CN110621539A - 光学单元 - Google Patents

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Abstract

一种光学单元(18)，包括：第一光源(20)，呈阵列状配置多个发光元件；旋转反射器(22)，一边反射从第一光源(20)射出的光一边旋转；以及控制部(29)，控制多个发光元件的点亮状态。旋转反射器(22)设置有反射面，以使通过一边旋转一边扫描反射的光作为光源像来形成配光图案，多个发光元件包括第一发光元件以及第二发光元件。控制部(29)控制第一发光元件以及第二发光元件的点亮状态，使得第一发光元件的点亮时间(T1)长于第二发光元件的点亮时间(T2)(T2＞0)。

Description

光学单元
技术领域
本发明涉及光学单元，尤其涉及使用在车辆用灯具中的光学单元。
背景技术
近年来，设计有一种装置，其通过将从光源射出的光反射到车辆前方，以该反射光扫描车辆前方的区域来形成规定的配光图案。例如，设计有一种光学单元，其包括一边反射从光源射出的光一边以旋转轴为中心向一个方向旋转的旋转反射器和由发光元件构成的多个光源，旋转反射器设置有反射面，使得一边旋转一边反射的光源的光形成希望的配光图案(专利文献1)。
另外，该光学单元通过在规定的定时使发光元件熄灭，能够在配光图案的一部分形成非照射区域。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2015-26628号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
但是，上述光学单元会限制能够形成的配光图案的形状，存在进一步改良的余地。
本发明是鉴于这样的情况而提出的，其的目的在于提供一种能够以简单的结构形成多个配光图案的新的光学单元。
[用于解决技术课题的技术方案]
为了解决上述课题，本发明的一方案的光学单元，包括：光源，呈阵列状配置多个发光元件；旋转反射器，一边反射从光源射出的光一边旋转；以及控制部，控制多个发光元件的点亮状态。旋转反射器设置有反射面，使得通过一边旋转一边扫描反射的光作为光源像来形成配光图案，多个发光元件包括第一发光元件以及第二发光元件。控制部控制第一发光元件以及第二发光元件的点亮状态，使得第一发光元件的点亮时间T1长于第二发光元件的点亮时间T2(T2＞0)。
根据该方案，可以使通过扫描从第一发光元件射出的光作为光源像所形成的区域的长度与通过扫描从第二发光元件射出的光作为光源像所形成的区域的长度不同。由此，相比于仅能从通常点亮、通常关灯的任一项中选择各发光元件的状态的情况，能够形成形状不同的更多的配光图案。
也可以是，在光源中，第一发光元件以及第二发光元件在与作为光源像扫描的方向相交的方向上排列。由此，可以以数量少的发光元件形成阶梯状的配光图案。
也可以是，多个发光元件还包括第三发光元件。第三发光元件被配置为对第一发光元件扫描的区域和第二发光元件扫描的区域重复的区域进行扫描，控制部可以控制第三发光元件的输出，以使第三发光元件点亮的时间T3满足T1＞T3＞T2。由此，可以形成级差较少的阶梯状的配光图案。
也可以是，控制部控制多个发光元件的点亮状态，以使配光图案的本行车线侧明暗截止线向外侧倾斜或者阶梯状地变高。由此，例如可以形成具有适用于车辆用前照灯的倾斜明暗截止线的配光图案。
也可以是，在光源中，多个发光元件以m行×n列(m、n为2以上的整数)的矩阵状配置，第k列(k为n以下的整数)发光元件被配置为相对于第(k-1)列的发光元件偏移1/n间距。由此，可以形成级差较少的阶梯状的配光图案。
此外，以上构成要素的任意组合、将本发明的表现在方法、装置、系统等之间转换来作为本发明的方案也是有效的。
[发明效果]
根据本发明，能够以简单的结构形成多个配光图案。
附图说明
图1是本实施方式的车辆用前照灯的水平截面图。
图2是本实施方式的车辆用前照灯的主视图。
图3是示意性示出本实施方式的旋转反射器的结构的侧视图。
图4是示意性示出本实施方式的旋转反射器的结构的俯视图。
图5是从正面观察本实施方式的第一光源时的示意图。
