JP2021140936A - Vehicular headlamp - Google Patents

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Norikatsu Myojin
紀勝 明神
敏光 渡辺
Toshimitsu Watanabe
敏光 渡辺
康彦 國井
Yasuhiko Kunii
康彦 國井
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Abstract

To provide a vehicular headlamp that suppresses variation in image height related to a scanning-directional position of a scanning light beam.SOLUTION: A vehicular headlamp 10 comprises a correction lens 19 between a light deflector 18 and a phosphor plate 23. The correction lens 19 has its optical axis aligned with a center optical axis 33 as the optical axis of a scanning light beam Cb emitted from a mirror 101 when the mirror 101 faces the front of the light deflector 18. The correction lens 19 decreases in refracting power radially with the distance from the center optical axis 33 in a center emission range set on an emission side of the correction lens 19 so as to include a part where the center optical axis 33 passes through the correction lens 19.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、走査光ビームを使って車両前方の照射領域を照射する車両用前照灯に関する。 The present invention relates to a vehicle headlight that irradiates an irradiation area in front of the vehicle using a scanning light beam.

特許文献1は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の光偏向器により走査光ビームを生成し、該走査光ビームにより車両前方の照射領域を照射する車両用前照灯を開示する。該車両用前照灯によれば、光源からの光ビームを光偏向器のミラーに入射させるとともに、該ミラーを回転軸の回りに往復回動させて、生成した走査光ビームを光偏向器から出射する。そして、走査光ビームは、蛍光体粒子により波長変換されてから、投射レンズを経て、車両前方の照射領域を向けて出射される。 Patent Document 1 discloses a vehicle headlight that generates a scanning light beam by a light deflector of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and irradiates an irradiation region in front of the vehicle with the scanning light beam. According to the vehicle headlight, a light beam from a light source is incident on a mirror of an optical deflector, and the mirror is reciprocated around a rotation axis to generate a scanning light beam from the optical deflector. Exit. Then, the scanning light beam is wavelength-converted by the phosphor particles, and then is emitted toward the irradiation region in front of the vehicle through the projection lens.

特開2015−138735号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-138735

特許文献1の車両用前照灯の問題点は、次のとおりである。
(a)光偏向器のミラーの回動角が回動角範囲の中心である時に出射する走査光ビームの走査角を0°と定義すると、照射領域に生成される像高は、走査角の絶対値に比例する。このため、中心部の像と端部の像との像高は、原映像では等しくても、再生像では差が出てしまう。すなわち、再生品質が低下する。
The problems of the vehicle headlights of Patent Document 1 are as follows.
(A) If the scanning angle of the scanning light beam emitted when the rotation angle of the mirror of the optical deflector is the center of the rotation angle range is defined as 0 °, the image height generated in the irradiation region is the scanning angle. It is proportional to the absolute value. Therefore, even if the image heights of the central image and the edge image are the same in the original image, there is a difference in the reproduced image. That is, the reproduction quality is deteriorated.

(b)走査照射領域が、回転軸の回りに往復回動する光偏向器のミラーにより生成される結果、走査速度は、照射領域の水平方向中央部で速く、水平方向端部で遅くなる。この結果、照射領域において水平方向の中央部の照度が不十分になる。 (B) As a result of the scanning irradiation region being generated by the mirror of the optical deflector that reciprocates around the rotation axis, the scanning speed is high at the horizontal center portion of the irradiation region and slow at the horizontal end portion. As a result, the illuminance in the central portion in the horizontal direction becomes insufficient in the irradiation region.

本発明の目的は、第1に走査光ビームの走査方向の位置に関係する像高の変化を制御し、第2に走査光ビームの走査方向の位置に関係する走査速度を適切に増減する車両用前照灯を提供することである。 An object of the present invention is firstly to control a change in image height related to the position of the scanning light beam in the scanning direction, and secondly to appropriately increase or decrease the scanning speed related to the position of the scanning light beam in the scanning direction. To provide headlights for use.

本発明の車両用前照灯は、
発射光ビームとしての光ビームを発射する光源と、
前記光源から入射する前記発射光ビームを反射するミラーと、該ミラーを回転軸の回りに往復回動させて前記ミラーから走査光ビームを出射させるアクチュエータとを有する光偏向器と、
前記光偏向器からの前記走査光ビームを蛍光体により波長変更するとともに、波長変更後の前記走査光ビームの走査により映像が生成される映像面を有する蛍光体プレートと、
前記蛍光体プレートの前記映像面の前記映像を車両の前方の照射領域に投射する投射部と、
前記回転軸の回りの前記ミラーの往復回動の中心回動位置に対応する中心走査角で出射する中心走査光ビームの光路の光軸としての中心光軸に光軸を揃え、前記光偏向器から入射する前記走査光ビームを補正して前記蛍光体プレートの前記映像面に出射する補正光学部材と、
を備え、
前記補正光学部材の屈折力は、前記中心光軸が前記補正光学部材を通過する部分を少なくとも含むように前記補正光学部材の出射側に設定された中央出射範囲では、前記中心光軸から径方向に離れるに従って減少するように、設定されている。
The vehicle headlight of the present invention
A light source that emits a light beam as an emission light beam,
An optical deflector having a mirror that reflects the emitted light beam incident from the light source, and an actuator that reciprocates the mirror around a rotation axis to emit a scanning light beam from the mirror.
A phosphor plate having an image plane in which the wavelength of the scanning light beam from the light deflector is changed by a phosphor and an image is generated by scanning the scanning light beam after the wavelength change.
A projection unit that projects the image on the image surface of the phosphor plate onto the irradiation area in front of the vehicle, and
The optical deflector is aligned with the central optical axis as the optical axis of the optical path of the central scanning light beam emitted at the central scanning angle corresponding to the central rotation position of the reciprocating rotation of the mirror around the rotation axis. A correction optical member that corrects the scanning light beam incident from the light beam and emits the scanning light beam onto the image plane of the phosphor plate.
With
The refractive power of the correction optical member is in the radial direction from the central optical axis in the central emission range set on the emission side of the correction optical member so that the central optical axis includes at least a portion passing through the correction optical member. It is set to decrease as you move away from.

本発明によれば、補正光学部材の屈折力は、中心光軸が補正光学部材を通過する部分を少なくとも含むように補正光学部材の出射側に設定された中央出射範囲分では、径方向に中心光軸から離れるに従って減少するように、設定される。これにより、走査光ビームの走査方向の位置に関係する像高の変化を抑制することができる。 According to the present invention, the refractive power of the correction optical member is centered in the radial direction in the central emission range set on the emission side of the correction optical member so that the central optical axis includes at least a portion passing through the correction optical member. It is set to decrease as it moves away from the optical axis. This makes it possible to suppress changes in the image height related to the position of the scanning light beam in the scanning direction.

