JP2018092761A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】高い照度を得ると共にさまざまな配光パターンを容易に実現できる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両の前方を照射する車両用灯具であって、光源本体と光源本体から照射された光を集光する集光光学系とをそれぞれ有する第１および第２の光源ユニットと、回動軸を中心として傾倒可能でありそれぞれ個別にＯＮ傾倒状態およびＯＦＦ傾倒状態が切り替えられる複数のミラー素子を配列して構成され、第１および第２の光源ユニットにより集光された光をＯＮ傾倒状態のミラー素子により反射して反射パターンを形成する反射型デジタル光偏向装置と、反射型デジタル光偏向装置で反射された光を前方に照射する投影光学系と、を備え、第１および第２の光源ユニットにより反射型デジタル光偏向装置に入射する光が、互いに重なり合っている、車両用灯具。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

配光パターンを容易に変化させることができる反射型デジタル光偏向装置（ＤＭＤ、Digital Mirror Device）を利用した車両用灯具が知られている。特許文献１には、ＤＭＤ面上に複数の集光パターンを形成し、投影した前方で互いに重ね合わせることで高光度を得ようとする車両用灯具が開示されている。

国際公開第ＷＯ２０１４／００２６３０号

特許文献１の車両用灯具では、複数の光源からの光を小面積のＤＭＤ面内でさらに小面積に区画された複数の区域に別々に集光する必要が生じる。このため、高精度な組み付けが必要となるという問題があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたもので、高い照度を得ると共にさまざまな配光パターンを容易に実現できる車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、一態様の車両用灯具は、車両の前方を照射する車両用灯具であって、光源本体と前記光源本体から照射された光を集光する集光光学系とをそれぞれ有する第１および第２の光源ユニットと、回動軸を中心として傾倒可能でありそれぞれ個別にＯＮ傾倒状態およびＯＦＦ傾倒状態が切り替えられる複数のミラー素子を配列して構成され、前記第１および第２の光源ユニットにより集光された光をＯＮ傾倒状態の前記ミラー素子により反射して反射パターンを形成する反射型デジタル光偏向装置と、前記反射型デジタル光偏向装置で反射された光を前方に照射する投影光学系と、を備え、第１および第２の光源ユニットにより前記反射型デジタル光偏向装置に入射する光が、互いに重なり合っている。

上述の構成によれば、第１および第２の光源ユニットから照射された光が、反射型デジタル光偏向装置で互いに重ね合わされる。そのため反射型デジタル光偏向装置により車両用灯具の照射領域の形状を変化できる上に、複数の配光パターンを重ねることで照度を増加できるため照射領域の各部の照度を大きく変化させることが可能である。
また、第１および第２の光源ユニットから照射された光は、反射型デジタル光偏向装置で互いに重ねあわされて１つの反射パターンを共有する。したがって複数の反射型デジタル光偏向装置を必要とせず簡素で安価な車両用灯具を実現できる。また、特許文献１の車両用灯具と比較して、反射型デジタル光偏向装置の面内を複数の領域に区分する必要がなく、高精度な組み付けを必要としない。

上述の車両用灯具において、前記第１の光源ユニットにより前記反射型デジタル光偏向装置に入射する光の照射領域の面積が、前記第２の光源ユニットにより前記反射型デジタル光偏向装置に入射する光の照射領域の面積より大きい、構成であってもよい。

上述の構成によれば、第１の光源ユニットにより形成される配光パターンの内側に、第２の光源ユニットにより形成される配光パターンを重ね合わせることができる。したがって、局所的に照度を高めた配光パターンを容易に実現できる。

上述の車両用灯具において、前記第１の光源ユニットの前記光源本体が、発光ダイオード光源であり、前記第２の光源ユニットの前記光源本体が、レーザ光源である、構成であってもよい。

一般的にレーザ光源は、発光ダイオード光源と比較して、発光点が小さく光の密度が高い（高輝度）。上述の構成によれば、第１の光源ユニットに発光ダイオード光源を用いることで、第１の光源ユニットにより形成される配光パターンをワイド配光とすることができる。一方で、第２の光源ユニットにレーザ光源を用いることで、第２の光源ユニットにより形成される配光パターンで高照度のスポット配光を実現できる。したがって、第１の光源ユニットによる配光パターンと第２の配光パターンとを重ね合わせることで局所的に照度を高めたワイドな配光パターンを容易に実現できる。

上述の車両用灯具において、前記第１の光源ユニットの前記集光光学系の像倍率が、前記第２の光源ユニットの前記集光光学系の像倍率より大きい、構成であってもよい。

上述の構成によれば、第１の光源ユニットによる配光パターンと第２の光源ユニットによる配光パターンとを重ね合わせることで局所的に照度を高めたワイドな配光パターンを容易に実現できる。

上述の車両用灯具において、前記反射型デジタル光偏向装置の中心を通過し前記ミラー素子の回動軸およびＯＮ状態の前記ミラー素子の法線方向に平行な第１仮想平面を設定し、前記第１仮想平面で区画される一方側の領域に前記第１および第２の光源ユニットの前記集光光学系が配置され、他方側の領域に前記投影光学系が配置される、構成であってもよい。

