JP7403482B2 - 車両用前照灯、及び車両用灯具 - Google Patents

車両用前照灯、及び車両用灯具 Download PDF

Info

Publication number
JP7403482B2
JP7403482B2 JP2020572301A JP2020572301A JP7403482B2 JP 7403482 B2 JP7403482 B2 JP 7403482B2 JP 2020572301 A JP2020572301 A JP 2020572301A JP 2020572301 A JP2020572301 A JP 2020572301A JP 7403482 B2 JP7403482 B2 JP 7403482B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
phase modulation
distribution pattern
light distribution
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020572301A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020166650A1 (ja
Inventor
壮宜 鬼頭
和也 本橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2020166650A1 publication Critical patent/JPWO2020166650A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7403482B2 publication Critical patent/JP7403482B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/10—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to vehicle inclination, e.g. due to load distribution
    • B60Q1/115—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to vehicle inclination, e.g. due to load distribution by electric means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/12—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to steering position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/64—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by changing their light transmissivity, e.g. by liquid crystal or electrochromic devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Description

本発明は、車両用前照灯、及び車両用灯具に関する。
車両用前照灯などの車両用灯具として、所定の配光パターンを有する光を出射し得る様々な構成が検討されている。例えば、下記特許文献１には、位相変調素子の一種であるホログラム素子を用いて光を回折することで、所定の配光パターンを形成する車両用灯具が記載されている。
また、下記特許文献１には、車両用灯具が車両用前照灯として用いられ、ホログラム素子は参照光が照射されることで再生される回折光がロービームの配光パターンを形成するように計算されていることが記載されている。車両用前照灯として用いられるこの車両用灯具は、ホログラム素子によりロービームの配光パターンを形成する。このため、車両用前照灯として用いられるこの車両用灯具は、光源から出射する光の一部を遮蔽してロービームの配光パターンを形成するシェードが不要であり、小型化が可能であるとされる。
また、下記特許文献１には、車両用前照灯として用いられる車両用灯具が参照光を出射する光源と、複数のホログラム素子と、参照光の進行方向を変化させて複数のホログラム素子のいずれか１つに参照光を照射させる液晶プリズムと、を備えることが記載されている。この複数のホログラム素子には、ロービームの配光パターンを形成するように計算されたホログラム素子と、配光パターンの外形がロービームの配光パターンの外形と異なる市街地用の配光パターンを形成するように計算された別のホログラム素子と、が含まれている。このため、車両用前照灯として用いられるこの車両用灯具は、参照光を照射させるホログラム素子が切り替えられることで、出射する光の配光パターンをロービームの配光パターンと市街地用の配光パターンとに変化させることができるとされている。
特開２０１２－１４６６２１号公報
本発明の第１の態様による車両用前照灯は、光源と、変更可能な位相変調パターンで前記光源から出射する光を回折し、前記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンの光を出射する位相変調素子と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを維持しつつ当該所定の配光パターンの光の出射方向を変えることを特徴とする。
第１の態様のこの車両用前照灯は上記特許文献１に記載の車両用前照灯と同様にシェードを用いずとも所定の配光パターンの光を出射することができるため、上記特許文献１の車両用前照灯と同様にシェードを用いる車両用前照灯と比べて小型化することができる。また、第１の態様のこの車両用前照灯では、上記のように、制御部は、位相変調パターンを調節し、所定の配光パターンを維持しつつ当該所定の配光パターンの光の出射方向を変える。このため、第１の態様のこの車両用前照灯は、所定の配光パターンが変化する場合と比べて運転者が違和感を覚えることを抑制し得るとともに、車両の進行方向の変化や車両のピッチ方向の傾き等に応じて所定の配光パターンの光の出射方向を変え得る。従って、第１の態様のこの車両用前照灯は、進行方向の視認性を向上させ得る。なお、位相変調パターンは、位相変調素子に入射する光の位相を変調するパターンである。
