车辆用灯具的制作方法

文档序号:21162883发布日期:2020-06-20 15:34阅读:133来源:国知局
车辆用灯具的制作方法

本实用新型涉及车辆用灯具。



背景技术:

在以汽车用前大灯为代表的车辆用灯具中,为了使出射的光的配光图案成为规定的配光图案,探讨了各种结构。例如,在下述专利文献1中,利用作为一种相位调制元件的全息元件形成规定的配光图案。

下述专利文献1中记载的车辆用灯具具有全息元件、向该全息元件照射参照光的光源。全息元件进行计算,以使得通过照射参照光而再生的衍射光形成规定的配光图案。

专利文献1:(日本)特开2012-146621号公报

在此,车辆由于路面的状况等而振动,车辆用灯具也与车辆同样地振动。因此,在上述专利文献1记载的车辆用灯具中,由于车辆的振动,全息元件的参照光的入射点相对于全息元件振动,有时参照光不能向全息元件的一部分照射。因此,在该车辆用灯具中,由于车辆的振动可能无法形成规定的配光图案,因此希望即便发生振动也能够形成规定的配光图案。对于该要求,考虑即便参照光的入射点增大并产生振动,也向全息元件的整体照射参照光。但是,在这种情况下,由于参照光的一部分未照射到全息元件,因此能量效率降低。



技术实现要素:

在此,本实用新型的目的在于提供一种既能够抑制能量效率的下降,又能够形成规定的配光图案的车辆用灯具。

用于解决技术课题的技术方案

为了达成上述目的,本实用新型的车辆用灯具具有:光源,其出射光;相位调制元件,其具有多个调制部,所述多个调制部通过使来自所述光源的所述光衍射而使所述光成为规定的配光图案;所述相位调制元件的所述光入射的入射面在铅垂方向上的宽度比该入射面在水平方向上的宽度大,所述相位调制元件的所述光的入射点的大小为能够包含至少一个所述调制部的大小,多个所述调制部的至少一部在所述铅垂方向上并列。

车辆的振动的铅垂方向的振幅具有比水平方向的振幅大的倾向,车辆用灯具也与该车辆同样地振动。因此,相位调制元件的光的入射点与水平方向相比具有在铅垂方向上振动的倾向。在该车辆用灯具中,如上所述,相位调制元件的光的入射面在铅垂方向上的宽度比该入射面在水平方向上的宽度大。因此,该车辆用灯具即便在由于车辆的振动而使入射点在铅垂方向上振动的情况下,能够抑制该入射点的一部分从相位调制元件的入射面露出,能够抑制能量效率降低。另外,在该车辆用灯具中,如上所述,入射点的大小为能够包括至少一个调制部的大小,多个调制部的至少一部分在铅垂方向上并列。因此,在该车辆用灯具中,即便在由于车辆的振动而使入射点在铅垂方向上振动的情况下,由于光能够向任一调制部入射,因此能够形成规定的配光图案。

所述入射点也可以所述入射点为与其他方向相比在特定方向上较长的长条的形状,所述特定方向与所述水平方向不平行。

利用这样的结构,与特定方向与水平方向平行的情况相比,能够减小入射点的水平方向的宽度。因此,与特定方向与水平方向平行的情况相比,能够减小相位调制元件的水平方向的宽度,能够降低车辆用灯具的制造成本。

或者,所述入射点也可以为与其他方向相比在特定方向上较长的长条的形状,所述特定方向与所述铅垂方向不平行。

通过这样的结构,与特定方向与铅垂方向平行的情况相比,能够减小入射点的铅垂方向的宽度。因此,与特定方向与铅垂方向平行的情况相比,能够抑制在由于车辆的振动而使入射点在铅垂方向上振动时,该入射点的一部分从相位调制元件的入射面露出。

多个所述调制部也可以在所述铅垂方向以及所述水平方向上并列,在所述铅垂方向上并列的所述调制部的数量比在所述水平方向上并列的所述调制部的数量多。

通过这样的结构,与在铅垂方向上并列的调制部的数量比在水平方向上并列的调制部的数量少的情况相比,在由于车辆的振动而使入射点在铅垂方向上振动时,容易使来自光源的光向任一调制部入射。

上述车辆用灯具也可以具有多个所述光源,所述相位调制元件设置在多个所述光源的所述每个光源上,多个所述相位调制元件中的对应的所述光源的光路长最大的所述相位调制元件的所述入射点在所述铅垂方向上的宽度为其他所述相位调制元件的所述入射点在所述铅垂方向上的宽度中的最大宽度以下。

入射点的相对于相位调制元件振动的振幅有随着相位调制元件与光源的光路长增长而增大的倾向。在该车辆用灯具中,入射点的相对于相位调制元件的振动的振幅容易增大的相位调制元件的入射点在铅垂方向上的宽度为其他相位调制元件的入射点在铅垂方向上的宽度中的最大宽度以下。因此,即便不调节相位调制元件的入射面在铅垂方向上的宽度、相位调制元件与光源的光路长,也能够抑制入射点相对于相位调制元件的振动的振幅容易增大的相位调制元件的入射点的一部分从相位调制元件的入射面露出。因此,能够提高相位调制元件的大小、相对于光源的相位调制元件的配置的自由度。

也可以具有多个所述光源,所述相位调制元件设置在多个所述光源的所述每个光源上,至少一个所述相位调制元件与至少一个其他所述相位调制元件连接而与该其他相位调制元件一体形成。

在该车辆用灯具中,至少两个相位调制元件一体形成,因此能够减少部件个数。

实用新型的效果

利用以上的本实用新型,既能够抑制能量效率的降低,又能够提供能够形成规定的配光图案的车辆用灯具。

附图说明

图1是示意表示本实用新型的第一实施方式的车辆用灯具的图。

图2是图1所示的光学系统单元的放大图。

图3是图2所示的位调制元件集合体的主视图。

图4是示意表示图3所示的相位调制元件集合体的厚度方向的截面的一部分的图。

图5是表示配光图案的图。

图6是与图2同样地表示本实用新型的第二实施方式的光学系统单元的图。

图7是本实用新型的第三实施方式的相位调制元件的主视图。

附图标记说明

1前照灯(车辆用灯具)

10框体

20灯具单元

50光学系统单元

52r第一光源

52g第二光源

52b第三光源

54相位调制元件集合体

54r第一相位调制元件

54g第二相位调制元件

54b第三相位调制元件

54s相位调制元件

55合成光学系统

155导光光学系统

ef,efr、efg、efb入射面

lar、lag、lab长轴

mpr、mpg、mpb调制部

sr、sg、sb入射点

h54相位调制元件的纵向的宽度

wr第一相位调制元件的横向的宽度

wg第二相位调制元件的横向的宽度

wb第三相位调制元件的横向的宽度

ws相位调制元件的横向的宽度

具体实施方式

以下,与附图一起例示了用于实施本实用新型的车辆用灯具的方式。以下例示的实施方式为了容易理解本实用新型,并不为了限定解释本实用新型。本实用新型在不脱离其趣旨的前提下,能够根据以下的实施方式变更、改良。

(第一实施方式)

图1是表示本实施方式的车辆用灯具的图,是示意表示车辆用灯具的铅垂方向的截面的图。本实施方式的车辆用灯具为汽车用的前照灯1。汽车用的前照灯分别设置在车辆的前方的左右方向,左右的前照灯为在左右方向上大致对称的结构。因此,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具有框体10、灯具单元20作为主要结构。

框体10具有灯壳11、前盖12以及后盖13作为主要结构。灯壳11的前方开口,以封堵该开口的方式使前盖12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,以封堵该开口的方式使后盖13固定于灯壳11。