好ましくは、本発明の車両用前照灯において、
前記回転軸の回りのミラーの単位回動角に対する前記蛍光体プレートの前記映像面における走査方向の光スポットの移動量を移動比率としたとき、
前記移動比率は、前記光スポットが前記中心光軸と前記映像面との交点を少なくとも含む中央映像範囲では、前記光スポットが前記交点から離れた位置にあるときほど、小さくなるように、前記補正光学部材が設定されている。
Preferably, in the vehicle headlight of the present invention,
When the movement amount of the light spot in the scanning direction on the image plane of the phosphor plate with respect to the unit rotation angle of the mirror around the rotation axis is defined as the movement ratio.
The movement ratio is corrected so that the movement ratio becomes smaller as the light spot is located farther from the intersection in the central image range including at least the intersection of the central optical axis and the image plane. The optical member is set.

本発明によれば、移動比率は、光スポットが中心光軸と映像面との交点を少なくとも含む中央映像範囲では、光スポットが交点から離れた位置にあるときほど、小さくなるように、補正光学部材が設定されている。これにより、映像面において中心光軸との交点の近傍範囲の走査光ビームの走査速度が低下し、該近傍範囲に対応する照射領域の領域部分の照度を高くすることができる。 According to the present invention, the movement ratio is corrected so that the movement ratio becomes smaller as the light spot is located farther from the intersection in the central image range including at least the intersection of the central optical axis and the image plane. The members are set. As a result, the scanning speed of the scanning light beam in the vicinity of the intersection with the central optical axis on the image plane is reduced, and the illuminance of the region portion of the irradiation region corresponding to the vicinity can be increased.

好ましくは、本発明の車両用前照灯において、
前記補正光学部材は、それぞれ前記光偏向器側及び前記蛍光体プレート側に配設された第1及び第2レンズを含み、
前記第1レンズは、走査方向の前記走査光ビームの径を拡大し、
前記第2レンズは、走査方向の前記走査光ビームの径を縮小する。
Preferably, in the vehicle headlight of the present invention,
The correction optical member includes first and second lenses arranged on the light deflector side and the phosphor plate side, respectively.
The first lens enlarges the diameter of the scanning light beam in the scanning direction.
The second lens reduces the diameter of the scanning light beam in the scanning direction.

本発明によれば、補正光学部材に対して光偏向器側及び蛍光体プレート側の焦点距離を短縮させて、蛍光体プレート上の光スポットを小さくすることができる。 According to the present invention, the focal lengths on the light deflector side and the phosphor plate side with respect to the correction optical member can be shortened, and the light spot on the phosphor plate can be reduced.

好ましくは、本発明の車両用前照灯において、
前記補正光学部材から出射した前記走査光ビームが前記映像面に矩形の照射領域を生成するときに、該矩形の照射領域を第1図形とし、
前記中心光軸上において前記映像面と同一位置にあり、前記中心光軸に対して垂直な投影面を設定し、
前記第1図形を前記中心光軸の方向に前記投影面に投影した投影図形を第2図形とし、
前記補正光学部材から出射した前記走査光ビームが前記投影面に生成する走査領域を第3図形とし、
前記第3図形の大きさ及び形状が前記第2図形の大きさ及び形状と一致するように、前記補正光学部材が設定されている。
Preferably, in the vehicle headlight of the present invention,
When the scanning light beam emitted from the correction optical member generates a rectangular irradiation region on the image plane, the rectangular irradiation region is set as the first figure.
A projection plane that is at the same position as the image plane on the central optical axis and is perpendicular to the central optical axis is set.
A projected figure obtained by projecting the first figure onto the projection plane in the direction of the central optical axis is defined as a second figure.
The scanning region generated on the projection surface by the scanning light beam emitted from the correction optical member is defined as a third figure.
The correction optical member is set so that the size and shape of the third figure match the size and shape of the second figure.

本発明によれば、第3図形の大きさ及び形状が第2図形の大きさ及び形状と一致するように、補正光学部材が設定される。これにより、映像面に生成される照射領域が矩形となり、投影面での台形化を抑制し、制御装置による走査位置補正を排除することができる。 According to the present invention, the correction optical member is set so that the size and shape of the third figure match the size and shape of the second figure. As a result, the irradiation region generated on the image plane becomes rectangular, trapezoidal formation on the projection plane can be suppressed, and scanning position correction by the control device can be eliminated.

車両用前照灯の全体の模式図である。It is a schematic diagram of the whole headlight for a vehicle. 光偏向器の模式的な正面図である。It is a schematic front view of the light deflector. 振れ角及び走査角の説明図である。It is explanatory drawing of the runout angle and the scanning angle. ミラーの往復回動の1サイクルにおける走査角等の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change such as a scanning angle in one cycle of the reciprocating rotation of a mirror. 光偏向器のミラーから各走査角で出射する走査光ビームを示す図である。It is a figure which shows the scanning light beam emitted from the mirror of an optical deflector at each scanning angle. 走査角と映像面上の像高との関係を補正レンズの有り無しで対比して示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a scanning angle and an image height on an image plane by comparison with and without a correction lens. 走査角と走査速度との関係を補正レンズの有り無しで対比して示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a scanning angle and a scanning speed in comparison with the presence or absence of a correction lens. 映像面における走査位置と光度との関係を補正レンズの有り無しで対比して示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the scanning position and the luminosity on the image plane by comparison with and without a correction lens. 車両用前照灯において蛍光体プレートの映像面の各位置に生成される発光パターンを調べたときの模式構成図である。It is a schematic block diagram at the time of examining the light emission pattern generated at each position of the image plane of a phosphor plate in a vehicle headlight. 図9の構成で映像面の各座標位置において走査光ビームが生成する発光パターンを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an emission pattern generated by a scanning light beam at each coordinate position on the image plane with the configuration of FIG. 9. 別の車両用前照灯の主要部の構成図である。It is a block diagram of the main part of another vehicle headlight.

以下に、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。以下の説明において、実質的に同一又は等価な要素及び部分については、共通の参照符号を使用している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In the following description, common reference symbols are used for substantially the same or equivalent elements and parts.

(全体)
図1は、車両用前照灯10の全体の模式図である。車両用前照灯10は、複数の個別光ビーム生成部11a,11bと、単一の共通投射部12とを備え、制御装置14により制御される。
(Overall)
FIG. 1 is an overall schematic view of the vehicle headlight 10. The vehicle headlight 10 includes a plurality of individual light beam generation units 11a and 11b and a single common projection unit 12, and is controlled by the control device 14.