また、第１の態様の上記車両用前照灯は、前記位相変調素子から出射する光が透過する投影レンズを更に備えることとしても良い。
第１の態様のこの車両用前照灯は、位相変調素子から出射する光が透過する投影レンズを備えない場合と比べて、所定の配光パターンの大きさを容易に調節し得る。
また、第１の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、車両のピッチ方向の傾斜角に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記出射方向を上下方向に変えることとしても良い。
このような構成にすることで、車両がピッチ方向に傾いたとしても、所定の配光パターンの光を適切な方向に出射し得る。
また、第１の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、車両の速度に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記出射方向を上下方向に変えることとしても良い。
車両用前照灯では、高速走行の際には通常走行の際よりも遠方の視認性が要求される傾向がある。第１の態様のこの車両用前照灯は、高速走行の際に所定の配光パターンの光の出射方向を上側に傾いた方向にしてより遠方に光が照射されるようにし得る。このため、第１の態様のこの車両用前照灯は、車両の速度に応じて所定の配光パターンの光の出射方向が変化しない場合と比べて、高速走行の際の進行方向の視認性を向上し得る。
また、第１の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、車両の操舵角に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記出射方向を左右方向に変えることとしても良い。
第１の態様のこの車両用前照灯では、車両の進行方向の変化に応じて所定の配光パターンの光の出射方向が左右方向に傾いた方向に変化する。例えば、第１の態様のこの車両用前照灯は、曲路において進行先に光を照射し得るため、車両の進行方向の変化に応じて所定の配光パターンの光の出射方向が変化しない場合と比べて、曲路における視認性を向上し得る。
また、第１の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、前記出射方向を変える際に、前記出射方向が変えられる前の前記所定の配光パターンにおける前記出射方向が変えられた前記所定の配光パターンと重ならない領域内に、前記所定の配光パターンの光と異なる光が照射されるように前記位相変調パターンを調節し、前記領域内に照射される光の明るさは、前記出射方向が変えられる前の前記所定の配光パターンにおける前記領域の明るさよりも暗いこととしても良い。
第１の態様のこの車両用前照灯では、所定の配光パターンの出射方向を変えることによって光が非照射とされる領域内に光が照射されるとともに、この領域内に照射される光の明るさは、出射方向が変えられる前の所定の配光パターンにおけるこの領域の明るさよりも暗い。このため、第１の態様のこの車両用前照灯では、運転者が所定の配光パターンを認識し得るとともに、出射方向を変える前に光が照射されていた領域の視認性が低下したり、所定の配光パターンの光と異なる光が照射される領域が目立ったりすることを抑制し得る。従って、第１の態様のこの車両用前照灯は、所定の配光パターンの光の出射方向を変える際に運転者が違和感を覚えることをより抑制し得る。
また、第１の態様の車両用前照灯では、前記出射方向は徐々に変えられることとしても良い。
第１の態様のこの車両用前照灯では、所定の配光パターンの光の出射方向を変える際に所定の配光パターンが徐々に移動する。このため、この車両用前照灯は、所定の配光パターンの光の出射方向を変える際に運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。
本発明の第２の態様による車両用前照灯は、光源と、変更可能な位相変調パターンで前記光源から出射する光を回折し、前記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンの光を出射する位相変調素子と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンの外形を連続的に変化させて前記所定の配光パターンと外形が異なる配光パターンにすることを特徴とする。
第２の態様のこの車両用前照灯では、制御部は、位相変調パターンを調節し、配光パターンの外形を連続的に変化させて別の配光パターンにする。このため、第２の態様のこの車両用前照灯は、上記特許文献１に記載の車両用前照灯のように配光パターンの外形が瞬時に変化する場合と比べて、運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。なお、位相変調パターンは、位相変調素子に入射する光の位相を変調するパターンである。また、配光パターンの外形の変化には、配光パターンの大きさの変化も含まれる。
また、第２の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、車両の速度に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを当該所定の配光パターンよりも小さい配光パターンにすることとしても良い。
車両用前照灯では、高速走行の際には通常走行の際よりも遠方の視認性が要求される傾向がある。第２の態様のこの車両用前照灯では、高速走行の際に、所定の配光パターンよりも小さい配光パターンの光を出射し得る。このため、高速走行の際に所定の配光パターンの光が出射されている場合と比べて運転者の視線が車両前方の中央部近傍に集中され易くし得、遠方の視認性を向上し得る。また、第２の態様のこの車両用前照灯は、出射する配光パターンを車両の速度に応じて小さくした配光パターンにし得るため、運転者が違和感を覚えることをより抑制し得る。
