JP2016219279A - Lamp unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、灯具ユニットに関する。 The present invention relates to a lamp unit.
従来、光源から出射した光を多数の反射素子を有する反射性方向変換装置により反射し、レンズを介して車両前方を照射する車両用照明装置が考案されている（特許文献１参照）。この車両用照明装置は、多数の反射素子のそれぞれの反射角度を制御することで、ロービームとハイビームとの間での切り換えが可能になる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle lighting device has been devised in which light emitted from a light source is reflected by a reflective direction changing device having a number of reflecting elements and irradiates the front of the vehicle through a lens (see Patent Document 1). This vehicle lighting device can switch between a low beam and a high beam by controlling the reflection angles of a large number of reflecting elements.
ところで、前述の車両用照明装置においては、反射性方向変換装置の反射面において局所的にむらがある場合、そのむらがレンズを介して前方に投影されることで配光パターンにむらが生じる可能性がある。 By the way, in the above-mentioned vehicle lighting device, when there is local unevenness on the reflection surface of the reflective direction changing device, the unevenness may be projected forward through the lens, thereby causing unevenness in the light distribution pattern. There is sex.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空間光変調器に到達するまでの種々の要素に起因する光むらを抑制する新たな技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a new technique for suppressing light unevenness caused by various elements until reaching the spatial light modulator. .
上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、入射した光の変調を行う空間光変調器と、光源と空間光変調器との間の光路上に設けられ、光源から出射した光が空間光変調器に向かうように構成された第１光学系と、を備える。第１光学系は、入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向する光学要素を有する。 In order to solve the above problems, a lamp unit according to an aspect of the present invention is provided on a light path between a spatial light modulator that modulates incident light and the light source and the spatial light modulator, and is emitted from the light source. A first optical system configured to direct the transmitted light toward the spatial light modulator. The first optical system has an optical element that diffuses or deflects at least part of incident light.
この態様によると、第１光学系が有する光学要素により、その光学要素に入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向することで、空間光変調器に到達する光のむらを抑制できる。 According to this aspect, unevenness of light reaching the spatial light modulator can be suppressed by diffusing or deflecting at least part of the light incident on the optical element by the optical element included in the first optical system.
空間光変調器によって変調された光によって配光パターンを形成する第２光学系を更に備えてもよい。これにより、光むらが抑制された状態で変調された光によって配光パターンが形成されるため、光むらが抑制された配光パターンを形成できる。 You may further provide the 2nd optical system which forms a light distribution pattern with the light modulated by the spatial light modulator. Thereby, since a light distribution pattern is formed by the light modulated in a state where light unevenness is suppressed, a light distribution pattern in which light unevenness is suppressed can be formed.
光学要素は、光源から出射した光が空間光変調器に向かうように反射する反射部材であり、反射部材は、反射する光の少なくとも一部を拡散または偏向する凹凸構造が反射面の少なくとも一部に設けられていてもよい。これにより、空間光変調器に到達する光のむらを比較的簡易な構造で抑制することができる。 The optical element is a reflecting member that reflects the light emitted from the light source so that the light is directed toward the spatial light modulator, and the reflecting member has at least a part of the reflecting surface that has an uneven structure that diffuses or deflects at least a part of the reflected light. May be provided. Thereby, unevenness of light reaching the spatial light modulator can be suppressed with a relatively simple structure.
光学要素は、光源から出射した光が空間光変調器に向かうように透過する透過部材であり、透過部材は、出射する光の少なくとも一部を拡散または偏向する凹凸構造が入射面または出射面に設けられていてもよい。これにより、空間光変調器に到達する光のむらを比較的簡易な構造で抑制することができる。 The optical element is a transmissive member that transmits light emitted from the light source so as to travel toward the spatial light modulator, and the transmissive member has a concavo-convex structure that diffuses or deflects at least part of the emitted light on the incident surface or the output surface. It may be provided. Thereby, unevenness of light reaching the spatial light modulator can be suppressed with a relatively simple structure.
