JP6284612B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関するものである。

特許文献１には、レーザダイオード等の半導体発光素子と、蛍光体とを備えた車両用灯具が開示されている。この車両用灯具では、半導体発光素子から出射された紫外光が蛍光体に照射される。蛍光体は、紫外光を受けて白色光を生成する。蛍光体により生成された白色光は灯具前方に照射され、これにより所定の配光パターンが形成される。

特開２００５−１５００４１号公報

車両用灯具は、車両前方に光を照射して所定の配光パターンを形成することで運転者の視認性を向上させる機能を有するが、車両の運転者や歩行者等の安全性の確保を図る上で、車両用灯具には、運転者の視認性のさらなる向上が常に求められる。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者の視認性をより向上させることができる車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、赤色レーザ光を出射する第１光源と、緑色レーザ光を出射する第２光源と、青色レーザ光を出射する第３光源と、少なくとも赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光を集合させて白色レーザ光を生成する集光部と、白色レーザ光を配光して所定の配光パターンを形成する配光部と、を備えることを特徴とする。

この態様によれば、色純度の高い赤、緑、青の単色レーザ光を集合させて白色レーザ光を形成しているため、被照射体の色コントラストが大きくなる。そのため、運転者の視認性をより向上させることができる。

本発明によれば、運転者の視認性をより向上させることができる車両用灯具を提供することができる。

実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。 光源ユニットの概略構造を示す側面図である。 灯具前方側から観察したときの配光部の概略斜視図である。 実施形態１に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。 制御ユニットを説明する機能ブロック図である。 図６（Ａ）は、実施形態３に係る右側前照灯ユニットを構成する車両用灯具の構造を模式的に示す正面図である。図６（Ｂ）は、実施形態３に係る左側前照灯ユニットを構成する車両用灯具の構造を模式的に示す正面図である。 図７（Ａ）は、実施形態４に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。図７（Ｂ）は、実施形態４に係る車両用灯具により形成される配光パターンの他の一例を示す図である。図７（Ｃ）は、実施形態４に係る車両用灯具により形成される配光パターンのさらに他の一例を示す図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図１は、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。また、配光部３００の永久磁石３１２，３１４の図示を省略している。本実施形態に係る車両用灯具は、例えば車両用前照灯装置であり、この車両用前照灯装置は、左右対称に形成された一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは、一方が車両の左前方部分に設けられ、他方が車両の右前方部分に設けられる。図１は、左右いずれかの前照灯ユニットの構成を示す。他方の前照灯ユニットは、左右対称の構造を有する点以外は図１に示す前照灯ユニットと実質的に同一の構成であるため、説明を省略する。

本実施形態に係る車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー４とを備える。透光カバー４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ２と透光カバー４とにより形成される灯室３内には、支持プレート６と、光源ユニット１００と、配光部３００と、制御ユニット４００とが収容される。

光源ユニット１００及び配光部３００は、支持プレート６により灯室３内の所定位置に支持される。支持プレート６は、コーナー部がエイミングスクリュー８によってランプボディ２に接続される。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１０８、及び集光部２００等を有する。光源ユニット１００は、ヒートシンク１０８が支持プレート６に接するようにして、支持プレート６の前面に固定される。光源ユニット１００の内部構造については後に詳細に説明する。

配光部３００は、反射鏡３１８を有する。配光部３００は、光源ユニット１００から出射されたレーザ光を灯具前方に反射するように光源ユニット１００との位置関係が定められて、支持プレート６の前面から灯具前方に突出する突出部１０の先端に固定される。配光部３００の構造については後に詳細に説明する。制御ユニット４００は、支持プレート６よりも灯具後方側でランプボディ２に固定される。なお、制御ユニット４００を設ける位置は、特にこれに限定されない。

車両用灯具１は、エイミングスクリュー８を回転させて支持プレート６の姿勢を調節することで光軸を水平方向及び鉛直方向に調整できるように構成される。灯室３内における光源ユニット１００及び配光部３００の灯具前方には、配光部３００によって反射された光の灯具前方への進行を許容する開口部を有するエクステンションリフレクタ１２が設けられる。

続いて、車両用灯具１を構成する各部の詳細な構成について説明する。

（光源ユニット）
図２は、光源ユニットの概略構造を示す側面図である。なお、図２では、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１０８、第１レンズ１１０、第２レンズ１１２、第３レンズ１１４、第４レンズ１１６、及び集光部２００を有する。