或いは、前記制御部は、車両の速度が所定値以上になる場合に前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを当該所定の配光パターンよりも小さい配光パターンにすることとしても良い。
第２の態様のこの車両用前照灯では、制御部が車両の速度に応じて位相変調パターンを調節する場合と同様に、高速走行の際に、所定の配光パターンよりも小さい配光パターンの光を出射し得る。このため、高速走行の際に所定の配光パターンの光が出射されている場合と比べて運転者の視線が車両前方の中央部近傍に集中され易くし得、遠方の視認性を向上し得る。また、第２の態様のこの車両用前照灯では、制御部は、特定の場合に位相変調パターンを調節するため、制御部の演算負荷の増大を抑制し得る。
また、第２の態様の車両用前照灯では、所定の配光パターンを当該所定の配光パターンよりも小さい配光パターンにする場合、前記所定の配光パターンよりも小さい配光パターンの外形は、前記所定の配光パターンの外形と相似形であることとしても良い。
このような構成にすることで、所定の配光パターンよりも小さい配光パターンの外形が所定の配光パターンの外形と相似形でない場合と比べて、運転者が違和感を覚えることをより抑制し得る。
また、第２の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、車両のターンスイッチからの信号に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを左右方向に広げられた配光パターンにすることとしても良い。
第２の態様のこの車両用前照灯では、車両のターンスイッチからの信号に応じて配光パターンが左右方向に広げられた配光パターンに変化する。例えば、第２の態様のこの車両用前照灯は、交差路等において進行先にも光を照射し得るため、車両のターンスイッチからの信号に応じて配光パターンが変化しない場合と比べて、交差路等における視認性を向上し得る。
また、第２の態様の車両用前照灯では、前記制御部は、車両の操舵角に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを左右方向に広げられた配光パターンにすることとしても良い。
第２の態様のこの車両用前照灯では、車両の進行方向の変化に応じて配光パターンが左右方向に広げられた配光パターンに変化する。例えば、第２の態様のこの車両用前照灯は、曲路において進行先にも光を照射し得るため、車両の進行方向の変化に応じて配光パターンが変化しない場合と比べて、曲路における視認性を向上し得る。
本発明の第３の態様による車両用灯具は、光を出射する光源と、前記光を回折して所定の配光パターンとする位相変調素子と、前記位相変調素子で回折された前記光の一部を受光する受光素子と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記光の一部を受光した前記受光素子からの信号に基づいて、前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるかを判断することを特徴とするものである。
第３の態様のこの車両用灯具によれば、上記光を受光した受光素子からの信号に基づいて、上記光の配光パターンが所定の配光パターンであるか否かが判断される。上述のように、上記光の配光パターンは、当該光が上記位相変調素子で回折されることで形成されるため、位相変調素子が不具合であると、当該位相変調素子から出射する光の配光パターンが崩れる傾向にある。したがって、上記光の配光パターンが上記所定の配光パターンであるか否かが制御部で判断されることで、位相変調素子の不具合が検出され得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、前記受光素子は、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路を伝搬する前記光を受光することが好ましい。
この場合、位相変調素子から車両用灯具の外部に出射する光路から離れた位置に上記受光素子を設けることができ、このような光路上に受光素子を設けなくし得るため、配光パターンを良好に保ちつつ配光パターンを効果的に検知し得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、この場合、前記位相変調素子は、前記位相変調素子から出射する前記光の少なくとも一部を、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路に偏向してもよい。
この場合、光学部品を別途設けることなく光の光路を偏向でき、部品点数を削減し得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記受光素子が、上記位相変調素子から上記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路を伝搬する上記光を受光する場合、前記位相変調素子から出射する前記光の一部を、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路に分光する分光部をさらに備えてもよい。
この場合、位相変調素子から出射する上記光の光路を、より効果的に偏向させ得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、前記受光素子は、前記光の像を撮像する撮像素子とされてもよい。
この場合、画像認識に基づいて配光パターンの変化を検知し得、配光パターンを判断する際の精度や正確度を向上させ得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記受光素子が撮像素子とされる場合、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路上に配置される投影面をさらに備え、前記撮像素子は、前記投影面に映し出された前記光の像を撮像してもよい。
こうすることで、より鮮明な像を撮像し得、配光パターンが所定の配光パターンであるかの判断の精度や正確度をより向上させ得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記受光素子が撮像素子とされる場合、前記位相変調素子は、当該位相変調素子から出射する前記光の配光パターンを、前記所定の配光パターンとは異なる配光パターンに変更してもよい。
