CN116568557A - 车辆用灯具及照明方法 - Google Patents

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Abstract

扫描型光源(200A)包含半导体光源(212)，在配光的水平方向上扫描基于半导体光源(212)的出射光的瞬时照射点(SPT)。点亮电路(300J)能够与扫描型光源(200A)的扫描同步地以多灰阶对各扫描位置处的半导体光源(212)的光量进行调光。点亮电路(300J)能够切换第1模式和第2模式，该第1模式以与减光率相应的负载循环通过脉冲宽度调制使半导体光源(212)点亮，该第2模式在与减光率相应的循环数内使半导体光源(212)熄灭。

Description

车辆用灯具及照明方法
技术领域
本公开涉及车辆用灯具。
背景技术
车辆用灯具一般能够切换近光和远光。近光是以规定的照度对本车附近进行照明的光，以不对对面车或前行车造成眩光的方式确定配光规定，主要用于在市区行驶的情况。另一方面，远光是以较高的照度对前方的大范围以及远方进行照明的光，主要用于在对面车或前行车较少的道路高速行驶的情况。因此，远光与近光相比，驾驶员的视觉辨认性更优异，但有会对存在于车辆前方的车辆的驾驶员或行人造成眩光的问题。
近年来，基于车辆周围的状态而动态地、自适应性地控制远光的配光图案的ADB(Adaptive Driving Beam：自适应远光灯)技术已经实用化。ADB技术通过检测车辆的前方的前行车、对面车以及行人的有无，对与车辆对应的区域进行减光等，能够降低对车辆造成的眩光。
作为实现ADB功能的方式，提出了控制致动器的快门方式、旋转方式、LED阵列方式等。快门方式、旋转方式能够使熄灭区域(遮光区域)的宽度连续变化，但熄灭区域的数量被限制为1个。LED阵列方式能够设定多个熄灭区域，但由于熄灭区域的宽度被LED芯片的照射宽度制约，因此为离散的。
作为能够解决这些问题点的ADB方式，本申请人提出扫描方式(参照专利文献2、3)。扫描方式是指，使光入射到旋转的反射镜(叶片反射镜)，以与反射器的旋转位置相应的角度反射入射光而在车辆前方扫描反射光，并且使光源的点亮熄灭根据反射器的旋转位置而变化，由此在车辆前方形成期望的配光图案。
在专利文献3记载的扫描方式中，在1次扫描期间，一边使流过光源的驱动电流的电流量保持为一定，一边时分地切换光源的点亮熄灭(接通、断开)。因此，容易实现对规定的区域进行遮光的无眩光功能，但照射区域的照度实质上被限制为一定。
专利文献4中公开了扫描方式的车辆用灯具的具体的配光的形成方法。在该技术中，由多个通道的光源形成配光。多个通道的光源分别负责水平方向的一部分范围，各光源的扫描范围与其他光源的扫描范围一部分重叠，并且在水平方向上平移。各光源的光量通过所谓的DC调光(模拟调光)进行控制，因响应速度的制约而按1扫描单位地可变。在该灯具中，能够通过多个光源的接通、断开以及光量的组合来控制各扫描位置的照度，与无眩光功能之外的多种配光图案(例如电子转动等)对应。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2008-205357号公报
专利文献2：日本特开2012-224317号公报
专利文献3：日本特开2010-6109号公报
专利文献4：日本特开2018-187979号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
在专利文献4的技术中，为了形成1个配光，需要多个通道的光源和点亮电路，结构复杂，并且用于形成期望的配光的光源的控制也复杂。
本公开鉴于以上课题而完成，其一个方案的例示性的目的之一在于提供一种能够生成无眩光功能之外的多种配光图案的车辆用灯具。
[用于解决技术课题的技术方案]
