投光装置及移动体用投光装置

文档序号:167952 发布日期:2021-10-29 浏览:41次 >En<

阅读说明:本技术 投光装置及移动体用投光装置 (Light projector and light projector for moving body ) 是由 滨冈美佳 藤田健一 于 2021-04-09 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种投光装置与移动体用投光装置,即便在利用镜部来扫描从光源照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的强度的不均一。投光装置包括:光源,具有沿规定的方向排列配置的多个发光部;投影透镜;及光扫描器,具有将透过投影透镜的光在多个发光部排列的方向扫描的镜部、及使镜部摇动的驱动源,镜部以下述方式进行扫描,即:使从多个发光部各自照射且经镜部扫描的扫描光,成为具有中央的谷部分、及位于谷部分的两侧的波峰的强度分布,光扫描器构成为,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来扫描从多个发光部照射的光。(The invention provides a light projecting device and a light projecting device for a moving body, which can restrain the nonuniformity of the intensity of the projected light even in the case of scanning the light irradiated from a light source by a mirror part. The light projection device includes: a light source having a plurality of light emitting sections arranged in a predetermined direction; a projection lens; and an optical scanner having a mirror portion for scanning light transmitted through the projection lens in a direction in which the plurality of light emitting portions are arranged, and a drive source for swinging the mirror portion, wherein the mirror portion performs scanning in such a manner that: the scanning light irradiated from each of the plurality of light emitting parts and scanned by the mirror part has an intensity distribution having a valley portion at the center and peaks located on both sides of the valley portion, and the optical scanner is configured to scan the light irradiated from the plurality of light emitting parts so that at least the peaks of the intensity distribution of the scanning light of the other light emitting parts are located in the valley portion of the intensity distribution of the scanning light.)

投光装置及移动体用投光装置

技术领域

本发明涉及一种投光装置及移动体用投光装置,特别涉及一种利用光扫描器来扫描光的投光装置及移动体用投光装置。

背景技术

以往,已知有利用光扫描器来扫描光的投光装置及移动体用投光装置(例如参照专利文献1)。

所述专利文献1中公开了一种车辆用前照灯装置,其包括光源、扫描镜及控制部。

所述专利文献1所公开的车辆用前照灯装置公开了下述结构,即:通过利用扫描镜来扫描光源的出射光,从而自动向车辆的前方照射光。专利文献1所公开的结构通过使扫描镜以规定的偏摆角振动,从而将来自光源的出射光扫描。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2019-167011号公报

发明内容

发明所要解决的问题

此处,虽然所述专利文献1中并未明确记载,但在利用扫描镜来扫描光的情况下,在扫描区域的端部,镜的振动方向变化,因而有镜的振动速度成为0(零)的瞬间。另一方面,在扫描范围的中央部分,镜的振动速度最快。因此,在镜扫描光的区域的两端部分与中央部分,所扫描的光的强度差变大。因此,例如所述专利文献1所公开的结构中,存在下述问题点:在利用扫描镜来扫描从光源照射的光的情况下,照射光的强度不均一的程度大的光等。

本发明是为了解决所述那样的问题而成,本发明的一个目的在于提供一种投光装置及移动体用投光装置,即便在利用镜部来扫描从光源照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的强度的不均一。

解决问题的技术手段

本发明的第一方面的投光装置构成为包括:光源,具有沿规定的方向排列配置的多个发光部;投影透镜,由来自多个发光部的光进行照射;以及光扫描器,具有将透过投影透镜的光在多个发光部排列的方向扫描的镜部、及使镜部摇动的驱动源,镜部以下述方式进行扫描,即:使从多个发光部各自照射且经镜部扫描的扫描光,成为具有中央的谷部分、及位于谷部分的两侧的波峰的强度分布,光扫描器构成为,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来扫描从多个发光部照射的光。

本发明的第一方面的投光装置中,如上文所述,光扫描器构成为,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来扫描从多个发光部照射的光。由此,即便在利用镜部来扫描从光源照射的光,导致所扫描的光的强度差在扫描区域的两端部分与中央部分变大的情况下,也由于其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分,因而可利用谷部分的光的强度与波峰的光的强度来减小扫描光的强度差。其结果为,即便在利用镜部来扫描从光源照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的强度的不均一。

所述第一方面的投光装置中,优选光扫描器构成为,在扫描从多个发光部照射的光时,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来调整镜部摇动的角度范围。若这样构成,则可通过调整镜部摇动的角度范围,从而以其他扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式来扫描光。其结果为,可容易地抑制所投影的光产生的强度的不均一。

此时,优选光扫描器构成为,在扫描从多个发光部照射的光时,以成为如下强度分布的方式来调整镜部摇动的角度范围,即:多个第一波峰位于第一谷部分,,并且多个第二波峰位于第二谷部分,其中第一谷部分是多个发光部中设于其中一侧的端部的第一发光部的扫描光的强度分布的谷部分,第二谷部分是多个发光部中设于另一侧的端部的第二发光部的扫描光的强度分布的谷部分。若这样构成,则成为多个第一波峰位于第一谷部分并且多个第二波峰位于第二谷部分的强度分布,因而与一个第一波峰位于第一谷部分且一个第二波峰位于第二谷部分的强度分布相比,可进一步减小由波峰与谷部分所致的扫描光的强度差。其结果为,可进一步抑制所投影的光产生的强度的不均一。

