色された反射面は、光源から出射した光と波長(色)の異なる光を発することになる。したがって、このような着色された反射面を波長変換部とした場合も、ブレード26aの第2領域で反射される光の色を、LED28の光の色に対して異ならせることができる。
The second region 26a2 of the reflecting surface of the
なお、蛍光体は、第2領域26a2ではなく第1領域26a1に配置してもよいし、第1領域26a1および第2領域26a2の両方に配置してもよい。また、蛍光体は一種類でも複数種類でもよく、また、同じ種類の蛍光体を領域によって濃度を変えて配置してもよい。また、蛍光体はランバーシアンな発光のため、反射面の前方に集光リフレクタを配置してもよい。 The phosphor may be disposed not in the second region 26a2 but in the first region 26a1, or in both the first region 26a1 and the second region 26a2. Further, the phosphor may be of one type or a plurality of types, and the same type of phosphor may be arranged with the concentration varied depending on the region. Further, since the phosphor is Lambertian light emission, a condensing reflector may be disposed in front of the reflecting surface.
また、ハイビーム用配光パターンPHの端部領域PH2の照射光の色がマゼンタ色となるように、第2領域26a2の表面に配置する蛍光体を選択してもよい。マゼンタ色の光で歩行者を照射すると、歩行者の肌が違和感のある色に見えるため、運転者が歩行者に気付きやすくなる。 In addition, the phosphors arranged on the surface of the second region 26a2 may be selected so that the color of the irradiation light of the end region PH2 of the high beam light distribution pattern PH becomes magenta. When a pedestrian is irradiated with light of magenta color, the skin of the pedestrian appears to be a strange color, so that the driver can easily notice the pedestrian.
次に、本実施の形態に係る車両用前照灯10の制御について説明する。図6は、本実施の形態に係る車両用前照灯を備えた車両における制御ブロックを模式的に示した図である。
Next, control of the
車両100は、車両用前照灯10と、ランプアクチュエータ34と、LED28を駆動する駆動モジュール36と、車両前方を撮影するカメラ38と、車両情報取得部40と、車両用前照灯10を制御するランプECU42と、を備える。車両用前照灯10とランプECU42とは、LIN(Local Interconnect Network)通信が可能なケーブル44で接続されている。ランプECU42と、カメラ38および車両情報取得部40とは、CAN(Controller Area Network)通信が可能なケーブル46,48で接続されている。車両情報取得部40は、例えば、舵角センサから舵角情報を、車速センサから車速情報を、加速度センサから加速度情報を取得し、ランプECU42に送信する。
The
車両100は、例えば、カメラ38で撮影した画像情報に基づいて前方の車両や歩行者等を検出し、その状況に適した配光を実現すべくランプECU42において配光条件を決定し、車両用前照灯10の点灯状態を制御することができる。また、本実施の形態に係る車両用前照灯10のランプユニット20は、図3に示すように、回転リフレクタ26のブレード26aで反射された光の一部を受光する受光部としての光センサ50を備えている。光センサ50は、例えば光電変換素子(明るさセンサ)であり、形成される配光パターンを阻害しないように配置されているとよい。
For example, the
そして、光センサ50は、受光した光の強度の情報を、ケーブル44を介してランプECU42に送信する。ランプECU42は、光センサ50の出力に基づいてLED28から出射される光の出力が安定するように駆動モジュール36を制御する。これにより、LED28の温度や劣化に応じて、LED28から出射される光の出力を安定させることができる。
Then, the
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、光源から出射した光が配光パターンの中央部を照射する際の第1照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第2照射態様と、が異ならせるために、回転リフレクタ26のブレード26aの表面形態を部分的に異ならせている。(Second Embodiment)
In the first embodiment, the first irradiation mode when the light emitted from the light source irradiates the central portion of the light distribution pattern, and the second when the light emitted from the light source irradiates the end of the light distribution pattern. In order to make the irradiation mode different, the surface form of the
本実施の形態に係るランプユニット20では、LED28および回転リフレクタ26は、その回転動作によりLED28から出射した光を照射ビームとして走査することによって配光パターンを形成するとともに、第1照射態様および第2照射態様において、走査速度を変化させる、または、LED28から出射する光の出力を変化させるように構成されている。これにより、配光パターンの明るさを制御することができる。
In the
具体的には、回転リフレクタ26のブレード26aの第1領域26a1での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおける回転リフレクタ26の回転速度と、ブレード26aの第2領域26a2での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおける回転リフレクタ26の回転速度と、を異ならせる。この場合、ブレード26aの反射面の表面形態が一様で、LED28の出射光の強度が一定であっても、配光パターンの明るさ(輝度)を局所的に変化させることができる。
Specifically, the rotational speed of the