本公开的一个方案涉及车辆用灯具。车辆用灯具包括：扫描型光源，其包含半导体光源，沿配光的水平方向使基于半导体光源的出射光的瞬时照射点扫描；以及点亮电路，其能够与扫描型光源的扫描同步地以多灰阶对各扫描位置处的半导体光源的光量进行调光。点亮电路能够切换第1模式和第2模式，该第1模式以与减光率相应的负载循环通过脉冲宽度调制使半导体光源点亮，该第2模式在与减光率相应的循环数内使半导体光源熄灭。
本公开的其他方案是照明方法。该方法包括：沿配光的水平方向使基于半导体光源的出射光的瞬时照射点扫描的步骤；以及与瞬时照射点的扫描同步地以多灰阶对各扫描位置处的半导体光源的光量进行调光的步骤。调光的步骤包含：在减光区域的宽度比规定值宽的情况下，以与减光率相应的负载循环通过脉冲宽度调制使半导体光源点亮的步骤；以及在减光区域的宽度比规定值窄的情况下，在与减光率相应的循环数内使半导体光源熄灭的步骤。
此外，将以上构成要素任意组合的方案、将构成要素或表现在方法、装置、系统等之间相互置换的方案，作为本发明或本公开的方案也是有效的。进而，本项目(用于解决技术课题的技术方案)的记载并非说明本发明的不可欠缺的所有特征，因此，记载的这些特征的子组合也可以是本发明。
[发明效果]
根据本公开的一个方案，在扫描方式的车辆用灯具中，能够生成无眩光功能之外的多种配光图案。
附图说明
图1是表示实施方式1的车辆用灯具的图。
图2的(a)、图2的(b)是说明基于车辆用灯具的无眩光配光的形成的图。
图3的(a)、图3的(b)是说明基于车辆用灯具的部分减光配光的形成的图。
图4的(a)、图4的(b)是说明基于车辆用灯具的电子旋转(swivel)的图。
图5是表示比较技术的车辆用灯具的图。
图6是说明基于比较技术的车辆用灯具的配光形成的图。
图7是表示点亮电路的构成例的框图。
图8是表示LED驱动器的构成例的电路图。
图9是表示LED驱动器的其他构成例的电路图。
图10是表示LED驱动器的又一其他构成例的电路图。
图11是表示实施方式2的车辆用灯具的图。
图12是表示图11的点亮电路的构成例的框图。
图13的(a)、图13的(b)是表示包含基于PWM调光的减光区域的配光图案的图。
图14是实施方式3的车辆用灯具的框图。
图15是说明图14的车辆用灯具的循环数控制(第2模式)的动作的图。
图16是表示通过图14的车辆用灯具的循环数控制而形成的配光的图。
图17是表示循环数控制中的断开循环数与配光图案的关系的图。
图18的(a)～图18的(c)是表示基于循环数控制的配光和基于PWM控制的配光的图。
具体实施方式
(实施方式的概要)
说明本公开的几个例示性的实施方式的概要。本概要作为后述的详细说明的前置，以实施方式的基本理解为目的，对1个或多个实施方式的几个概念进行简化说明，并非限定发明或者公开的广度。另外，本概要并非考虑的所有实施方式的总括的概要,并非限定实施方式的不可欠缺的构成要素。为了方便，“一实施方式”有时作为指示本说明书中公开的一个实施方式(实施例、变形例)或多个实施方式(实施例、变形例)的用语而使用。
一实施方式的车辆用灯具包括：扫描型光源，其包含半导体光源，沿配光的水平方向扫描基于半导体光源的出射光的瞬时照射点；以及点亮电路，其能够与扫描型光源的扫描同步地以多灰阶对各扫描位置处的半导体光源的光量进行调光。点亮电路能够切换第1模式和第2模式，该第1模式以与减光率相应的负载循环(duty cycle)、通过脉冲宽度调制使半导体光源点亮，该第2模式在与减光率相应的循环数内使半导体光源熄灭。
根据该构成，通过采用脉冲宽度调制，在1扫描周期内能够根据扫描位置使光源的光量高速地变化，除遮光部分之外，还能够形成减光部分。因此，与在1扫描周期内使光量固定的DC调光(模拟调光)相比，由1个光源所能形成的配光的变化增加。由此，与以往相比，能够减少光源和点亮电路的个数，或者能够简化控制。
在并用扫描和PWM调光的情况下，在减光部分与非减光部分的边界，产生照度缓慢变化的区域(以下，称为过渡区域)。减光部分的宽度越窄，过渡区域相对于减光部分的比例越大，有效的分辨率越降低。另外，在瞬时照射点的水平方向的强度分布为矩形或接近矩形的情况下，在过渡区域中照度呈阶梯状变化。在这种情况下，通过选择第2模式，能够使过渡区域的宽度缩窄，并且能够使过渡区域的照度连续变化。