第１光源１０２は、赤色レーザ光Ｒを出射する光源であり、赤色レーザダイオードで構成される発光素子１０２ａと、発光素子１０２ａが搭載される基板１０２ｂとを有する。第２光源１０４は、緑色レーザ光Ｇを出射する光源であり、緑色レーザダイオードで構成される発光素子１０４ａと、発光素子１０４ａが搭載される基板１０４ｂとを有する。第３光源１０６は、青色レーザ光Ｂを出射する光源であり、青色レーザダイオードで構成される発光素子１０６ａと、発光素子１０６ａが搭載される基板１０６ｂとを有する。本実施形態では、発光素子１０２ａのレーザ光出射面１０２ａｓ、発光素子１０４ａのレーザ光出射面１０４ａｓ及び発光素子１０６ａのレーザ光出射面１０６ａｓが互いに平行である。なお、各光源は、レーザダイオード以外の他のレーザ装置を有してもよい。

第１光源１０２、第２光源１０４及び第３光源１０６は、それぞれのレーザ光出射面が灯具前方を向き、基板が灯具後方を向くように配置され、ヒートシンク１０８の灯具前方側を向く側面に取り付けられる。ヒートシンク１０８は、各光源の発光素子１０２ａ〜１０６ａが発する熱を効率よく回収できるよう、アルミニウムなど熱伝導率が高い材料によって形成される。ヒートシンク１０８の灯具後方側の側面は、支持プレート６（図１参照）に接する。各光源の発光素子１０２ａ〜１０６ａは、それぞれが接する基板１０２ｂ〜１０６ｂ、ヒートシンク１０８及び支持プレート６を介して放熱され、温度の上昇が抑制される。

第１レンズ１１０、第２レンズ１１２、第３レンズ１１４及び第４レンズ１１６は、例えばコリメートレンズで構成される。第１レンズ１１０は、第１光源１０２と集光部２００との間の赤色レーザ光Ｒの光路上に設けられ、第１光源１０２から出射された赤色レーザ光Ｒを平行光に変換して集光部２００に出射する。第２レンズ１１２は、第２光源１０４と集光部２００との間の緑色レーザ光Ｇの光路上に設けられ、第２光源１０４から出射された緑色レーザ光Ｇを平行光に変換して集光部２００に出射する。

第３レンズ１１４は、第３光源１０６と集光部２００との間の青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第３光源１０６から出射された青色レーザ光Ｂを平行光に変換して集光部２００に出射する。第４レンズ１１６は、光源ユニット１００の筐体に設けられた開口１０１に嵌め合わされる。また、第４レンズ１１６は、集光部２００と配光部３００（図１参照）との間における、後述する白色レーザ光Ｗの光路上に設けられ、集光部２００から出射された白色レーザ光Ｗを平行光に変換して配光部３００に出射する。

集光部２００は、赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂを集合させて白色レーザ光Ｗを生成する。集光部２００は、第１ダイクロイックミラー２０２、第２ダイクロイックミラー２０４、及び第３ダイクロイックミラー２０６を有する。

第１ダイクロイックミラー２０２は、少なくとも、赤色光を反射し青色光及び緑色光を透過させるミラーであり、第１レンズ１１０を通過した赤色レーザ光Ｒを第４レンズ１１６に向けて反射するように配置される。第２ダイクロイックミラー２０４は、少なくとも、緑色光を反射し青色光を透過させるミラーであり、第２レンズ１１２を通過した緑色レーザ光Ｇを第４レンズ１１６に向けて反射するように配置される。第３ダイクロイックミラー２０６は、少なくとも、青色光を反射するミラーであり、第３レンズ１１４を通過した青色レーザ光Ｂを第４レンズ１１６に向けて反射するように配置される。

また、第１ダイクロイックミラー２０２、第２ダイクロイックミラー２０４及び第３ダイクロイックミラー２０６は、それぞれが反射したレーザ光の光路が平行で、かつ各レーザ光が集合して第４レンズ１１６に入射されるように、互いの位置関係が定められる。本実施形態では、第１ダイクロイックミラー２０２〜第３ダイクロイックミラー２０６は、各ダイクロイックミラーにおいてレーザ光が当たる領域（レーザ光の反射点）が一直線上に並ぶように配置されている。

第３光源１０６から出射された青色レーザ光Ｂは、第３ダイクロイックミラー２０６で反射され、第２ダイクロイックミラー２０４側に進行する。第２光源１０４から出射された緑色レーザ光Ｇは、第２ダイクロイックミラー２０４により第１ダイクロイックミラー２０２側に反射されるとともに、第２ダイクロイックミラー２０４を透過した青色レーザ光Ｂと重ね合わせられる。第１光源１０２から出射された赤色レーザ光Ｒは、第１ダイクロイックミラー２０２により第４レンズ１１６側に反射されるとともに、第１ダイクロイックミラー２０２を透過した青色レーザ光Ｂ及び緑色レーザ光Ｇの集合光と重ね合わせられる。その結果、白色レーザ光Ｗが形成される。白色レーザ光Ｗは、第４レンズ１１６を通過して配光部３００に向けて進行する。

