鏡5的大致焦點的位置的發(fā)光部4的光,經(jīng)由具有拋物曲面的反射面的反射鏡5,形成接近平行的光束而從孔徑部5A朝向前方而被配光。由此,能夠將來自發(fā)光部4的光在狹窄的立體角內進行有效率地配光,因此能夠提高光的利用效率。
[0111]另外,激光元件2配置在反射鏡5的外部,在反射鏡5上設有使激光透過或通過的窗口部6。該窗口部6可以是貫通孔、或者也可以含有可使激光透過的透明構件。例如,可以將設有使激光透射、且使白色光(發(fā)光部4的熒光)反射的濾光片的透明板作為窗口部6設置。根據(jù)這一構成,能夠防止從發(fā)光部4發(fā)出的熒光從窗口部6泄漏。
[0112]在本實施方式中,使用在樹脂制的半拋物面反射鏡的內面涂覆有鋁的半圓形的反射鏡5,深度8.3mm,孔徑部5A的半徑為10mm。
[0113]還有,反射鏡5是具有封閉的圓形的孔徑部的拋物面反射鏡或含有其一部分。另夕卜,在拋物面反射鏡以外,也能夠使用橢圓形狀和自由曲面形狀或多面化的(多重反射鏡)。此外,在反射鏡5的一部分也可以包含不是拋物曲面的部分。
[0114]另外,雖未圖示,但光源單元Ia也可以在反射鏡5的孔徑部5A具有控制光的配光的透鏡等。
[0115]根據(jù)這一構成,能夠實現(xiàn)具有高亮度、并且尺寸小的發(fā)光部4的光源單元Ia?le,使各光源單元Ia?Ie的配光性能提高。
[0116][金屬底座7]
[0117]金屬底座7是支承光源單元Ia?Ie的支承構件,由金屬(例如鋁、銅和鐵)構成。因此,金屬底座7熱傳導性高,能夠有效率地散發(fā)在金屬底座7上所配置的激光元件2和發(fā)光部4中發(fā)生的熱。
[0118]還有,支承發(fā)光部4的構件,不限定由金屬構成,也可以含有金屬以外的熱傳導性高的物質(玻璃、藍寶石、高熱傳導陶瓷等)。但是,優(yōu)選涂布有發(fā)光部4的傾斜部7a的表面作為反射面發(fā)揮作用。傾斜部7a的表面為反射面,由此,從發(fā)光部4的照射面入射的激光被轉換成熒光后,再由該反射面反射,從而能夠使之朝向反射鏡5。另外,能夠使從發(fā)光部4的照射面入射的激光由上述的反射面反射,再使之朝向發(fā)光部4的內部而轉換成熒光。
[0119]<投射裝置100的配光性能>
[0120]其次,參照圖4對于投射裝置100的配光性能進行說明。汽車用的前燈,表示其照度、光軸的方向和/或配光的分布等的配光性能標準受到規(guī)定。配光性能標準各國有所不同,因此需要形成對應各種配光性能標準的照明區(qū)域。
[0121]圖4是表示投射裝置100投射到基準平面20的照明區(qū)域11的模式圖。還有,基準平面20是在搭載車輛的行進方向上按大約25m離開的位置所設置的垂直的平面。
[0122]如圖4所示,就投射裝置100而言,在照明基準平面20的規(guī)定區(qū)域A(例如,相當于遠光用的配光性能標準)時,由5個光源單元Ia?Ie將規(guī)定區(qū)域A分割地進行投射。具體來說,投射裝置100通過光源單元Ia?le,朝向規(guī)定區(qū)域A各個不同的區(qū)域進行投射,且通過投射點Ila?lie的組合,形成對應于規(guī)定區(qū)域A的照明區(qū)域11。
[0123]如此,投射裝置100是通過光源單元Ia?Ie將照明區(qū)域11分割地進行投射的區(qū)域分割型的前燈,光源單元Ia?Ie如上述,具有接收到激光而發(fā)出熒光的發(fā)光部4。因此,能夠相對性地縮小發(fā)光部4相對于反射鏡5的尺寸,因此即使使用小直徑的反射鏡5,也能夠得到高配光性能,各光源單元Ia?Ie能夠將來自發(fā)光部4的光朝向很小的投射點I Ia?Ile進行投射,并且能夠使投射裝置100小型化。
[0124]本實施方式的投射裝置100,因為具有這樣的光源單元Ia?le,所以通過使每個光源單元Ia?Ie所投射很小的投射點Ila?lie多個組合,就能夠形成期望的照明區(qū)域
