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JP2017162760A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

車両用前照灯装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 簡易な構成で、効率良く配光パターンを形成することができる車両用前照灯装置を提供する。【解決手段】 車両用前照灯装置１は、少なくとも１つの発光素子を配置して構成された光源５と、発光面から出射される光を集める集光レンズ７と、集光レンズ７から入射される光を各ミラー素子により反射するデジタルミラー８と、デジタルミラー８で反射された光の配光パターンを車両前方の照射領域に投影する投影レンズ９と、デジタルミラー８の複数のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を実行して、配光パターンの照度分布を変更する制御部３と、を備える。光源５の発光面の形状と集合ミラー８の形状とは、相似形状となっている。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。
従来、車両の夜間走行時のハイビームが先行車や対向車の運転手を眩惑させないようにするため、車両前方を撮影するカメラが先行車や対向車を検出した場合に、ハイビームを照射しないようにライトによる配光パターンを制御することが行われている。
一方、このとき、ハイビームが照射されない領域にある障害物や歩行者をカメラで検出できなくなる可能性があることから、配光パターンの照度分布や照射範囲を周囲環境や道路状況に合わせて変化させる技術も知られている。
例えば、下記の特許文献１の車両用デジタル照明装置は、光学エンジンと、反射型デジタル光偏向装置と、光照射装置と、記憶装置と、周囲環境検知装置と、制御装置とを備える。
特に、光学エンジンは、放電灯（光源）からの光をリフレクタで反射させ、光を平行光に変えるコリメータレンズに導く。反射型デジタル光偏向装置は、多数の極小ミラー素子の傾倒角度をデジタル的に切り替えられるので、コリメータレンズからの平行光を反射させ、反射光をオン、オフの２方向にスイッチングして、光照射装置側に配光パターンを形成することができる（特許文献１／段落００１３〜００２１，図２）。
また、下記の特許文献２の車両用照明装置は、光源モジュールと、中継レンズモジュールと、ライトバルブと、検知ユニットと、投影レンズモジュールと、制御ユニットとを備える。ライトバルブは、光束の反射方向や通過を制御するマイクロミラーを有し、光源から出射された光はマイクロミラーに入射して反射され、投影レンズモジュールから投影される。
特許第４０５５５７８号公報 特開２０１６−００８０４３号公報
しかしながら、特許文献１，２の装置は、何れも光源やレンズ以外にも様々な部材が必要となるので、光学系の構成が複雑で設計も難しい。また、構成部材が多くあることで、装置のコスト増加や装置サイズの大型化をつながるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、効率良く配光パターンを形成することができる車両用前照灯装置を提供することを目的とする。
本発明の車両用前照灯装置の第１の態様は、少なくとも１つの発光素子を配置して構成された発光面と、前記発光面から出射される光を集める集光光学部材と、傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、前記集光光学部材から入射される光を各ミラー素子により反射する集合ミラーと、前記集合ミラーで反射された光の配光パターンを車両前方の照射領域に投影する投影光学部材と、前記集合ミラーの複数のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を実行して、前記配光パターンの照度分布を変更する制御部と、を備えた車両用前照灯装置であって、前記発光面の形状と、前記集合ミラーの形状とが相似形状となっていることを特徴とする。
本発明では、発光面から出射された光が集光光学部材で集められ、集合ミラーに入射する。そして、集合ミラーは、集光光学部材から入射される光を投影光学部材に向けて反射する。制御部は、複数のミラー素子の傾倒態様を制御することにより、照射領域に所定の配光パターンを形成することができる。
