CN210141553U - 车辆用前照灯 - Google Patents
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Abstract
提供易于驾驶的车辆用前照灯。前照灯(1)具备灯具单元(20),该灯具单元(20)具有:出射激光的光源(52R、52G、52B);以及相位调制元件(54R、54G、54B),其以能够变更的相位调制图案使从光源(52R、52G、52B)出射的激光衍射,并出射基于相位调制图案的配光图案的光。相位调制元件(54R、54G、54B)设为出射与位于车辆前方的规定对象物的至少一部分重叠的特定的区域(AR11、AR12、AR13)变暗、并且与特定的区域(AR11、AR12、AR13)不同的规定的区域(AR21、AR22、AR23、AR24)变亮的配光图案的光的相位调制图案。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆用前照灯。
背景技术
在以汽车用头灯为代表的车辆用前照灯中,为了使出射的光的配光图案成为规定的配光图案,正在研究各种构成。例如,下述专利文献1中记载了使用作为衍射光栅的一种的全息元件来形成规定的配光图案。
下述专利文献1所记载的车辆用前照灯具备出射参照光的光源、多个全息元件、以及使参照光的行进方向变化而使参照光照射到多个全息元件的任一个的液晶棱镜。该多个全息元件中包含被计算以形成近光的配光图案的全息元件、以及被计算以形成配光图案中的左右方向的宽度比近光的配光图案的左右方向的宽度宽的市区用的配光图案的另一全息元件。因此,该车辆用前照灯通过切换照射参照光的全息元件而使出射的光的配光图案变化为近光的配光图案与市区用的配光图案。
专利文献1:日本特开2012-146621号公报
然而,在上述专利文献1所记载的车辆用前照灯中,距车辆离开规定的距离的铅垂面上的、近光所照射的区域的宽度与市区用的配光图案的光所照射的区域的宽度相互不同。因此,在该车辆用前照灯中,在使出射的光的配光图案变化时,存在光所照射的区域的亮度意外地整体变化的趋势。因此,有驾驶员感到不协调感的情况,有希望驾驶变得更容易的期望。
实用新型内容
实用新型将要解决的课题
因此,本实用新型的目的在于提供一种易于驾驶的车辆用前照灯。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本实用新型的车辆用前照灯具备:光源,其出射激光;以及相位调制元件,其以能够变更的相位调制图案使从所述光源出射的激光衍射,并出射基于所述相位调制图案的配光图案的光,所述相位调制元件设为出射与位于车辆前方的规定的对象物的至少一部分重叠的特定的区域变暗、并且与所述特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光的所述相位调制图案。
这种车辆用前照灯中,出射的光的配光图案根据车辆前方的状况而变化。例如,在检测装置所检测的对象物为行人的情况下,能够使向行人照射的光的总光束量减少,能够抑制行人对从车辆用前照灯出射的光感到眩目。另外,在车辆用前照灯中,如上述那样,出射的光的配光图案被设为与对象物的至少一部分重叠的特定的区域变暗、并且规定的区域变亮的配光图案。因此,该车辆用前照灯能够抑制配光图案中的变暗的区域以外的区域意外地整体变亮。另外,该车辆用前照灯通过使变亮的规定的区域为特定的位置,能够抑制使该规定的区域不明显而导致驾驶员感到不协调感,能够使该规定的区域明显而提高提醒注意的能力。因而,该车辆用前照灯能够易于驾驶。另外,相位调制图案表示对向相位调制元件入射的光的相位进行调制的图案。
也可以是,所述规定的区域与所述配光图案中的热区域的至少一部分重叠。
热区域比配光图案中的热区域以外的区域亮,因此能够抑制配光图案中规定的区域明显变亮。因而,该车辆用前照灯能够抑制驾驶员感到不协调感。
或者,也可以是,所述规定的区域与所述特定的区域的边缘的至少一部分相接。
通过设为这种构成,能够在减少向行人等对象物照射的光的总光束量的同时,强调该对象物的存在。因此,该车辆用前照灯与变亮的规定的区域和特定的区域分离的情况相比,能够提高对位于车辆的前方的对象物的提醒注意的能力。
或者,也可以是,所述对象物设为人类,所述特定的区域设为与所述人类的头部的至少一部分重叠的区域,所述规定的区域设为与所述人类的躯体部的至少一部分重叠的区域。
通过设为这种构成,能够抑制位于车辆的前方的人类对从车辆用前照灯出射的光感到眩目,并且能够强调该人类中的躯体部。因而,该车辆用前照灯相比于规定的区域不设为与人类的躯体部的至少一部分重叠的区域的情况,能够提高对位于车辆的前方的人类的提醒注意的能力。
也可以是,所述特定的区域的中央侧比边缘侧暗。
通过设为这种构成,能够在减少向对象物照射的光的总光束量的同时,抑制对象物变得难以目视确认。
也可以是,所述特定的区域中减少的光的总光束量和所述规定的区域中增加的光的总光束量彼此相同。
通过设为这种构成,即使不使从光源出射的激光的强度变化,也能够使特定的区域变暗,并且使规定的区域变亮。因此,该车辆用前照灯与使从光源出射的激光的强度变化的情况相比,能够通过简易的控制进行动作。
实用新型效果
如以上那样,根据本实用新型,能够提供易于驾驶的车辆用前照灯。
附图说明
图1是概略地表示本实用新型的第一实施方式中的车辆用前照灯的图。
图2是图1所示的光学***单元的放大图。
图3是图2所示的相位调制元件的主视图。
图4是概略地表示图3所示的相位调制元件的一部分的厚度方向的剖面的图。
图5是包含本实用新型的第一实施方式中的车辆用前照灯的一部分与灯具控制***的框图。
图6是表示本实用新型的第一实施方式中的表的图。
图7中的(A)、(B)、(C)是表示本实用新型的第一实施方式中的配光图案的例子的图。
图8是表示本实用新型的第一实施方式中的控制部的控制流程图的图。
图9中的(A)、(B)、(C)是表示从前照灯出射由检测装置检测出的对象物与变暗的特定区域重叠、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光的状态的例子的图。
图10是与图2相同地表示本实用新型的第二实施方式中的光学***单元的图。
图11是与图2相同地表示本实用新型的第三实施方式中的光学***单元的图。
图12是表示本实用新型的变形例中的配光图案的图。
图13中的(A)、(B)是用于说明本实用新型的另一变形例中的与配光图案的强度分布相关的信息的图。
图14是表示本实用新型的另一变形例中的与远光的配光图案的强度分布相关的表的图。
附图标记说明
1 前照灯(车辆用前照灯)
10 壳体
20 灯具单元
50 光学***单元
51R 第一发光光学***
51G 第二发光光学***
51B 第三发光光学***
52R、52G、52B 光源
53R、53G、53B 准直透镜
54R、54G、54B、54S 相位调制元件
55 合成光学***
55f 第一光学元件
55s 第二光学元件
70 灯具控制***
71 控制部
72 检测装置
74 存储部
AR11、AR12、AR13 特定的区域
AR21、AR22、AR23、AR24 规定的区域
具体实施方式
以下,与添附的附图一起例示了用于实施本实用新型的车辆用前照灯的方式。以下例示的实施方式是为了容易理解本实用新型,而不是为了限定地解释本实用新型。本实用新型在不脱离其主旨的情况下,能够根据以下的实施方式变更、改进。
(第一实施方式)
图1是表示本实施方式中的车辆用前照灯的图,并且是概略地表示车辆用前照灯的铅垂方向的剖面的图。本实施方式的车辆用前照灯被设为汽车用的前照灯1。汽车用的前照灯一般被分别配备于车辆的前方的左右方向,左右的前照灯构成为在左右方向上大致对称。因而,在本实施方式中,对一方的前照灯进行说明。如图1所示,本实施方式的前照灯1具备壳体10和灯具单元20作为主要的构成。
壳体10具备灯壳11、前罩12以及后罩13作为主要的构成。灯壳11的前方开口,前罩12以封堵该开口的方式固定于灯壳11。另外,在灯壳11的后方形成有比前方小的开口,后罩13以封堵该开口的方式固定于灯壳11。
由灯壳11、堵塞该灯壳11的前方的开口的前罩12、以及堵塞该灯壳11的后方的开口的后罩13形成的空间为灯室R,在该灯室R内收容有灯具单元20。
本实施方式的灯具单元20具备散热器30、冷却风扇40、以及光学***单元50作为主要的构成,利用未图示的构成固定于壳体10。
散热器30具有大致沿水平方向延伸的金属制的基座板31,在该基座板31的下方的面侧,与基座板31一体地设有多个散热片32。冷却风扇40与散热片32隔开间隙配置,并固定于散热器30。通过该冷却风扇40的旋转所产生的气流,散热器30被冷却。