この場合、画像認識がより容易な配光パターンに変更し得、画像認識に基づいて配光パターンを判断する際の精度や正確度がより向上し得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記受光素子が、上記位相変調素子から上記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路を伝搬する上記光を受光する場合、前記受光素子は、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路上に配置される光量センサとされてもよい。
こうすることで、車両用灯具の構成を簡易にし得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、前記制御部は、前記光源がオンの間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか常時判断してもよい。
この場合、位相変調素子の不具合が常時判断されるため、位相変調素子が不具合になったことをオンタイムで把握し得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、前記制御部は、前記光源がオンの間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか一時的に判断してもよい。
この場合、配光パターンが所定の配光パターンであるか常時判断される場合に比べて、制御部にかかる負荷が軽減され得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記制御部が配光パターンの変化を一時的に判断する場合、前記制御部は、前記光源からの前記光の出射が開始されてから所定の期間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか判断してもよい。
この場合、光源からの光の出射が開始されるタイミングで配光パターンが所定の配光パターンであるか判断されるため、いち早く位相変調素子の不具合を把握し得、安全性が向上し得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記制御部が配光パターンの変化を一時的に判断する場合、前記制御部は、前記光源を搭載する車両が停車している間の所定の期間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか判断してもよい。
この場合、車両の停車中に配光パターンが判断されることにより、より効果的に安全性を保ち得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記制御部が配光パターンの変化を一時的に判断する場合、前記制御部は、前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるかを１／３０秒以下の期間で判断してもよい。
人の視覚の時間分解能は概ね１／３０秒とされる。したがって、制御部が配光パターンを判断する期間が１／３０秒以下とされることで、光路が偏向されたことや、配光パターンが所定の配光パターンとは異なる配光パターンに変更されたことを、運転者等が認識しづらくなり、安全性をより効果的に保ち得る。
また、第３の態様の車両用灯具では、上記位相変調素子が、当該位相変調素子から上記車両用灯具の外部に出射する光の光路を、当該光路とは異なる光路に偏向する場合、又は、上記位相変調素子が、当該位相変調素子から出射する上記光の配光パターンを、上記所定の配光パターンとは異なる配光パターンに変更する場合、前記位相変調素子は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされてもよい。
ＬＣＯＳは、液晶分子の配向パターンを変化させることで液晶層に屈折率差を生じさせる位相変調素子である。したがって、位相変調素子をＬＣＯＳとすれば、液晶層の屈折率を変更して、位相変調素子から出射する光の光路や配光パターンを容易に変更し得る。しかし、ＬＣＯＳは、上述のように液晶分子から構成されるため、不具合である場合の配光パターンの崩れが大きくなる傾向にある。このため、上述のように配光パターンの変化が検知されることで、位相変調素子の不具合がより効果的に検出され得る。
本発明の第１実施形態における車両用前照灯を概略的に示す図である。 図１に示す光学系ユニットの拡大図である。 図２に示す位相変調素子の正面図である。 図３に示す位相変調素子の一部の厚さ方向の断面を概略的に示す図である。 本発明の第１実施形態における車両用前照灯を含むブロック図である。 本発明の第１実施形態における所定の配光パターンを示す図である。 本発明の第１実施形態における制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。 図８（Ａ）はロービームの出射方向が変えられた状態の一例を示す図であり、図８（Ｂ）はロービームの出射方向が変えられた状態の別の一例を示す図であり、図８（Ｃ）はロービームの出射方向が変えられた状態の更に別の一例を示す図である。 ロービームの出射方向が変えられるとともにロービームと異なる光が車両用前照灯から出射する状態の例を示す図である。 本発明の第３実施形態における光学系ユニットを図２と同様に示す図である。 図６に示される所定の配光パターンが左側に広げられた左拡大配光パターンを示す図である。 本発明の第４実施形態におけるテーブルを示す図である。 本発明の第４実施形態における制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態における配光パターンの変化の様子の例を示す図である。 本発明の第５実施形態における車両用前照灯を含むブロック図である。 本発明の第６実施形態におけるテーブルを示す図である。 本発明の第６実施形態における配光パターンの変化の様子の例を示す図である。 本発明の第７実施形態における車両用灯具を概略的に示す縦断面図である。 