在以多个第一波峰位于所述第一谷部分并且多个第二波峰位于第二谷部分的方式来调整镜部摇动的角度范围的结构中,优选光扫描器构成为,在扫描从多个发光部照射的光时,以成为如下强度分布的方式来调整镜部摇动的角度范围,即:第一发光部的第一波峰及第二发光部的第一波峰以外的所有第一波峰位于第一谷部分,且第一发光部的第二波峰及第二发光部的第二波峰以外的所有第二波峰位于第二谷部分。若这样构成,则可使位于第一谷部分的第一波峰的个数、及位于第二谷部分的第二波峰的个数增加。其结果为,可进一步降低由波峰与谷部分所致的扫描光的强度差,因而可进一步抑制所投影的光产生的强度的不均一。

此时,优选光扫描器构成为,在扫描从多个发光部照射的光时,以成为如下强度分布的方式来调整镜部摇动的角度范围,即:第一发光部的第二波峰相较于第二发光部的第一波峰,位于更靠第二发光部的第二波峰侧。若这样构成,则能以成为所有第一波峰位于第一谷部分并且所有第二波峰位于第二谷部分的强度分布的方式,来扫描来自发光部的光。其结果为,可更有效地减小由波峰与谷部分所致的扫描光的强度差,因而可更有效地抑制所投影的光产生的强度的不均一。

所述第一方面的投光装置中,优选光扫描器构成为,不将从多个发光部照射的光量由最大光量进行变更,而通过调整镜部摇动的角度范围,从而将扫描光设为具有包含谷部分及波峰的强度分布的光。若这样构成,则例如与为了抑制扫描光的强度分布产生不均一而调整从多个发光部照射的光量的结构相比,可抑制从各发光部照射的光的利用效率降低。其结果为,可抑制从多个发光部照射的光的利用效率降低,并且抑制所投影的光的强度不均一。

所述第一方面的投光装置中,优选多个发光部大致等间隔地配置。若这样构成,则从各发光点照射的光也大致等间隔地扫描,因而能以在谷部分中多个波峰的位置成为大致等间隔的方式使光扫描。其结果为,谷部分与多个波峰的光的强度的抵消大致等间隔地产生,因而可更容易地抑制所投影的光的强度的不均一。

所述第一方面的投光装置中,优选多个发光部在镜部的扫描方向、及与扫描方向正交的方向排列配置。若这样构成,则由于在镜部的扫描方向、及与扫描方向正交的方向配置发光部,因而可使光源所含的发光部的个数增加,可容易地增加扫描光的光量。

所述第一方面的投光装置中,优选镜部包含具有平板形状的金属制的构件,驱动源构成为产生板波,并且利用所产生的板波使镜部以沿规定的摇动轴的轴线往返振动的方式摇动。若这样构成,则利用板波使镜部摇动,因而例如与微机电系统(Micro ElectroMechanical Systems,MEMS)镜相比,可增大镜部的大小。其结果为,由于可增大镜部的大小,因而可容易地扩大扫描光的照射范围。

本发明的第二方面的移动体用投光装置搭载于移动体,向移动体的前方照射光,且包括:光源,具有沿规定的方向排列配置的多个发光部;投影透镜,由来自多个发光部的光进行照射;光扫描器,具有将透过投影透镜的光在多个发光部排列的方向扫描的镜部、及使镜部摇动的驱动源;检测部,检测经镜部扫描的光所照射的区域中遮光的区域;摇动角度获取部,获取镜部的摇动角度;以及控制部,进行下述控制,即:基于检测部所获取的检测结果、及摇动角度获取部所获取的镜部的摇动角度,切换多个发光部中发出扫描至遮光的区域的光的发光部的点亮状态与熄灭状态,由此形成遮光的区域及照射光的区域,镜部以下述方式进行扫描,即:使从多个发光部各自照射且经镜部扫描的扫描光,成为具有中央的谷部分、及位于谷部分的两侧的波峰的强度分布,光扫描器构成为,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来扫描从多个发光部照射的光。

本发明的第二方面的移动体用投光装置中,如上文所述,包括:控制部,进行下述控制,即:切换多个发光部中发出扫描至遮光的区域的光的发光部的点亮状态与熄灭状态,由此形成遮光的区域及照射光的区域;以及光扫描器,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来扫描从多个发光部照射的光。由此,可提供下述移动体用投光装置,即:与所述第一方面的投光装置同样地,即便在利用镜部来扫描从多个发光部照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的照射强度的不均一,并且使照射光扫描至所需的区域。

所述第二方面的移动体用投光装置中,优选光扫描器构成为,在扫描从多个发光部照射的光时,以至少其他发光部的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分的方式,来调整镜部摇动的角度范围。若这样构成,则与所述第一方面的投光装置同样地,在移动体用投光装置中,也可容易地抑制所投影的光产生的强度的不均一。

发明的效果

根据本发明,如上文所述,可提供一种投光装置及移动体用投光装置,即便在利用镜部来扫描从光源照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的强度的不均一。