在散热器30中的基座板31的上表面配置有光学***单元50。光学***单元50具备第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、第三发光光学***51B、合成光学***55、以及罩59。
图2是图1所示的光学***单元的放大图。如图2所示,第一发光光学***51R具备光源52R、准直透镜53R、以及相位调制元件54R。光源52R被设为出射规定波长的激光的激光元件,在本实施方式中,出射功率的峰值波长例如为638nm的红色的激光。另外,光学***单元50具有未图示的电路基板,光源52R安装于该电路基板。
准直透镜53R是对从光源52R出射的激光的快轴方向、慢轴方向进行准直的透镜。也可以取代该准直透镜53R而分别设置对激光的快轴方向进行准直的准直透镜与对慢轴方向进行准直的准直透镜。
相位调制元件54R能够使入射的光衍射而出射,并且改变出射的光的配光图案、出射的光所照射的区域。本实施方式的相位调制元件54R被设为使入射的光反射并且衍射而出射的反射型的相位调制元件,例如被设为作为反射型的液晶面板的LCOS(LiquidCrystal on Silicon)。从准直透镜53R出射的红色的激光入射到相位调制元件54R,该相位调制元件54R使该红色的激光衍射而出射。这样,从相位调制元件54R出射作为红色的第一光DLR,该光DLR从第一发光光学***51R出射。
第二发光光学***51G具备光源52G、准直透镜53G、以及相位调制元件54G,第三发光光学***51B具备光源52B、准直透镜53B、以及相位调制元件54B。光源52G、52B分别被设为出射规定波长的激光的激光元件。在本实施方式中,光源52G出射功率的峰值波长例如为515nm的绿色的激光,光源52B出射功率的峰值波长例如为445nm的蓝色的激光。光源52G、52B与上述的光源52R相同,分别安装于上述的电路基板。
准直透镜53G是对从光源52G出射的激光的快轴方向、慢轴方向进行准直的透镜,准直透镜53B是对从光源52B出射的激光的快轴方向、慢轴方向进行准直的透镜。也可以取代这些准直透镜53G、53B而分别分开地设置对激光的快轴方向进行准直的准直透镜与慢轴方向进行准直的准直透镜。
与相位调制元件54R相同,相位调制元件54G以及相位调制元件54B能够使入射的光衍射而出射,并且改变出射的光的配光图案、出射的光所照射的区域。这些相位调制元件54G、54B例如被设为作为反射型的液晶面板的LCOS。从准直透镜53G出射的绿色的激光入射到相位调制元件54G,相位调制元件54G使该绿色的激光衍射而出射。从准直透镜53B出射的蓝色的激光入射到相位调制元件54B,相位调制元件54B使该蓝色的激光衍射而出射。这样,从相位调制元件54G出射作为绿色的第二光DLG,该光DLG从第二发光光学***51G出射。另外,从相位调制元件54B出射作为蓝色的第三光DLB,该光DLB从第三发光光学***51B出射。在这种本实施方式的灯具单元20中,光源52R与相位调制元件54R、光源52G与相位调制元件54G、还有光源52B与相位调制元件54B分别一对一地对应。
合成光学***55具有第一光学元件55f与第二光学元件55s。第一光学元件55f是将从第一发光光学***51R出射的第一光DLR和从第二发光光学***51G出射的第二光DLG合成的光学元件。在本实施方式中,第一光学元件55f通过使第一光DLR透过并且反射第二光DLG而将第一光DLR与第二光DLG合成。另外,第二光学元件55s是将由第一光学元件55f合成的第一光DLR以及第二光DLG、和从第三发光光学***51B出射的第三光DLB进行合成的光学元件。在本实施方式中,第二光学元件55s通过使第一光学元件55f所合成的第一光DLR以及第二光DLG透过、并且反射第三光DLB,从而将第一光DLR、第二光DLG、以及第三光DLB合成。作为这种第一光学元件55f、第二光学元件55s,能够列举在玻璃基板上层叠有氧化膜的波长选择滤波器。通过控制该氧化膜的种类、厚度,能够构成为使波长比规定的波长更长的光透过,将波长比该波长短的光反射。
这样,在合成光学***55中,第一光DLR、第二光DLG、以及第三光DLB所合成的光成为白色的光,该白色的光从合成光学***55出射。另外,在图1、图2中,第一光DLR由实线表示,第二光DLG由虚线表示,第三光DLB由单点划线表示,这些光DLR、DLG、DLB被错开表示。
罩59固定于散热器30的基座板31上。罩59呈大致矩形的形状,例如由铝等金属构成。在罩59的内侧的空间配置有上述的第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、第三发光光学***51B、以及合成光学***55。另外,在罩59的前方形成有从合成光学***55出射的光所能够透过的开口59H。另外,罩59的内壁优选的是通过黑色耐酸铝加工等被设为光吸收性。通过将罩59的内壁设为光吸收性,能够抑制因不希望的反射、折射等使得照射到罩59的内壁的光反射而从开口59H向不希望的方向出射。
接下来,详细地说明相位调制元件54R、相位调制元件54G以及相位调制元件54B的构成。
在本实施方式中,相位调制元件54R、相位调制元件54G以及相位调制元件54B被设为相同的构成。因此,以下,对相位调制元件54R进行说明,对于相位调制元件54G以及相位调制元件54B适当省略其说明。
图3是图2所示的相位调制元件的主视图。另外,在图3中用虚线表示从准直透镜53R出射的激光所入射的区域53A。相位调制元件54R具有长方形的外形,在该长方形内具有以矩阵状配置的多个调制单元,各个调制单元将向该调制单元入射的光衍射而出射。各个调制单元包含以矩阵状配置的多个点。该调制单元形成为在从准直透镜53R出射的激光所入射的区域53A内位于一个以上的位置。另外,如图3所示,在相位调制元件54R电连接有驱动电路60R,该驱动电路60R具有连接于相位调制元件54R的横侧的扫描线驱动电路和连接于相位调制元件54R的上下方向的一方侧的数据线驱动电路。
图4是概略地表示图3所示的相位调制元件的一部分的厚度方向的剖面的图。如图4所示,本实施方式的相位调制元件54R具备硅基板62、驱动电路层63、多个电极64、反射膜65、液晶层66、透明电极67、透光性基板68作为主要的构成。
多个电极64在硅基板62的一方的面侧与上述的调制单元的各点对应地以矩阵状配置,分别包含电极64。驱动电路层63是配置与图3所示的驱动电路60R的扫描线驱动电路以及数据线驱动电路连接的电路的层,配置于硅基板62与多个电极64之间。透光性基板68在硅基板62的一方的侧与该硅基板62对置地配置,例如被设为玻璃基板。透明电极67配置于透光性基板68的硅基板62侧的面上。液晶层66具有液晶分子66a,配置于多个电极64与透明电极67之间。反射膜65配置于多个电极64与液晶层66之间,例如被设为电介质多层膜。从准直透镜53R出射的激光从透光性基板68中的与硅基板62侧相反的一侧的面入射。
如图4所示,从透光性基板68中的与硅基板62侧相反的一侧的面入射的光L透过透明电极67以及液晶层66,被反射膜65反射,透过液晶层66以及透明电极67而从透光性基板68出射。这里,若对特定的电极64与透明电极67之间施加电压,则位于该电极64与透明电极67之间的液晶层66的液晶分子66a的取向变化,位于该电极64与透明电极67之间的液晶层66的折射率变化。液晶分子66a的取向根据所施加的电压变化,因此折射率也根据该电压而变化。液晶层66的折射率变化,从而如上述那样透过该液晶层66的光L的光路长度变化,因此能够使透过该液晶层66而从相位调制元件54R出射的光的相位变化。如上述那样,多个电极64与调制单元的各点对应地配置,因此通过控制施加在各点所对应的电极64与透明电极67之间的电压,可分别调整从各点出射的光的相位的变化量。相位调制元件54R通过这样调整各点中的液晶层66的折射率,从而使入射的光衍射而出射,并且可使出射的光的配光图案为希望的配光图案。另外,相位调制元件54R通过使各点中的液晶层66的折射率变化,从而使出射的光的配光图案变化,或改变出射的光的朝向而使该光所照射的区域变化。
在本实施方式中,相位调制元件54R在该相位调制元件54R中的各个调制单元形成相同的相位调制图案。另外,相位调制元件54G在该相位调制元件54G中的各个调制单元形成相同的相位调制图案,相位调制元件54B在该相位调制元件54B中的各个调制单元形成相同的相位调制图案。另外,在本说明书中,相位调制图案表示对入射的光的相位进行调制的图案。在本实施方式中,相位调制图案是各点中的液晶层66的折射率的图案。通过调整该相位调制图案,能够使出射的光的配光图案为希望的配光图案。即,相位调制元件54R、54G、54B分别出射基于该相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案的配光图案的光。
