JP7492665B2 - 照明装置、車両及び光の照射方法 - Google Patents
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Description
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。
図2は、照明装置における光源及びリフレクターを示す上面図である。
図3は、横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。
本実施形態に係る照明装置100は、光源110と、リフレクター120と、アクチュエータ130と、制御部140と、を備える。
図4は、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
図5は、図4の状態からリフレクターを回転させた状態において、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
図6は、図5の状態からリフレクターを更に回転させた状態において、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
図7Aは、照明装置が前方に配置された車両を示す上面図である。
図7Bは、照明装置が側方に配置された車両を示す上面図である。
照明装置100は、例えば、図7A及び図7Bに示すように、車両Mに搭載される。この場合、路面が描画面Pに相当する。
照明装置100は、光源110と、リフレクター120と、アクチュエータ130と、制御部140と、を備える。リフレクター120は、光源110から離れる方向に凹であり、光源110から出射した光が入射する反射面121aを有する。アクチュエータ130は、光源110を通る軸を回転軸Dとしてリフレクター120を回転可能である。制御部140は、アクチュエータ130を制御してリフレクター120を回転させつつ、リフレクター120の回転角度ψに応じて光源110をリフレクター120の回転周期Trよりも短い時間Δt1に亘って点灯させる。反射面121aから出射する光L11の照射方向は、回転軸Dが延びる方向に対して傾斜している。そのため、反射面121aから出射する光L11の照射方向を、時間的に変化させることができる。これにより、少ない部品点数でパターンK1を描画面上に描画できる照明装置100を実現できる。
次に、第2の実施形態について説明する。
図8は、本実施形態に係る照明装置を示す部分断面図である。
図9は、照明装置におけるリフレクターを示す斜視図である。
図10は、光源、リフレクター、及び遮光部材を示す上面図である。
本実施形態に係る照明装置200は、リフレクター220の構成及び遮光部材260を更に備える点において、第1の実施形態に係る照明装置100と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第1の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第1の実施形態と同様である。後述する他の実施形態についても同様である。
図11は、横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。
図12は、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
リフレクター220は、第1反射面221aの周囲に配置され、光源110から離れる方向に凹であり、光源110から出射した光が入射する第2反射面222aを更に有する。第2反射面222aから出射する光の照射方向は、回転軸Dが延びる方向に対して傾斜している。回転軸Dと直交する平面(描画面P)上において、第1反射面221aから出射する光L21の中心r21と回転軸Dとの第1距離D1は、第2反射面222aから出射する光L22の中心r22と回転軸Dとの第2距離D2と異なる(すなわち、D2≠D1である)。そのため、2重の円弧状のパターンK2を描画できる。
次に、第3の実施形態について説明する。
図13は、本実施形態に係る照明装置を示す斜視図である。
本実施形態に係る照明装置300は、光源310及びリフレクター320の構成、並びに、反射部材370を更に備える点において第1の実施形態に係る照明装置100と相違する。
上面視における波長変換部材312の形状は、本実施形態では中心角が90度の扇形である。ただし波長変換部材の上面視における形状は、上記に限定されず、三角形又は四角形等の多角形であってもよい。上面視において波長変換部材312は、第2象限P2に配置されている。
図15では、リフレクター320の第3反射部323、第4反射部324、第5反射部325、及び第6反射部326を省略している。
第1反射部321の表面は、図15に示すように、光源310から出射した光が入射する第1反射面321aと、第1反射面321aの反対側に位置する上面321bと、を含む。上面321bには、図13に示すようにマーカ321cが設けられている。
図16では、リフレクター320の第1反射部321、第2反射部322、第5反射部325、及び第6反射部326を省略している。
第3反射部323の表面は、光源310から出射した光が入射する第3反射面323aを含む。第3反射面323aは、長軸F33a及び短軸F33bが回転軸Dが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた第3楕円E33を、長軸F33aを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
図17では、リフレクター320の第1反射部321、第2反射部322、第3反射部323、及び第4反射部324を省略している。
第5反射部325の表面は、光源310から出射した光が入射する第5反射面325aを含む。第5反射面325aは、長軸F35a及び短軸F35bが回転軸Dが延びる方向に対して傾斜する方向に延びた第5楕円E35を、長軸F35aを中心軸として回転させることにより得られる面の一部である。
第2反射面322aから出射する光L32の中心r32(焦点e32)と回転軸Dとの第2距離D2は、第1反射面321aから出射する光L31の中心r31(焦点e31)と回転軸Dとの第1距離D1よりも短い。第3反射面323aから出射する光L33の中心r33(焦点e33)と回転軸Dとの第3距離D3は、第1距離D1よりも短く、第2距離D2よりも長い。第4反射面324aから出射する光L34の中心r34(焦点e34)と回転軸Dとの第4距離D4は、第3距離D3よりも短く、第2距離D2よりも長い。第5反射面325a及び第6反射面326aから出射する光L35、L36の中心r35(焦点e35)と回転軸Dとの第5距離D5は、第3距離D3よりも短く、第4距離D4よりも長い。すなわち、D2<D4<D5<D3<D1である。ただし、D1<D3<D5<D4<D2であってもよい。
