JP6555461B2 - Optical system - Google Patents
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Description
本発明は、照明及び表示可能な光学システムに関するものである。 The present invention relates to an illumination and displayable optical system .
従来、車両が走行中の車線を認識し、走行すべき車線を案内する案内装置が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a guidance device that recognizes a lane in which a vehicle is traveling and guides the lane to be traveled has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された技術は、予め記憶された情報に基づいて進行方向を画面に指示するものであって、周囲の情報を教えてくれるものではない。また、情報を画面に表示するため、運転者は運転中の進行方向から視線をずらす必要があった。
However, the technique described in
本発明は、走行中の車両前方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システムを提供する。 The present invention provides an optical system that allows a driver to accurately grasp information by projecting information ahead of the traveling vehicle to the outside of the vehicle.
上記目的を達成する本発明にかかる光学システムは、
車両に搭載され、光を照射する照射部と、
車両前方の信号の色の情報を送信する送信部と、
前記送信部から送信された前記車両前方の信号の色の情報を受信する受信部と、
前記照射部が前記車両前方の信号の色の照明光を前記車両の室外に投影するように制御する制御部と、
を備え、
前記照射部は、
前記車両に搭載され、コヒーレント光を発光する発光部と、
少なくとも、照明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表示の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前記コヒーレント光を拡散する拡散部と、
を有し、
前記制御部は、前記受信部が受信した前記車両前方の信号の色の情報に応じて、前記第1拡散素子領域を含むように光を照射させ、前記車両前方の信号の色の照明光を前記車両の室外に投影するように前記照射部を制御する
ことを特徴とする。
An optical system according to the present invention that achieves the above object is as follows.
An irradiating unit mounted on a vehicle and irradiating light;
A transmission unit for transmitting color information of a signal in front of the vehicle;
A receiver that receives color information of a signal in front of the vehicle transmitted from the transmitter;
A control unit that controls the illumination unit to project illumination light of a signal color in front of the vehicle outside the vehicle; and
Equipped with a,
The irradiation unit is
A light emitting unit mounted on the vehicle for emitting coherent light;
At least a first diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which illumination information is recorded and a second diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which display information different from the first diffusing element region is recorded A diffusing unit that divides the coherent light emitted by the light emitting unit;
Have
The control unit emits light so as to include the first diffusion element region according to the color information of the signal ahead of the vehicle received by the reception unit, and emits illumination light of the color of the signal ahead of the vehicle The irradiation unit is controlled to project outside the vehicle .
また、本発明にかかる光学システムは、
前記送信部は、前記車両前方の車線の種類の情報を送信し、
前記受信部は、前記車両前方の車線の種類を受信し、
前記制御部は、前記車両前方の車線の種類の矢印を前記発光部に発光させる
ことを特徴とする。
Moreover, the optical system according to the present invention includes:
The transmission unit transmits information on the type of lane ahead of the vehicle,
The receiving unit receives the type of lane ahead of the vehicle,
The said control part makes the said light emission part light-emit the arrow of the kind of lane ahead of the said vehicle.
また、本発明にかかる光学システムは、
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と、
を備える
ことを特徴とする。
Moreover, the optical system according to the present invention includes:
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;
It is characterized by providing.
本発明にかかる光学システムによれば、走行中の車両前方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となる。 According to the optical system of the present invention, it is possible to cause the driver to accurately grasp the information by projecting information ahead of the traveling 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、本実施形態の光学システムの第1実施例の第1作動状態を示す。図2は、図1の作動状態を運転席から見た図を示す。 FIG. 1 shows a first operating state of a first example of the optical system according to the present embodiment. FIG. 2 shows a view of the operating state of FIG. 1 as viewed from the driver's seat.
本実施形態の光学装置1を含む光学システム100は、周囲の情報を送信する送信部101を有し、光学装置1にその情報に応じた照明又は表示をさせる。本実施形態の光学装置1は、車両Cに搭載され、照射対象物、すなわち道路Dの路面に照明、文字、又は記号等を照射する。例えば、第1実施例の光学システム100では、前方の信号Sに応じて光学装置1が自車両Cの前下方に前方の信号Sの色の照明11を照射する。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
乗車中、図1に示すように信号Sが赤色で前車両Cfの後に自車両Cが停車している際、図2に示すように前車両Cfの車体で前方の信号Sが見えない場合がある。第1実施例の光学装置1は、自車両Cの前下方に前方の信号Sの色を照明するので、このような場合に、自車両Cの前下方に赤色の照明11が照射される。したがって、前車両Cfの車体で前方の信号Sが見えない場合であっても、前方の信号Sが赤色であることを認識することが可能となる。その結果、もし前車両Cfが間違えて前進したとしても、つられて前進することがないので、追突等の事故を防止することが可能となる。なお、照明11は、前車両Cfの車体後方の一部を含んで照射されてもよい。
1, when the signal S is red as shown in FIG. 1 and the host vehicle C stops after the front vehicle Cf, the front signal S may not be seen on the vehicle body of the front vehicle Cf as shown in FIG. is there. Since the
また、第1実施例の光学システム100は、信号Sの色の情報を送信する送信部101を有する。第1実施例では、送信部101は、信号Sに設けられているが、信号Sが設置された交差点付近のもので、信号Sの色を取得でき、送信できるものであれば何でもよい。
The
図3は、本実施形態の光学システムの第1実施例の第2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. 3 shows a second operating state of the first example of the optical system of the present embodiment. 4 shows a view of the operating state of FIG. 3 as seen from the driver's seat.
