JP7305057B2 - 前照灯装置 - Google Patents

Description

本開示は、前照灯装置に関する。

照明光を出射する投射光学系と、照明光の出射方向に位置する他の車両などの対象物を検出するための入射光が入射する受光部を含む撮像光学系とを有し、受光部における検出結果に基づいて照明光の配光パターンを制御する高機能な前照灯装置が提案されている。例えば、特許文献１を参照。特許文献１の前照灯装置では、投射光学系の一部が、撮像光学系の一部を共有している。

特開２０１９－６４３７１号公報

しかしながら、特許文献１の前照灯装置では、受光部に入射する光線は、入射光のうちの光軸から離れた位置を進む周辺光線を含む。よって、受光部に結像される像に収差が発生し、受光部における入射光の検出精度が低下するという課題があった。

本開示は、受光部における入射光の検出精度を向上させた前照灯装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る前照灯装置は、第１の光を予め決められた出射方向に出射する第１の光学系と、受光部と第１の光学部とを有し、前記出射方向の反対方向である入射方向に進む第２の光が入射する第２の光学系とを備える。前記第１の光学系の光軸の一部は、前記出射方向において、前記第２の光学系の光軸の一部と一致する。前記第１の光学部は、前記第１の光を出射方向に向けて出射し、且つ前記入射方向に進む前記第２の光を前記受光部に導くビームスプリッタである。前記ビームスプリッタは、前記第１の光学系の光軸上に配置され、前記入射方向に進む前記第２の光の一部を反射させて前記受光部に導く中央部を有する。前記中央部は、前記第２の光学系を通過して前記受光部に向かって進む前記第２の光の径を前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さくする。
本開示の別の態様に係る前照灯装置は、第１の光を予め決められた出射方向に出射する第１の光学系と、受光部と第１の光学部とを有し、前記出射方向の反対方向である入射方向に進む第２の光が入射する第２の光学系とを備える。前記第１の光学系の光軸の一部は、前記出射方向において、前記第２の光学系の光軸の一部と一致する。前記第１の光学部は、前記第１の光を出射方向に向けて出射し、且つ前記入射方向に進む前記第２の光を前記受光部に導くビームスプリッタである。前記ビームスプリッタは、前記第１の光学系の光軸上に配置され、前記入射方向に進む前記第２の光の一部を通過させて前記受光部に導く中央部を有する。前記中央部は、前記第２の光学系を通過して前記受光部に向かって進む前記第２の光の径を前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さくする。前記ビームスプリッタは、前記中央部より外側に配置され、前記第１の光を反射させる周辺部を更に有し、前記中央部は、前記第１の光を反射させ、前記周辺部の反射率は、前記中央部の反射率より大きい。
本開示のさらに別の態様に係る前照灯装置は、第１の光を予め決められた出射方向に出射する第１の光学系と、受光部と第１の光学部とを有し、前記出射方向の反対方向である入射方向に進む第２の光が入射する第２の光学系とを備える。前記第１の光学系の光軸の一部は、前記出射方向において、前記第２の光学系の光軸の一部と一致する。前記第１の光学部は、前記第２の光を反射させて前記受光部に導く光反射面を有する。前記光反射面は、前記第１の光学系の光軸上に配置された中央部を有する。前記中央部は、前記第２の光学系を通過して前記受光部に向かって進む前記第２の光の径を前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さくする。前記中央部の面積は、前記光反射面の面積の２０％以下であり、前記中央部の反射率は、５０％より大きく且つ１００％以下である。

本開示によれば、受光部における入射光の検出精度を向上させた前照灯装置を提供することができる。

実施の形態１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す平面図である。 実施の形態１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す斜視図である。 図１～３に示される光源部の構成を示す図である。 図１～３に示される受光部の構成を示す図である。 実施の形態１の変形例１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１の変形例２に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１の変形例３に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１の変形例４に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１の変形例５に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１の変形例６に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態２に係る前照灯装置の受光部に入射する光のスポットダイヤグラムの一例を示す図である。 比較例に係る前照灯装置の受光部に入射する光のスポットダイヤグラムの一例を示す図である。 実施の形態３に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態３の変形例１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態３の変形例２に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態４に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。

以下に、実施の形態に係る前照灯装置を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。

実施の形態に係る前照灯装置は、例えば、車両用前照灯装置である。車両は、例えば、自動四輪車、自動三輪車、自動二輪車などである。

以下の説明では、実施の形態に係る前照灯装置から照射される光の照射状態が走行用の光の照射状態を示すハイビームである場合を例にして説明する。ハイビームによって照射される光は、すれ違い用の光の照射状態を示すロービームによって照射される光より広範囲で、且つ照度の高い配光パターンを有する。このため、光が前照灯装置からハイビームによって照射されるとき、当該前照灯装置を備えた車両の運転者の視界が良好に確保される。ただし、光がハイビームによって照射されるときには、先行車及び対向車の運転者を眩惑させる可能性がある。この眩惑を防止するために、実施の形態に係る前照灯装置では、光の配光パターンを調節する制御、例えば、ＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ）制御が行われる。実施の形態に係る前照灯装置では、目標とする領域（例えば、先行車及び対向車を除く領域）が光の照射領域となるように、ハイビームによって照射される光の配光パターンが調節される。

図面には、説明の理解を容易にするためにｘｙｚ直交座標系の座標軸が示されている。図面に示されている軸について、説明する。ｘ軸は、車両の左右方向に平行な座標軸である。すなわち、ｘ軸方向は、車両の幅方向である。車両の前方を向いたときに、左方向が＋ｘ軸方向、右方向が－ｘ軸方向である。ｙ軸は、車両の上下方向に平行な座標軸である。車両の上方向が＋ｙ軸方向であり、車両の下方向が－ｙ軸方向である。すなわち、車両の＋ｙ軸側は空側であり、－ｙ軸側は路面側である。ｚ軸は、ｘ軸及びｙ軸に直交する座標軸である。ｚ軸方向は、車両の進行方向である。以下の説明では、「＋ｚ軸方向」を「前方」とも呼ぶ。

《実施の形態１》
〈前照灯装置の構成〉
図１は、実施の形態１に係る前照灯装置１００の主要な構成を概略的に示す側面図である。図２は、実施の形態１に係る前照灯装置１００の主要な構成を概略的に示す平面図である。図３は、実施の形態１に係る前照灯装置１００の主要な構成を概略的に示す斜視図である。実施の形態１では、前照灯装置１００が１つの前照灯モジュールを有する例を説明する。このため、以下の説明では、前照灯装置１００を「前照灯モジュール」とも呼ぶ。なお、前照灯装置１００は、複数の前照灯モジュールを有していてもよい。

図１～３に示されるように、前照灯装置１００は、光源部１０と、受光部２０と、第１の光学部としてのビームスプリッタ３０とを有する。なお、前照灯装置１００の構成は、図１～３に示される構成に限られず、後述する図６～１１に示される構成であってもよい。

光源部１０は、前照灯装置１００の投射光学系１０１を構成する部材の１つである。投射光学系１０１は、第１の光軸である光軸Ｃ１を有し、第１の光である光Ｌ１を予め決められた出射方向に出射する。実施の形態１では、出射方向は、光軸Ｃ１に沿う方向である＋ｚ軸方向である。なお、光源部１０の構成については、後述する。

受光部２０及びビームスプリッタ３０は、撮像光学系１０２を構成する部材である。受光部２０は、出射方向の反対方向である入射方向（実施の形態１では、－ｚ軸方向）に進む第２の光である入射光Ｌ２を検出する光検出部である。図１～３では、受光部２０の光軸は、光軸Ｃ２０で示される。なお、受光部２０の構成については、後述する。

ビームスプリッタ３０は、光Ｌ１を出射方向に向けて出射し、且つ入射光Ｌ２を受光部２０に導く。実施の形態１では、ビームスプリッタ３０は、入射光Ｌ２のうちの一部の光である中心光束Ｌ２０を反射させて、受光部２０に向かう光Ｌ２１として出射する。ここで、中心光束Ｌ２０は、入射光Ｌ２のうちの中心光線を含む光束である。なお、中心光束Ｌ２０は、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１上及び光軸Ｃ１の近傍の領域（以下、「近軸領域」ともいう）を進む光線束といってもよい。中心光束Ｌ２０は、光軸Ｃ１の近軸領域において、当該光軸Ｃ１に対して平行に進む光線と、当該光軸Ｃ１に対して非平行に進む光線とを含みうる。

ビームスプリッタ３０は、絞り部としての中央部３２ａを有する。中央部３２ａは、光軸Ｃ１上に配置され、撮像光学系１０２を通過して受光部２０に向かって光Ｌ２１の径を撮像光学系１０２に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。中央部３２ａは、例えば、ビームスプリッタ３０において中心光束Ｌ２０が到達する領域を覆う位置に形成される。なお、ビームスプリッタ３０の他の構成について、後述する。

