JP6551816B2 - 照明装置、ホログラム素子および車両制御方法 - Google Patents
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Description
コヒーレント光を放射する光源と、
前記光源から入射された前記コヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、前記被照明領域の前記第2の方向の幅が前記回折光学素子により近い側から前記被照明領域の前記第1の方向に沿って漸次に広がるように、入射された前記コヒーレント光を回折させる、照明装置が提供される。
コヒーレント光を放射する光源と、
前記光源から入射された前記コヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、前記被照明領域の前記第1の方向における少なくとも一部に指標が表示されるように、入射された前記コヒーレント光を回折させてもよい。
前記指標の照明態様は、前記被照明領域の照明態様とは異なってもよい。
前記指標の照明態様は、前記被照明領域の照明態様とは異なってもよい。
前記回折光学素子は、
前記複数のコヒーレント光のそれぞれに対応づけて設けられ、それぞれが対応するコヒーレント光を回折させて前記被照明領域を照明する複数の回折領域と、
前記複数の回折領域のそれぞれで回折されたコヒーレント光を合成する合成光学系と、を有し、
前記被照明領域は、前記合成光学系にて合成されたコヒーレント光にて照明されてもよい。
前記回折光学素子は、前記複数のコヒーレント光が入射される回折面を有し、
前記回折面には、前記複数のコヒーレント光のそれぞれを回折する複数の要素回折領域が混ざり合って配置されており、
前記複数の要素回折領域のそれぞれは、前記被照明領域を照明してもよい。
コヒーレント光を放射する光源と、
前記光源から入射された前記コヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記光源および前記回折光学素子は、前記被照明領域の照明態様を可変させてもよい。
前記光源は、前記複数の回折領域のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域の前記第2の方向の幅を可変させてもよい。
前記光源は、前記複数の回折領域のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域を前記第2の方向に分離する数を可変させてもよい。
前記光源は、前記複数の回折領域のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域の前記第1の方向における照明長さを可変させてもよい。
前記回折光学素子は、前記複数のコヒーレント光のそれぞれに対応づけて設けられ、それぞれが対応するコヒーレント光を回折させる複数の回折領域を有し、
前記光源は、前記複数の回折領域に、対応するコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域の照明色を可変させてもよい。
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて取得された前記環境情報に基づいて、前記被照明領域の照明態様を可変させてもよい。
前記検出部は、前記車両のタイヤが前記被照明領域よりも路肩側にはみ出したか否かを検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて、前記車両のタイヤが前記被照明領域よりも路肩側にはみ出したことが検出されると、前記被照明領域の照明態様を変更してもよい。
前記検出部は、前記車両の走行方向前方の障害物を検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて前記障害物が検出されると、前記被照明領域の照明態様を変更してもよい。
前記検出部は、前記車両の走行方向前方の幅狭箇所を通過可能か否かを検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部による検出結果に応じて、前記被照明領域の照明態様を変更してもよい。
前記検出部は、前記車両の速度および加速度の少なくとも一方を検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて検出された前記車両の速度および加速度の少なくとも一方に基づいて、前記被照明領域の表示対象を変更してもよい。
前記検出部は、前記車両の走行方向前方の坂を検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて前記坂が検出されると、前記坂の傾斜角度に応じて、前記被照明領域の照明態様を変更してもよい。