附图说明

图1为用于对搭载有一实施方式的投光装置的移动体进行说明的示意图。

图2为表示一实施方式的投光装置的总体结构的框图。

图3为用于对一实施方式的光扫描器的结构进行说明的立体图。

图4为用于对一实施方式的投光装置使从发光部照射的光扫描的结构进行说明的示意图。

图5为用于对一实施方式的镜部停止的情况下的、一个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图6为用于对一实施方式的镜部摇动的情况下的、一个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图7为用于对一实施方式的镜部以较图6的示例更大的摇动角度摇动的情况下的、一个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图8为用于对经一实施方式的镜部扫描的多个扫描光的强度分布的重叠进行说明的图表。

图9为用于对一实施方式的镜部停止的情况下的、多个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图10为用于对比较例的镜部摇动的情况下的、多个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图11为用于对一实施方式的镜部摇动的情况下的、多个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图12为用于对一实施方式的控制部形成照射光的区域及遮光的区域的处理进行说明的流程图。

图13为用于对经第一变形例的镜部扫描的多个扫描光的强度分布的重叠进行说明的图表。

图14为用于对第一变形例的镜部摇动的情况下的、多个扫描光的强度分布进行说明的图表。

图15为用于对第二变形例的光源的结构进行说明的示意图。

符号的说明

1:光源

2:投影透镜

3:光扫描器

3a:镜部

3b:驱动源

4:检测部

5:摇动角度获取部

6:控制部

10:发光部

10a:第一发光部

10b:第二发光部

40d、40e、40f、40g、40h:强度分布

41:谷部分

41a:第一谷部分

41e:第二谷部分

42、42a、42b、42c、42d、42e:第一波峰

43、43a、43b、43c、43d、43e:第二波峰

100:投光装置(移动体用投光装置)

110:移动体

Ls:配光观测面

R:镜部摇动的角度范围

Ri:照射光的区域

Rs:遮光区域

θ:摇动角度

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。

参照图1~图12,对一实施方式的投光装置100的结构进行说明。

(移动体)

如图1所示,本实施方式的投光装置100搭载于移动体110。而且,投光装置100构成为向移动体110的前方照射光。移动体110例如包含汽车。另外,本说明书中,将上下方向设为Z方向,将向上设为Z1方向,将向下设为Z2方向。而且,将在与Z方向正交的面内相互正交的两个方向分别设为X方向及Y方向。将X方向中的一侧设为X1方向,将另一侧设为X2方向。而且,将Y方向中的一侧设为Y1方向,将另一侧设为Y2方向。图1所示的示例中,移动体110的前方为X1方向。

(投光装置的结构)

如图2所示,本实施方式的投光装置100包括光源1、投影透镜2、光扫描器3、检测部4、摇动角度获取部5及控制部6。投光装置100构成为向移动体110的行进方向(X1方向)照射光。

光源1构成为输出光。具体而言,光源1具有沿规定的方向排列配置的多个发光部10。本实施方式中,多个发光部10包含第一发光部10a、第二发光部10b、第三发光部10c、第四发光部10d及第五发光部10e。构成为从多个发光部10照射的光经由投影透镜2而照射于光扫描器3所具有的镜部3a。光源1例如包含发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或激光二极管(Laser Diode,LD)等。本实施方式中,光源1包含LED。

投影透镜2由来自多个发光部10的光进行照射。投影透镜2构成为使从多个发光部10照射的光聚焦于光扫描器3所具有的镜部3a。

光扫描器3包含镜部3a及驱动源3b。光扫描器3构成为一边利用驱动源3b产生的板波使镜部3a摇动,一边使从多个发光部10照射的光扫描。关于投光装置100的详细结构、及投光装置100使从多个发光部10照射的光扫描的详细结构,将于后述。

镜部3a构成为将透过投影透镜2的光在多个发光部10排列的方向进行扫描。

驱动源3b构成为使镜部3a摇动。驱动源3b例如包含压电元件。压电元件例如包含锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)。关于驱动源3b使镜部3a摇动的详细情况,将于后述。

检测部4构成为检测经镜部3a所扫描的光所照射的区域Ri中遮光的区域Rs。检测部4例如包含光学式的摄像装置(摄像机)或者激光传感器、超声波传感器等。

摇动角度获取部5构成为获取镜部3a的摇动角度θ(参照图4)。摇动角度获取部5例如包含磁式角度传感器。

控制部6构成为控制投光装置100的各部。而且,控制部6构成为控制光源1进行的光照射。而且,控制部6构成为控制光扫描器3。控制部6构成为形成照射光的区域Ri(参照图12)、及遮光的区域Rs(参照图12)。控制部6例如包含中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)等处理器。关于控制部6形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs的详细情况,将于后述。

(投光装置的结构)

如图3所示,投光装置100包括镜部3a、驱动源3b、基板30及保持构件31。另外,图3所示的示例中,将与基板30的摇动轴Ax正交的方向设为A方向,将其中一侧设为A1方向,将另一侧设为A2方向。而且,将摇动轴Ax延伸的方向设为B方向,将其中一侧设为B1方向,将另一侧设为B2方向。而且,将与AB平面正交的方向设为C方向,将其中一侧设为C1方向,将另一侧设为C2方向。

