JP7036262B2 - 導光板、車両用灯具 - Google Patents
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Description
90-Arctan(x/2L)>W
および
90-Arctan(x/L)≦W
が満たされ、前記xは、前記入射面と、前記光路偏向部群の中間点と、の間の距離であり、前記中間点は、前記光路偏向部群に含まれる光路偏向部のうち、前記入射面に最も近いものの位置と、前記入射面から最も遠いものの位置と、の中間点であり、該導光板は、前記出射面側から見て該導光板の奥側または手前側の空間上に立体画像を表示する。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
まず、図1~図5を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。
次に、図6~図10を用いて、本発明の具体的な構成の例について説明する。
図10は、角度範囲の重畳について説明するために用いるパラメータを示す上面図である。図11は、角度範囲の重畳について説明するために用いるパラメータを示す平面図である。
x=84:L=0.0115θ2+1.6395θ+1.4331
x=50:L=0.0054θ2+1.0079θ+0.6616
x=30:L=0.0032θ2+0.6016θ+0.3894
これらの近似式から、角度θの2次の項、1次の項、および0次の項の係数は、いずれも距離xの値に比例していると考えられる。
角度θの2次の項:k2=0.0002x-0.0019
角度θの1次の項:k1=0.0192x+0.036
角度θの0次の項:k0=0.0197x-0.2481
上記の式においては便宜上、角度θの2次の項、1次の項、および0次の項の係数を順にk2、k1、k0としている。
L>(0.0002x-0.0019)θ2+(0.0192x+0.036)θ+(0.0197x-0.2481)
と表される。
L>(0.0002x-0.0019)θ2+(0.0192x+0.036)θ+(0.0197x-0.2481)-10
としてもよい。上記の式における「-10」は、実験データにより決定した値である。また、上記2種の間隔Lの条件はいずれも例であり、適宜変更されてもよい。
図9に示すように、結像角度を+90°から-90°まで変化させた場合に、画像を結像させる光の光源が2回切り替わるためには、間隔L、距離xおよび屈折率nが以下の式90-Arctan(x/2L)≦W
および
90-Arctan(x/L)≦W
を満たす必要がある。
以上のとおり、本実施形態の光デバイス1Aによれば、立体画像を形成する光の光源が結像角度に応じて切り替わる。このため、立体画像を、第1角度範囲A1、第2角度範囲A2および第3角度範囲A3からなる広い角度範囲から視認することができる。したがって、結像角度の絶対値が大きい範囲における、結像される画像に生じるボケを抑制できる。
(第1の変形例)
図15は、本発明の第1の変形例に係る光デバイス1Bにおける、結像角度と光源との関係を示す図である。光デバイス1Bにおいては、上述した間隔Lおよび距離xが光デバイス1Aにおける値と異なる。光デバイス1Bにおいては、結像角度の絶対値が小さい第2角度範囲A6と、第2角度範囲A6よりも小さい第1角度範囲A5とで、それぞれ異なる光源の光が立体画像Iを構成する。一方、結像角度が第2角度範囲A6よりも大きくなる角度範囲では、立体画像Iが結像されない。この場合、結像角度を+90°から-90°まで変化させると、立体画像Iを形成する光源は、第1角度範囲A5から第2角度範囲A6に移動したときに1回だけ切り替わる。第1角度範囲A5は、例えば-80°以上かつ-30°未満の範囲であってよい。また、第2角度範囲A6は、例えば-30°より大きく、かつ+10°以下の範囲であってよい。
90-Arctan(x/2L)>W
および
90-Arctan(x/L)≦W
を満たす必要がある。これらの式はそれぞれ、第3光源2Cから光が広がる範囲内に第1光路偏向部21が含まれず、第2光源2Bから光が拡がる範囲内に第1光路偏向部21が含まれることを示す。