利用灯壳11、封堵该灯壳11的前方的开口的前盖12、封堵该灯壳11的后方的开口的后盖13形成的空间为灯室r,在该灯室r内收纳有灯具单元20。

本实施方式的灯具单元20具有散热器30、冷却风扇35、盖40、光学系统单元50作为主要结构,利用未图示的结构固定于框体10。

散热器30具有大致沿水平方向延伸的金属制的底板板31,在该底板板31的下方的面侧,多个散热翅片32与底板板31一体设置。冷却风扇35与散热翅片32隔着间隙配置,固定于散热器30。利用该冷却风扇35的旋转产生的气流使散热器30冷却。另外,在散热器30的底板板31的上表面配置有盖40。

盖40固定于散热器30的底板板31上。盖40为大致矩形的形状,例如由铝等金属构成。在盖40的内侧的空间中收纳有光学系统单元50。在盖40的前部形成有能够透过从光学系统单元50出射的光的开口40h。此外,为了使盖40的内壁具有光吸收性,优选在这些内壁进行黑氧化铝膜加工等。通过使盖40的内壁具有光吸收性,即便在由于意外的反射、由于反射等而向这些内壁照射光的情况下,也能够抑制照射光反射而从开口40h向意外的方向出射。

图2为图1所示的光学系统单元的放大图。此外,在图2中,为了容易理解,省略散热器30、盖40等记载。如图2所示,本实施方式的光学系统单元50包括第一发光光学系统51r、第二发光光学系统51g、第三发光光学系统51b、导光光学系统155、相位调制元件集合体54。

第一发光光学系统51r具有第一光源52r、第一准直透镜53r。第一光源52r为出射规定波长带域的激光的激光元件,在本实施方式中,为出射功率的峰值波长为例如638nm的红色的激光的半导体激光。此外,光学系统单元50具有未图示的电路基板,第一光源52r安装在该电路基板上。

第一准直透镜53r是对从第一光源52r出射的激光的快轴方向、慢轴方向进行准直的透镜。从第一准直透镜53r出射的红色的光lr从第一发光光学系统51r出射。也可以代替该第一准直透镜53r,分别设置对激光的快轴方向进行准直的准直透镜和对慢轴方向进行准直的准直透镜。

第二发光光学系统51g具有第二光源52g、第二准直透镜53g,第三发光光学系统51b具有第三光源52b、第三准直透镜53b。光源52g、52b为分别出射规定波长带域的激光的激光元件。在本实施方式中,第二光源52g为出射功率的峰值波长为例如515nm的绿色的激光的半导体激光,第三光源52b为出射功率的峰值波长为例如445nm的蓝色的激光的半导体激光。因此,在本实施方式中,三种光源52r、52g、52b出射彼此不同的规定波长带域的激光。光源52g、52b与上述第一光源52r同样,分别安装在上述电路基板上。

第二准直透镜53g为对从第二光源52g出射的激光的快轴方向、慢轴方向进行准直的透镜,第三准直透镜53b为对从第三光源52b出射的激光的快轴方向、慢轴方向进行准直的透镜。从第二准直透镜53g出射的绿色的光lg从第二发光光学系统51g出射,从第三准直透镜53b出射的蓝色的光lb从

第三发光光学系统51b出射。代替这些准直透镜53g、53b,也可以分别设置对激光的快轴方向进行准直的准直透镜和对慢轴方向进行准直的准直透镜。

导光光学系统155使从第一发光光学系统51r出射的光lr、从第二发光光学系统51g出射的光lg、从第三发光光学系统51b出射的光lb向相位调制元件集合体54导光。本实施方式的导光光学系统155具有反射镜155m、第一光学元件155f、第二光学元件155s。反射镜155m反射从第一发光光学系统51r出射的光lr。第一光学元件155f透过被反射镜155m反射的光lr,并且反射从第二发光光学系统51g出射的光lg。第二光学元件155s使透过第一光学元件155f的光lr以及被第一光学元件155f反射的光lg透过,并且反射从第三发光光学系统51b出射的光lb。作为这样的第一光学元件155f,第二光学元件155s,能够举出在玻璃基板上层叠有氧化膜的波长选择滤光器。通过控制该氧化膜的种类、厚度,能够透过比规定波长长的波长的光,并反射比该波长短的波长的光。

本实施方式的导光光学系统155不将这些光lr、lg、lb合成,而向左右方向并列出射,使这些光lr、lg、lb入射到相位调制元件集合体54。在本实施方式中,这些光lr、lg、lb在相对于图2的纸面垂直的方向上并列。此外,在图2中,光lr用实线表示,光lg用虚线表示,光lb用单点划线表示,这些光lr、lg、lb错开表示。

相位调制元件集合体54通过使入射的光衍射而使该光成为规定的配光图案。本实施方式的相位调制元件集合体54配置为光入射的入射面ef相对于铅垂方向倾斜大致45度,从导光光学系统155出射的光lr、lg、lb向入射面ef入射。此外,入射面ef与水平方向不平行即可,例如,也可以使相位调制元件集合体54配置为入射面ef与铅垂方向大致平行。在本实施方式中,从该相位调制元件集合体54到第一发光光学系统51r的第一光源52r的光路长比从相位调制元件集合体54到第二发光光学系统51g的第二光源52g的光路长长。另外,从相位调制元件集合体54到第二发光光学系统51g的第二光源52g的光路长比从相位调制元件集合体54到第三发光光学系统51b的第三光源52b的光路长长。

如上所述,相位调制元件集合体54包括多个相位调制元件。具体而言,相位调制元件集合体54包括:将来自第一发光光学系统51r的光lr衍射而使该光lr成为规定的配光图案的相位调制元件、将来自第二发光光学系统51g的光lg衍射而使该光lg成为规定的配光图案的相位调制元件、将来自第三发光光学系统51b的光lb衍射而使该光lb成为规定的配光图案的相位调制元件。这三个相位调制元件在一个方向上并列,相位调制元件集合体54的入射面ef利用这些相位调制元件的光的入射面构成。

在本实施方式中,这三个相位调制元件分别为一边将入射的光反射一边衍射而出射的反射型的相位调制元件,具体而言,为反射型的lcos(liquidcrystalonsilicon:液晶覆硅)。因此,相位调制元件集合体54利用与向入射面ef入射的光lr、lg、lb对应的相位调制元件衍射,衍射红色的光lr的第一光dlr、衍射绿色的光lg的第二光dlg、衍射蓝色的光lb的第三光dlb从入射面ef出射。这样从相位调制元件集合体54出射的光dlr、dlg、dlb从光学系统单元50出射。此外,在图1,图2中,第一光dlr用实线表示,第二光dlg用虚线表示,第三光dlb用单点划线表示,这些光dlr、dlg、dlb错开表示。

接着,对本实施方式的相位调制元件集合体54的结构进行详细说明。

图3是图2所示的相位调制元件集合体的主视图。此外,图3是从光入射的入射面ef侧观察的相位调制元件集合体54的主视图,在图3中,示意表示相位调制元件集合体54。本实施方式的相位调制元件集合体54在主视时形成为在水平方向上长条的大致长方形,主视时的整个区域为入射面ef。因此,相位调制元件集合体54的入射面ef能够理解为形成为在水平方向上长条的大致长方形。此外,在以下本说明书中,在相位调制元件集合体54的主视中,与水平方向平行的方向为横向,与该横向垂直的方向为纵向。因此,横向为与水平方向平行的方向,纵向为与铅垂方向向入射面ef投影的方向平行的方向,在该主视中,为与铅垂方向平行的方向。