第１光源１０２〜第３光源１０６は、赤色レーザ光Ｒを出射する第１光源１０２が集光部２００から最も近い位置に配置され、青色レーザ光Ｂを出射する第３光源１０６が集光部２００から最も遠い位置に配置され、緑色レーザ光Ｇを出射する第２光源１０４が中間の位置に配置される。すなわち、第１光源１０２〜第３光源１０６は、出射するレーザ光の波長が長いものほど集光部２００に近い位置に配置される。レーザ光は、長波長のものほどレーザ光の拡がり角が大きい。そこで、拡散しやすいレーザ光を出射する光源ほど集光部２００の近くに配置する。これにより、集光部２００へ入射されるレーザ光量がレーザ光の拡散により低減することを抑制することができ、その結果、レーザ光の利用率を高めることができる。また、各レーザ光の拡がり角の差に起因して各レーザ光の集光部２００への入射光量に差が生じることを抑制することができる。

また、第１光源１０２〜第３光源１０６は、各光源のレーザ光出射面１０２ａｓ〜１０６ａｓと交わる方向（図２の矢印Ｘ方向、言い換えると、各光源のレーザ光出射方向に平行な方向、もしくは各光源の基板の主表面と交わる方向）から見て、隣り合う光源における基板の一部同士が重なり合うように配置される。本実施形態では、第１光源１０２及び第２光源１０４は、基板１０２ｂにおける第２光源１０４側の領域１０２ｂｇと、基板１０４ｂにおける第１光源１０２側の領域１０４ｂｒとが重なるように配置される。また、第２光源１０４及び第３光源１０６は、基板１０４ｂにおける第３光源１０６側の領域１０４ｂｂと、基板１０６ｂにおける第２光源１０４側の領域１０６ｂｇとが重なるように配置される。これにより、矢印Ｘ方向から見て各光源のレーザ光出射面１０２ａｓ〜１０６ａｓを互いに近接させることができる。その結果、集光部２００の小型化、ひいては光源ユニット１００の小型化が可能である。

また、例えばレーザ光の照射強度を高めるべく各色の光源を複数備える場合、同一色の光源を上述のように段違いで配置してレーザ光発光面を近接させることで、同一色のレーザ光を集光させやすくすることができる。これにより、レーザ光の幅を細くして光源像を小さくすることができる。また、３色の光源群同士について、上述した段違い配置を適用することもできる。

光源ユニット１００は、各光源のレーザ光の出射を監視する監視部１３０を有する。監視部１３０は、第１フォトセンサ１３２、第２フォトセンサ１３４、第３フォトセンサ１３６、第４フォトセンサ１３８及び異常判定部１４０を有する。第１フォトセンサ１３２は、第１光源１０２から出射される赤色レーザ光Ｒの照射強度を測定する。第２フォトセンサ１３４は、第２光源１０４から出射される緑色レーザ光Ｇの照射強度を測定する。第３フォトセンサ１３６は、第３光源１０６から出射される青色レーザ光Ｂの照射強度を測定する。第４フォトセンサ１３８は、集光部２００から出射される白色レーザ光Ｗの照射強度を測定する。各フォトセンサは、測定値を示す信号を異常判定部１４０に送信する。

異常判定部１４０は、各光源にレーザ光の出射異常が生じているか否かを判定する。ここでいう出射異常とは、異常により集合光が所定の白色範囲から外れることをいい、出射が設定値からずれても集合光が所定の白色範囲に含まれる場合は除外される。異常判定部１４０は、例えば、各光源から出射されるレーザ光の照射強度が所定範囲から外れるとき、レーザ光の出射異常が生じていると判定する。また、異常判定部１４０は、集合光である白色レーザ光Ｗの照射強度が、予め定められた所定範囲に含まれるか否かを判定する。異常判定部１４０は、判定結果を示す信号を後述する灯具ＥＣＵ４０２（図５参照）に送信する。なお、異常判定部１４０は、灯具ＥＣＵ４０２内に設けられてもよい。

（配光部）
図３は、灯具前方側から観察したときの配光部の概略斜視図である。配光部３００は、例えば、いわゆるガルバノミラーで構成され、ベース３０２、第１回動体３０４、第２回動体３０６、第１トーションバー３０８、第２トーションバー３１０、永久磁石３１２，３１４、端子部３１６及び反射鏡３１８等を有する。ベース３０２は、中央に開口部３０２ａを有する枠体であり、灯具前後方向に傾斜した状態で突出部１０（図１参照）の先端に固定される。ベース３０２には、所定位置に端子部３１６が設けられる。ベース３０２の開口部３０２ａには、第１回動体３０４が配置される。第１回動体３０４は、中央に開口部３０４ａを有する枠体であり、灯具後方下側から灯具前方上側に延在する第１トーションバー３０８により、ベース３０２に対し左右（車幅方向）に回動可能に支持される。