前記第1の方向および前記第2の方向に隣接して配置される2つの要素ホログラム素子は、それぞれ異なる波長域のコヒーレント光を回折する、ホログラム素子が提供される。
前記第1の要素ホログラムは第1の波長域のコヒーレント光を回折し、
前記第2の要素ホログラムは前記第1の波長域のコヒーレント光とは異なる第2の波長域のコヒーレント光を回折し、
前記第3の要素ホログラムは前記第1の波長域および前記第2の波長域のコヒーレント光とは異なる第3の波長域のコヒーレント光を回折する、ホログラム素子が提供される。
前記取得された環境情報に基づいて、光源から回折光学素子にコヒーレント光を入射させ、
前記回折光学素子は、入射されたコヒーレント光に応じた回折を行って、被照明領域の照明態様を可変させ、
前記取得された環境情報に基づいて車両を制御する、車両制御方法が提供される。
図1は本開示の第1の実施形態に係る照明装置1の概略構成を示す斜視図である。図1の照明装置1は、例えば乗物のヘッドライトの一部として用いられるものである。ただし、図1の照明装置1は、乗物のテールライトや、サーチライトなどの種々の照明灯としても適用可能である。また、乗物とは、自動車等の車両だけでなく、船舶や飛行機などの照明装置1を備えた種々の乗物を含む趣旨である。以下では、一例として、車両のヘッドライトの一部に図1の照明装置1を適用した例を説明する。
tanθ2=(b+a)/R …(2)
tanθ1-=−L/(2R) …(4)
tanθ1-=−L/(2R) …(6)
tanθ2-=1/R×(−L/2−a) …(8)
上述した図5では、被照明領域4の長手方向dlのどの位置においても、短手方向dwの幅が一定である例を示した。この場合、人間の目には、図10に示すように、手前側ほど短手方向の幅が大きく視認され、遠方ほど短手方向の幅が狭まって視認される。本発明者による検証によると、遠方ほど短手方向の幅が狭まって視認されるものの、コヒーレント光を光源2として使用しているために、遠方まで被照明領域4を鮮明に視認できることがわかった。
第2の実施形態は、被照明領域4に指標を表示するものである。
第3の実施形態は、ライン状の被照明領域4の長手方向の両端部に指標を表示するものである。
なお、上記のように、両端部に指標を表示するだけでなく、一方の端部だけに指標を表示してもよい。具体的には、光源に近い端部、すなわち被照明領域4の始点位置にのみ指標を表示してもよいし、光源から最遠方の端部、すなわち被照明領域4の終点位置にのみ指標を表示してもよい。
第4の実施形態は、被照明領域4を長手方向dlに沿って所定距離ごとに分断するような指標9を設けるものでる。
第5の実施形態は、光出射部近傍位置での色ずれが起きないようにしたものである。
第6の実施形態は、ライン状の被照明領域4の短手方向dwの幅を可変させるものである。
第6の実施形態による照明装置1は、図1や図7と同様の構成を備えており、被照明領域4の照明態様が第1の実施形態とは相違している以外は、第1の実施形態と共通する。第6の実施形態による照明装置1は、第1の実施形態と同様に、ライン状の被照明領域4を照明する。第6の実施形態による各ホログラム素子3は、図23に示すように、被照明領域4の短手方向dwに配置された複数の要素ホログラム素子3cを有する。あるいは、図7に示すように、複数のホログラム素子3を被照明領域4の短手方向dwに配置してもよい。以下では、複数のホログラム素子3が図1と同様に縦置きされており、かつ各ホログラム素子3が被照明領域4の短手方向dwに配置された複数の要素ホログラム素子3cを有する例を説明する。図23は、縦置きされた複数のホログラム素子3のうちの一つ、あるいは照明装置1内の単一のホログラム素子3の構造を示すものとして説明する。
第7の実施形態は、ライン状の被照明領域4の長手方向dlの長さや照明位置を可変させるものである。
第8の実施形態は、ライン状の被照明領域4の色を可変させるものである。
第9の実施形態は、センサの検出結果に基づいて、被照明領域4の照明態様を可変させるものであり、より具体的には、ライン状の被照明領域4の点滅、色、本数、幅などを切り替えるものである。
第10の実施形態は、センサ11の検出結果に基づいて、被照明領域4の照明態様を可変させるものであり、より具体的には、ライン状の被照明領域4の長さを切り替えるものである。
第11の実施形態は、センサ11の検出結果に基づいて、照明装置1からの照明光の照射角度を可変させるものである。
第12の実施形態は、センサ11の検出結果に基づいて、被照明領域4の照明態様を可変させるとともに、車両を制御するものである。より具体的には、第9の実施形態乃至第11の実施形態のいずれかの照明装置1と同様に照明態様を変化させると同時、または一定時間後に、照明装置1を搭載している車両を制御するものである。
Claims (25)
- 第1の方向および前記第1の方向と交わる第2の方向を有する被照明領域を照明する照明装置であって、