图6的(a)是表示点亮状态下的第一发光部以及第三发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图6的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图6的(a)所示的光源像所形成的第一配光图案的图。
图7的(a)是表示点亮状态下的第二发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图7的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图7的(a)所示的光源像所形成的第二配光图案的图。
图8的(a)是表示点亮状态下的第四发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的状态的示意图，图8的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图8的(a)所示的光源像所形成的第三配光图案的图。
图9是表示点亮第一光源以及第二光源的所有发光元件，进行扫描时形成的远光用配光图案PH’的图。
图10是示出本实施方式的车辆用前照灯的控制装置的图。
图11的(a)是表示点亮状态的第一发光部～第三发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的状态的示意图，图11的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图11的(a)所示的光源像所形成的第四配光图案的图。
图12的(a)是从正面观察第二实施方式的光源时的示意图，图12的(b)是示出由第二实施方式的光学单元形成的远光用配光图案的图，图12的(c)是示出由第二实施方式的光学单元形成的其他远光用配光图案的图。
图13是第三实施方式的车辆用前照灯的水平截面图。
图14是比较具有矩形发光面的发光元件的输出不同时的光源像的大小的示意图。
图15是示出配光图案的一个示例的示意图。
图16的(a)是表示第四实施方式的点亮的发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图16的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图16的(a)所示的光源像所形成的第五配光图案的图。
具体实施方式
下面，基于实施方式，参照附图说明本发明。对各图中所示的相同或等同的构成要素、部件、处理，标注相同的符号，适当省略重复的说明。此外，实施方式仅是例示并不是对发明的限定，实施方式记载的所有特征或其组合不一定是发明的本质的特征或组合。
本实施方式的光学单元能够使用在各种车辆用灯具中。在下文中，对本实施方式的光学单元应用于车辆用灯具中的车辆用前照灯的情况进行说明。
[第一实施方式]
(车辆用前照灯)
图1是本实施方式的车辆用前照灯的水平截面图。图2是本实施方式的车辆用前照灯的主视图。此外，在图2中，省略一部分部件。
本实施方式的车辆用前照灯10是搭载于汽车的前端部右侧的右侧前照灯，除了与搭载于左侧的前照灯左右对称以外，其他结构相同。因此，在下文中，将详细叙述右侧的车辆用前照灯10，针对左侧的车辆用前照灯省略说明。
如图1所示，车辆用前照灯10包括具有向前方开口的凹部的灯体12。灯体12中，其前面开口由透明的前面罩14覆盖，形成灯室16。灯室16起到容纳一个光学单元18的空间的作用。光学单元18是构成为能够照射可变远光和近光双方的灯单元。可变远光是指以使远光用的配光图案的形状变化的方式进行控制的光束，例如，能够使配光图案的一部分产生非照射区域(遮光部)。
本实施方式的光学单元18包括：第一光源20；作为一维光学系统(光学部件)的聚光用透镜23使从第一光源20射出第一光L1的光路变化而朝向旋转反射器22的叶片22a；一边反射第一光L1一边以旋转轴R为中心旋转的旋转反射器22；投影透镜24；配置在第一光源20和投影透镜24之间的第二光源26；作为使从第二光源26射出的第二光L2朝向叶片22a的一维光学系统(光学部件)的扩散用透镜28；以及控制部29。
