JP5948194B2 - 車両用灯具の制御方法および車両用灯具 - Google Patents

車両用灯具の制御方法および車両用灯具 Download PDF

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Description

本発明は、車両に取り付けられる車両用灯具およびその制御方法に関する。
数１００〜１０万個の微小な反射素子を備えたＤＭＤ（Digital Mirror Device）を利用した照明装置が、特許文献１に開示されている。特許文献１は、ＤＭＤの個々の反射素子によって、照明装置から出射する光束の特性を簡単に広範囲に変化させることを提案している。
特開平９−１０４２８８号公報
ところで、光源からの光は、ある程度の広がりを持ってＤＭＤ上の投影面に照射される。このとき、投影面の境界において投影面に入射した光は、投影レンズによって灯具の前方へ投影されるが、投影面の外側に向かった光は、投影レンズに入射することがない。このため、投影レンズによって灯具前方に投影された配光パターンにおいて、投影面の境界に起因した明瞭な暗部と明部の境界線が形成されてしまい、ユーザに違和感を感じさせてしまう。
そこで、本発明は、投影面の境界に起因する暗部と明部の境界線を目立ちにくくすることができ、違和感のない自然な配光パターンを形成可能な車両用灯具の制御方法および車両用灯具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具の制御方法は、投影レンズと、前記投影レンズの後方焦点近傍に位置しマトリクス状に配列された複数の光学素子によって形成される投影面を有した二次元画像形成装置と、前記二次元画像形成装置の投影面に光を照射する光源とを備え、前記光学素子を個別に駆動して前記投影面に形成した照射パターンを前記投影レンズにより灯具前方に投影して配光パターンを形成する車両用前照灯の制御方法であって、前記投影面の端部に位置する前記光学素子から前記投影レンズに向かって出射される単位時間当たりの光の出射率を、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記出射率より低く設定することを特徴とする。
また、本発明の車両用灯具の制御方法は、前記光学素子の前記出射率が、前記投影面の中央から前記投影面の端部に向けて徐々に低くなるように設定されていてもよい。
また、本発明の車両用灯具の制御方法は、前記光源からの光を前記投影レンズを介して灯具前方に出射させる出射状態とされた前記光学素子のうち、前記投影面の端部に位置する前記光学素子の前記出射率が、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記出射率より低く設定されていてもよい。
また、本発明の車両用灯具の制御方法は、前記光学素子は、前記光源からの光を前記投影レンズを介して灯具前方に出射させる出射状態と、前記光源からの光を前記投影レンズに入射させない非出射状態とに切り替え可能とされており、単位時間当たりにおける前記出射状態とされた時間Ｔａと前記非出射状態とされた時間Ｔｂとの比率Ｔａ／Ｔｂについて、前記投影面の端部に位置する前記光学素子の前記比率Ｔａ／Ｔｂが、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記比率Ｔａ／Ｔｂより低く設定してもよい。
また、本発明の車両用灯具は、投影レンズと、前記投影レンズの後方焦点近傍に位置しマトリクス状に配列された複数の光学素子によって形成される投影面を有した二次元画像形成装置と、前記二次元画像形成装置の投影面に光を照射する光源と、前記光学素子を個別に駆動して、前記投影レンズにより灯具前方に投影される配光パターンに対応した形状の照射パターンを前記投影面に形成する制御部とを備え、前記制御部は、前記投影面の端部に位置する前記光学素子から前記投影レンズに向かって出射される単位時間当たりの光の出射率を、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記出射率より低く設定していることを特徴とする。
本発明に係る車両用灯具の制御方法および車両用灯具によれば、端部に位置する光学素子から投影レンズに向かう光の出射率が低くされているので、投影レンズを介して前方に形成される配光パターンの外周を暗くすることができる。これにより、投影面の境界に起因して生じる配光パターンの不自然な明暗差を目立たなくすることがでる。したがって、自然な見え方の配光パターンを形成できる。