また、回転リフレクタ26のブレード26aの第1領域26a1での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおけるLED28から出射する光の出力と、ブレード26aの第2領域26a2での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおけるLED28から出射する光の出力と、を異ならせてもよい。この場合、ブレード26aの反射面の表面形態が一様で、回転リフレクタ26の回転速度が一定であっても、配光パターンの明るさ(輝度)を局所的に変化させることができる。
Further, the output of light emitted from the
これらの制御は、光を走査する基準位置からの距離または位相と、走査速度や光出力変調とを同期することで、配光パターンの所定の場所が同じ明るさとなる。また、ランプECU42は、車両情報取得部40から取得したステアリング情報や車速情報、カメラ38から取得した画像情報等に基づいて走行環境を判断し、輝度分布が最適な配光パターンとなるように車両用前照灯10を制御する。例えば、カメラ38が撮影した画像情報に基づいて反射率の高い看板等を検出した場合、配光パターンのうち看板に該当する領域の輝度を下げるようにランプECU42が車両用前照灯10を制御することで、看板からの反射光によるグレアを低減できる。
These controls synchronize the distance or phase from the reference position where light is scanned with the scanning speed and the light output modulation, so that predetermined locations of the light distribution pattern have the same brightness. Further, the
また、回転リフレクタ26を回転させるランプアクチュエータ34はLED28等の半導体に比べ寿命が短い。そこで、停車時等のようにADB(Adaptive Driving Beam)機能を停止している場合は、アクチュエータの動作を停止させるようにしてもよい。これにより、アクチュエータの寿命を延ばすことができる。なお、アクチュエータの動作を停止させる場合は、回転リフレクタ26のブレード26aの位置が毎回同じ位置(例えば、ブレード26aで反射されたLED28の光が光センサ50に入射するような位置)となるように停止させるとよい。これにより、回転リフレクタ26を再度回転させて配光パターンを形成する際の制御が容易となる。
In addition, the
(第3の実施の形態)
回転リフレクタ26の回転によってブレード26aで反射した光で前方を走査する、いわゆるスキャン方式の光学ユニットの場合、可動部があるため、車両用前照灯10の灯室52内で空気の循環が生じる。そこで、ブレード26aや反射ミラー等の可動部を汚損から保護するために、図1に示すように、灯室52内に環境調整部54を設けてもよい。(Third embodiment)
In the case of a so-called scanning optical unit that scans the front with the light reflected by the
環境調整部54は、例えば、除電装置(軟X線ランプ、コロナ放電装置)、乾燥剤を収容した装置、防塵フィルター、粘着シート等が挙げられる。また、回転リフレクタ26等の可動部を含む空間領域を他の空間領域と区分する筐体を設けてもよい。あるいは、灯室52は、LEDといった半導体励起光源のような熱源を含む空間領域と、半導体励起光で蛍光発光するブレード26aや回転リフレクタ26を含む空間領域とが区分されている構造であってもよい。
Examples of the
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the embodiments are appropriately combined or replaced. Those are also included in the present invention. Further, it is possible to appropriately change the combination and processing order in each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art and to add various modifications such as various design changes to each embodiment. Embodiments to which is added can also be included in the scope of the present invention.
上述の各実施の形態では、光学ユニットを車両用灯具に適用した場合について説明したが、必ずしもこの分野への適用に限らない。例えば、種々の配光パターンを切り替えて照明を行う舞台や娯楽施設における照明器具に適用してもよい。従来、このような分野の照明器具は、照明方向を変えるための大掛かりな駆動機構が必要あったが、本実施の形態に係る光学ユニットであれば、回転リフレクタの回転と光源の点消灯で様々な配光パターンを形成できるため、大掛かりな駆動機構が不要であり、小型化が可能である。 In each of the above-described embodiments, the case where the optical unit is applied to a vehicular lamp has been described. However, the application is not necessarily limited to this field. For example, the present invention may be applied to a lighting apparatus in a stage or entertainment facility where lighting is performed by switching various light distribution patterns. Conventionally, lighting fixtures in such fields require a large drive mechanism for changing the illumination direction. However, in the case of the optical unit according to the present embodiment, there are various types according to the rotation of the rotating reflector and the turning on / off of the light source. Since a simple light distribution pattern can be formed, a large driving mechanism is not required and the size can be reduced.