第1実施例の光学システム100は、図3に示すように、前方の信号Sが青になった場合、自車両Cの前下方に青色の照明12を照射する。すなわち、図4に示すように前車両Cfの車体で前方の信号Sが見えない場合であっても、前方の信号Sが青色であることを認識することが可能となる。その結果、もし前車両Cfが停止したままの場合、前車両Cfに前進を促すことが可能となる。なお、照明12は、前車両Cfの車体後方の一部を含んで照射されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
このように、本実施形態の光学システム100によれば、運転者に周囲の情報を的確に把握させることが可能となる。例えば、前方の信号の情報を照射することによって、運転者に情報を認知させることが可能となる。
As described above, according to the
図5は、本実施形態の光学システムのシステム構成図である。 FIG. 5 is a system configuration diagram of the optical system of the present embodiment.
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101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、受信部5と、記憶部6と、制御部7と、を備える。図5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
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、本件では照明又は矢印であるが、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.
受信部5は、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。本実施形態の受信部5は、信号の色、車線の右左折の情報等を受信する。
The receiving
記憶部6は、受信部5の受信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 storage unit 6 stores an area of the
制御部7は、受信部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
送信部101は、光学装置1の受信部5に情報を無線で送信する。図1に示す例では、送信部101は、信号Sに設けられているが、信号Sが設置された交差点付近のもので、信号Sの色を取得でき、送信できるものであれば何でもよい。
The
図6は、本実施形態の光学システムの第1実施例に関連する例の作動状態を示す。 FIG. 6 shows an operational state of an example related to the first example of the optical system of the present embodiment.
図6に示す例では、送信部101から送信された前方の信号Sの色に応じて自車両Cの後下方にも前方の信号Sの色を照明する。すなわち、前方の信号Sに応じて、自車両Cの前下方に前照明11f、自車両Cの後下方に後照明11bを照射する。このように、自車両Cの後下方に前方の信号Sの色を照明することによって、後方の車両に前方の信号Sの色を認識させることができ、追突等の事故を防止することが可能となる。なお、前下方又は後下方のみに照射してもよい。
In the example illustrated in FIG. 6, the color of the front signal S is also illuminated behind the host vehicle C in accordance with the color of the front signal S transmitted from the
図7は、本実施形態の光学システムの第2実施例の第1作動状態を示す。図8は、図7の作動状態を運転席から見た図を示す。 FIG. 7 shows a first operating state of the second example of the optical system of the present embodiment. FIG. 8 shows a view of the operating state of FIG. 7 as viewed from the driver's seat.
本実施形態の光学装置1を含む光学システム100は、周囲の情報を送信する送信部101を有し、光学装置1にその情報に応じた照明又は表示をさせる。本実施形態の光学装置1は、車両Cに搭載され、室外の道路Dの路面に矢印13を照射する。例えば、第2実施例では、前方の直進車線又は右左折車線に応じて自車両Cの前下方に車線の種類の矢印13を照射する。
The
乗車中、図7に示すように前車両Cfの後に自車両Cが走行している際、図8に示すように前車両Cfの車体で前方の車線表示Rが見えない場合がある。第2実施例の光学装置1は、自車両Cの前下方に前方の車線の種類を照射するので、このような場合に、自車両Cの前下方に矢印13が照射される。したがって、前車両Cfの車体で前方の車線表示Rが見えない場合であっても、前方の車線表示Rを認識することが可能となる。その結果、もし前車両Cfが右折車線を前進し、右折のためブレーキをかけたとしても、運転者は右折車線を走行していることを認識しているので、追突等の事故を防止することが可能となる。なお、矢印13は、前車両Cfの車体後方の一部を含んで照射されてもよい。
When the host vehicle C is traveling after the front vehicle Cf as shown in FIG. 7 while riding, the front lane display R may not be visible on the vehicle body of the front vehicle Cf as shown in FIG. Since the
また、本実施形態の光学装置1を含む光学システム100は、車線の種類の情報を送信する送信部101を有する。送信部101は、信号S、照明灯L、又は標識M等に設ければよい。
The
さらに、本実施形態の光学装置1を含む光学システム100では、照射される矢印は、全車線の情報であっても、車両Cが走行している車線のみの情報であってもよい。
Furthermore, in the
図9は、本実施形態の光学システムの第2実施例に関連する例の作動状態を示す。 FIG. 9 shows an operational state of an example related to the second example of the optical system of the present embodiment.