第１回動体３０４の開口部３０４ａには、第２回動体３０６が配置される。第２回動体３０６は、矩形状の平板であり、車幅方向に延在する第２トーションバー３１０により、第１回動体３０４に対し上下（鉛直方向）に回動可能に支持される。第２回動体３０６は、第１回動体３０４が第１トーションバー３０８を回動軸として左右に回動すると、第１回動体３０４とともに左右に回動する。第２回動体３０６の表面には、メッキ又は蒸着等の方法により反射鏡３１８が設けられる。

ベース３０２には、第１トーションバー３０８の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石３１２が設けられる。永久磁石３１２は、第１トーションバー３０８と直交する磁界を形成する。第１回動体３０４には第１コイル（図示せず）が配線され、第１コイルは、端子部３１６を介して制御ユニット４００に接続される。また、ベース３０２には、第２トーションバー３１０の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石３１４が設けられる。永久磁石３１４は、第２トーションバー３１０と直交する磁界を形成する。第２回動体３０６には第２コイル（図示せず）が配線され、第２コイルは、端子部３１６を介して制御ユニット４００に接続される。

第１コイル及び永久磁石３１２と、第２コイル及び永久磁石３１４とにより走査用アクチュエータ３２０（図５参照）が構成される。走査用アクチュエータ３２０は、制御ユニット４００の後述するアクチュエータ制御部４０８（図５参照）により駆動が制御される。アクチュエータ制御部４０８は、第１コイル及び第２コイルに流れる駆動電流の大きさと向きを制御する。この駆動電流の大きさと向きの制御により、第１回動体３０４及び第２回動体３０６が左右に往復回動し、また第２回動体３０６が単独で上下に往復回動する。これにより、反射鏡３１８が上下左右に往復回動する。

光源ユニット１００と配光部３００とは、光源ユニット１００から出射された白色レーザ光Ｗが反射鏡３１８で灯具前方に反射されるよう互いの位置関係が定められる。そして、配光部３００は、反射鏡３１８の往復回動により白色レーザ光Ｗで車両前方を走査する。例えば、配光部３００は、形成すべき配光パターンの領域を白色レーザ光Ｗで走査する。これにより、白色レーザ光Ｗが配光パターンの形成領域に配光されて、車両前方（灯具前方）に所定の配光パターンが形成される。

なお、制御ユニット４００は、後述する光源制御部４１０（図５参照）が、配光部３００による白色レーザ光Ｗでの灯具前方のスキャンに合わせて、第１光源１０２、第２光源１０４及び第３光源１０６のレーザ光の出射を制御してもよい。例えば、配光部３００は、配光パターンの形成領域よりも広い走査範囲で反射鏡３１８を回動させる。そして、光源制御部４１０は、反射鏡３１８の回動位置が、形成すべき配光パターンの領域と対応する位置にあるとき各光源を点灯させる。このような制御によっても、灯具前方に所定の配光パターンを形成することができる。この場合、制御ユニット４００の光源制御部４１０は、配光部３００の一部を構成する。

図４は、実施形態１に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。なお、図４では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成された配光パターンを示している。

本実施形態に係る車両用灯具１の配光部３００は、車幅方向に延在する矩形の走査領域ＳＡ内を白色レーザ光Ｗでスキャン可能である。また、制御ユニット４００の光源制御部４１０は、配光部３００の走査位置がロービーム用配光パターンＬｏ内である場合に、各光源からレーザ光を出射させ、当該走査位置がロービーム用配光パターンＬｏ外である場合に、各光源からのレーザ光の出射を停止させる。これにより、対向車線側カットオフラインＣＬ１、自車線側カットオフラインＣＬ２及び斜めカットオフラインＣＬ３を有するロービーム用配光パターンＬｏが形成される。

本実施形態に係る車両用灯具１は、赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂを集合させて得られる白色レーザ光Ｗを車両前方に配光して、所定の配光パターンを形成する。レーザ光は、蛍光体等から発せられる光に比べて波長が揃っており、波長のばらつきが少ない。すなわち、レーザ光は、より半値幅が狭く発光ピークが鋭い。したがって、赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂは、蛍光に比べて色純度の高い単色光となる。そのため、これらの単色レーザ光が集合して得られる白色レーザ光Ｗを用いて配光パターンを形成した場合、被照射体の色コントラストが大きくなる。その結果、運転者は、被照射体を視認しやすくなる。

（制御ユニット）
図５は、制御ユニットを説明する機能ブロック図である。なお、図５に示す機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。制御ユニット４００は、灯具ＥＣＵ４０２、ＲＯＭ４０４、ＲＡＭ４０６等を有する。