上述の構成によれば、ミラー素子の回転方向に対して一方側からミラー素子に光を入光させ、他方側に反射させる構成を実現できる。このため、ミラー素子の回転に伴う反射角の変動を大きくすることができ、ミラー素子のＯＮ傾倒状態とＯＦＦ傾倒状態とを明確に切り替えることができる。

前記反射型デジタル光偏向装置の中心を通過し前記第１仮想平面と直交する第２仮想平面を設定し、前記第２仮想平面で区画される一方側の領域に前記第１の光源ユニットの前記集光光学系が配置され、他方側の領域に前記第２の光源ユニットの前記集光光学系が配置される、構成であってもよい。

上述の構成によれば、第１および第２の光源ユニットをミラー素子の回動軸方向にずらして配置することができる。これにより、第１および第２の光源ユニットの集光光学系を、ともに反射型デジタル光偏向装置に近づけて配置できる。したがって、第１および第２の集光光学系は、反射型デジタル光偏向装置に確実に光を集光することができる。

上述の車両用灯具において、前記反射型デジタル光偏向装置の中心を通過し前記第１仮想平面と直交する第２仮想平面を設定し、前記第２仮想平面上に、前記第１および第２の光源ユニットの前記集光光学系が配置される、構成であってもよい。

上述の構成によれば、第２仮想平面に沿って、第１および第２の光源ユニットの集光光学系と、投影光学系を並べて配置することができ、第２仮想平面と直交する方向に小寸法な車両用灯具を実現できる。

上述の車両用灯具において、前記投影光学系が、平面視で切り欠かれた形状のレンズ体を有し、前記切り欠かれた部分に前記集光光学系が配置される、構成であってもよい。

上述の構成によれば、投影光学系が切り欠かれたレンズ体を有することで、集光光学系と投影光学系とを近づけて配置することが可能となり、コンパクトな車両用灯具を実現できる。

上述の車両用灯具において、光源本体と前記光源本体から照射された光を集光する集光光学系とをそれぞれ有する３以上の光源ユニットを有する、構成であってもよい。

上述の構成によれば、３以上の光源ユニットを用いて形成された３以上の配光パターンを重ねることで照度を増加する効果を高めることができる。

上述の車両用灯具において、複数の前記光源ユニットのうち、少なくとも１つが非可視光を照射する、構成であってもよい。

上述の構成によれば、非可視光を照射する光源ユニットから照射する光を、前方のセンシングに用いることができる。また、前方をセンシングするための非可視光照射装置を別途設ける必要がなく、安価なセンシング装置を実現できる。

上述の車両用灯具において、前記車両の走行環境に応じて前記反射型デジタル光偏向装置の前記ミラー素子の傾倒態様を制御する制御部と、を備える、構成であってもよい。

上述の構成によれば、車両の走行環境に応じてさまざまな配光パターンを選択して実現でき、周囲の状況に適した配光を行うことが可能である。

上述の車両用灯具において、前記車両の前方に存在する物体を検知する物体検知部を備え、前記制御部が、前記物体検知部の検知状況に基づいて前記反射型デジタル光偏向装置の前記ミラー素子の傾倒態様を制御する、構成であってもよい。

上述の車両用灯具によれば、物体検知部の検知状況に基づいて配光パターンを形成する制御部を備えているので、前方の環境に応じて適宜配光パターンを調整できる。

本発明によれば、高い照度を得ると共にさまざまな配光パターンを容易に実現できる車両用灯具を提供することができる。

第１実施形態の車両用灯具の概略を示す模式図。 第１実施形態の投影モジュールの斜視図。 第１実施形態の反射型デジタル光偏向装置の概略断面図。 第１実施形態の反射型デジタル光偏向装置の正面図。 第１実施形態の反射型デジタル光偏向装置の前方空間を示す斜視図。 第１実施形態の投影モジュールの側面図。 第１実施形態の投影モジュールの平面図。 第１実施形態の変形例１の投影モジュールの模式図。 第１実施形態の変形例２の投影モジュールの模式図。 第１実施形態の変形例１および変形例２における反射型デジタル光偏向装置の正面図。 第２実施形態の投影モジュールの斜視図。 第３実施形態の投影モジュールの斜視図。 第４実施形態の車両用灯具の投影モジュールの斜視図。 第４実施形態の車両用灯具の投影モジュールの斜視図。 第５実施形態の車両用灯具の概略を示す模式図。

以下、一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

なお、各図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｙ軸方向は上下方向（鉛直方向）であり、＋Ｙ方向が上方向である。また、Ｚ軸方向は前後方向であり、＋Ｚ方向が前方向（前方）である。さらに、Ｘ軸方向は、左右方向である。なお、本明細書における前方とは、車両用灯具の光の出射方向を意味し、必ずしも車両用灯具が取り付けられる姿勢を限定するものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る車両用灯具１０の概略を示す模式図である。図２は、車両用灯具１０の投影モジュール１１の斜視図である。
本実施形態の車両用灯具１０は、対向車等の前方の物体の位置に応じて自動で配光パターンを変化させながら車両の前方を照射する配光可変灯具である。