各個別光ビーム生成部11(個別光ビーム生成部11a,11bの総称)は、LD(レーザダイオード)16、アフォーカルコンバータ17(アフォーカルコンバータ17a,アフォーカルコンバータ17bの総称)、光偏向器18及び補正レンズ19(補正レンズ19a,19bの総称)を備える。共通投射部12は、蛍光体プレート23及び投射レンズ26(投射レンズ26a,26b,26cの総称)を備える。 Each individual light beam generation unit 11 (general term for individual light beam generation units 11a and 11b) includes an LD (laser diode) 16, an afocal converter 17 (general term for afocal converter 17a and afocal converter 17b), and an optical deflector 18. And a correction lens 19 (general term for correction lenses 19a and 19b). The common projection unit 12 includes a phosphor plate 23 and a projection lens 26 (general term for projection lenses 26a, 26b, 26c).

LD16は、青色のレーザ光(例:波長=450nm)を発射光ビームCaとして出射する。アフォーカルコンバータ17は、LD16からの発射光ビームCaを光偏向器18のミラー101(図2)に照射する。光偏向器18は、発射光ビームCaを走査光ビームCbに変換して出射する。走査光ビームCbは、補正レンズ19により横断面の形状及び走査速度が補正され、その後、共通投射部12の蛍光体プレート23の表面側に入射する。 The LD16 emits a blue laser beam (eg, wavelength = 450 nm) as an emission light beam Ca. The afocal converter 17 irradiates the mirror 101 (FIG. 2) of the light deflector 18 with the emitted light beam Ca from the LD 16. The light deflector 18 converts the emitted light beam Ca into a scanning light beam Cb and emits it. The shape of the cross section and the scanning speed of the scanning light beam Cb are corrected by the correction lens 19, and then the scanning light beam Cb is incident on the surface side of the phosphor plate 23 of the common projection unit 12.

制御装置14は、光源切替部22aとアクチュエータ駆動部22bとを備える。光源切替部22aは、LD16のオン、オフを切り替える。光源切替部22aは、LD16のオン期間中のLD16の通電電流を変更して、オン期間中のLD16の輝度も制御可能にしている。アクチュエータ駆動部22bは、光偏向器18の内側アクチュエータ103(左右の内側アクチュエータ103a,103bの総称:図2)及び外側アクチュエータ105(左右の外側アクチュエータ105a,105bの総称:図2)の駆動電圧を制御する。 The control device 14 includes a light source switching unit 22a and an actuator driving unit 22b. The light source switching unit 22a switches the LD 16 on and off. The light source switching unit 22a changes the energizing current of the LD 16 during the ON period of the LD 16 so that the brightness of the LD 16 during the ON period can also be controlled. The actuator drive unit 22b applies the drive voltage of the inner actuator 103 (general name of the left and right inner actuators 103a and 103b: FIG. 2) and the outer actuator 105 (general name of the left and right outer actuators 105a and 105b: FIG. 2) of the optical deflector 18. Control.

蛍光体プレート23は、裏面側にミラーを有する。該ミラーは、蛍光体プレート23の入射面としての映像面40(図7)に入射した走査光ビームCbを反射して、今度は出射面としての映像面40から集合光ビームCcとして出射する。蛍光体プレート23は、波長変換部材として、蛍光体粒子を封入している。走査光ビームCbは、蛍光体プレート23の蛍光体粒子の収容部分を通過する際、一部の走査光ビームCbは、蛍光体粒子を励起して、波長を変換され、色を青色から黄色に変更される。この結果、蛍光体プレート23の出射面から投射レンズ26aに向かって出射する集合光ビームCcは、黄色と青色との混色の白色で出射する。 The phosphor plate 23 has a mirror on the back surface side. The mirror reflects the scanning light beam Cb incident on the image plane 40 (FIG. 7) as the incident surface of the phosphor plate 23, and this time, the light beam Cc is emitted from the image surface 40 as the exit surface. The phosphor plate 23 encapsulates phosphor particles as a wavelength conversion member. When the scanning light beam Cb passes through the accommodating portion of the phosphor particles in the phosphor plate 23, some of the scanning light beams Cb excite the phosphor particles to convert the wavelength and change the color from blue to yellow. Be changed. As a result, the collective light beam Cc emitted from the exit surface of the phosphor plate 23 toward the projection lens 26a is emitted in white, which is a mixture of yellow and blue.

集合光ビームCcは、その後、複数の投射レンズ26から成る投射レンズ部を経て、該投射レンズ部から投射光ビームとして車両の前方の照射領域を照射する。車両用前照灯10の照射領域において、光ビームの重畳数の多い照射領域部分ほど、光度が高く(明るく)なる。 The collective light beam Cc then passes through a projection lens unit composed of a plurality of projection lenses 26, and irradiates the irradiation region in front of the vehicle as a projection light beam from the projection lens unit. In the irradiation region of the vehicle headlight 10, the light intensity becomes higher (brighter) as the irradiation region portion has a larger number of superposed light beams.

中心光軸33は、ミラー101が光偏向器18の正面を向く回動角(後述の振れ角α=0°かつ振れ角β=0°)になった時に出射する走査光ビームの光路(以下、適宜「中心光路」という。)の光軸として定義されている。補正レンズ19は、その光軸を中心光軸33に揃えて配置されている。 The central optical axis 33 is an optical path of a scanning light beam emitted when the mirror 101 has a rotation angle facing the front of the optical deflector 18 (swing angle α = 0 ° and swing angle β = 0 °, which will be described later). , Appropriately referred to as the "central optical path"). The correction lens 19 is arranged so that its optical axis is aligned with the central optical axis 33.

(光偏向器)
図2は、光偏向器18の模式的な正面図である。光偏向器18の構成の説明の便宜上、相互に直交するUx軸、Uy軸及びUz軸の3軸から成る座標系を定義する。Ux軸及びUy軸は、正面視の矩形である光偏向器18の横及び縦の方向に平行に揃えられている。また、Uz軸は、光偏向器18の板厚の方向に平行に揃えられている。
(Light deflector)
FIG. 2 is a schematic front view of the light deflector 18. For convenience of explaining the configuration of the optical deflector 18, a coordinate system including three axes, a Ux axis, a Uy axis, and a Uz axis, which are orthogonal to each other, is defined. The Ux axis and the Uy axis are aligned parallel to the horizontal and vertical directions of the light deflector 18, which is a rectangular shape in front view. Further, the Uz axis is aligned parallel to the plate thickness direction of the optical deflector 18.

光偏向器18は、正面視で横長の矩形になっており、MEMSとしてシリコン結晶のウェーハから製造される。光偏向器18は、正面視の中心Aoから外側に順番に、ミラー101、トーションバー102(上下のトーションバー102a,102bの総称)、内側アクチュエータ103(左右の内側アクチュエータ103a,103bの総称)、可動枠104、外側アクチュエータ105(左右の外側アクチュエータ105a,105bの総称)及び固定枠106を備える。 The light deflector 18 has a horizontally long rectangular shape when viewed from the front, and is manufactured as a MEMS from a silicon crystal wafer. The optical deflector 18 includes a mirror 101, a torsion bar 102 (general term for the upper and lower torsion bars 102a, 102b), an inner actuator 103 (a generic term for the left and right inner actuators 103a, 103b), in order from the center Ao in the front view. It includes a movable frame 104, an outer actuator 105 (a general term for the left and right outer actuators 105a and 105b), and a fixed frame 106.