在一实施方式中，扫描型光源除了半导体光源之外也可以还包含反射体，该反射体接受半导体光源的出射光，通过反复进行规定的周期运动而在车辆前方扫描该反射光。点亮电路也可以与反射体的运动同步地生成脉冲宽度调制的控制波形，并根据控制波形对供给到半导体光源的驱动电流进行开关。
在一实施方式中，点亮电路也可以包括与半导体光源串联设置的串联开关以及与串联开关和半导体光源的串联连接电路连接的恒流驱动器。点亮电路也可以按与扫描位置相应的负载循环对串联开关进行开关。
在现有技术(专利文献4)中，采用将2个半导体光源串联连接，与各半导体光源并联地设置旁路开关的构成。在该构成中，若以充分高于扫描频率的频率对1个旁路开关进行开关，则其影响会波及到另一个半导体光源。针对于此，通过对每个半导体光源通过串联开关进行个别驱动，能够排除某一通道的驱动对其他通道造成的影响。
在一实施方式中，恒流驱动器也可以包含开关转换器和转换器控制器，该转换器控制器以开关转换器的输出电流的检测值接近规定的目标值的方式驱动开关转换器。
(实施方式)
以下，基于优选的实施方式并参照附图来说明本公开。对各附图所示的相同或同等的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。另外，实施方式并不限定公开而是例示，并非实施方式所述的所有特征及其组合都是公开的本质性内容。
在本说明书中，“构件A与构件B连接的状态”除了构件A与构件B物理地直接连接的情况之外，还包括构件A与构件B经由不会对它们的电连接状态造成实质性影响、或者不会损害通过它们的结合而发挥的功能、效果的其他构件而间接地连接的情况。
同样，“构件C设于构件A与构件B之间的状态”除了构件A与构件C或者构件B与构件C直接连接的情况之外，还包括经由不会对它们的电连接状态造成实质性影响、或者不会损害通过它们的结合而发挥的功能、效果的其他构件而间接地连接的情况。
另外，在本说明书中，对电压信号、电流信号等电信号或者电阻、电容器等电路元件标注的附图标记根据需要而表示各自的电压值、电流值或者电阻值、电容值。
图1是表示实施方式1的车辆用灯具100A的图。图1的车辆用灯具100A具有扫描方式的ADB功能，在车辆前方形成多种配光图案。车辆用灯具100A主要包括扫描型光源200A、点亮电路300A以及配光控制器400。
配光控制器400接受来自照相机或LiDAR(Light Detection and Ranging：光检测和测距、Laser Imaging Detection and Ranging：激光成像检测和测距)等传感器的信息(传感器信息)S1、车速或转向角等信息(车辆信息)S2等，决定配光图案。配光控制器400可以被收容于灯体内，也可以被设于车辆侧。配光控制器400将指示配光图案的信息(配光图案信息)S3发送到车辆用灯具100。配光控制器400也称为ADB用ECU(Electronic ControlUnit：电子控制单元)。
扫描型光源200A包括光源单元210A、扫描光学系统220、投影光学系统230。光源单元210A包含1个半导体光源212及未图示的散热器。半导体光源212可以使用LED(发光二极管)或激光二极管等。扫描光学系统220在车辆前方扫描半导体光源212的出射光(光束)BM。
在本实施方式中，扫描光学系统220包括马达222和1片或复数M片(在本示例中为2片)叶片反射镜224_1、224_2。M片(M≧2)叶片反射镜被安装于错开360/M°的位置，在本示例中，2片叶片反射镜被安装于错开180°的位置。
半导体光源212的光轴朝向为其出射光束BM照射M片叶片反射镜中的一片。
在某一时刻，朝向叶片反射镜224的入射光BM以与叶片反射镜224的位置(转子的旋转角)相应的反射角进行反射，在车辆前方的虚拟铅垂屏幕900上形成瞬时照射点SPT。瞬时照射点SPT在水平方向(H方向)上具有宽度Δv，在垂直方向(V方向)上具有宽度Δh。由于叶片反射镜224旋转，反射角、即反射光束BMr的出射方向变化，瞬时照射点SPT的水平方向(H方向)的位置(扫描位置)移动。通过高速地、例如以50Hz以上反复进行该动作，在车辆前方形成配光图案PTN。