镜部3a构成为将从光源1照射的光反射。镜部3a包含具有平板形状的金属制的构件。镜部3a例如包含铝材。本实施方式中,镜部3a与基板30分开设置。具体而言,镜部3a设于镜部配置部30d。另外,图2所示的示例中,为方便起见,对镜部3a标注阴影线而图示。

基板30包含一对梁部30a、支撑部30b及扭转部30c。而且,基板30包含供配置镜部3a的镜部配置部30d。基板30例如包含平板形状的不锈钢材。

一对梁部30a各自在A1方向侧支撑于支撑部30b。而且,图3所示的示例中,通过增大一对梁部30a的Y2方向侧的端部的X方向的宽度,从而形成保持部30e。而且,保持部30e例如通过螺丝紧固从而保持于保持构件31。

支撑部30b构成为支撑一对梁部30a各自的A1方向侧的端部。而且,在支撑部30b设有驱动源3b。而且,支撑部30b在A1方向,在未支撑一对梁部30a的一侧的端部,具有保持部30f。支撑部30b例如通过螺丝紧固从而保持于保持构件31。

扭转部30c可绕摇动轴Ax摇动地支撑镜部3a。扭转部30c在沿着镜部3a的表面的方向,沿与一对梁部30a延伸的方向(A方向)正交的方向(B方向)延伸。而且,扭转部30c具有柱状形状。而且,扭转部30c设有一对。一对扭转部30c中的一个与一对梁部30a中的一个连接,另一个扭转部30c连接于另一个梁部30a。而且,一对扭转部30c各自连接于镜部配置部30d。

镜部配置部30d构成为供配置镜部3a。而且,镜部配置部30d经由扭转部30c连接于一对梁部30a。关于镜部配置部30d的详细结构,将于后述。

驱动源3b构成为产生使镜部3a摇动的板波。所谓板波,为通过驱动源3b在C方向伸缩从而产生的、XY平面方向的振动。驱动源3b构成为利用所产生的板波使镜部3a以绕规定的摇动轴Ax的轴线往返振动的方式摇动。即,光扫描器3为共振驱动型的光扫描器。

保持构件31构成为保持支撑部30b。如图3所示,保持构件31对保持部30f进行保持。而且,保持构件31构成为保持一对梁部30a的各个。如图3所示,保持构件31构成为保持一对梁部30a中的保持部30e。

如图3所示,基板30例如具有U字状形状。而且,图3中虽未图示,但保持构件31也与基板30同样地,例如具有U字状形状。

(光扫描器进行的光扫描)

接下来,参照图4~图11,对本实施方式的光扫描器3使从发光部10照射的光扫描的结构进行说明。

图4所示的示例中,从多个发光部10照射并透过投影透镜2的光由光扫描器3扫描,照射于配光观测面Ls。配光观测面Ls为用于观测扫描光的强度分布的、虚拟的观测面。配光观测面Ls设定在距光扫描器3规定距离的位置。配光观测面Ls例如设定在距光扫描器3约5m的位置。

如图4所示,本实施方式中,多个发光部10沿规定的方向排列配置。规定的方向为镜部3a扫描光的面(XY平面)内的方向。多个发光部10只要在镜部3a扫描光的面内为与镜部3a正对的位置,则可沿任何方向排列配置。图4所示的示例中,规定的方向为X方向。而且,多个发光部10大致等间隔地配置。图4所示的示例中,多个发光部10以相互的配置间隔成为间距p1的方式等间隔地配置。

本实施方式中,光扫描器3构成为,不将从多个发光部10照射的光量由最大光量进行变更,而通过调整镜部3a摇动的角度范围R,从而将扫描光设为具有包含谷部分41(参照图6)及波峰的强度分布的光。

而且,所谓镜部3a的摇动角度θ,是指在镜部3a于角度范围R内摇动时的规定的时机,距镜部3a的摇动中心Sc的、镜部3a的角度。另外,所谓摇动中心Sc,为镜部3a摇动的角度范围R的中心。

(扫描光的强度分布)

接下来,参照图5~图7,对通过从发光部10照射并经镜部3a扫描从而产生的、扫描光的强度分布的变化进行说明。

图5所示的图表G1为镜部3a停止的情况下的、扫描光的强度分布40a的图表。图表G1中,横轴为照射角度,纵轴为照射强度。

如图表G1所示,在镜部3a停止的情况下,扫描光成为具有一个波峰的强度分布40a。

图6所示的图表G2为镜部3a摇动的情况下的、扫描光的强度分布40b的图表。图表G2中,横轴为照射角度,纵轴为照射强度。

在利用镜部3a来扫描光的情况下,在扫描区域的端部,镜部3a的振动方向变化,因而有镜部3a的振动速度成为0(零)的瞬间。另一方面,在扫描范围的中央部分,镜部3a的振动速度最快。因此,如图表G2所示,强度分布40b具有谷部分41及多个波峰。具体而言,强度分布40b具有谷部分41、第一波峰42及第二波峰43。第一波峰42及第二波峰43为镜部3a振动时的、振动振幅达到最大的位置。

换言之,镜部3a以下述方式进行扫描,即:使从多个发光部10各自照射并经镜部3a扫描的扫描光,成为具有中央的谷部分41、以及位于谷部分41的两侧的第一波峰42及第二波峰43的强度分布40b。