第一光源20中呈矩阵状配置有16个元件。第二光源26中呈一列配置4个元件。
投影透镜24包括：聚光部24a，其将被旋转反射器22反射的第一光L1向光学单元的光照射方向(图1左方向)聚光并投影；以及扩散部24b，其将被旋转反射器22反射的第二光L2向光学单元的光照射方向扩散并投影。由此，能够将光源像清晰地投影到光学单元18的前方。
图3是示意性示出本实施方式的旋转反射器的结构的侧视图。图4是示意性示出本实施方式的旋转反射器的结构的俯视图。
旋转反射器22通过电动机34等驱动源以旋转轴R为中心向一个方向旋转。另外，旋转反射器22设置有作为反射面的叶片22a，以通过一边旋转一边扫描反射的各光源的光来形成希望的配光图案。也就是说，旋转反射器通过该旋转动作，将来自发光部的可见光作为照射光束射出，并且通过使该照射光束扫描而形成希望的配光图案。
旋转反射器22在圆筒状的旋转部22b的周围设置有作为反射面发挥功能的、形状相同的两个叶片22a。旋转反射器22的旋转轴R相对于光轴Ax倾斜，被设置在包含光轴Ax和各光源的平面内。换言之，旋转轴R被设置为与通过旋转而在左右方向上扫描的各光源的光(照射光束)的扫描平面大致平行。由此，实现光学单元的薄型化。在此，扫描平面例如可以理解为通过连续地连接作为扫描光的各光源的光的轨迹而形成的扇形平面。
另外，旋转反射器22的叶片22a的形状具有随着朝向以旋转轴R为中心的圆周方向，以光轴Ax和反射面形成的角度变化的方式扭曲的形状。由此，如图4所示，能够使用第一光源20或第二光源26的光进行扫描。
各光源使用LED、EL元件、LD元件等的半导体发光元件。具有聚光部24a以及扩散部24b的凸状的投影透镜24的形状可以根据所要求的配光图案或照度分布等的配光特性适当选择，可以使用非球面透镜或自由曲面透镜。
控制部29根据来自外部的控制信号，进行第一光源20以及第二光源26的点亮熄灭控制、电动机34的旋转控制。第一光源20被搭载于散热器30，第二光源26被搭载于散热器32。
图5是从正面观察本实施方式的第一光源时的示意图。此外，在图5中，省略聚光用透镜23的图示。另外，图5的光源像通过投影透镜24上下翻转。
如图5所示，第一光源20具有：第一发光部36，在形成主要照射水平线下方的范围的第一配光图案时点亮；第二发光部38，在形成至少照射水平线上方的范围的第二配光图案时点亮；以及第三发光部40，在形成第一配光图案时发出构成水平线附近的本行车线侧明暗截止线的光。第三发光部40配置在第一发光部36和第二发光部38之间的区域。
第一发光部36的5个第一发光元件S11～S15沿水平方向(H-H线)呈之字(换言之，某一元件的铅直方向的位置相对于相邻的元件向上方或下方偏移。)配置。第一发光元件S11～S15分别具有矩形的发光面，该矩形的一边被配置为沿着水平方向。
在第二发光部38中，沿水平方向呈之字形配置9个第二发光元件S21～S29。第二发光元件S21～S29分别具有矩形的发光面，该矩形的一边被配置为沿着水平方向。
第三发光部40具有被配置在第一发光元件S11～S15和第二发光元件S21～S29之间的两个第三发光元件S31～S32，第三发光元件的矩形发光面的一边沿着水平方向配置。由此，不易在配光图案中产生由元件间的间隙引起的暗部。
此外，各发光元件优选容易进行短时间的点亮熄灭控制的半导体发光元件，例如举出LED(Light Emitting Device：发光二极管)、LD(Laser Diode：激光二极管)、EL(Electroluminescent：电致发光)元件。
图6的(a)是表示点亮状态下的第一发光部以及第三发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图6的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图6的(a)所示的光源像所形成的第一配光图案的图。
图6的(a)所示的光源像L11～L15对应于第一发光元件S11～S15的各发光面。另外，光源像L31～L32对应于第三发光元件S31～S32的各发光面。另外，通过扫描光源像L11～L15、L31～L32，形成图6的(b)所示的扫描图案P11～P15、P31～P32，通过重叠各扫描图案，形成主要照射水平线下方的范围的作为第一配光图案的近光用配光图案PL。