〈光源部〉
図４は、図１～３に示される光源部１０の構成を示す図である。図４は、図１～３に示される光源部１０を＋ｚ軸側の位置から見た図である。図４に示されるように、光源部１０は、例えば、複数の発光素子１１を有していてもよい。発光素子１１は、固体光源である。固体光源は、指向性を持つ光源であり、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体光源である。発光素子１１は、固体光源の他の例として、有機エレクトロルミネッセンス光源であってもよく、蛍光体に励起光を照射して蛍光体を発光させる光源であってもよい。小型でアレイ化が容易である点、高輝度である点、生体に及ぼす影響が少ない点及び低コストである点から、発光素子１１はＬＥＤであることが望ましい。

以下の説明では、発光素子１１の＋ｚ軸方向を向く面を、発光面１２と呼ぶ。光源部１０は、単数又は複数の発光面１２を含む。光源部１０が複数の発光面１２を含む場合、光源部１０は、例えば、予め決められた配列方向に配列されたＮ個の発光面１２を含む。Ｎは正の整数であり、図４に示す例では、Ｎは５である。また、図４に示す例では、複数の発光面１２の配列方向は、ｘ軸方向である。また、図４に示す例では、複数の発光面１２は直線状に１列に配列されている。なお、以下の説明では、ｘ軸方向に配列された複数の発光面１２を１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅとも表記する。また、上述した通り、光源部１０に備えられる発光面１２は、１つであってもよい。また、光源部１０は、可動式の遮光板（図示せず）などのような配光調節のための構成を備えていてもよい。

ｚ軸方向に見たときの発光面１２の形状は、例えば、矩形状である。図４では、発光面１２において、ｘ軸方向に延びる辺Ｓ１２の長さは、ｙ軸方向に延びる辺Ｓ１１の長さと同じである。つまり、図４では、発光面１２の形状は、正方形である。なお、発光面１２の形状は正方形に限られず、長方形などの他の矩形状であってもよく、円形などの他の形状であってもよい。

〈投射／撮像兼用レンズ〉
前照灯装置１００は、第２の光学部としてのレンズを有していてもよい。つまり、前照灯装置１００は、少なくとも１つのレンズを有していてもよい。図１～３に示されるように、前照灯装置１００は、例えば、投射／撮像兼用レンズ５０を有していてもよい。投射／撮像兼用レンズ５０は、出射方向に進む光Ｌ１の光路上に配置され、且つ入射方向に進む入射光Ｌ２の光路上に配置されている。なお、後述する図６に示されるように、前照灯装置１００は、投射／撮像兼用レンズ５０を有していなくても実現することができる。

投射／撮像兼用レンズ５０は、光源部１０から出射した光Ｌ１を投射する機能と、外部から入射する検知光としての入射光Ｌ２を受光部２０に結像させる機能とを有する。投射／撮像兼用レンズ５０は、例えば、正のパワーを有するレンズである。投射／撮像兼用レンズ５０は球面レンズであってもよく、非球面レンズであってもよい。実施の形態１では、投射／撮像兼用レンズ５０は、１枚のレンズから構成される。投射／撮像兼用レンズ５０は、複数のレンズを有するレンズ群から構成されていてもよい。投射／撮像兼用レンズ５０がレンズ群から構成される場合、レンズの枚数が増加するほど、光の利用効率が低下するため、投射／撮像兼用レンズ５０は、２枚のレンズから構成されることが望ましい。つまり、投射／撮像兼用レンズ５０は、１枚又は２枚のレンズから構成されることが望ましい。投射／撮像兼用レンズ５０は、例えば、透明な樹脂などによって形成されている。なお、実施の形態１において、光源部１０から出射した光Ｌ１を前方に投射する第２の光学部は、投射／撮像兼用レンズ５０と反射ミラーとの組み合わせによって構成されていてもよい。

投射／撮像兼用レンズ５０に入射した光Ｌ１は、投射／撮像兼用レンズ５０を透過し、前方の所定の照射領域に向けて出射される。ここで、「所定の照射領域」とは、投射／撮像兼用レンズ５０より＋ｚ軸側の位置に配置された照射面９０上の予め定められた領域である。ここで、照射面９０は、光Ｌ１の配光パターンが投影される仮想投影面である。

図１～３では、投射／撮像兼用レンズ５０の光軸は光軸Ｃ５で示され、光源部１０の光軸は光軸Ｃ１０で示される。光源部１０の光軸Ｃ１０と投射／撮像兼用レンズ５０の光軸Ｃ５は、同一の直線上に位置する。つまり、光軸Ｃ１０と光軸Ｃ５は、一致している。

〈ビームスプリッタ〉
次に、ビームスプリッタ３０の構成について説明する。ビームスプリッタ３０は、外部から入射する入射光Ｌ２の一部を予め決められた反射率を有する光反射面３２で反射することで、入射光Ｌ２の光路を分岐する光学部材である。ビームスプリッタ３０は、例えば、ダイクロイックミラーによって構成されていてもよい。ビームスプリッタ３０は、入射した光Ｌ１を透過させて＋ｚ軸方向に出射する。実施の形態１では、ビームスプリッタ３０より－ｚ軸側の位置に光源部１０が配置されている。このため、ビームスプリッタ３０は、－ｚ軸側から入射した光Ｌ１を照明光として出射方向（つまり、＋ｚ軸方向）に出射する。

また、ビームスプリッタ３０より－ｙ軸側の位置には、受光部２０が配置されている。受光部２０は、ビームスプリッタ３０より＋ｙ軸側の位置に配置されていてもよい。ビームスプリッタ３０は、投射／撮像兼用レンズ５０を介して入射する入射光Ｌ２を受光部２０に導く。具体的には、ビームスプリッタ３０は、入射方向（つまり、－ｚ軸方向）に進む入射光Ｌ２を受光部２０に向かって進む光Ｌ２１として出射する。

ビームスプリッタ３０は、光Ｌ１を透過させる光透過面３３を有する。このように、ビームスプリッタ３０は、光Ｌ１を透過させる性質、つまり、光透過性を有していてもよい。また、ビームスプリッタ３０は、入射光Ｌ２を反射させる光反射面３２を有する。図１に示す例では、光軸Ｃ１に対する光反射面３２の角度θは、４５度である。角度θは４５度に限らず、他の値であってもよい。光反射面３２で反射した入射光Ｌ２は、受光部２０に向かう光Ｌ２１として－ｙ軸方向に進む。実施の形態１では、光反射面３２及び光透過面３３は、互いに平行である。なお、後述する図１７に示されるように、光反射面３２及び光透過面３３は、互いに非平行であってもよい。

図３に示されるように、ビームスプリッタ３０の光反射面３２は、絞り部としての中央部３２ａを有する。中央部３２ａは、光軸Ｃ１上に配置されている。中央部３２ａは、入射光Ｌ２の一部である中心光束Ｌ２０を反射させて受光部２０に導く。これにより、受光部２０に入射する光Ｌ２１の光線束は、光軸Ｃ１の近軸領域を進む光線によって構成される。つまり、中央部３２ａは、ビームスプリッタ３０を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を投射／撮像兼用レンズ５０に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。よって、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む光線である周辺光線Ｌ２２（図１参照）が入射し難いため、受光部２０に結像される像の収差が小さくなる。したがって、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

ビームスプリッタ３０の光反射面３２は、中央部３２ａより外側に配置された周辺部３２ｂを更に有する。周辺部３２ｂは、光Ｌ１を透過させ且つ入射光Ｌ２を反射させる。周辺部３２ｂの反射率は、中央部３２ａの反射率より小さい。これにより、入射光Ｌ２のうちの周辺光線Ｌ２２（図１参照）が受光部２０に入射することを抑制できる。言い換えれば、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの中央部３２ａで反射した光Ｌ２１が入射し易い。よって、受光部２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

中央部３２ａには、例えば、金属蒸着又は誘電体ビームスプリッタコーティングが施されていてもよい。周辺部３２ｂには、例えば、ＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）コーティングが施されていてもよい。なお、周辺部３２ｂには、ＡＲコーティングが施されていなくてもよい。中央部３２ａの形状は、例えば、円形である。中央部３２ａの形状は円形に限らず、他の形状であってもよい。また、光反射面３２では、ビームスプリッタ３０の外縁から光軸Ｃ１に近づくにつれて反射率が滑らかに大きくなるように、反射率が互いに異なる複数の反射領域が連続的に形成されていてもよい。また、光反射面３２には、ビームスプリッタ３０の外縁から光軸Ｃ１に近づくにつれて反射率が段階的に大きくなるように、複数の反射領域が離散的に形成されていてもよい。光軸Ｃ１の近傍を進む入射光Ｌ２を受光部２０に効果的に導く観点から、光反射面３２には、光軸Ｃ１に近づくにつれて反射率が滑らかに大きくなるように、反射率が互いに異なる複数の反射領域が連続的に形成されている構成が望ましい。