11、。
[0125]另外,在投射裝置100中,因為各光源單元Ia?Ie朝向互不相同的小的投射點Ila?lie進行投射而形成照明區(qū)域11,所以不會產(chǎn)生不必要的光束,可以進行有效率的照明。
[0126]此外,通過控制每個光源單元Ia?Ie的光量,可以容易地進行照明區(qū)域11的部分性光量調整。例如,要把規(guī)定區(qū)域A的中央附近照射得更明亮時,使朝向規(guī)定區(qū)域A的中央附近而進行投射的光源單元Ib?Id各自的輸出功率等提高,則使向投射點Ilb?Ild的光量增加。由此,能夠容易地進行使規(guī)定區(qū)域A的中央附近照射得更明亮等的光量調整。還有,關于控制每個光源單元Ia?Ie的光量的處理,以后述的實施方式2詳細地說明。
[0127]〈實施方式I的總結〉
[0128]如上,本實施方式的投射裝置100具備光源單元Ia?le,該光源單元Ia?Ie具有如下:接收到激光而進行發(fā)光的發(fā)光部4 ;以對應于發(fā)光部4的方式設置、且將來自發(fā)光部4的光配光到照明區(qū)域11的一部分的反射鏡5,光源單元Ia?Ie各自是朝向使照明區(qū)域11分割后區(qū)域即投射點Ila?lie投射來自各發(fā)光部4的光的部件,照明區(qū)域11是使每個光源單元Ia?Ie投射的投射點Ila?lie多個組合所形成的區(qū)域。
[0129]在投射裝置100中,因為光源單元Ia?Ie分別具有接收到激光而進行發(fā)光的發(fā)光部4,所以能夠相對地縮小發(fā)光部4相對于反射鏡5的尺寸。因此,即使采用小直徑的反射鏡5,也能夠得到高配光性能,因此各光源單元Ia?Ie能夠朝向很小的投射點Ila?Ile投射來自發(fā)光部4的光,可以使投射裝置100小型化。
[0130]本實施方式的投射裝置100,具有這樣的光源單元Ia?le,各光源單元Ia?Ie朝向使照明區(qū)域11分割后的區(qū)域即投射點I Ia?I Ie投射來自發(fā)光部4的光。即,通過光源單元Ia?le,將照明區(qū)域11分割地進行投射。
[0131]因此,使每個光源單元Ia?Ie所投射的小的投射點Ila?lie多個組合,能夠形成期望的照明區(qū)域11。
[0132]另外,在投射裝置100中,各光源單元Ia?Ie因為每個單元朝向不同的投射點Ila?lie進行投射,所以不會產(chǎn)生不必要的光束,可以進行有效率的照明。
[0133]因此,根據(jù)本實施方式能夠實現(xiàn)一種投射裝置100,其能夠有效率地形成期望的照明區(qū)域。
[0134]〈變形例〉
[0135]接著,參照圖5 (a)?圖6 (b),對于本實施方式的投射裝置100的變形例進行說明。
[0136](照明區(qū)域11的變形例)
[0137]圖5 (a)?圖5(c)是表示投射裝置100投射到基準平面20的照明區(qū)域11的變形例的模式圖。
[0138]如圖5(a)所示,例如,要將規(guī)定區(qū)域A的中央附近照射得更明亮時,也可以形成使位于規(guī)定區(qū)域A的中央附近的投射點Ilb?Ild的間隔縮短了的照明區(qū)域12。
[0139]如此,根據(jù)投射裝置100,就各光源單元Ia?Ie而言,因為按單元朝向不同的投射點Ila?lie進行投射,所以通過改變投射點Ila?lie的位置,能夠容易地形成光量得到部分性控制的照明區(qū)域12。
[0140]另外,如圖5(b)所示,通過使投射點Ila?Ili組合,也可以形成與規(guī)定區(qū)域B對應的照明區(qū)域13。這時,照明區(qū)域13在橫向和縱向上被分割成9個區(qū)域,由投射點Ila?Ili所對應的各光源單元(圖示省略)投射。如此,通過用投射點Ila?Ili在橫向和縱向分割地進行投射,能夠形成期望的照明區(qū)域13。