本实施方式的相位调制元件集合体54具有:与第一发光光学系统51r对应的第一相位调制元件54r、与第二发光光学系统51g对应的第二相位调制元件54g、与第三发光光学系统51b对应的第三相位调制元件54b。该第一相位调制元件54r、第二相位调制元件54g、第三相位调制元件54b在横向上相邻并列,在第二相位调制元件54g上连接有第一相位调制元件54r、第三相位调制元件54b。即,相位调制元件集合体为这些相位调制元件54r、54g、54b一体形成的结构。在该相位调制元件集合体54上电连接有驱动回路60r。该驱动回路60r具有与相位调制元件集合体54的横侧连接的扫描线驱动回路、与相位调制元件集合体54的纵向的一侧连接的数据线驱动回路。经由该驱动回路60r,分别向构成相位调制元件集合体54的相位调制元件54r、54g、54b供给电力。

第一相位调制元件54r的纵向的宽度,第二相位调制元件54g的纵向的宽度,以及第三相位调制元件54b的纵向的宽度与相位调制元件集合体54的纵向的宽度h54相同。第一相位调制元件54r的横向的宽度wr,第二相位调制元件54g的横向的宽度wg,以及第三相位调制元件54b的横向的宽度wb比相位调制元件集合体54的纵向的宽度h54小。即,这些相位调制元件54r、54g、54b形成为在铅垂方向即纵向上长条的大致长方形。如上所述,主视时的相位调制元件集合体54的整个区域为入射面ef,相位调制元件集合体54的入射面ef利用这些相位调制元件54r、54g、54b的光的入射面构成,因此相位调制元件54r、54g、54b的光的入射面也分别形成为在铅垂方向即纵向上长条的大致长方形。因此,第一相位调制元件54r的入射面的纵向的宽度h54比第一相位调制元件54r的入射面的横向的宽度wr大,第二相位调制元件54g的入射面的纵向的宽度h54比第二相位调制元件54g的入射面的横向的宽度wg大,第三相位调制元件54b的入射面的纵向的宽度h54比第三相位调制元件54b的入射面的横向的宽度wb大。在本实施方式中,第二相位调制元件54g的横向的宽度wg与第三相位调制元件54b的纵向的宽度wb大致相同,第一相位调制元件54r的横向的宽度wr比这些宽度wg、wb大。因此,相位调制元件54g、54b的入射面的横向的宽度wg、wb大致相同,第一相位调制元件54r的入射面的横向的宽度wr比这些宽度wg、wb大。

在第一相位调制元件54r形成有配置为矩阵状的多个调制部mpr。在第二相位调制元件54g形成有配置为矩阵状的多个调制部mpg,在第三相位调制元件54b形成有配置为矩阵状的多个调制部mpb。在本实施方式中,这些调制部mpr、mpg、mpb为相同大小的正方形。因此,在纵向并列的调制部mpr的数量比在横向上并列的调制部mpr的数量多。另外,在纵向并列的调制部mpg的数量比在横向上并列的调制部mpg的数量多,在纵向上并列的调制部mpb的数量比在横向上并列的调制部mpb的数量多。各个调制部mpr、mpg、mpb包括配置为矩阵状的多个点,向该调制部mpr、mpg、mpb入射的光衍射而出射。

向第一相位调制元件54r入射从导光光学系统155出射的红色的光lr,第一相位调制元件54r将使该光lr衍射的第一光dlr出射。向第二相位调制元件54g入射从导光光学系统155出射的绿色的光lg,第二相位调制元件54g将使该光lg衍射的第二光dlg出射。向第三相位调制元件54b入射从导光光学系统155出射的蓝色的光lb,第三相位调制元件54b将使该光lb衍射的第三光dlb出射。

在图3中表示照射红色的光lr的区域即入射点sr、照射绿色的光lg的区域即入射点sg、照射蓝色的光lb的区域即入射点sb。在本实施方式中,如上所述,光源52r、52g、52b为半导体激光,因此从光源52r、52g、52b出射的激光一边以大致椭圆形状扩展一边传播。另外,从这些光源52r、52g、52b出射的激光的快轴方向,慢轴方向虽然分别利用准直透镜53r、53g、53b准直,但不调整这些激光的形状。这样,未调整形状的光lr、lg、lb从发光光学系统51r、51g、51b出射,并经由导光光学系统155,分别入射到相位调制元件集合体54。在本实施方式中,在导光光学系统155中,由于这些光lr、lg、lb的形状未被调整,因此入射点sr、sg、sb的形状分别为大致椭圆形状。

另外,在本实施方式中,大致椭圆形状的入射点sr的大小为能够包含至少一个调制部mpr的大小,该入射点sr的长轴lar与横向大致平行。换言之,入射点sr为在横向上长条的大致椭圆形状,入射点sr的长边方向与纵向不平行。另外,大致椭圆形状的入射点sg的大小为能够包括至少一个调制部mpg的大小,该入射点sg的长轴lag与纵向大致平行。换言之,入射点sg为在纵向上长条的大致椭圆形状,入射点sg的长边方向与横向不平行。另外,大致椭圆形状的入射点sb的大小为能够包含至少一个调制部mpb的大小,该入射点sb的长轴lab与纵向大致平行。换言之,入射点sb为在纵向上长条的大致椭圆形状,入射点sb的长边方向与横向不平行。

另外,在本实施方式中,第一相位调制元件54r的入射点sr的纵向的宽度shr比第二相位调制元件54g的入射点sg的纵向的宽度shg小。另外,入射点sg的纵向的宽度shg与第三相位调制元件54b的入射点sb的纵向的宽度shb大致相同。此外,宽度shg与宽度shb也可以彼此不同。

图4是示意表示图3所示的相位调制元件集合体的厚度方向的截面的一部分的图。如图4所示,本实施方式的相位调制元件集合体54具有硅基板62、驱动回路层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作为主要结构。

多个电极64在硅基板62的一方的面侧,相对于上述各点,一对一对应地配置为矩阵状。驱动回路层63为配置有与图3所示的驱动回路60r的扫描线驱动回路以及数据线驱动回路连接的回路的层,并配置在硅基板62与多个电极64之间。透光性基板68配置为在硅基板62的一方侧与该硅基板62对置,例如为玻璃基板。透明电极67配置在透光性基板68的硅基板62侧的面上。液晶层66具有液晶分子66a,并配置在多个电极64与透明电极67之间。反射膜65配置在多个电极64与液晶层66之间,例如为电介质多层膜。从导光光学系统155出射的光lr从与透光性基板68的硅基板62侧相反的一侧的入射面ef入射。

如图4所示,从与透光性基板68的硅基板62侧相反的一侧的入射面ef入射的光rl透过透明电极67以及液晶层66,并被反射膜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。在向特定的电极64与透明电极67之间施加电压时,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的配向发生变化。根据该液晶分子66a的配向的变化,位于该电极64与透明电极67之间的液晶层66的反射率发生变化,透过液晶层66的光rl的光路长发生变化。因此,通过使光rl透过液晶层66而从液晶层66出射,从液晶层66出射的光rl的相位能够根据向液晶层66入射的光rl的相位变化。如上所述,由于多个电极64针对各调制部mpr、mpg、mpb的每个点dt配置,因此通过控制施加在与各点dt对应的电极64与透明电极67之间的电压,而能够使液晶分子66a的配向发生变化,从各点dt出射的光的相位的变化量根据各点dt进行调整。由于相位不同的光彼此干涉而衍射,因此从点dt出射的光干涉而衍射,该衍射的光从相位调制元件集合体54出射。因此,相位调制元件集合体54通过调整各点的液晶层66的反射率,能够使入射的光衍射而出射,并且能够使出射的光的配光图案成为所期望的配光图案。另外,相位调制元件集合体54通过使各点的液晶层66的反射率发生变化,而能够使出射的光的配光图案发生变化,或者改变出射的光的方向而使照射该光的区域发生变化。