本発明の実施形態に係る車両用前照灯の側断面図である。 図１の部分拡大図である。 ＤＭＤと制御部とを示す部分拡大図である。 （ａ）は本実施形態に係る車両用前照灯により形成する配光パターンを示す図であり、（ｂ）は（ａ）を形成するための照射パターンを示す図、（ｃ）は比較例に係る配光パターンを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は反射素子を制御する制御信号を示す図である。 （ａ）は照射パターンの別の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の照射パターンを用いて形成する配光パターンの図である。 他の実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。 液晶装置を示す部分拡大図である。
以下、本発明に係る車両用灯具の実施形態の一例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、車両用灯具の一例である車両用前照灯１の側断面図を示す。車両用前照灯１は、灯具前方に開口する開口部を有したランプボディ２と、その開口部に取り付けられた透明樹脂製のアウターカバー３を備えている。アウターカバー３は、ランプボディ２の開口部を前方から閉塞するように配置され、ランプボディ２と共に灯室Ｓを形成している。なお、以下の説明では、図１に示す矢印Ｘの方向を光照射方向である前方、矢印Ｙの方向を上方という。
灯室Ｓ内には、二次元画像形成装置としてのＤＭＤ（Digital Mirror Device）１０と、光源としてのＬＥＤ４と、ＬＥＤ４からの光をＤＭＤ１０へ向けて反射させるリフレクタ５と、ＤＭＤ１０からの光を前方へ投影する投影レンズ６が設けられている。また、灯室Ｓの外部には、ＤＭＤ１０の動作を制御する制御部７が設けられている。
図２は、灯室Ｓ内に配置されている各部材を拡大して示したものである。
ＤＭＤ１０の前方側の面には、ＬＥＤ４からの光を投影レンズ６に向けて出射する投影面１１が形成されている。リフレクタ５は、ＬＥＤ４から出射された光をＤＭＤ１０の投影面１１に反射させる反射面５ａを備えている。車両用前照灯１は、ＬＥＤ４から出射しリフレクタ５で反射された光により、ＤＭＤ１０の投影面１１を照らすように構成されている。
投影レンズ６は、その光軸Ａｘが灯具の前後方向を向くように設けられている。この投影レンズ６は、ＤＭＤ１０の前方であって、投影レンズ６の後方焦点Ｆの位置が、ＤＭＤ１０の投影面１１と略一致するように配置されている。これにより、ＤＭＤ１０の投影面１１に形成された照射パターンは、その上下左右が反転されるとともに拡大されて投影レンズ６の前方に投影される。
図３は、ＤＭＤ１０とＤＭＤ１０を制御する制御部７を示したものである。なお、図のＤＭＤ１０において投影面１１が形成されている側が前方である。また、図にはＤＭＤ１０の上端部分を示している。
ＤＭＤ１０は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を利用して形成された装置であり、単一の基板上に複数の反射素子（光学素子の一例）１２がマトリクス状に配列された二次元画像形成装置である。これらの反射素子１２によって、ＤＭＤ１０の前面にはＬＥＤ４からの光を反射する投影面１１が形成されている。投影面１１は、１万〜１００万個の反射素子によって形成されていることが好ましい。
複数の反射素子１２は、それぞれ回転軸周りに回転可能に設けられている。反射素子１２は、個々の反射素子１２に個別に電圧を印加することにより、矢印Ａに示される姿勢で静止する状態と、矢印Ｂに示される姿勢で静止する状態とに、それぞれ個別にその姿勢を切り替え制御可能とされている。
反射素子１２が、矢印Ａで示す姿勢（即ち反射素子１２の反射面が光軸Ａｘに対して略４５度の角度をなす姿勢）に制御されているときには、反射素子１２に入射した光Ｌ１は、投影レンズ６に入射するように出射される。これにより光は投影レンズ６を介して灯具の前方に出射される。このように反射素子１２が、ＬＥＤ４からの光を投影レンズ６に入射させる姿勢に制御されているときを、反射素子１２が出射状態に制御されていると呼ぶ。
これに対して、反射素子１２が、矢印Ｂで示す姿勢（即ち反射素子１２の反射面が光軸Ａｘと略直交する姿勢）に制御されているときには、反射素子１２に入射した光Ｌ２は、投影レンズ６から外れた方向に出射され、投影レンズ６に入射しない。このように反射素子１２が、光を投影レンズ６に入射させない姿勢に制御されているときを、反射素子１２が非出射状態に制御されていると呼ぶ。
反射素子１２は、制御部７から送信される制御信号によって個別に駆動され、それぞれが出射状態または非出射状態に切り替え可能とされている。各反射素子１２は、信号線Ｔによってそれぞれ制御部７に接続されている。各反射素子１２は、制御部７から出力されるオン信号によって出射状態に制御され、オフ信号によって非出射状態に制御される。制御部７は、反射素子１２毎に出射状態と非出射状態とを切り替えることによって、投影面１１に後述する所望の照射パターン４０を形成することができる。そして、投影面１１に形成した照射パターン４０を、投影レンズ６によって灯具の前方に投影することにより配光パターン３０を形成する。
図４は、配光パターン３０及び照射パターン４０を示す。