図18は、横軸に時間をとり、縦軸に入力電流値をとって、光源への入力信号を示すグラフである。
図19は、照明装置から出射した光を模式的に示す上面図である。
先ず、制御部140は、アクチュエータ130を制御して、リフレクター320を回転周期Tr3で回転させる。
リフレクター320は、回転軸Dを中心とする円周方向における位置が第1反射面321aの位置と異なり、光源310から離れる方向に凹であり、光源310から出射した光が入射する第3反射面323aを更に有する。第3反射面323aから出射する光L33の照射方向は、回転軸Dが延びる方向に対して傾斜している。回転軸Dと直交する平面(描画面P)上において、第3反射面323aから出射する光の中心r33と回転軸Dとの第3距離D3は、第1反射面321aから出射する光の中心r31と回転軸Dとの第1距離D1と異なる(すなわち、D3≠D1である)。そのため、照明装置200は、直径が異なる2種類の円弧を描画できる。
次に、第4の実施形態について説明する。
図20は、本実施形態に係る照明装置を示す断面図である。
本実施形態に係る照明装置400は、光源110とリフレクター120との間に、コリメート光学系480が設けられている点で相違する。
110、310:光源
111、311:発光素子
112、312:波長変換部材
113、313:筐体
114、314:端子
120、220、320:リフレクター
121a:反射面
121b:上面
121c、221c、321c:マーカ
130:アクチュエータ
131:シャフト
132:モータ
140:制御部
150:検出器
221、321:第1反射部
221a、321a:第1反射面
222、322:第2反射部
222a、322a:第2反射面
223、323:第3反射部
223a、323a:第3反射面
224、324:第4反射部
224a、324a:第4反射面
260:遮光部材
312a:第1領域
312b:第2領域
312c:第3領域
325:第5反射部
325a:第5反射面
326:第6反射部
326a:第6反射面
370:反射部材
371:下面
372:上面
373:第1ミラー面
374:第2ミラー面
480:コリメート光学系
C:波長変換部材の中心
D:回転軸
D1:第1距離
D2:第2距離
D3:第3距離
D4:第4距離
D5:第5距離
E21、E31:第1楕円
E22、E32:第2楕円
E33:第3楕円
E34:第4楕円
E35:第5楕円
E36:第6楕円
F11、F21a、F22a、F31a、F32a、F33a、F34a、F35a、F36a:長軸
F12、F21b、F22b、F31b、F32b、F33b、F34b、F35b、F36b:短軸
G:回転方向
H0:基準線
J1~J5、Jn-1、Jn:領域
K:パターン
L11、L21~L24、L31~L36:光
M:車両
P:描画面(回転軸と直交する平面)
P1:第1象限
P2:第2象限
P3:第3象限
P4:第4象限
Tr、Tr2、Tr3:回転周期
Td、Td2、Td3:点灯周期
X:第2方向
Y:第1方向
e11、e12、e20~e22、e30~e35:焦点
r11、r12、r21~r24、r31~r35:光の中心
Δt1、Δt21、Δt31:時間
Δt2、Δt22、Δt32:所定時間
ψ:回転角度
Claims (16)
- 光源と、
前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第1反射面と、前記第1反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第2反射面と、を有するリフレクターと、
前記光源を通る軸を回転軸として前記リフレクターを回転可能なアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御して前記リフレクターを回転させつつ、前記リフレクターの回転角度に応じて前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させる制御部と、
を備え、
前記第1反射面から出射する光の照射方向、及び、前記第2反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
前記回転軸と直交する平面上において、前記第1反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第1距離は、前記第2反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第2距離と異なる照明装置。 - 前記リフレクターは、前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第1反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第3反射面を更に有し、
前記第3反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
前記回転軸と直交する平面上において、前記第3反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第3距離は、前記第1反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第1距離と等しい請求項1に記載の照明装置。 - 前記リフレクターは、
前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第1反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第3反射面と、
前記第3反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第4反射面と、
を更に有し、
前記第3反射面から出射する光の照射方向及び前記第4反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