此外，若使第三发光元件S31～S32与第一发光元件S11～S15同样地持续点亮，则如图6的(b)所示，在近光用配光图案PL中，不仅本行车线侧的明暗截止线CL1形成在水平线之上，而且对向行车线侧的明暗截止线CL2也形成在水平线之上。此时，可能会对对向车辆的乘客产生眩光。
因此，控制部29控制第一光源20的点亮状态，以使形成近光用配光图案PL时的第三发光元件S31～S32的点亮时间短于第一发光元件S11～S15的点亮时间。更详细而言，在第三发光元件S31～S32的光源像L31～L32通过图6的(b)所示的V-V线左侧区域的定时，控制部29使对应的元件点亮，在第三发光元件S31～S32的光源像L31～L32通过V-V线右侧区域的定时，控制部29使对应的元件熄灭。由此，可以实现例如仅升高本行车线侧的明暗截止线CL1上端。另外，通过一边扫描从第三发光元件S31～S32射出的光一边控制第三发光元件S31～S32的点亮熄灭，能够改变本行车线侧的明暗截止线CL1的位置(长度)。
图7的(a)是表示点亮状态下的第二发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图7的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图7的(a)所示的光源像所形成的第二配光图案的图。
图7的(a)所示的光源像L21～L29对应于第二发光元件S21～S29的各发光面。另外，通过扫描光源像L21～L29，形成图7的(b)所示的扫描图案P21～P29，通过重叠各扫描图案，形成至少照射水平线上方的范围的作为第二配光图案的远光用配光图案PH。此外，第一发光部36可以在形成远光用配光图案PH时点亮。由此，能够实现近光用配光图案PL和远光用配光图案PH重叠的新配光图案。
接着，还将说明第二光源26。相比于第一光源20射出的第一光L1被旋转反射器22的叶片反射的位置，从第二光源26射出的第二光L2在靠近投影透镜24的位置被旋转反射器22的叶片反射。因此，为了照射更广的范围，优选使从第二光源26射出的光扩散。因此，在第二光源26的发光面附近配置扩散用透镜28。由此，能够增大由被旋转反射器22反射并通过投影透镜24的扩散部24b的第二光L2产生的光源像。此外，第二光源26具有4个第四发光元件S41～S44呈一列排列的第四发光部42(参照图1)。
图8的(a)是表示点亮状态下的第四发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图8的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图8的(a)所示的光源像所形成的第三配光图案的图。
图8的(a)所示的光源像L41～L44对应于第四发光元件S41～S44的各发光面。另外，通过扫描光源像L41～L44，形成图8的(b)所示的扫描图案P41～P44，通过重叠各扫描图案，形成主要照射水平线下方的较宽范围的作为第三配光图案的扩散近光用配光图案PL’。
图9是表示点亮第一光源以及第二光源的所有发光元件并进行扫描时形成的远光用配光图案PH’的图。如图9所示，能够实现第一配光图案以及第二配光图案以外的新配光图案。
如上所述，本实施方式的光学单元18能够使用一边反射从第一光源20或第二光源26射出的光一边以旋转轴为中心向一方向旋转的旋转反射器22，形成照射范围不同的多个配光图案(PL、PL’、PH、PH’)。
此外，第一发光部36和第二发光部38可以如本实施方式的第一光源20那样，作为完全不同的区域设置，但也可以一部分发光元件或发光区域重复。也就是说，也可以是在第一配光图案以及第二配光图案的任一个的情况下都利用发光元件或发光区域。