図9に示す例では、送信部101送信された車線の種類に応じて自車両Cの後下方に前方の車線表示Rの内容を照明する。すなわち、前方の車線表示Rに応じて、自車両Cの後下方に矢印13を照射する。このように、自車両Cの後下方に前方の車線表示Rを照明することによって、後方の車両に前方の車線の種類を認識させることができ、追突等の事故を防止することが可能となる。なお、前下方及び後下方の両方に照射してもよい。
In the example shown in FIG. 9, the content of the front lane display R is illuminated behind the host vehicle C in accordance with the type of lane transmitted from 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10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11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. 10 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5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
このような第1実施形態の照射部10において、例えば、図10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11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を透過して矢印13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及び矢印15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。
With the configuration as described above, a single
図12は、第1実施形態の照射部の他の例を示す。 FIG. 12 shows another example of the irradiation unit of the first embodiment.
図12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. 12, the
図13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14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. 13 illustrates an example of a unit unit of the irradiation unit according to the second embodiment. FIG. 14 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14(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. 14A, when the laser light from the first
また、図14(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. 14B, when the laser light from the second
また、図14(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。
As shown in FIG. 14C, 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5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。
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15は、第2実施形態の照射部による照明を示す。 FIG. 15 shows illumination by the irradiation unit of the second embodiment.
図14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15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15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. 15, 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16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17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. 16 is a side view of the irradiation unit in the first state according to the third embodiment. FIG. 17 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18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. 18 is a front view of the irradiation unit in the second state according to the third embodiment.
図17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18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5に示した受信部5から切替の信号が制御部7に入力される。制御部7は、受信部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、受信部5から車線の種類の信号が制御部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 lane type signal is input from the receiving
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前方の情報を受信する受信部5と、車
両に搭載され、光を照射する発光部2と、受信部5が受信した車両C前方の情報に応じて、発光部2が車両C前方の情報を照射対象物に投影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、受信部5は、車両C前方の信号Sの色を受信し、制御部7は、車両C前方の信号Sの色の照明光を発光部2に発光させるので、前車両Cfの車体で前方の信号Sが見えない場合であっても、前方の信号Sが赤色であることを認識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、受信部5は、車両C前方の車線の種類を受信し、制御部7は、車両C前方の車線の種類を示す矢印を発光部2に発光させるので、前車両Cfの車体で前方の車線表示Rが見えない場合であっても、前方の車線表示Rを認識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、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する拡散部4を有し、拡散部4は、発光部2が発光するコヒーレント光を拡散させるので、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。
In addition, 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拡散素子領域及び第2拡散素子領域のうち少なくとも1つを含むように光を走査させる走査部3と、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
さらに、本実施形態の光学システム100によれば、情報を送信する送信部101と、送信部101から送信された情報に応じて、発光部2が車両C前方の情報を車両Cの室外に投影する光学装置1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。
Furthermore, according to the
以上、光学装置1及び光学システム100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…受信部
6…記憶部
7…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
車両前方の信号の色の情報を送信する送信部と、
前記送信部から送信された前記車両前方の信号の色の情報を受信する受信部と、
前記照射部が前記車両前方の信号の色の照明光を前記車両の室外に投影するように制御する制御部と、
を備え、
前記照射部は、
前記車両に搭載され、コヒーレント光を発光する発光部と、
少なくとも、照明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表示の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前記コヒーレント光を拡散する拡散部と、
を有し、
前記制御部は、前記受信部が受信した前記車両前方の信号の色の情報に応じて、前記第1拡散素子領域を含むように光を照射させ、前記車両前方の信号の色の照明光を前記車両の室外に投影するように前記照射部を制御する
ことを特徴とする光学システム。 An irradiating unit mounted on a vehicle and irradiating light;
A transmission unit for transmitting color information of a signal in front of the vehicle;
A receiver that receives color information of a signal in front of the vehicle transmitted from the transmitter;
A control unit that controls the illumination unit to project illumination light of a signal color in front of the vehicle outside the vehicle; and
Equipped with a,
The irradiation unit is
A light emitting unit mounted on the vehicle for emitting coherent light;
At least a first diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which illumination information is recorded and a second diffusing element region comprising a set of element diffusing elements in which display information different from the first diffusing element region is recorded A diffusing unit that divides the coherent light emitted by the light emitting unit;
Have
The control unit emits light so as to include the first diffusion element region according to the color information of the signal ahead of the vehicle received by the reception unit, and emits illumination light of the color of the signal ahead of the vehicle The optical system , wherein the irradiation unit is controlled to project outside the vehicle .
前記受信部は、前記車両前方の車線の種類を受信し、
前記制御部は、前記車両前方の車線の種類の矢印を前記発光部に発光させる
ことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。 The transmission unit transmits information on the type of lane ahead of the vehicle,
The receiving unit receives the type of lane ahead of the vehicle,
The optical system according to claim 1, wherein the control unit causes the light emitting unit to emit an arrow indicating the type of lane ahead of the vehicle.
を備える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学システム。 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;
The optical system according to claim 1, further comprising:
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