このとき、発光面の形状と集合ミラーの形状とを相似形状にしているので、発光面から出射された光は、その形状を保持して照射領域に投影される。また、発光面から出射された光が集合ミラーに入射する際に、集合ミラーから外れてくる光を少なくすることができる。これにより、簡易な構成で、効率良く配光パターンを形成することができる。
本発明の車両用前照灯装置（第１の態様）において、前記集光光学部材のディストーションが正値の場合には、前記発光面のサイズを、該発光面と前記集光光学部材との距離ａ及び該集光光学部材と前記集合ミラーとの距離ｂの比ｂ／ａと、該集合ミラー上に設定された照射領域とにより算出される理論上のサイズより小さく設定し、前記集光光学部材のディストーションが負値の場合には、前記発光面のサイズを、前記理論上のサイズより大きく設定することが好ましい。
この構成によれば、集合ミラーに入射する光の照射領域は、発光面と集光光学部材との距離ａ及び集光光学部材と集合ミラーとの距離ｂの比ｂ／ａ（倍率）と、発光面のサイズとの積で算出される。集光光学部材のディストーションが正値の場合には、発光面から出射される光が歪んでミラー上に設定された照射領域より大きくなるので、歪みが生じても光がその照射領域に収まるように、発光面のサイズを理論上のサイズより小さく設定する。
一方、集光光学部材のディストーションが負値の場合には、発光面から出射される光が歪んでミラー上に設定された照射領域より小さくなるので、歪みが生じても光がその照射領域を上回るように発光面のサイズを理論上のサイズより大きく設定する。これにより、集合ミラー上の照射領域の大きさを調整することができる。さらに、発光面と集合ミラーとが相似形状となっていることで、簡易に配光パターンを形成できるという効果もある。
本発明の車両用前照灯装置の第２の態様は、少なくとも１つの発光素子を配置して構成された発光面と、前記発光面から出射される光を集める集光光学部材と、傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、前記集光光学部材から入射される光を各ミラー素子により反射する集合ミラーと、前記集合ミラーで反射された光の配光パターンを車両前方の照射領域に投影する投影光学部材と、前記集合ミラーの複数のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を実行して、前記配光パターンの照度分布を変更する制御部と、を備えた車両用前照灯装置であって、前記集光光学部材のディストーションが正値の場合には、前記発光面のサイズを、該発光面と前記集光光学部材との距離ａ及び該集光光学部材と前記集合ミラーとの距離ｂの比ｂ／ａと、該集合ミラー上に設定された照射領域とにより算出される理論上のサイズより小さく設定し、前記集光光学部材のディストーションが負値の場合には、前記発光面のサイズを、前記理論上のサイズより大きく設定することを特徴とする。
本発明では、発光面から出射された光が集光光学部材で集められ、集合ミラーに入射する。そして、集合ミラーは、集光光学部材から入射される光を投影光学部材に向けて反射する。制御部は、複数のミラー素子の傾倒態様を制御することにより、照射領域に所定の配光パターンを形成することができる。
また、集光光学部材のディストーションが正値の場合には、発光面のサイズを理論上のサイズより小さく設定し、集光光学部材のディストーションが負値の場合には、発光面のサイズを理論上のサイズより大きく設定する。これにより、集合ミラー上の照射領域の大きさを調整することができる。
本発明の車両用前照灯装置において、前記発光素子は、レーザダイオード又は発光ダイオードであることが好ましい。
この構成によれば、発光素子をレーザダイオード又は発光ダイオードとすることで、小型かつ強い光を出射可能な光源とすることができる。
また、本発明の車両用前照灯装置において、前記発光面は、前記レーザダイオード又は前記発光ダイオードから出射される光を導光する光ファイバを束ねて構成されていることが好ましい。
この構成によれば、レーザダイオード又は発光ダイオードから出射される光を導光する光ファイバを束ねた発光面とすることで、発光面の面積が小さくなり、装置の光学系も小型化することができる。
また、本発明の車両用前照灯装置において、前記発光面と前記集光光学部材との間に配置され、前記発光面から出射される光を拡散する拡散板、又は前記発光面と前記集光光学部材との間に配置され、蛍光体が塗布された蛍光体板を備えることが好ましい。