图10是示出本实施方式的车辆用前照灯的控制装置的图。如图10所示，本实施方式的车辆用前照灯10的控制装置100包括：照相机44，拍摄车辆前方或周围；雷达46，检测车辆前方的其他车辆或行人的存在或到其的距离；开关48，通过驱动器控制车辆用前照灯的点亮状态或照射模式(远光用配光图案或近光用配光图案的选择或自动控制模式等)；检测部50，检测转向操纵状态(操舵状態)；车速传感器或加速度传感器等的传感器52；控制部29；电动机34；第一光源20；以及第二光源26。
控制部29根据从照相机44、雷达46、开关48、检测部50以及传感器52获取的信息，控制电动机34的旋转、控制第一光源20或第二光源26具有的第一发光部36～第四发光部42中各发光元件的点亮熄灭。由此，能够实现以简单的结构形成多个配光图案的新光学单元18。
此外，在如图6的(b)所示的、通过重叠扫描图案P11～P15、P31～P32而得到的近光用配光图案PL，或者图7的(b)所示的、通过重叠扫描图案P21～P29而得到的远光用配光图案PH的情况下，各扫描图案的长度实质上相同。也就是说，对应于各扫描图案的各发光元件的点亮时间大致相同。因此，通过控制发光元件的点亮或熄灭能够形成的配光图案的形状有限。
因此，控制部29构成为能够对各光源具备的多个发光元件的点亮时间分别或者按组进行控制。由此，能够组合长度不同的扫描图案而形成希望的配光图案，因此可以实现能够形成很多形状的配光图案的光学单元。
图11的(a)是表示点亮状态的第一发光部～第三发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图11的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图11的(a)所示的光源像所形成的第四配光图案的图。
图11的(a)所示的光源像L11～L15对应于第一发光元件S11～S15的各发光面。另外，光源像L21～L23、L26、L27对应于第二发光元件S21～S23、S26、S27的各发光面。另外，光源像L31～L32对应于第三发光元件S31～S32的各发光面。此外，形成第四配光图案PH”时，第二发光元件S24、S25、S28、S29在整个期间都保持熄灭的状态。也就是说，第二发光元件S24、S25、S28、S29的点亮时间最短。
另一方面，第一发光元件S11～S15的一个周期的点亮时间T1最长，形成图11的(b)所示的扫描图案P11～P15，通过重叠各扫描图案，主要照射水平线下方的范围R1。
发光元件S31的一个周期的点亮时间为T31(T31＜T1)，发光元件S32的一周期的点亮时间为T32(T32＜T31＜T1)，如图11的(b)所示，主要照射包含本行车线侧的H-H线的范围R2。范围R2与范围R1一部分重复。
发光元件S21的一个周期的点亮时间为T21(T21＜T1)，发光元件S23的一个周期的点亮时间为T23(T23＜T21＜T1)，如图11的(b)所示，主要照射本行车线侧的H-H线正上方的范围R3。范围R3与范围R2一部分重复。
发光元件S22的一个周期的点亮时间为T22(T22＜T1)，如图11的(b)所示，照射与范围R3的上部重复的范围R4。
发光元件S27的一个周期的点亮时间为T27(T27＜T1)，如图11的(b)所示，照射与范围R4的上部重复的范围R5。
发光元件S26的一个周期的点亮时间为T26(T26＜T1)，如图11的(b)所示，照射与范围R5的上部重复的范围R6。
此外，各发光元件的点亮时间的关系为T27≦T32＜T26＜T23＜T22＜T31＜T21＜T1。
控制部29不仅控制点亮熄灭的发光元件的选择，还通过分别控制点亮的多个发光元件的点亮时间，如图11的(b)所示，能够形成配光图案的本行车线侧明暗截止线朝向外侧倾斜或阶梯状升高的第四配光图案。像这样，本实施方式的光学单元能够形成具有适用于车辆用前照灯的倾斜明暗截止线的配光图案。
如上所述，本实施方式中包括光学单元18、多个发光元件(S11～S15、S21～S29、S31～S32)呈阵列状配置的第一光源20、具备一边反射从第一光源20射出的光一边旋转的旋转反射器22，以及控制多个发光元件的点亮状态的控制部29。旋转反射器22设置有反射面，以使通过一边旋转一边扫描反射的光作为光源像(L11～L15、L21～L29、L31～L32)由此形成配光图案，多个发光元件包括第一发光元件(S11～S15)以及第二发光元件(S21～S29、S31～S32)。控制部29控制第一发光元件以及第二发光元件(或第三发光元件)的点亮状态，以使第一发光元件(S11～S15)的点亮时间T1长于第二发光元件(S21～S29)的点亮时间T2(T2＞0)。此外，使点亮时间不同的多个发光元件可以是任意组合。