円形のミラー101は、中心Aoに発射光ビームCaが照射される。内側アクチュエータ103は、ミラー101をミラー101の径方向外側から包囲する。可動枠104は、内側アクチュエータ103を径方向外側から包囲する。トーションバー102は、Uy軸方向に延在し、両端においてミラー101と可動枠104とに結合している。 The circular mirror 101 is irradiated with the emitted light beam Ca at the center Ao. The inner actuator 103 surrounds the mirror 101 from the radial outside of the mirror 101. The movable frame 104 surrounds the inner actuator 103 from the outside in the radial direction. The torsion bar 102 extends in the Uy axis direction and is coupled to the mirror 101 and the movable frame 104 at both ends.

各外側アクチュエータ105は、ミアンダ配列の複数のカンチレバー107から構成され、可動枠104と固定枠106との間に介在する。内側アクチュエータ103及び外側アクチュエータ105は、共に圧電式アクチュエータである。 Each outer actuator 105 is composed of a plurality of cantilever 107s arranged in a meander arrangement and is interposed between the movable frame 104 and the fixed frame 106. The inner actuator 103 and the outer actuator 105 are both piezoelectric actuators.

ミラー101は、第1回転軸Ah及び第2回転軸Avの2軸方向に往復回動する。後述の振れ角α=0°及び振れ角β=0°では、第1回転軸Ah及び第2回転軸Avは、それぞれUy軸及びUx軸に一致する。第1回転軸Ahは、ミラー101の第1回転軸Ah及び第2回転軸Avの2軸の回りの往復回動中、トーションバー102の中心線に一致する。第2回転軸Avは、2軸の回りの往復回動中、Ux軸に常に一致する。 The mirror 101 reciprocates in the biaxial directions of the first rotation axis Ah and the second rotation axis Av. At the runout angle α = 0 ° and the runout angle β = 0 °, which will be described later, the first rotation axis Ah and the second rotation axis Av coincide with the Uy axis and the Ux axis, respectively. The first rotation axis Ah coincides with the center line of the torsion bar 102 during reciprocating rotation around the two axes of the first rotation axis Ah and the second rotation axis Av of the mirror 101. The second rotation axis Av always coincides with the Ux axis during the reciprocating rotation around the two axes.

第1回転軸Ahの回りのミラー101の往復回動は、ミラー101の共振が利用されるので、該往復回動の周波数Fhは、共振周波数となる。これに対し、第2回転軸Avの回りのミラー101の往復回動は、非共振であり、該往復回動の周波数Fvは、非共振周波数となる。Fv<Fhである。 Since the resonance of the mirror 101 is used for the reciprocating rotation of the mirror 101 around the first rotation axis Ah, the frequency Fh of the reciprocating rotation becomes the resonance frequency. On the other hand, the reciprocating rotation of the mirror 101 around the second rotation axis Av is non-resonant, and the frequency Fv of the reciprocating rotation is a non-resonant frequency. Fv <Fh.

(補正光学部材)
複数の補正レンズ19は、補正光学部材を構成する。図3は、振れ角α及び走査角θの説明図である。振れ角αは、第1回転軸Ahの回りのミラー101の回動角である。これに対して、振れ角βは、第2回転軸Avの回りのミラー101の回動角である。ミラー101が、光偏向器18の真正面を向いた時のミラー101の振れ角α,βは、共に0°と定義する。
(Correction optical member)
The plurality of correction lenses 19 constitute a correction optical member. FIG. 3 is an explanatory diagram of a runout angle α and a scanning angle θ. The runout angle α is the rotation angle of the mirror 101 around the first rotation axis Ah. On the other hand, the runout angle β is the rotation angle of the mirror 101 around the second rotation axis Av. The deflection angles α and β of the mirror 101 when the mirror 101 faces directly in front of the light deflector 18 are both defined as 0 °.

水平方向の走査角θは、振れ角α=0°のときに、光偏向器18から出射する走査光ビームCbに対する各走査光ビームCbの出射角度と定義する。したがって、走査角θ=0°は、振れ角α=0°のときに、光偏向器18から出射する走査光ビームCbの走査角となる。図1の中心光軸33は、走査角θ=0°の走査光ビームCbの光路に一致する。 The scanning angle θ in the horizontal direction is defined as the emission angle of each scanning light beam Cb with respect to the scanning light beam Cb emitted from the optical deflector 18 when the deflection angle α = 0 °. Therefore, the scanning angle θ = 0 ° is the scanning angle of the scanning light beam Cb emitted from the optical deflector 18 when the deflection angle α = 0 °. The central optical axis 33 of FIG. 1 coincides with the optical path of the scanning light beam Cb having a scanning angle θ = 0 °.

試験スクリーン35は、光偏向器18から所定距離離れて中心光軸33に対して垂直に設けられている。ミラー101からの走査光ビームCbは、試験スクリーン35上をラスタースキャンして、試験スクリーン35に映像を表示する。距離dは、中心光軸33と試験スクリーン35との交点から走査光ビームCbの走査位置までの距離である。 The test screen 35 is provided perpendicular to the central optical axis 33 at a predetermined distance from the light deflector 18. The scanning light beam Cb from the mirror 101 raster-scans on the test screen 35 and displays an image on the test screen 35. The distance d is the distance from the intersection of the central optical axis 33 and the test screen 35 to the scanning position of the scanning light beam Cb.

図4は、ミラー101が周波数Fhで往復回動している時の1サイクルにおける距離d及び試験スクリーン35における走査光ビームCbの光スポットの光度の時間変化を示している。 FIG. 4 shows the time change of the distance d in one cycle when the mirror 101 reciprocates at the frequency Fh and the luminous intensity of the light spot of the scanning light beam Cb on the test screen 35.

走査角θ及び距離dは、サインカーブで変化する。試験スクリーン35上の光スポットの移動速度としての走査光ビームCbの走査速度は、距離dの時間微分値となる。ミラー101は、第1回転軸Ahの回りを往復回動するので、走査光ビームCbの走査速度は、走査角θ=0°で最大となり、走査角θの変動範囲の両端で0になる。 The scanning angle θ and the distance d change with a sine curve. The scanning speed of the scanning light beam Cb as the moving speed of the light spot on the test screen 35 is the time derivative value of the distance d. Since the mirror 101 reciprocates around the first rotation axis Ah, the scanning speed of the scanning light beam Cb becomes maximum at the scanning angle θ = 0 °, and becomes 0 at both ends of the fluctuation range of the scanning angle θ.