この構成によれば、蛍光体板（又は拡散板）が発光面と集光光学部材との間に配置されるので、発光面から出射された光が蛍光体板に照射され、蛍光が励起される。これにより、集光光学部材に入射する明るい光を得ることができる。
本発明の第１実施形態の車両用前照灯装置の構成を示す図。 光源の発光素子の配列を示す図。 デジタルミラーの全体斜視図。 単一の凸レンズによる光学系を説明する図。 複数の凹レンズによる光学系を説明する図。 本発明の第２実施形態の車両用前照灯装置の構成を示す図。 本発明の第３実施形態の車両用前照灯装置の構成を示す図。 本発明の第４実施形態の車両用前照灯装置の構成を示す図。
以下、本発明の実施形態の車両用前照灯装置について説明する。
（第１実施形態）
図１は、車両用前照灯装置１の構成図である。車両用前照灯装置１は車両に搭載して使用され、主に光学系装置２と、制御装置３と、撮像装置４とで構成される。車両用前照灯装置１では、まず、車両の前方（例えば、バックミラーのフロントガラス側）に設けられた撮像装置４が車両前方の画像を撮像する。そして、制御装置３は、画像情報を取得、解析して、光学系装置２を制御する。これにより、車両の前方を所定の配光パターンで照射する。
光学系装置２は、光源５と、集光レンズ７と、デジタルミラー８と、投影レンズ９とで構成され、これらの部材がケーシング１０内に収納されている。光源５は、複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）を一列に配置して、１つのパッケージに収めたものである。
光源５を構成するＬＥＤ（本発明の「発光素子」）は、後述する光源制御部１３によりそれぞれオン、オフ及び光量を個別に制御することができる。例えば、ＬＥＤが３個並べられている場合、中央のＬＥＤの光量に対して、両脇のＬＥＤを光量３０％というように制御することができる。
集光レンズ７（本発明の「集光光学部材」）は、レンズの厚みが無視できない肉厚（例えば、１７ｍｍ）の凸レンズであり、光源５とデジタルミラー８の間に配置される。光源５から出射される光は放射角をもって広がるが、集光レンズ７（例えば、直径１０ｍｍ）を通ることで集められ、デジタルミラー８に入射する。
デジタルミラー８（本発明の「集合ミラー」）は、集光レンズ７から入射した光を反射させて、主に投影レンズ９に向けて出射する。デジタルミラー８は、それぞれ傾倒可能に設けられた複数のミラー素子をアレイ状に配列した構造となっている。各ミラー素子の傾倒態様（反射角度）は、後述するアクチュエータ制御部１４により制御することができる。
投影レンズ９（本発明の「投影光学部材」）は、デジタルミラー８と照射領域Ｓの間に配置される。デジタルミラー８から入射した光は、投影レンズ９（例えば、直径２５ｍｍ）とケーシング１０の透光カバー１０ａを通過して、車両前方の照射領域Ｓに結像される。なお、光学系装置２は、少なくとも車両前部の左右にそれぞれ搭載されている。なお、投影レンズとして肉薄レンズを使用してもよい。
制御装置３（本発明の「制御部」）は、少なくともコントローラ１１と、メモリ１２と、光源制御部１３と、アクチュエータ制御部１４とで構成される。コントローラ１１は、撮像装置４の車両前方の撮像画像信号に基づいて配光パターンを演算し、演算した配光パターンで照射領域Ｓに光を照射する制御信号を、光源制御部１３及びアクチュエータ制御部１４へ出力する。これにより、コントローラ１１は、照射領域Ｓに照射される配光パターンの照度分布を変更することができる。
メモリ１２は、コントローラ１１が演算実行時に所定のデータを一時記憶するために使用されるＲＡＭ、コントローラ１１が実行するプログラムデータを記憶しているＲＯＭ及び所定の不揮発性記憶装置を含む。
光源制御部１３は、光学系装置２の光源５のオン、オフの切替え及び発光量の変更と、光源５に供給する駆動電力を制御する。また、アクチュエータ制御部１４は、光学系装置２のデジタルミラー８に駆動電力を供給すると共に、各ミラー素子の傾倒態様を調整する。
撮像装置４は、車両前方を撮像可能なものであればよい。例えば、可視光と赤外線とを撮像可能なデジタルカメラが挙げられるが、車両の衝突防止等の目的で歩行者や障害物を監視するカメラを兼用していてもよい。
次に、図２に、光源５の全体図を示す。
光源５は、１ｍｍ角の大きさのＬＥＤ５ａ〜５ｃ（例えば、波長４６０ｎｍ）３個で構成され、各ＬＥＤは、配光パターンの水平方向を担う向きに並べられている。また、ＬＥＤ５ａ〜５ｃは、僅かな隙間を開けてＬＥＤ用パッケージ５ｄに収められている。
