JP2018106959A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源数を抑制しつつ簡単な構成で配光を多様に可変でき且つ照明の配置自由度が高い車両用照明装置を提供する。【解決手段】車両用照明装置１は、光源としての発光ダイオード２０と、発光ダイオード２０からの光を入射側端部８１から入射させ、出射側端部８２へ導光して出射する光ファイバ８０と、車体Ａの所定箇所に配置され、光ファイバ８０の出射側端部８２から出射された光を入射させて照明光を出射する照明光学系としての照明レンズ９０と、発光ダイオード２０と光ファイバ８０の入射側端部８１との間に配置され、発光ダイオード２０からの光の透過状態を可変する複数の液晶素子４１を配列してなる光シャッタとしての液晶シャッタ４０と、液晶シャッタ４０に対して、各液晶素子４１を光源からの光を透過させる透過モードと光を遮蔽する遮蔽モードとで切り換える制御を行う制御部６０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバを用いた車両用照明装置に関する。

従来、走行状態や自車周囲の車両や歩行者の存在状態などに応じて配光パターンを制御可能な配光可変型の車両用前照灯装置が提案されている。

例えば、特許文献１には、遮光部材としての可動式シェードを、光源の光軸に対して車両左右方向に移動させることにより配光パターンの態様を変化させるようにした車両用前照灯装置が記載されている。

特許文献２には、上記可動式シェードの代わりに液晶シャッタを用いて配光パターンを可変とした車両用前照灯装置が記載されている。この従来技術によれば、可動式シェードを用いた場合と比較して、灯具構成を簡素化することができるという利点がある。

特許文献３には、半導体光源から形成されるビームパターンを有する前照灯システムが記載されている。より詳細には、当該文献に記載された前照灯は、半導体光源の源アレイ及びレンズシステムを有しており、半導体光源からの光は光パイプからなる転送デバイスによってレンズへ転送される。また、源アレイは、自動車が旋回しようとしている自動車の近傍の領域を照明するために、選択的に点灯又は消灯される付加的な半導体光源を含むものである。この従来技術によれば、自動車設計者はレンズシステム及び転送デバイスの放出端を普通の前照灯システム位置の１つに配置されることを要求されるだけで、前照灯システムの残余は他の何処かに配置することができるので、自動車の美的及び機能的設計により多くの柔軟性が与えられることになるという利点がある。

特開２０１０−３６５０号公報 特開２０１１−２３３３０５号公報 特表２００８−５３７３１５号公報

しかしながら、特許文献２に記載の従来技術は、車両前部に取り付けられる灯具内に液晶シャッタを設ける構成であるため、灯具のデザインや配置の自由度が低いという課題がある。

一方、特許文献３に記載の従来技術は、半導体発光素子を選択的に点灯又は消灯することにより配光パターンを形成するので、より多くの配光パターンに対応可能とするためには多数の発光素子から光源を構成する必要があるという課題があり、一方、少数の発光素子で光源を構成した場合は配光パターンの自由度が低くなるという課題がある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、光源数を抑制しつつ簡単な構成で配光を多様に可変でき且つ照明の配置自由度が高い車両用照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、光を出力する光源（２０）と、前記光源からの光を一端（８１）から入射させ、他端（８２）へ導光して出射する光ファイバ（８０）と、車体（Ａ）の所定箇所に配置され、前記光ファイバの前記他端から出射された光を入射させて照明光を出射する照明光学系（９０）とを備えた車両用照明装置（１）であって、前記光源と前記光ファイバの前記一端との間に配置され、前記光源からの光の透過状態を可変する複数の光学素子（４１）を配列してなる光シャッタ（４０）と、前記光シャッタに対して、前記各光学素子を前記光源からの光を透過させる透過モードと前記光を遮蔽する遮蔽モードとで切り換える制御を行う制御部（６０）とを備えている。

この構成によれば、光源が光を出力すると共に、制御部が光シャッタに対して光学素子を透過モードと遮蔽モードとで切り換える制御を行う。光源からの光は、光シャッタにおける透過モードの光学素子を透過して光ファイバの一端に入射し、他端へ導光されて出射され、照明光学系より照明光として出射されることにより、車両の所定箇所における照明が行われる。一方、光源からの光は、光シャッタにおける遮蔽モードの光学素子によって遮蔽され、光ファイバに光が入射されないため、照明光学系から照明光は出射されない。