[0141]此外,如圖5(c)所示,通過使投射點Ila?Ilg組合,也可以形成相當于近光燈用的配光性能標準的與規(guī)定區(qū)域C對應的照明區(qū)域14。這時,為了在上端邊緣形成截止線,通過在配置成一列的投射點I Ia?I Ie上配置投射點I If和llg,能夠形成與近光燈用的配光性能標準對應的照明區(qū)域14。
[0142]如此,通過使照明區(qū)域在橫向和縱向分割地進行投射的投射點Ila?Ili等適宜組合,能夠形成一切形狀的照明區(qū)域。
[0143](反射鏡5的配置例)
[0144]圖6 (a)和圖6 (b)是表示投射裝置100具備的反射鏡5的配置例的正面圖。
[0145]如圖6(a)所不,配置反射鏡5a?5i時,也可以在配置成一列的反射鏡5a?5e上,交錯配置反射鏡5f?5i。由此,能夠形成與圖5(b)所示規(guī)定區(qū)域B對應的照明區(qū)域13ο
[0146]另外,如圖6 (b)所不,在反射鏡5a?5e上交錯配置反射鏡5f?5i時,優(yōu)選按照使反射鏡5a?5e和反射鏡5f?5i其彼此的圓周部分抵接的方向進行配置。由此,投射裝置100中反射鏡5a?5i所占的體積變小,因此能夠使投射裝置100小型化。
[0147]〔實施方式2〕
[0148]如果基于圖7?圖12,對于本發(fā)明的投射裝置的第二實施方式進行說明,則如下。在本實施方式中,對于控制每個光源單元的光量的投射裝置120進行說明。
[0149]還有,關于與上述實施方式同樣的構件,附加相同的符號,并省略其說明。
[0150]<投射裝置120的構成〉
[0151]首先,參照圖7和圖8,對于本實施方式的投射裝置120的構成進行說明。
[0152]圖7是表示本實施方式的投射裝置120的概略結構的方塊圖。如圖7所示,投射裝置120具有光源單元21、照相機30、光量調整部40。在本實施方式中,光源單元21由5個光源單元21a?21e構成,光源單元21a?21e沿水平方向排成一列、且被收納在框體27的內部。
[0153]以下,對于光源單元21、框體27、照相機30和光量調整部40的構成進行說明,但是關于光源單元21,因為各光源單元21a?21e的構成大體相同,所以只對于光源單元21a進行說明。
[0154][光源單元21]
[0155]圖8是表示圖7所示投射裝置120具備的光源單元21a的概略結構的剖面圖。如圖8所示,光源單元21a具有激光元件(光出射部)2、聚光透鏡3、發(fā)光部4、反射鏡(配光部)25。
[0156](激光元件2)
[0157]在本實施方式中,激光元件2裝配在直徑9mm的金屬封裝上,輸出功率2W,以使波長405nm(藍紫色)的激光發(fā)射的方式被調整。
[0158](聚光透鏡3)
[0159]聚光透鏡3按照使發(fā)光部4的激光的照射范圍達到直徑0.6mm方式將從激光元件2發(fā)射的激光會聚。在本實施方式中,聚光透鏡3經(jīng)由設在反射鏡25的頂點部的窗口部6,向發(fā)光部4會聚激光。
[0160](發(fā)光部4)
[0161]發(fā)光部4被固定在由金屬構成的支柱8的一端,且被配置在截面為拋物線形狀的反射鏡25的大致焦點的位置。該發(fā)光部4通過將包封樹脂中混合有熒光體的粉末的材料涂布在構成底座的支柱8上而被形成。支柱8的另一端貫通反射鏡25,與熱傳導性高的散熱構件(圖示省略)連接。因此,能夠因激光的照射而發(fā)生的發(fā)光部4的熱量,就經(jīng)由支柱8被傳遞給散熱構件,且高效率地進行散熱。
[0162]還有,支柱8并不限定為金屬,也可以使用熱傳導率高的材料,例如藍寶石等。另夕卜,如果將透明的材料用于支柱8,則不會遮擋由反射鏡25控制的光,就能夠對光進行有效地利用。