ＬＥＤ５ａ〜５ｃの表面には蛍光体樹脂が塗布されており、ＬＥＤ５ａ〜５ｃが発する青色光が蛍光体樹脂に照射されることにより白色光が出射される。そして、白色光が集光レンズ７で集められる。蛍光体樹脂を塗布する代わりに、蛍光体板を各ＬＥＤ５ａ〜５ｃの前面側に接触するように配置してもよいし、ＬＥＤ５ａ〜５ｃの全体を覆うことが可能な１枚の蛍光体板を配置してもよい。
なお、蛍光体板に代えて、拡散角度を制御しながら光を円形（楕円形）に成型する拡散板を用いても同様の効果を達成することができる。この場合、拡散板に加えて、発光面を覆う蛍光体板が別途必要になる。ＬＥＤ５ａ〜５ｃの前面に蛍光体板が配置され、蛍光体板の前方に拡散板が配置される。
次に、図３に、デジタルミラー８の全体斜視図を示す。
デジタルミラー８は、数十μｍ角のミラー素子が配列されたミラー部８ａ（約１０ｍｍ×３０ｍｍ）が、ミラー用パッケージ８ｂに収められている。各ミラー素子は、入射した光を２方向（例えば、＋１２°又は−１２°）に反射させることができる。
光学系装置２では、ミラー素子が入射した光を一方向に反射させたとき、光が投影レンズ９の方向に進むので、配光パターンを形成する光となる。また、ミラー素子が入射した光をもう一方の方向に反射させたとき、光は投影レンズ９から外れるので、配光パターンを遮蔽する遮光パターンを形成する。
すなわち、アクチュエータ制御部１４によりミラー素子の傾倒態様を制御することで、照射領域Ｓに様々な配光パターンを形成することができる。また、光源５から出力される光は、蛍光体樹脂を透過することで多少の広がりをもってデジタルミラー８に入射するが、アクチュエータ制御部１４がミラー素子を細かく制御することで、最終的な配光パターンがぼやけてしまうこともない。
デジタルミラー８のミラー部８ａは、光源５（発光面）とアスペクト比（縦横比）が等しく、相似形状となっている。光源５の形状とミラー部８ａの形状とを相似形状とすることで、光源５から出射された光は、その形状を保持したままミラー部８ａに入射し、照射領域Ｓに投影される。従って、簡易な構成で配光パターンを形成することができる。また、光源５から出射された光がデジタルミラー８に入射する際、ミラー部８ａの領域から外れてしまう光が少なくなり、光の利用効率が高まる。
次に、図４Ａ，４Ｂを参照して、車両用前照灯装置１の光学系と集光レンズ７によるディストーションについて説明する。
まず、図４Ａに、光学系装置２（図１参照）と同じ光源５、集光レンズ７及びデジタルミラー８からなる光学系を示す。光源５、集光レンズ７及びデジタルミラー８（ミラー部８ａ）は各部材の中心軸を揃えて、光源５と集光レンズ７（後端）との間隔を距離ａ、集光レンズ７（レンズ部）とデジタルミラー８との間隔を距離ｂに保ち、配置されている。また、光源５の長手方向の幅Ｗは、集光レンズ７の直径Ｌよりも小さく設定している。
このとき、集光レンズ７の焦点距離をｆとして、
の関係が成立する（レンズの公式）。また、光源５から出射された光がデジタルミラー８に投影する像の大きさは、光源５（発光面：面積ｓ）のｂ／ａ倍となる。従って、この例の距離ａ，ｂ及び面積ｓから算出したデジタルミラー８上の照射領域は、ｓｂ／ａとなる。
集光レンズ７は光源５側にも小さな凸部を有する肉厚の凸レンズであり、厚みｄを有する。集光レンズ７は、レンズ凸面の曲率をほとんど変えることなく、光源５とデジタルミラー８の位置で決まる倍率ｂ／ａを調整可能な厚みが必要である。２ｍｍ〜４ｍｍ程度の厚みしかない肉薄レンズでは倍率ｂ／ａを調整できないので、本実施形態では１７ｍｍの肉厚レンズを使用した。
また、集光レンズ７によるディストーション（歪曲収差）は、理想像高をｙ’、実際の像高をＹとして、以下の式で与えられる。
集光レンズ７（凸レンズ）の絞り位置が像側にある場合、ディストーションは正値となり、デジタルミラー８に投影される像（像高Ｙ）は、歪みにより実際より大きくなる。例えば、Dist＝＋１０（％）の場合、実際の像高Ｙ＝１．１ｙ’となる。
すなわち、ディストーションが正値の場合には、デジタルミラー８に投影される像が算出される照射領域ｓｂ／ａより大きくなる。例えば、光源が８．４ｍｍ角のとき、光源５から出射される光を集光レンズ７で集めて、デジタルミラー８に照射する場合を考えると、倍率ｂ／ａ＝５であれば、デジタルミラー８上の照射領域は４２．０ｍｍ角と算出される。