コヒーレント光を放射する光源と、
前記光源から入射された前記コヒーレント光を回折させる回折光学素子と、を備え、
前記回折光学素子は、前記被照明領域の前記第2の方向の幅が前記回折光学素子により近い側から前記被照明領域の前記第1の方向に沿って漸次に広がるように、入射された前記コヒーレント光を回折させる、照明装置。 - 前記回折光学素子にて回折された前記コヒーレント光の前記被照明領域の前記第2の方向における拡散角度は、前記被照明領域の前記第1の方向の全域において一定である、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記回折光学素子は、前記被照明領域の前記第1の方向における少なくとも一部に指標が表示されるように、入射された前記コヒーレント光を回折させる、請求項1又は2に記載の照明装置。
- 前記指標は、前記被照明領域の前記第1の方向において所定間隔ごとに表示され、
前記指標の照明態様は、前記被照明領域の照明態様とは異なる、請求項3に記載の照明装置。 - 前記指標は、前記被照明領域の前記第1の方向の端部に表示され、
前記指標の照明態様は、前記被照明領域の照明態様とは異なる、請求項3に記載の照明装置。 - 前記指標は、前記被照明領域を前記第1の方向に沿って所定距離ごとに分断するように配置される、請求項3に記載の照明装置。
- 前記光源は、波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を放射し、
前記回折光学素子は、
前記複数のコヒーレント光のそれぞれに対応づけて設けられ、それぞれが対応するコヒーレント光を回折させて前記被照明領域を照明する複数の回折領域と、
前記複数の回折領域のそれぞれで回折されたコヒーレント光を合成する合成光学系と、を有し、
前記被照明領域は、前記合成光学系にて合成されたコヒーレント光にて照明される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記光源は、波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を放射し、
前記回折光学素子は、前記複数のコヒーレント光が入射される回折面を有し、
前記回折面には、前記複数のコヒーレント光のそれぞれを回折する複数の要素回折領域が混ざり合って配置されており、
前記複数の要素回折領域のそれぞれは、前記被照明領域を照明する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記光源および前記回折光学素子は、前記被照明領域の照明態様を可変させる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記回折光学素子は、前記被照明領域内の前記第2の方向に配置された、それぞれ相違する部分領域を照明する複数の回折領域を有し、
前記光源は、前記複数の回折領域のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域の前記第2の方向の幅を可変させる、請求項9に記載の照明装置。 - 前記回折光学素子は、前記被照明領域内の前記第2の方向に配置された、それぞれ相違する部分領域を照明する複数の回折領域を有し、
前記光源は、前記複数の回折領域のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域を前記第2の方向に分離する数を可変させる、請求項9に記載の照明装置。 - 前記回折光学素子は、前記被照明領域内の前記第1の方向における、それぞれ相違する部分領域を照明する複数の回折領域を有し、
前記光源は、前記複数の回折領域のそれぞれにコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域の前記第1の方向における照明長さを可変させる、請求項9に記載の照明装置。 - 前記光源は、前記回折光学素子へのコヒーレント光の入射角度を切り替えることにより、前記被照明領域の前記第1の方向における照明位置を可変させる、請求項9に記載の照明装置。
- 当該照明装置の出射光軸の方向を切り替えることにより、前記被照明領域の前記第1の方向における照明位置を可変させる、請求項9に記載の照明装置。
- 前記光源は、波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を放射し、
前記回折光学素子は、前記複数のコヒーレント光のそれぞれに対応づけて設けられ、それぞれが対応するコヒーレント光を回折させる複数の回折領域を有し、