〈受光部〉
次に、受光部２０の構成について説明する。受光部２０は、ｚ軸方向において、光源部１０と投射／撮像兼用レンズ５０との間に配置されている。受光部２０は、前方の所定の受光領域から出射し、投射／撮像兼用レンズ５０及びビームスプリッタ３０を介して入射する入射光Ｌ２を検出する。入射光Ｌ２は、受光部２０によって検出される検出光である。ここで、「所定の受光領域」とは、投射／撮像兼用レンズ５０より＋ｚ軸側の位置に存在する予め定められた領域であって、少なくとも上述した「所定の照射領域」を含む領域である。例えば、投射／撮像兼用レンズ５０より＋ｚ軸側に位置する光Ｌ１の照射領域に、光を発する物体が存在する場合、入射光Ｌ２は、その物体から発せられた光であってもよい。一例として、前方の所定の受光領域に対向車が含まれる場合に、入射光Ｌ２は、その対向車の前照灯から照射される光であってもよい。また、前方の所定の受光領域に先行車が含まれる場合に、入射光Ｌ２は、その先行車の尾灯から照射される光であってもよい。また、投射／撮像兼用レンズ５０より＋ｚ軸側に位置する光Ｌ１の照射領域に、光を反射する物体が存在する場合、入射光Ｌ２は、その物体で反射された光であってもよい。一例として、前方の所定の受光領域に反射材を身に着けた歩行者、反射材が塗布された路面又はガードレールなどが存在する場合に、入射光Ｌ２は、当該歩行者、路面又はガードレールで反射された光であってもよい。このように、入射光Ｌ２の発光点とされる物体は、投射／撮像兼用レンズ５０より＋ｚ軸側に位置する任意の物体（道路の路面、対向車、先行車及び歩行者など）である。

図５は、図１～３に示される受光部２０の構成を示す図である。図５は、図１～３に示される受光部２０を－ｙ軸側の位置から見た図である。図５に示されるように、受光部２０は、複数の受光素子２１を有する。受光素子２１は、例えば、受光した光Ｌ２１のエネルギを電気信号に変換する半導体素子である。受光素子２１は、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどである。受光部２０は、複数の受光素子２１を含むラインセンサであってもよい。以下の説明では、受光素子２１の－ｙ軸方向を向く面を、受光面２２と呼ぶ。

受光部２０は、ｘ軸方向に配列された複数の受光面２２を含む。以下の説明では、ｚ軸方向に配列された複数の受光面２２を２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅとも表記する。受光部２０は、複数の発光面１２（図４参照）の配列方向に対応する方向に配列されたＭ個の受光面２２を含む。Ｍは正の整数であり、図５に示す例では、Ｍは５である。ここで、「複数の発光面１２の配列方向に対応する方向」とは、複数の発光面１２の配列方向に平行な方向と、複数の発光面１２の配列方向に平行ではなく傾斜した方向とを含む意味である。図５に示す例では、複数の受光面２２は、複数の発光面１２の配列方向に平行なｘ軸方向に配列されている。また、実施の形態１では、複数の受光面２２の個数Ｍは、図４に示される複数の発光面１２の個数Ｎと等しい。よって、実施の形態１では、複数の受光面２２と複数の発光面１２とは、１対１に対応している。

また、図５に示されるように、複数の受光面２２は、例えば、直線状に１列に配列されていてもよい。ｙ軸方向に見たときの受光面２２の形状は、例えば、矩形状である。図５に示す例では、受光面２２において、ｚ軸方向に延びる辺Ｓ２１の長さは、ｘ軸方向に延びる辺Ｓ２２の長さより長い。つまり、図５では、受光面２２の形状は、長方形である。これにより、受光面２２の上下方向（つまり、ｚ軸方向）に余裕をもたせることができ、前方に位置する移動体（例えば、他の車両又は歩行者等）を的確に検知することができる。なお、受光面２２の形状は長方形に限られず、正方形などの他の矩形状であってもよい。また、受光面２２の形状は矩形状に限らず、円形などの他の形状であってもよい。

〈配光制御部〉
前照灯装置１００は、光源部１０及び受光部２０に接続された配光制御部４０を更に有する。配光制御部４０は、受光部２０で検出された光Ｌ２１に対応する検出信号に基づいて、光源部１０に光Ｌ１の配光パターンを調節させる。

配光制御部４０は、例えば、複数の受光面２２（図５参照）の各々で検出される光Ｌ２１の強度が予め決められた閾値以上か否かを判定する。そして、配光制御部４０は、複数の受光面２２のうち少なくとも１つの受光面（例えば、図５に示される受光面２２ｃ）で検出された光Ｌ２１の強度が閾値以上であると判定したとき、光源部１０の発光面１２（図４参照）を制御する。具体的には、配光制御部４０は、複数の発光面１２のうち、閾値以上の強度を有する光Ｌ２１が検出された受光面２２ｃに対応する発光面１２ｃを消灯させ、且つ他の発光面１２ａ、１２ｂ、１２ｄ、１２ｅを点灯させる制御を行う。これにより、光源部１０に光Ｌ１の配光パターンを調節させることができる。実施の形態１では、受光部２０における光Ｌ２１の検出精度が向上している。このため、目標とする照射領域に、光Ｌ１の配光パターンが正確に照射されることになり、前照灯装置１００を備えた車両の運転者の視界を良好に確保することができる。

配光制御部４０は、例えば、半導体集積回路からなる制御回路である。配光制御部４０は、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されていてもよい。

〈投射光学系及び撮像光学系〉
次に、前照灯モジュールの構成要素である光源部１０、受光部２０、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０によって組み合わせられる光学系について説明する。実施の形態１では、光源部１０、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０は、前照灯モジュールを備えた車両の前方に光Ｌ１を照明光として照射する第１の光学系としての投射光学系１０１を構成する。光源部１０から出射した光Ｌ１は、ビームスプリッタ３０を透過し、投射／撮像兼用レンズ５０によって車両の前方に照射される。

また、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３０及び受光部２０は、車両の前方を撮像する第２の光学系としての撮像光学系１０２を構成する。外部から投射／撮像兼用レンズ５０を介して入射する入射光Ｌ２は、ビームスプリッタ３０で反射して、受光部２０の受光面２２に結像される。撮像光学系１０２は、第２の光軸である光軸Ｃ２を有する。実施の形態１では、投射光学系１０１と撮像光学系１０２は、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０を共用する。つまり、投射光学系１０１及び撮像光学系１０２は、ビームスプリッタ３０より前方において共通の光軸Ｃ５を有する。よって、投射光学系１０１の光軸Ｃ１の一部は、出射方向において、撮像光学系１０２の光軸Ｃ２の一部と一致する。

〈実施の形態１の効果〉
以上に説明した実施の形態１によれば、前照灯装置１００において、投射光学系１０１の光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３０より前方）において、撮像光学系１０２の光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００では、投射光学系１０１の光軸Ｃ１と撮像光学系１０２の光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。よって、前照灯装置１００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１によれば、前照灯装置１００の撮像光学系１０２はビームスプリッタ３０を有する。ビームスプリッタ３０は、絞り部としての中央部３２ａを有し、中央部３２ａは、撮像光学系１０２（つまり、ビームスプリッタ３０）を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を、撮像光学系１０２（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

また、実施の形態１によれば、投射光学系１０１及び撮像光学系１０２において、投射／撮像兼用レンズ５０が共用されている。これにより、前照灯装置１００の意匠性を向上させることができる。

《実施の形態１の変形例１》
上記実施の形態１では、前照灯装置１００が投射／撮像兼用レンズ５０を有する構成について説明した。前照灯装置１００は、投射／撮像兼用レンズ５０を有しない構成であっても実現することができる。図６は、実施の形態１の変形例１に係る前照灯装置１００ａの主要な構成を概略的に示す側面図である。図６において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。

図６に示されるように、前照灯装置１００ａは、光源部１０と、受光部２０と、ビームスプリッタ３０とを有する。実施の形態１の変形例１では、投射光学系１０１ａは、光源部１０及びビームスプリッタ３０によって構成される。このため、図６に示す例では、光源部１０から出射した光Ｌ１は、ビームスプリッタ３０を透過した後に前方に投射される。

また、実施の形態１の変形例１では、撮像光学系１０２ａは、ビームスプリッタ３０及び受光部２０によって構成される。このため、図６に示す例では、外部からの入射光Ｌ２は、ビームスプリッタ３０で反射した後に受光部２０に向かう。

以上に説明した実施の形態１の変形例１によれば、前照灯装置１００ａの投射光学系１０１ａ及び撮像光学系１０２ａにおいて、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０が共用されている。つまり、投射光学系１０１ａの光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３０より前方）において、撮像光学系１０２ａの光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００ａでは、投射光学系１０１ａの光軸Ｃ１と撮像光学系１０２ａの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。これにより、前照灯装置１００ａから照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００ａに入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１の変形例１によれば、中央部３２ａは、撮像光学系１０２ａ（つまり、ビームスプリッタ３０）を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を、撮像光学系１０２ａ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

また、実施の形態１の変形例１によれば、前照灯装置１００ａの投射光学系１０１ａは、光源部１０及びビームスプリッタ３０によって構成され、撮像光学系１０２ａは、ビームスプリッタ３０及び受光部２０によって構成される。これにより、前照灯装置１００ａでは、実施の形態１に係る前照灯装置１００と比べて、投射光学系１０１ａ及び撮像光学系１０２ａを構成する部材の数が少ないため、前照灯装置１００ａを小型化することができる。