この結果、試験スクリーン35における走査光ビームCbの光スポットの光度は、走査速度が最大となる走査角θ=0°で最小となり、走査角θの変動範囲の両端で最大となる。図4では、光度の最大値は、グラフ領域の上端より上になるため、記載が省略されている。 As a result, the luminous intensity of the light spot of the scanning light beam Cb on the test screen 35 is the minimum at the scanning angle θ = 0 ° at which the scanning speed is maximum, and is maximum at both ends of the fluctuation range of the scanning angle θ. In FIG. 4, since the maximum value of the luminosity is above the upper end of the graph area, the description is omitted.

図5は、光偏向器18のミラー101から各走査角θで出射したときの走査光ビームCbの光路を示している。図5では、走査光ビームCbが計7本記載されている。中心の走査光ビームCbは、中心光軸33を光軸とする走査光ビームCbであり、走査角θ=0°に相当する。 FIG. 5 shows the optical path of the scanning light beam Cb when emitted from the mirror 101 of the light deflector 18 at each scanning angle θ. In FIG. 5, a total of seven scanning light beams Cb are shown. The central scanning light beam Cb is a scanning light beam Cb whose optical axis is the central optical axis 33, and corresponds to a scanning angle θ = 0 °.

図5における蛍光体プレート23は、蛍光体プレート23の映像面40(図7及び図9)のOeを通り、かつ水平方向に沿う断面で示されている。すなわち、Oeの位置での水平断面で切ったものになっている。 The phosphor plate 23 in FIG. 5 is shown in a cross section that passes through the Oe of the image plane 40 (FIGS. 7 and 9) of the phosphor plate 23 and is along the horizontal direction. That is, it is cut along the horizontal cross section at the Oe position.

図5において、7本の走査光ビームCbの走査角θについては、等角度間隔になっている。7本のうち、中心光軸33に沿って進む走査光ビームCb(以下、「中心走査光ビームCb」という。)は、Oe(中心光軸33と映像面40との交点)に光スポットを生成する。中心走査光ビームCbに対して水平方向右側の3本の走査光ビームCbは、中心走査光ビームCbに近い方の走査光ビームCbから順番にPr1,Pr2,Pr3の間隔で光スポットを映像面40上に生成する。中心走査光ビームCbに対して水平方向左側の3本の走査光ビームCbは、中心走査光ビームCbに近い方の走査光ビームCbから順番にPl1,Pl2,Pl3の間隔で光スポットを映像面40上に生成する。 In FIG. 5, the scanning angles θ of the seven scanning light beams Cb are equiangular intervals. Of the seven beams, the scanning light beam Cb traveling along the central optical axis 33 (hereinafter referred to as “central scanning light beam Cb”) has a light spot on Oe (the intersection of the central optical axis 33 and the image plane 40). Generate. The three scanning light beams Cb on the right side in the horizontal direction with respect to the central scanning light beam Cb display light spots at intervals of Pr1, Pr2, and Pr3 in order from the scanning light beam Cb closer to the central scanning light beam Cb. Generate on 40. The three scanning light beams Cb on the left side in the horizontal direction with respect to the central scanning light beam Cb display light spots at intervals of Pl1, Pl2, and Pl3 in order from the scanning light beam Cb closer to the central scanning light beam Cb. Generate on 40.

中心走査光ビームCbは、走査角θ=0°のときの走査光ビームCbである。図5において、走査光ビームCbは、映像面40上を右から左に走査する。したがって、映像面40上に生成される光スポットも,映像面40上を右から左に走査する。各走査光ビームCbの走査角θは、左の走査光ビームCbほど大きい値になる。 The central scanning light beam Cb is a scanning light beam Cb when the scanning angle θ = 0 °. In FIG. 5, the scanning light beam Cb scans on the image plane 40 from right to left. Therefore, the light spot generated on the image surface 40 also scans on the image surface 40 from right to left. The scanning angle θ of each scanning light beam Cb becomes larger as the scanning light beam Cb on the left increases.

図5において、中心走査光ビームCbに対して左右の3本の走査光ビームCbは、中心走査光ビームCbに対して左右対称になっている。したがって、Pr1=Pl1,Pr2=Pl2,Pr3=Pl3の関係がある。また、Pr1<Pr2<Pr3となるように,19の光学特性が設定されている。 In FIG. 5, the three scanning light beams Cb on the left and right with respect to the central scanning light beam Cb are symmetrical with respect to the central scanning light beam Cb. Therefore, there is a relationship of Pr1 = Pl1, Pr2 = Pl2, Pr3 = Pl3. Further, 19 optical characteristics are set so that Pr1 <Pr2 <Pr3.

換言すると、第1回転軸Ahの回りのミラー101の振れ角αの単位量(以下、適宜「単位回動角」という。)に対する映像面40における走査方向の光スポットの移動量を移動比率としたとき、移動比率は、Oeから離れた位置にあるときほど、小さくなるように、補正レンズ19の光学特性が設定されている。なお、補正レンズ19の光学特性は、例えば、補正レンズ19の入射面又は出射面の幾何学形状の設定により設定することができる。また、図5では、補正レンズ19の径方向全体にわたり、当該光学的特性が生じるように設定されているが、映像面40において少なくともOeを含む中央の範囲としての中央映像範囲で設定されていれば、よいとする。 In other words, the movement amount of the optical spot in the scanning direction on the image surface 40 with respect to the unit amount of the swing angle α of the mirror 101 around the first rotation axis Ah (hereinafter, appropriately referred to as “unit rotation angle”) is defined as the movement ratio. When this is done, the optical characteristics of the correction lens 19 are set so that the movement ratio becomes smaller as the distance from the Oe increases. The optical characteristics of the correction lens 19 can be set, for example, by setting the geometric shape of the entrance surface or the exit surface of the correction lens 19. Further, in FIG. 5, the optical characteristics are set so as to occur over the entire radial direction of the correction lens 19, but the central image range as the central range including at least Oe on the image surface 40 is set. For example, it is good.

図6は、走査角θと映像面40上の像高との関係を補正レンズ19の有り無しで対比して示すグラフである。図7は、走査角θと映像面40における走査角θの走査速度との関係を補正レンズ19の有り無しで対比して示すグラフである。図8は、映像面40における走査位置dと光度との関係を補正レンズ19の有り無しで対比して示すグラフである。なお、像高及び走査速度は、走査角θの±で対称であるので、これらの図では、走査角θの+側のみを図示している。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the scanning angle θ and the image height on the image plane 40 in comparison with and without the correction lens 19. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the scanning angle θ and the scanning speed of the scanning angle θ on the image plane 40 in comparison with and without the correction lens 19. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the scanning position d on the image plane 40 and the luminous intensity in comparison with and without the correction lens 19. Since the image height and the scanning speed are symmetrical with respect to the scanning angle θ, only the + side of the scanning angle θ is shown in these figures.