在本实施方式中,在相位调制元件集合体54的第一相位调制元件54r的各个调制部mpr上形成有相同的相位调制图案。另外,在第二相位调制元件54g的各个调制部mpg上形成有相同的相位调制图案,在第三相位调制元件54b的各个调制部mpb上形成有相同的相位调制图案。此外,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,相位调制图案为各点dt的液晶层66的反射率的图案,能够理解为施加在与各点dt对应的电极64与透明电极67之间的电压的图案。通过调整该相位调制图案,能够使出射的光的配光图案成为所期望的配光图案。在本实施方式中,调制部mpr、mpg、mpb的各个相位调制图案为彼此不同的相位调制图案。

具体而言,在本实施方式中,调制部mpr、mpg、mpb各自的相位调制图案以从第一相位调制元件54r出射的第一光dlr、从第二相位调制元件54g出射的第二光dlg、从第三相位调制元件54b出射的第三光dlb合成的光成为近光的配光图案的方式,成为使光lr、lg、lb分别衍射的相位调制图案。换言之,相位调制元件集合体54的相位调制元件54r、54g、54b以使分别从相位调制元件54r、54g、54b出射的光dlr、dlg、dlb合成的光成为近光的配光图案的方式,使入射的光lr、lg、lb分别衍射。在该配光图案中还包含强度分布。因此,在本实施方式中,从第一相位调制元件54r出射的第一光dlr是与近光的配光图案重合并且基于近光的配光图案的强度分布的强度分布。从第二相位调制元件54g出射的第二光dlg是与近光的配光图案重合并且基于近光的配光图案的强度分布的强度分布。从第三相位调制元件54b出射的第三光dlb是与近光的配光图案重合并且基于近光的配光图案的强度分布的强度分布。如上所述,这些相位调制元件54r、54g、54b具有形成分别相同相位调制图案的多个调制部mpr、mpg、mpb,以各自的调制部mpr、mpg、mpb成为上述配光图案的方式使光lr、lg、lb分别衍射。此外,这些相位调制元件54r、54g、54b优选以从该相位调制元件54r、54g、54b出射的光dlr、dlg、dlb的配光图案的外形与近光的配光图案的外形一致的方式使入射的光lr、lg、lb分别衍射。这样,第一相位调制元件54r出射近光的配光图案的红色成分的光dlr,第二相位调制元件54g出射近光的配光图案的绿色成分的光dlg,第三相位调制元件54b出射近光的配光图案的蓝色成分的光dlb。

接下来,对前照灯1的光的出射进行说明。具体而言,对从前照灯1出射近光的情况进行说明。

通过从未图示的电源分别向光源52r、52g、52b供给电力,第一光源52r出射红色的激光,第二光源52g出射绿色的激光,第三光源52b出射蓝色的激光。这些激光在利用准直透镜53r、53g、53b准直后,从发光光学系统51r、51g、51b出射。从发光光学系统51r、51g、51b出射的光lr、lg、lb向导光光学系统155入射。

在导光光学系统155中,来自第一发光光学系统51r的光lr被反射镜155m反射,透过第一光学元件155f以及第二光学元件155s而从导光光学系统155出射。这样,从导光光学系统155出射的光lr向相位调制元件集合体54的第一相位调制元件54r入射。即,光lr利用导光光学系统155向相位调制元件集合体54的第一相位调制元件54r引导。来自第二发光光学系统51g的光lg被第一光学元件155f反射,透过第二光学元件155s而从导光光学系统155出射。这样,从导光光学系统155出射的光lg向相位调制元件集合体54的第二相位调制元件54g入射。即,光lg利用导光光学系统155向相位调制元件集合体54的第二相位调制元件54g引导。来自第三发光光学系统51b的光lb被第二光学元件155s反射而从导光光学系统155出射。这样从导光光学系统155出射的光lb向相位调制元件集合体54的第三相位调制元件54b入射。即,光lb利用导光光学系统155向相位调制元件集合体54的第三相位调制元件54b引导。

相位调制元件集合体54的第一相位调制元件54r使向该第一相位调制元件54r入射的光lr衍射,而出射近光的配光图案的红色成分的光即第一光dlr。第二相位调制元件54g使向该第二相位调制元件54g入射的光lg衍射,将近光的配光图案的绿色成分的光即第二光dlg出射。第三相位调制元件54b使向该第三相位调制元件54b入射的光lb衍射,出射近光的配光图案的蓝色成分的光即第三光dlb。这样,从相位调制元件集合体54出射的这些光dlr、dlg、dlb分别经由前盖12向前照灯1的外部照射。此时,这些光dlr、dlg、dlb在距离车辆为规定距离的焦点位置,以使照射各个光的区域彼此重合的方式进行照射。该焦点位置为例如距离车辆为25m的位置。使这些光dlr、dlg、dlb合成的光成为近光的配光图案,因此被照射的光成为近光。此外,这些光dlr、dlg、dlb优选为在该焦点位置使各自的配光图案的外形大致一致。

图5是表示夜间照明用的配光图案的图,具体而言,图5(a)是表示近光的配光图案的图,图5(b)是表示远光的配光图案的图。在图5中,s表示水平线,配光图案用粗线表示。图5(a)所示的夜间照明用的配光图案即近光的配光图案pl中区域pla1为强度最高的区域,按照区域pla2、区域pla3的顺序使强度降低。即,相位调制元件集合体54的各自的相位调制元件54r、54g、54b以使合成的光形成包含近光的强度分布的配光图案的方式使光衍射。此外,在图5中,如虚线所示,也可以在比照射近光的位置更靠近上方,比近光的强度低的光从前照灯1照射。该光为标识识别用的光ohs。在该情况下,优选在从相位调制元件集合体54的各自的相位调制元件54r、54g、54b出射的光dlr、dlg、dlb中包含该标识识别用的光ohs。另外,在该情况下,能够理解为利用近光、标识识别用的光ohs,形成夜间照明用的配光图案。此外,夜间照明用的配光图案不仅用于夜间,也在隧道等暗处使用。

如以上说明,本实施方式的前照灯1包括:出射光的光源52r、52g、52b;具有第一相位调制元件54r、第二相位调制元件54g、第三相位调制元件54b的相位调制元件集合体54。第一相位调制元件54r具有通过衍射来自第一光源52r的光lr而使该光lr成为规定的配光图案的多个调制部mpr。第二相位调制元件54g具有通过衍射来自第二光源52g的光lg而使该光lg成为规定的配光图案的多个调制部mpg。第三相位调制元件54b具有通过使来自第三光源52b的光lb衍射而使该光lb成为规定的配光图案的多个调制部mpb。第一相位调制元件54r的入射面的纵向的宽度h54比该入射面的横向的宽度wr大。第二相位调制元件54g的入射面的纵向的宽度h54比该入射面的横向的宽度wg大,第三相位调制元件54b的入射面的纵向的宽度h54比该入射面的横向的宽度wb大。第一相位调制元件54r的光lr的入射点sr的大小为能够含有至少一个调制部mpr的大小,第二相位调制元件54g的光lg的入射点sg的大小为能够含有至少一个调制部mpg的大小,第三相位调制元件54b的光lb的入射点sb的大小为能够含有至少一个调制部mpb的大小。多个调制部mpr的至少一部分纵向并列,多个调制部mpg的至少一部分纵向并列,多个调制部mpb的至少一部分纵向并列。