しかし、正値のディストーションにより像高Ｙが大きくなることから、デジタルミラー８上の照射領域から外れて無駄になる光が生じてしまう。そこで、光源５の大きさを約１割減の７．６ｍｍ角に変更することで、光源５からの光を無駄なくデジタルミラー８上の照射領域に収めることができる。
実際、光源５からの光は、デジタルミラー８のミラー部８ａに収まればよい。従って、正値のディストーションを考慮して、光源５（発光面）のサイズを理論上のサイズよりを小さめに設定する。このような操作をすることにより、特に構成部材の配置を変更することなく、光源５からの光を容易にミラー部８ａに収めることができる。
また、図４Ｂに、複数の集光レンズ７ａ，７ｂで構成された光学系を示す。ここでも、光源５の長手方向の幅Ｗは、集光レンズ７ａの直径Ｍよりも小さく設定している。
複数の集光レンズ７ａ，７ｂで構成された光学系では、ディストーションが負値となることがある。このとき、デジタルミラー８に投影される像（像高Ｙ）は、歪みにより実際より小さくなる。
従って、ディストーションが負値の場合には、デジタルミラー８に投影される像が算出される照射領域ｓｂ／ａより小さくなる。このことを考慮して、光源５（発光面）のサイズを理論上のサイズより大きめに設定する。これにより、光源５からの光がミラー部８ａを照射する際、ミラー部８ａの領域に対して小さすぎるということがなくなる。
（第２実施形態）
次に、図５を参照して、複数のレーザダイオード（以下、ＬＤという。）で構成された光源を有する車両用前照灯装置２０について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については、説明を省略する。
車両用前照灯装置２０の光源は、３個の青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃ（本発明の「発光素子」）で構成される。青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃには、それぞれレーザ光を反射して、後述するマルチファイバの一方の端部に導くリフレクタ２２ａ〜２２ｃが設けられている。
また、リフレクタ２２ａ〜２２ｃには、それぞれマルチファイバ２３ａ〜２３ｃ（本発明の「光ファイバ」）が接続されている。マルチファイバ２３ａ〜２３ｃは他方の端部側で束ねられ、該端部（発光面）は蛍光体板２４の手前に配置される。これにより、青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃから出射されたレーザ光が、蛍光体板２４に照射される。
このように、複数のＬＤから出射されたレーザ光を蛍光体板２４に照射することで、蛍光体板２４で励起される蛍光の強度を強めることができる。さらに、蛍光体板２４の励起光は集光レンズ７で集められ、最終的にデジタルミラー８に入射する。このような光学系により、簡易かつ小型の車両用前照灯装置とすることができる。
青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃの代わりに、３個の白色ＬＤによる光源としてもよい。白色ＬＤは、青色ＬＤを蛍光体で覆った構造のものがあるが、青色ＬＤのレーザ光が蛍光体で励起され、白色になる性質を利用している。
白色ＬＤを用いる場合、蛍光体板２４の代わりに拡散板を用いるとよい。拡散板は、レーザ光を円形（楕円形）に成型することができ、光の透過率も高いので、レーザ光は、効率良く集光レンズ７に入射する。なお、マルチファイバ２３ａ〜２３ｃの他方の端部をファイババンドルで束ねて、レーザ光を直接、集光レンズ７に導いてもよい。
さらに、光源の発光素子を、赤色ＬＤ、緑色ＬＤ及び青色ＬＤ（ＲＧＢレーザ）としてもよい。この場合も蛍光体板２４の代わりに拡散板を用いることが好ましく、ＲＧＢの３色を効率良く混色することができる。本実施形態ではＬＤを使用したが、ＬＥＤを使用してもよい。１つのＬＤ又はＬＥＤによる光源の場合、１本のマルチファイバを用いる。
（第３実施形態）
次に、図６を参照して、複数のＬＤで構成された光源と、集光レンズを有する車両用前照灯装置３０について説明する。なお、第２実施形態の車両用前照灯装置２０と同じ構成については同じ符号を付与し、説明を省略する。