在本实施方式中，一个光束BM形成的配光图案PTN扩展至车辆用灯具100A的水平方向的整个范围-θMAX～+θMAX。即，扫描型光源200A使反射光束BMr在水平方向的整个范围内扫描。例如θMAX为20～25°左右。此外，整个范围是指能够进行扫描照射的整个范围，不包含扫描之外的光源所照射的范围。
点亮电路300A与扫描型光源200A的扫描同步地、通过脉冲调制以多灰阶对各扫描位置处的半导体光源212的光量、即光束BM的强度进行调光，以得到配光图案信息S3指示的配光图案。在本实施方式中，通过PWM(脉冲宽度调制)使在半导体光源212中流动的驱动电流ILED的平均量变化，使半导体光源212的光量变化(PWM调光)。PWM频率被确定为充分高于扫描频率，例如优选设为数kHz～数百kHz。
此外，点亮电路300A也可以以扫描周期或比其更长的控制周期使电流IOUT的电流量变化。即，也可以并用PWM调光和DC调光。以上是车辆用灯具100A的构成。接着，说明其动作。
图2的(a)、(b)是说明基于车辆用灯具100A的无眩光配光的形成的图。图2的无眩光配光910包含遮光部分912和照射部分914、916。图2的(a)表示虚拟铅垂屏幕上的配光，图2的(b)表示与图2的(a)的配光对应的车辆用灯具100A的动作波形。此外，在本说明书中参照的波形图、时序图的纵轴和横轴为了容易理解而适当放大、缩小了，并且所示的各波形也为了容易理解而被简化或者夸张或强调。
例如点亮电路300A在与照射部分914、916对应的区间中使半导体光源212的驱动电流ILED的负载循环为非零的值(在本示例中为100％的固定值)，在与遮光部分912对应的区间中使驱动电流ILED的负载循环为0％。
图3的(a)、(b)是说明基于车辆用灯具100A的部分减光配光的形成的图。图3的(a)表示虚拟铅垂屏幕上的配光的水平方向的照度分布，图3的(b)表示与图3的(a)的配光对应的车辆用灯具100A的动作波形。图3的(a)所示的部分减光配光920包含2个减光部分922、924和3个非减光部分926、927、928。
例如，点亮电路300A在与非减光部分(照射部分)926、927、928对应的区间中使半导体光源212的驱动电流ILED的负载循环固定为100％，在与减光部分922、924对应的区间中使驱动电流ILED的负载循环分别为50％、25％。根据该车辆用灯具100A，通过对在单一的半导体光源中流动的驱动电流ILED进行PWM控制，能够实现部分减光。
图4的(a)、(b)是说明基于车辆用灯具100A的电子旋转的图。图4的(a)表示中央最明亮的配光，图4的(b)表示右侧最明亮的配光。根据该车辆用灯具100A，通过对在单一的半导体光源中流动的驱动电流ILED进行PWM控制，能够实现电子旋转(swivel)功能。
以上是车辆用灯具100A的动作。车辆用灯具100A的优点通过与比较技术的对比更加明确。在此对比较技术进行说明。图5是表示比较技术的车辆用灯具100R的图。
在比较技术的车辆用灯具100R中，光源单元210R包括多个半导体光源212_1～212_N。半导体光源212_1～212_N各自的出射光束BM1～BMN分别扫描虚拟铅垂屏幕900上的水平方向的不同范围，通过出射光束BM1～BMN的扫描，形成多个个别配光图案PTN1～PTNN。车辆用灯具100R形成的配光是多个个别配光图案PTN1～PTNN的重叠。
点亮电路300R向多个半导体光源212_1～212_N分别供给驱动电流ILED1～ILEDN。点亮电路300R能够在1周期内使驱动电流ILED1～ILEDN分别导通、截止。另外，点亮电路300R能够通过DC调光控制驱动电流ILED1～ILEDN各自的导通期间中的电流量，但电流量只能按每1次扫描进行切换。