本实施方式的光学单元18能够使通过扫描从第一发光元件(S11～S15)射出的光作为光源像所形成的区域的长度，与通过扫描从第二发光元件(S21～S29)射出的光作为光源像所形成的区域的长度不同。由此，相比于仅能从通常点亮、通常熄灭的任一个中选择各发光元件的状态的情况，能够形成形状不同的更多的配光图案。
第一光源20在与作为光源像被扫描的方向D1相交的方向上排列第一发光元件(S12)、第二发光元件(S22、S26)以及第三发光元件(S31)。由此，能够以数量少的发光元件形成阶梯状的配光图案。
本实施方式的第三发光元件S32被配置为对第一发光元件S11～S15扫描的区域(范围R1)和第二发光元件S21～S29扫描的区域(R3～R6)的重复的区域(R2)进行扫描。控制部29控制第三发光元件S32的输出，使得第三发光元件点亮的时间T3(T32)满足T1＞T3＞T2。由此，可以形成级差较少的阶梯状的配光图案。
另外，在本实施方式的第一光源20中，多个发光元件呈m行×n列(m、n是2以上的整数，第一光源20中m＝5，n＝4)的矩阵状配置，相对于第(k－1)列的发光元件，第k列(k为n以下的整数)发光元件偏移大致1/2间距配置。此时，相比于相邻列的发光元件没有偏移1/2间距的情况，可以形成级差更少的阶梯状的配光图案。
[第二实施方式]
第二实施方式的光学单元以第一光源的结构不同为主要特征，除此以外与第一实施方式没有实质的不同。因此，在下文中，将详细叙述第一光源。
图12的(a)是从正面观察第二实施方式的光源时的示意图，图12的(b)是示出由第二实施方式的光学单元形成的远光用配光图案的图，图12的(c)是示出由第二实施方式的光学单元形成的其他远光用配光图案的图。
在图12的(a)所示的第一光源120中，9个发光元件S11’～S31’呈m行×n列(m、n为2以上的整数，在第一光源120中m＝3，n＝3)的矩阵状配置，相对于第(k－1)列的发光元件S11’～S13’，第k列(k为n以下的整数)发光元件S21’～S23’偏移1/3间距(1间距＝P’)配置。
使用这样构成的第一光源120的光学单元18不仅可以形成图12的(b)所示的远光用配光图案PH，还可以形成图12的(c)所示的具有倾斜明暗截止线的局部远光用配光图案PH”。
图12的(b)所示的远光用配光图案PH是重叠通过扫描发光元件S11’～S33’的光源像所形成的扫描图案P11’～P33’而得到的。
另外，图12的(c)所示的局部远光用配光图案PH”也是重叠通过扫描发光元件S11’～S3’的光源像所形成的扫描图案P11’～P33’而得到的，但各发光元件的点亮时间不同。
发光元件S11’、S21’、S31’一周期点亮时间T1’最长，形成图12的(c)所示的扫描图案P11’、P21’、P31’，通过重叠各扫描图案，主要照射水平线下方的范围R1’。
发光元件S12’的一周期的点亮时间为T12’(T12’＜T1’)，发光元件S22’的一周期的点亮时间为T22’(T22’＜T1’)，发光元件S32’的一周期的点亮时间为T32’(T32’＜T1’)，如图12的(c)所示，主要照射包含本行车线侧的H-H线及其正上方的范围R2’。范围R2’与范围R1’一部分重复。
发光元件S13’一个周期的点亮时间为T13’(T13’＜T1’)，发光元件S23’的一个周期的点亮时间为T23’(T23’＜T1’)，发光元件S33’一个周期的点亮时间为T33’(T33’＜T1’)，如图12的(c)所示，主要照射本行车线侧的H-H线上方的范围R3’。范围R3’与范围R2’一部分重复。
此外，各发光元件的点亮时间的关系为T13’、T23’、T33’＜T12’，T22’、T32’＜T1。