图7所示的图表G3为镜部3a摇动的情况下的、扫描光的强度分布40c的图表。图表G3中,横轴为照射角度,纵轴为照射强度。图表G3为表示下述情况下的、扫描光的强度分布40c的图表,即:与镜部3a以成为图表G2所示的扫描光的强度分布40b的方式摇动的情况下的角度范围相比,镜部3a摇动的角度范围R更大。

若摇动角度变大,则从发光部10照射的光的扫描范围变广。即,照射角度的范围变大。但是,从发光部10照射的光量并未变化,因而强度分布40c与强度分布40b相比,照射强度的最大值变小。即,从发光部10照射的光的照射角度根据镜部3a的振动振幅而变化。

(扫描光的重叠)

本实施方式中,光源1具有多个发光部10。而且,本实施方式中,镜部3a以从多个发光部10各自照射的光互相重叠的方式扫描各光。因此,从光扫描器3照射的光并未成为在照射区域内形成有暗线那样的光。

图8所示的图表G4为镜部3a摇动的情况下的、多个扫描光的强度分布的图表。图表G4中,横轴为照射角度,纵轴为照射强度。

图表G4中,强度分布40d为从第一发光部10a(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布40e为从第三发光部10c(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布40f为从第四发光部10d(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布40g为从第五发光部10e(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布40h为从第二发光部10b(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,图表G4中,为方便起见,使从各发光部10照射的光的强度分布的形状一致而图示。

另外,图8所示的示例中,通过使线的种类不同从而图示各强度分布。即,从第一发光部10a照射的扫描光的强度分布40d以实线图示。而且,从第二发光部10b照射的扫描光的强度分布40h以虚线图示。而且,从第三发光部10c照射的扫描光的强度分布40e以与强度分布40h不同的间隔的虚线图示。而且,从第四发光部10d照射的扫描光的强度分布40f以点划线图示。而且,从第五发光部10e照射的扫描光的强度分布40g以双点划线图示。

强度分布40d包含第一谷部分41a、第一波峰42a及第二波峰43a。强度分布40e包含谷部分41b、第一波峰42b及第二波峰43b。强度分布40f包含谷部分41c、第一波峰42c及第二波峰43c。强度分布40g包含谷部分41d、第一波峰42d及第二波峰43d。强度分布40h包含第二谷部分41e、第一波峰42e及第二波峰43e。

即,镜部3a以如下角度范围R摇动,即:使从各发光部10照射的光,成为包含谷部分41、第一波峰42及第二波峰43的强度分布。

而且,本实施方式中,多个发光部10以大致等间隔地成为间距p1的方式配置。因此,关于从各发光部10照射的各扫描光的强度分布40d~强度分布40h,也在配光观测面Ls上大致等间隔地观测到。例如,各扫描光的强度分布40d~强度分布40h以间距p2的间隔而大致等间隔地观测到。

本实施方式中,光扫描器3构成为,如图表G4所示,以至少其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41的方式,来扫描从多个发光部10照射的光。

具体而言,光扫描器3构成为,如图表G4所示,在扫描从多个发光部10照射的光时,以至少其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于在扫描光的强度分布的谷部分41的方式,来调整镜部3a摇动的角度范围R。

本实施方式中,如图表G4所示,光扫描器3构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以成为如下强度分布的方式来调整镜部3a摇动的角度范围R,即:多个第一波峰42位于作为多个发光部10中设于其中一侧的端部的第一发光部10a的扫描光的强度分布的谷部分41的、第一谷部分41a,并且多个第二波峰43位于作为多个发光部10中设于另一侧的端部的第二发光部10b的扫描光的强度分布的谷部分41的、第二谷部分41e。

具体而言,光扫描器3构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以成为如下强度分布的方式,来调整镜部3a摇动的角度范围R,即:第一发光部10a的第二波峰43相较于第二发光部10b的第一波峰42,位于更靠第二发光部10b的第二波峰43侧。

换言之,光扫描器3以成为如下强度分布的方式使镜部3a摇动,即:从第一发光部10a照射的扫描光的第二波峰43a、与从第二发光部10b照射的扫描光的第一波峰42e之间的距离D,小于作为各扫描光的强度分布的间隔的间距p2。

(投光装置的照射光)

接下来,参照图9~图11,对从投光装置100照射的照射光进行说明。

图9所示的图表G5为镜部3a停止的情况下的、第一发光部10a~第五发光部10e的扫描光的强度分布40d~强度分布40h。图表G5中,横轴为照射范围,纵轴为照射强度。

图表G5所示的示例为透过投影透镜2后的光的强度分布。多个发光部10沿X方向排列配置。因此,图表G5中,各强度分布的形状视发光部10的位置差异而各不相同。

图10所示的图表G6为表示比较例的光扫描器3所扫描的各扫描光的强度分布及各扫描光重叠的照射光的强度分布的图表。图表G6中,横轴为照射角度,纵轴为照射强度。

图表G6中,强度分布140a为从第一发光部10a(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布140b为从第三发光部10c(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布140c为从第四发光部10d(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布140d为从第五发光部10e(参照图4)照射的扫描光的强度分布。而且,强度分布140e为从第二发光部10b(参照图4)照射的扫描光的强度分布。