灯具の前方に図４の（ａ）のような配光パターン（ロービーム配光パターン）３０を形成するためには、投影面１１に図４の（ｂ）のような照射パターン４０を形成する。投影面１１に形成された照射パターン４０が投影レンズ６によって灯具の前方に投影されて配光パターン３０が形成される。なお、図４の（ａ）および（ｃ）は、車両用前照灯１の２５ｍ前方に設けられた仮想的な鉛直スクリーン上に形成される配光パターン３０，３０Ａを示している。
図４（ｂ）は、投影面１１に形成する照射パターン４０を示す。ＬＥＤ４から投影面１１に入射させる光の範囲Ｃは、照射パターン４０の形状に近似させている。そこで、この投影面１１のうち、配光パターン３０の形状に対応した領域に属する反射素子１２を出射状態に設定し、それ以外の反射素子１２を非出射状態に設定する。このように、特定の領域に属する反射素子１２を出射状態に設定し、それ以外の反射素子１２を非出射状態に設定することにより、投影面１１上に照射パターン４０が形成される。ここで照射パターン４０とは、出射状態に設定された複数の反射素子１２が形作る形状を言う。なお、図４（ｂ）では反射素子１２を省略して描いている。
ここでＬＥＤ４からの光はある程度の広がりを持って投影面１１を照射する。したがって、図４（ｂ）に示したように、ＬＥＤ４からの光の一部は意図せずに投影面１１の外側も照射してしまう。
この場合、投影面１１上の照射パターン４０の左右方向の端部において、投影面１１内ではＬＥＤ４からの光が反射されるが、投影面１１外ではＬＥＤ４からの光は反射されない。このため、そのままでは、図４の（ｃ）で示す比較例の配光パターン３０Ａのように、配光パターン３０Ａの左右方向の端部３１Ａにおいて、配光パターン３０Ａの内側では反射光によって明るく照らされた明部３０Ａ１が形成され、配光パターン３０Ａの外側には光が照射されない暗部３０Ａ２が形成される。したがって、配光パターン３０Ａの輪郭において極端な明暗境界線Ｄが視認されてしまい、ユーザが違和感を覚えてしまう。このような違和感は、図示したように、配光パターン３０Ａの明暗境界線が直線状に見えてしまう場合に、より顕著となる。
そこで本実施形態においては、投影面１１の外周領域２１に配置された反射素子１２から投影レンズ６に向かう光の単位時間当たりの出射率を、投影面１１の中央領域２２に配置された反射素子１２から投影レンズ６に向かう光の単位時間当たりの出射率より低く設定している。これにより、配光パターン３０の外周部を暗くして、明暗境界線Ｄを目立たなくさせている。なおここでいう単位時間当たりの出射率とは、単位時間内に反射素子１２から投影レンズ６に向かってどの程度光が出射されているかを示す指標である。
具体的には、制御部７が各反射素子１２を単位時間当たりの出射状態と非出射状態との比率を設定することにより、その反射素子１２が照らす領域の見かけの明るさを調節している。
図５は、制御部７から出力される制御信号の一形態を示す。
制御部７は、先述したようにオン信号を反射素子１２に送信して反射素子１２を出射状態とし、オフ信号を反射素子１２に送信して反射素子１２を非出射状態としている。ここで、制御部７は、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、オン信号とオフ信号とを細かく切り替えている。制御部７は、単位時間内におけるオン信号を送信している時間Ｔａとオフ信号を送信している時間Ｔｂとの比率Ｔａ／Ｔｂを制御している。これは、制御信号７は制御信号のオン期間とオフ期間のデューティ比を制御しているとも言い換えることができる。なお、単位時間とは、例えば１／６０秒など、反射素子１２の出射状態と非出射状態との切り替えに起因する照度の変化が、人間が光の点滅として捉えられない程度の時間である。
このように比率Ｔａ／Ｔｂを制御することにより、反射素子１２が照らす領域の見かけの明るさを制御できる。例えば制御部７が、Ｔａ／Ｔｂの比率が小さい制御信号を反射素子１２に送信すると、この反射素子１２が照らす領域の見かけの明るさを低くすることができる。このように、制御部７は、制御信号中の比率Ｔａ／Ｔｂを設定することにより、反射素子１２の単位時間当たりの光の出射率を設定している。
具体的には、制御部７は、図５の（ａ）に示す制御信号を投影面１１の中央領域２２に含まれる反射素子１２に入力し、図５の（ｂ）に示す制御信号を投影面１１の第二外周領域２１ｂに含まれる反射素子１２に入力し、図５の（ｃ）に示す制御信号を投影面１１の第一外周領域２１ａに含まれる反射素子１２に入力する。ここで、図５の（ａ）の制御信号の上記比率Ｔ１＝Ｔａ／Ｔｂ、図５の（ｂ）の制御信号の上記比率Ｔ２＝Ｔａ／Ｔｂ、図５の（ｃ）の制御信号の上記比率Ｔ３＝Ｔａ／Ｔｂとすると、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３である。すなわち、投影面１１の中央側で出射率が高く、外周端部に近づくに連れて段階的に出射率が低下されている。
このように端部の出射率が低い照射パターン４０を投影面１１に形成し、これを投影レンズ６で前方に投影すると、灯具前方には端部において照度の低い図４の（ａ）に示す配光パターン３０を形成することができる。