なお、補正レンズ19無しとは、補正レンズ19a,19bが共に無いことを意味している。また、映像面40の縦横は、車両用前照灯10が搭載される車両の前方の照射領域の垂直方向及び水平方向に対応している。そして、像高とは、走査光ビームCbが映像面40の各走査位置において生成する映像の縦方向寸法、すなわち走査方向に対して直交する方向の像寸法を意味する。 Note that the absence of the correction lens 19 means that neither the correction lens 19a nor 19b is present. Further, the vertical and horizontal directions of the image surface 40 correspond to the vertical direction and the horizontal direction of the irradiation region in front of the vehicle on which the vehicle headlight 10 is mounted. The image height means the vertical dimension of the image generated by the scanning light beam Cb at each scanning position on the image plane 40, that is, the image dimension in the direction orthogonal to the scanning direction.

図6において、補正レンズ19無しのときは、走査角θと像高は、略比例関係にある。これに対し、補正レンズ19有りのときは、像高は、補正レンズ19無しのときの像高を上回らないように、すなわち以下になっている。 In FIG. 6, when the correction lens 19 is not provided, the scanning angle θ and the image height are in a substantially proportional relationship. On the other hand, when the correction lens 19 is present, the image height does not exceed the image height when the correction lens 19 is not present, that is, is as follows.

逆に言うと、補正レンズ19の光学特性(例えば、入射面及び出射面の幾何学形状で設定される。)が、図6の補正レンズ19有りのときの関係となるように、設定されている。具体的には、例えば、補正レンズ19から構成される補正光学部材は、その屈折力が、中心光軸33から径方向(中心光軸33に対して垂直方向)に離れるに従って減少するように、設定されている。このことは、少なくとも中心光軸33を中心とする径方向の所定範囲としての中央範囲では、中心の像高に対する各径方向位置の像高の差分が低く維持されることを意味する。この結果、少なくとも、径方向の中央範囲では、映像の品質が改善される。 Conversely, the optical characteristics of the correction lens 19 (for example, set by the geometric shapes of the entrance surface and the exit surface) are set so as to have a relationship with the correction lens 19 in FIG. There is. Specifically, for example, the correction optical member composed of the correction lens 19 decreases its refractive power as the distance from the central optical axis 33 increases in the radial direction (perpendicular to the central optical axis 33). It is set. This means that the difference in image height at each radial position with respect to the center image height is maintained low, at least in the central range as a predetermined radial range centered on the central optical axis 33. As a result, the quality of the image is improved, at least in the radial central range.

補正光学部材において、屈折力が、中心光軸33から径方向に離れるに従って減少する設定は、補正光学部材の径方向全面にわたり行う必要はない。補正光学部材を通過する部分を少なくとも含む径方向出射範囲とするように中央出射範囲分において少なくとも達成するようになっていれば十分である。 In the correction optical member, it is not necessary to set the refractive power to decrease as the distance from the central optical axis 33 increases in the radial direction over the entire radial direction of the correction optical member. It suffices that at least the central emission range is achieved so that the radial emission range includes at least the portion passing through the correction optical member.

図7において、補正レンズ19無しのときは、走査速度は、走査角θの増大にしたがって漸減する。これに対し、補正レンズ19有りのときは、走査速度は、中心光軸33が少なくとも走査角θの中間値に達するまでは、補正レンズ19無しのときの走査速度を下回っている。この特性は、図5で述べたように、移動比率は、Oeから離れた位置にあるときほど、小さくなるように、補正レンズ19の光学特性を設定することにより、実現される。 In FIG. 7, when the correction lens 19 is not provided, the scanning speed gradually decreases as the scanning angle θ increases. On the other hand, when the correction lens 19 is present, the scanning speed is lower than the scanning speed without the correction lens 19 until the central optical axis 33 reaches at least an intermediate value of the scanning angle θ. As described in FIG. 5, this characteristic is realized by setting the optical characteristic of the correction lens 19 so that the movement ratio becomes smaller as the distance from the Oe increases.

図8において、映像面40の中央領域では補正レンズ19有りのときの光度は、補正レンズ19無しのときの光度を上回っている。この結果、車両用前照灯10では、車両の前方の照射領域を集合光ビームCcで照射するときに、車幅の中央領域に相当する中央領域の光度(この場合、照度でもある。)を周辺領域の高度より高くすることができる。すなわち、水平方向及び垂直方向に関して、中央領域を両端領域より明るくすることができる。 In FIG. 8, in the central region of the image plane 40, the luminous intensity when the correction lens 19 is present exceeds the luminous intensity when the correction lens 19 is not present. As a result, in the vehicle headlight 10, when the irradiation region in front of the vehicle is irradiated with the collective light beam Cc, the luminous intensity of the central region corresponding to the central region of the vehicle width (in this case, also the illuminance) is set. It can be higher than the altitude of the surrounding area. That is, the central region can be made brighter than the both end regions in the horizontal and vertical directions.

図9は、車両用前照灯10において蛍光体プレート23の映像面40の各位置に生成される発光パターンを調べたときの模式構成図である。蛍光体プレート23は、反射型の波長変換装置であるので、蛍光体プレート23の表面から走査光ビームCbが入射して、裏面のミラーで反射し、そして、色変換された集合光ビームCcとなって表面から出射する。映像は、蛍光体プレート23の入射面及び出射面として蛍光体プレート23の表面に生成されるので、映像面40は、蛍光体プレート23の表面となる。 FIG. 9 is a schematic configuration diagram when examining the light emission patterns generated at each position of the image plane 40 of the phosphor plate 23 in the vehicle headlight 10. Since the phosphor plate 23 is a reflection type wavelength converter, the scanning light beam Cb is incident from the front surface of the phosphor plate 23, reflected by the mirror on the back surface, and the color-converted collective light beam Cc. It emits from the surface. Since the image is generated on the surface of the phosphor plate 23 as the entrance surface and the exit surface of the phosphor plate 23, the image surface 40 becomes the surface of the phosphor plate 23.

車両用前照灯10は、透過型の波長変換装置を使用することもできる。透過型の波長変換装置では、蛍光体プレート23の両面をそれぞれ入射面及び出射面として、走査光ビームCbは、蛍光体プレート23の一方の面としての入射面から蛍光体プレート23内に進入し、他方の面としての出射面から抜けていく。映像は、蛍光体プレート23の両面に生成されるので、映像面40は、蛍光体プレート23の一方又は他方の面となる。 As the vehicle headlight 10, a transmission type wavelength conversion device can also be used. In the transmission type wavelength converter, the scanning light beam Cb enters the phosphor plate 23 from the incident surface as one surface of the phosphor plate 23, with both surfaces of the phosphor plate 23 as the incident surface and the exit surface, respectively. , Exit from the exit surface as the other surface. Since the image is generated on both sides of the phosphor plate 23, the image surface 40 is one or the other surface of the phosphor plate 23.