灯具ＥＣＵ４０２は、アクチュエータ制御部４０８及び光源制御部４１０を有する。ＲＯＭ４０４は、各種制御プログラムを格納する。ＲＡＭ４０６は、データ格納や灯具ＥＣＵ４０２によるプログラム実行のためのワークエリアとして利用される。灯具ＥＣＵ４０２は、ＲＯＭ４０４に格納された複数の制御プログラムを適宜選択的に実行し、各種制御信号を生成する。

アクチュエータ制御部４０８は、配光部３００の走査用アクチュエータ３２０を制御して、白色レーザ光Ｗでの車両前方の走査を制御する。光源制御部４１０は、第１光源１０２、第２光源１０４及び第３光源１０６のレーザ光の出射を各光源独立に制御する。例えば、光源制御部４１０は、車両に設けられたライトスイッチが運転者に操作されると、第１光源１０２〜第３光源１０６の点消灯を制御する。光源制御部４１０による制御は後に詳細に説明する。

また、灯具ＥＣＵ４０２は、監視部１３０の異常判定部１４０からの信号を受信可能である。光源制御部４１０は、監視部１３０から得られた信号を用いて、第１光源１０２〜第３光源１０６の出力を調整する制御信号を生成する。また、灯具ＥＣＵ４０２は、光源の出力異常を報知する報知部５００に動作指令信号を送信可能である。報知部５００は、例えば車両内に設けられる警告灯（インジケータランプ）等で構成することができる。また、灯具ＥＣＵ４０２は、車載カメラ５０２で撮像された画像データを受信して解析する画像処理装置５０４や、ナビゲーションシステム５０６等からの信号を受信可能である。

続いて、上述した構成を備える車両用灯具１で実施されるレーザ光の照射制御について説明する。本実施形態に係る車両用灯具１において、故障や劣化等により第１光源１０２〜第３光源１０６の少なくとも１つに出射異常が生じると、赤色、緑色及び青色のバランスが崩れて、集合光の色が所定の白色から外れる可能性がある。そこで、光源制御部４１０は、少なくとも１つの光源の出射異常が検出されたとき、出射が異常である光源及び出射が正常である光源の少なくとも一方の出射、もしくは少なくとも１つの光源の出射を調整して、集合光である白色レーザ光Ｗの白色を維持する。すなわち、光源制御部４１０は、光源の出射異常に起因して所定の白色範囲から外れた集合光を所定の白色範囲内に戻す。これにより、運転者や自車周囲の歩行者等の安全を確保することができ、また運転者や自車周囲の歩行者等に違和感や不快感を与えることを回避できる。

具体的には、例えば赤色レーザ光Ｒの照射強度が所定範囲を下回り、監視部１３０の異常判定部１４０により第１光源１０２に出射異常が発生したと判定されたとする。この場合、光源制御部４１０は、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの照射強度を赤色レーザ光Ｒの照射強度に合わせて低減させる制御信号を出力する。これにより、第２光源１０４及び第３光源１０６への供給電力の低減等が実施され、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの照射強度が赤色レーザ光Ｒの照射強度の低減量に応じた分だけ低減される。その結果、集合光の白色が維持される。

また、例えば赤色レーザ光Ｒの照射強度が所定範囲を上回り、監視部１３０の異常判定部１４０により第１光源１０２に出射異常が発生したと判定されたとする。この場合、光源制御部４１０は、赤色レーザ光Ｒの照射強度を緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの照射強度に合わせて低減させる制御信号を出力する。これにより、第１光源１０２への供給電力の低減等が実施され、赤色レーザ光Ｒの照射強度が緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの照射強度に合わせて低減される。その結果、集合光の白色が維持される。

なお、光源制御部４１０は、各光源の照射強度の測定値を監視部１３０から受信し、これらの測定値を用いて集合光の発光色度もしくは色温度を計算し、算出された発光色度もしくは色温度と、予めＲＯＭ４０４に格納される発光色度もしくは色温度についての基準値情報とを用いて各光源を調整してもよい。

さらに、灯具ＥＣＵ４０２は、各光源の出射の調整により集合光の白色性を維持する制御を実施した結果、当該調整により得られる集合光の照射強度が所定範囲から外れるとき、報知部５００を介して光源の出力異常を報知する。具体的には、監視部１３０の異常判定部１４０により、出射調整後の白色レーザ光Ｗの照射強度が所定範囲から外れると判定されると、灯具ＥＣＵ４０２が報知部５００に警告灯の点灯を指示する制御信号を出力する。これにより、運転者に車両用灯具１の異常が報知される。なお、光源制御部４１０は、白色レーザ光Ｗの照射強度が所定範囲から外れる場合、運転者の視認性を少しでも向上させるべく照射強度の低い白色レーザ光Ｗの照射を継続してもよいし、運転者に車両用灯具１の早期整備を促すべく白色レーザ光Ｗの照射を停止させてもよい。