关于图表G6所示的比较例,例如以镜部3a摇动的角度范围R(参照图4)成为8.5度的方式摇动。在以镜部3a摇动的角度范围R成为8.5度的方式使镜部3a摇动的情况下,如图表G6所示,以波峰彼此成为重叠位置的方式扫描各扫描光。因此,各扫描光重叠的照射光的强度分布141中,照射强度的不均一的程度大。另外,本实施方式中,由以下所示的式(1)来定义照射强度的不均一。

照射强度的不均一=ΔPn/Pmax···(1)

此处,ΔPn为强度分布中邻接的波峰与谷的强度差中的最大值。而且,Pmax为强度分布的最大照射强度。

对于图10所示的照射光的强度分布141,照射强度的不均一的、由所述式(1)所算出的结果为0.80。

图11所示的图表G7为表示本实施方式的光扫描器3扫描的扫描光的强度分布及各扫描光重叠的照射光的强度分布44的图表。图表G7所示的各强度分布为以镜部3a摇动的角度范围R成为32度的方式使镜部3a摇动时的强度分布的示例。

本实施方式中,镜部3a以成为下述强度分布的方式进行扫描,即:第一发光部10a的第一波峰42a以外的所有第一波峰42位于第一谷部分41a,并且第二发光部10b的扫描光的第二波峰43e以外的所有第二波峰43位于第二谷部分41e。关于各扫描光重叠的照射光的强度分布44的照射强度的不均一,基于所述式(1)所计算的结果成为0.31。即,确认到,各扫描光重叠的照射光的强度分布44与比较例的照射光的强度分布141(参照图10)相比,照射强度的不均一的程度更小。

(照射区域及遮光区域的形成)

本实施方式中,控制部6控制从多个发光部10照射的光的区域及配光。控制部6作为所谓自适应远光(Adaptive Driving Beam,ADB)系统而控制从多个发光部10照射的光的区域及配光。具体而言,如图2所示,控制部6构成为进行下述控制,即:基于检测部4所获取的检测结果、及摇动角度获取部5所获取的镜部3a的摇动角度θ(参照图4),切换多个发光部10中发出扫描至遮光的区域Rs的光的发光部10的点亮状态与熄灭状态,由此形成遮光的区域Rs及照射光的区域Ri。

控制部6根据检测部4所获取的检测结果,将照射光的区域Ri中检测到存在移动体110(参照图1)的区域设为遮光的区域Rs。

控制部6基于镜部3a的摇动角度θ,将发出扫描至遮光的区域Rs的光的发光部10设为熄灭状态,将除此以外的发光部10设为点亮状态,由此形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs。

接下来,参照图12,对本实施方式的控制部6形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs的处理进行说明。另外,控制部6形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs的处理是通过输入开始光的照射的操作输入从而开始。

步骤S1中,控制部6获取检测部4所检测的检测结果。

步骤S2中,控制部6判定用于形成遮光的区域Rs的对象是否位于照射光的区域Ri内。用于形成遮光的区域Rs的对象例如为其他移动体。在其他移动体位于照射光的区域Ri的情况下,处理进入步骤S3。而且,在其他移动体不位于照射光的区域Ri内的情况下,处理进入步骤S4。

步骤S3中,控制部6在照射光的区域Ri内设定遮光的区域Rs。另外,在已设定有遮光的区域Rs的情况下,省略步骤S3的处理。然后,处理进入步骤S5。

而且,步骤S4中,控制部6解除遮光的区域Rs的设定。另外,在未设定有遮光的区域Rs的情况下,省略步骤S4的处理。然后,处理进入步骤S5。

步骤S5中,控制部6获取镜部3a的摇动角度θ。

步骤S6中,控制部6判定镜部3a的摇动角度θ是否为将光扫描至遮光的区域Rs的角度。在镜部3a的摇动角度θ为将光照射于遮光的区域Rs的角度的情况下,处理进入步骤S7。在镜部3a的摇动角度θ并非将光照射于遮光的区域Rs的角度的情况下,处理进入步骤S8。另外,步骤S6的处理中,在镜部3a的摇动方向,进行位于开头的发光部10的判定。

步骤S7中,控制部6将发光部10设为熄灭状态。另外,在发光部10已为熄灭状态的情况下,省略步骤S7的处理。然后,处理进入步骤S9。

而且,步骤S8中,控制部6将发光部10设为点亮状态。另外,在发光部10已为点亮状态的情况下,省略步骤S8的处理。然后,处理进入步骤S9。

步骤S9中,控制部6判定是否判定了所有发光部10的状态。在未判定所有发光部10的状态的情况下,处理进入步骤S6。在判定了所有发光部10的状态的情况下,处理结束。即,重复步骤S6~步骤S9的处理,直到在步骤S5中获取的镜部3a的摇动角度θ下判定各发光部10的状态为止。

另外,控制部6形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs的处理持续至输入结束光的照射的操作输入为止。即,控制部6重复步骤S1~步骤S9的处理,直到输入结束光的照射的操作输入为止。

(本实施方式的效果)