图6是说明基于比较技术的车辆用灯具100R的配光形成的图。在此设为N＝6通道。控制多个个别配光图案PTN1～PTN6的照射宽度。通过使它们重叠，在本示例中形成左前方明亮的配光图案。
返回实施方式1。根据实施方式1的车辆用灯具100A，通过采用脉冲调制，在1扫描周期内能够根据扫描位置使光源的光量高速地变化。因此，与在1扫描周期内使光量固定的现有的模拟调光相比，能够由1个光源形成的配光的变化增加。由此，与以往相比，能够减少光源和点亮电路的个数，或者能够简化控制。
本公开理解为图1的框图及电路图，涉及图3～图4的波形图、或者由上述说明导出的各种装置、电路，并不限定于特定的结构。以下，为了使公开的本质和电路动作的理解容易、明确化，而不是为了缩小本公开的范围，对更具体的构成例进行说明。
说明点亮电路300A的具体的构成例。图7是表示点亮电路300A的构成例的框图。
配光控制器400接受传感器信息S1及车辆信息S2。配光控制器400基于传感器信息S1来检测车辆前方的状况，具体而言有无对面车、前行车，有无行人等。另外，配光控制器400基于车辆信息S2来检测当前的车速、转向角等。配光控制器400基于这些信息来决定应该照射到车辆前方的配光图案，并将指示配光图案的信息(配光图案信息)S3发送到点亮电路300A。
点亮电路300A基于配光图案信息S3而与叶片反射镜224的旋转同步，并且通过PWM调光使半导体光源212的光量(亮度)多灰阶地变化。例如，点亮电路300A主要包括位置检测器302、PWM信号生成部310、恒流驱动器(以下，称为LED驱动器)320。
位置检测器302是为了检测叶片反射镜224的位置、换言之当前的光束的扫描位置而设置的。位置检测器302生成表示叶片反射镜224的规定的基准部位通过规定位置的定时的位置检测信号S4。例如，基准部位可以是2片叶片反射镜224的端部(划分处)，也可以是各叶片反射镜的中央，可以为任意的部位。
使叶片反射镜224旋转的马达222也可以安装霍尔元件。在这种情况下，来自霍尔元件的霍尔信号成为与转子的位置、即叶片反射镜的位置相应的周期波形。位置检测器302可以检测霍尔信号的极性反转的定时，具体而言可以由对一对霍尔信号进行比较的霍尔比较器构成。
基于位置检测器302的叶片反射镜224的位置检测方法并不限定于利用霍尔元件的方法。例如，位置检测器302也可以利用检测马达222的转子的位置的光学式或者其他方式的旋转编码器来生成位置检测信号S4。或者，位置检测器302也可以包含被设于叶片反射镜224的背侧的光电传感器和从叶片反射镜224的表面侧向光电传感器照射光的位置检测用的光源。并且，也可以在叶片反射镜224设置狭缝或针孔。由此，能够检测狭缝或针孔通过光电传感器上的定时。狭缝也可以是2片叶片反射镜224的间隙。另外，位置检测用的光源可以利用红外线光源，也可以是半导体光源212。像这样，位置检测器302的构成可能存在各种变化。
PWM信号生成部310与叶片反射镜224的运动同步地生成脉冲调光信号PWM_DIM。脉冲调光信号PWM_DIM的1扫描周期的负载循环基于配光图案而规定。例如，在马达222的转速为6000rpm(100Hz)、叶片反射镜为2片的情况下，扫描频率为100Hz×2＝200Hz，扫描周期为5ms。PWM信号生成部310可以由微控制器304和软件程序的组合实现，也可以仅由硬件实现。微控制器304和LED驱动器320可以搭载于一张基板上，或者也可以配置于一个壳体内。
脉冲调光信号PWM_DIM的频率被确定为高于200Hz，例如可以设为数kHz～数十kHz。脉冲调光信号PWM_DIM的负载循环规定光导体光源212的光量，负载循环可以按每1个PWM周期进行设定，也可以按多个PWM周期进行设定。
LED驱动器320向半导体光源212供给驱动电流ILED。驱动电流ILED的电流量被稳定为规定的目标值，LED驱动器320根据脉冲调光信号PWM_DIM对驱动电流ILED进行开关。