説明の便宜上、映像面40に対してx軸−y軸の2軸座標系を定義している。原点oは、矩形の映像面40の中心としての2本の対角線の交点に定義している。x軸及びy軸は、それぞれ矩形の映像面40の横辺(水平方向の辺)及び縦辺(垂直方向の辺)に平行に定義されている。 For convenience of explanation, a two-axis coordinate system of x-axis-y-axis is defined with respect to the image plane 40. The origin o is defined as the intersection of two diagonal lines as the center of the rectangular image plane 40. The x-axis and y-axis are defined parallel to the horizontal side (horizontal side) and vertical side (vertical side) of the rectangular image plane 40, respectively.

図9及び次の図10において、○で囲われた数字は、映像面40上の座標位置を示し、明細書では、記述の便宜上、数字の前に”m”を付けて表す。 In FIG. 9 and FIG. 10 below, the numbers circled indicate the coordinate positions on the image plane 40, and in the specification, "m" is added before the numbers for convenience of description.

図9において、m1−m3の組、m4−m6の組及びm7−m9の組は、それぞれ同一のy座標にある。図9において、m1,m4,m7の組、m2,m5,m8の組及びm7−m9の組は、それぞれ同一のx座標にある。m4の座標位置は、原点oである。 In FIG. 9, the m1-m3 set, the m4-m6 set, and the m7-m9 set are at the same y-coordinate. In FIG. 9, the m1, m4, m7 set, the m2, m5, m8 set, and the m7-m9 set are at the same x-coordinate, respectively. The coordinate position of m4 is the origin o.

図10は、図9の構成で映像面40の各座標位置において走査光ビームCbが生成する発光パターンを示している。図9の下部の表内において、x,yの数値は、m1−m9のx座標及びy座標(単位mm)を意味する。また、Spot_X及びSpot_Yは、m1−m9の各位置で生成される発光パターン(図10のm1−m9の発光パターン)の横及び縦の寸法(単位:μm)である。 FIG. 10 shows an emission pattern generated by the scanning light beam Cb at each coordinate position of the image plane 40 in the configuration of FIG. In the table at the bottom of FIG. 9, the numerical values of x and y mean the x-coordinate and the y-coordinate (unit: mm) of m1-m9. Further, Spot_X and Spot_Y are horizontal and vertical dimensions (unit: μm) of the light emission pattern (light emission pattern of m1-m9 in FIG. 10) generated at each position of m1-m9.

典型的な車両用前照灯10では、中心光軸33は、映像面40に立てた法線に平行にならず、傾斜している。すなわち、走査光ビームCbは、映像面40に垂直に入射せず、斜めの方向から入射する。したがって、従来の車両用前照灯では、走査光ビームCbが映像面40においてラスタースキャンする2次元の走査領域が縦方向に関して走査光ビームCbの入射側に対して遠い側の辺が近い側の辺よりも膨らむ台形になってしまう。これに対処するため、車両用前照灯10は、次に述べる構成を有している。 In a typical vehicle headlight 10, the central optical axis 33 is not parallel to the normal line set on the image plane 40 but is inclined. That is, the scanning light beam Cb does not incident perpendicularly to the image plane 40, but incidents from an oblique direction. Therefore, in the conventional headlight for a vehicle, the two-dimensional scanning region in which the scanning light beam Cb is raster-scanned on the image plane 40 is located on the side closer to the incident side of the scanning light beam Cb in the vertical direction. It becomes a trapezoid that swells more than the sides. In order to deal with this, the vehicle headlight 10 has the following configuration.

図10は、走査光ビームCbが映像面40に生成する走査領域が矩形になるように、補正レンズ19を設定したときの発光パターンを表示している。詳しく説明すると、補正レンズ19から出射した走査光ビームCbが映像面40に矩形の照射領域を生成するときに、該矩形の照射領域を第1図形とする。中心光軸33上において映像面40と同一位置にあり、中心光軸33に対して垂直な投影面を設定する。第1図形を中心光軸33の方向に投影面に投影した投影図形を第2図形とする。補正レンズ19から出射した走査光ビームCbが投影面に生成する走査領域を第3図形とする。 FIG. 10 shows a light emission pattern when the correction lens 19 is set so that the scanning area generated by the scanning light beam Cb on the image plane 40 is rectangular. More specifically, when the scanning light beam Cb emitted from the correction lens 19 generates a rectangular irradiation region on the image plane 40, the rectangular irradiation region is designated as the first figure. A projection plane that is located on the central optical axis 33 at the same position as the image plane 40 and is perpendicular to the central optical axis 33 is set. The projected figure obtained by projecting the first figure onto the projection plane in the direction of the central optical axis 33 is defined as the second figure. The scanning region generated on the projection surface by the scanning light beam Cb emitted from the correction lens 19 is defined as the third figure.

車両用前照灯10では、第3図形の大きさ及び形状が第2図形の大きさ及び形状と一致するように、補正レンズ19が設定されている。これにより、中心光軸33が映像面40に対して傾斜しているにもかかわらず、走査光ビームCbが映像面40に生成する走査領域は正しく矩形になる。すなわち、台形になることが抑制される。 In the vehicle headlight 10, the correction lens 19 is set so that the size and shape of the third figure match the size and shape of the second figure. As a result, the scanning region generated by the scanning light beam Cb on the image surface 40 is correctly rectangular even though the central optical axis 33 is inclined with respect to the image surface 40. That is, the trapezoidal shape is suppressed.

図11は、別の車両用前照灯50の主要部の構成図である。車両用前照灯50の各要素に対して、車両用前照灯10の要素と対応する要素は、車両用前照灯10の対応要素に付けた符号を付けている。 FIG. 11 is a block diagram of a main part of another vehicle headlight 50. For each element of the vehicle headlight 50, the element corresponding to the element of the vehicle headlight 10 is given a reference numeral assigned to the corresponding element of the vehicle headlight 10.

車両用前照灯50は、個別光ビーム生成部51a−51cを備える。個別光ビーム生成部51a−51cの各々の構成は、蛍光体プレート23に対する相対位置が異なるだけで、構成自体は、同一となっている。 The vehicle headlight 50 includes individual light beam generation units 51a-51c. The configurations of the individual light beam generators 51a-51c are the same, only the relative positions with respect to the phosphor plate 23 are different.

個別光ビーム生成部51(個別光ビーム生成部51aー51cの総称)は、プリズム53a,プリズム53bを備える。プリズム53aは、発射照射領域Caの光路においてアフォーカルコンバータ17と光偏向器18との間に介在する。プリズム53bは、走査光ビームCbの光路において、補正レンズ19bと蛍光体プレート23との間に介在する。 The individual light beam generation unit 51 (general term for the individual light beam generation units 51a-51c) includes a prism 53a and a prism 53b. The prism 53a is interposed between the afocal converter 17 and the optical deflector 18 in the optical path of the emission irradiation region Ca. The prism 53b is interposed between the correction lens 19b and the phosphor plate 23 in the optical path of the scanning light beam Cb.