従って、光源数を抑制しつつ簡単な構成で配光を多様に可変でき且つ照明の配置自由度が高い車両用照明装置を提供することができるという効果を奏する。

すなわち、光シャッタを用いた簡単な構成で光ファイバへの光の入射を制御して車体の所定箇所における照明を可変することができる。また、光源から光ファイバを介して車体各部の照明光学系へ導光し、照明として機能させることができ、光源を車体各部へ配置する必要が無いため、配置やデザインの自由度が向上される。また、光源と照明光学系との間が軽量な光ファイバによって接続され、重量のあるワイヤハーネスを配索する必要が無いため、車両全体の軽量化を図ることができる。また、光源を集中させることによって冷却の集中化が可能となり、光源出力の増大によりエネルギー効率の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、前記照明光学系は、車両前方を照明する前照灯（ＨＬ）として機能するものを含むものであって、運転操作状況、走行状況及び車両周囲状況のうち少なくとも一つを検出する状況検出部（７０）を備え、前記制御部は、前記状況検出部からの検出結果に基づいて配光パターンを求め、前記配光パターンに基づいて前記光シャッタの制御を行う。

この構成によれば、制御部は、状況検出部の検出結果に基づいて配光パターンを求め、その配光パターンに基づいて光シャッタの制御を行うので、車両前方を照明する前照灯として機能する照明光学系から、運転操作状況、走行状況及び車両周囲状況のうち少なくとも一つに応じた配光パターンで照明を行うことができるという効果を奏する。特に、光シャッタによって配光パターンを可変するようにしたので、多数配列した発光ダイオードのオンオフでの配光パターンを形成する従来方式と比較して、発光ダイオードの個数を増加させることなく配光パターンの分解能を向上させることができるという有利な効果を奏する。

請求項３に記載の発明は、前記車体は、高温部材の発熱によって内部空間が高温となる高温部（Ａ１）と、前記高温部以外の低温部（Ａ２，Ａ３）とを有し、前記光源と前記光シャッタと前記制御部とは、いずれも前記低温部に配置されている。

この構成によれば、光源と光シャッタと制御部とは、いずれも、エンジン等の高温部材の発熱によって内部空間が高温となるエンジンルーム等の高温部以外の低温部（車室やトランクルーム）に配置されているので、エンジン等の高温部材からの発熱の影響を受けることを防止できるという効果を奏する。

請求項４に記載の発明は、前記光シャッタは、前記光学素子としての液晶素子をマトリックス状に複数配列してなり、電圧の印加によって前記各液晶素子の光透過率を個別に可変させる液晶シャッタからなる。

この構成によれば、液晶シャッタを用いた簡単且つ安価な構成で光ファイバへの光の入射を制御して車体の所定箇所における照明を可変することができるという効果を奏する。

請求項５に記載の発明は、前記照明光学系は、車両前方を照明する前照灯（ＨＬ）として機能するものと、前記前照灯を除く他の照明（ＲＬ，ＴＬ）として機能するものとを含み、前記光源及び前記光シャッタは、前記前照灯と前記他の照明とで共通に用いられる。

この構成によれば、光源及び光シャッタは、前照灯と他の照明とで共通に用いられるので、車両各部の照明を少ない部品点数で実現することができるという効果を奏する。

請求項６に記載の発明は、前記光源は、１又は複数の発光素子からなり、前記光シャッタにおける前記光学素子の個数及び前記光ファイバの本数は、いずれも前記光源に含まれる前記発光素子の個数よりも多い。

この構成によれば、光シャッタにおける光透過素子の個数及び光ファイバの本数は、いずれも光源に含まれる発光素子の個数よりも多いので、発光素子の個数を低減しつつ、車両の照明を少ない部品点数で実現することができるという効果を奏する。

請求項７に記載の発明は、前記光シャッタは、１本の前記光ファイバに対して１又は複数の前記光学素子が対応付けられている。

この構成によれば、透過モード又は遮蔽モードに個別に切り替えられる１又は複数の光学素子が各光ファイバに対応付けられているため、各光ファイバから出射される光を個別に可変することができる。特に、１本の光ファイバに対して１個の光学素子が対応付けられている場合、光ファイバ毎に照明光を可変することができる。また、１本の光ファイバに対して複数の光学素子が対応付けられている場合、当該光ファイバに対応付けられた複数の液晶素子のうち、透過モードの液晶素子の個数によって出射光の光量が可変されることになる。