なお、第１光源１０２〜第３光源１０６の少なくとも１つに出射異常があると判定されたとき、光源制御部４１０が全ての光源を消灯し、報知部５００が光源の異常を報知する制御が実施されてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具１は、赤色レーザ光Ｒを出射する第１光源１０２、緑色レーザ光Ｇを出射する第２光源１０４及び青色レーザ光Ｂを出射する第３光源１０６を備える。そして、少なくともこの３つのレーザ光を集合させて白色レーザ光Ｗを生成し、この白色レーザ光Ｗを配光して所定の配光パターンを形成する。このように、色純度の高い赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂで形成した白色レーザ光Ｗを照射することで、被照射体の色コントラストを大きくすることができる。これにより、運転者の視認性をより向上させることができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る車両用灯具１は、光源制御部４１０によるレーザ光の照射制御の内容を除き、実施形態１に係る車両用灯具１の構成と共通する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。

本実施形態に係る車両用灯具１は、光源からのレーザ光の出射を調整することにより灯具の照射光の白色性を維持する第１エラー処理モードと、照射光の白色性の維持は諦めて灯具の照射強度を維持する第２エラー処理モードとを有する。第２エラー処理モードは、第１エラー処理モードの実行が困難な場合、すなわち、例えば第１エラー処理モードの実行により白色レーザ光Ｗの照射強度が下がりすぎてしまう場合に実施される。

車両用灯具１が車両用前照灯として用いられる場合、歩行者や他車両の運転者が自車両の前方と後方とを取り違えるといった誤認を防ぐために、車両用灯具１には照射光が所定の白色であることが求められる。しかしながら、車両用灯具１には、たとえ照射光が所定の白色範囲から外れていても光を照射して運転者の視認性を確保することが求められる場合がありうる。

そこで、光源制御部４１０は、まず第１エラー処理モードを実行する。すなわち、光源制御部４１０は、複数の光源のいずれかに出射異常が検出されたとき、複数の光源の少なくとも１つの出射を調整して集合光の白色を維持する。そして、第１エラー処理モードが実行された後、監視部１３０の異常判定部１４０によって調整後の集合光の照射強度が所定範囲から外れると判定されると、光源制御部４１０は、光源の出射の調整により集合光の照射強度を維持する。具体的には、例えば赤色レーザ光Ｒの照射強度が所定範囲を下回った場合、光源制御部４１０は、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂの少なくとも一方の照射強度を増大させて、集合光の照射強度を維持する。

なお、光源制御部４１０は、光源の出力異常が検知されたとき、監視部１３０から得られる各光源の照射強度値を用いて、第１エラー処理モードを実行した場合に得られるであろう集合光の照射強度を計算し、算出された集合光の照射強度に応じて第１エラー処理モードと第２エラー処理モードとを選択してもよい。本実施形態の第１エラー処理モード及び第２エラー処理モードの実行制御は、レーザ光源以外の光源を備える車両用灯具にも適用することができる。

（実施形態３）
実施形態３に係る車両用灯具は、左右の前照灯ユニットで光源ユニット１００及び配光部３００の配置が異なる。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。

図６（Ａ）は、実施形態３に係る右側前照灯ユニットを構成する車両用灯具の構造を模式的に示す正面図である。図６（Ｂ）は、実施形態３に係る左側前照灯ユニットを構成する車両用灯具の構造を模式的に示す正面図である。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、白色レーザ光Ｗの偏光方向を模式的に示している。右側前照灯ユニットを構成する車両用灯具１Ｒでは、光源ユニット１００と配光部３００とが鉛直方向に並ぶように配置される。本実施形態では、光源ユニット１００が下側、配光部３００が上側に配置される。白色レーザ光Ｗは、光源ユニット１００から鉛直方向上方に照射され、配光部３００により灯具前方に向けて反射される。なお、光源ユニット１００が上側、配光部３００が下側に配置され、白色レーザ光Ｗが光源ユニット１００から鉛直方向下方に照射されてもよい。

一方、左側前照灯ユニットを構成する車両用灯具１Ｌでは、光源ユニット１００と配光部３００とが水平方向に並ぶように配置される。本実施形態では、光源ユニット１００が車幅方向外側に配置され、配光部３００が車幅方向内側に配置される。白色レーザ光Ｗは、光源ユニット１００から車幅方向内側に向けて照射され、配光部３００により灯具前方に向けて反射される。なお、光源ユニット１００が車幅方向内側、配光部３００が車幅方向外側に配置され、白色レーザ光Ｗが光源ユニット１００から車幅方向外側に向けて照射されてもよい。