图5是包含本实施方式中的车辆用前照灯的一部分与灯具控制***的框图。如图5所示,在本实施方式的灯具控制***70中,驱动电路60R、60G、60B、电源电路61R、61G、61B、检测装置72、灯开关73、存储部74等电连接于控制部71。该控制部71也可以配备于灯具单元20,还可以作为车辆的电子控制装置的一部分。
驱动电路60G电连接于相位调制元件54G,驱动电路60B电连接于相位调制元件54B。与驱动电路60R相同,驱动电路60G、60B具有连接于相位调制元件54G、54B的横侧的扫描线驱动电路和连接于相位调制元件54R、54B的上下方向的一方侧的数据线驱动电路。驱动电路60R、60G、60B基于从控制部71输入的信号,调整向相位调制元件54R、54G、54B施加的电压。相位调制元件54R、54G、54B形成与由驱动电路60R、60G、60B施加的电压相应的相位调制图案。
在本实施方式中,相位调制元件54R、54G、54B中的各个相位调制图案是利用从相位调制元件54R出射的第一光DLR、从相位调制元件54G出射的第二光DLG、以及从相位调制元件54B出射的第三光DLB被合成光学***55合成而得的白色的光形成希望的配光图案的相位调制图案。该希望的配光图案中也包含强度分布。因此,在本实施方式中,在利用由从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB合成的白色的光形成特定的配光图案的情况下,光DLR、DLG、DLB分别被设为与该特定的配光图案重叠并且基于该特定的配光图案的强度分布的强度分布。另外,在由光DLR、DLG、DLB合成而得的白色的光形成的配光图案中的强度高的部位,从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB的强度也分别变高。另外,相位调制元件54R、54G、54B具有波长依赖性,因此在本实施方式中,相位调制元件54R、54G、54B中的各个相位调制图案被设为相互不同的相位调制图案。另外,由从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB合成而成的白色的光形成配光图案的结果是,这些相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案也可以被设为彼此相同的相位调制图案。
如图1、图2所示,从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB由合成光学***55合成,该合成的光从罩59的开口59H出射,经由前罩12从前照灯1出射。由于该光是基于相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案的配光图案的光,因此通过调节相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案,可使从前照灯1出射的光的配光图案为希望的配光图案。
电源电路61R电连接于光源52R,电源电路61G电连接于光源52G,电源电路61B电连接于光源52B。在这些电源电路61R、61G、61B连接有未图示的电源。电源电路61R、61G、61B的分别基于从控制部71输入信号,从电源向光源52R、52G、52B供给电力,这些光源52R、52G、52B出射激光。这些电源电路61R、61G、61B通过调整从电源向光源52R、52G、52B供给的电力,能够调节从这些光源52R、52G、52B出射的激光的强度。另外,电源电路61R、61G、61B也可以通过PWM(Pulse Width Modulation)控制来调整向光源52R、52G、52B供给的电力。在该情况下,通过调节占空比,调节从这些光源52R、52G、52B出射的激光的强度。
检测装置72检测位于车辆前方的规定的对象物。作为检测装置72所检测的对象物,可列举例如前车、反向车辆等车辆、行人、标识等。另外,作为检测装置72的构成,例如可列举具备未图示的相机、图像处理部、检测部等的构成。相机拍摄车辆前方,由该相机拍摄到的图像中包含从前照灯1出射的光所照射的区域的至少一部分。图像处理部对由相机拍摄到的图像实施图像处理。检测部根据由图像处理部进行了图像处理的信息检测对象物的存在以及对象物的存在位置。检测装置72在检测到位于车辆前方的规定的对象物情况下,将对象物的存在以及对象物的存在位置的信息送至控制部71。该对象物的存在位置例如被设为对象物相对于距车辆离开规定的距离的铅垂面上的从前照灯1出射的光的配光图案的相对位置,也包含该铅垂面上的对象物所在的区域。另外,检测装置72所检测的对象物、对象物的种类的数量以及检测装置72的构成不被特别限定。例如,检测装置72也可以代替相机,例如使用毫米波雷达、红外线雷达等,与对象物非接触地检测该对象物的存在以及存在位置,还可以将相机与毫米波雷达、红外线雷达组合而与对象物非接触地检测该对象物的存在以及存在位置。
灯开关73是驾驶员指示从前照灯1的出射或者不出射光的开关。例如,在灯开关73接通的情况下,灯开关73输出指示从前照灯1出射光的信号。
存储部74中储存由从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案相关的信息。该配光图案的数量设为多个,存储部74中储存有与各个配光图案相关的信息。具体而言,如图6所示,在存储部74中储存对于各个配光图案将形成该配光图案时的相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案建立了关联的表TB。
图7是表示本实施方式中的配光图案的例子的图。具体而言,图7中的(A)是表示远光的配光图案的图。图7中的(B)是表示远光的配光图案中的特定的区域变暗并且规定的区域变亮的配光图案的图。图7中的(C)是表示远光的配光图案中的另一特定的区域变暗并且另一规定的区域变亮的配光图案的图。在图7中,S表示水平线,配光图案用粗线表示,该配光图案被设为在距车辆离开25m的铅垂面上形成的配光图案。
图7中的(A)所示的远光的配光图案PH中的区域LA1是强度最高的区域,且强度按照区域LA2、区域LA3、区域LA4的顺序降低。另外,在区域LA1内具有热区域HZ。即,各个相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案被设为合成的光形成包含远光的强度分布的配光图案的相位调制图案。
图7中的(B)所示的配光图案P1是远光的配光图案PH中的特定的区域AR11变暗、并且特定的区域AR11不同的规定的区域AR21变亮的配光图案。即,配光图案P1中的特定的区域AR11的光的强度比远光的配光图案PH中的特定的区域AR11的光的强度低。另外,配光图案P1中的规定的区域AR21的光的强度比远光的配光图案PH中的规定的区域AR21的光的强度高。因此,配光图案P1中的特定的区域AR11的光的总光束量比远光的配光图案PH中的特定的区域AR11的光的总光束量少,配光图案P1中的规定的区域AR21的光的总光束量比远光的配光图案PH中的规定的区域AR21的光的总光束量多。另外,配光图案P1中的特定的区域AR11以及规定的区域AR21以外的强度分布与远光的配光图案PH中的特定的区域AR11以及规定的区域AR21以外的强度分布相同。这里,只要多个参照点的光的强度相同,就能够推断为强度分布也相同,例如,只要多个参照点的亮度或者照度相同,就能够推断为强度分布也相同。优选的是多个参照点包含成为最大强度的点。另外,在图7中的(A)中,用虚线表示远光的配光图案PH中的特定的区域AR11以及规定的区域AR21。在本实施方式中,配光图案P1的特定的区域AR11位于区域LA2内,该特定的区域AR11中的中央侧区域AR11a比边缘侧区域AR11b暗。另外,配光图案P1中的特定的区域AR11的中央侧区域AR11a以及边缘侧区域AR11b的光的强度比区域LA3的强度低。另外,规定的区域AR21位于区域LA2内,包围特定的区域AR11并且与特定的区域AR11的边缘的整周相接。