プリズム53(プリズム53a−53cの総称)により車両用前照灯50の軸方向寸法を縮小することができる。 The axial dimension of the vehicle headlight 50 can be reduced by the prism 53 (general term for the prisms 53a-53c).

(変形例)
実施形態では、走査光ビームを生成するために、圧電アクチュエータ駆動の光偏向器18が用いられている。本発明では、これに代えて、電磁型や静電型アクチュエータの光偏向器を用いることができる。
(Modification example)
In the embodiment, a piezoelectric actuator driven light deflector 18 is used to generate a scanning light beam. In the present invention, instead of this, an optical deflector of an electromagnetic type or electrostatic type actuator can be used.

10・・・車両用前照灯、11,51・・・個別光ビーム生成部、12,52・・・共通投射部、14・・・制御装置、16・・・LD、18・・・光偏向器、19・・・補正レンズ、23・・・蛍光体プレート、26・・・投射レンズ、33・・・中心光軸、40・・・映像面、101・・・ミラー、103・・・内側アクチュエータ(アクチュエータ)。 10 ... Vehicle headlights, 11,51 ... Individual light beam generator, 12,52 ... Common projection unit, 14 ... Control device, 16 ... LD, 18 ... Light Deflector, 19 ... correction lens, 23 ... phosphor plate, 26 ... projection lens, 33 ... central optical axis, 40 ... image plane, 101 ... mirror, 103 ... Inner actuator (actuator).

Claims (4)

発射光ビームとしての光ビームを発射する光源と、
前記光源から入射する前記発射光ビームを反射するミラーと、該ミラーを回転軸の回りに往復回動させて前記ミラーから走査光ビームを出射させるアクチュエータとを有する光偏向器と、
前記光偏向器からの前記走査光ビームを蛍光体により波長変更するとともに、波長変更後の前記走査光ビームの走査により映像が生成される映像面を有する蛍光体プレートと、
前記蛍光体プレートの前記映像面の前記映像を車両の前方の照射領域に投射する投射部と、
前記回転軸の回りの前記ミラーの往復回動の中心回動位置に対応する中心走査角で出射する中心走査光ビームの光路の光軸としての中心光軸に光軸を揃え、前記光偏向器から入射する前記走査光ビームを補正して前記蛍光体プレートの前記映像面に出射する補正光学部材と、
を備え、
前記補正光学部材の屈折力は、前記中心光軸が前記補正光学部材を通過する部分を少なくとも含むように前記補正光学部材の出射側に設定された中央出射範囲では、前記中心光軸から径方向に離れるに従って減少するように、設定されていることを特徴とする車両用前照灯。
A light source that emits a light beam as an emission light beam,
An optical deflector having a mirror that reflects the emitted light beam incident from the light source, and an actuator that reciprocates the mirror around a rotation axis to emit a scanning light beam from the mirror.
A phosphor plate having an image plane in which the wavelength of the scanning light beam from the light deflector is changed by a phosphor and an image is generated by scanning the scanning light beam after the wavelength change.
A projection unit that projects the image on the image surface of the phosphor plate onto the irradiation area in front of the vehicle, and
The optical deflector is aligned with the central optical axis as the optical axis of the optical path of the central scanning light beam emitted at the central scanning angle corresponding to the central rotation position of the reciprocating rotation of the mirror around the rotation axis. A correction optical member that corrects the scanning light beam incident from the light beam and emits the scanning light beam to the image plane of the phosphor plate.
With
The refractive power of the correction optical member is in the radial direction from the central optical axis in the central emission range set on the emission side of the correction optical member so that the central optical axis includes at least a portion passing through the correction optical member. Vehicle headlights that are set to decrease as they move away from.
請求項1記載の車両用前照灯において、
前記回転軸の回りのミラーの単位回動角に対する前記蛍光体プレートの前記映像面における走査方向の光スポットの移動量を移動比率としたとき、
前記移動比率は、前記光スポットが前記中心光軸と前記映像面との交点を少なくとも含む中央映像範囲では、前記光スポットが前記交点から離れた位置にあるときほど、小さくなるように、前記補正光学部材が設定されていることを特徴とする車両用前照灯。
In the vehicle headlight according to claim 1,
When the movement amount of the light spot in the scanning direction on the image plane of the phosphor plate with respect to the unit rotation angle of the mirror around the rotation axis is defined as the movement ratio.
The movement ratio is corrected so that the movement ratio becomes smaller as the light spot is located farther from the intersection in the central image range including at least the intersection of the central optical axis and the image plane. A vehicle headlight characterized by having an optical member set.
請求項1又は2記載の車両用前照灯において、
前記補正光学部材は、それぞれ前記光偏向器側及び前記蛍光体プレート側に配設された第1及び第2レンズを含み、
前記第1レンズは、走査方向の前記走査光ビームの径を拡大し、
前記第2レンズは、走査方向の前記走査光ビームの径を縮小することを特徴とする車両用前照灯。
In the vehicle headlight according to claim 1 or 2.
The correction optical member includes first and second lenses arranged on the light deflector side and the phosphor plate side, respectively.
The first lens enlarges the diameter of the scanning light beam in the scanning direction.
The second lens is a vehicle headlight characterized by reducing the diameter of the scanning light beam in the scanning direction.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用前照灯において、
前記補正光学部材から出射した前記走査光ビームが前記映像面に矩形の照射領域を生成するときに、該矩形の照射領域を第1図形とし、
前記中心光軸上において前記映像面と同一位置にあり、前記中心光軸に対して垂直な投影面を設定し、
前記第1図形を前記中心光軸の方向に前記投影面に投影した投影図形を第2図形とし、
前記補正光学部材から出射した前記走査光ビームが前記投影面に生成する走査領域を第3図形とし、
前記第3図形の大きさ及び形状が前記第2図形の大きさ及び形状と一致するように、前記補正光学部材が設定されていることを特徴とする車両用前照灯。
In the vehicle headlight according to any one of claims 1 to 3.
When the scanning light beam emitted from the correction optical member generates a rectangular irradiation region on the image plane, the rectangular irradiation region is set as the first figure.
A projection plane that is at the same position as the image plane on the central optical axis and is perpendicular to the central optical axis is set.
A projected figure obtained by projecting the first figure onto the projection plane in the direction of the central optical axis is defined as a second figure.
The scanning region generated on the projection surface by the scanning light beam emitted from the correction optical member is defined as a third figure.
A vehicle headlight characterized in that the correction optical member is set so that the size and shape of the third figure match the size and shape of the second figure.
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