一般に、レーザ光は直線偏光である。そのため、レーザ光を車両前方に照射した場合、被照射体によっては実際の色とは異なる色に見える場合がある。例えば、被照射体が路面上に形成された白色のレーンマークである場合、レーザ光の偏光によりレーンマークが赤味や緑味を帯びることがある。このような色味の変化は、運転者に違和感や不快感を与えうる。

これに対し、本実施形態では、左側の車両用灯具１Ｌと右側の車両用灯具１Ｒとで、光源ユニット１００のレーザ光出射方向が互いに９０度ずれている。したがって、車両用灯具１Ｌから出射される白色レーザ光Ｗの偏光軸（偏光方向）と、車両用灯具１Ｒから出射される白色レーザ光Ｗの偏光軸とが直交する。本実施形態では、車両用灯具１Ｌにおける白色レーザ光Ｗの偏光軸は鉛直方向に延びるように設定され、車両用灯具１Ｒにおける白色レーザ光Ｗの偏光軸は車幅方向に延びるように設定される。これにより、被照射体の色味の変化を抑制することができ、運転者が受ける違和感や不快感を抑制することができる。

（実施形態４）
実施形態４に係る車両用灯具１は、配光パターンの色を部分的もしくは全体的に変化させる点を除き、実施形態１に係る車両用灯具１の構成と共通する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。

図７（Ａ）は、実施形態４に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。図７（Ｂ）は、実施形態４に係る車両用灯具により形成される配光パターンの他の一例を示す図である。図７（Ｃ）は、実施形態４に係る車両用灯具により形成される配光パターンのさらに他の一例を示す図である。なお、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成された配光パターンを示している。

本実施形態に係る車両用灯具１は、車両前方に照射するレーザ光、すなわち集合光の色を所定の条件に応じて変化させる。例えば、人間の眼は暗所では明所に比べて青色の光に対する比視感度が高くなる。そこで、図７（Ａ）に示すように、光源制御部４１０は、白色レーザ光Ｗがロービーム用配光パターンＬｏの車幅方向左端の部分領域Ｌｏ１と車幅方向右端の部分領域Ｌｏ２とに配光されるときに青色レーザ光Ｂの照射強度を増大させる。これにより、青味を帯びた白色の配光パターンで部分領域Ｌｏ１及び部分領域Ｌｏ２を照射することができる。よって、これらの領域における運転者の視認性をより向上させることができ、その結果、運転者が例えば路肩領域にいる歩行者や障害物の存在をより確実に認識することができる。

また、光源制御部４１０は、運転者の年齢に応じて集合光の色を変化させてもよい。例えば、青色の光は、水晶体の濁りにより眼球内で散乱する傾向にある。そこで、水晶体が濁る傾向が高い高齢者が運転者である場合、光源制御部４１０は、予め定められる初期設定値よりも低色温度の白色レーザ光Ｗを照射して配光パターンを形成する。これにより、運転者の視認性をより向上させることができる。この制御は、例えば次のように実行される。すなわち、運転者が自身の年齢を入力する入力部（図示せず）が車両に設けられ、また年齢と白色レーザ光Ｗの色温度とを対応付けた変換テーブルが予めＲＯＭ４０４に格納される。光源制御部４１０は、入力部から受信した年齢情報と当該変換テーブルとを用いて、照射する白色レーザ光Ｗの色温度を決定する。そして、各光源のレーザ光の出射を調整し、決定した色温度の白色レーザ光Ｗを生成する。

また、光源制御部４１０は、運転時間の長さに応じて集合光の色を変化させてもよい。例えば、青色の光は運転者に疲労を与えやすい傾向にある。そこで、運転時間が所定時間以上となった場合、光源制御部４１０は、予め定められる初期設定値よりも低色温度の白色レーザ光Ｗを照射して配光パターンを形成する。これにより、運転者の疲労を軽減することができる。この制御は、例えば次のように実行される。すなわち、灯具ＥＣＵ４０２は運転時間計算部（図示せず）を有し、また運転時間と白色レーザ光Ｗの色温度とを対応付けた変換テーブルが予めＲＯＭ４０４に格納される。運転時間計算部は、例えば車両側からイグニッション電源のオンオフ信号を受信し、イグニッションがＯＮになってからＯＦＦになるまでの時間を運転時間として計算する。光源制御部４１０は、運転時間計算部から受信した運転時間情報と当該変換テーブルとを用いて、照射する白色レーザ光Ｗの色温度を決定する。そして、各光源のレーザ光の出射を調整し、決定した色温度の白色レーザ光Ｗを生成する。