凹凸構造は、交差する複数の方向に凸部が配列していてもよい。これにより、複数の方向における光むらを抑制できる。 In the concavo-convex structure, convex portions may be arranged in a plurality of intersecting directions. Thereby, the light nonuniformity in a some direction can be suppressed.
光源を更に備えてもよい。光源は、半導体発光素子と、半導体発光素子から出射した光を集光する集光部材と、を有してもよい。 A light source may be further provided. The light source may include a semiconductor light emitting element and a condensing member that condenses light emitted from the semiconductor light emitting element.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、部品、制御方法などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation obtained by converting the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a component, a control method, and the like are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、光むらを抑制できる。 According to the present invention, light unevenness can be suppressed.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. Moreover, the structure described below is an illustration and does not limit the scope of the present invention at all.
図１は、参考例に係る灯具ユニットの概略構成を示す斜視図である。図１に示す灯具ユニット１００は、光源１０と、光学要素であるリフレクタ１２と、反射型の空間光変調器１４と、投影光学系としての投影レンズ１６と、を備える。光源１０は、ＬＥＤやＬＤ、ＥＬ素子等の半導体発光素子１８と、半導体発光素子１８から出射した光を集光する集光部材２０と、を有している。集光部材２０は、例えば、複合放物面型集光器（Compound Parabolic Concentrator）が用いられる。 FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a lamp unit according to a reference example. A lamp unit 100 shown in FIG. 1 includes a light source 10, a reflector 12 as an optical element, a reflective spatial light modulator 14, and a projection lens 16 as a projection optical system. The light source 10 includes a semiconductor light emitting element 18 such as an LED, an LD, or an EL element, and a light collecting member 20 that condenses light emitted from the semiconductor light emitting element 18. For example, a compound parabolic concentrator is used as the light collecting member 20.
図１３（ａ）は、光源１０の分解斜視図、図１３（ｂ）は、光源１０の要部断面図である。本実施の形態に係る光源１０は、基板１１上に４つの半導体発光素子１８（青色ＬＥＤ）が一列に並置されている。また、半導体発光素子１８の上面には黄色蛍光体１９が搭載されている。これにより、光源１０は白色光を実現できる。 FIG. 13A is an exploded perspective view of the light source 10, and FIG. 13B is a cross-sectional view of the main part of the light source 10. In the light source 10 according to the present embodiment, four semiconductor light emitting elements 18 (blue LEDs) are arranged in a line on a substrate 11. A yellow phosphor 19 is mounted on the upper surface of the semiconductor light emitting element 18. Thereby, the light source 10 can realize white light.
リフレクタ１２は、光源１０と空間光変調器１４との間の光路上に設けられ、光源１０から出射した光が空間光変調器１４に向かうように構成された第１光学系１５の一つの光学要素である。参考例に係るリフレクタ１２は、表面が平坦な曲面で構成されている。 The reflector 12 is provided on an optical path between the light source 10 and the spatial light modulator 14, and is one optical element of the first optical system 15 configured so that light emitted from the light source 10 is directed to the spatial light modulator 14. Is an element. The reflector 12 according to the reference example has a curved surface with a flat surface.
前述のように構成された灯具ユニット１００は、光源１０から出射した光をリフレクタ１２で反射し、反射された光の少なくとも一部を空間光変調器１４で再度反射し、反射された光が投影レンズ１６を通過することで、前方に配光パターン投影像が投影される。 The lamp unit 100 configured as described above reflects the light emitted from the light source 10 by the reflector 12, reflects at least a part of the reflected light again by the spatial light modulator 14, and projects the reflected light. By passing through the lens 16, a light distribution pattern projection image is projected forward.