車両用灯具１０は、投影モジュール１１と、投影モジュール１１を制御する制御装置１３と、前方の状況を検知して制御装置１３に伝達する撮像装置１５と、を備えている。

投影モジュール１１は、第１の光源ユニット２１と、第２の光源ユニット２２と、反射制御面３３を有する反射型デジタル光偏向装置３０と、投影光学系４１と、を備える。第１の光源ユニット２１は、光源本体２１ａと集光光学系２１ｂと、を有する。同様に、第２の光源ユニット２２は、光源本体２２ａと集光光学系２２ｂと、を有する。第１の光源ユニット２１において、光源本体２１ａは、集光光学系２１ｂに対向する。同様に第２の光源ユニット２２において、光源本体２２ａは、集光光学系２２ｂに対向する。

光源本体２１ａ、２２ａは、集光光学系２１ｂ、２２ｂに向けて光を出射する。光源本体２１ａ、２２ａとしては、発光ダイオード光源（ＬＥＤ、light emitting diode）およびレーザ光源などを採用できる。また、光源本体２１ａ、２２ａは、非可視光を出射する装置であってもよい。

第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂは、Ｘ軸方向に沿って並んでいる。集光光学系２１ｂ、２２ｂは、光源本体２１ａ，２２ａから照射された光を反射型デジタル光偏向装置３０の反射制御面３３に集光する。本実施形態の集光光学系２１ｂ、２２ｂは、凹面鏡である。しかしながら、集光光学系２１ｂ、２２ｂは、集光レンズであってもよい。集光光学系２１ｂ、２２ｂは、反射型デジタル光偏向装置３０の反射制御面３３の全面を有効に利用するため、集光サイズを反射制御面３３のサイズにするのがよい。また反射型デジタル光偏向装置３０の反射制御面３３をできるだけ均一に照射可能に構成されていることが好ましい。

第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂの焦点距離は、互いに一致している。また、反射型デジタル光偏向装置３０から第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂまでの距離は、一致している。したがって、第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂの像倍率は一致している。

反射型デジタル光偏向装置３０は、第１および第２の光源ユニット２１、２２から照射された光の一部を反射制御面３３において投影光学系４１に向けて反射する。
図３は、反射型デジタル光偏向装置３０の概略断面図である。反射型デジタル光偏向装置３０は、配列面３４に沿ってマトリックス状に配列された複数の微小なミラー素子（光学素子）３２と、ミラー素子３２の反射面３２ａの前方側に配置された透明なカバー板３６と、を有する。複数のミラー素子３２の反射面３２ａは、全体として反射制御面３３を構成する。なお、本実施形態において配列面３４は、ＸＹ平面と平行な面である。また、回動軸Ｏ３２は、Ｘ軸と平行に延びる。

ミラー素子３２は、回動軸Ｏ３２を中心として傾倒可能である。複数のミラー素子３２は、制御装置１３からの電圧印加により、それぞれ個別にＯＮ傾倒状態およびＯＦＦ傾倒状態が切り替えられる。ミラー素子３２は、ＯＮ傾倒状態において、配列面３４に対してＯＮ傾斜角θｏｎで傾く。また、ミラー素子３２は、ＯＦＦ傾倒状態において、配列面３４に対してＯＦＦ傾斜角θｏｆｆで傾く。ＯＮ傾斜角θｏｎとＯＦＦ傾斜角θｏｆｆは、絶対値が略等しく正負逆転した角度である。

ミラー素子３２は、ＯＮ傾倒状態において、第１および第２の光源ユニット２１、２２から照射された光Ｌｏｎを投影光学系４１に向けて反射する。ＯＮ傾倒状態のミラー素子３２により反射された光Ｌｏｎは、所定の反射パターンを形成する。
また、ミラー素子３２は、ＯＦＦ傾倒状態において、第１および第２の光源ユニット２１、２２から照射された光Ｌｏｆｆを遮光部材３８に向けて出射する。本実施形態において、遮光部材３８は、一対設けられている。なお、各図において、一方の遮光部材３８の図示を省略する。一対の遮光部材３８のうち、一方の遮光部材３８は、第１の光源ユニットから照射されＯＦＦ傾倒状態のミラー素子３２に反射された光を遮光し、他方の遮光部材３８は、第２の光源ユニット２２から照射されＯＦＦ傾倒状態のミラー素子３２に反射された光を遮光する。

反射型デジタル光偏向装置３０は、制御装置１３に接続されている。反射型デジタル光偏向装置３０は、第１および第２の光源ユニット２１、２２により集光された光をＯＮ傾倒状態のミラー素子３２により反射して反射パターンを形成する。反射型デジタル光偏向装置３０は、制御装置１３による電圧印加に応じて、反射パターンを経時的に変化させることができる。

図４は、反射型デジタル光偏向装置３０の正面図であり、反射制御面３３に入射する光を模式的に示す図である。
ここで、反射制御面３３に入射する光の照射領域のうち、第１の光源ユニット２１から出射された光により形成されるものを第１の照射領域Ｓ１とし、第２の光源ユニット２２から出射された光により形成されるものを第２の照射領域Ｓ２とする。本実施形態において、第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂの像倍率は一致している。したがって、第１および第２の照射領域Ｓ１、Ｓ２の照射面積は、ほぼ一致している。
図４に示すように、第１の照射領域Ｓ１と第２の照射領域Ｓ２は、反射制御面３３において全体が互いに重なり合っている。すなわち、第１および第２の光源ユニット２１、２２により反射型デジタル光偏向装置３０に入射する光は、互いに重なり合う。したがって、第１および第２の光源ユニット２１、２２から照射された光により形成される反射パターンは、一致する。