图8是表示LED驱动器320的构成例(320A)的电路图。LED驱动器320A包括降压转换器322、串联开关323、驱动电路324。串联开关323与半导体电源212串联连接。在本示例中，串联开关323插入到半导体光源212的阳极侧，但也可以插入到阴极与接地之间。
降压转换器322是恒流输出的开关转换器，包含输出电路326和转换器控制器328。输出电路326包含开关晶体管MH、同步整流晶体管ML、电感器L1、以及输出电容器C1。转换器控制器328对输出电路326的开关晶体管MH和同步整流晶体管ML进行开关控制，使得在串联开关323接通的期间降压转换器322的输出电流IOUT接近规定的目标量。
转换器控制器328的控制方式没有特别限定，可以是使用误差放大器的模拟控制器、包含PID(比例/积分/微分)补偿器的数字控制器、或者滞后控制的控制器。
驱动电路324根据脉冲调光信号PWM_DIM驱动串联开关323。该驱动电路324也可以与转换器控制器328被集成于同一IC。
转换器控制器328在脉冲调光信号PWM_DIM是指示串联开关323的断开的断开电平时，停止开关晶体管MH和同步整流晶体管ML的开关。
图9是表示LED驱动器320的其他构成例(320B)的电路图。LED驱动器320B包括降压转换器322、旁路开关SW2、驱动电路324。降压转换器322与图8同样，也可以包含输出电路326和转换器控制器328。降压转换器322生成被稳定为规定的目标量的输出电流IOUT。
旁路开关SW2与半导体光源212并联连接。驱动电路324根据脉冲调光信号PWM_DIM驱动旁路开关SW2。在旁路开关SW2的断开期间，输出电流IOUT作为驱动电流ILED被供给到半导体光源212，在旁路开关SW2的接通期间，由于输出电流IOUT流过旁路开关SW2，因此驱动电流ILED为零。
图10是表示LED驱动器320的又一其他构成例(320C)的电路图。LED驱动器320C包括恒压转换器327和恒流源329。恒压转换器327生成被稳定为规定的电压电平的输出电压VOUT。恒流源329与半导体光源212串联连接。恒流源329能够切换导通、截止，在导通期间产生被稳定为规定量的驱动电流ILED(灌)。恒流源329的导通、截止根据脉冲调光信号PWM_DIM进行控制。
此外，LED驱动器320的构成并不限定于在此例示的构成。
(实施方式2)
图11是表示实施方式2的车辆用灯具100B的图。对与实施方式1的不同点进行说明。
扫描型光源200B的光源单元210B包括复数N个(N≧2)半导体光源212_1～212_N。半导体光源212_1～212_N的光轴朝向为各自的出射光束BM1～BMN照射M片叶片反射镜中的一片。在此，作为代表仅示出半导体光源212_2的出射光束BM2。
在某一时刻，朝向叶片反射镜224的入射光BM2以与叶片反射镜224的位置(转子的旋转角)相应的反射角进行反射，在车辆前方的虚拟铅垂屏幕900上形成瞬时照射点SPT2。瞬时照射点SPT2在水平方向(H方向)、垂直方向(V方向)分别具有规定的宽度。叶片反射镜224旋转而反射角变化，如虚线所示那样反射光束BMr2的出射方向变化，瞬时照射点SPT2的水平方向(H方向)的位置(扫描位置)移动。通过高速地、例如以50Hz以上反复进行该动作，在车辆前方形成个别配光图案PTN2。
其他光束BM1、BM3～BMN也是同样，通过第i个反射光束BMri的扫描，形成个别配光图案PTNi。
例如光束BM1～BMN形成的个别配光图案PTN1～PTNN形成于虚拟铅垂屏幕900上的不同的高度。通过合成多个个别配光图案PTN1～PTNN，形成车辆用灯具100整体的配光图案PTN_ALL。在垂直方向上相邻的个别配光图案PTN彼此也可以在垂直方向上稍微重叠。
在实施方式2中，多个个别配光图案PTN1～PTNN的至少一个扩展至车辆用灯具100B的水平方向的整个范围-θMAX～+θMAX。即，扫描型光源200B使多个光束BMr1～BMrN的至少一个在水平方向的整个范围内扫描。在图11的示例中，全部个别配光图案PTN1～PTNN扩展至水平方向的整个范围-θMAX～+θMAX。