本発明の実施形態の車両用照明装置を搭載した車両を模式的に示す側面図である。 本実施形態の車両用照明装置の原理を示す斜視図である。 光源ユニットの概略構成を含む車両用照明装置全体を示す平面図である。 液晶シャッタの概略構成を示す図である。 車載カメラによる車両前方の道路状況の画像例を示す図である。 液晶シャッタにおける液晶素子の遮蔽パターンの一例を示す図である。 図５の道路状況における前照灯の配光イメージを示す図である。 ハイビーム時とロービーム時の液晶シャッタの状態を示す図であり、（Ａ）はハイビーム時を、（Ｂ）はロービーム時をそれぞれ表している。 図８に対応する前照灯の配光イメージを示す図であり、（Ａ）はハイビーム時を、（Ｂ）はロービーム時をそれぞれ表している。

以下、本発明を具体化した車両用照明装置の一実施形態について説明する。

まず、本実施形態の車両用照明装置１の構成について、図１乃至図４を参照しつつ説明する。図１は、車両用照明装置１を搭載した車両を模式的に示す側面図、図２は、車両用照明装置１の原理を示す模式図、図３は、光源ユニット１０の概略構成を含む車両用照明装置１の全体構成を示す平面図、図４は、液晶シャッタ１６の概略構成を示す図である。

車両用照明装置１は、自動車等の車体Ａ前面に搭載されて車両前方を照らす前照灯ＨＬ、車室Ａ２天井に設けられる室内灯ＲＬ及び車体Ａ後尾に設けられる尾灯ＴＬを点灯させる照明装置である。車両用照明装置１は、図１に示すように、光源ユニット１０と、制御部６０と、車載カメラ７０と、光ファイバ８０と、照明レンズ９０とを備えて構成される。

光源ユニット１０は、光を出力して光ファイバ８０へ入射する装置である。光源ユニット１０は、車体Ａにおいて、エンジンの発熱により内部空間が高温（例えば１２０℃以上）となるエンジンルームＡ１以外に設置することが好ましく、車室Ａ２内又はトランクルームＡ３内の適宜個所に設置される。図１は、光源ユニット１０を車室Ａ２内に設置した例を示している。光源ユニット１０は、図２に示すように、発光ダイオード２０と、平行レンズ３０と、液晶シャッタ４０と、マイクロレンズアレイ５０と、これら各部品を収容する筐体１１とを備えて構成される。

発光ダイオード２０は、白色光を出力する半導体発光素子である公知の発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、発光面が基板２１上に実装されている。発光ダイオード２０は、必要とされる光量に応じて、光源ユニット１０に１個又は複数個設けられる。基板２１の発光ダイオード１２とは反対側の面には放熱板２２が当接配置されている。放熱板２２は、熱伝導の良好なアルミニウム等の材質からなる板状部材であって、複数のフィンが筐体１１外部へ延設されており、発光ダイオード２０からの発熱を効率的に放熱可能となっている。発光ダイオード２０は、制御部６０のＬＥＤ制御回路６２によって点灯と消灯の制御が行われる。発光ダイオード２０は、本発明の光源を構成するものである。

平行レンズ３０は、発光ダイオード２０の発光面に対向して配置される光学レンズであって、発光ダイオード２０の発光面から拡散した白色光を屈折させて平行光にする。

液晶シャッタ４０は、電圧の印加によって光の透過率が変化する複数の液晶素子４１がマトリックス状に配列された液晶パネルであって、電気的に接続された制御部６０のシャッタ制御回路６４によって駆動制御される。液晶シャッタ４０は、例えば図４に示すように、縦５×横２４のマトリックス状に配列された１２０個の液晶素子４１を有している。また、液晶シャッタ４０は、図４の左から右へ順に、縦５×横２０の液晶素子４１からなる第１領域４０Ｈが前照灯ＨＬ用、縦５×横２の液晶素子４１からなる第２領域４０Ｒが室内灯ＲＬ用に、同じく縦５×横２の液晶素子４１からなる第３領域４０Ｔが尾灯ＴＬ用にそれぞれ割り当てられている。