また、上述の各実施の形態に係る光学ユニットは、ブレードを備えた回転リフレクタであるが、ガルバノミラーや2軸スキャンミラーであってもよい。 In addition, the optical unit according to each of the above embodiments is a rotary reflector provided with a blade, but may be a galvanometer mirror or a biaxial scan mirror.
10 車両用前照灯、 12 ランプボディ、 14 前面カバー、 16 灯室、 20 ランプユニット、 22 リフレクタ、 26 回転リフレクタ、 26a ブレード、 26a1 第1領域、 26a2 第2領域、 26b 回転部、 28 LED、 30 凸レンズ、 32 先行車、 34 ランプアクチュエータ、 36 駆動モジュール、 38 カメラ、 40 車両情報取得部、 42 ランプECU、 50 光センサ、 52 灯室、 54 環境調整部、 100 車両。
DESCRIPTION OF
本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに利用できる。 The present invention relates to an optical unit, and in particular, can be used for an optical unit used in a vehicular lamp.
Claims (4)
前記光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備えた光学ユニットであって、
前記回転リフレクタは、
回転しながら反射した光源の光がハイビーム用配光パターンを形成するように反射面が設けられており、
前記光学ユニットは、光源から出射した光がハイビーム用配光パターンの中央部を照射する際の第1照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第2照射態様と、が異なるように構成されており、
前記反射面は、
ハイビーム用配光パターンの中央部を照射する光が反射される第1領域と、ハイビーム用配光パターンの端部を照射する光が反射される第2領域と、を有し、
前記第2領域の反射率は、前記第1領域の反射率よりも低いことを特徴とする光学ユニット。 A light source;
A rotating reflector that rotates around a rotation axis while reflecting light emitted from the light source, and an optical unit comprising:
The rotating reflector is
The reflection surface is provided so that the light of the light source reflected while rotating forms a light distribution pattern for high beam ,
The optical unit includes a first irradiation mode when the light emitted from the light source irradiates the central portion of the high-beam light distribution pattern, and the second irradiation when the light emitted from the light source irradiates the end of the light distribution pattern. It is configured to differ from the aspect ,
The reflective surface is
A first region where light that irradiates the central portion of the high beam light distribution pattern is reflected; and a second region where light that irradiates the end portion of the high beam light distribution pattern is reflected;
The optical unit according to claim 1, wherein the reflectance of the second region is lower than the reflectance of the first region .
配光パターンの中央部を照射する光が反射される第1領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第2領域と、を有し、
前記第2領域は、光源から出射した光と波長の異なる波長の光を発する波長変換部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 The reflective surface is
A first region where light that irradiates the central portion of the light distribution pattern is reflected; and a second region where light that irradiates the end of the light distribution pattern is reflected;
The optical unit according to claim 1, wherein the second region includes a wavelength conversion unit that emits light having a wavelength different from that of light emitted from the light source.
前記受光部の出力に基づいて光源から出射される光の出力を制御する制御部と、を更に備え、
前記受光部は、形成される配光パターンを阻害しないように配置されることを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 A light receiving unit for receiving a part of the light reflected by the reflecting surface;
A control unit for controlling the output of light emitted from the light source based on the output of the light receiving unit,
The optical unit according to claim 1, wherein the light receiving unit is arranged so as not to obstruct a light distribution pattern to be formed.
その回転動作により光源から出射した光を照射ビームとして走査することによって配光パターンを形成するとともに、
前記第1照射態様および前記第2照射態様において、走査速度を変化させる、または、光源から出射する光の出力を変化させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学ユニット。 The light source and the rotating reflector are:
The light distribution pattern is formed by scanning the light emitted from the light source by the rotation operation as an irradiation beam,
In the first irradiation mode and the second irradiation mode, the scanning speed is changed, or the output of light emitted from the light source is changed.
The optical unit according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
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