图7中的(C)所示的配光图案P2是与远光的配光图案PH中的特定的区域AR11不同的另一特定的区域AR12变暗、并且与特定的区域AR12不同的规定的区域AR22变亮的配光图案。即,配光图案P2中的特定的区域AR12的光的强度比远光的配光图案PH中的特定的区域AR12的光的强度低。另外,配光图案P1中的规定的区域AR22的光的强度比远光的配光图案PH中的规定的区域AR22的光的强度高。因此,配光图案P2中的特定的区域AR12的光的总光束量比远光的配光图案PH中的特定的区域AR12的光的总光束量少,配光图案P1中的规定的区域AR22的光的总光束量比远光的配光图案PH中的规定的区域AR21的光的总光束量多。另外,配光图案P2中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22以外的强度分布与远光的配光图案PH中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22以外的强度分布相同。另外,在图7中的(A)中,远光的配光图案PH中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22由虚线表示。在本实施方式中,配光图案P2的特定的区域AR12位于区域LA2内,该特定的区域AR12的光的强度比区域LA2的强度低。另外,规定的区域AR21位于配光图案P2中的热区域HZ内。如上述那样,配光图案P2中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22以外的强度分布与远光的配光图案PH中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22以外的强度分布相同。因此,远光的配光图案PH中的热区域HZ的位置与配光图案P2中的热区域HZ的位置相同,规定的区域AR21位于远光的配光图案PH中的热区域HZ所对应的区域内。
这样,本实施方式中的从前照灯1出射的光的配光图案被设为远光的配光图案PH或者远光的配光图案PH中的特定的区域AR11、AR12变暗、并且与特定的区域AR11、AR12不同的规定的区域AR21、AR22变亮的配光图案P1、P2。
另外,配光图案P1、P2中的特定的区域AR11、AR12以及规定的区域AR21、AR22的位置、形状、数量以及宽度不被特别限定。另外,远光的配光图案PH中的特定的区域AR11、AR12变暗、并且规定的区域AR21、AR22变亮的配光图案P1、P2的数量也不被限定。另外,配光图案P1、P2中的特定的区域AR11、AR12的光的强度不被特别限定,也可以是,特定的区域AR11、AR12的光的强度为零,即,不向特定的区域AR11、AR12出射光。另外,特定的区域AR11、AR12中的暗度可以在该特定的区域AR11、AR12内的整体中大致恒定,特定的区域AR11、AR12中的暗度也可以根据该特定的区域AR11、AR12内的位置而变化。另外,配光图案P1、P2中的规定的区域AR21、AR22的光的强度不被特别限定。另外,规定的区域AR21、AR22中的亮度可以在该规定的区域AR21、AR22内的整体中大致恒定,规定的区域AR21、AR22中的亮度也可以根据该规定的区域AR21、AR22内的位置而变化。另外,配光图案P1、P2中的特定的区域AR11、AR12以及规定的区域AR21、AR22以外的强度分布也可以与远光的配光图案PH中的特定的区域AR11、AR12以及规定的区域AR21、AR22以外的强度分布不同。另外,配光图案P1、P2的外形用于与远光的配光图案PH的外形不同。
接下来,对本实施方式的前照灯1的动作进行说明。具体而言,对根据车辆前方的状况而将出射的光的配光图案从远光的配光图案PH变化为另一配光图案的动作进行说明。图8是表示控制部71的控制流程图的图。
首先,在步骤SP1中,在灯开关73被接通,指示光的出射的信号从灯开关73输入到控制部71的情况下,控制部71的控制流程进入步骤SP2。另一方面,在步骤SP1中,在该信号未输入到控制部71的情况下,控制部71的控制流程进入步骤SP6。
在步骤SP2中,在检测装置72未检测到位于车辆前方的规定的对象物、未从检测装置72向控制部71输入对象物的存在以及对象物的存在位置的信息的情况下,控制部71的控制流程进入步骤SP3。另一方面,在步骤SP2中将该信息输入到控制部71的情况下,控制部71的控制流程进入步骤SP4。
在步骤SP3中,控制部71基于储存于存储部74的表TB中的与远光的配光图案PH建立了关联的信息,控制相位调制元件54R、54G、54B。具体而言,控制部71将基于该信息的信号向驱动电路60R、60G、60B输出,驱动电路60R、60G、60B基于从控制部71输入的信号,调整向相位调制元件54R、54G、54B施加的电压。该电压被设为相位调制元件54R、54G、54B形成由光DLR、DLG、DLB所合成的光形成的配光图案成为远光的配光图案PH的相位调制图案的电压。因此,相位调制元件54R、54G、54B分别设为由光DLR、DLG、DLB合成的光所形成的配光图案成为远光的配光图案PH的相位调制图案。即,能够理解为,在步骤SP3中,相位调制元件54R、54G、54B分别基于表TB中的与远光的配光图案PH建立了关联的信息,设为由光DLR、DLG、DLB合成的光所形成的配光图案成为远光的配光图案PH的相位调制图案。
另外,控制部71控制光源52R、52G、52B而使激光从光源52R、52G、52B出射。具体而言,控制部71向电源电路61R、61G、61B输出信号,电源电路61R、61G、61B基于从控制部71输入的信号,从电源向光源52R、52G、52B供给电力。该电力被设为从光源52R、52G、52B出射的激光的强度成为规定的强度的规定的电力。光源52R、52G、52B通过被从电源供给规定的电力而出射规定的强度的激光。这样从光源52R、52G、52B出射的激光向对应的相位调制元件54R、54G、54B入射,从相位调制元件54R、54G、54B出射光DLR、DLG、DLB。这些光DLR、DLG、DLB由合成光学***55合成,该合成的白色的光从前照灯1出射。光DLR、DLG、DLB所合成的光的配光图案成为远光的配光图案PH,因此从前照灯1出射远光的配光图案PH的光。
另外,在步骤SP3中,控制部71同时进行相位调制元件54R、54G、54B的控制与光源52R、52G、52B的控制,但也可以依次进行这些控制。在依次进行这些控制的情况下,该顺序不被特别限定。
在步骤SP2中,在从检测装置72向控制部71输入对象物的存在以及对象物的存在位置的信息的情况下,控制部71的控制流程如上述那样进入步骤SP4。在步骤SP4中,控制部71基于从检测装置72输入的该信息,从表TB中的配光图案之中选择一个配光图案。具体而言,控制部71从表TB中的配光图案之中选择由检测装置72检测出的对象物的至少一部分和配光图案中的变暗的特定的区域重叠的一个配光图案。
接着,在步骤SP5中,控制部71基于表TB中的与在步骤SP4中选择的配光图案建立了关联的信息,控制相位调制元件54R、54G、54B。在该情况下,相位调制元件54R、54G、54B与上述步骤SP3相同地设为由光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案成为在步骤SP5中选择的配光图案的相位调制图案。这里,如上述那样,在步骤SP4中选择出的配光图案是基于来自检测装置72的信息而选择、且变暗的特定区域与对象物的至少一部分重叠的配光图案。另外,本实施方式中的配光图案如上述那样,是特定的区域变暗、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案。因而,能够理解为,相位调制元件54R、54G、54B能够分别基于来自检测装置72的信息,设为由光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案成为与对象物的至少一部分重叠的特定的区域变暗、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的相位调制图案。
另外,控制部71与上述步骤SP3相同地控制光源52R、52G、52B,使得从光源52R、52G、52B出射规定的强度的激光。在本实施方式中,该激光的强度与在步骤SP3中从光源52R、52G、52B出射的激光的强度相同。即,通过电源电路61R、61G、61B从电源向光源52R、52G、52B供给的电力与在步骤SP3中向光源52R、52G、52B供给的电力相同。从光源52R、52G、52B出射的激光向对应的相位调制元件54R、54G、54B入射,从相位调制元件54R、54G、54B出射光DLR、DLG、DLB。这些光DLR、DLG、DLB由合成光学***55合成,该合成的白色的光从前照灯1出射。光DLR、DLG、DLB所合成的光的配光图案成为在步骤SP4中选择出的配光图案,因此从前照灯1出射在步骤SP4中选择出的配光图案的光。