車両用前照灯装置３０の光源は、３個の青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃで構成され、それぞれ、集光ケーシング３１ａ〜３１ｃの内部に収められている。集光ケーシング３１ａ〜３１ｃの内部はリフレクタと同じ反射鏡面となっており、青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃから出射されたレーザ光を反射して、それぞれ集光レンズ３２ａ〜３２ｃの方向に導く。
また、集光ケーシング３１ａ〜３１ｃは、より大きな集光ケーシング３３に格納されている。集光ケーシング３３の内部は反射鏡面となっており、集光レンズ３２ａ〜３２ｃから出射された光を反射して、より大きな集光レンズ３４の方向に導く。
集光レンズ３４の前方には、蛍光体板２４が配置されている。これにより、集光レンズ３４から出射した光が蛍光体板２４に照射され、蛍光体板２４から蛍光が励起される。そして、蛍光体板２４の励起光は、集光レンズ７で集められ、最終的にデジタルミラー８に入射する。このような光学系によっても、簡易かつ小型の車両用前照灯装置とすることができる。
青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃの代わりに、白色ＬＤを用いてもよい。この場合には、蛍光体板２４の代わりに拡散板を用いるとよい。また、それぞれ赤色ＬＤ、緑色ＬＤ及び青色ＬＤが収められた集光ケーシングを、それらが格納可能な集光ケーシングの内部に配置してもよい。
２個の青色ＬＤ（又は白色ＬＤ）でも、同様の光学系を構成することができる。１個の青色ＬＤでもよいが、この場合には、大きな集光ケーシング３３は不要となる。すなわち、青色ＬＤのレーザ光が、その集光ケーシングの集光レンズを介して、直接、蛍光体板２４に入射する配置とすればよい。本実施形態ではＬＤを使用したが、ＬＥＤを使用してもよい。
（第４実施形態）
最後に、図７を参照して、複数の集光レンズを有する車両用前照灯装置４０について説明する。なお、第２実施形態の車両用前照灯装置２０と同じ構成については同じ符号を付与し、説明を省略する。
車両用前照灯装置４０の光源５は、１個のＬＥＤで構成される。また、第１の集光レンズ４２ａ、第２の集光レンズ４２ｂを光源５の前方に配置する。図４Ｂで説明したように、複数の集光レンズを並べて配置した場合、ディストーションが負値となることがあり、デジタルミラーに投影される像は、歪みにより実際より小さくなる。
そこで、像の大きさを調整するため、光源５と、これに近接する第１の集光レンズ４２ａの間に所定の厚みの板ガラス４１を配置する。図７に示すように、光源５から出射された光は、板ガラス４１で屈折して角度が大きくなり、第１の集光レンズ４２ａ、第２の集光レンズ４２ｂに入射する。
その後、第２の集光レンズ４２ｂで集められた光は、デジタルミラー８に入射する。ＬＥＤの光は、板ガラス４１により広げられるので、光源５のサイズを変更しなくてもデジタルミラー８上の照射範囲を大きくすることができる。なお、光源５は、複数のＬＥＤで構成されていてもよいし、ＬＥＤの代わりにＬＤを用いてもよい。
以上のように、各実施形態の車両用前照灯装置は、デジタルミラーに投影される像の大きさを調整することができるので、光源（発光面）から出射された光は、無駄なくデジタルミラーに入射する。これにより、簡易な構成でありながら、効率良く配光パターンを生成することができる。
上記実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、これ以外にも様々な変形例が考えられる。例えば、車両用前照灯装置１において、光源は、０．５ｍｍ角の合計１５個のＬＥＤ（３×５の配置）で構成された、大型のアレイ型光源であってもよい。また、ＬＥＤの波長も適宜、変更可能である。
車両用前照灯装置１の集光レンズ７は、前後方向に凸部を有する肉厚の凸レンズであったが、これに限られない。例えば、一方（光源側）には屈折率の高いガラスを取り付けた集光レンズを用いてもよい。
また、車両用前照灯装置２０において、リフレクタ２２ａ〜２２ｃの代わりに透過率の高い集光レンズで青色ＬＤ２１ａ〜２１ｃのレーザ光を集めて、マルチファイバ２３ａ〜２３ｃに導いてもよい。