図２は、灯具ユニット１００により形成される配光パターンＰ１の一例（シミュレーション）を示す図である。図２に示すように、灯具ユニット１００により形成される配光パターンＰ１では、水平方向と異なる方向に形成された複数の筋（光むら）が見られる。これらの筋は、主として光源１０に起因する。具体的には、集光部材を成型で製造する際に、集光部材２０の複数の内面の境界である稜線２０ａや、半導体発光素子１８が搭載されている底面の角部にあたる頂点２０ｂにＲ部が存在してしまう。Ｒ部は、制御反射面とはならず、光を拡散させてしまうため、配光パターンＰ１に筋（矢印で指す部分）として現れる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example (simulation) of the light distribution pattern P1 formed by the lamp unit 100. As shown in FIG. 2, in the light distribution pattern P1 formed by the lamp unit 100, a plurality of streaks (light unevenness) formed in a direction different from the horizontal direction can be seen. These streaks are mainly due to the light source 10. Specifically, when the light collecting member is manufactured by molding, R is applied to the ridge line 20a that is a boundary between a plurality of inner surfaces of the light collecting member 20 or the vertex 20b that corresponds to the corner of the bottom surface on which the semiconductor light emitting element 18 is mounted. Part will exist. The R portion does not become a control reflection surface but diffuses light, and thus appears as a streak (portion indicated by an arrow) in the light distribution pattern P1.
そこで、以下の各実施の形態に係る灯具ユニットにおいては、前述の筋（光むら）を抑制する構成について説明する。 Therefore, in the lamp unit according to each embodiment described below, a configuration for suppressing the above-described streaks (light unevenness) will be described.
（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す斜視図である。第１の実施の形態に係る灯具ユニット１１０は、参考例に係る灯具ユニット１００と比較して第１光学系に含まれる光学要素（リフレクタ１２）が異なる点が主な相違点である。以下では、参考例に係る灯具ユニット１００と同様の構成については、同じ符号を付して説明を適宜省略する。灯具ユニット１１０は、光源１０と、光学要素２２と、空間光変調器１４と、投影レンズ１６と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the lamp unit according to the first embodiment. The lamp unit 110 according to the first embodiment is mainly different from the lamp unit 100 according to the reference example in that an optical element (reflector 12) included in the first optical system is different. Below, about the structure similar to the lamp unit 100 which concerns on a reference example, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably. The lamp unit 110 includes a light source 10, an optical element 22, a spatial light modulator 14, and a projection lens 16.
光学要素２２は、光源１０から出射した光が空間光変調器１４に向かうように反射面が構成された反射部材である。図４は、第１の実施の形態に係る光学要素２２の反射面を模式的に示す図である。図５は、図４に示すＡ領域を拡大した模式図である。 The optical element 22 is a reflecting member having a reflecting surface so that light emitted from the light source 10 is directed to the spatial light modulator 14. FIG. 4 is a diagram schematically showing the reflecting surface of the optical element 22 according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram enlarging the region A shown in FIG.
光学要素２２は、反射面である表面２２ａの少なくとも一部に、入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向するように構成された波状の凹凸構造２４が形成されている。本実施の形態に係る凹凸構造２４の高さＨは５０μｍ、隣接する凸部と凸部（または凹部と凹部）の間隔Ｇは７ｍｍである。 In the optical element 22, a wavy uneven structure 24 configured to diffuse or deflect at least a part of incident light is formed on at least a part of a surface 22 a that is a reflection surface. The height H of the concavo-convex structure 24 according to the present embodiment is 50 μm, and the gap G between adjacent convex portions and convex portions (or concave portions and concave portions) is 7 mm.
なお、高さＨは、１０〜１００μｍの範囲で選択してもよく、より好ましくは３０〜７０μｍの範囲で選択してもよい。間隔Ｇは、３〜１５ｍｍの範囲で選択してもよく、より好ましくは５〜１０ｍｍの範囲で選択してもよい。凹凸構造２４は、波状な場合だけでなく、曲面を有する突起（半球状突起）や、曲面を有するくぼみ（ディンプル）であってもよい。また、間隔Ｇは常に一定でなくてもよく、局手的に一定な場合や、ランダムな間隔で配置されていてもよい。 The height H may be selected in the range of 10 to 100 μm, and more preferably in the range of 30 to 70 μm. The interval G may be selected in the range of 3 to 15 mm, and more preferably in the range of 5 to 10 mm. The concavo-convex structure 24 may be not only a wavy case but also a protrusion having a curved surface (hemispherical protrusion) or a dent having a curved surface (dimple). Further, the interval G does not always have to be constant, and may be arranged locally or at random intervals.