图9是表示由检测装置检测出的对象物与变暗的特定区域重叠、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光从前照灯出射的状态的例子的图。具体而言,图9中的(A)是表示由检测装置72检测出行人PE作为对象物时的配光图案的光从前照灯1出射状态的例子的图。图9中的(B)是表示由检测装置72检测出反向车辆OV作为对象物时的配光图案的光从前照灯1出射状态的例子的图。图9中的(A)所示的配光图案是图7中的(B)所示的配光图案P1,如上述那样,是远光的配光图案PH中的特定的区域AR11变暗、并且规定的区域AR21变亮的配光图案。另外,在图9中的(A)中,省略了特定的区域AR11中的中央侧区域AR11a与边缘侧区域AR11b的记载。该特定的区域AR11与行人PE的整体重叠。因此,与从前照灯1出射远光的情况相比,向行人PE照射的光的总光束量减少。另外,规定的区域AR21如上述那样,包围特定的区域AR11并且与特定的区域AR11的边缘的整周相接,因此该规定的区域AR21包围行人PE。图9中的(B)所示的配光图案是图7中的(C)所示的配光图案P2,如上述那样,是远光的配光图案PH中的特定的区域AR12变暗、并且规定的区域AR22变亮的配光图案。该特定的区域AR12与反向车辆OV的整体重叠。因此,向反向车辆OV照射的光的总光束量与从前照灯1出射远光的情况相比得以减少。另外,如上述那样,规定的区域AR21位于配光图案P2中的热区域HZ内。
这里,在本实施方式中,如上述那样,从光源52R、52G、52B出射的激光的强度被设为规定的强度。另外,配光图案P1中的特定的区域AR11以及规定的区域AR21以外的强度分布与远光的配光图案PH中的特定的区域AR11以及规定的区域AR21以外的强度分布相同。因此,特定的区域AR11中减少的光的总光束量和规定的区域AR21中增加的光的总光束量相互大致相同。另外,如上述那样,配光图案P2中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22以外的强度分布与远光的配光图案PH中的特定的区域AR12以及规定的区域AR22以外的强度分布相同。因此,特定的区域AR12中减少的光的总光束量和规定的区域AR22中增加的光的总光束量相互大致相同。
如上述那样,在图9中的(A)中示出了行人PE的整体与特定的区域AR11重叠的配光图案P1的光从前照灯1出射的状态,在图9中的(B)中示出了反向车辆OV的整体与特定的区域AR12重叠的配光图案P2的光从前照灯1出射的状态。但是,从前照灯1出射的光只要是由检测装置检测出的对象物的至少一部分与变暗的特定区域重叠、并且与该特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光即可。例如,从前照灯1出射的光的配光图案中的变暗的特定区域也可以设为作为对象物的行人PE的头部整体重叠,且与行人PE的躯体部的一部分重叠。另外,从前照灯1出射的光的配光图案中的变暗的特定区域也可以与作为对象物的反向车辆OV的前窗玻璃整体重叠,且与反向车辆OV的比前窗玻璃靠下侧部分的一部分重叠。即,在步骤SP4中,控制部71也可以选择这种具有特定的区域的配光图案。
如上述那样,在步骤SP1中未从灯开关73向控制部71输入指示光的出射的信号,进而控制部71的控制流程进入步骤SP6的情况下,控制部71控制光源52R、52G、52B而不出射来自光源52R、52G、52B的激光。在该情况下,电源电路61R、61G、61B基于从控制部71输入的信号,停止电力从电源向光源52R、52G、52B的供给。因此,光源52R、52G、52B使激光不出射,前照灯1不出射光。
这样,本实施方式的前照灯1在检测装置72未检测到位于车辆前方的规定的对象物的情况下,出射远光的配光图案PH的光。另一方面,在检测装置72检测到位于车辆前方的规定的对象物的情况下,该前照灯1出射对象物的至少一部分与变暗的特定区域重叠、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光。
如以上说明那样,本实施方式的前照灯1包括具有出射激光的光源52R、52G、52B和相位调制元件54R、54G、54B的灯具单元20。相位调制元件54R以能够变更的相位调制图案使从光源52R出射的激光衍射,并出射基于相位调制图案的配光图案的光。相位调制元件54G以能够变更的相位调制图案使从光源52G出射的激光衍射,并出射基于相位调制图案的配光图案的光。相位调制元件54B以能够变更的相位调制图案使从光源52B出射的激光衍射,并出射基于相位调制图案的配光图案的光。在灯具单元20中,利用从相位调制元件54R出射的第一光DLR、从相位调制元件54G出射的第二光DLG、以及从相位调制元件54B出射的第三光DLB所合成的光形成配光图案。该配光图案的光从灯具单元20出射。
因此,在本实施方式的前照灯1中,通过变更相位调制元件54R、54G、54B中的各个相位调制图案,能够变更从灯具单元20出射的光的配光图案,并能够变更从前照灯1出射的光的配光图案。
另外,在本实施方式的前照灯1中,相位调制元件54R、54G、54B分别基于来自检测装置72的信息,设为由从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB所合成的光形成的配光图案成为与对象物的至少一部分重叠的特定的区域AR1、AR2变暗、并且与特定的区域AR11、AR12不同的规定的区域AR21、AR22变亮的配光图案P1、P2的相位调制图案。因此,在本实施方式的前照灯1中,根据车辆前方的状况,出射的光的配光图案变化。例如,如图9中的(A)所示,在检测装置72所检测的对象物为行人PE的情况下,能够减少向行人PE照射的光的总光束量,能够抑制行人PE对从前照灯1出射的光感到眩目。另外,如图9中的(B)所示,在检测装置72所检测的对象物是反向车辆OV的情况下,能够减少向反向车辆OV照射的光的总光束量,能够抑制反向车辆OV的驾驶员对从前照灯1出射的光感到眩目。
在本实施方式的前照灯1中,如上述那样,由从相位调制元件54R、54G、54B出射的光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案成为与对象物的至少一部分重叠的特定的区域AR11、AR12变暗、并且与特定的区域AR11、AR12不同的规定的区域AR21、AR22变亮的配光图案P1、P2。因此,本实施方式的前照灯1能够抑制配光图案P1、P2中的变暗的特定区域AR11、AR12以外的区域意外地整体变亮。另外,该前照灯1通过使变亮的规定的区域AR21、AR22为特定的位置,能够抑制使该规定的区域AR21、AR22不明显而导致驾驶员感到不协调感,能够使该规定的区域AR21、AR22明显而提高提醒注意的能力。因而,本实施方式的前照灯1能够易于驾驶。
例如,如图9中的(A)所示,在欲使变亮的规定的区域AR21与变暗的特定区域AR11的边缘的整周相接的情况下,该规定的区域AR21包围作为检测装置72所检测的对象物的行人PE。因而,本实施方式的前照灯1能够在减少向行人PE照射的光的总光束量的同时,强调该行人PE的存在。因此,本实施方式的前照灯1与变亮的规定的区域AR21与特定的区域AR11分离的情况相比,能够提高对行人PE的提醒注意的能力。另外,该规定的区域AR21也可以不与特定的区域AR11的边缘相接地将区域AR11包围。出于强调检测装置72所检测的对象物的存在的观点,优选的是变亮的规定的区域与变暗的特定区域的边缘的至少一部分相接。但是,更优选的是如图9中的(A)所示,规定的区域AR21与变暗的特定区域AR11的边缘的整周相接。
另外,例如,如图9中的(B)所示,在欲使变亮的规定的区域AR22位于配光图案P2中的热区域HZ内的情况下,热区域比配光图案中的热区域以外的区域亮,因此能够抑制配光图案P2中的规定的区域AR22显著地变亮。因而,本实施方式的前照灯1能够抑制驾驶员感到不协调感。另外,出于驾驶员感到不协调感的观点,优选的是变亮的规定的区域AR22与配光图案中的热区域的至少一部分重叠。但是,更优选的是如图9中的(B)所示,规定的区域AR22位于配光图案P2中的热区域HZ内。