１，２０，３０，４０…車両用前照灯装置、２…光学系装置、３…制御装置（制御部）、４…撮像装置、５…光源（発光面）、５ａ，５ｂ，５ｃ…ＬＥＤ（発光素子）、５ｄ…ＬＥＤ用パッケージ、７，７ａ，７ｂ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３４，４２ａ，４２ｂ…集光レンズ（集光光学部材）、８…デジタルミラー（集合ミラー）、８ａ…ミラー部、８ｂ…ミラー用パッケージ、９…投影レンズ（投影光学部材）、１０…ケーシング、１０ａ…透光カバー、１１…コントローラ、１２…メモリ、１３…光源制御部、１４…アクチュエータ制御部、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…青色ＬＤ（発光素子）、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…リフレクタ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…マルチファイバ（光ファイバ）、２４…蛍光体板、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３３…集光ケーシング、４１…板ガラス。

Claims (6)

  1. 少なくとも１つの発光素子を配置して構成された発光面と、
    前記発光面から出射される光を集める集光光学部材と、
    傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、前記集光光学部材から入射される光を各ミラー素子により反射する集合ミラーと、
    前記集合ミラーで反射された光の配光パターンを車両前方の照射領域に投影する投影光学部材と、
    前記集合ミラーの複数のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を実行して、前記配光パターンの照度分布を変更する制御部と、を備えた車両用前照灯装置であって、
    前記発光面の形状と前記集合ミラーの形状とが、相似形状となっていることを特徴とする車両用前照灯装置。
  2. 請求項１に記載の車両用前照灯装置において、
    前記集光光学部材のディストーションが正値の場合には、前記発光面のサイズを、該発光面と前記集光光学部材との距離ａ及び該集光光学部材と前記集合ミラーとの距離ｂの比ｂ／ａと、該集合ミラー上に設定された照射領域とにより算出される理論上のサイズより小さく設定し、
    前記集光光学部材のディストーションが負値の場合には、前記発光面のサイズを、前記理論上のサイズより大きく設定することを特徴とする車両用前照灯装置。
  3. 少なくとも１つの発光素子を配置して構成された発光面と、
    前記発光面から出射される光を集める集光光学部材と、
    傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、前記集光光学部材から入射される光を各ミラー素子により反射する集合ミラーと、
    前記集合ミラーで反射された光の配光パターンを車両前方の照射領域に投影する投影光学部材と、
    前記集合ミラーの複数のミラー素子の傾倒態様を制御する処理を実行して、前記配光パターンの照度分布を変更する制御部と、を備えた車両用前照灯装置であって、
    前記集光光学部材のディストーションが正値の場合には、前記発光面のサイズを、該発光面と前記集光光学部材との距離ａ及び該集光光学部材と前記集合ミラーとの距離ｂの比ｂ／ａと、該集合ミラー上に設定された照射領域とにより算出される理論上のサイズより小さく設定し、
    前記集光光学部材のディストーションが負値の場合には、前記発光面のサイズを、前記理論上のサイズより大きく設定することを特徴とする車両用前照灯装置。
  4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯装置において、
    前記発光素子は、レーザダイオード又は発光ダイオードであることを特徴とする車両用前照灯装置。
  5. 請求項４に記載の車両用前照灯装置において、
    前記発光面は、前記レーザダイオード又は前記発光ダイオードから出射される光を導光する光ファイバを束ねて構成されていることを特徴とする車両用前照灯装置。
  6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用前照灯装置において、
    前記発光面と前記集光光学部材との間に配置され、前記発光面から出射される光を拡散する拡散板、又は前記発光面と前記集光光学部材との間に配置され、蛍光体が塗布された蛍光体板を備えたことを特徴とする車両用前照灯装置。
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