《実施の形態１の変形例２》
上記実施の形態１では、前照灯装置１００が、第２の光学部としての投射／撮像兼用レンズ５０を有する例を説明した。実施の形態１の変形例２では、前照灯装置１００が、第２の光学部として、投射／撮像兼用レンズ５０に加えて集光レンズ６０を更に有する例を説明する。図７は、実施の形態１の変形例２に係る前照灯装置１００ｂの主要な構成を概略的に示す側面図である。図７において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。

図７に示されるように、前照灯装置１００ｂは、光源部１０と、受光部２０と、ビームスプリッタ３０と、第１の光学部材としての投射／撮像兼用レンズ５０と、第２の光学部材としての集光レンズ６０とを有する。実施の形態１の変形例２では、前照灯装置１００ｂは、第２の光学部としての複数のレンズ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０及び集光レンズ６０）を有する。また、実施の形態１の変形例２では、投射光学系１０１ｂは、光源部１０、ビームスプリッタ３０、投射／撮像兼用レンズ５０及び集光レンズ６０によって構成される。

集光レンズ６０は、光源部１０から出射してビームスプリッタ３０に向かう光Ｌ１の光路上に配置されている。図７に示す例では、集光レンズ６０は、光源部１０とビームスプリッタ３０との間に配置されている。集光レンズ６０は、光源部１０から出射した光Ｌ１を集光して、ビームスプリッタ３０に向ける機能を有する。これにより、集光レンズ６０は、入射した光Ｌ１の配光パターンを変更することができる。つまり、集光レンズ６０は、光Ｌ１の配光パターンを変更する配光変更レンズである。図７に示す例では、投射光学系１０１ｂは、１枚の集光レンズ６０を有する。なお、投射光学系１０１ｂは、複数枚の集光レンズ６０を有していてもよい。つまり、投射光学系１０１ｂは、１枚以上の集光レンズ６０を有していればよい。なお、光源部１０から出射した光Ｌ１をビームスプリッタ３０に導く第２の光学部材は、集光レンズ６０と反射ミラーとの組み合わせによって構成されていてもよい。

図７では、集光レンズ６０の光軸はＣ６で示される。光源部１０の光軸Ｃ１０と集光レンズ６０の光軸Ｃ６は、同一の直線上に位置する。つまり、光軸Ｃ１０と光軸Ｃ６は一致する。なお、前照灯装置１００ｂは、光軸Ｃ１０と光軸Ｃ６が一致していなくても実現することができる。集光レンズ６０は、例えば、光軸Ｃ６を回転軸とする回転対称の形状を有する。集光レンズ６０は、回転非対称の形状を有するレンズであってもよい。集光レンズ６０は、例えば、非球面レンズである。このとき、集光レンズ６０の表面のサグ量は、ｘ軸方向及びｙ軸方向において互いに異なっていてもよい。また、光軸Ｃ６より＋ｙ軸側におけるサグ量と、光軸Ｃ６より－ｙ軸側におけるサグ量は、互いに異なっていてもよい。集光レンズ６０の表面は、自由曲面であってもよい。また、集光レンズ６０の表面は、光軸Ｃ６に対して偏心していてもよい。また、集光レンズ６０の表面は、光軸Ｃ６に垂直な方向に対してｙ軸方向に傾斜していてもよい。集光レンズ６０は、例えば、ＰＣ（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂などのプラスチック材料又はガラス材料によって形成されている。図７に示す例では、前照灯装置１００ｂが投射／撮像兼用レンズ５０を有する例を説明したが、前照灯装置１００ｂは投射／撮像兼用レンズ５０を有していなくても実現することができる。

以上に説明した実施の形態１の変形例２によれば、前照灯装置１００ｂの投射光学系１０１ｂ及び撮像光学系１０２において、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０が共用されている。つまり、投射光学系１０１ｂの光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３０より前方）において、撮像光学系１０２の光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００ｂでは、投射光学系１０１ｂの光軸Ｃ１と撮像光学系１０２の光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。これにより、前照灯装置１００ｂから照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００ｂに入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１の変形例２によれば、中央部３２ａは、撮像光学系１０２（つまり、ビームスプリッタ３０）を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を、撮像光学系１０２（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

また、実施の形態１の変形例２によれば、前照灯装置１００ｂの投射光学系１０１ｂは、光源部１０から出射してビームスプリッタ３０に向かう光Ｌ１の光路上に配置された集光レンズ６０を有する。これにより、光Ｌ１の配光パターンを集光レンズ６０によって変更した後に当該光Ｌ１を前方に投射することができる。よって、光Ｌ１の配光パターンの設計自由度を向上させることができる。

《実施の形態１の変形例３》
上記実施の形態１では、前照灯装置１００が、第２の光学部としての投射／撮像兼用レンズ５０を有する例を説明した。実施の形態１の変形例３では、前照灯装置１００ｃが、第２の光学部として、投射／撮像兼用レンズ５０に加えて、撮像レンズ７０を有する例を説明する。図８は、実施の形態１の変形例３に係る前照灯装置１００ｃの主要な構成を概略的に示す側面図である。図８において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。

図８に示されるように、前照灯装置１００ｃは、光源部１０と、受光部２０と、ビームスプリッタ３０と、第１の光学部材としての投射／撮像兼用レンズ５０と、第３の光学部材としての撮像レンズ７０とを有する。実施の形態１の変形例３では、前照灯装置１００ｂは、第２の光学部としての複数のレンズ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０及び撮像レンズ７０）を有する。また、実施の形態１の変形例３では、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３０、撮像レンズ７０及び受光部２０によって、撮像光学系１０２ｃが構成される。

撮像レンズ７０は、ビームスプリッタ３０を通過して受光部２０に向かう光Ｌ２１の光路上に配置されている。図８に示す例では、撮像レンズ７０は、ビームスプリッタ３０と受光部２０との間に配置されている。撮像レンズ７０は、ビームスプリッタ３０で反射した光Ｌ２１を受光部２０に結像させる機能を有する。撮像レンズ７０は球面レンズであってもよく、非球面レンズであってもよい。

図８では、撮像レンズ７０の光軸はＣ７で示される。図８に示す例では、光軸Ｃ７は、ビームスプリッタ３０より＋ｚ軸側において投射／撮像兼用レンズ５０の光軸Ｃ５と一致する。光軸Ｃ７と光軸Ｃ５とが一致している場合、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１上を進む中心光束Ｌ２０を受光部２０に導き易い。このため、受光部２０に結像される像の収差は小さくなり、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

撮像レンズ７０は、例えば、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）樹脂などのプラスチック材料又はガラス材料によって形成されている。撮像光学系１０２ｃに撮像レンズ７０が備えられることによって、受光部２０に入射する光Ｌ２１を制御する光学面が増加する。これにより、撮像光学系１０２ｃの設計自由度を向上させることができる。なお、ビームスプリッタ３０で反射した入射光Ｌ２を受光部２０に導く第３の光学部材は、撮像レンズ７０と反射ミラーとの組み合わせによって構成されていてもよい。

図８に示す例では、ビームスプリッタ３０は、投射／撮像兼用レンズ５０と撮像レンズ７０との間に配置されている。これにより、撮像光学系１０２ｃにおいて、ビームスプリッタ３０は、一般的な撮像光学系の内部に設けられた絞りと同等の効果を奏する。具体的には、ビームスプリッタ３０は、受光部２０に入射する光を、光軸Ｃ１上および光軸Ｃ１の近傍、すなわち近軸領域を進む中心光束Ｌ２０に制限することができる。このため、受光部２０に結像される像での光線のケラレを防止することができる。よって、受光部２０の受光面における周辺減光を軽減することができる。

また、撮像光学系１０２ｃは、ビームスプリッタ３０の光反射面３２を含む平面を中心にした対称光学系又は対称光学系に類似する光学系である。これにより、受光部２０に結像される像における歪曲収差を軽減することができる。このため、受光部２０の受光面における周辺減光を軽減することができる。なお、図８に示す例では、前照灯装置１００ｃが投射／撮像兼用レンズ５０を有する例を説明したが、前照灯装置１００ｃは投射／撮像兼用レンズ５０を有していなくても実現することができる。

以上に説明した実施の形態１の変形例３によれば、前照灯装置１００ｃの投射光学系１０１及び撮像光学系１０２ｃにおいて、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０が共用されている。つまり、投射光学系１０１の光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３０より前方）において、撮像光学系１０２ｃの光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００ｃでは、投射光学系１０１の光軸Ｃ１と撮像光学系１０２ｃの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。これにより、前照灯装置１００ｃから照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００ｃに入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１の変形例３によれば、中央部３２ａは、撮像光学系１０２ｃ（つまり、ビームスプリッタ３０）を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を、撮像光学系１０２ｄ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。このため、受光部２０に結像される像の収差が小さくなる。よって、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

また、実施の形態１の変形例３によれば、前照灯装置１００ｃの撮像光学系１０２ｃは、ビームスプリッタ３０を通過して受光部２０に向かう光Ｌ２１の光路上に配置された撮像レンズ７０を有する。これにより、受光部２０に入射する光Ｌ２１を制御する光学面が増加する。よって、撮像光学系１０２ｃの設計自由度を向上させることができる。