车辆的振动的铅垂方向的振幅有比水平方向的振幅大的倾向,前照灯1与该车辆同样地振动。因此,相位调制元件集合体54的各相位调制元件54r、54g、54b的光lr、lg、lb的入射点sr、sg、sb分别有与水平方向相比向铅垂方向振动的倾向。即,与水平方向平行的方向即横向相比,入射点sr、sg、sb具有在铅垂方向与向入射面ef投影的方向平行的方向即纵向上振动的倾向。在本实施方式的前照灯1中,如上所述,各个相位调制元件54r、54g、54b的入射面的纵向的宽度h54比该入射面的横向的宽度wr、wg、wb大。因此,本实施方式的前照灯1即便由于车辆的振动而使入射点sr、sg、sb在纵向上振动的情况下,也能够抑制该入射点sr、sg、sb的一部分从相位调制元件54r、54g、54b的入射面露出,能够抑制能量效率降低。另外,在本实施方式的前照灯1中,如上所述,各个入射点sr、sg、sb的大小为能够包含至少一个调制部mpr、mpg、mpb的大小。另外,各个调制部mpr、mpg、mpb的至少一部分在纵向上并列。因此,在本实施方式的前照灯1中,即便在由于车辆的振动而使入射点sr、sg、sb在纵向上移动的情况下,光lr能够向任一调制部mpr入射,光lg能够向任一调制部mpg入射,光lb能够向任一调制部mpg入射。因此,本实施方式的前照灯1即便在这种情况下,也能形成近光的配光图案pl。

另外,本实施方式的前照灯1具有多个光源52r、52g、52b,相位调制元件集合体54具有:入射来自第一光源52r的光lr的第一相位调制元件54r、入射来自第二光源52g的光lg的第二相位调制元件54g、入射来自第三光源52b的光lb的第三相位调制元件54b。即,相位调制元件集合体54的这些相位调制元件54r、54g、54b针对每个光源52r、52g、52b设置。另外,从相位调制元件集合体54到第一光源52r的光路长比从相位调制元件集合体54到第二光源52g的光路长长,从相位调制元件集合体54到第二光源52g的光路长比从相位调制元件集合体54到第三光源52b的光路长长。即,从第一相位调制元件54r到第一光源52r的光路长比从第二相位调制元件54g到第二光源52g的光路长长,从第二相位调制元件54g到第二光源52g的光路长比从第三相位调制元件54b到第三光源52b的光路长长。另外,第一相位调制元件54r的入射点sr的纵向的宽度shr比第二相位调制元件54g的入射点sg的纵向的宽度shg以及第三相位调制元件54b的入射点sb的纵向的宽度shb小。即,与对应的光源的光路长最大的第一相位调制元件54r的入射点sr的纵向的宽度shr为其他相位调制元件54g、54b的入射点sg、sb的纵向的宽度shg、shb中的最大的宽度以下。

入射点的相对于相位调制元件的振动的振幅具有随着相位调制元件与光源的光路长延长而增大的倾向。在本实施方式的前照灯1中,入射点的相对于相位调制元件的振动的振幅容易增大的第一相位调制元件54r的入射点sr的纵向的宽度shr比其他相位调制元件54g、54b的入射点sg、sb的纵向的宽度小。因此,即便不调节相位调制元件54r、54g、54b的入射面的纵向的宽度、相位调制元件54r、54g、54b与光源52r、52g、52b的光路长,也能够抑制入射点的相对于相位调制元件的振动的振幅容易增大的第一相位调制元件54r的入射点sr的一部分从相位调制元件54r的入射面露出。因此,能够提高相对于相位调制元件54r、54g、54b的大小、光源52r、52g、52b的相位调制元件54r、54g、54b的配置的自由度。

另外,在本实施方式的前照灯1中,相位调制元件集合体54为,在第二相位调制元件54g连接有第一相位调制元件54r、第三相位调制元件54b,并使这些相位调制元件54r、54g、54b一体形成的结构。因此,在本实施方式的前照灯1中,与这些相位调制元件54r、54g、54b分别设置的情况相比,部件个数能够减少。

另外,在本实施方式的前照灯1中,第一相位调制元件54r的入射点sr在特定方向上为长条的大致椭圆形状,入射点sr的长边方向即特定方向与铅垂方向即纵向不平行。因此,与入射点sr的长边方向即特定方向与铅垂方向平行的情况相比,能够减小入射点sr的铅垂方向的宽度shr。因此,与入射点sr的长边方向即特定方向与铅垂方向平行的情况相比,在根据车辆的振动使入射点sr在铅垂方向上振动时,能够抑制该入射点sr的一部分从相位调制元件54r的入射面露出。此外,基于抑制由于车辆的振动而使入射点sr的一部分从第一相位调制元件54r的入射面露出的观点,如本实施方式那样,优选入射点sr的长边方向即特定方向与水平方向即横向平行。

另外,在本实施方式的前照灯1中,第二相位调制元件54g的入射点sg为在特定方向上较长的长条的大致椭圆形状,入射点sg的长边方向即特定方向与水平方向即横向不平行。另外,第三相位调制元件54b的入射点sb为在特定方向上较长的长条的大致椭圆形状,入射点sb的长边方向即特定方向与水平方向即横向不平行。因此,与入射点sg、sb的长边方向即特定方向与水平方向平行的情况相比,能够减小相位调制元件54g、54b的水平方向即横向的宽度,能够降低前照灯1的制造成本。此外,基于减小相位调制元件54r、54b的横向的宽度wg、wb的观点,如本实施方式那样,优选入射点sg、sb的长边方向即特定方向与铅垂方向即纵向平行。

另外,在本实施方式的前照灯1中,在纵向并列的调制部mpr的数量比在横向上并列的调制部mpr的数量多。另外,在纵向上并列的调制部mpg的数量比在横向上并列的调制部mpg的数量多,在纵向并列的调制部mpb的数量比在横向并列的调制部mpb的数量多。

因此,与在纵向并列的调制部mpr的数量比在横向并列的调制部mpr的数量少的情况相比,在由于车辆的振动而使入射点sr在纵向上振动时,来自第一光源52r的光lr容易向任一调制部mpr入射。另外,与调制部mpr同样,在由于车辆的振动而使入射点sg在纵向振动时,来自第二光源52g的光lg容易向任一调制部mpg入射。另外,与调制部mpr同样,在由于车辆的振动而使入射点sb在纵向上振动时,来自第三光源52b的光lb容易向任一调制部mpb入射。

(第二实施方式)

接着,参照图6对本实用新型的第二实施方式进行详细说明。此外,关于与第一实施方式相同或等同构成要素,除了特别说明的情况以外,标注相同的附图标记并省略重复说明。

图6是与图2同样地表示本实用新型的第二实施方式的光学系统单元的图。此外,在图6中,为了容易理解,省略散热器30、盖40等的记载。如图6所示,本实施方式的光学系统单元50在相位调制元件54r、54g、54b彼此分离方面,代替导光光学系统155而具有合成光学系统55方面与第一实施方式的光学系统单元50不同。

本实施方式的各个相位调制元件54r、54g、54b与第一实施方式的相位调制元件54r、54g、54b同样,为lcos。另外,相位调制元件54r在从光入射的入射面efr侧观察的主视时,形成为在纵向上长条的大致长方形。因此,第一相位调制元件54r的入射面efr的纵向的宽度比该第一相位调制元件54r的入射面efr的横向的宽度大。在第一相位调制元件54r形成有配置为矩阵状的多个调制部mpr,第一相位调制元件54r的在纵向上并列的调制部mpr的数量比在横向上并列的调制部mpr的数量多。在第一相位调制元件54r如设有来自第一光源52r的光lr,第一相位调制元件54r出射使该光lr衍射的第一光dlr。在本实施方式中,与第一实施方式同样,作为半导体激光的来自第一光源52r的光lr的形状未被调整,因此第一相位调制元件54r的入射点sr的形状为大致椭圆形状。在本实施方式中,与第一实施方式同样,大致椭圆形状的入射点sr的大小为能够包含至少一个调制部mpr的大小,该入射点sr的长轴lar与水平方向即横向大致平行。