図16は、本発明の第2の変形例に係る光デバイス1Cにおける、結像角度と光源との関係を示す図である。光デバイス1Cにおいては、上述した間隔Lおよび距離xが光デバイス1Aおよび1Bにおける値と異なる。光デバイス1Cにおいては、結像角度の絶対値が小さい第1角度範囲A7においてのみ立体画像Iが構成される。ここで、光デバイス1Cにおいて、第1光路偏向部21(図7参照)は、第1光源2Aから導光板10に入射された光のみを光路偏向することで空間に立体画像I1(第1画像)を結像させる。また、第2光路偏向部22(図7参照)は、第2光源2Bから導光板10に入射された光のみを光路偏向することで空間に立体画像I2(第2画像)を結像させる。換言すれば、第1光路偏向部または第2光路偏向部が第1光源および第2光源の両方を光路偏向しない。結像角度が第1角度範囲A7を外れる角度範囲の空間には、立体画像Iが結像されない。第1角度範囲A7は、例えば-35°以上かつ+35°以下の範囲となる。
90-Arctan(x/2L)>W
および
90-Arctan(x/L)>W
を満たす必要がある。これらの式はそれぞれ、第3光源2Cおよび第2光源2Bから光が拡がる範囲内に、第1光路偏向部21が含まれないことを示す式である。
本発明の一態様に係る導光板において、光路偏向部群20は、図18に示した右目用表示パターン111ba・112b・113bおよび左目用表示パターン111a・112a・113aと同様の右目用表示パターンおよび左眼用表示パターンを含んでもよい。この場合、右目用表示パターンは右目用画像を結像させ、左目用表示パターンは左目用画像を結像させる。この場合、第1光路偏向部21~第4光路偏向部24により結像される立体画像I1~I4を、立体感のある画像とすることができる。
図17の(a)および(b)は、それぞれ本発明の第4の変形例について説明するための図である。なお、図17の(a)および(b)においては、簡単のため、光源2を1つのみ図示している。
なお、本発明は以下のようにも表現可能である。
90-Arctan(x/2L)>W
および
90-Arctan(x/L)≦W
が満たされる。
90-Arctan(x/2L)≦W
および
90-Arctan(x/L)≦W
が満たされる。
90-Arctan(x/2L)>W
および
90-Arctan(x/L)>W
が満たされる。
2 光源
2A 第1光源
2B 第2光源
2C 第3光源
10 導光板
20 光路偏向部群
21 第1光路偏向部
22 第2光路偏向部
AA、A1、A5 第1角度範囲
AB、A2、A6 第2角度範囲
A3 第3角度範囲
100 車両用灯具
Claims (4)
- 入射された光を導光し、導光された光を光路偏向して出射面から出射させることにより空間上に画像を結像させる導光板において、
前記導光板は、前記光を光路偏向する光路偏向部群を備え、
前記光路偏向部群は、
所定の位置に配置される第1光源から前記導光板に入射された光を光路偏向することで、前記出射面に直交しかつ前記導光板の側面に平行な基準面に対して所定の第1角度範囲の空間に画像を結像させ、かつ、
前記第1光源の位置から離隔した位置に配置される第2光源から前記導光板に入射された光を光路偏向することで、前記基準面に対して所定の第2角度範囲の空間に画像を結像させ、
前記第1角度範囲と、前記第2角度範囲とは、互いに離隔しているか、または互いに接しており、
前記第1光源と前記第2光源との間隔をL、前記光が前記導光板に入射する入射面と前記光路偏向部群との距離をx、前記導光板の屈折率をn、前記第1光源および前記第2光源からの光の拡がる角度をWとした場合、以下の式
90-Arctan(x/2L)>W
および
90-Arctan(x/L)≦W
が満たされ、
前記xは、前記入射面と、前記光路偏向部群の中間点と、の間の距離であり、
前記中間点は、前記光路偏向部群に含まれる光路偏向部のうち、前記入射面に最も近いものの位置と、前記入射面から最も遠いものの位置と、の中間点であり、
該導光板は、前記出射面側から見て該導光板の奥側または手前側の空間上に立体画像を表示することを特徴とする導光板。 - 前記光路偏向部群は、右目用表示パターンと左目用表示パターンとを含み、
前記右目用表示パターンは右目用画像を結像させ、前記左目用表示パターンは左目用画像を結像させることを特徴とする請求項1に記載の導光板。 - 前記画像は、前記第1光源から前記第2光源に向かう方向において、同じデザインまたは互いに相似であるデザインが互いに離隔して繰り返される画像であることを特徴とする請求項1または2に記載の導光板。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の導光板を備えることを特徴とする車両用灯具。
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