《実施の形態１の変形例４》
上記実施の形態１では、前照灯装置１００ｄが、投射／撮像兼用レンズ５０を有する例を説明した。実施の形態１の変形例４では、前照灯装置１００ｄが、投射／撮像兼用レンズ５０に加えて、実施の形態１の変形例２で説明した集光レンズ６０、及び実施の形態１の変形例３で説明した撮像レンズ７０を有する例を説明する。図９は、実施の形態１の変形例４に係る前照灯装置１００ｄの主要な構成を概略的に示す側面図である。図９において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される同じ符号が付されている。

図９に示されるように、前照灯装置１００ｄは、光源部１０と、受光部２０と、ビームスプリッタ３０と、投射／撮像兼用レンズ５０と、集光レンズ６０と、撮像レンズ７０とを有する。実施の形態１の変形例４では、光源部１０、集光レンズ６０、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０によって投射光学系１０１ｄが構成される。また、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３０、撮像レンズ７０及び受光部２０によって撮像光学系１０２ｄが構成される。つまり、前照灯装置１００ｄの投射光学系１０１ｄ及び撮像光学系１０２ｄにおいて、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０が共用されている。

以上に説明した実施の形態１の変形例４によれば、前照灯装置１００ｄの投射光学系１０１ｄ及び撮像光学系１０２ｄにおいて、ビームスプリッタ３０及び投射／撮像兼用レンズ５０が共用されている。つまり、投射光学系１０１の光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３０より前方）において、撮像光学系１０２の光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００ｄでは、投射光学系１０１ｄの光軸Ｃ１と撮像光学系１０２ｄの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。これにより、前照灯装置１００ｄから照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００ｄに入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１の変形例４によれば、中央部３２ａは、撮像光学系１０２ｄ（つまり、ビームスプリッタ３０）を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を、撮像光学系１０２ｄ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。このため、受光部２０に結像される像の収差が小さくなる。よって、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

また、実施の形態１の変形例４によれば、投射光学系１０１ｄは、光源部１０から出射してビームスプリッタ３０に向かう光Ｌ１の光路上に配置された集光レンズ６０を有し、撮像光学系１０２ｄは、ビームスプリッタ３０を通過して受光部２０に向かう光Ｌ２１の光路上に配置された撮像レンズ７０を有する。これにより、光Ｌ１の配光パターンの設計自由度を向上させ、且つ撮像光学系１０２ｄの設計自由度を向上させることができる。

《実施の形態１の変形例５》
上記実施の形態１では、ビームスプリッタ３０が、光軸Ｃ１上に配置された中央部３２ａと、当該中央部３２ａより外側に配置された周辺部３２ｂとを有する例を説明した。実施の形態１の変形例５では、ビームスプリッタ３０ｅが中央部３２ｅのみを有する例を説明する。図１０は、実施の形態１の変形例５に係る前照灯装置１００ｅの主要な構成を概略的に示す斜視図である。図１０において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付されている。

図１０に示されるように、前照灯装置１００ｅは、光源部１０と、受光部２０と、ビームスプリッタ３０ｅと、投射／撮像兼用レンズ５０とを有する。実施の形態１の変形例５では、光源部１０、ビームスプリッタ３０ｅ及び投射／撮像兼用レンズ５０によって投射光学系１０１ｅが構成され、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３０ｅ及び受光部２０によって撮像光学系１０２ｅが構成される。

投射光学系１０１ｅ及び撮像光学系１０２ｅは、ビームスプリッタ３０ｅ及び投射／撮像兼用レンズ５０を共用する。このため、投射光学系１０１ｅ及び撮像光学系１０２ｅは、共通の光軸Ｃ５を有している。つまり、投射光学系１０１ｅの光軸Ｃ１の一部は、出射方向において、撮像光学系１０２ｅの光軸Ｃ２の一部と一致している。これにより、前照灯装置１００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

ビームスプリッタ３０ｅは、光軸Ｃ１上に配置された絞り部としての中央部３２ｅを有する。中央部３２ｅは、入射方向に進む入射光Ｌ２の一部（つまり、中心光束Ｌ２０）を反射させて受光部２０に導く。つまり、中央部３２ｅは、入射光Ｌ２のうちの近軸領域を進む中心光束Ｌ２０を反射させる光反射部である。

また、実施の形態１の変形例５では、中央部３２ｅの形状は、例えば、円形である。なお、中央部３２ａの形状は、楕円形であってもよいし、他の形状であってもよい。中央部３２ｅの直径は、撮像光学系１０２ｅに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さい。これにより、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。このため、受光部２０に結像される像の収差が小さくなる。よって、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

実施の形態１の変形例５では、光源部１０から出射した光Ｌ１は、中央部３２ｅを透過し、且つビームスプリッタ３０ｅより外側の領域も通過する。

以上に説明した実施の形態１の変形例５によれば、前照灯装置１００ｅにおいて、投射光学系１０１ｅの光軸Ｃ１の一部は、出射方向（つまり、ビームスプリッタ３０より前方）において、撮像光学系１０２ｅの光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００ｅでは、投射光学系１０１ｅの光軸Ｃ１と撮像光学系１０２ｅの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。よって、前照灯装置１００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１の変形例５によれば、前照灯装置１００ｅの撮像光学系１０２は、入射光Ｌ２の一部を反射させて受光部２０に導くビームスプリッタ３０ｅを有し、当該ビームスプリッタ３０ｅは、絞り部としての中央部３２ｅを有する。中央部３２ｅは、入射光Ｌ２のうちの中心光束Ｌ２０を受光部に導き、撮像光学系１０２ｅを通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系１０２ｅに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。このため、受光部２０に結像される像の収差が小さくなる。よって、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

《実施の形態１の変形例６》
上記実施の形態１では、絞り部が入射光Ｌ２の一部を反射させて受光部２０に導くビームスプリッタ３０に備えられる例を説明した。実施の形態１の変形例６では、絞り部が、ビームスプリッタ３０とは別体である例を説明する。図１１は、実施の形態１の変形例６に係る前照灯装置１００ｆの主要な構成を概略的に示す斜視図である。図１１において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付されている。

図１１に示されるように、前照灯装置１００ｆは、光源部１０と、受光部２０と、第１の光学部３０ｆと、投射／撮像兼用レンズ５０とを有する。第１の光学部３０ｆは、ビームスプリッタ３１と、絞り部としての遮光板３５とを有する。ビームスプリッタ３１は、光軸Ｃ１上に配置されている。ビームスプリッタ３１は、入射方向に進む入射光Ｌ２の一部を反射させて遮光板３５に向ける。実施の形態１の変形例６では、光源部１０、ビームスプリッタ３１及び投射／撮像兼用レンズ５０によって、投射光学系１０１ｆが構成される。また、実施の形態１の変形例６では、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３１、遮光板３５及び受光部２０によって、撮像光学系１０２ｆが構成される。

投射光学系１０１ｆ及び撮像光学系１０２ｆは、ビームスプリッタ３１及び投射／撮像兼用レンズ５０を共用する。このため、投射光学系１０１ｆ及び撮像光学系１０２ｆは、ビームスプリッタ３１より前方において共通の光軸Ｃ５を有する。つまり、投射光学系１０１ｆの光軸Ｃ１の一部は、出射方向において、撮像光学系１０２ｆの光軸Ｃ２の一部と一致する。これにより、前照灯装置１００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

遮光板３５は、ｙ軸方向において、ビームスプリッタ３１と受光部２０との間に配置されている遮光部材である。遮光板３５は、絞り部としての開口３５ａを有する。遮光板３５において、開口３５ａを除く部分は、ビームスプリッタ３１で反射した入射光Ｌ２のうちの周辺光線Ｌ２２を遮光する遮光部分３５ｂである。

図１１に示す例では、開口３５ａは、受光部２０の光軸Ｃ２０上に位置している。開口３５ａは、ビームスプリッタ３１で反射して受光部２０に向かう入射光Ｌ２の一部である中心光束Ｌ２０を光Ｌ２１として通過させる。開口３５ａは、撮像光学系１０２ｆ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さい。これにより、開口３５ａは、撮像光学系１０２ｆ（つまり、遮光板３５）を通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を、撮像光学系１０２（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。なお、遮光板３５は、ビームスプリッタ３１と受光部２０との間に限らず、ビームスプリッタ３１より＋ｚ軸側（例えば、ビームスプリッタ３１と投射／撮像兼用レンズ５０との間）に配置されていてもよい。また、前照灯装置１００ｆが、図８又は９に示される撮像レンズ７０を有する場合には、遮光板３５は、撮像レンズ７０又は撮像レンズ７０の近傍に備えられていてもよい。

以上に説明した実施の形態１の変形例６によれば、前照灯装置１００ｆにおいて、投射光学系１０１ｆの光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３１より前方）において、撮像光学系１０２ｆの光軸Ｃ２の一部と一致する。このため、前照灯装置１００ｆでは、投射光学系１０１ｆの光軸Ｃ１と撮像光学系１０２ｆの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。よって、前照灯装置１００ｆから照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００ｆに入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態１の変形例６によれば、前照灯装置１００ｆの撮像光学系１０２ｆは、開口３５ａを有する絞り部としての遮光板３５を有し、当該開口３５ａは、撮像光学系１０２ｆに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さい。これにより、開口３５ａは、撮像光学系１０２ｆを通過して受光部２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系１０２ｆに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。よって、受光部２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。したがって、受光部２０に結像される像の収差は小さくなるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