投影光学系４１は、反射型デジタル光偏向装置３０からの光を前方の仮想スクリーンＳＣに照射する。投影光学系４１は、レンズ体４２を有する。図２に示すように、レンズ体４２は、平面状の入射面４４と、凸形状の出射面４３と、を有する。

入射面４４は、反射型デジタル光偏向装置３０に対向して配置されている。反射型デジタル光偏向装置３０から出射された反射パターンは、入射面４４からレンズ体４２の内部に入射する。

出射面４３は、前方を向き、入射面４４から入射した光を前方に投影する。出射面４３は、Ｘ軸方向に並ぶ第１出射領域４３ａおよび第２出射領域４３ｂに区画される。第１出射領域４３ａと第２出射領域４３ｂは、左右対称な形状を有する。第１出射領域４３ａは、第１の光源ユニット２１から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。一方で、第２出射領域４３ｂは、第２の光源ユニット２２から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。図１に示すように、第１および第２出射領域４３ａ、４３ｂからから出射した光は、前方の仮想スクリーンＳＣで重なり合って配光パターンＸを形成する。

レンズ体４２には、切り欠き部４５が設けられている。すなわち、レンズ体４２は、平面視で切り欠かれた形状となっている。切り欠き部４５は、レンズ体４２の−Ｙ軸側に位置する。切り欠き部４５には、第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂが配置されている。
なお、本実施形態では、１つのレンズ体４２により構成される投影光学系４１を例示したが、投影光学系４１は光軸方向に沿って並べられた複数のレンズ体を有していてもよい。

次に、投影モジュール１１の各部の配置についてより詳細に説明する。
図５は、反射型デジタル光偏向装置３０の前方空間を示す斜視図である。図６は、投影モジュール１１の側面図である。また、図７は、投影モジュール１１の平面図である。

図５および図６に示すように、反射型デジタル光偏向装置３０の中心Ｃを通過しミラー素子３２の回動軸Ｏ３２およびＯＮ状態のミラー素子３２の法線方向に平行な第１仮想平面Ｐ１を定義する。第１仮想平面Ｐ１は、Ｘ−Ｚ平面に対してＸ軸周りにＯＮ傾斜角θｏｎだけ傾斜している。第１仮想平面Ｐ１は、反射型デジタル光偏向装置３０の前方の空間を上側領域Ａ１と下側領域Ａ２とに区分する。なお、図５に反射型デジタル光偏向装置３０の配列面３４の法線Ｈ３４とＯＮ状態のミラー素子３２の法線Ｈ１とを図示する。配列面３４の法線Ｈ３４とＯＮ状態のミラー素子３２の法線Ｈ１のなす角度の絶対値は、ＯＮ傾斜角θｏｎとなる。

図５および図７に示すように、反射型デジタル光偏向装置３０の中心Ｃを通過し、第１仮想平面Ｐ１と直行する第２仮想平面Ｐ２を定義する。第２仮想平面Ｐ２は、Ｙ−Ｚ平面と平行な平面である。第２仮想平面Ｐ２は、反射型デジタル光偏向装置３０前方の空間を右側領域Ａ３と左側領域Ａ４とに区分する。

図６に示すように、第１および第２の光源ユニット２１、２２の光源本体２１ａ、２２ａおよび集光光学系２１ｂ、２２ｂは、第１仮想平面Ｐ１で区画される一方側の領域（下側領域Ａ２）に配置される。また、投影光学系４１は、第１仮想平面Ｐ１で区画される他方側の領域（上側領域Ａ１）に配置される。

図７に示すように、第１の光源ユニット２１の光源本体２１ａおよび集光光学系２１ｂは、左側領域Ａ４に位置する。一方で、第２の光源ユニット２２の光源本体２２ａおよび集光光学系２２ｂは、右側領域Ａ３に位置する。
また、投影光学系４１の第１出射領域４３ａは、右側領域Ａ３に位置し、第２出射領域４３ｂは、左側領域Ａ４に位置する。

図１に戻って、車両用灯具１０の構成について説明する。
撮像装置１５は、車両の前方を撮像して処理することで、車両の前方に存在する物体の位置や大きさなどを検知して、検知状況を制御部５１に伝達する物体検知部５２を有している。

制御装置１３は、各種の配光パターンの制御情報などが予め設定されたメモリ５３と、メモリ５３からの情報や撮像装置１５からの信号に基づいて制御信号を生成する制御部５１と、制御信号に基づいて反射型デジタル光偏向装置３０を駆動する駆動部５４と、を有している。

制御装置１３は、車両の走行環境に応じて反射型デジタル光偏向装置３０のミラー素子３２の傾倒態様を制御する。また、制御装置１３は、物体検知部５２の検知状況に基づいて、反射型デジタル光偏向装置３０の各ミラー素子３２の傾倒態様を制御することで配光パターンを形成する。