本实施方式的第二相位调制元件54g在从光入射的入射面efg侧观察的主视时,形成为在纵向上长条的大致长方形。因此,第二相位调制元件54g的入射面efr的纵向的宽度比该第二相位调制元件54g的入射面efr的横向的宽度大。在第二相位调制元件54g形成有配置为矩阵状的多个调制部mpr,第二相位调制元件54g的在纵向上并列的调制部mpg的数量比在横向上并列的调制部mpg的数量多。在第二相位调制元件54g入射有来自第二光源52g的光lg,第二相位调制元件54g出射使该光lg衍射的第二光dlg。在本实施方式中,与第一实施方式同样,由于作为半导体激光的来自第二光源52g的光lg的形状未被调整,因此第二相位调制元件54g的入射点sg的形状为大致椭圆形状。在本实施方式中,与第一实施方式同样,大致椭圆形状的入射点sg的大小为能够包含至少一个调制部mpg的大小,该入射点sg的长轴lag与铅垂方向即纵向大致平行。

本实施方式的第三相位调制元件54b自从光入射的入射面efb侧观察的主视时,形成为在纵向上长条的大致长方形。因此,第三相位调制元件54b的入射面efb的纵向的宽度比该第三相位调制元件54b的入射面efb的横向的宽度大。在第三相位调制元件54b形成有配置为矩阵状的多个调制部mpb,第三相位调制元件54b的在纵向上并列的调制部mpb的数量比在横向上并列的调制部mpb的数量多。在第三相位调制元件54b入射有来自第三光源52b的光lb,第三相位调制元件54b出射使该光lb衍射的第三光dlb。在本实施方式中,与第一实施方式同样,由于作为半导体激光的来自第三光源52b的光lb的形状未被调整,因此第三相位调制元件54b的入射点sb的形状为大致椭圆形状。在本实施方式中,与第一实施方式同样,大致椭圆形状的入射点sb的大小为能够包含至少一个调制部mpb的大小,该入射点sb的长轴lab与铅垂方向即纵向大致平行。

本实施方式的合成光学系统55具有第一光学元件55f、第二光学元件55s。第一光学元件55f为使从第一相位调制元件54r出射的第一光dlr与从第二相位调制元件54g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通过透过第一光dlr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为使被第一光学元件55f合成的第一光dlr以及第二光dlg与从第三相位调制元件54b出射的第三光dlb合成的光学元件。在本实施方式中,第二光学元件55s透过被第一光学元件55f合成的第一光dlr以及第二光dlg并且反射第三光dlb,从而将第一光dlr、第二光dlg、第三光dlb合成。作为这样的第一光学元件55f、第二光学元件55s,能够举出在玻璃基板上层叠有氧化膜的波长选择滤光器。通过控制该氧化膜的种类、厚度,能够透过比规定波长长的波长的光,反射比该波长短的波长的光。

这样,在合成光学系统55中,第一光dlr、第二光dlg、第三光dlb合成,该光从合成光学系统55出射。此外,在图6中,第一光dlr用实线表示,第二光dlg用虚线表示,第三光dlb用单点划线表示,这些光dlr、dlg、dlb错开表示。

在本实施方式中,相位调制元件54r、54g、54b以分别从相位调制元件54r、54g、54b出射的光dlr、dlg、dlb利用合成光学系统55合成后的光成为近光的配光图案pl的方式,使来自光源52r、52g、52b的光lr、lg、lb分别衍射。因此,近光的配光图案pl的红色成分的光即第一光dlr从第一相位调制元件54r出射,近光的配光图案pl的绿色成分的光即第二光dlg从第二相位调制元件54g出射,近光的配光图案pl的蓝色成分的光即第三光dlb从第三相位调制元件54b出射。

这样,在合成光学系统55中这些光dlr、dlg、dlb合成,该合成后的白色的光从盖40的开口40h出射,该光经由前盖12从前照灯1出射。由于该光具有近光的配光图案pl,因此照射的光成为近光。

本实施方式的前照灯1与第一实施方式同样,即便在由于车辆的振动而使入射点sr、sg、sb在纵向上振动的情况下,能够抑制入射点sr、sg、sb的一部分从相位调制元件54r、54g、54b的入射面efr、efg、efb露出,能够抑制能量效率降低。另外,在本实施方式的前照灯1中,与第一实施方式同样,即便在由于车辆的振动而使入射点sr、sg、sb在纵向上振动的情况下,光lr能够向任一调制部mpr入射,光lg能够向任一调制部mpg入射,光lb能够向任一调制部mpb入射。因此,本实施方式的前照灯1即便在这样的情况下,也能够形成近光的配光图案pl。

(第三实施方式)

接着,对本实用新型的第三实施方式进行详细说明。此外,对与第一实施方式相同或等同的构成要素,除了特别说明的情况以外,标注相同的附图标记并省略重复说明。本实施方式的光学系统单元50主要在代替相位调制元件集合体54而具有一个相位调制元件54s方面与第一实施方式的光学系统单元50不同。

图7是本实用新型的第三实施方式的相位调制元件的主视图。此外,图7是从光入射的入射面侧观察的相位调制元件54s的主视图,在图7中,相位调制元件54s被示意表示。

在本实施方式中,相位调制元件54s的结构为与第一实施方式的相位调制元件54r相同的结构。本实施方式的相位调制元件54s在从光入射的入射面侧观察的主视时,形成为在铅垂方向即纵向上长条的大致长方形。因此,相位调制元件54s的入射面的纵向的宽度h54比相位调制元件54s的入射面的横向的宽度ws大。在相位调制元件54s,与第一实施方式的相位调制元件54r同样,形成有配置为矩阵状的多个调制部mps。在纵向上并列的调制部mps的数量比在横向上并列的调制部mps的数量多。调制部mps与第一实施方式的调制部mpr同样,包括配置为矩阵状的多个点,将向该调制部mps入射的光衍射而出射。

在本实施方式中,从发光光学系统51r、51g、51b出射的光lr、lg、lb与上述第一实施方式同样,利用导光光学系统155向相位调制元件54s导光,并向相位调制元件54s入射。因此,以下,参照图2,对这些光lr、lg、lb向相位调制元件54s的入射进行说明。在本实施方式中,向光源52r、52g、52b供给的电力被调整,针对这些光源52r、52g、52b的每一个交替地出射激光,针对发光光学系统51r、51g、51b的每一个交替地出射光lr、lg、lb。即,在第一发光光学系统51r出射光lr时,第二发光光学系统51g、第三发光光学系统51b不出射光lg、lb,在第二发光光学系统51g出射光lg时,第一发光光学系统51r、第三发光光学系统51b不出射光lr、lb,在第三发光光学系统51b出射光lb时,第一发光光学系统51r、第二发光光学系统51g不出射光lr、lg。并且,光源52r、52g、52b各自的激光的出射依次切换,发光光学系统51r、51g、51b各自的光lr、lg、lb的出射依次切换。因此,从这些发光光学系统51r、51g、51b出射的彼此波长带域不同的光lr、lg、lb依次向相位调制元件54s入射。相位调制元件54s依次出射使入射的光lr、lg、lb衍射后的光dlr、dlg、dlb。此外,在本实施方式中,与上述第一实施方式同样,从相位调制元件54s到第一光源52r的光路长比从相位调制元件54s到第二光源52g的光路长长,从相位调制元件54s到第二光源52g的光路长比从相位调制元件54s到第三光源52b的光路长长。