控制部29不仅选择点亮熄灭发光元件，还分别控制点亮的多个发光元件的点亮时间，如图12的(c)所示，能够形成配光图案的本行车线侧明暗截止线向外侧倾斜或阶梯状升高的配光图案。这样，本实施方式的光学单元能够形成具有适用于车辆用前照灯的倾斜明暗截止线的配光图案。
此外，第二实施方式的第一光源120与相邻列的发光元件偏移1/3间距配置。因此，与第一实施方式的第一光源20那样偏移大致1/2间距配置的情况相比较，与倾斜明暗截止线的形成相关的扫描图案彼此的级差较小。其结果，得到具有更平滑的倾斜明暗截止线的配光图案。
[第三实施方式]
在第一实施方式的车辆用前照灯10中，旋转反射器22的叶片22a的形状随着朝向以旋转轴R为中心的圆周方向，具有扭转为光轴Ax和反射面形成的角度变化的形状。另一方面，在第三实施方式的车辆用前照灯10中，使用多面反射镜作为旋转反射器，除此以外与第一实施方式无实质的不同。因此，在以下的说明中，将详细叙述旋转反射器，对于与第一实施方式相同的构成，标注相同的附图标记，适当省略说明。
图13是第三实施方式的车辆用前照灯的水平截面图。第三实施方式的车辆用前照灯110包括具有朝向前方开口的凹部的灯体12。灯体12中，其前面的开口被透明的前面罩14覆盖，形成灯室16。灯室16起到容纳一个光学单元118的空间的作用。光学单元118是被配置为能够照射可变远光和近光双方的灯单元。
本实施方式的光学单元118包括：光源220；作为一维光学系统(光学部件)的聚光用透镜23，改变从光源220射出的第一光L1的光路而使其朝向多面反射镜122的反射面122a；多面反射镜122，一边反射第一光L1一边以旋转轴R为中心旋转；投影透镜124；以及控制部29。
在光源220中，呈矩阵状配置有多个元件。投影透镜124将由多面反射镜122反射的第一光L1向光学单元的光照射方向(图1左方向)聚光并投影。由此，能够将光源像清晰地投影到光学单元118的前方。
多面反射镜122通过电动机等的驱动源以旋转轴R为中心向一方向旋转。另外，多面反射镜122设置有反射面122a，以使通过一边旋转一边扫描反射的各光源的光来形成希望的配光图案。也就是说，多面反射镜122通过该旋转动作，将来自发光部的可见光作为照射光束射出，并且通过使该照射光束扫描而形成希望的配光图案。
多面反射镜122的旋转轴R被设置为相对于光轴Ax大致垂直，与包含光轴Ax和光源220的平面相交。换言之，旋转轴R被设置为与通过旋转在左右方向扫描的光源的光(照射光束)的扫描平面大致正交。在使用这样的多面反射镜122的车辆用前照灯110中，也能够形成上述各种配光图案。
[第四实施方式]
在上述各实施方式中，将被静止的旋转反射器反射而向前方投影的光源像均作为相同大小的矩形进行说明。但是，具有矩形发光面的各发光元件通过控制(改变)输入的电流(功率)的大小，可以改变作为静止状态下的光源像的大小。
图14是比较具有矩形发光面的发光元件的输出不同时光源像的大小的示意图。图14所示的光源像L21例如是以发光元件的使用上限输出使其发光(光量100％)的情况，用实线围住的范围R21表示高于规定亮度的区域。此外，LED等通常的发光元件的情况下，存在发光面的中央最亮、随着接近发光面的外缘而变暗的倾向。另外，规定的亮度是指例如扫描光源像而形成配光图案时，光学单元的使用者识别出配光图案的轮廓程度的亮度。
图14所示的光源像L21’是例如以发光元件的使用上限输出的一半使其发光(光量50％)的情况，用实线围住的范围51’表示高于规定亮度的区域。此外，光源像L21’的范围R21’小于光源像L21的范围R21。
图14所示的光源像L21”是例如以发光元件的使用上限输出的10％使其发光(光量10％)的情况，用实线围住的范围51”表示高于规定的亮度的区域。此外，光源像L21”的范围R21”小于光源像L21’的范围R21’。
这样，通过改变发光元件的输出，以规定的亮度照射的范围(光源像的大小)变化。因此，在旋转反射器22一边旋转一边将反射的光扫描为光源像时，通过控制部29改变发光元件的输出，可以形成新形状的配光图案。
图15是示出配光图案的一个示例的示意图。如图15所示，控制部29以使用上限输出驱动发光元件，从图的左侧向右扫描光源像L21。然后，控制部29在规定的定时开始降低发光元件的输出，光源像的大小从光源像L21向光源像L21’、光源像L21”逐渐减小。由此，形成配光图案P21”。配光图案P21”从左端区域到中央区域为矩形，右端区域的上边E1以及下边E2倾斜。因此，配光图案P21”可以将倾斜的上边E1用作倾斜明暗截止线。