より詳しくは、図４の（ａ）に示す配光パターン３０のうち、中央領域３３は比率Ｔａ／Ｔｂが最も大きく設定された図５の（ａ）の制御信号が入力されている反射素子１２により照らされる。また、配光パターン３０の左右端部の端部領域３２は比率Ｔａ／Ｔｂが最も小さく設定された図５の（ｃ）の制御信号が入力されている反射素子１２により照らされる。さらに、中央領域３３と端部領域３２との間の中間領域３１は比率Ｔａ／Ｔｂが中間の値をとる図５の（ｂ）の制御信号が入力されている反射素子１２により照らされる。
すると、中央領域３３は最も明るく照らされ、端部領域３２に向かって段階的に暗くなる配光パターン３０が形成される。ここで、端部領域３２の照度が低く設定されているので、明暗境界線Ｄが目立つことなく、自然な見え方の配光パターン３０を形成することができる。また、最も暗い端部領域３２と最も明るい中央領域３３との間にその中間の明るさの中間領域３１が形成されているため、照度分布が穏やかな自然な見え方の配光パターン３０を形成することができる。
このように、本実施形態に係る車両用灯具の制御方法によれば、投影面１１の端部に位置する反射素子１２の光の単位時間当たりの出射率を、端部に位置する反射素子１２以外の反射素子１２の出射率より低く設定している。これにより、形成される配光パターン３０の端部３１を暗くすることができ、配光パターン３０の端部３１において明暗境界線Ｄを目立たなくすることができる。よって自然な見え方の配光パターン３０が形成される車両用灯具を提供することができる。
なお、このような出射率の制御は、投影面１１上の反射素子１２の全てに対して行うのではなく、図４の（ｂ）で示した範囲Ｃに含まれる反射素子１２についてのみ実行してもよい。また、範囲Ｃに含まれてかつ外周端に配置された反射素子１２についてのみ、出射率を低下するように制御してもよい。これにより、制御部７の制御負荷を軽減することができる。
外周領域２１ａ，２１ｂは、投影面１１の外周端部から内側に１０％あるいは２０％の範囲の領域と設定することができる。また、上述の実施形態では外周領域２１ａ，２１ｂを投影面１１の外周端部を含む枠状の形状として説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、外周領域２１ａは、投影面１１の外周端部の全周を含まず、投影面１１の上下方向のいずれか一方の端部のみ、あるいは左右方向のいずれか一方の端部のみ等、一部だけを含んでもよい。また、外周領域２１ａ，２１ｂの形状は、投影面１１上に形成したい照射パターン４０の形状に応じて設定してもよい。
上述の実施形態では、照射パターン４０を第一外周領域２１ａ、第二外周領域２１ｂ、中央領域２２の３つの領域に分割し、中央から外側の領域に向かって段階的に出射率が低下するように制御した例を挙げたが、本発明はこれに限られない。例えば照射パターンの中央に中心点を定め、中心点からの離間距離が大きくなるにしたがって、単位時間当たりの光の出射率が連続的に低下するように、反射素子１２を制御してもよい。
また、上述の実施形態では、左右端部以外の領域において略均一な照度が求められる配光パターンを例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。例えば、対向車のアイポイントなど、特定の領域の照度が他の領域の照度よりも低い、不均一な照度が求められる配光パターンを形成する車両用灯具にも本発明を適用することができる。
なお、この場合には、特定の領域（アイポイントなど）の単位時間当たりの光の出射率を、他の領域の光の出射率よりも低くすることにより、特定の領域において他の領域に比べて低い照度を実現する。例えば、反射素子１２の上記比率Ｔａ／Ｔｂを制御することにより、このような出射率を制御することができる。
このときに、投影面１１上の外周側に位置する反射素子１２から出射させる光の出射率の上限値を、中央付近の反射素子１２から出射させる光の出射率の上限値よりも低く設定する。すると、配光パターンの端部近傍の照度を下げることができ、明暗境界線を目立たなくさせることができる。あるいは上限値を低く設定することに代えて、外周側の反射素子１２の出射率に１未満の係数を乗じるように出射率を補正し、補正した出射率に基づいて外周側の反射素子１２に制御信号を送信するように構成してもよい。これによっても、配光パターンの端部近傍の照度を下げることができる。
また上述の説明では、投影面１１上に形成した照射パターン４０をそのまま投影レンズ６によって灯具前方に投影する例を挙げたが、本発明はこれに限られない。図６は、投影面１１上に二つの照射パターン４１，４２を形成し、これらの照射パターン４１，４２を重ね合わせて灯具前方に投影する例を示す。図６の（ａ）は、照射パターン４１，４２を示し、図６の（ｂ）は（ａ）に示す照射パターン４１，４２によって形成される配光パターン５０を示す。