図６は、本実施の形態に係る灯具ユニット１１０により形成される配光パターンＰ２の一例（シミュレーション）を示す図である。図６に示す配光パターンＰ２は、光学要素２２において前述の波状の凹凸構造が一方向に周期的に形成されている場合のものである。図２に示す配光パターンＰ１と比較して、光むらによる筋が幾つか目立たなくなっていることがわかる。一方、図６に示す配光パターンＰ２においても、光むらによる筋が幾つか残っている。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example (simulation) of the light distribution pattern P2 formed by the lamp unit 110 according to the present embodiment. The light distribution pattern P2 shown in FIG. 6 is for the case where the above-described wavy uneven structure is periodically formed in one direction in the optical element 22. Compared to the light distribution pattern P1 shown in FIG. 2, it can be seen that some lines due to light unevenness are not noticeable. On the other hand, even in the light distribution pattern P2 shown in FIG. 6, some streaks due to light unevenness remain.
図７は、本実施の形態に係る灯具ユニット１１０により形成される配光パターンＰ３の一例（シミュレーション）を示す図である。図７に示す配光パターンＰ３は、光学要素２２において前述の波状の凹凸構造が複数方向（二方向）に周期的に形成されている場合のものである。図２に示す配光パターンＰ１と比較して、光むらによる全ての筋が目立たなくなっていることがわかる。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example (simulation) of a light distribution pattern P3 formed by the lamp unit 110 according to the present embodiment. A light distribution pattern P3 shown in FIG. 7 is for the case where the above-described wavy uneven structure is periodically formed in a plurality of directions (two directions) in the optical element 22. Compared to the light distribution pattern P1 shown in FIG. 2, it can be seen that all the streaks due to light unevenness are not noticeable.
このように、本実施の形態に係る灯具ユニット１１０は、第１光学系が有する光学要素２２の一部に凹凸構造を形成することにより、その光学要素２２に入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向することで、空間光変調器１４に到達する光のむらを比較的簡易な構造で抑制できる。また、灯具ユニット１１０は、空間光変調器１４によって変調された光によって配光パターンを形成する第２光学系として投影レンズ１６を更に備えている。これにより、光むらが抑制された状態で変調された光によって配光パターンが形成されるため、光むらが抑制された配光パターンを形成できる。また、凹凸構造２４において、交差する複数の方向に凸部が配列していることで、複数の方向における光むらを抑制できる。 As described above, the lamp unit 110 according to the present embodiment diffuses at least a part of the light incident on the optical element 22 by forming a concavo-convex structure on a part of the optical element 22 included in the first optical system. Alternatively, by deflecting, unevenness of light reaching the spatial light modulator 14 can be suppressed with a relatively simple structure. The lamp unit 110 further includes a projection lens 16 as a second optical system that forms a light distribution pattern with the light modulated by the spatial light modulator 14. Thereby, since a light distribution pattern is formed by the light modulated in a state where light unevenness is suppressed, a light distribution pattern in which light unevenness is suppressed can be formed. Moreover, in the concavo-convex structure 24, the unevenness of light in a plurality of directions can be suppressed by arranging the convex portions in a plurality of intersecting directions.
ここで、光の拡散とは、ある程度無秩序に（制御されずに）光が拡がるような状態を含み、光の偏向とは、ある程度制御された方向へ光の向きを変えるような状態を含む。また、空間光変調器とは、例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）等のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、透過型や反射型の液晶デバイス、光学デバイス、電気光学デバイス、磁気光学デバイス、等の変調器を含む。 Here, the diffusion of light includes a state in which light spreads to a certain degree of disorder (without being controlled), and the deflection of light includes a state in which the direction of light is changed to a direction controlled to some extent. The spatial light modulator is, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) such as DMD (Digital Mirror Device), a transmissive or reflective liquid crystal device, an optical device, an electro-optical device, a magneto-optical device, or the like. Including a bowl.