图16的(a)是表示第四实施方式的点亮的发光部被静止的旋转反射器反射而作为光源像向前方投影的情形的示意图，图16的(b)是表示通过旋转反射器旋转而扫描图16的(a)所示的光源像所形成的第五配光图案的图。
图16的(a)所示的光源像L11、L21、L22、L31对应于发光元件S11、S21、S22、S31的各发光面。此外，在形成第五配光图案PH”'时，发光元件S11一个周期的点亮时间T1最长，形成图16的(b)所示的扫描图案P11”。另外，发光元件S21，S22，S31被控制为在一个周期的点亮时间的后半部分输出逐渐降低，形成图15所示的配光图案P21”，或类似的配光图案P22”、P31”。另外，各扫描图案形成为与相邻的扫描图案一部分重叠。
控制部29不仅选择点亮熄灭的发光元件，还分别控制点亮的多个发光元件的点亮时间或输出，如图16的(b)所示，能够形成配光图案的本行车线侧明暗截止线向外侧倾斜或阶梯状升高的第五配光图案PH”'。此外，通过进行控制，使得从一个周期的点亮时间的前半部分逐渐增大输出，也可以形成配光图案的对向行车线侧明暗截止线向外侧倾斜或阶梯状升高的配光图案PH”'。这样，本实施方式的光学单元能够形成具有适用于车辆用前照灯的倾斜明暗截止线的配光图案。
以上，参照上述实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式，适当组合或置换实施方式的构成也包含在本发明中。此外，基于本领域技术人员的知识可以适当改编实施方式的组合或处理顺序或者对各实施方式加以各种设计变更等的变形，施以这种变形后的实施方式也应包含在本发明的范围内。
[附图标记说明]
10车辆用前照灯；18光学单元；20第一光源；22旋转反射器；24投影透镜；26第二光源；29控制部；34电动机；36第一发光部；38第二发光部；40第三发光部；42第四发光部；100控制装置；110车辆用前照灯；118光学单元；120第一光源；122多面反射镜；124投影透镜；220光源。
[工业可利用性]
本发明能够利用在车辆用灯具中。

Claims (5)

1.一种光学单元，其特征在于，包括：
光源，呈阵列状配置有多个发光元件，
旋转反射器，一边反射从所述光源射出的光一边旋转，以及
控制部，控制所述多个发光元件的点亮状态；
所述旋转反射器设置有反射面，以使通过一边旋转一边扫描反射的光作为光源像来形成配光图案，
所述多个发光元件包括第一发光元件以及第二发光元件，
所述控制部控制所述第一发光元件以及所述第二发光元件的点亮状态，以使所述第一发光元件的点亮时间T1长于所述第二发光元件的点亮时间T2，其中，T2＞0。
2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，
在所述光源中，所述第一发光元件以及所述第二发光元件在与作为光源像扫描的方向相交的方向上排列。
3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，
所述多个发光元件还包括第三发光元件，
所述第三发光元件被配置为对所述第一发光元件扫描的区域和所述第二发光元件扫描的区域重复的区域进行扫描，
所述控制部控制所述第三发光元件的输出，以使所述第三发光元件点亮的时间T3满足T1＞T3＞T2。
4.根据权利要求3所述的光学单元，其特征在于，
所述控制部控制所述多个发光元件的点亮状态，以使所述配光图案的本行车线侧明暗截止线向外侧倾斜或者阶梯状地变高。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学单元，其特征在于，
在所述光源中，多个发光元件以m行×n列的矩阵状配置，第k列发光元件被配置为相对于第k-1列的发光元件偏移1/n间距，其中，m、n为2以上的整数，k为n以下的整数。
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