在图7中表示出照射红色的光lr的区域即入射点sr、照射绿色的光lg的区域即入射点sg、照射蓝色的光lb的区域即入射点sb。此外,在图7中,入射点sr用实线表示,入射点sg用虚线表示,入射点sb用单点划线表示。在本实施方式中,与第一实施方式同样,由于作为半导体激光的来自光源52r、52g、52b的光lr、lg、lb的形状未被调整,因此相位调制元件54s的这些光lr、lg、lb的入射点sr、sg、sb的形状为大致椭圆形状。在本实施方式中,这些大致椭圆形状的入射点sr、sg、sb的大小分别为能够包括至少一个调制部mps的大小。另外,这些入射点sr、sg、sb彼此重合。

在本实施方式中,入射点sr为在横向上长条的大致椭圆形状,入射点sr的长边方向与纵向不平行。另外,入射点sg为在纵向上长条的大致椭圆形状,入射点sg的长边方向与横向不平行。另外,入射点sb形成为在纵向上长条的大致椭圆形状,入射点sb的长边方向与横向不平行。另外,在本实施方式中,入射点sr的纵向的宽度比入射点sg的纵向的宽度小,入射点sg的纵向的宽度与入射点sb的纵向的宽度大致相同。

接着,对从本实施方式的相位调制元件54s出射的光进行说明。具体而言,以前照灯1出射近光的配光图案pl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与上述光源52r、52g、52b各自的激光的出射的切换同步而变更相位调制图案。具体而言,相位调制元件54s在入射来自光源52r的光lr的情况下,成为与该光源52r对应的相位调制图案,即从相位调制元件54s出射的第一光dlr成为近光的配光图案的红色成分的光的相位调制图案。因此,相位调制元件54s在入射来自光源52r的光lr的情况下,出射近光的配光图案的红色成分的光即第一光dlr。另外,相位调制元件54s在入射来自光源52g的光lg的情况下,成为与该光源52g对应的相位调制图案,即从相位调制元件54s出射的第二光dlg成为近光的配光图案的绿色成分的光的相位调制图案。因此,相位调制元件54s在入射来自光源52g的光lg的情况下,出射近光的配光图案的绿色成分的光即第二光dlg。另外,相位调制元件54s在入射来自光源52b的光lb的情况下,成为与该光源52b对应的相位调制图案,即从相位调制元件54s出射的第三光dlb成为近光的配光图案的蓝色成分的光的相位调制图案。因此,相位调制元件54s在入射来自光源52b的光lb的情况下,出射近光的配光图案的蓝色成分的光即第三光dlb。

即,相位调制元件54s通过根据这样入射的光lr、lg、lb的波长带域变更相位调制图案,依次出射近光的红色成分的光即第一光dlr、近光的绿色成分的光即第二光dlg、近光的蓝色成分的光即第三光dlb。这些光dlr、dlg、dlb分别从盖40的开口40h出射,经由前盖12依次向前照灯1的外部照射。此时,第一光dlr,第二光dlg,以及第三光dlb在距离车辆为规定距离的焦点位置,以使各自的光照射的区域彼此重合的方式照射。该焦点位置例如为距离车辆为25m的位置。此外,第一光dlr,第二光dlg,以及第三光dlb优选以在该焦点位置各个光dlr、dlg、dlb照射的区域的外形大致一致的方式照射。另外,在本实施方式中,从光源52r、52g、52b出射的激光的各自的出射时间的长度大致相同,因此光dlr、dlg、dlb的各自的出射时间的长度也大致相同。

另外,在以比人的视觉的时间分辨率短的周期使颜色不同的光反复照射的情况下,人由于余像现象而能够识别为照射了使该不同的颜色的光合成后的光。在本实施方式中,在从第一光源52r出射激光后再次使第一光源52r出射激光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使从相位调制元件54s出射的光dlr、dlg、dlb反复照射,红色的光dlr、绿色的光dlg、蓝色的光dlb由于余像现象而合成。如上所述,该光dlr、dlg、dlb的各自的出射时间的长度大致相同,从光源52r、52g、52b出射的激光的强度为与上述第一实施方式同样的规定强度。因此,由于余像现象合成的光的颜色为与第一实施方式的光dlr、dlg、dlb合成后的光相同的白色。另外,光dlr、dlg、dlb合成后的光的配光图案为近光的配光图案pl,因此光dlr、dlg、dlb由于余像现象合成后的光的配光图案也成为近光的配光图案pl。这样一来,近光的配光图案pl的光从前照灯1出射。

基于抑制感受到利用余像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为1/15s以下。人的视觉的时间分辨率为大致1/30s。在车辆用灯具中,只要光的出射的周期为2倍左右,就能够抑制感受到光的闪烁。在该周期为1/30s以下时,大致超过人的视觉的时间分辨率。因此,能够进一步抑制感受到光的闪烁。另外,基于进一步抑制感受到光的闪烁的观点,优选该周期为1/60s以下。

在本实施方式中,如上所述,相位调制元件54s的入射面的纵向的宽度h54比该入射面的横向的宽度ws大。另外,相位调制元件54s的入射点sr、sg、sb的大小为能够包括至少一个调制部mps的大小,多个调制部mps的至少一部分在纵向上并列。因此,本实施方式的前照灯1与第一实施方式同样,即便在由于车辆的振动而使入射点sr、sg、sb在纵向上移动的情况下,也能够形成近光的配光图案pl。

另外,在本实施方式中,如上所述,与对应的光源的光路长最大的入射点sr的纵向的宽度为另一入射点sg、sb的纵向的宽度中的最大的宽度以下。因此,本实施方式的前照灯1与第一实施方式同样,即便不调节相位调制元件54s的入射面的纵向的宽度h54、相位调制元件54s与光源52r、52g、52b的光路长,也能够抑制入射点相对于相位调制元件54s的振动的振幅容易增大的入射点sr的一部分从相位调制元件54s的入射面露出。

另外,在本实施方式中,入射点sr为在特定方向上较长的长条的大致椭圆形状,入射点sr的长边方向即特定方向与铅垂方向即纵向不平行。因此,本实施方式的前照灯1与第一实施方式同样,与入射点sr的长边方向即特定方向与铅垂方向平行的情况相比,在由于车辆的振动而使入射点sr在铅垂方向上振动时,能够抑制该入射点sr的一部分从相位调制元件54r的入射面露出。

另外,在本实施方式中,在纵向上并列的调制部mps的数量比在横向上并列的调制部mps的数量多。因此,与第一实施方式同样,与在纵向上并列的调制部mps的数量比在横向上并列的调制部mps的数量少的情况相比,在由于车辆的振动使入射点sr、sg、sb在纵向上振动时,来自光源52r、52g、52b的光lr、lg、lb容易向任一调制部mpg入射。

另外,本实施方式的前照灯1中,使来自三个光源52r、52g、52b的光lr、lg、lb衍射的相位调制元件成为共同的相位调制元件,因此能够减少部件个数,并且小型化。

以上,关于本实用新型,以上述实施方式为例进行了说明,本实用新型不限于此。

本实用新型的车辆用灯具具有:光源、具有通过使来自该光源的光衍射而使该光成为规定的配光图案的多个调制部的相位调制元件,相位调制元件的光入射的入射面的纵向的宽度比该入射面的横向的宽度大,相位调制元件的光的入射点的大小为能够包括至少一个调制部的大小,只要多个调制部的至少一部分在相位调制元件的纵向上并列,不做特殊限定。这样结构的车辆用灯具即便由于车辆的振动而使入射点在纵向上振动的情况下,能够抑制该入射点的一部分从相位调制元件的入射面露出,能够抑制能量效率降低。另外,该车辆用灯具即便在由于车辆的振动而使入射点在纵向上振动的情况下,由于能够在任一调制部使光入射,因此能够形成规定的配光图案。