液晶シャッタ４０の駆動方式は任意であり、例えば、垂直電界駆動方式ではＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードやＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等を、水平電界駆動方式ではＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードやＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等を用いることができる。液晶シャッタ４０は、制御部６０のシャッタ制御回路６４からの制御信号により各液晶素子４１の配向が変化され、平行レンズ３０から出力された平行光を透過させる透過モードと、平行光を遮蔽する遮光モードとが切り換え可能となっている。液晶シャッタ４０は、本発明の光シャッタを、液晶素子４１は、光学素子をそれぞれ構成するものである。

マイクロレンズアレイ５０は、縦５×横２４＝１２０個のマイクロレンズ５１がマトリックス状に配列されて構成され、各マイクロレンズ５１は、液晶シャッタ４０の反光源側で各液晶素子４１に１対１で対向して配置され、各液晶素子４１を透過した光を集光して各光ファイバ８０へ入射する。

制御部６０は、光源ユニット１０の電子制御を行う装置であって、ＬＥＤ制御回路６２と、シャッタ制御回路６４とを備えて構成され、光源ユニット１０と共に車室Ａ２内に配置される。

ＬＥＤ制御回路６２は、図示しない前照灯スイッチからの点灯信号、消灯信号に基づいて発光ダイオード２０をオンオフする電子制御回路である。

シャッタ制御回路６２は、液晶シャッタ４０を制御する電子制御回路であって、車載カメラ７０からの画像信号、図示しないステアリングセンサからのステアリング信号や車速センサからの車速信号等が入力され、これらの入力信号に基づいて前照灯ＨＬの配光パターンを求め、その配光パターンに基づいて液晶シャッタ４０を制御する。すなわち、シャッタ制御回路６４は、求められた配光パターンに応じて液晶シャッタ４０の各液晶素子４１に印加する電圧を変化させる制御を行い、液晶素子４１毎に透過モードと遮蔽モードとの切り替えを行う。

車載カメラ７０は、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラであって、車室Ａ２内の例えばフロントガラス近傍の天井に設置されて車両前方の画像を撮像する。車載カメラ７０は、制御部６０のシャッタ制御回路６４に信号線７１を介して接続されており、車両前方を撮像した画像信号をシャッタ制御回路６４へ入力するようになっている。車載カメラ７０は、本発明の状況検出部を構成するものである。

光ファイバ８０は、光源ユニット１０から発せられた光を車体Ａ各部の照明位置へ導く導光部材である。光ファイバ８０はとしては、グラスファイバやプラスチックファイバを用いることができる。例えば、車載用として要求される振動、耐熱及び光学性能等に優れたシリコーンファイバを好適に用いることができる。光源ユニット１０と、前照灯ＨＬ、室内灯ＲＬ又は尾灯ＴＬとの間には、各部の光量確保に必要な本数の光ファイバ８０がそれぞれ配設される。各光ファイバ８０は、一端すなわち入射側端部８１が光源ユニット１０の筐体１１内に挿入されて、各マイクロレンズ５１に対向している。また、各光ファイバ８０の他端すなわち出射側端部８２は、前照灯ＨＬ、室内灯ＲＬ又は尾灯ＴＬとして機能する各照明レンズ９０に対向している。

照明レンズ９０は、車体Ａの所定箇所に配置され、光ファイバ８０の出射側端部８２から出射された光Ｌ５を入射させて照明光Ｌ６を出射する光学系であり、入射した光を拡散させて周囲を照明するためのレンズである。照明レンズ９０は、車体Ａ各部に配置されてそれぞれ照明として機能する。車体Ａ前面には、前照灯ＨＬとして機能する照明レンズ９０が縦５×横２０＝１００個、車幅方向へ帯状に配置されている。また、車室Ａ２天井には室内灯ＲＬとして機能する照明レンズ９０が、車体Ａ後部には尾灯ＴＬとして機能する照明レンズ９０が、それぞれ１又は複数個ずつ配置される。照明レンズ９０は、本発明の照明光学系を構成するものである。

次に、上述した構成を有する車両用照明装置１における各部の作用について、図２を参照しつつ説明する。図示しない前照灯スイッチがオンされると、制御部６０のＬＥＤ制御回路６２は、発光ダイオード２０を点灯させる制御を行い、これにより発光ダイオード２０から白色光である出力光Ｌ１が出力される。また、制御部６０のシャッタ制御回路６４は、車載カメラ７０からの画像信号、図示しないステアリングセンサからのステアリング信号や車速センサからの車速信号等の入力信号に基づいて前照灯ＨＬの配光パターンを求め、その配光パターンに基づいて液晶シャッタ４０を制御する。すなわち、シャッタ制御回路６４は、求められた配光パターンに応じて液晶シャッタ４０の各液晶素子４１に印加する電圧を変化させる制御を行い、液晶素子４１毎に透過モードと遮蔽モードとの切り替えを行う。