《実施の形態２》
上記実施の形態１では、入射光Ｌ２のうちのビームスプリッタ３０の中央部３２ａで反射した光を受光部２０に入射する例を説明した。実施の形態２では、中央部３２ａの面積及び反射率を規定する例を説明する。これ以外の点については、実施の形態２に係る前照灯装置は、実施の形態１に係る前照灯装置１００と同じである。このため、以下の説明では、図１～３を参照する。

実施の形態２では、中央部３２ａの面積は、光反射面３２の面積の２０％以下である。つまり、受光部２０に入射するときの光Ｌ２１の光線束は、撮像光学系１０２（図１～３に示す例では、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の光線束の有効断面積の２０％以下に制限される。これにより、ビームスプリッタがハ－フミラ－である構成と比較して、受光部２０の受光面に結像される像の収差を小さくすることができる。また、ビームスプリッタがハーフミラーである場合、光学部材を透過する照明光及び光学部材で反射する入射光は、均一である。これに対し、中央部３２ａの面積が、光反射面３２の面積の２０％以下であることにより、光Ｌ１のうち光軸Ｃ１の近傍を透過する光は少ないが、周辺部３２ｂを透過する光は多い。このため、ビームスプリッタ３０を透過する光Ｌ１の最大光度を、ハーフミラーを透過するときの照明光の最大光度と同等以上にすることができる。

また、実施の形態２では、中央部３２ａの反射率は、５０％より大きく且つ１００％以下である。これにより、周辺部３２ｂにハーフミラーを採用したとき、ビームスプリッタ全体がハーフミラーである構成と比較して、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１の近軸領域を進む中心光束Ｌ２０が、受光部２０に入射し易くなる。

図１２は、実施の形態２に係る前照灯装置の受光部２０に入射する光のスポットダイヤグラムの一例を示す図である。図１２に示されるスポットダイヤグラムは、受光面２２（図５参照）と受光部２０の光軸Ｃ２０との交点におけるスポットダイヤグラムである。図１２に示されるスポットダイヤグラムにおいて、光Ｌ２１と受光部２０の受光面２２との交点の分布であるスポットサイズを示すＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）半径は、１５．３３８μｍである。

図１３は、比較例に係る前照灯装置の受光部に入射する光のスポットダイヤグラムの一例を示す図である。比較例に係る前照灯装置は、光学部材がハーフミラーである点で、実施の形態２に係る前照灯装置と異なる。図１３に示されるスポットダイヤグラムは、受光部の光軸に対する光線の入射角度が０度であり、且つ受光面２２の中心位置におけるスポットダイヤグラムである。図１３に示されるスポットダイヤグラムにおいて、光のスポットサイズを示すＲＭＳ半径は、１４５１．２０μｍである。つまり、中央部３２ａの面積が光反射面３２の面積の２０％以下であり、且つ中央部３２ａの反射率を５０％より大きく、１００％以下であることにより、受光面２２に結像される像のスポットサイズを小さくすることができる。実施の形態２に係る前照灯装置におけるスポットサイズ（面積）は、例えば、光反射面３２の面積を２０％の円形とした場合、約１４％となる。光反射面３２の面積を更に小さくした場合、実施の形態２に係る前照灯装置におけるスポットサイズ（面積）は、約１４％より小さくなると考えられる。

以上に説明した実施の形態２によれば、中央部３２ａの面積は、光反射面３２の面積の２０％以下であり、且つ中央部３２ａの反射率は５０％より大きく、１００％以下である。これにより、受光部２０に結像される像の収差を小さくすることができ、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

《実施の形態３》
上記実施の形態１では、光源部１０から出射した光Ｌ１が、ビームスプリッタ３０を透過して出射方向に出射され、入射光Ｌ２がビームスプリッタ３０で反射して受光部２０に入射する例を説明した。実施の形態３では、光源部３１０から出射した光Ｌ１がビームスプリッタ３３０で反射して出射方向に出射され、入射光Ｌ２がビームスプリッタ３３０を透過して受光部３２０に入射する例を説明する。図１４は、実施の形態３に係る前照灯装置３００の主要な構成を概略的に示す斜視図である。図１４において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。

図１４に示されるように、前照灯装置３００は、光源部３１０と、受光部３２０と、第１の光学部としてのビームスプリッタ３３０と、投射／撮像兼用レンズ５０とを有する。ビームスプリッタ３３０は、光軸Ｃ１上に配置されている。実施の形態３では、光源部１０、ビームスプリッタ３３０及び投射／撮像兼用レンズ５０によって、投射光学系３０１が構成され、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３３０及び受光部３２０によって撮像光学系３０２が構成される。

投射光学系３０１及び撮像光学系３０２は、ビームスプリッタ３３０及び投射／撮像兼用レンズ５０を共用する。このため、投射光学系３０１及び撮像光学系３０２は、ビームスプリッタ３３０より前方において共通の光軸Ｃ５を有する。つまり、投射光学系３０１の光軸Ｃ１の一部は、出射方向において、撮像光学系３０２の光軸Ｃ２の一部と一致する。これにより、前照灯装置３００では、投射光学系３０１の光軸Ｃ１と撮像光学系３０２の光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。よって、前照灯装置３００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置３００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

図１４に示す例では、光源部３１０は、ビームスプリッタ３３０より－ｙ軸側の位置に配置されている。ビームスプリッタ３３０は、－ｙ軸側から入射した光Ｌ１を反射させて光Ｌ３として＋ｚ軸側に出射する。なお、光源部３１０は、ビームスプリッタ３３０より＋ｙ軸側の位置に配置されていてもよい。

受光部３２０は、ビームスプリッタ３３０より－ｚ軸側の位置に配置されている。ビームスプリッタ３３０は、投射／撮像兼用レンズ５０を介して入射した入射光Ｌ２を透過させて受光部３２０に導く。つまり、実施の形態３では、ビームスプリッタ３３０は、光Ｌ１を反射させて出射方向に出射し、且つ入射光Ｌ２を透過させて受光部３２０に導く。

ビームスプリッタ３３０は、光Ｌ１を反射させ且つ入射光Ｌ２を透過させる光反射面３３２を有する。光反射面３３２は、絞り部としての中央部３３２ａを有する。中央部３３２ａは、光軸Ｃ１上に配置されている。中央部３３２ａは、入射光Ｌ２のうちの近軸領域を進む中心光束Ｌ２０を透過させて受光部３２０に導く光透過部である。中央部３３２ａを透過した中心光束Ｌ２０は、受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１として－ｚ軸方向に進む。

中央部３３２ａは、中心光束Ｌ２０を受光部３２０に導き、撮像光学系３０２を通過して受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系１０２に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部３２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部３２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部３２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

光反射面３３２は、中央部３３２ａより外側に配置され、光Ｌ１を反射させる周辺部３３２ｂを更に有する。周辺部３３２ｂの反射率は、中央部３３２ａの反射率より大きい。これにより、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が周辺部３３２ｂで反射する。つまり、入射光Ｌ２のうちの周辺光線Ｌ２２がビームスプリッタ３３０を透過し難くなるため、受光部３２０には、当該周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部３２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部３２０における入射光Ｌ２の検出精度を更に向上させることができる。

中央部３３２ａには、例えば、ＡＲコーティングが施されていてもよい。なお、中央部３３２ａには、ＡＲコーティングが施されていなくてもよい。周辺部３３２ｂには、例えば、金属蒸着又は誘電体ビームスプリッタコーティングが施されていてもよい。中央部３３２ａの形状は、例えば、円形である。なお、中央部３３２ａの形状は円形に限らず、他の形状であってもよい。また、光反射面３３２では、ビームスプリッタ３３０の外縁から光軸Ｃ１に近づくにつれて反射率が滑らかに小さくなるように、反射率が互いに異なる複数の反射領域が連続的に形成されていてもよい。また、光反射面３３２には、ビームスプリッタ３３０の外縁から光軸Ｃ１に近づくにつれて反射率が段階的に小さくなるように、複数の反射領域が離散的に形成されていてもよい。光軸Ｃ１の近傍を進む入射光Ｌ２を受光部３２０に効果的に導く観点から、光反射面３３２には、光軸Ｃ１に近づくにつれて反射率が滑らかに小さくなるように、反射率が互いに異なる複数の反射領域が連続的に形成されている構成が望ましい。

以上に説明した実施の形態３によれば、前照灯装置３００において、投射光学系３０１の光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３３０より前方）において、撮像光学系３０２の光軸Ｃ２の一部と一致する。これにより、前照灯装置３００では、投射光学系３０１の光軸Ｃ１と撮像光学系３０２の光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。したがって、前照灯装置３００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置３００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態３によれば、前照灯装置３００の撮像光学系３０２は入射光Ｌ２の一部を透過させるビームスプリッタ３３０を有し、当該ビームスプリッタ３３０は、光軸Ｃ１上に配置された絞り部としての中央部３３２ａを有する。中央部３３２ａは、入射光Ｌ２のうちの中心光束Ｌ２０を受光部３２０に導き、撮像光学系３０２を通過して受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系３０２に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部３２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部３２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