図６（ａ）に示す例では、投影面１１を有効に活用できるように、ＬＥＤ４から投影面１１に入射する光の範囲Ｃが投影面１１の略全面を覆うようにされている。また、投影面１１が上下２つの投影領域１１ａ，１１ｂに分割されている。そして上部の投影領域１１ａで配光パターン５０の左側５０Ｌ（図６（ｂ））を形成する照射パターン４１を形成し、下部の投影領域１１ｂで配光パターン５０の右側５０Ｒを形成する照射パターン４２を形成している。
投影面１１には、対向する一方の側辺に沿って帯状の外周領域２３が設定されている。そして外周領域２３に含まれる反射素子１２から投影レンズ６に向かって出射される単位時間当たりの光の出射率が、それ以外の反射素子１２の出射率より低く設定されている。
本例において投影レンズ６は、照射パターン４１，４２が左右方向に連続するようにして、照射パターン４１，４２を重ね合わせて前方へ投影する。これにより、図６（ｂ）に示すような左右方向に長い配光パターン５０が形成される。
ここで、外周領域２３の反射素子１２からの光の出射率を低く設定しない場合には、照射パターン４１，４２のパターン端部４１ａ，４２ａを重ね合わせて配光パターンを形成すると、明暗境界線が目立ってしまう。つまり、ひとつの照射パターン４１，４２が照射する光の強さを１００としたとき、照射パターン４１，４２が重ね合わされた配光パターンの中央の領域５２では照度２００、その左右外側の領域５１では照射パターンが重ならないので照度１００となる。これにより、照度２００の領域と照度１００の領域との境界で形成される明暗境界線が目立ってしまう。
しかし、本実施形態に係る車両用前照灯１によれば、端部４１ａ，４２ａに配置された反射素子１２の出射率が低く設定されている。これにより、端部４１ａ，４２ａに配置された反射素子１２が形成する配光パターン５０の端部の照度が低減される。これにより、照射パターン４１，４２が重ね合わされた領域では、明るい領域とそれより暗い領域との重ね合わせ、あるいは暗い領域同士の重ね合わせになる。これにより、中央の領域５２と左右外側の領域５１との照度差を小さくすることができ、明暗境界線Ｄを目立たなくすることができる。
より好ましくは、端部４１ａ，４２ａでの光の出射量が１００％から０％に漸減するように、反射素子１２の出射率を設定する。これにより、配光パターン５０の中央の領域５２では照度５０の光が重ね合わされて照度１００となり、その左右外側の領域５１でも照度１００となる。これにより、明暗境界線Ｄが形成されず、極めて自然な見え方の配光パターンを形成することができる。
また、上述の実施形態では、二次元画像形成装置としてＤＭＤ１０を使用したが、これに限定されるものではなく、例えば、二次元画像形成装置として液晶装置を使用してもよい。図７は、二次元画像形成装置として液晶装置６０を使用した場合の灯室Ｓ内の部材を示したものである。
灯室Ｓ内には、光軸Ａｘ方向に関して後方から順に、ＬＥＤ４、液晶装置６０、投影レンズ６が配置されている。液晶装置６０の前方側（投影レンズ６側）の面には、ＬＥＤ４からの光を透過する投影面６１が形成されている。液晶装置６０の投影面６１に形成された照射パターンは、投影レンズ６によって、照射パターンの上下左右が反転されるとともに拡大されて前方に投影される。
図８は、液晶装置６０を拡大して示したものである。
液晶装置６０の投影面６１には、複数の液晶素子（光学素子）６２がマトリクス状に配列されている。これらの液晶素子６２によって、ＬＥＤ４からの光を透過する投影面６１が形成されている。また、投影面６１上には、液晶素子６２を保護するガラスカバー（透明カバー）６３が取り付けられている。液晶素子６２は、ガラスカバー６３と透明電極６４の間にマトリクス状に個別に封入されている。
液晶素子６２は、制御部７（図示省略）から入力される制御信号によって個別に制御される。液晶素子６２は、矢印Ａで示される、ＬＥＤ４からの光を透過して投影レンズ６に出射する出射状態（透過状態）と、矢印Ｂで示される、ＬＥＤ４からの光を遮って透過レンズ６に出射しない非出射状態（非透過状態）とに切り替え可能に構成されている。制御部７は、液晶素子６２毎に透過状態または非透過状態を切り替えることにより、投影面６１に所望の照射パターンを形成することができる。
そして、二次元画像形成装置として液晶装置６０を使用した場合においても、投影面６１の端部（周辺部）７１に配置された液晶素子６２から投影レンズ６に向かって出射される単位時間当たりの光の出射率を、それ以外の液晶素子６２の出射率より低く設定する。これにより、形成する配光パターンの端部の照度を低くして、明暗境界線を目立たなくすることができる。したがって、自然な見え方の配光パターンを形成可能な車両用灯具を提供することができる。
１：車両用前照灯、２：ランプボディ、３：アウターカバー、４：ＬＥＤ（光源）、５：リフレクタ、６：投影レンズ、７：制御部、１０：ＤＭＤ（二次元画像形成装置）、１１、６１：投影面、１２：反射素子（光学素子）、２１、７１：端部（周辺部）、３０、５０：配光パターン、４０、４１、４２：照射パターン、６０：液晶装置（二次元画像形成装置）、６２：液晶素子（光学素子）