本実施形態によれば、第１および第２の光源ユニット２１、２２から照射された光が、反射型デジタル光偏向装置３０の反射制御面３３で互いに重ね合わされる。そのため反射型デジタル光偏向装置３０により車両用灯具１０の照射領域の形状を変化できる上に、複数の配光パターンを重ねることで照度を増加できるため照射領域の各部の照度を大きく変化させることが可能である。

また、本実施形態によれば、第１および第２の光源ユニット２１、２２から照射された光は、反射型デジタル光偏向装置３０の反射制御面３３で互いに重ねあわされて、１つの反射パターンを共有する。したがって、複数の反射型デジタル光偏向装置３０を必要とせず簡素で安価な車両用灯具１０を実現できる。

また、本実施形態によれば、第１仮想平面Ｐ１で区画される下側領域Ａ２に第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂが配置され、上側領域Ａ１に投影光学系４１が配置される。これにより、ミラー素子３２の回転方向に対して一方側からミラー素子３２に光を入光させ、他方側に反射させる構成を実現できる。したがって、ミラー素子３２の回転に伴う反射角の変動を大きくすることができ、ミラー素子３２のＯＮ傾倒状態とＯＦＦ傾倒状態に係る反射パターンの形成をより明確に行うことができる。
なお、本明細書において、投影光学系４１が上側領域Ａ１に配置されるものとして説明した。しかしながら、投影光学系４１の有効な出射面（すなわち、実際に光路が通過する出射面）が、上側領域Ａ１に配置されていれば、上述の効果を奏することができる。

また、本実施形態によれば、第２仮想平面Ｐ２で区画される左側領域Ａ４に第１の光源ユニット２１の集光光学系２１ｂが配置され、右側領域Ａ３に第２の光源ユニット２２の集光光学系２２ｂが配置される。これにより、第１および第２の光源ユニット２１、２２をミラー素子３２の回動軸Ｏ３２方向にずらして配置することができる。したがって、第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂを、ともに反射型デジタル光偏向装置３０に近づけて配置でき、第１および第２の光源ユニット２１、２２の集光光学系２１ｂ、２２ｂにより、反射型デジタル光偏向装置３０に確実に光を集光できる。
なお、本実施形態では、２つの光源ユニット（第１および第２の光源ユニット２１、２２）を有する場合を例示したが、車両用灯具１０は、３以上の光源ユニットを有していてもよい。この場合、３以上の光源ユニットのうち、少なくとも２つが、上述の位置関係を満たしていれば上述の効果を奏することができる。

また、本実施形態によれば、投影光学系４１に切り欠き部４５が設けられ、切り欠き部４５に集光光学系２１ｂ、２２ｂが配置されている。これにより、集光光学系２１ｂ、２２ｂと投影光学系４１とを近づけて配置することが可能となり、コンパクトな車両用灯具１０を実現できる。

また、本実施形態によれば、車両の走行環境に応じてミラー素子３２の傾倒態様を制御する制御部５１を備え、さまざまな配光パターンを選択して実現でき、周囲の状況に適した配光を行うことができる。また、本実施形態によれば、制御部５１が、物体検知部５２の検知状況に接続されている場合には、物体検知部の検知状況に基づいて配光パターンを形成できる。

（第１実施形態の変形例１および変形例２）
図８は、上述の実施形態に適用可能な変形例１の投影モジュール１１Ａの模式図であり、図９は、変形例２の投影モジュール１１Ｂの模式図である。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

図８に示す変形例１の投影モジュール１１Ａは、第１の光源ユニット２１と、第２の光源ユニット２２Ａと、反射型デジタル光偏向装置３０と、投影光学系４１と、を有する。
変形例１において、第１の光源ユニット２１は、発光ダイオード光源から構成される光源本体２１ａと集光光学系２１ｂと、を有する。一方で、第２の光源ユニット２２Ａは、レーザ光源からなる光源本体２２Ａａと集光光学系２２ｂと、を有する。
一般的にレーザ光源は、発光ダイオード光源と比較して、発光点が小さく光の密度が高い（高輝度）。変形例１の構成によれば、第１の光源ユニット２１に発光ダイオード光源を用いることで、第１の光源ユニット２１により形成される配光パターンをワイド配光とすることができる。一方で、第２の光源ユニット２２Ａにレーザ光源を用いることで、第２の光源ユニット２２Ａにより形成される配光パターンで高照度のスポット配光を実現できる。

図９に示す変形例２の投影モジュール１１Ｂは、第１の光源ユニット２１と、第２の光源ユニット２２Ｂと、反射型デジタル光偏向装置３０と、投影光学系４１と、を有する。
変形例２において、第１および第２の光源ユニット２１、２２Ｂは、光源本体２１ａ、２２ａと集光光学系２１ｂ、２２Ｂｂと、を有する。第１の光源ユニット２１の集光光学系２１ｂの曲率半径は、第２の光源ユニット２２Ｂの集光光学系２２Ｂｂの曲率半径より大きい。このため、第１の光源ユニット２１の集光光学系２１ｂの像倍率は、第２の光源ユニット２２Ｂの集光光学系２２Ｂｂの像倍率より大きい。
変形例２の構成によれば、第２の光源ユニット２２Ｂは、第１の光源ユニット２１に対して、より小さい像倍率により集光して反射型デジタル光偏向装置３０に光を照射できる。