図１８に示す光学系ユニットの拡大図である。 図１９に示す受光素子を概略的に示す正面図である。 図１８に示す車両用灯具を含むブロック図である。 ロービームの配光パターンを示す図である。 本発明の第７実施形態における制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。 本発明の第８実施形態における車両用灯具を含むブロック図である。 本発明の第８実施形態における制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。 本発明の第９実施形態に係る車両用灯具の光学系ユニットを図１９と同様の視点で示す図である。 本発明の第９実施形態における制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。 本発明の第９実施形態における投影面を、映し出された像とともに概略的に示す正面図である。 本発明の第９実施形態における投影面を、映し出された他の像とともに概略的に示す正面図である。 図２９に示される光の像が崩れている様子を示す図である。 本発明の第１０実施形態に係る車両用灯具の光学系ユニットを図１９と同様の視点で示す図である。 本発明の第１０実施形態における制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。 本発明の第１１実施形態における車両用灯具を図１８と同様の視点で示す図である。 ハイビームの配光パターンを示す図である。
以下、本発明に係る車両用前照灯、及び車両用灯具を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。
（第１実施形態）
本発明の第１の態様としての第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態における車両用前照灯を示す図であり、車両用前照灯の鉛直方向の断面を概略的に示す図である。本実施形態の車両用前照灯は自動車用とされる。自動車用の前照灯は、一般的に車両の前方の左右方向のそれぞれに備えられるものであり、左右の前照灯は左右方向に概ね対称の構成とされる。従って、本実施形態では、一方の車両用前照灯について説明する。図１に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、筐体１０と、灯具ユニット２０と、結像レンズ８１と、投影レンズ８２とを主な構成として備える。
筐体１０は、ランプハウジング１１、フロントカバー１２及びバックカバー１３を主な構成として備える。ランプハウジング１１の前方は開口しており、当該開口を塞ぐようにフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。また、ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口が形成されており、当該開口を塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。
ランプハウジング１１と、当該ランプハウジング１１の前方の開口を塞ぐフロントカバー１２と、当該ランプハウジング１１の後方の開口を塞ぐバックカバー１３とによって形成される空間は灯室Ｒであり、この灯室Ｒ内に灯具ユニット２０、結像レンズ８１、及び投影レンズ８２が収容されている。
本実施形態の灯具ユニット２０は、ヒートシンク３０と、冷却ファン３５と、カバー４０と、光学系ユニット５０とを主な構成として備え、不図示の構成により筐体１０に固定されている。
ヒートシンク３０は、概ね水平方向に延在する金属製のベース板３１を有し、当該ベース板３１の下方の面側には複数の放熱フィン３２がベース板３１と一体に設けられている。冷却ファン３５は放熱フィン３２と隙間を隔てて配置され、ヒートシンク３０に固定されている。この冷却ファン３５の回転による気流によりヒートシンク３０は冷却される。また、ヒートシンク３０におけるベース板３１の上面にはカバー４０が配置されている。
カバー４０は、ヒートシンク３０のベース板３１上に固定されている。カバー４０は概ね矩形の形状をしており、例えばアルミニウム等の金属から成る。カバー４０の内側の空間には、光学系ユニット５０が収容されている。カバー４０の前部には光学系ユニット５０から出射する光が透過可能な開口４０Ｈが形成されている。なお、カバー４０の内壁に光吸収性を持たせるために、これらの内壁に黒アルマイト加工等が施されることが好ましい。カバー４０の内壁が光吸収性を持つことで、意図しない反射や屈折等によりこれらの内壁に光が照射された場合であっても、照射光が反射して開口４０Ｈから意図しない方向に出射することが抑制され得る。
結像レンズ８１は、カバー４０の開口４０Ｈから出射する光学系ユニット５０からの光を結像するレンズである。この結像レンズ８１は、カバー４０の開口４０Ｈの前方に配置され、不図示の構成により筐体１０に固定されている。本実施形態の結像レンズ８１は、入射面及び出射面が凸状に形成されたレンズとされる。
投影レンズ８２は、入射する光の発散角を調節するレンズである。投影レンズ８２は、結像レンズ８１の前方焦点よりも前方に配置され、不図示の構成により筐体１０に固定されている。本実施形態では、投影レンズ８２は、入射面及び出射面が凸状に形成されたレンズとされ、投影レンズ８２の後方焦点が結像レンズ８１の前方焦点または前方焦点近傍に位置するように配置される。結像レンズ８１によって結像される光は、結像した後発散しながら伝搬して投影レンズ８２に入射し、この光の発散角が投影レンズ８２で調整される。このように投影レンズ８２で発散角が調整された光は、フロントカバー１２を介して車両用前照灯１から出射する。
図２は、図１に示す光学系ユニット５０の拡大図である。なお、図２では、理解を容易にするために、ヒートシンク３０、カバー４０等の記載が省略されている。図２に示すように、本実施形態の光学系ユニット５０は、第１発光光学系５１Ｒと、第２発光光学系５１Ｇと、第３発光光学系５１Ｂと、第１位相変調素子５４Ｒと、第２位相変調素子５４Ｇと、第３位相変調素子５４Ｂと、合成光学系５５とを主な構成として備える。