前記平面上において、前記第3反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第3距離は、前記第1距離と等しく、前記第4反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第4距離は、前記第2距離と等しい請求項1に記載の照明装置。 - 前記第1反射面及び前記第3反射面は、前記円周方向に等間隔で配列されている請求項2または3に記載の照明装置。
- 前記リフレクターは、前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第1反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第3反射面を更に有し、
前記第3反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
前記回転軸と直交する平面上において、前記第3反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第3距離は、前記第1反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第1距離と異なる請求項1に記載の照明装置。 - 前記リフレクターは、
前記回転軸を中心とする円周方向における位置が前記第1反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第3反射面と、
前記第3反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第4反射面と、
前記円周方向における位置が前記第1反射面及び前記第3反射面の位置と異なり、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第5反射面と、
を更に有し、
前記第3反射面から出射する光の照射方向、前記第4反射面から出射する光の照射方向、及び前記第5反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
前記平面上において、前記第1距離と、前記第2距離と、前記第3反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第3距離と、前記第4反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第4距離と、前記第5反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第5距離と、は相互に異なる請求項1に記載の照明装置。 - 前記平面上において、前記第3反射面から出射する光の中心及び前記第4反射面から出射する光の中心は、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第1距離を半径とする円と、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第2距離を半径とする円との間に位置し、前記第5反射面から出射する光の中心は、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第3距離を半径とする円と、前記回転軸を中心とし、かつ、前記第4距離を半径とする円との間に位置する請求項6に記載の照明装置。
- 前記第1反射面、前記第3反射面、及び前記第5反射面は、前記円周方向に等間隔で配列されている請求項6または7に記載の照明装置。
- 前記光源と前記リフレクターとの間に設けられた反射部材を更に有し、
前記反射部材は、
平坦面であり、前記回転軸が延びる方向と、前記回転軸が延びる方向に直交する第1方向と、に平行であり、前記光源から出射した光が入射する第1ミラー面と、
前記第1ミラー面に接しており、平坦面であり、前記回転軸が延びる方向と、前記回転軸が延びる方向に直交するとともに前記第1方向と交差する第2方向と、に平行であり、前記光源から出射した光が入射する第2ミラー面と、
を有する請求項1~8のいずれか1つに記載の照明装置。 - 前記光源は、
発光素子と、
前記発光素子上に設けられ、側面が前記第1ミラー面及び前記第2ミラー面に接した波長変換部材と、
を有する請求項9に記載の照明装置。 - 前記第1反射面は、曲線を、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜した方向に延びる軸を中心軸として回転させることにより得られる面の一部である請求項1~10のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記回転軸を含む断面において、前記第1反射面は、長軸及び短軸が前記回転軸が延びる方向に対して傾斜した方向に延びる楕円の一部である請求項1~11のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記制御部は、前記アクチュエータを制御して前記リフレクターを複数周回転させつつ、前記リフレクターが一周する毎に前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させ、前記光源を点灯させるタイミングにおける前記リフレクターの回転角度を順次変化させる請求項1~12のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記光源と前記リフレクターとの間には、コリメート光学系が設けられている請求項1~13のいずれか1つに記載の照明装置。
- 請求項1~14のいずれか1つに記載の照明装置が搭載された車両。
- 光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第1反射面と、前記第1反射面の周囲に配置され、前記光源から出射した光が入射し、凹状に湾曲した第2反射面と、を有するリフレクターを、前記光源を通る軸を回転軸として回転させつつ、前記リフレクターの回転角度に応じて前記光源を前記リフレクターの回転周期よりも短い時間に亘って点灯させるステップを備え、
前記ステップにおいて、
前記第1反射面から出射する光の照射方向、及び、前記第2反射面から出射する光の照射方向は、前記回転軸が延びる方向に対して傾斜しており、
前記回転軸と直交する平面上において、前記第1反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第1距離は、前記第2反射面から出射する光の中心と前記回転軸との第2距離と異なる光の照射方法。
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