点亮电路300B与扫描型光源200B的扫描同步地、通过脉冲调制多灰阶地对各扫描位置处的半导体光源212_1～212_N各自的光量、即光束BM1～BMN的强度进行调光。点亮电路300B也可以以扫描周期或比其更长的控制周期使电流IOUT的电流量变化。即，也可以并用PWM调光和DC调光。
图12是表示图11的点亮电路300B的构成例的框图。点亮电路300B包括与多个半导体光源212_1～212_N对应的多个LED驱动器320_1～320_N。PWM信号生成部310生成与多个LED驱动器320_1～320_N相对的脉冲调光信号PWM_DIM_1～PWM_DIM_N，以得到目标配光。第i个(1≦i≦N)LED驱动器320向对应的半导体光源212_i供给PWM调制后的驱动电流ILEDi。LED驱动器320的构成与实施方式1相同。微控制器304和多个LED驱动器320_1～320_N可以搭载于一张基板上，或者也可以配置于一个壳体内。
根据该车辆用灯具100B，与实施方式1相比，能够提高高度方向的分辨率。
说明实施方式2的变形例。在以上说明中，多个配光图案PTN1～PTNN全部扩展至整个范围，但不限于此，其中的几个也可以扩展至部分范围而不是整个范围。
在实施方式2中，将配光整体在垂直方向上分割为多个区域，使多个个别配光图案PTN1～PTNN与多个区域相对应，但不限于此。多个个别配光图案PTN1～PTNN的几个也可以完全重叠。
(实施方式3)
图13的(a)、(b)是表示包含基于PWM调光的减光区域的配光图案的图。纵轴表示照度，横轴表示水平方向(H线方向)的位置(角度)θ。图13的(a)的配光800包含非减光部分802和减光部分804，减光部分804的减光率是50％。在图13的(b)的上段示出减光部分804的周围的放大，在图13的(b)下段示出与上段对应的PWM调光的负载循环的时间波形。若将扫描和PWM调光组合，则在减光部分804与非减光部分802的边界产生照度缓慢变化的区域(过渡区域)806。该过渡区域806的宽度与瞬时照射点的宽度相等。
减光部分804的宽度越窄，过渡区域806相对于减光部分804的比例越大，有效的分辨率越降低(第1课题)。另外，在瞬时照射点的水平方向的强度分布为矩形或接近矩形的情况下，如图13的(b)所示，在过渡区域806中照度呈阶梯状变化(第2课题)。此外，瞬时照射点设为向右扫描，在各时刻t，前缘(前边缘，即右端)存在于位置θ。
以下，对能够解决第1课题、第2课题的至少一者的调光控制(熄灭循环数控制或简称为循环数控制)进行说明。
图14是实施方式3的车辆用灯具100J的框图。车辆用灯具100J的基本构成如上所述。在本实施方式中，点亮电路300J能够切换2个模式(控制方法)。第1模式也被称为PWM模式(负载控制)，如上所述，以与减光率相应的负载循环通过脉冲宽度调制使半导体光源点亮。
第2模式也被称为循环数控制模式，在与减光率(以及遮光区域的宽度)相应的PWM控制的循环数(周期数)内使半导体光源212熄灭。
以上是车辆用灯具100J的构成。接着说明其动作。首先说明第1模式(PWM模式)的动作。如上所述，PWM模式如图13的(b)所示，过渡区域806的长度较长，并且过渡区域806中的照度呈阶梯状变化。
图15是说明图14的车辆用灯具100J的循环数控制(第2模式)的动作的图。在此，对在以负载循环100％扫描中，在PWM周期的2个循环内熄灭的情况进行说明。瞬时照射点SPT的宽度为θSPOT，在1个PWM周期期间，瞬时照射点SPT移动0.25×θSPOT。换言之，在PWM的4个循环期间，瞬时照射点移动自身的宽度θSPOT。
时间t被按PWM周期标准化。将时刻t＝0时的瞬时照射点SPT的前边缘的坐标设为θ＝0。配光的横轴的位置被按光点宽度θSPOT标准化。
在初始的8个循环的期间，(t＝0～8)、负载循环为100％，在接下来的2个循环的期间，(t＝8～10)、负载循环成为0％，在第10个循环之后，(t＞10)，负载循环回到100％。将负载循环为0％的循环数称为断开循环数。