在本实施方式中,在远光的配光图案PH中的特定的区域AR11变暗的配光图案P1中,特定的区域AR11的中央侧区域AR11a比边缘侧区域AR11b暗。因此,能够降低照射到作为对象物的行人PE的光的总光束量,同时能够抑制行人PE变得难以目视确认。
在本实施方式中,在变暗的特定区域AR11中减少的光的总光束量和在变亮的规定的区域AR21中增加的光的总光束量相互大致相同。另外,在变暗的特定区域AR12中减少的光的总光束量和在变亮的规定的区域AR22中增加的光的总光束量相互大致相同。因此,即使不使从光源52R、52G、52B出射的激光的强度变化,也能够使特定的区域AR11、AR12变暗,并且使规定的区域AR21、AR22变亮。因此,本实施方式的前照灯1与使从光源52R、52G、52B出射的激光的强度变化的情况相比,能够通过简易的控制动作。
另外,在检测装置72所检测的对象物是人类的情况下,例如,也可以将变暗的特定区域以及变亮的规定的区域设为图9中的(C)所示那样的区域。图9中的(C)是表示从前照灯1出射由检测装置72检测出行人PE作为对象物时的配光图案的光的状态的另一例的图。在图9中的(C)所示的配光图案P3中,变暗的特定区域AR13被设为与行人PE的头部PEH的整体重叠的区域,变亮的规定的区域AR23被设为与行人PE的躯体部PEB的一部分重叠的区域。即,在步骤SP4中,控制部71选择这种配光图案P3。在该情况下,能够抑制位于车辆的前方的行人PE对从前照灯1出射的光感到眩目,并且能够强调该行人PE中的躯体部PEB。因而,这种前照灯相比于变亮的规定的区域不设为与行人PE的躯体部PEB的至少一部分重叠的区域的情况,能够提高对位于车辆的前方的行人PE的提醒注意的能力。另外,变暗的特定区域AR13只要被设为与行人PE的头部PEH的至少一部分重叠的区域即可。但是,出于抑制行人PE对从前照灯1出射的光感到眩目的观点,优选的是变暗的特定区域AR13被设为与行人PE的头部PEH的整体重叠的区域。另外,出于提高对于行人PE的提醒注意的能力的观点,更优选的是规定的区域AR23与特定的区域AR13的边缘的至少一部分相接。
(第二实施方式)
接下来,参照图10详细地说明本实用新型的第二实施方式。另外,对于与第一实施方式相同或者同等的构成要素,除了特别说明的情况之外,标注相同的参照附图标记而省略重复的说明。
图10是与图2相同地表示本实用新型的第二实施方式中的光学***单元的图。如图10所示,本实施方式的光学***单元50在不具备合成光学***55、而是以从第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、第三发光光学***51B出射的各个光未被合成的状态下从罩59出射光这一点、以及相位调制元件54R、54G、54B被设为透射式的相位调制元件这一点,与第一实施方式中的光学***单元50不同。在本实施方式中,第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、第三发光光学***51B的光的出射方向被设为罩59的开口59H侧。
作为透射式的相位调制元件54R、54G、54B,例如,可列举作为液晶面板的LCD(Liquid Crystal display)。该LCD与作为上述的反射型的液晶面板的LCOS相同,通过控制向在各点中夹住液晶层的一对电极之间施加的电压,可调整从各点出射的光的相位的变化量,能够使出射的光的配光图案成为希望的配光图案。另外,该一对电极被设为透明电极。
在本实施方式中,也与第一实施方式相同,相位调制元件54R、54G、54B使从准直透镜53R、53G、53B出射的激光分别衍射,以使由从相位调制元件54R、54G、54B分别出射的光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案成为表TB中的任一配光图案。从相位调制元件54R出射的第一光DLR、从相位调制元件54R出射的第二光DLG以及从相位调制元件54B出射的第三光DLB分别从罩59的开口59H出射,经由前罩12向前照灯1的外部照射。此时,第一光DLR、第二光DLG以及第三光DLB以如下方式照射:在距车辆离开规定的距离的焦点位置,各个光所照射的区域相互重叠,形成表TB中的任一配光图案。该焦点位置例如被设为距车辆离开25m的位置。另外,优选的是第一光DLR、第二光DLG以及第三光DLB以在该焦点位置各个配光图案的外形大致一致的方式照射。根据本实施方式的前照灯1,由于不使用上述实施方式的合成光学***55,因此能够设为简易的构成。
(第三实施方式)
接下来,参照图11详细地说明本实用新型的第三实施方式。另外,对于与第一实施方式相同或者同等的构成要素,除了特别说明的情况之外,标注相同的参照附图标记而省略重复的说明。
图11是与图2相同地表示本实用新型的第三实施方式中的光学***单元的图。另外,在图11中,省略了散热器30、罩59等记载。如图11所示,本实施方式的光学***单元50主要在取代三个相位调制元件54R、54G、54B而具备一个相位调制元件54S这一点与第一实施方式的光学***单元50不同。
在本实施方式中,相位调制元件54S的构成被设为与第一实施方式的相位调制元件54R、54G、54B相同的构成。第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、以及第三发光光学***51B共用该相位调制元件54S,从合成光学***55出射的光向该相位调制元件54S入射。具体而言,从第一发光光学***51R的光源52R出射的激光被准直透镜53R准直,透过合成光学***55的第一光学元件55f以及第二光学元件55s而向相位调制元件54S入射。从第二发光光学***51G的光源52G出射的激光被准直透镜53G准直,被合成光学***55的第一光学元件55f反射,并透过第二光学元件55s而向相位调制元件54S入射。从第三发光光学***51B的光源52B出射的激光被准直透镜53B准直,被合成光学***55的第二光学元件55s反射而向相位调制元件54S入射。另外,从这些光源52R、52G、52B出射的激光只要入射到相位调制元件54S即可,合成光学***55的构成不被限定。例如,这些激光也可以不经由合成光学***55地向相位调制元件54S入射。即,也可以以使从光源52R、52G、52B出射的激光不经由合成光学***55地向相位调制元件54S入射的方式配置光源52R、52G、52B、准直透镜53R、53G、53B、以及相位调制元件54S。
在本实施方式中,向光源52R、52G、52B供给的电力被调整,按照这些光源52R、52G、52B的每一个交替地出射激光。即,在光源52R出射激光时,光源52G与光源52B不出射激光,在光源52G出射激光时,光源52R与光源52B不出射激光,在光源52B出射激光时,光源52R与光源52G不出射激光。而且,依次切换这种光源52R、52G、52B每一个的激光的出射。因此,从这些光源52R、52G、52B出射的相互不同的波长的激光依次向相位调制元件54S入射。
接下来,对本实施方式的相位调制元件54S的动作进行说明。具体而言,以前照灯1出射第一实施方式的表TB中的特定的配光图案的光的情况为例进行说明。
在本实施方式中,相位调制元件54S与上述那种光源52R、52G、52B的每一个的激光出射的切换同步地变更相位调制图案。具体而言,相位调制元件54S在从光源52R出射的激光入射的情况下,设为与该光源52R对应的相位调制图案、并且是与第一实施方式的表TB中的特定的配光图案建立了关联的相位调制元件54R的相位调制图案。因此,相位调制元件54S在从光源52R出射的激光入射的情况下,出射第一实施方式中前照灯1出射特定的配光图案的光时的从相位调制元件54R出射的第一光DLR。另外,相位调制元件54S在从光源52G出射的激光入射的情况下,设为与该光源52G对应的相位调制图案、并且是与第一实施方式的表TB中的特定的配光图案建立了关联的相位调制元件54G的相位调制图案。因此,相位调制元件54S在从光源52G出射的激光入射的情况下,出射第一实施方式中前照灯1出射特定的配光图案的光时的从相位调制元件54G出射的第二光DLG。另外,相位调制元件54S在从光源52B出射的激光入射的情况下,设为与该光源52B对应的相位调制图案、并且是与第一实施方式的表TB中的特定的配光图案建立了关联的相位调制元件54B的相位调制图案。因此,相位调制元件54S在从光源52B出射的激光入射的情况下,出射第一实施方式中前照灯1出射特定的配光图案的光时的从相位调制元件54B出射的第三光DLB。