Claims (5)

  1. 投影レンズと、
    前記投影レンズの後方焦点近傍に位置しマトリクス状に配列された複数の光学素子によって形成される投影面を有した二次元画像形成装置と、
    前記二次元画像形成装置の投影面に光を照射する光源とを備え、
    前記光学素子を個別に駆動して前記投影面に形成した照射パターンを前記投影レンズにより灯具前方に投影して配光パターンを形成する車両用前照灯の制御方法であって、
    前記投影面の端部に位置する前記光学素子から前記投影レンズに向かって出射される単位時間当たりの光の出射率を、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記出射率より低く設定することを特徴とする車両用灯具の制御方法。
  2. 前記光学素子の前記出射率が、前記投影面の中央から前記投影面の端部に向けて徐々に低くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の制御方法。
  3. 前記光源からの光を前記投影レンズを介して灯具前方に出射させる出射状態とされた前記光学素子のうち、前記投影面の端部に位置する前記光学素子の前記出射率が、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記出射率より低く設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具の制御方法。
  4. 前記光学素子は、前記光源からの光を前記投影レンズを介して灯具前方に出射させる出射状態と、前記光源からの光を前記投影レンズに入射させない非出射状態とに切り替え可能とされており、
    単位時間当たりにおける前記出射状態とされた時間Ｔａと前記非出射状態とされた時間Ｔｂとの比率Ｔａ／Ｔｂについて、前記投影面の端部に位置する前記光学素子の前記比率Ｔａ／Ｔｂが、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記比率Ｔａ／Ｔｂより低く設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具の制御方法。
  5. 投影レンズと、
    前記投影レンズの後方焦点近傍に位置しマトリクス状に配列された複数の光学素子によって形成される投影面を有した二次元画像形成装置と、
    前記二次元画像形成装置の投影面に光を照射する光源と、
    前記光学素子を個別に駆動して、前記投影レンズにより灯具前方に投影される配光パターンに対応した形状の照射パターンを前記投影面に形成する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記投影面の端部に位置する前記光学素子から前記投影レンズに向かって出射される単位時間当たりの光の出射率を、前記投影面の端部に位置する前記光学素子以外の前記光学素子の前記出射率より低く設定していることを特徴とする車両用灯具。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160047060A (ko) * 2014-10-21 2016-05-02 삼성전자주식회사 조명장치
JP6461568B2 (ja) * 2014-11-25 2019-01-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
AT517294A1 (de) * 2015-06-09 2016-12-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102015221049A1 (de) 2015-10-28 2017-05-04 Osram Gmbh Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
US10670859B2 (en) 2015-12-30 2020-06-02 Infineon Technologies Ag High efficiency digital light processing engine
AT518266B1 (de) * 2016-02-24 2017-09-15 Zkw Group Gmbh Halterungsvorrichtung für ein elektronisches Bauteil
CN106195859B (zh) * 2016-08-24 2019-01-25 上海小糸车灯有限公司 一种基于dlp投影技术的汽车智能尾灯
CN106439673B (zh) * 2016-08-24 2019-05-31 上海小糸车灯有限公司 一种利用dlp投影仪作为光源的反射式汽车尾灯
AT519055B1 (de) * 2016-09-08 2018-06-15 Zkw Group Gmbh Fahrzeugscheinwerfer