第１発光光学系５１Ｒは、第１光源５２Ｒと、第１コリメートレンズ５３Ｒとを備える。第１光源５２Ｒは、所定の波長帯域のレーザ光を出射するレーザ素子とされ、本実施形態では、パワーのピーク波長が例えば６３８ｎｍの赤色のレーザ光を出射する半導体レーザとされる。なお、光学系ユニット５０は、不図示の回路基板を有しており、第１光源５２Ｒは当該回路基板に実装されている。
第１コリメートレンズ５３Ｒは、第１光源５２Ｒから出射するレーザ光のファスト軸方向、スロー軸方向をコリメートするレンズである。第１コリメートレンズ５３Ｒから出射する赤色の光ＬＲが第１発光光学系５１Ｒから出射される。この第１コリメートレンズ５３Ｒに替わって、レーザ光のファスト軸方向をコリメートするコリメートレンズとスロー軸方向をコリメートするコリメートレンズとが個別に設けられていても良い。
第２発光光学系５１Ｇは、第２光源５２Ｇと、第２コリメートレンズ５３Ｇとを備え、第３発光光学系５１Ｂは、第３光源５２Ｂと、第３コリメートレンズ５３Ｂとを備える。光源５２Ｇ，５２Ｂは、それぞれ所定の波長帯域のレーザ光を出射するレーザ素子とされる。本実施形態では、第２光源５２Ｇはパワーのピーク波長が例えば５１５ｎｍの緑色のレーザ光を出射する半導体レーザとされ、第３光源５２Ｂはパワーのピーク波長が例えば４４５ｎｍの青色のレーザ光を出射する半導体レーザとされる。このため、本実施形態では、３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、互いに異なる所定の波長帯域のレーザ光を出射する。光源５２Ｇ，５２Ｂは、上記の第１光源５２Ｒと同様に、それぞれ上記の回路基板に実装されている。
第２コリメートレンズ５３Ｇは、第２光源５２Ｇから出射するレーザ光のファスト軸方向、スロー軸方向をコリメートするレンズであり、第３コリメートレンズ５３Ｂは、第３光源５２Ｂから出射するレーザ光のファスト軸方向、スロー軸方向をコリメートするレンズである。第２コリメートレンズ５３Ｇから出射する緑色の光ＬＧが第２発光光学系５１Ｇから出射され、第３コリメートレンズ５３Ｂから出射する青色の光ＬＢが第３発光光学系５１Ｂから出射される。これらコリメートレンズ５３Ｇ，５３Ｂに替わって、レーザ光のファスト軸方向をコリメートするコリメートレンズとスロー軸方向をコリメートするコリメートレンズとがそれぞれ個別に設けられていても良い。
位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、入射する光を回折して出射するとともに出射する光の配光パターンやこの配光パターンを形成する光の出射方向を変化できるようにされている。本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、入射する光を反射しつつ回折して出射する反射型の位相変調素子とされ、具体的には、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされる。第１位相変調素子５４Ｒには、第１発光光学系５１Ｒから出射する赤色の光ＬＲが入射し、この第１位相変調素子５４Ｒは、この赤色の光ＬＲを回折して出射する。第２位相変調素子５４Ｇには、第２発光光学系５１Ｇから出射する緑色の光ＬＧが入射し、この第２位相変調素子５４Ｇは、この緑色の光ＬＧを回折して出射する。第３位相変調素子５４Ｂには、第３発光光学系５１Ｂから出射する青色の光ＬＢが入射し、この第３位相変調素子５４Ｂは、この青色の光ＬＢを回折して出射する。こうして、第１位相変調素子５４Ｒから赤色である第１の光ＤＬＲが出射し、第２位相変調素子５４Ｇから緑色である第２の光ＤＬＧが出射し、第３位相変調素子５４Ｂから青色である第３の光ＤＬＢが出射する。
合成光学系５５は、第１光学素子５５ｆと第２光学素子５５ｓとを有する。第１光学素子５５ｆは、第１位相変調素子５４Ｒから出射する第１の光ＤＬＲと、第２位相変調素子５４Ｇから出射する第２の光ＤＬＧとを合成する光学素子である。本実施形態では、第１光学素子５５ｆは、第１の光ＤＬＲを透過すると共に第２の光ＤＬＧを反射することで第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧとを合成する。また、第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆで合成された第１の光ＤＬＲ及び第２の光ＤＬＧと、第３位相変調素子５４Ｂから出射する第３の光ＤＬＢとを合成する光学素子である。本実施形態では、第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆで合成された第１の光ＤＬＲ及び第２の光ＤＬＧを透過すると共に第３の光ＤＬＢを反射することで第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧと第３の光ＤＬＢとを合成する。このような第１光学素子５５ｆ、第２光学素子５５ｓとして、ガラス基板上に酸化膜が積層された波長選択フィルタを挙げることができる。この酸化膜の種類や厚みをコントロールすることで、所定の波長よりも長い波長の光を透過し、この波長よりも短い波長の光を反射する構成とすることができる。
こうして、合成光学系５５において第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧと第３の光ＤＬＢとが合成された光は白色の光となり、この白色の光が合成光学系５５から出射する。なお、図１、図２では、第１の光ＤＬＲは実線で示され、第２の光ＤＬＧは破線で示され、第３の光ＤＬＢは一点鎖線で示され、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢはずらして示されている。
次に、上記第１位相変調素子５４Ｒ、第２位相変調素子５４Ｇ、及び第３位相変調素子５４Ｂの構成について詳細に説明する。
本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは同様の構成とされる。このため、以下では第１位相変調素子５４Ｒについてのみ詳細に説明し、第２位相変調素子５４Ｇ及び第３位相変調素子５４Ｂについては説明を適宜省略する。