相位调制元件54S通过这样与光源52R、52G、52B每一个的激光出射的切换同步地变更相位调制图案,从而依次出射第一光DLR、第二光DLG、以及第三光DLB。即,从共用相位调制元件54S的第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、第三发光光学***51B依次出射第一光DLR、第二光DLG、以及第三光DLB。这些光DLR、DLG、DLB分别从罩59的开口59H出射,经由前罩12依次照射到前照灯1的外部。此时,第一光DLR、第二光DLG以及第三光DLB以各个光所照射的区域在距车辆离开规定的距离的焦点位置相互重叠的方式照射。该焦点位置例如被设为距车辆离开25m的位置。另外,第一光DLR、第二光DLG以及第三光DLB优选的是以各个光DLR、DLG、DLB所照射的区域的外形在该焦点位置大致一致的方式照射。另外,在本实施方式中,从光源52R、52G、52B出射的激光各自的出射时间的长度大致相同,因此光DLR、DLG、DLB各自的出射时间的长度也大致相同。另外,从光源52R、52G、52B出射的激光的强度被设为与上述第一实施方式相同的规定的强度。
然而,在以比人的视觉的时间分辨率短的周期反复照射颜色不同的光的情况下,人能够通过残影现象识别为正照射该不同颜色的光所合成的光。在本实施方式中,在光源52R出射激光然后到光源52R再次出射激光为止的时间比人的视觉的时间分辨率短的情况下,以比人的视觉的时间分辨率短的周期反复照射从相位调制元件54S出射的光DLR、DLG、DLB,红色的光DLR、绿色的光DLG、以及蓝色的光DLB通过残影现象而合成。如上述那样,该光DLR、DLG、DLB各自的出射时间的长度大致相同,从光源52R、52G、52B出射的激光的强度被设为与第一实施方式相同的规定的强度。因此,通过残影现象合成的光的颜色成为与第一实施方式中的光DLR、DLG、DLB所合成的光相同的白色。另外,由于光DLR、DLG、DLB所合成的光的配光图案成为表TB中的特定的配光图案,因此光DLR、DLG、DLB通过残影现象而合成的光的配光图案也成为特定的配光图案。这样,从前照灯1出射该特定的配光图案的光。
出于抑制感到通过残影现象合成的光的闪烁的观点,从光源52R、52G、52B反复出射激光的周期优选的是1/15s以下。人的视觉的时间分辨率大致为1/30s。如果是车辆用灯具,若光的出射周期为2倍左右,则能够抑制感到光的闪烁。如果该周期为1/30s以下,则大致超过人的视觉的时间分辨率。因而,能够进一步抑制感觉到光的闪烁。另外,从进一步抑制感觉到光的闪烁的观点出发,该周期优选的是1/60s以下。
根据本实施方式的前照灯1,第一发光光学***51R、第二发光光学***51G、以及第三发光光学***51B共用该相位调制元件54S,因此能够减少部件数量。
以上,关于本实用新型,以上述实施方式为例进行了说明,但本实用新型并不限定于这些。
例如,在上述实施方式中,前照灯1在检测装置72未检测到对象物的情况下,出射远光的配光图案PH的光,在检测装置72检测到对象物的情况下,该前照灯1出射远光的配光图案PH中与对象物的至少一部分重叠的特定的区域AR11、AR12、AR13变暗、并且与特定的区域不同的规定的区域AR21、AR22、AR23变亮的配光图案P1、P2、P3的光。但是,车辆用前照在灯检测装置72检测到对象物的情况下,只要出射与对象物的至少一部分重叠的特定的区域变暗、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光即可。例如,前照灯1也可以在检测装置72未检测到对象物的情况下,出射近光的配光图案的光,在检测装置72检测到对象物的情况下,出射近光的配光图案中与对象物的至少一部分重叠的特定的区域变暗、并且与特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光。
另外,变亮的规定的区域也可以设为与规定的位置变亮之前的配光图案不重叠的区域。例如,变亮的规定的区域也可以与车辆的驾驶员的视野被车辆阻碍的区域的至少一部分重叠。图12是表示这种变形例中的配光图案的图。
如图12所示,配光图案P4在变亮的规定的区域的位置不同这一点,与图7中的(C)所示的配光图案P2不同。在配光图案P4中,变亮的规定的区域AR24位于车辆的驾驶员的视野被车辆阻碍的区域ARP内。另外,在图12中,区域ARP被施加了倾斜的阴影线。该区域ARP例如是被车辆的发动机罩等阻碍驾驶员的视野的区域,在图12中示出了其一部分。通过这样设置变亮的规定的区域AR24的位置,驾驶员不会目视确认到变亮的该规定的区域AR24,能够抑制驾驶员感到不协调感。
另外,在检测装置72所检测的对象物包含标识的情况下,变亮的规定的区域也可以与由检测装置72检测到的标识的至少一部分重叠。这样,能够强调由检测装置72检测到的标识的存在。
另外,在上述第一实施方式以及第三实施方式中,相位调制元件54R、54G、54B、54S被设为作为反射型的相位调制元件的LCOS,在上述第二实施方式中,相位调制元件54R、54G、54B被设为作为透射式的相位调制元件的LCD。但是,相位调制元件只要能够以能够变更的相位调制图案使入射的光衍射、并出射基于相位调制图案的配光图案的光即可。例如,相位调制元件也可以设为硅基板上形成有多个反射体的GLV(Grating Light Valve)。GLV是反射型的相位调制元件。该GLV通过电控制反射体的挠曲,能够使入射的光衍射而出射,并且使出射的光的配光图案成为希望的配光图案。
另外,在上述第一实施方式中,第一光学元件55f使第一光DLR透过并且反射第二光DLG,从而将第一光DLR与第二光DLG合成,第二光学元件55s使由第一光学元件55f合成的第一光DLR以及第二光DLG透过并且反射第三光DLB,从而将第一光DLR、第二光DLG、以及第三光DLB合成。但是,例如也可以设为如下构成:在第一光学元件55f中将第三光DLB与第二光DLG合成,在第二光学元件55s中将由第一光学元件55f合成的第三光DLB以及第二光DLG与第一光DLR合成。在该情况下,在上述第一实施方式中,具备光源52R、准直透镜53R以及相位调制元件54R的第一发光光学***51R、和具备光源52B、准直透镜53B、以及相位调制元件54B的第三发光光学***51B的位置被调换。另外,在上述第一实施方式中,也可以将透过规定的波长频带的光并反射其他波长频带的光的带通滤波器使用于第一光学元件55f、第二光学元件55s。另外,在第一实施方式中,合成光学***55只要将从各个发光光学***出射的光合成即可,并不限定于上述第一实施方式的构成、上述构成。
另外,在上述实施方式中,以具有多个调制单元的相位调制元件54R、54G、54B、54S为例进行了说明。但是,调制单元的数量、大小、外形等不被特别限定。例如,相位调制元件也可以具有一个调制单元,并利用该一个调制单元使入射的光衍射。
另外,在上述第一实施方式以及第二实施方式中,以具备出射相互不同的波长的光的三个光源52R、52G、52B和与光源52R、52G、52B一对一地对应的三个相位调制元件54R、54G、54B在内的光学***单元50为例进行了说明。但是,三个相位调制元件54R、54G、54B也可以一体地形成。作为这种相位调制元件的构成,能够列举相位调制元件被分割成光源52R所对应的区域、光源52G所对应的区域以及光源52B所对应的区域的构成。在这种构成的情况下,从光源52R出射的激光入射到光源52R所对应的区域,从光源52G出射的激光入射到光源52G所对应的区域,从光源52B出射的激光入射到光源52B所对应的区域。光源52R所对应的区域的相位调制图案被设为从光源52R出射的激光所对应的相位调制图案,光源52G所对应的区域的相位调制图案被设为从光源52G出射的激光所对应的相位调制图案,光源52B所对应的区域的相位调制图案被设为从光源52B出射的激光所对应的相位调制图案。根据这种前照灯1,三个相位调制元件54R、54G、54B一体地形成,因此能够减少部件数量。
另外,在上述第三实施方式中,以全部的发光光学***51R、51G、51B共用相位调制元件54S的光学***单元50为例进行了说明。但是,只要是至少两个发光光学***共用相位调制元件54S即可。在该情况下,从共用相位调制元件的发光光学***出射的光通过残影现象合成,通过该残影现象合成的光与从其他发光光学***出射的光进行合成,形成规定的配光图案。