AT519462B1 (de) * 2017-01-24 2018-07-15 Zkw Group Gmbh Fahrzeugscheinwerfer
US10317032B2 (en) * 2017-03-10 2019-06-11 Texas Instruments Incorporated Headlamp with digital micromirror device and static reflector
JP6975566B2 (ja) * 2017-07-14 2021-12-01 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
KR102384546B1 (ko) * 2017-07-28 2022-04-11 에스엘 주식회사 차량용 램프
FR3070925B1 (fr) * 2017-09-12 2020-09-04 Valeo Vision Module lumineux pour vehicule automobile, et dispositif d'eclairage et/ou de signalisation muni d'un tel module
WO2019064980A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置及び投光装置
KR20190081824A (ko) 2017-12-29 2019-07-09 에스엘 주식회사 차량용 램프
JP2020087686A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 株式会社小糸製作所 車両用灯具
CN113453952B (zh) * 2019-02-27 2024-10-01 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
CN212361913U (zh) * 2019-07-17 2021-01-15 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
CN112283667A (zh) * 2019-07-25 2021-01-29 长城汽车股份有限公司 照明设备以及车辆
EP3819534A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 ZKW Group GmbH Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
WO2021095673A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 株式会社小糸製作所 灯具ユニット

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01244934A (ja) * 1988-03-28 1989-09-29 Nissan Motor Co Ltd 車両用前照灯装置
DE19530008B4 (de) * 1995-08-16 2005-02-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge mit einer reflektierenden Umlenkvorrichtung
US6861809B2 (en) * 1998-09-18 2005-03-01 Gentex Corporation Headlamp control to prevent glare
DE19910004A1 (de) * 1999-03-08 2000-09-21 Oezsoy Fazil Abblendvorrichtung für Kfz-Scheinwerfer
JP4055578B2 (ja) * 2002-12-27 2008-03-05 市光工業株式会社 車両用デジタル照明装置
US6969183B2 (en) * 2002-12-27 2005-11-29 Ichikoh Industries, Ltd. Digital lighting apparatus for vehicle, controller for digital lighting apparatus, and control program for digital lighting apparatus
JP2008123753A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具ユニット
JP2008243477A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
CN101808851B (zh) * 2007-09-24 2013-05-22 大众汽车公司 用于汽车的投射前照灯装置

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