（第２の実施の形態）
図８は、第１の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す斜視図である。第２の実施の形態に係る灯具ユニット１２０は、参考例に係る灯具ユニット１００と比較して第１光学系に含まれる光学要素２６や空間光変調器２８が異なる点が主な相違点である。以下では、参考例や第１の実施の形態に係る灯具ユニットと同様の構成については、同じ符号を付して説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of the lamp unit according to the first embodiment. The lamp unit 120 according to the second embodiment is mainly different from the lamp unit 100 according to the reference example in that the optical element 26 and the spatial light modulator 28 included in the first optical system are different. . Below, about the structure similar to the lamp unit which concerns on a reference example or 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
灯具ユニット１２０は、光源１０と、透過型の光学要素２６と、透過型の空間光変調器２８と、投影レンズ１６と、を備える。透過型の空間光変調器２８としては、例えば液晶デバイスが用いられる。光学要素２６は、光源１０から出射した光が空間光変調器２８に向かうように透過する板状の透過部材（ガラスやプラスチック）であり、出射面である表面２６ａの少なくとも一部に、入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向するように構成された波状の凹凸構造３０が形成されている。なお、凹凸構造３０を光学要素２６の入射面に設けてもよい。これにより、空間光変調器２８に到達する光のむらを比較的簡易な構造で抑制することができる。 The lamp unit 120 includes a light source 10, a transmissive optical element 26, a transmissive spatial light modulator 28, and a projection lens 16. For example, a liquid crystal device is used as the transmissive spatial light modulator 28. The optical element 26 is a plate-like transmission member (glass or plastic) that transmits the light emitted from the light source 10 so as to go to the spatial light modulator 28, and is incident on at least a part of the surface 26a that is the emission surface. A wavy uneven structure 30 configured to diffuse or deflect at least part of the light is formed. The uneven structure 30 may be provided on the incident surface of the optical element 26. Thereby, unevenness of light reaching the spatial light modulator 28 can be suppressed with a relatively simple structure.
（第３の実施の形態）
図９は、第３の実施の形態に係る灯具ユニットの概略構成を示す斜視図である。第３の実施の形態に係る灯具ユニット１３０は、第２の実施の形態に係る灯具ユニット１２０と比較して反射型の空間光変調器１４が異なる点が主な相違点である。以下では、参考例や各実施の形態に係る灯具ユニットと同様の構成については、同じ符号を付して説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a lamp unit according to the third embodiment. The lamp unit 130 according to the third embodiment is mainly different from the lamp unit 120 according to the second embodiment in that the reflective spatial light modulator 14 is different. Below, about the structure similar to the lamp unit which concerns on a reference example or each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
灯具ユニット１３０は、光源１０と、光学要素２６と、反射型の空間光変調器１４と、投影レンズ１６と、を備える。光学要素２６は、光源１０から出射した光が空間光変調器１４に向かうように透過する板状の透過部材であり、出射面である表面２６ａの少なくとも一部に、入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向するように構成された波状の凹凸構造３０が形成されている。なお、凹凸構造３０を光学要素２６の入射面に設けてもよい。これにより、空間光変調器２８に到達する光のむらを比較的簡易な構造で抑制することができる。 The lamp unit 130 includes a light source 10, an optical element 26, a reflective spatial light modulator 14, and a projection lens 16. The optical element 26 is a plate-like transmission member that transmits light emitted from the light source 10 so as to travel toward the spatial light modulator 14, and at least a part of the incident light on at least a part of the surface 26 a that is an emission surface. A wave-like concavo-convex structure 30 configured to diffuse or deflect the light is formed. The uneven structure 30 may be provided on the incident surface of the optical element 26. Thereby, unevenness of light reaching the spatial light modulator 28 can be suppressed with a relatively simple structure.