另外,在上述实施方式中,从光源52R、52G、52B出射的激光的强度恒定。但是,从光源52R、52G、52B出射的激光的强度也可以根据从前照灯1出射的光的配光图案而调整。在这种情况下,例如,对于各个配光图案,使将形成该配光图案时的相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案以及形成该配光图案时的从光源52R、52G、52B出射的激光的强度建立了关联的表储存于存储部74。而且,控制部71在上述的步骤SP3以及步骤SP5中,基于与该表建立了关联的信息,控制光源52R、52G、52B。具体而言,控制部71将基于该信息的信号向电源电路61R、61G、61B输出,电源电路61R、61G、61B基于从控制部71输入的信号,调整从电源向光源52R、52G、52B供给的电力。通过设为这种构成,能够调节变亮的规定的区域中的光的总光束量。因此,与不调整从光源52R、52G、52B出射的激光的强度的情况相比,能够抑制使变亮的规定的区域更不明显而导致驾驶员感到不协调感,能够使该规定的区域更明显而提高提醒注意的能力。
另外,在上述实施方式中,以出射表TB中的任一配光图案的光的前照灯1为例进行了说明。但是,前照灯1也可以出射与表TB中的配光图案不同的配光图案的光。例如,第一实施方式中的控制部71也可以对用于形成从前照灯1出射的光的配光图案的相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案进行运算。具体而言,控制部71也可以基于储存于存储部74的信息以及从检测装置72输入的对象物的存在以及对象物的存在位置的信息等,运算用于形成与对象物的一部分重叠的区域变暗并且与该区域不同的区域变亮的配光图案的相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案。在该情况下,在存储部74例如储存与形成远光的配光图案PH时的相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案的信息和远光的配光图案PH的强度分布相关的表。图13是用于说明这种变形例中的与配光图案的强度分布相关的信息的图。具体而言,图13中的(A)是远光的配光图案PH中的一部分被放大的图,并且是远光的配光图案PH与行人PE重叠的部分被放大的图。在图13中的(A)中,行人PE由粗线表示,并且记载有多个划分线CL。另外,对于与第一实施方式相同或者同等的构成要素,除了特别说明的情况之外,标注相同的参照附图标记而省略重复的说明。
如图13中的(A)所示,本变形例的远光的配光图案PH由利用划分线CL在上下方向以及左右方向上大致等间隔地划分出的划分区域CA的集合体形成。在各个划分区域中预先设定有地址与光的强度。地址例如由划分区域CA所在的行的编号与列的编号表示。上下方向上的划分区域CA的宽度由以前照灯1为基准的上下方向的角度所对应的宽度表示,左右方向上的划分区域CA的宽度由前照灯1以基准为左右方向的角度所对应的宽度表示。这些宽度例如分别被设为与0.1度对应的宽度。
图14是表示与本变形例中的远光的配光图案的强度分布相关的表的图。如图14所示,在与远光的配光图案的强度分布相关的表TB2中,划分区域CA的地址与该划分区域CA中的作为光的强度的总光束量被建立了关联。
本变形例的控制部71基于从检测装置72输入的对象物的存在以及对象物的存在位置的信息,提取与对象物的至少一部分重叠的划分区域CA。图13中的(B)是表示提取的划分区域的图。如图13中的(B)所示,例如也可以提取与行人PE重叠的全部的划分区域CA。另外,在图13中的(B)中,行人PE由虚线表示,提取出的划分区域CA被设为第一提取区域ARE1,该第一提取区域ARE1被施加了倾斜的阴影线。另外,变形例的控制部71将与该提取出的第一提取区域ARE1不同的划分区域CA进行提取。如图13中的(B)所示,例如也可以提取与第一提取区域ARE1的外周缘相接的全部的划分区域CA。另外,在图13中的(B)中,该提取出的划分区域CA被设为第二提取区域ARE2,该第二提取区域ARE2被施加了与第一提取区域ARE1不同的倾斜的阴影线。
控制部71运算由从相位调制元件54R、54G、54B出射的由光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案成为第一提取区域ARE1变暗、并且第二提取区域ARE2变亮的配光图案的相位调制元件54R、54G、54B中的相位调制图案。另外,形成的配光图案中的提取出的第一提取区域ARE1的划分区域CA各自中的光的总光束量例如被设为相同的规定的值。具体而言,控制部71基于上述的另一表TB2与该规定的值,对第一提取区域ARE1的整体中的光的总光束量的减少量进行运算。接着,控制部71运算该总光束量的减少量与第二提取区域ARE2的整体中的光的总光束量的增加量变得相同那样的第二提取区域ARE2的划分区域CA各自中的光的总光束量的增加量。另外,第二提取区域ARE2的划分区域CA各自中的光的总光束量的增加量例如设为相同。这样,控制部71对第一提取区域ARE1以及第二提取区域ARE2的划分区域CA各自中的光的总光束量进行运算,并基于该运算结果控制相位调制元件54R、54G、54B。即,能够理解为相位调制元件54R、54G、54B分别设为由光DLR、DLG、DLB合成的光形成的配光图案成为第一提取区域ARE1变暗、并且第二提取区域ARE2变亮的配光图案的相位调制图案。另外,控制部71控制光源52R、52G、52B而使光源52R、52G、52B出射规定的强度的激光。如上述那样,第一提取区域ARE1与对象物的至少一部分重叠,第二提取区域ARE2与第一提取区域ARE1不同。因此,从灯具单元20出射的光的配光图案成为与对象物的至少一部分重叠的区域变暗、与该变暗的区域不同的区域变亮的配光图案。在该前照灯1中,如上述那样,使第二提取区域ARE2中光的总光束量增加第一提取区域ARE1中减少了光的总光束量的量。因此,该前照灯1能够抑制第一提取区域ARE1以外的划分区域CA意外地整体变得明亮。另外,该前照灯1通过使第二提取区域ARE2为特定的位置,能够抑制使该第二提取区域ARE2不明显而导致驾驶员感到不协调感,能够使该第二提取区域ARE2明显而提高提醒注意的能力。
另外,在上述实施方式中,灯具单元20不具备包含成像透镜的成像透镜***。但是,灯具单元20也可以具备成像透镜***,且使从光学***单元50出射的光经由该成像透镜***而出射。通过设为这种构成,能够易于使出射的光的配光图案成为更宽的配光图案。另外,这里的宽表示在比较距车辆离开规定的距离的铅垂面上形成的配光图案时较宽。
另外,在上述第一实施方式以及第二实施方式中,以具备出射相互不同的波长的光的三个光源52R、52G、52B和与光源52R、52G、52B一对一地对应的三个相位调制元件54R、54G、54B的光学***单元50为例进行了说明。另外,在上述第三实施方式中,以具备共用相位调制元件54S的三个发光光学***51R、51G、51B的光学***单元50为例进行了说明。但是,光学***单元只要具备至少一个光源和该光源所对应的相位调制元件即可。例如,光学***单元也可以具备出射白色的激光的光源和使从该光源出射的白色的激光衍射而出射的相位调制元件。
工业上的可利用性
根据本实用新型,可提供易于驾驶的车辆用前照灯,能够在汽车等车辆用灯具的领域等中利用。
Claims (6)
1.一种车辆用前照灯,其特征在于,具备:
光源,其出射激光;以及
相位调制元件,其以能够变更的相位调制图案使从所述光源出射的激光衍射,并出射基于所述相位调制图案的配光图案的光,
所述相位调制元件设为出射与位于车辆前方的规定的对象物的至少一部分重叠的特定的区域变暗、并且与所述特定的区域不同的规定的区域变亮的配光图案的光的所述相位调制图案。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯,其特征在于,
所述规定的区域与所述配光图案中的热区域的至少一部分重叠。
3.根据权利要求1所述的车辆用前照灯,其特征在于,
所述规定的区域与所述特定的区域的边缘的至少一部分相接。
4.根据权利要求1所述的车辆用前照灯,其特征在于,
所述对象物设为人类,
所述特定的区域设为与所述人类的头部的至少一部分重叠的区域,
所述规定的区域设为与所述人类的躯体部的至少一部分重叠的区域。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用前照灯,其特征在于,
所述特定的区域的中央侧比边缘侧暗。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用前照灯,其特征在于,
所述特定的区域中减少的光的总光束量和所述规定的区域中增加的光的总光束量彼此相同。
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