前記光源は、前記複数の回折領域に、対応するコヒーレント光を入射させるか否かを切り替えることにより、前記被照明領域の照明色を可変させる、請求項9に記載の照明装置。 - 当該照明装置周辺の環境情報を取得する検出部を備え、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて取得された前記環境情報に基づいて、前記被照明領域の照明態様を可変させる、請求項9乃至15のいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記被照明領域は、道路を走行する車両の進行方向に沿って、前記道路の路肩寄りの一部を照明する領域であり、
前記検出部は、前記車両のタイヤが前記被照明領域よりも路肩側にはみ出したか否かを検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて、前記車両のタイヤが前記被照明領域よりも路肩側にはみ出したことが検出されると、前記被照明領域の照明態様を変更する、請求項16に記載の照明装置。 - 前記被照明領域は、道路を走行する車両の進行方向に沿って、前記道路の一部を照明する領域であり、
前記検出部は、前記車両の走行方向前方の障害物を検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて前記障害物が検出されると、前記被照明領域の照明態様を変更する、請求項16に記載の照明装置。 - 前記被照明領域は、道路を走行する車両の進行方向に沿って、前記道路の一部を照明する領域であり、
前記検出部は、前記車両の走行方向前方の幅狭箇所を通過可能か否かを検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部による検出結果に応じて、前記被照明領域の照明態様を変更する、請求項16に記載の照明装置。 - 前記被照明領域は、道路を走行する車両の進行方向に沿って、前記道路の一部を照明する領域であり、
前記検出部は、前記車両の速度および加速度の少なくとも一方を検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて検出された前記車両の速度および加速度の少なくとも一方に基づいて、前記被照明領域の表示対象を変更する、請求項16に記載の照明装置。 - 前記被照明領域は、道路を走行する車両の進行方向に沿って、前記道路の一部を照明する領域であり、
前記検出部は、前記車両の走行方向前方の坂を検出し、
前記光源および前記回折光学素子は、前記検出部にて前記坂が検出されると、前記坂の傾斜角度に応じて、前記被照明領域の照明態様を変更する、請求項16に記載の照明装置。 - それぞれ異なる波長域のコヒーレント光を回折する複数種類の要素ホログラム素子を複数個ずつ備え、これら要素ホログラム素子が互いに交わる第1の方向および第2の方向に配置されたホログラム素子であって、
前記第1の方向および前記第2の方向に隣接して配置される2つの要素ホログラム素子は、それぞれ異なる波長域のコヒーレント光を回折するとともに、第3の方向および前記第3の方向と交わる第4の方向を有する被照明領域の前記第4の方向の幅が前記ホログラム素子により近い側から前記被照明領域の前記第3の方向に沿って漸次に広がる回折特性を有する、ホログラム素子。 - 複数個ずつ設けられる前記複数種類の要素ホログラム素子は、赤色の波長域のコヒーレント光を回折する要素ホログラム素子、緑色の波長域のコヒーレント光を回折する要素ホログラム素子、青色の波長域のコヒーレント光を回折する要素ホログラム素子を同数ずつ有する、請求項22に記載のホログラム素子。
- 互いに交わる第1の方向および第2の方向に隣接して配置される第1の要素ホログラム素子、第2の要素ホログラム素子および第3の要素ホログラム素子を有するホログラム素子であって、
前記第1の要素ホログラム素子は第1の波長域のコヒーレント光を回折し、
前記第2の要素ホログラム素子は前記第1の波長域のコヒーレント光とは異なる第2の波長域のコヒーレント光を回折し、
前記第3の要素ホログラム素子は前記第1の波長域および前記第2の波長域のコヒーレント光とは異なる第3の波長域のコヒーレント光を回折し、
前記第1乃至第3の要素ホログラム素子のそれぞれは、第3の方向および前記第3の方向と交わる第4の方向を有する被照明領域の前記第4の方向の幅が前記ホログラム素子により近い側から前記被照明領域の前記第3の方向に沿って漸次に広がる回折特性を有する、ホログラム素子。 - 照明装置周辺の環境情報を取得し、
前記取得された環境情報に基づいて、光源から回折光学素子にコヒーレント光を入射させ、
前記回折光学素子は、第1の方向および前記第1の方向と交わる第2の方向を有する被照明領域の前記第2の方向の幅が前記回折光学素子により近い側から前記被照明領域の前記第1の方向に沿って漸次に広がるように、入射されたコヒーレント光に応じた回折を行って、前記被照明領域の照明態様を可変させ、
前記取得された環境情報に基づいて車両を制御する、車両制御方法。
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