図１０は、変形例１および変形例２において、反射型デジタル光偏向装置３０の正面図であり、反射制御面３３に入射する光を模式的に示す図である。図１０において、第１の光源ユニット２１から出射された光により形成されるものを第１の照射領域Ｓ１とし、第２の光源ユニット２２Ａ、２２Ｂから出射された光により形成されるものを第２の照射領域Ｓ２とする。

変形例１および変形例２において、第１の光源ユニット２１により反射型デジタル光偏向装置３０に入射する光の第１の照射領域Ｓ１の面積が、第２の光源ユニット２２Ａ、２２Ｂにより反射型デジタル光偏向装置３０に入射する光の第２の照射領域Ｓ２の面積より大きい。第２の照射領域Ｓ２は、第１の照射領域Ｓ１の内側に包含される。変形例１および変形例２において形成される反射パターンには、第２の照射領域Ｓ２に対応して局所的に輝度が高い部分が形成される。これにより、変形例１および変形例２の投影モジュール１１Ａ、１１Ｂは、局所的に照度を高めた配光パターンを前方に投影する。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態の車両用灯具１１０の投影モジュール１１１の斜視図である。
第２実施形態の投影モジュール１１１は、第１実施形態と比較して、３つの光源ユニットを有する点が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

投影モジュール１１１は、第１の光源ユニット１２１と、第２の光源ユニット１２２と、第３の光源ユニット１２３と、反射型デジタル光偏向装置３０と、投影光学系１４１と、を有する。

第１、第２および第３の光源ユニット１２１、１２２、１２３は、それぞれ光源本体１２２ａ、１２２ａ、１２３ａと集光光学系１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂとを有する。第１および第２の光源ユニット１２１、１２２の集光光学系１２１ｂ、１２２ｂは、Ｘ軸方向（すなわち、ミラー素子３２の回動軸方向）に沿って並んでいる。第３の光源ユニット１２３の集光光学系１２３ｂは、Ｘ軸方向に沿って第１および第２の光源ユニット１２１、１２２の集光光学系１２１ｂ、１２２ｂの間に位置する。また、第３の光源ユニット１２３の集光光学系１２３ｂは、第１および第２の光源ユニット１２１、１２２の集光光学系１２１ｂ、１２２ｂより若干下方側位置している。

投影光学系１４１は、レンズ体１４２を有する。また、レンズ体１４２は、平面状の入射面１４４と、凸形状の出射面１４３と、を有する。出射面１４３は、第１出射領域１４３ａ、第２出射領域１４３ｂおよび第３出射領域１４３ｃに区画される。第１出射領域１４３ａ、第３出射領域１４３ｃおよび第２出射領域１４３ｂは、Ｘ軸方向に沿ってこの順に並ぶ。すなわち、第３出射領域１４３ｃは、第１および第２出射領域１４３ａ、１４３ｂの間に位置する。第１出射領域１４３ａは、第１の光源ユニット１２１から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。第２出射領域１４３ｂは、第２の光源ユニット１２２から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。同様に、第３出射領域１４３ｃは、第３の光源ユニット１２３から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。第１〜第３出射領域１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃからから出射した光は、前方の仮想スクリーンＳＣで重なり合って配光パターンを形成する。

本実施形態の車両用灯具１１０は、３つの光源ユニット１２１、１２２、１２３を有する。これにより、３以上の光源ユニットを用いて形成された３以上の配光パターンを重ねることで、２つの光源ユニットを有する場合と比較して、配光パターンの照度をさらに増加した車両用灯具１１０を提供できる。なお、本実施形態では、３つの光源ユニット１２１、１２２、１２３を有する車両用灯具１１０を例示したが、さらに光源ユニットを増加させてもよい。

また、上述の車両用灯具１１０において、第１〜第３の光源ユニット１２１、１２２、１２３のうち、少なくとも１つが非可視光を照射する、構成であってもよい。この場合には、非可視光を照射する光源ユニットから照射する光を、前方のセンシングに用いることができる。また、前方をセンシングするための非可視光照射装置を別途設ける必要がなく、安価なセンシング装置を実現できる。

（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態の車両用灯具２１０の投影モジュール２１１の斜視図である。
第３実施形態の投影モジュール２１１は、第１実施形態と比較して、光源ユニットの配置が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

投影モジュール２１１は、第１の光源ユニット２２１と、第２の光源ユニット２２２と、反射型デジタル光偏向装置３０と、投影光学系２４１と、を有する。

第１および第２の光源ユニット２２１、２２２は、それぞれ光源本体２２１ａ、２２２ａと集光光学系２２１ｂ、２２２ｂとを有する。第１および第２の光源ユニット２２１、２２２の集光光学系２２１ｂ、２２２ｂは、上下方向（Ｙ軸方向）に沿って並んでいる。第１の光源ユニット２２１の集光光学系２２１ｂは、第２の光源ユニット２２２の集光光学系２２２ｂより下方に位置する。