図３は、図２に示す第１位相変調素子を概略的に示す正面図である。なお、図３は光が入射する入射面ＥＦＲ側から見る第１位相変調素子５４Ｒの正面図であり、図３には第１発光光学系５１Ｒから出射する光ＬＲが照射される領域である入射スポットＳＲが示されている。本実施形態の第１位相変調素子５４Ｒは、正面視において概ね長方形に形成されている。第１位相変調素子５４Ｒにはマトリックス状に配置された複数の変調部ＭＰＲが形成されている。これら変調部ＭＰＲのそれぞれは、マトリックス状に配置された複数のドットを含み、当該変調部ＭＰＲに入射する光を回折して出射する。この変調部ＭＰＲは、入射スポットＳＲ内に１つ以上位置するように形成される。また、図３に示すように、第１位相変調素子５４Ｒには素子駆動回路６０Ｒが電気的に接続され、この素子駆動回路６０Ｒは、第１位相変調素子５４Ｒの一方の短辺に接続される走査線駆動回路と、第１位相変調素子５４Ｒの一方の長辺に接続されるデータ線駆動回路とを有する。
図４は、図３に示す第１位相変調素子の厚さ方向における断面の一部を概略的に示す図である。図４に示すように、本実施形態の第１位相変調素子５４Ｒは、シリコン基板６２と、駆動回路層６３と、複数の電極６４と、反射膜６５と、液晶層６６と、透明電極６７と、透光性基板６８と、を主な構成として備える。
複数の電極６４は、シリコン基板６２の一方の面側に、上記各ドットに対して１対１対応でマトリックス状に配置されている。駆動回路層６３は、図３に示す素子駆動回路６０Ｒの走査線駆動回路及びデータ線駆動回路に接続される回路が配置される層であり、シリコン基板６２と複数の電極６４との間に配置される。透光性基板６８は、シリコン基板６２の一方の側で当該シリコン基板６２と対向するように配置され、例えばガラス基板とされる。透明電極６７は、透光性基板６８のシリコン基板６２側の面上に配置される。液晶層６６は、液晶分子６６ａを有し、複数の電極６４と透明電極６７との間に配置される。反射膜６５は、複数の電極６４と液晶層６６との間に配置され、例えば誘電体多層膜とされる。第１発光光学系５１Ｒから出射する光ＬＲは、透光性基板６８におけるシリコン基板６２側と反対側の入射面ＥＦＲから入射する。
図４に示すように、透光性基板６８におけるシリコン基板６２側と反対側の入射面ＥＦＲから入射する光ＬＲは、透明電極６７及び液晶層６６を透過し、反射膜６５で反射され、液晶層６６及び透明電極６７を透過して透光性基板６８から出射される。特定の電極６４と透明電極６７との間に電圧が印加されると、当該電極６４と透明電極６７との間に位置する液晶層６６の液晶分子６６ａの配向が変化する。この液晶分子６６ａの配向の変化により、当該電極６４と透明電極６７との間に位置する液晶層６６の屈折率が変化し、液晶層６６を透過する光ＬＲの光路長が変化する。したがって、光ＬＲが液晶層６６を透過して液晶層６６から出射することで、液晶層６６から出射する光ＬＲの位相が液晶層６６に入射する光ＬＲの位相から変化し得る。上記のように、複数の電極６４は、各変調部ＭＰＲにおけるドットＤＴごとに配置されているため、各ドットＤＴに対応する電極６４と透明電極６７との間に印加される電圧が制御されることで、液晶分子６６ａの配向が各ドットＤＴに応じて変化し、各ドットＤＴから出射する光の位相の変化量が各ドットＤＴに応じて調整され得る。位相の異なる光は互いに干渉しあって回折されるため、各ドットＤＴから出射する光が干渉しあって回折し、この回折された光が第１位相変調素子５４Ｒから出射する。このため、第１位相変調素子５４Ｒは、各ドットＤＴにおける液晶層６６の屈折率を調整することで、入射する光を回折して出射するとともに出射する光の配光パターンを所望の配光パターンにし得る。また、第１位相変調素子５４Ｒは、各ドットＤＴにおける液晶層６６の屈折率を変化させることで、出射する光の配光パターンを変化させたり、出射する光の向きを変えてこの光が照射される領域を変化させたりできる。
本実施形態では、第１位相変調素子５４Ｒにおけるそれぞれの変調部ＭＰＲに同じ位相変調パターンを形成する。また、第２位相変調素子５４Ｇにおけるそれぞれの変調部に同じ位相変調パターンを形成し、第３位相変調素子５４Ｂにおけるそれぞれの変調部に同じ位相変調パターンを形成する。なお、本明細書では、位相変調パターンは、入射する光の位相を変調するパターンである。本実施形態では、位相変調パターンは、各ドットＤＴにおける液晶層６６の屈折率のパターンであり、各ドットＤＴに対応する電極６４と透明電極６７との間に印加される電圧のパターンでもあると理解できる。この位相変調パターンを調整することで、出射する光の配光パターンを所望の配光パターンにしたり、所望の配光パターンの光の出射方向を変えたりし得る。
図５は、本実施形態における車両用前照灯を含むブロック図である。図５に示すように、本実施形態では、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ、電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ、ライトスイッチ７２、傾斜検出装置７３、ステアリングセンサ７４、車速センサ７５、記憶部７６等が制御部７１に電気的に接続される。この制御部７１は、灯具ユニット２０に備えられても良く、車両の電子制御装置の一部とされても良い。また、傾斜検出装置７３、ステアリングセンサ７４、及び車速センサ７５は、車両の電子制御装置を介して制御部７１に電気的に接続されても良い。制御部７１は、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路やＮＣ（Numerical Control）装置を用いることができる。また、制御部７１は、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。以下に説明するように、車両用前照灯１の幾つかの構成が制御部７１により制御される。