また、光源制御部４１０は、配光パターンにおける、運転者により認識されるべき対象と重なる部分領域を、他の領域とは異なる色にしてもよい。例えば、車載カメラ５０２で撮像された車両前方の画像データが画像処理装置５０４で解析され、車両前方の歩行者や障害物の位置が特定される。画像処理装置５０４で特定された歩行者等の位置情報は、灯具ＥＣＵ４０２に送信される。光源制御部４１０は、当該位置情報を用いて、白色レーザ光Ｗが歩行者等と重なる領域に配光されるときに、例えば赤色レーザ光Ｒの照射強度を増大させて、当該領域をマゼンタ色で照射する。これにより、運転者に、歩行者や障害物等の存在をより確実に認識させることができる。もしくは、光源制御部４１０は、ナビゲーションシステム５０６から得られる車両前方の道路形状情報を用いて、認識されるべき対象の存在位置を特定し、白色レーザ光Ｗが当該存在位置と重なる領域に配光されるときに光源を調整して配光パターンの色を変化させてもよい。

また、光源制御部４１０は、図７（Ｂ）に示すように、車両前方の光照射領域を車両から近い領域Ｒ１と、車両から遠い領域Ｒ２とに分割し、領域Ｒ１には相対的に低色温度の白色レーザ光Ｗを照射し、領域Ｒ２には相対的に高色温度の白色レーザ光Ｗを照射してもよい。例えば、領域Ｒ２には予め定められる初期設定値の白色レーザ光Ｗが照射され、領域Ｒ１には初期設定値よりも黄色味を帯びた白色レーザ光Ｗが照射される。これにより、運転者の視認性をより向上させることができる。

また、光源制御部４１０は、図７（Ｃ）に示すように、車両前方の光照射領域を、上述した領域Ｒ１及び領域Ｒ２に加えて、車幅方向外側に位置する領域Ｒ３に分割し、領域Ｒ２に初期設定値の白色レーザ光Ｗを照射し、領域Ｒ１に初期設定値よりも黄色味を帯びた白色レーザ光Ｗを照射し、領域Ｒ３に初期設定値よりも青味を帯びた白色レーザ光Ｗを照射してもよい。これにより、運転者の視認性をより向上させることができる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の各実施形態同士、および上述の各実施形態と以下の変形例との組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

上述の各実施形態では、赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ及び青色レーザ光Ｂにより白色レーザ光Ｗが形成されているが、オレンジ色や黄色等の他の色のレーザ光を含ませてもよい。

上述の各実施形態において、配光部３００はガルバノミラーで構成されているが、特にこれに限定されず、例えば、ポリゴンミラー、ＭＥＭＳミラー、パラボラ型等のリフレクタ等であってもよい。

１，１Ｒ，１Ｌ 車両用灯具、 １００ 光源ユニット、 １０２ 第１光源、 １０４ 第２光源、 １０６ 第３光源、 ２００ 集光部、 ３００ 配光部、 ４０８ アクチュエータ制御部、 ４１０ 光源制御部、 Ｒ 赤色レーザ光、 Ｇ 緑色レーザ光、 Ｂ 青色レーザ光、 Ｗ 白色レーザ光。

Claims (2)

1. 赤色レーザ光を出射する第１光源と、
   緑色レーザ光を出射する第２光源と、
   青色レーザ光を出射する第３光源と、
   少なくとも前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光及び前記青色レーザ光を集合させて白色レーザ光を生成する集光部と、
   前記白色レーザ光を配光して所定の配光パターンを形成する配光部と、
   前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源からのレーザ光の出射を制御する光源制御部と、
   前記第１光源から出射される前記赤色レーザ光を平行光に変換して前記集光部に出射する第１レンズと、
   前記第２光源から出射される前記緑色レーザ光を平行光に変換して前記集光部に出射する第２レンズと、
   前記第３光源から出射される前記青色レーザ光を平行光に変換して前記集光部に出射する第３レンズと、
   前記集光部から出射される前記白色レーザ光を平行光に変換して前記配光部に出射する第４レンズと、を備え、
   前記光源制御部は、前記白色レーザ光の色を運転者の年齢に応じて変化させることを特徴とする車両用灯具。
2. 赤色レーザ光を出射する第１光源と、
   緑色レーザ光を出射する第２光源と、
   青色レーザ光を出射する第３光源と、
   少なくとも前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光及び前記青色レーザ光を集合させて白色レーザ光を生成する集光部と、
   前記白色レーザ光を配光して所定の配光パターンを形成する配光部と、
   前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源からのレーザ光の出射を制御する光源制御部と、
   前記第１光源から出射される前記赤色レーザ光を平行光に変換して前記集光部に出射する第１レンズと、
   前記第２光源から出射される前記緑色レーザ光を平行光に変換して前記集光部に出射する第２レンズと、
   前記第３光源から出射される前記青色レーザ光を平行光に変換して前記集光部に出射する第３レンズと、
   前記集光部から出射される前記白色レーザ光を平行光に変換して前記配光部に出射する第４レンズと、を備え、
   前記光源制御部は、前記白色レーザ光の色を運転時間の長さに応じて変化させることを特徴とする車両用灯具。

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