投影光学系２４１は、レンズ体２４２を有する。また、レンズ体２４２は、平面状の入射面２４４と、凸形状の出射面２４３と、を有する。出射面２４３は、Ｙ軸方向に沿って並ぶ第１出射領域２４３ａおよび第２出射領域２４３ｂに区画される。第１出射領域２４３ａは、第１の光源ユニット２２１から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。第２出射領域２４３ｂは、第２の光源ユニット２２２から出射され反射型デジタル光偏向装置３０で形成された反射パターンを出射する。第１および第２出射領域２４３ａ、２４３ｂからから出射した光は、前方の仮想スクリーンＳＣで重なり合って配光パターンを形成する。

次に、本実施形態の第１および第２の光源ユニット２２１、２２２の集光光学系２２１ｂ、２２２ｂと反射型デジタル光偏向装置３０との位置関係について図５を基に説明する。図５に示されるように、反射型デジタル光偏向装置３０の前方には、第１仮想平面Ｐ１と第２仮想平面Ｐ２とが定義される。
本実施形態において、第１および第２の光源ユニット２２１、２２２の集光光学系２２１ｂ、２２２ｂは、第１仮想平面Ｐ１で区画される一方側の領域（下側領域Ａ２）に配置される。また、第１および第２の光源ユニット２２１、２２２は、第２仮想平面Ｐ２上に配置されている。さらに、投影光学系２４１は、第１仮想平面Ｐ１で区画される他方側の領域（上側領域Ａ１）に配置される。
本実施形態によれば、第２仮想平面Ｐ２に沿って、第１および第２の光源ユニット２２１、２２２の集光光学系２２１ｂ、２２２ｂと、投影光学系２４１を並べて配置することができる。したがって、第２仮想平面Ｐ２と直交する方向（すなわち、回動軸方向）に各部材をコンパクトに配置することが可能となり、小寸法な車両用灯具２１０を実現できる。
なお、本実施形態では、２つの光源ユニット（第１および第２の光源ユニット２２１、２２２）を有する場合を例示したが、車両用灯具１０は、３以上の光源ユニットを有していてもよい。この場合、３以上の光源ユニットのうち、少なくとも２つが、上述の関係を満たしていればコンパクト化に一定の寄与を果たすことができる。

（第４実施形態）
図１３および図１４は、第４実施形態の車両用灯具３１０の投影モジュール３１１の斜視図である。図１３には、第１の光源ユニット３２１から照射された光の光路が図示されている。また、図１４には、第２の光源ユニット３２２から照射された光の光路が図示されている。
第４実施形態の投影モジュール３１１は、第１実施形態と比較して、光源ユニットおよび投影光学系の構成が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

投影モジュール３１１は、第１の光源ユニット３２１と、第２の光源ユニット３２２と、反射型デジタル光偏向装置３０と、投影光学系３４１と、を有する。

第１および第２の光源ユニット３２１、３２２は、それぞれ光源本体３２２ａ、３２２ａと集光光学系３２１ｂ、３２２ｂとを有する。第１および第２の光源ユニット３２１、３２２の集光光学系３２１ｂ、３２２ｂは、上下方向（Ｙ軸方向）に沿って並んでいる。第１の光源ユニット３２１の集光光学系３２１ｂは、第２の光源ユニット３２２の集光光学系３２２ｂより下方に位置する。

投影光学系３４１は、レンズ体３４２を有する。また、レンズ体３４２は、平面状の入射面３４４と、凸形状の出射面３４３と、を有する。また、レンズ体３４２には、切り欠き部３４５が設けられている。すなわち、レンズ体３４２は、平面視で切り欠かれた形状となっている。切り欠き部３４５は、レンズ体３４２の−Ｙ軸側および−Ｘ軸側にそれぞれ位置する。切り欠き部３４５には、第１および第２の光源ユニット３２１、３２２の集光光学系３２１ｂ、３２２ｂが配置されている。

次に、本実施形態の第１および第２の光源ユニット３２１、３２２の集光光学系３２１ｂ、３２２ｂと反射型デジタル光偏向装置３０との位置関係について図５を基に説明する。図５に示されるように、反射型デジタル光偏向装置３０の前方には、第１仮想平面Ｐ１と第２仮想平面Ｐ２とが定義される。本実施形態において、第１および第２の光源ユニット３２１、３２２の集光光学系３２１ｂ、３２２ｂは、右側領域Ａ３に配置される。また、第１の光源ユニット３２１の集光光学系３２１ｂは、下側領域Ａ２に配置され、第２の光源ユニット３２２の集光光学系３２２ｂは、上側領域Ａ１に配置されている。さらに、投影光学系３４１は、上側領域Ａ１および左側領域Ａ４の重畳する領域に配置されている。
本実施形態によれば、第１および第２の光源ユニット３２１、３２２および投影光学系３４１を、反射型デジタル光偏向装置３０の前方に、コンパクトに配置することが可能となる。これにより、車両用灯具３１０の小型化を図ることができる。