出力光Ｌ１は、平行レンズ３０によって屈折されて平行光Ｌ２となる。平行光Ｌ２は、液晶シャッタ４０に到達すると、透過モードの液晶素子４１では光の透過が許容され、遮蔽モードの液晶素子４１では光が遮蔽される。図２では、透過モードの液晶素子４１を網掛け無しで示し、遮蔽モードの液晶素子４１を網掛け有りで示している。

透過モードの液晶素子４１を透過した透過光Ｌ３は、マイクロレンズ５１によって集光されて入射光Ｌ４となり、光ファイバ８０の入射側端部８１に入射される。入射光Ｌ４は、光ファイバ８０内を入射側端部８１から出射側端部８２へ導光され、車体Ａ各部に配置された出射側端部８２から出射されて出射光Ｌ５となる。出射光Ｌ５は、車体Ａ各部の照明レンズ９０によって拡散されて照明光Ｌ６となって周囲に照射される。

次に、夜間における道路走行時の具体例を示しつつ、各部の作用について説明する。尚、図示しない前照灯スイッチがオンされ、発光ダイオード２０は制御部６０のＬＥＤ制御回路６２によって点灯制御されているものとする。図５は、車載カメラ７０によって撮像された車両前方の道路状況の画像例を示す図である。図５において、左側の車線を走行する自車Ａの前方には先行車Ｂが走行しており、右側の対向車線では前方から対向車Ｃが接近している。制御部６０のシャッタ制御回路６４は、車載カメラ７０からの画像信号や図示しないステアリングセンサ、車速センサ等からの信号に基づいて、前照灯ＨＬの配光パターンを求める。具体的には、図５の画像において、先行車Ｂ及び対向車Ｃを含む破線で囲まれた２つの領域を遮光領域とする配光パターンを求める。そして、制御部６０のシャッタ制御回路６４は、求められた配光パターンに基づいて、液晶シャッタ４０を制御する。図６は、液晶シャッタ４０における液晶素子４１の遮蔽パターンの一例を示す図である。図７は、図５の道路状況における前照灯ＨＬの配光イメージを示す図である。

前照灯ＨＬに対応付けられた液晶シャッタ４０の第１領域４０Ｈは、制御部６０のシャッタ制御回路６４で求められた配光パターンに基づいて、マトリックス状に配列された液晶素子４１の遮蔽パターンが決定され、各液晶素子４１に透過モードと遮蔽モードとが個別に設定される。すなわち、第１領域４０Ｈは、図６に示すように、網掛けが施された領域Ｚ１、Ｚ２の液晶素子４１が遮蔽モードに設定され、網掛けが施されていないそれ以外の領域の液晶素子４１は透過モードに設定されている。液晶シャッタ４０がこのように制御されることにより、図７に示すように、先行車Ｂと対向車Ｃのみが照射範囲から除外された遮光領域となり且つそれ以外は前照灯ＨＬの照明光によって広く照射される。これにより、先行車Ｂや対向車Ｃを眩惑することなく、夜間走行時の視界を広く確保することが可能となり、道路脇から車道へ飛び出そうとする歩行者や遠くの道路標識等の視認性が向上される。

また、図示しない室内灯スイッチがオフとされている場合、室内灯ＲＬに対応付けられた液晶シャッタ４０の第２領域４０Ｒの各液晶素子４１は、図６で網掛けが施された遮蔽モードに設定されており、室内灯ＲＬは消灯状態となっている。

一方、尾灯ＴＬに対応付けられた液晶シャッタ４０の第３領域４０Ｔの各液晶素子４１は、図６で網掛けが施されていない透過モードに設定されており、尾灯ＴＬは点灯状態となっている。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の車両用照明装置１によれば、光を出力する光源としての発光ダイオード２０と、発光ダイオード２０からの光を一端である入射側端部８１から入射させ、他端である出射側端部８２へ導光して出射する光ファイバ８０と、車体Ａの所定箇所に配置され、光ファイバ８０の出射側端部８２から出射された光を入射させて照明光を出射する照明光学系としての照明レンズ９０と、発光ダイオード２０と光ファイバ８０の入射側端部８１との間に配置され、発光ダイオード２０からの光の透過状態を可変する複数の光学素子としての液晶素子４１を配列してなる光シャッタとしての液晶シャッタ４０と、液晶シャッタ４０に対して、各液晶素子４１を光源からの光を透過させる透過モードと光を遮蔽する遮蔽モードとで切り換える制御を行う制御部６０（具体的にはシャッタ制御回路６４）とを備えている。