[0163]在本實施方式中,發(fā)光部4含有紅色熒光體(CaAlSiN3=Eu)、綠色熒光體(β-SiAlON:Eu)和藍色熒光體((BaSr)MgAl1Q017:Eu)這三種RGB熒光體,以使之接收由激光元件2發(fā)射的波長405nm的激光、并發(fā)出白色的熒光。另外,發(fā)光部4按照呈直徑Imm的圓形、且為厚度0.1mm的薄膜狀的方式被涂布在支柱8上。
[0164]通過具有這樣的發(fā)光部4,在本實施方式中,能夠從發(fā)光部4得到200流明的熒光。另外,能夠使發(fā)光部4作為200cd/mm2這樣的高亮度的點光源發(fā)揮作用。
[0165](反射鏡25)
[0166]反射鏡25包含以拋物線的對稱軸為回轉軸、且通過使該拋物線回轉所得到的曲面(拋物曲面)的至少一部分,并且在反射由發(fā)光部4發(fā)出的熒光的方向上具有圓形的孔徑部25A。
[0167]在此,因為發(fā)光部4配置在反射鏡25的孔徑部25A的內側(反射鏡25的反射面的頂點側),所以從發(fā)光部4發(fā)射的光,必然由反射鏡25反射之后,再從孔徑部25A投射到外部。因此,從外部不能直接看見發(fā)光部4的發(fā)光點,從而能夠防止從外部觀看時只有一點(發(fā)光點)明亮而引起的晃眼的發(fā)生等。另外,即使以激光為激發(fā)光時,通過采用本構成,仍能夠提供安全性高的構成。
[0168]在本實施方式中,在樹脂制的拋物面反射鏡的內面使用涂覆有鋁的圓形的反射鏡25,深度為8.0mm,孔徑部25A的半徑為15mm。
[0169]根據(jù)這樣的光源單元21a?21e,能夠實現(xiàn)高亮度、且尺寸小的發(fā)光部4,因此能夠提高各光源單元21a?21e的配光性能。
[0170]還有,雖未圖示,但光源單元21a也可以在反射鏡25的孔徑部25A具有矯正光線的配光的透鏡等。
[0171][框體27]
[0172]框體27是在其內部容納著各光源單元21a?21e的外殼。在框體27的內部容納的光源單元21a?21e所具備的各激光元件2,經(jīng)由配線9與光量調整部40連接,且其光量個別受到控制。
[0173][照相機3O]
[0174]照相機30含有照明區(qū)域31(參照圖10(a)和圖10 (b))、且連續(xù)地拍攝搭載車輛前方的周邊圖像。照相機30例如配置在車內前方的后視鏡鄰域。在照相機30中,能夠使用以電視幀頻拍攝動態(tài)圖像的攝影裝置。
[0175]照相機30從光源單元21a?21e亮燈的時刻開始進行搭載車輛前方的周邊圖像的拍攝,將所拍攝的動態(tài)圖像輸出到光量調整部40。
[0176][光量調整部40]
[0177]光量調整部40基于照相機30所拍攝的動態(tài)圖像來個別控制光源單元21a?21e的光量。光量調整部40具有物體檢測部41、識別部42、光量控制部43。
[0178](物體檢測部41)
[0179]物體檢測部41對由照相機30拍攝的動態(tài)圖像進行分析以檢測出投射點31a?31e內的物體。具體來說,物體檢測部41在從照相機30取得動態(tài)圖像時,按予先設定有坐標信息的、且與各投射點31a?31e所對應的動態(tài)圖像中的區(qū)域即檢測區(qū)域,對物體進行檢測。
[0180]然后,物體檢測部41在檢測區(qū)域內檢測到物體時,將表示檢測到物體的檢測區(qū)域的檢測信號輸出到識別部42。
[0181](識別部42)
[0182]識別部42識別從物體檢測部41輸出的檢測信號所示的檢測區(qū)域內的物體的種類。具體來說,識別部42在從物體檢測部41取得檢測信號時,提取檢測信號所示的檢測區(qū)域內的物體的移動速度、形狀、位置等的特征點,計算該特征點經(jīng)數(shù)值化的特征值。