（反射型の空間光変調器と透過型の空間光変調器との比較）
図１０（ａ）は、反射面／屈折面Ｓが第１の位置にある場合の入射光ａと反射光ｂ／屈折光ｃとの関係を示す模式図、図１０（ｂ）は、反射面／屈折面Ｓが第１の位置Ｃ１から所定量傾けた第２の位置Ｃ２にある場合の入射光ａと反射光ｂ／屈折光ｃとの関係を示す模式図である。図１１は、反射面／屈折面Ｓを傾けた角度と、反射光ｂ／屈折光ｃの変位Δを示す図である。
(Comparison between reflective spatial light modulator and transmissive spatial light modulator)
FIG. 10A is a schematic diagram showing the relationship between incident light a and reflected light b / refracted light c when the reflective surface / refractive surface S is at the first position, and FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between incident light a and reflected light b / refracted light c when the refractive surface S is at a second position C2 tilted by a predetermined amount from the first position C1. FIG. 11 is a diagram showing the angle at which the reflecting surface / refracting surface S is inclined and the displacement Δ of the reflected light b / refracted light c.
図１１におけるラインＬ１は、反射の場合を示し、ラインＬ２は入射角ａ＝０°の場合を示し、ラインＬ３は入射角ａ＝３０°の場合を示し、ラインＬ４は入射角ａ＝６０°の場合を示している。なお、屈折率は１．５と仮定している。図１０（ｂ）、図１１に示すように、反射面の方が屈折面より光線の偏角Δが大きい。以下、この知見を利用して、上述の第１の実施の形態〜第３の実施の形態に係る各灯具ユニットのレイアウトの得失について説明する。 Line L1 in FIG. 11 shows the case of reflection, line L2 shows the case of incident angle a = 0 °, line L3 shows the case of incident angle a = 30 °, and line L4 shows the incident angle a = 60 °. Shows the case. The refractive index is assumed to be 1.5. As shown in FIGS. 10B and 11, the reflection surface has a larger deviation angle Δ of the light beam than the refracting surface. Hereinafter, the advantages and disadvantages of the layout of each lamp unit according to the first to third embodiments will be described using this knowledge.
図１２（ａ）は、第２の実施の形態に係る灯具ユニット１２０の側面図、図１２（ｂ）は、第３の実施の形態に係る灯具ユニット１３０の側面図、図１２（ｃ）は、第１の実施の形態に係る灯具ユニット１１０の側面図である。なお、各図においては、光源１０にヒートシンク３２が取り付けられた状態が示されている。 12A is a side view of the lamp unit 120 according to the second embodiment, FIG. 12B is a side view of the lamp unit 130 according to the third embodiment, and FIG. It is a side view of the lamp unit 110 which concerns on 1st Embodiment. In each figure, a state in which the heat sink 32 is attached to the light source 10 is shown.
図１２（ａ）に示す灯具ユニット１２０は、全長は長いものの高さは抑えられている。また、ヒートシンク３２が光源１０の後方にあるため、光源１０の熱が投影レンズ１６に伝わりにくく、耐熱性の観点での投影レンズ１６の材料選択の余地が広がる。 The lamp unit 120 shown in FIG. 12A has a long overall length, but the height is suppressed. Further, since the heat sink 32 is behind the light source 10, the heat of the light source 10 is not easily transmitted to the projection lens 16, and the room for selecting the material of the projection lens 16 from the viewpoint of heat resistance is widened.