この構成によれば、発光ダイオード２０が光を出力すると共に、制御部６０が光シャッタとしての液晶シャッタ４０に対して液晶素子４１を透過モードと遮蔽モードとで切り換える制御を行う。発光ダイオード２０からの光は、液晶シャッタ４０における透過モードの液晶素子４１を透過して光ファイバ８０の入射側端部８１に入射し、出射側端部８２へ導光されて出射され、照明レンズ９０より照明光として出射されることにより、車体の所定箇所における照明が行われる。一方、発光ダイオード２０からの光は、液晶シャッタ４０における遮蔽モードの液晶素子４１によって遮蔽され、光ファイバ８０に光が入射されないため、照明レンズ９０から照明光は出射されない。

従って、光源数を抑えつつ簡単な構成で配光を多様に可変でき且つ照明の配置自由度が高い車両用照明装置１を提供することができるという効果を奏する。

すなわち、液晶シャッタ４０を用いた簡単な構成で光ファイバ８０への光の入射を制御して車体Ａの所定箇所における照明を可変することができる。また、光源である発光ダイオード２０から光ファイバ８０を介して車体Ａ各部の照明レンズ９０へ導光し、照明として機能させることができ、光源である発光ダイオード２０を車体Ａ各部へ配置する必要が無いため、デザインや配置の自由度が向上される。また、発光ダイオード２０を備えた光源ユニット１０と照明レンズ９０との間が軽量な光ファイバ８０によって接続され、重量のあるワイヤハーネスを配索する必要が無いため、車両全体の軽量化を図ることができる。また、光源を集中させることによって冷却の集中化が可能となり、光源である発光ダイオード２０の出力増大によりエネルギー効率の向上を図ることができる。

また、照明レンズ９０は、車両前方を照明する前照灯ＨＬとして機能するものを含むものであって、車両周囲状況を検出する車載カメラ７０を備え、制御部６０は、運転操作状況を検出するステアリングセンサからのステアリング信号及び走行状況を検出する車速センサからの車速信号及び車載カメラ７０からの検出結果である画像信号に基づいて配光パターンを求め、その配光パターンに基づいて液晶シャッタ４０の制御を行う。

この構成によれば、制御部６０は、状況検出部としての車載カメラ７０等の検出結果に基づいて配光パターンを求め、その配光パターンに基づいて液晶シャッタ４０の制御を行うので、車両前方を照明する前照灯ＨＬとして機能する照明レンズ９０から、運転操作状況、走行状況及び車両周囲状況のうち少なくとも一つに応じた配光パターンで照明を行うことができるという効果を奏する。特に、液晶シャッタ４０によって配光パターンを可変するようにしたので、多数配列した発光ダイオードのオンオフでの配光パターンを形成する従来方式と比較して、発光ダイオードの個数を増加させることなく配光パターンの分解能を向上させることができるという有利な効果を奏する。

また、車体Ａは、高温部材の発熱によって内部空間が高温となる高温部であるエンジンルームＡ１と、高温部以外の低温部である車室Ａ２，トランクルームＡ３とを有し、発光ダイオード２０と液晶シャッタ４０と制御部６０とは、いずれも低温部である車室Ａ２に配置されている。

この構成によれば、発光ダイオード２０と液晶シャッタ４０と制御部６０とは、いずれも車体Ａの低温部である車室Ａ２内に配置されているので、高温部材であるエンジン等からの発熱の影響を受けることを防止できるという効果を奏する。また、車室Ａ２内で発光ダイオード２０からの発熱を放熱板２２より効率的に放熱することができる。

また、本実施形態では、本発明の光シャッタが、光学素子としての液晶素子４１をマトリックス状に複数配列してなり、電圧の印加によって各液晶素子４１の光透過率を個別に可変させる液晶シャッタ４０からなる。