《実施の形態３の変形例１》
上記実施の形態３では、絞り部は、入射光Ｌ２の一部を透過させて受光部３２０に導くビームスプリッタ３３０の光透過部である例を説明した。実施の形態３の変形例１では、絞り部は、ビームスプリッタ３３０ａに備えられた開口３３０ｃである例を説明する。図１５は、実施の形態３の変形例１に係る前照灯装置３００ａの主要な構成を概略的に示す斜視図である。図１５において、図１４に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１４に示される符号と同じ符号が付されている。

図１５に示されるように、前照灯装置３００ａは、光源部３１０と、受光部３２０と、ビームスプリッタ３３０ａと、投射／撮像兼用レンズ５０とを有する。実施の形態３の変形例１では、光源部３１０、ビームスプリッタ３３０ａ及び投射／撮像兼用レンズ５０によって投射光学系３０１ａが構成され、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ３３０ａ及び受光部３２０によって撮像光学系３０２ａが構成される。

投射光学系３０１ａ及び撮像光学系３０２ａは、ビームスプリッタ３３０ａ及び投射／撮像兼用レンズ５０を共用しているため、投射光学系３０１ａ及び撮像光学系３０２ａは、ビームスプリッタ３３０ａより前方において共通の光軸Ｃ５を有している。つまり、投射光学系３０１ａの光軸Ｃ１の一部は、出射方向において、撮像光学系３０２ａの光軸Ｃ２の一部と一致している。これにより、前照灯装置３００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置３００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

ビームスプリッタ３３０ａは、絞り部としての中央部３３２ａを有する。中央部３３２ａは、入射方向に進む入射光Ｌ２の一部の光である中心光束Ｌ２０を通過させて受光部３２０に導く開口３３０ｃを有する。開口３３０ｃは、撮像光学系３０２ａ（つまり、ビームスプリッタ３３０ａ）を通過して受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系３０２ａ（つまり、投射／撮像兼用レンズ５０）に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。光源部３１０から出射した光Ｌ１のうちの中心光束Ｌ１０は、開口３３０ｃを通過する。また、光源部３１０から出射した光Ｌ１のうちの周辺光線Ｌ１２は、ビームスプリッタ３３０ａの周辺部３３２ｂで反射して、光Ｌ３として＋ｚ軸側に出射する。

以上に説明した実施の形態３の変形例１によれば、前照灯装置３００ａにおいて、投射光学系３０１ａの光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３３０ａより前方）において、撮像光学系３０２ａの光軸Ｃ２の一部と一致する。これにより、前照灯装置３００ａでは、投射光学系３０１ａの光軸Ｃ１と撮像光学系３０２ａの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。よって、前照灯装置３００ａから照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置３００ａに入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態３の変形例１によれば、前照灯装置３００の撮像光学系３０２ａは、ビームスプリッタ３３０ａを有し、当該ビームスプリッタ３３０ａは光軸Ｃ１上に配置された絞り部としての中央部３３２ａを有する。中央部３３２ａは開口３３０ｃを有し、当該開口３３０ｃは、撮像光学系３０２ａを通過して受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系３０２ａに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。これにより、受光部３２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。よって、受光部２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部３２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

《実施の形態３の変形例２》
上記実施の形態３では、絞り部は、ビームスプリッタ３３０に備えらえる例を説明した。実施の形態３の変形例２では、絞り部は、ビームスプリッタ３３１ｂとは別体である例を説明する。図１６は、実施の形態３の変形例２に係る前照灯装置３００ｂの主要な構成を概略的に示す斜視図である。図１６において、図１４に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１４に示される符号と同じ符号が付されている。

図１６に示されるように、前照灯装置３００ｂは、光源部３１０と、受光部３２０と、第１の光学部３３０ｂと、投射／撮像兼用レンズ５０とを有する。第１の光学部３３０ｂは、ビームスプリッタ３３１ｂと、絞り部としての遮光板３３５とを有する。実施の形態３の変形例２では、光源部３１０、ビームスプリッタ３３１ｂ及び投射／撮像兼用レンズ５０によって、投射光学系３０１ｂが構成される。また、実施の形態３の変形例２では、投射／撮像兼用レンズ５０、第１の光学部３３０ｂ（つまり、ビームスプリッタ３３１ｂ及び遮光板３３５）及び受光部３２０によって、撮像光学系３０２ｂが構成される。

投射光学系３０１ｂ及び撮像光学系３０２ｂは、ビームスプリッタ３３１ｂ及び投射／撮像兼用レンズ５０を共用する。このため、投射光学系３０１ｂ及び撮像光学系３０２ｂは、ビームスプリッタ３３１ｂより前方において、共通の光軸Ｃ５を有する。つまり、投射光学系３０１ｂの光軸Ｃ１の一部は、出射方向において、撮像光学系３０２ｂの光軸Ｃ２の一部と一致する。

ビームスプリッタ３３１ｂは、光軸Ｃ１上に配置されている。ビームスプリッタ３３１ｂは、光Ｌ１を反射させ且つ入射光Ｌ２を透過させる光反射面３３２を有する。ビームスプリッタ３３１ｂは、入射光Ｌ２を透過させて当該入射光Ｌ２を遮光板３３５に向ける。

図１６に示す例では、遮光板３３５は、ビームスプリッタ３３１ｂと受光部３２０との間に配置されている遮光部材である。遮光板３３５は、光軸Ｃ１上に配置された開口３３５ａを有する。遮光板３３５において、開口３３５ａを除く部分が、ビームスプリッタ３３１ｂを透過した入射光Ｌ２のうちの周辺光線Ｌ２２を遮光する遮光部分３３５ｂである。

開口３３５ａは、撮像光学系３０２ｂに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さい。開口３３５ａは、ビームスプリッタ３３１ｂから受光部３２０に向かう入射光Ｌ２の一部の光である中心光束Ｌ２０を通過させる。これにより、開口３３５ａは、撮像光学系３０２ｂを通過して受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系３０２ｂに入射するときの光Ｌ２１の径より小さくする。よって、受光部３２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。したがって、受光部３２０に結像される像の収差が小さくなるため、受光部３２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

以上に説明した実施の形態３の変形例２によれば、前照灯装置３００ｂでは、投射光学系３０１ｂの光軸Ｃ１の一部は、出射方向（具体的には、ビームスプリッタ３３１ｂより前方）において、撮像光学系３０２ｂの光軸Ｃ２の一部と一致する。これにより、前照灯装置３００ｂでは、投射光学系３０１ｂの光軸Ｃ１と撮像光学系３０２ｂの光軸Ｃ２とを調整する工程は不要である。よって、前照灯装置３００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置３００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となる。

また、実施の形態３の変形例２によれば、前照灯装置３００ｂの撮像光学系３０２ｂは第１の光学部３３０ｂを有し、第１の光学部３３０ｂは、開口３３５ａを有する絞り部としての遮光板３３５を有する。開口３３５ａは光軸Ｃ１上に配置され、撮像光学系３０２ｂに入射するときの入射光Ｌ２の径より小さい。これにより、開口３３５ａは、撮像光学系３０２ｂを通過して受光部３２０に向かって進む光Ｌ２１の径を撮像光学系３０２に入射するときの入射光Ｌ２の径より小さくする。よって、受光部３２０には、入射光Ｌ２のうちの光軸Ｃ１から離れた位置を進む周辺光線Ｌ２２が入射し難くなる。したがって、受光部３２０に結像される像の収差は小さくなるため、受光部３２０における入射光Ｌ２の検出精度を向上させることができる。

《実施の形態４》
上記実施の形態１では、ビームスプリッタ３１の光透過面３３及び光反射面３２が互いに平行である例を説明した。実施の形態４では、ビームスプリッタ４３０のうち光Ｌ１が入射する面と入射光Ｌ２が入射する面とが互いに非平行である例を説明する。図１７は、実施の形態４に係る前照灯装置４００の主要な構成を概略的に示す側面図である。図１７において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。

図１７に示されるように、前照灯装置４００は、光源部１０と、受光部２０と、ビームスプリッタ４３０と、投射／撮像兼用レンズ５０とを有する。ビームスプリッタ４３０は、光軸Ｃ１上に配置されている。実施の形態４では、光源部１０、ビームスプリッタ４３０及び投射／撮像兼用レンズ５０によって、投射光学系４０１が構成される。また、投射／撮像兼用レンズ５０、ビームスプリッタ４３０及び受光部２０によって、撮像光学系４０２が構成される。

ビームスプリッタ４３０は、光源部１０から出射した光Ｌ１が入射する第１の面４３２と、入射光Ｌ２が入射する第２の面４３３とを有する。実施の形態４では、第１の面４３２は、光Ｌ１を透過させて投射／撮像兼用レンズ５０に向ける光透過面であり、第２の面４３３は、入射光Ｌ２を反射させて受光部２０に向ける光反射面である。つまり、図１７に示す例では、投射光学系４０１がビームスプリッタ４３０を透過する光路であり、撮像光学系４０２がビームスプリッタ４３０を反射する光路である。