（第５実施形態）
図１５は、第５実施形態の車両用灯具４１０の概略を示す模式図である。
第５実施形態の車両用灯具４１０は、２つの投影モジュール１１と、図示略の制御装置１３および撮像装置１５を有する。本実施形態の車両用灯具４１０は、投影モジュール１１が２つ有する点が、第１実施形態と異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

車両用灯具４１０は、２つの投影モジュール１１により前方の仮想スクリーンＳＣに形成される配光パターンは、互いに重なり合って１つの配光パターンＸが形成される。そのため反射型デジタル光偏向装置３０より車両用灯具４１０の照射領域の形状を変化できる上に、複数の配光パターンを重ねることで照度を増加できる。これにより配光パターンＸ内の各部の照度分布を自由に変化させることが可能である。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述の実施形態のうち、２つの光源ユニット（第１および第２の光源ユニット）を有する実施形態において、さらに別の光源ユニット（第３、第４・・・の光源ユニット）を追加する構成を採用してもよい。

１０，１１０，２１０，３１０，４１０…車両用灯具
２１，１２１，２２１，３２１…第１の光源ユニット
２２，２２Ａ，２２Ｂ，１２２，２２２，３２２…第２の光源ユニット
２１ａ，２２ａ，２２Ａａ，１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，２２１ａ，２２２ａ，３２１ａ，３２２ａ…光源本体
２１ｂ，２２ｂ，２２Ｂｂ，１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ，３２１ｂ，３２２ｂ…集光光学系
３０…反射型デジタル光偏向装置
３２…ミラー素子
４１，１４１，２４１，３４１…投影光学系
４２，１４２，２４２，３４２…レンズ体
５１…制御部
５２…物体検知部
Ｃ…中心
Ｈ１…法線
Ｏ３２…回動軸
Ｐ１…第１仮想平面
Ｐ２…第２仮想平面

Claims (12)

1. 車両の前方を照射する車両用灯具であって、
   光源本体と前記光源本体から照射された光を集光する集光光学系とをそれぞれ有する第１および第２の光源ユニットと、
   回動軸を中心として傾倒可能でありそれぞれ個別にＯＮ傾倒状態およびＯＦＦ傾倒状態が切り替えられる複数のミラー素子を配列して構成され、前記第１および第２の光源ユニットにより集光された光をＯＮ傾倒状態の前記ミラー素子により反射して反射パターンを形成する反射型デジタル光偏向装置と、
   前記反射型デジタル光偏向装置で反射された光を前方に照射する投影光学系と、
   を備え、
   第１および第２の光源ユニットにより前記反射型デジタル光偏向装置に入射する光が、互いに重なり合っている、
   車両用灯具。
2. 前記第１の光源ユニットにより前記反射型デジタル光偏向装置に入射する光の照射領域の面積が、前記第２の光源ユニットにより前記反射型デジタル光偏向装置に入射する光の照射領域の面積より大きい、
   請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１の光源ユニットの前記光源本体が、発光ダイオード光源であり、
   前記第２の光源ユニットの前記光源本体が、レーザ光源である、
   請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記第１の光源ユニットの前記集光光学系の像倍率が、前記第２の光源ユニットの前記集光光学系の像倍率より大きい、
   請求項２に記載の車両用灯具。
5. 前記反射型デジタル光偏向装置の中心を通過し前記ミラー素子の回動軸およびＯＮ状態の前記ミラー素子の法線方向に平行な第１仮想平面を設定し、
   前記第１仮想平面で区画される一方側の領域に前記第１および第２の光源ユニットの前記集光光学系が配置され、他方側の領域に前記投影光学系が配置される、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具。
6. 前記反射型デジタル光偏向装置の中心を通過し前記第１仮想平面と直交する第２仮想平面を設定し、
   前記第２仮想平面で区画される一方側の領域に前記第１の光源ユニットの前記集光光学系が配置され、他方側の領域に前記第２の光源ユニットの前記集光光学系が配置される、
   請求項５に記載の車両用灯具。
7. 前記反射型デジタル光偏向装置の中心を通過し前記第１仮想平面と直交する第２仮想平面を設定し、
   前記第２仮想平面上に、前記第１および第２の光源ユニットの前記集光光学系が配置される、
   請求項５に記載の車両用灯具。
8. 前記投影光学系が、平面視で切り欠かれた形状のレンズ体を有し、
   前記切り欠かれた部分に前記集光光学系が配置される、
   請求項１〜７の何れか一項に記載の車両用灯具。
9. 光源本体と前記光源本体から照射された光を集光する集光光学系とをそれぞれ有する３以上の光源ユニットを有する、
   請求項１〜８の何れか一項に記載の車両用灯具。
10. 複数の前記光源ユニットのうち、少なくとも１つが非可視光を照射する、
    請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用灯具。
11. 前記車両の走行環境に応じて前記反射型デジタル光偏向装置の前記ミラー素子の傾倒態様を制御する制御部と、を備える、
    請求項１〜１０の何れか一項に記載の車両用灯具。
12. 前記車両の前方に存在する物体を検知する物体検知部を備え、
    前記制御部が、前記物体検知部の検知状況に基づいて前記反射型デジタル光偏向装置の前記ミラー素子の傾倒態様を制御する、
    請求項１〜１１の何れか一項に記載の車両用灯具。

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