この構成によれば、液晶シャッタ４０を用いた簡単且つ安価な構成で光ファイバ８０への光の入射を制御して車体Ａの所定箇所における照明を可変することができるという効果を奏する。

また、照明レンズ９０は、車両前方を照明する前照灯ＨＬとして機能するものと、前照灯ＨＬを除く他の照明である室内灯ＲＬ，尾灯ＴＬとして機能するものとを含み、発光ダイオード２０及び液晶シャッタ４０を含む光源ユニット１０は、前照灯ＨＬと他の照明である室内灯ＲＬ，尾灯ＴＬとで共通に用いられる。

この構成によれば、光源ユニット１０を前照灯ＨＬと室内灯ＲＬ，尾灯ＴＬとで共通化することで、車体Ａ各部の照明を少ない部品点数で実現することができるという効果を奏する。

また、光源は１又は複数の発光ダイオード２０からなり、液晶シャッタ４０における液晶素子４１の個数及び光ファイバ８０の本数は、いずれも光源に含まれる発光ダイオード２０の個数よりも多い。

この構成によれば、発光ダイオード２０の個数を少なく抑えつつ、車体Ａ各部に照明を配置して可変することができるという効果を奏する。

また、液晶シャッタ４０は、１本の光ファイバ８０に対して１個の液晶素子４１が対応付けられている。

この構成によれば、透過モード又は遮蔽モードに個別に切り替えられる１個の液晶素子４１が各光ファイバ８０に対応付けられているため、光ファイバ８０毎に照明光Ｌ６を可変することができる。

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変更を施すことが可能である。

すなわち、上記実施形態では、光シャッタとして液晶シャッタ４０を用いた例を示したが、これには限られない。透過モードと遮蔽モードに切り替えることができる光学素子を配列したものであれば、液晶シャッタ以外の光シャッタを用いる構成としてもよい。また、液晶シャッタ４０として縦５×横２４＝１２０個の液晶素子４１をマトリックス状に配列したものを用いたが、液晶素子４１の個数はこれより多くても少なくても構わない。

また、上記実施形態では、光源として発光ダイオード２０を用いた例を示したが、これには限られない。例えば、光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）以外の半導体発光素子（例えば半導体レーザ等）を用いる構成としてもよく、ハロゲンランプ等の電球を用いる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、照明光学系として、入射した光を拡散させる機能を有する照明レンズ９０を用いた例を示したが、これには限られない。車体Ａ各部において必要とされる照明光を出力可能な光学系であれば、照明光学系として用いることができる。例えば、拡散用レンズと投影レンズとを組み合わせて照明光学系を構成してもよい。

また、上記実施形態では、本発明を前照灯ＨＬ、室内灯ＲＬ及び尾灯ＴＬに適用した例を示したが、これには限られない。例えば、本発明を方向指示器やその他の車体に設けられる照明に適用する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、１本の光ファイバ８０に対して１個の液晶素子４１を対応付ける構成としたが、これには限られない。例えば、１本の光ファイバ８０に対して複数個の液晶素子４１を対応付ける構成としてもよい。この場合、当該光ファイバに対応付けられた複数の液晶素子のうち、透過モードの液晶素子の個数によって出射光の光量が可変されることになる。例えば、１本の光ファイバ８０に対して４個の液晶素子４１を対応付ける構成とした場合、当該光ファイバ８０に対応付けられた４個の液晶素子４１の全部が遮蔽モードの場合には光が完全に遮蔽され、４個の液晶素子４１のいずれかが透過モードに設定されている場合は透過モードの個数（１〜４個）によって出射光の光量が４段階に可変されることになる。

また、上記実施形態では、車体Ａ前面に、前照灯ＨＬとして機能する１００個の照明レンズ９０を車幅方向へ帯状に配置した例を示したが、これには限られない。照明レンズ９０の個数は必要に応じて変更可能であり、また車幅方向へ帯状に配置する構成に代えて、一般的な前照灯と同様に左側と右側とに分けて配置する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、制御部６０のシャッタ制御回路６４が車載カメラ７０からの画像信号等に入力に基づいて配光パターンを求め、その配光パターンに基づいて液晶シャッタ４０を制御する構成としたが、これには限られない。例えば、上記構成に代えて、或いは上記構成に加えて、運転者によるスイッチの手動操作によりハイビームを選択した時は、制御部６０のシャッタ制御回路６４が液晶シャッタ４１における第１領域４０Ｈ全体の液晶素子４１を透過モードとし、ロービームを選択した時は第１領域４０Ｈにおける上２列の領域Ｚ３の液晶素子４１を遮蔽モードとし、残りの下３列の液晶素子４１を透過モードに設定する制御を行うように構成してもよい。図８は、ハイビーム時とロービーム時の液晶シャッタ４０の状態を示す図であり、（Ａ）はハイビーム時を、（Ｂ）はロービーム時をそれぞれ表している。また、図９は、図８に対応する前照灯ＨＬの配光イメージを示す図であり、（Ａ）はハイビーム時を、（Ｂ）はロービーム時をそれぞれ表している。尚、上記例において、室内灯ＲＬは消灯し、尾灯ＴＬは点灯しているものとする。