第１の面４３２及び第２の面４３３は、互いに非平行である。図１７に示す例では、第１の面４３２と受光部２０の光軸Ｃ２０とがなす第１の角度としての角度θ_１は、第２の面４３３と光軸Ｃ２０とがなす第２の角度としての角度θ_２より小さい。このため、ｘ軸方向から見たとき、ビームスプリッタ４３０の形状は、楔形である。なお、角度θ_１及び角度θ_２はそれぞれ、公差を有していてもよい。

ここで、図１７に示されるように、投射光学系４０１がビームスプリッタ４３０を透過する光路であり、且つ撮像光学系４０２がビームスプリッタ４３０を反射する光路である場合、受光部２０の受光面には、入射光Ｌ２のうちの第２の面４３３で反射された光Ｌ２１の像に加えて、ビームスプリッタ４３０の内部に入射して第１の面４３２で反射した後に第２の面４３３から出射される光Ｌ２５のゴースト像が入射する。また、図１７とは異なり、投射光学系がビームスプリッタで反射する光路であり、且つ撮像光学系がビームスプリッタを透過する光路である場合、出射方向に投影される光の配光パターンにおいて、ビームスプリッタの光反射面で反射された光の配光パターンの他に、光反射面からビームスプリッタの内部に入射して光透過面で反射した後に光反射面から出射される光のゴースト像が存在する。

実施の形態４では、上述した通り、第１の面４３２と光軸Ｃ２０とがなす角度θ_１は、第２の面４３３と光軸Ｃ２０とがなす角度θ_２と異なり、角度θ_１は角度θ_２より小さい。これにより、受光部２０における光Ｌ２５のゴースト像の結像位置を、光Ｌ２１の像の結像位置と一致させることができる。したがって、ゴースト像が補正されるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を更に向上させることができる。

また、投射光学系がビームスプリッタを反射する光路であり、撮像光学系がビームスプリッタを透過する光路である場合においても、角度θ_１と角度θ_２とが互いに異なることによって、出射方向の十分遠方において、配光パターンとゴースト像を重ね合わせることができる。

以上に説明した実施の形態４によれば、ビームスプリッタ４３０において、光Ｌ１が入射する第１の面４３２及び入射光Ｌ２が入射する第２の面４３３は、互いに非平行である。具体的には、第１の面４３２と光軸Ｃ２０とがなす角度θ_１は、第２の面４３３と光軸Ｃ２０とがなす角度θ_２より小さい。これにより、受光部２０における光Ｌ２５のゴースト像の結像位置を、光Ｌ２１の像の結像位置と一致させることができる。したがって、ゴースト像が補正されるため、受光部２０における入射光Ｌ２の検出精度を更に向上させることができる。

１０、３１０ 光源部、 １１ 発光素子、 １２ 発光面、 ２０、３２０ 受光部、 ２１ 受光素子、 ２２ 受光面、 ３０、３０ｅ、３１、３３０、３３０ａ、３３１ｂ、４３０ ビームスプリッタ、 ３０ｆ、３３０ｂ 第１の光学部、 ３２、３３２ 光反射面、 ３２ａ、３２ｅ、３３２ａ 中央部（絞り部）、 ３２ｂ、３３２ｂ 周辺部、 ３３、３３３ 光透過面、 ３５、３３５ 遮光板（絞り部）、 ３５ａ、３３０ｃ、３３５ａ 開口、 ４０ 配光制御部、 ５０ 投射／撮像兼用レンズ、 ６０ 集光レンズ、 ７０ 撮像レンズ、 ９０ 照射面、 １００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、３００、３００ａ、３００ｂ、４００ 前照灯装置、 １０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆ、３０１、３０１ａ、３０１ｂ、４０１ 投射光学系、 １０２、１０２ａ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、３０２、３０２ａ、３０２ｂ、４０２ 撮像光学系、 ４３２ 第１の面、 ４３３ 第２の面、 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ１０、Ｃ２０ 光軸、 Ｌ１、Ｌ３、Ｌ２１ 光、 Ｌ２ 入射光、 Ｌ２０ 中心光束。

Claims (13)

1. 第１の光を予め決められた出射方向に出射する第１の光学系と、
   受光部と第１の光学部とを有し、前記出射方向の反対方向である入射方向に進む第２の光が入射する第２の光学系と
   を備え、
   前記第１の光学系の光軸の一部は、前記出射方向において、前記第２の光学系の光軸の一部と一致し、
   前記第１の光学部は、前記第１の光を出射方向に向けて出射し、且つ前記入射方向に進む前記第２の光を前記受光部に導くビームスプリッタであり、
   前記ビームスプリッタは、前記第１の光学系の光軸上に配置され、前記入射方向に進む前記第２の光の一部を反射させて前記受光部に導く中央部を有し、
   前記中央部は、前記第２の光学系を通過して前記受光部に向かって進む前記第２の光の径を前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さくする
   前照灯装置。
2. 前記ビームスプリッタは、
   前記中央部より外側に配置され、前記第１の光を透過させ且つ前記第２の光を反射させる周辺部を更に有し、
   前記周辺部の反射率は、前記中央部の反射率より小さい
   請求項１に記載の前照灯装置。
3. 前記中央部は、前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さい
   請求項１に記載の前照灯装置。
4. 第１の光を予め決められた出射方向に出射する第１の光学系と、
   受光部と第１の光学部とを有し、前記出射方向の反対方向である入射方向に進む第２の光が入射する第２の光学系と
   を備え、
   前記第１の光学系の光軸の一部は、前記出射方向において、前記第２の光学系の光軸の一部と一致し、
   前記第１の光学部は、前記第１の光を出射方向に向けて出射し、且つ前記入射方向に進む前記第２の光を前記受光部に導くビームスプリッタであり、
   前記ビームスプリッタは、前記第１の光学系の光軸上に配置され、前記入射方向に進む前記第２の光の一部を通過させて前記受光部に導く中央部を有し、
   前記中央部は、前記第２の光学系を通過して前記受光部に向かって進む前記第２の光の径を前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さくし、
   前記ビームスプリッタは、
   前記中央部より外側に配置され、前記第１の光を反射させる周辺部を更に有し、
   前記中央部は、前記第１の光を反射させ、
   前記周辺部の反射率は、前記中央部の反射率より大きい
   前照灯装置。
5. 前記中央部は、前記第１の光学系の光軸上に配置され、前記入射方向に進む前記第２の光の一部を透過させる光透過部を有する
   請求項４に記載の前照灯装置。
6. 前記中央部は、前記第１の光学系の光軸上に配置され、前記入射方向に進む前記第２の光の一部を通過させる開口を有する
   請求項４に記載の前照灯装置。
7. 第１の光を予め決められた出射方向に出射する第１の光学系と、
   受光部と第１の光学部とを有し、前記出射方向の反対方向である入射方向に進む第２の光が入射する第２の光学系と
   を備え、
   前記第１の光学系の光軸の一部は、前記出射方向において、前記第２の光学系の光軸の一部と一致し、
   前記第１の光学部は、前記第２の光を反射させて前記受光部に導く光反射面を有し、
   前記光反射面は、前記第１の光学系の光軸上に配置された中央部を有し、
   前記中央部は、前記第２の光学系を通過して前記受光部に向かって進む前記第２の光の径を前記第２の光学系に入射するときの前記第２の光の径より小さくし、
   前記中央部の面積は、前記光反射面の面積の２０％以下であり、
   前記中央部の反射率は、５０％より大きく且つ１００％以下である
   前照灯装置。
8. 前記第１の光学部は、前記第１の光を出射方向に向けて出射し、且つ前記入射方向に進む前記第２の光を前記受光部に導くビームスプリッタであり、
   前記ビームスプリッタは、前記第１の光が入射する第１の面と、前記第２の光が入射する第２の面とを有し、
   前記第１の面及び前記第２の面は、互いに非平行である
   請求項１から７のいずれか１項に記載の前照灯装置。
9. 前記第１の面と前記受光部の光軸とがなす第１の角度は、前記第２の面と前記受光部の光軸とがなす第２の角度より小さい
   請求項８に記載の前照灯装置。
10. 前記第１の光学系及び前記第２の光学系のうちの少なくとも一方は、第２の光学部を有する
    請求項１から９のいずれか１項に記載の前照灯装置。
11. 前記第２の光学部は、前記出射方向に進む前記第１の光の光路上に配置され、且つ前記入射方向に進む前記第２の光の光路上に配置されている第１の光学部材を有する
    請求項１０に記載の前照灯装置。
12. 前記第１の光学系は、前記第１の光を発する光源部と、前記第２の光学部とを有し、
    前記第２の光学部は、前記光源部から出射して前記中央部に向かう前記第１の光の光路上に配置された第２の光学部材を有する
    請求項１０又は１１に記載の前照灯装置。
13. 前記第２の光学系は、前記第２の光学部を有し、
    前記第２の光学部は、前記中央部を通過して前記受光部に向かう前記第２の光の光路上に配置された第３の光学部材を有する
    請求項１０から１２のいずれか１項に記載の前照灯装置。

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