本实施方式中,可获得如下效果。

本实施方式中,如上文所述,投光装置100包括:光源1,具有沿规定的方向排列配置的多个发光部10;投影透镜2,由来自多个发光部10的光进行照射;以及光扫描器3,具有将透过投影透镜2的光在多个发光部10排列的方向扫描的镜部3a、及使镜部3a摇动的驱动源3b,且镜部3a以下述方式进行扫描,即:使从多个发光部10各自照射且经镜部3a扫描的扫描光,成为具有中央的谷部分41、及位于谷部分41的两侧的波峰的强度分布,光扫描器3构成为,以至少其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41的方式,来扫描从多个发光部10照射的光。由此,通过利用镜部3a来扫描从光源1照射的光,从而即便扫描的光的强度差在扫描区域的两端部分与中央部分变大的情况下,也由于其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41,因而可利用谷部分41的光的强度与波峰的光的强度来减小扫描光的强度差。其结果为,即便在利用镜部3a来扫描从光源1照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的强度的不均一。

而且,本实施方式中,如上文所述,光扫描器3构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以至少其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41的方式,来调整镜部3a摇动的角度范围R。由此,可通过调整镜部3a摇动的角度范围R,从而以其他扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41的方式来扫描光。其结果为,可抑制所投影的光产生的强度的不均一。

而且,本实施方式中,如上文所述,光扫描器3构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以成为如下强度分布的方式来调整镜部3a摇动的角度范围R,即:多个第一波峰42位于作为多个发光部10中设于其中一侧的端部的第一发光部10a的扫描光的强度分布的谷部分41的、第一谷部分41a,并且多个第二波峰43位于作为多个发光部10中设于另一侧的端部的第二发光部10b的扫描光的强度分布的谷部分41的、第二谷部分41e。由此,成为多个第一波峰42位于第一谷部分41a并且多个第二波峰43位于第二谷部分41e的强度分布,因而与一个第一波峰42位于第一谷部分41a并且一个第二波峰43位于第二谷部分41e的强度分布相比,可进一步减小由波峰与谷部分41所致的扫描光的强度差。其结果为,可进一步抑制所投影的光产生的强度的不均一。

而且,本实施方式中,如上文所述,光扫描器3构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以成为下述强度分布的方式来调整镜部3a摇动的角度范围R,即:第一发光部10a的第二波峰43相较于第二发光部10b的第一波峰42,位于更靠第二发光部10b的第二波峰43侧。由此,能以成为所有第一波峰42位于第一谷部分41a且所有第二波峰43位于第二谷部分41e的强度分布的方式,扫描来自发光部10的光。其结果,可更有效地减小由波峰与谷部分41所致的扫描光的强度差,因而可更有效地抑制所投影的光产生的强度的不均一。

而且,本实施方式中,如上文所述,光扫描器3构成为,不将从多个发光部10照射的光量由最大光量进行变更,而通过调整镜部3a摇动的角度范围R,从而将扫描光设为具有包含谷部分41及波峰的强度分布的光。由此,例如与为了抑制扫描光的强度分布产生不均一而调整从多个发光部10照射的光量的结构相比,可抑制从各发光部10照射的光的利用效率降低。其结果为,可抑制从多个发光部10照射的光的利用效率降低,并且抑制所投影的光的强度不均一。

而且,本实施方式中,如上文所述,多个发光部10大致等间隔地配置。由此,从各发光点照射的光也大致等间隔地扫描,因而能以在谷部分41中多个波峰的位置成为大致等间隔的方式使光扫描。其结果为,谷部分41与多个波峰的光的强度的抵消大致等间隔地产生,因而可更容易地抑制所投影的光的强度的不均一。

而且,本实施方式中,如上文所述,镜部3a包含具有平板形状的金属制的构件,驱动源3b构成为产生板波,并且利用所产生的板波使镜部3a以绕规定的摇动轴Ax的轴线往返振动的方式摇动。由此,通过板波使镜部3a摇动,因而例如与MEMS镜相比,可增大镜部3a的大小。其结果为,由于可增大镜部3a的大小,故而可容易地扩大扫描光的照射范围。

而且,本实施方式中,如上文所述,移动体用投光装置(投光装置100)搭载于移动体110,向移动体110的前方照射光,且包括:光源1,具有沿规定的方向排列配置的多个发光部10;投影透镜2,由来自多个发光部10的光进行照射;光扫描器3,具有将透过投影透镜2的光在多个发光部10排列的方向扫描的镜部3a、及使镜部3a摇动的驱动源3b;检测部4,检测经镜部3a扫描的光所照射的区域Ri中遮光的区域Rs;摇动角度获取部5,获取镜部3a的摇动角度;以及控制部6,进行下述控制,即:基于检测部4所获取的检测结果、及摇动角度获取部5所获取的镜部3a的摇动角度,切换多个发光部10中发出扫描至遮光的区域Rs的光的发光部10的点亮状态与熄灭状态,由此形成遮光的区域Rs及照射光的区域Ri,镜部3a以下述方式进行扫描,即:使从多个发光部10各自照射且经镜部3a扫描的扫描光,成为具有中央的谷部分41、及位于谷部分41的两侧的波峰的强度分布,光扫描器3构成为,以至少其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41的方式,来扫描从多个发光部10照射的光。由此,可提供下述移动体用投光装置,即:与所述实施方式的投光装置100同样地,即便在利用镜部3a扫描从多个发光部10照射的光的情况下,也可抑制所投影的光产生的照射强度的不均一,并且使照射光扫描至所需的区域。