１ 車両用照明装置
２０ 発光ダイオード（光源、発光素子）
４０ 液晶シャッタ（光シャッタ）
４０Ｈ 第１領域（光シャッタ）
４０Ｒ 第２領域（光シャッタ）
４０Ｔ 第３領域（光シャッタ）
４１ 液晶素子（光学素子）
６０ 制御部
６２ ＬＥＤ制御回路
６４ シャッタ制御回路（制御部）
７０ 車載カメラ（状況検出部）
８０ 光ファイバ
８１ 入射側端部（一端）
８２ 出射側端部（他端）
９０ 照明レンズ（照明光学系）
Ａ 車体
Ａ１ エンジンルーム（高温部）
Ａ２ 車室（低温部）
Ａ３ トランクルーム（低温部）
ＨＬ 前照灯
ＲＬ 室内灯
ＴＬ 尾灯
Ｌ１ 出力光
Ｌ２ 平行光
Ｌ３ 透過光
Ｌ４ 入射光
Ｌ５ 出射光
Ｌ６ 照明光

Claims (7)

1. 光を出力する光源（２０）と、
   前記光源からの光（Ｌ４）を一端（８１）から入射させ、他端（８２）へ導光して出射する光ファイバ（８０）と、
   車体（Ａ）の所定箇所に配置され、前記光ファイバの前記他端から出射された光（Ｌ５）を入射させて照明光（Ｌ６）を出射する照明光学系（９０）と、
   を備えた車両用照明装置（１）であって、
   前記光源と前記光ファイバの前記一端との間に配置され、前記光源からの光（Ｌ２）の透過状態を可変する複数の光学素子（４１）を配列してなる光シャッタ（４０）と、
   前記光シャッタに対して、前記各光学素子を前記光源からの光（Ｌ２）を透過させる透過モードと前記光を遮蔽する遮蔽モードとで切り換える制御を行う制御部（６０）と、
   を備えた車両用照明装置。
2. 前記照明光学系は、車両前方を照明する前照灯（ＨＬ）として機能するものを含むものであって、
   運転操作状況、走行状況及び車両周囲状況のうち少なくとも一つを検出する状況検出部（７０）を備え、
   前記制御部は、前記状況検出部からの検出結果に基づいて配光パターンを求め、前記配光パターンに基づいて前記光シャッタの制御を行う請求項１に記載の車両用照明装置。
3. 前記車体は、高温部材の発熱によって内部空間が高温となる高温部（Ａ１）と、前記高温部以外の低温部（Ａ２，Ａ３）とを有し、
   前記光源と前記光シャッタと前記制御部とは、いずれも前記低温部に配置されている請求項１又は２に記載の車両用照明装置。
4. 前記光シャッタは、前記光学素子としての液晶素子をマトリックス状に複数配列してなり、電圧の印加によって前記各液晶素子の光透過率を個別に可変させる液晶シャッタからなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用照明装置。
5. 前記照明光学系は、車両前方を照明する前照灯（ＨＬ）として機能するものと、前記前照灯を除く他の照明（ＲＬ，ＴＬ）として機能するものとを含み、
   前記光源及び前記光シャッタは、前記前照灯と前記他の照明とで共通に用いられる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用照明装置。
6. 前記光源は、１又は複数の発光素子からなり、
   前記光シャッタにおける前記光学素子の個数及び前記光ファイバの本数は、いずれも前記光源に含まれる前記発光素子の個数よりも多い請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用照明装置。
7. 前記光シャッタは、１本の前記光ファイバに対して１又は複数の前記光学素子が対応付けられている請求項６に記載の車両用照明装置。

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