[0183]然后,識別部42參照在未圖示的存儲器中所存儲的、且對于使按物體的種類的特征點被數(shù)值化了的標準值加以管理的標準值表,檢索與計算出的特征值的誤差在既定閾值以內的標準值。例如,在標準值表中,所管理的有迎面來車、先行車輛、道路標識或設想的障礙物等所對應的標準值。與計算出的特征值的誤差為既定閾值以內的標準值得以特定時,識別部42將由該標準值所示的物體判定為物體檢測部41所檢測的物體。
[0184]識別部42基于上述的判定結果,將表示由標準值所示的物體的種類和該物體被檢測到的檢測區(qū)域的識別信號輸出到光量控制部43。
[0185](光量控制部43)
[0186]就光量控制部43而言,根據(jù)從識別部42輸出的識別信號所示的物體的種類,對于朝向檢測到該物體的檢測區(qū)域所對應的投射點31a?31e進行投射的光源單元21a?21e的光量進行個別控制。例如,光量控制部43,通過對于光源單元21a?21e具備的激光元件2所供給的電流的增減,來個別地控制光源單元21a?21e的光量。
[0187]具體來說,從識別部42輸出的識別信號所示的物體的種類是迎面來車和先行車輛等時,光量控制部43使朝向檢測到該迎面來車和先行車輛等的檢測區(qū)域所對應的投射點31a?31e進行投射的光源單元21a?21e的輸出功率個別地降低。
[0188]另一方面,從識別部42輸出的識別信號所示的物體的種類是道路標識和障礙物等時,光量控制部43使朝向檢測到該道路標識和障礙物等的檢測區(qū)域所對應的投射點31a?31e進行投射的光源單元21a?21e的輸出功率個別地上升。
[0189]還有,通過使光源單元21a?21e的輸出功率為0,能夠使光源單元21a?21e熄燈。因此,光量控制部43通過控制光源單元21a?2Ie的輸出功率,能夠使光源單元21a?21e的亮燈和熄燈個別地切換。
[0190]<投射裝置120的光量控制>
[0191]接著,參照圖9?圖10(b),對于使投射裝置120的光源單元21a?21e的光量個別地控制的處理進行說明。圖9是表示個別控制投射裝置120具備的光源單元21a?21e的光量的處理流程的流程圖,圖10(a)和圖10(b)是表示通過圖9所示處理而使光量得到控制的光源單元21a?21e的工作狀態(tài)的模式圖。
[0192]如圖9所示,光源單元21a?21e亮燈時,照相機30開始進行照明區(qū)域31周邊的動態(tài)圖像的拍攝(SI)。這時,照相機30以光源單元21a?21e投射的照明區(qū)域31整體可以拍攝的視場角拍攝搭載車輛前方,將所拍攝的動態(tài)圖像輸出到光量調整部40。
[0193]接著,物體檢測部41對于照相機30所拍攝到的動態(tài)圖像進行分析,檢測投射點31a?31e內的物體(S2)。具體來說,物體檢測部41從照相機30取得動態(tài)圖像時,按各投射點31a?31e所對應的動態(tài)圖像中的檢測區(qū)域進行物體檢測。
[0194]然后,物體檢測部41在檢測區(qū)域內檢測到物體時,將表示檢測到物體的檢測區(qū)域的檢測信號輸出到識別部42。圖10(a)所示的情況下,物體檢測部41將表示與投射點31e所對應的檢測區(qū)域的檢測信號輸出到識別部42。
[0195]接著,識別部42識別從物體檢測部41輸出的檢測信號所示的檢測區(qū)域內的物體的種類(S3)。具體來說,識別部42從物體檢測部41取得檢測信號時,提取檢測信號所示的檢測區(qū)域內的物體的移動速度、形狀、位置等的特征點,計算該特征點經(jīng)數(shù)值化的特征值。
[0196]然后,識別部42參照標準值表,檢測與計算出的特征值的誤差在既定閾值以內的標準值。與計算出的特征值的誤差為既定閾值以內的標準值得以特定時,識別部42判定物體檢測部41所檢測到物體是該標準值所示的物體。
[0197]識別部42基于上述的判定結果,將表示由標準值所示的物體的種類和檢測到該物體的檢測區(qū)域之識別信號輸出到光量控制部43。在圖10(a)所示的情況下,識別部42判定為物體的種類是迎面來車F、且將表示檢測到該迎面來車F的