而且,本实施方式中,如上文所述,光扫描器3构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以至少其他发光部10的扫描光的强度分布的波峰位于扫描光的强度分布的谷部分41的方式,来调整镜部3a摇动的角度范围R。由此,与所述实施方式的投光装置100同样地,在移动体用投光装置中,也可容易地抑制所投影的光产生的强度的不均一。

[变形例]

另外,应认为本次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性。本发明的范围是由权利要求而非所述实施方式的说明来表示,还包含与权利要求均等的含意及范围内的所有变更(变形例)。

例如,所述实施方式中,表示了以成为下述强度分布的方式使镜部3a摇动的示例,即:从第一发光部10a照射的扫描光的第一波峰42a以外的所有第一波峰42位于第一谷部分41a,并且从第二发光部10b照射的扫描光的第二波峰43e以外的所有第二波峰43位于第二谷部分41e,但本发明不限于此。

第一变形例中,图13的图表G8为以镜部3a的摇动角度成为24度的方式使镜部3a摇动的情况的强度分布。另外,图表G8是横轴为照射角度且纵轴为照射强度的图表。

第一变形例中,光扫描器3也可构成为,在扫描从多个发光部10照射的光时,以成为如下强度分布的方式来调整镜部3a摇动的角度范围R,即:第一发光部10a的第一波峰42及第二发光部10b的第一波峰42以外的所有第一波峰42位于第一谷部分41a,且第一发光部10a的第二波峰43及第二发光部10b的第二波峰43以外的所有第二波峰43位于第二谷部分41e。

而且,第一变形例中,如图14的图表G9所示,第一变形例的扫描光的强度分布45相较于所述实施方式的扫描光的强度分布44,中央部分的照射强度更大。另外,图表G9是横轴为照射角度且纵轴为照射强度的图表。

对于第一变形例的扫描光的强度分布45,基于所述式(1)所算出的照射强度的不均一成为0.36。即,相较于第一变形例的所述实施方式的扫描光的强度分布44,照射强度的不均一的程度变大。即,中央部分的照射强度与扫描光的照射强度的不均一处于取舍(trade-off)的关系。

第一变形例中,通过如所述那样构成,从而可使位于第一谷部分41a的第一波峰42的个数、及位于第二谷部分41e的第二波峰43的个数增加。其结果为,可进一步减小由波峰与谷部分41所致的扫描光的强度差,因而可进一步抑制所投影的光产生的强度的不均一。

而且,所述实施方式中,表示了多个发光部10沿镜部3a的扫描方向排列配置多个的示例,但本发明不限于此。例如,也可如图15所示的第二变形例那样,多个发光部10在镜部3a的扫描方向、及与扫描方向正交的方向排列配置。如图15所示,多个发光部10在与扫描方向正交的方向大致等间隔地配置。图15所示的示例中,多个发光部10以间隔p3大致等间隔地配置。

第二变形例中,通过如所述那样构成,从而在镜部3a的扫描方向、及与扫描方向正交的方向配置发光部10,因而可使光源1所含的发光部10的个数增加,因此可容易地增加扫描光的光量。

而且,所述实施方式中,表示了投光装置100包括检测部4、摇动角度获取部5及控制部6的示例,但本发明不限于此。例如,投光装置100也可不包括检测部4、摇动角度获取部5及控制部6。

而且,所述实施方式中,表示了多个发光部10不将照射的光的光量由最大光量进行变更而照射光的示例,但本发明不限于此。例如,多个发光部10也可将照射的光的光量由最大光量进行变更。即,多个发光部10也可构成为以小于最大光量的光量发出光。但是,在将从多个发光部10照射的光的光量设为小于最大光量的光量的情况下,发光部10的利用效率降低,因而多个发光部10优选构成为不将照射的光的光量由最大光量进行变更而照射光。

而且,所述实施方式中,表示了多个发光部10大致等间隔地配置的示例,但本发明不限于此。例如,多个发光部10也可非等间隔地配置。

而且,所述实施方式中,表示了光源1具有第一发光部10a~第五发光部10e此五个发光部10作为多个发光部10的示例,但本发明不限于此。例如,光源1也可具有较五个更多的个数的发光部10作为多个发光部10,也可具有较五个更少的个数的发光部10作为多个发光部10。关于多个发光部10的个数,只要根据照射光的区域Ri的大小、及镜部3a的摇动角度而选择适当的个数即可。

而且,所述实施方式中,表示了基板30具有U字状形状的示例,但本发明不限于此。例如,基板30也可具有V字状形状或Y字状形状。只要一对梁部30a的其中一侧(A1方向侧)支撑于支撑部30b,则基板30的形状可为任何形状。

而且,所述实施方式中,表示了投光装置100搭载于作为移动体110的汽车的示例,但本发明不限于此。例如,投光装置100也可搭载于作为移动体的、汽车以外的移动体。例如,投光装置100也可搭载于作为移动体的摩托车(autobicycle)等。

而且,所述实施方式中,表示了控制部6形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs的示例,但本发明不限于此。控制部6也可不形成照射光的区域Ri及遮光的区域Rs。

而且,本实施方式中,表示了投光装置100搭载于移动体110的示例,但本发明不限于此。投光装置100也可不搭载于移动体110。

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