図１２（ｂ）に示す灯具ユニット１３０は、反射型の空間光変調器１４を用いることで、全長を短縮できる。図１２（ｃ）に示す灯具ユニット１１０は、反射型の光学要素２２と反射型の空間光変調器１４を用いることで、全長を短縮できる。また、ヒートシンク３２が光源１０の後方にあるため、光源１０の熱が投影レンズ１６に伝わりにくく、耐熱性の観点での投影レンズ１６の材料選択の余地が広がる。 The lamp unit 130 shown in FIG. 12B can be shortened in total length by using the reflective spatial light modulator 14. The lamp unit 110 shown in FIG. 12C can be shortened in total length by using the reflective optical element 22 and the reflective spatial light modulator 14. Further, since the heat sink 32 is behind the light source 10, the heat of the light source 10 is not easily transmitted to the projection lens 16, and the room for selecting the material of the projection lens 16 from the viewpoint of heat resistance is widened.
上述の各灯具ユニットは、光のむらを空間光変調器に入射する前に改善しているため、投影レンズ等の第２光学系で光むらを抑制する場合と比較して、レンズの結像性を高めることができ、鮮明で精度の高い配光パターンを形成できる。また、空間光変調器の駆動制御を簡素化できる。 Since each of the lamp units described above improves the unevenness of light before entering the spatial light modulator, the imaging performance of the lens is lower than when suppressing the unevenness of light with a second optical system such as a projection lens. And a clear and highly accurate light distribution pattern can be formed. In addition, the drive control of the spatial light modulator can be simplified.
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the embodiments are appropriately combined or replaced. Those are also included in the present invention. Further, based on the knowledge of those skilled in the art, it is possible to appropriately change the combination and processing order in each embodiment and to add various modifications such as various design changes to the embodiment. Added embodiments may be included in the scope of the present invention.
１０ 光源、 １４ 空間光変調器、 １５ 第１光学系、 １６ 投影レンズ、 １８ 半導体発光素子、 ２０ 集光部材、 ２２ 光学要素、 ２２ａ 表面、 ２４ 凹凸構造、 ２６ 光学要素、 ２６ａ 表面、 ２８ 空間光変調器、 ３０ 凹凸構造、 ３２ ヒートシンク、 １００，１１０，１２０，１３０ 灯具ユニット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source, 14 Spatial light modulator, 15 1st optical system, 16 Projection lens, 18 Semiconductor light emitting element, 20 Condensing member, 22 Optical element, 22a Surface, 24 Uneven structure, 26 Optical element, 26a Surface, 28 Spatial light Modulator, 30 relief structure, 32 heat sink, 100, 110, 120, 130 lamp unit.
Claims (6)
光源と前記空間光変調器との間の光路上に設けられ、光源から出射した光が前記空間光変調器に向かうように構成された第１光学系と、を備え、
前記第１光学系は、入射した光の少なくとも一部を拡散または偏向する光学要素を有することを特徴とする灯具ユニット。 A spatial light modulator that modulates the incident light;
A first optical system provided on an optical path between a light source and the spatial light modulator, and configured so that light emitted from the light source is directed to the spatial light modulator;
The lamp unit according to claim 1, wherein the first optical system includes an optical element that diffuses or deflects at least part of incident light.
前記反射部材は、反射する光の少なくとも一部を拡散または偏向する凹凸構造が反射面の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。 The optical element is a reflecting member that reflects light emitted from a light source so as to go to the spatial light modulator,
3. The lamp unit according to claim 1, wherein the reflecting member is provided with an uneven structure for diffusing or deflecting at least a part of the reflected light on at least a part of the reflecting surface.
前記透過部材は、出射する光の少なくとも一部を拡散または偏向する凹凸構造が入射面または出射面に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。 The optical element is a transmission member that transmits light emitted from a light source so as to be directed to the spatial light modulator,
3. The lamp unit according to claim 1, wherein the transmissive member is provided with an uneven structure for diffusing or deflecting at least a part of the emitted light on the incident surface or the emission surface.
前記光源は、
半導体発光素子と、
半導体発光素子から出射した光を集光する集光部材と、
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の灯具ユニット。 A light source,
The light source is
A semiconductor light emitting device;
A condensing member that condenses the light emitted from the semiconductor light emitting element;
The lamp unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the lamp unit is provided.
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