另外,在上述实施方式中,作为车辆用灯具的前照灯1照射近光,本实用新型不特别限定。例如,车辆用灯具也可以照射远光,也可以照射构成图像的光。在车辆用灯具照射远光的情况下,照射图5(b)所示的夜间照明用的配光图案即远光的配光图案ph的光。此外,图5(b)的远光的配光图案ph中,区域pha1为强度最高的区域,区域pha2为强度比区域pha1低的区域。即,第一实施方式的相位调制元件集合体54的各个相位调制元件54r、54g、54b以合成的光形成包含远光的强度分布的配光图案的方式衍射光。另外,第二实施方式的各个相位调制元件54r、54g、54b以所合成的光形成包含远光的强度分布的配光图案的方式衍射光。另外,第三实施方式的相位调制元件54s以由于余像现象而合成的光形成包含远光的强度分布的配光图案的方式衍射光。另外,在车辆用灯具照射构成图像的光的情况下,车辆用灯具出射的光的方向、车辆用灯具安装于车辆的位置不特殊限定。

另外,在上述实施方式中,相位调制元件54r、54g、54b、54s为反射型的相位调制元件。但是,作为相位调制元件,例如,也可以使用液晶面板即lcd(liquidcrystaldisplay)、在硅基板上形成有多个反射体的glv(gratinglightvalve)、衍射光栅等。lcd为透过型的相位调制元件。该lcd与上述反射型的液晶面板即lcos同样,通过在各点控制向夹入液晶层的一对电极之间施加的电压,调整从各点出射的光的相位的变化量,而能够使出射的光的配光图案成为所期望的配光图案。此外,该一对电极未透明电极。另外,glv为反射型的相位调制元件。该glv通过电控制反射体的挠曲,使入射的光衍射而出射并且使出射的光的配光图案成为所期望的配光图案。

另外,在上述第一实施方式中,相位调制元件集合体54的第一相位调制元件54r、第二相位调制元件54g、第三相位调制元件54b在横向上相邻并列。但是,这些相位调制元件54r、54g、54b也可以在纵向上并列,也可以在纵向以及横向上并列。

另外,在上述第一实施方式以及第三实施方式中,导光光学系统155具有反射镜155m、第一光学元件155f以及第二光学元件155s。但是,导光光学系统155只要使从各个发光光学系统51r、51g、51b出射的光lr、lg、lb向相位调制元件集合体54、相位调制元件54s导光即可,不限于上述第一实施方式、第三实施方式的结构。例如,导光光学系统155也可以不具有反射镜155m。在这种情况下,从第一发光光学系统51r出射的光lr向第一光学元件155f入射。另外,在上述第一实施方式、第三实施方式中,透过规定波长带域的光,并反射其他波长带域的光的带通滤波器也可以用于第一光学元件155f、第二光学元件155s。

另外,在上述第一实施方式以及第三实施方式中,光学系统单元50具有使从发光光学系统51r、51g、51b出射的光lr、lg、lb向相位调制元件集合体54、相位调制元件54s引导的导光光学系统155。但是,光学系统单元50也可以不具有导光光学系统155。在该情况下,以这些光lr、lg、lb向相位调制元件集合体54、相位调制元件54s入射的方式配置发光光学系统51r、51g、51b。

另外,在上述第二实施方式中,第一光学元件55f通过透过第一光dlr并且反射第二光dlg,使第一光dlr与第二光dlg合成,第二光学元件55s通过透过被第一光学元件55f合成的第一光dlr以及第二光dlg并且反射第三光dlb,而将第一光dlr、第二光dlg、第三光dlb合成。但是,例如,也可以在第一光学元件55f中,使第三光dlb、第二光dlg合成,在第二光学元件55s中,使被第一光学元件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,在上述第二实施方式中,也可以替换第一光源52r、第一准直透镜53r、第一相位调制元件54r与第三光源52b、第三准直透镜53b、第三相位调制元件54b的位置。另外,在上述第二实施方式中,透过规定波长带域的光,并反射其他波长带域的光的带通滤波器也可以用于第一光学元件55f、第二光学元件55s。另外,在第二实施方式中,合成光学系统55将从各个相位调制元件54r、54g、54b出射的光dlr、dlg、dlb合成即可,不限于上述第二实施方式的结构、上述结构。

另外,在上述第二实施方式中,光学系统单元50具有将第一光dlr、第二光dlg、第三光dlb合成的合成光学系统55。但是,光学系统单元50也可以不具有合成光学系统55。在该情况下,与上述第一实施方式同样,各个相位调制元件54r、54g、54b以从各个相位调制元件54r、54g、54b出射的光dlr、dlg、dlb合成的方式使入射的光lr、lg、lb衍射。

另外,在上述第一实施方式中,光学系统单元50不具有将第一光dlr、第二光dlg、第三光dlb合成的合成光学系统。但是,第一实施方式的光学系统单元50与第二实施方式同样,也可以具有合成光学系统。

另外,在上述第二实施方式中,光学系统单元50不具有使从发光光学系统51r、51g、51b出射的光lr、lg、lb向相位调制元件54r、54g、54b引导的导光光学系统。但是,第二实施方式的光学系统单元50与第一实施方式同样,也可以具有导光光学系统。

另外,在上述实施方式中,灯具单元20不具有包括成像透镜的成像透镜系统。但是,灯具单元20也可以具有成像透镜系统,使从光学系统单元50出射的光经由该成像透镜系统出射。通过成为这样的结构,容易获得比出射的光的配光图案更宽的配光图案。此外,在此的宽表示与在距离车辆为规定距离的铅垂面上形成的配光图案相比时更宽。

另外,在上述实施方式中,入射点sr、sg、sb为大致椭圆形状。但是,入射点sr、sg、sb的形状不特别限定,例如也可以是圆形。

另外,在上述实施方式中,各个相位调制元件54r、54g、54b、54s的形状为大致长方形,各个入射面也为大致长方形。但是,相位调制元件54r、54g、54b、54s的入射面的形状只要是铅垂方向的宽度比水平方向的宽度大的形状即可。

另外,在上述第一实施方式中,三个相位调制元件54r、54g、54b全部一体形成。但是,基于能够减少部件个数的观点,只要使多个相位调制元件中的至少一个相位调制元件与至少一个其他相位调制元件连接而与该其他相位调制元件一体形成即可。

另外,在上述第三实施方式中,三个光源52r、52g、52b中,这些光源52r、52g、52b的每个光源交替出射光。但是,基于部件个数的减少、小型化的观点,在至少两个光源中,只要使该光源的每个光源交替出射光即可。在该情况下,从至少两个光源出射的光入射的相位调制元件出射的光由于余像现象而合成,利用该余像现象合成的光与从其他相位调制元件出射的光合成,而照射规定的配光图案的光。

另外,在上述第一实施方式中,以具有使出射彼此不同的波长带域的激光的三个光源52r、52g、52b与三个相位调制元件54r、54g、54b一体的一个相位调制元件集合体54的光学系统单元50为例进行了说明。另外,在上述第二实施方式中,以具有出射彼此不同的波长带域的激光的三个光源52r、52g、52b、与光源52r、52g、52b一对一对应的三个相位调制元件54r、54g、54b的光学系统单元50为例进行了说明。另外,在上述第三实施方式中,以具有出射彼此不同的波长带域的激光的三个光源52r、52g、52b、一个相位调制元件54s的光学系统单元50为例进行了说明。但是,光学系统单元只要具有至少一个光源、与该光源对应的相位调制元件即可。例如,光学系统单元也可以具有出射白色的激光的光源、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。另外,在光学系统单元具有多个光源、相位调制元件的情况下,各个相位调制元件与至少一个光源对应即可。例如,也可以使从多个光源出射的光合成后的光向一个相位调制元件入射。

工业实用性

利用本实用新型,提供一种既能够抑制能量效率的降低,又能够形成规定的配光图案的车辆用灯具,在汽车等车辆用灯具的领域能够使用。

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