该控制的结果，能够在θ＝1.5～2的范围内形成减光率50％的减光区域。
图16是表示通过图14的车辆用灯具100J的循环数控制而形成的配光的图。在此，将瞬时照射点的宽度设为0.93°，将PWM频率设为20kHz，将1个PWM周期(1个周期)的瞬时照射点的移动距离设为0.12°。示出在连续的2、4、6、8、10个循环中为熄灭(负载循环＝0％)时的配光。
若将熄灭循环数增加为2、4、6、8、10，则能够减小减光区域中的减光率。另外，过渡区域806中的照度成为连续的倾斜，在PWM模式中产生的阶梯状的变化被抑制。
图17是表示循环数控制中的断开循环数与配光图案的关系的图。将瞬时照射点SPOT移动自身的宽度θSPOT所需的循环数设为X，将使瞬时照射点断开的循环数设为Y。此时减光率α、减光区域的宽度W、单侧的过渡区域的宽度Z能够如以下那样一般化。
α＝(X-Y)/X
W＝(X-Y)/X×θSPOT＝α×θSPOT
Z＝(1-α)×θSPOT
即，可以说循环数控制适合于减光区域的宽度W比规定值、例如瞬时照射点的宽度θSPOT窄的情况下的配光形成。因此，点亮电路300J可以在减光区域的宽度W比规定值窄的情况下选择循环数控制，在宽的情况下选择PWM控制。
图18的(a)～(c)是表示基于循环数控制的配光和基于PWM控制的配光的图。在图18的(a)～(c)中，减光区域的减光率是75％、50％、25％。若将循环数控制和PWM控制进行比较，假设相同的减光区域的宽度、减光率，则循环数控制具有能够使过渡区域的宽度比PWM控制时短的优点。
本领域技术人员应该理解，实施方式仅是例示，其各构成要素及各处理过程的组合存在各种变形例，并且这样的变形例也包含在本公开或本发明的范围内。
[工业可利用性]
本公开涉及车辆用灯具。
[附图标记说明]
S1…传感器信息，S2…车辆信息，S3…配光图案信息，S4…位置检测信号，PWM_DIM…脉冲调光信号，100…车辆用灯具，200…扫描型光源，210…光源单元，212…半导体光源，220…扫描光学系统，222…马达，224…叶片反射镜，230…投影光学系统，300…点亮电路，302…位置检测器，310…PWM信号生成部，320…LED驱动器，400…配光控制器，900…虚拟铅垂屏幕。

Claims (4)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，包括：
扫描型光源，其包含半导体光源，沿配光的水平方向使基于所述半导体光源的出射光的瞬时照射点扫描，以及
点亮电路，其能够与所述扫描型光源的扫描同步地以多灰阶对各扫描位置处的所述半导体光源的光量进行调光；
所述点亮电路能够切换第1模式和第2模式，所述第1模式按与减光率相应的负载循环通过脉冲宽度调制使所述半导体光源点亮，所述第2模式在与所述减光率相应的循环数内使所述半导体光源熄灭。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
在减光区域的宽度比规定值窄的情况下选择所述第2模式。
3.如权利要求1或2所述的显示系统，其特征在于，
所述扫描型光源除了所述半导体光源之外还包含反射体，该反射体接受所述半导体光源的出射光，通过反复进行规定的周期运动而在车辆前方扫描该反射光；
所述点亮电路与所述反射体的运动同步地生成脉冲宽度调制的控制波形，并根据所述控制波形对供给到所述半导体光源的驱动电流进行开关。
4.一种照明方法，其特征在于，包括：
沿配光的水平方向使基于半导体光源的出射光的瞬时照射点扫描的步骤，以及
与所述瞬时照射点的扫描同步地以多灰阶对各扫描位置处的所述半导体光源的光量进行调光的步骤；
所述调光的步骤包含：
在减光区域的宽度比规定值宽的情况下，按与减光率相应的负载循环通过脉冲宽度调制使所述半导体光源点亮的步骤，以及
在减光区域的宽度比所述规定值窄的情况下，在与所述减光率相应的循环数内使所述半导体光源熄灭的步骤。
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