素子駆動回路６０Ｇは位相変調素子５４Ｇに電気的に接続され、素子駆動回路６０Ｂは位相変調素子５４Ｂに電気的に接続される。素子駆動回路６０Ｇ，６０Ｂは、素子駆動回路６０Ｒと同様に、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂの一方の短辺に接続される走査線駆動回路と、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂの一方の長辺に接続されるデータ線駆動回路とを有する。素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、制御部７１から入力する信号に基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加する電圧を調整して、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの位相変調パターンを調節する。このため、制御部７１が位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの位相変調パターンを調節すると理解できる。
本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおけるそれぞれの位相変調パターンは、位相変調素子５４Ｒから出射する第１の光ＤＬＲと位相変調素子５４Ｇから出射する第２の光ＤＬＧと位相変調素子５４Ｂから出射する第３の光ＤＬＢとが合成光学系５５で合成された白色の光によって所定の配光パターンが形成される位相変調パターンとされる。この所定の配光パターンには光の強度分布も含まれる。このため、本実施形態では、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれは、この所定の配光パターンと重なると共に、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの強度分布は、この所定の配光パターンにおけるの光の強度分布に基づいた強度分布とされる。また、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された白色の光によって形成される所定の配光パターンにおける光の強度が高い部位では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光の強度もそれぞれ高くなる。なお、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは波長依存性を有するため、本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおけるそれぞれの位相変調パターンは、互いに異なる位相変調パターンとされる。なお、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された白色の光によって所定の配光パターンを形成した結果、これら位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおける位相変調パターンが互いに同じ位相変調パターンとされても良い。
図１、図２に示すように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、合成光学系５５で合成され、この合成された光は、カバー４０の開口４０Ｈから出射する。開口４０Ｈから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、結像レンズ８１によって結像した後発散しながら伝搬して投影レンズ８２に入射し、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの発散角が投影レンズ８２で調整される。投影レンズ８２で発散角が調整された光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢ光は、フロントカバー１２を介して車両用前照灯１から出射する。これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおける位相変調パターンに基づく配光パターンの光であるため、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは所定の配光パターンとなる。また、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおける位相変調パターンを調節することで、車両用前照灯１から出射するこの所定の配光パターンの光の出射方向を当該所定の配光パターンを維持しつつ変えることができる。
図５に示す電源回路６１Ｒは光源５２Ｒに電気的に接続され、電源回路６１Ｇは光源５２Ｇに電気的に接続され、電源回路６１Ｂは光源５２Ｂに電気的に接続される。これら電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂには不図示の電源が接続されている。電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂのそれぞれは、制御部７１から入力する信号に基づいて、電源から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに供給される電力を調整して、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度を調節する。なお、電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに供給される電力を調整しても良い。この場合、デューティーサイクルを調節することによって、これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度が調節される。
ライトスイッチ７２は、運転者が車両用前照灯１からの光の出射または非出射を指示するスイッチである。例えば、ライトスイッチ７２がオンされる場合、ライトスイッチ７２は車両用前照灯１からの光の出射を指示する信号を出力する。
傾斜検出装置７３は、路面に対する車両のピッチ方向の傾斜角を検出する装置である。傾斜検出装置７３は、検知した傾斜角の信号を制御部７１に送る。傾斜検出装置７３の構成として、例えば車高センサを用いる構成やジャイロセンサを用いる構成等が挙げられる。
ステアリングセンサ７４は、車両のステアリングホイールの回転角度、つまり車両の操舵角を検知するセンサであり、検知した操舵角の信号を制御部７１に送る。このステアリングセンサ７４は、右の操舵角と左の操舵角とを異なる操舵角と識別しつつこれらの操舵角を検知する。車速センサ７５は、車両の走行速度を検出するセンサであり、検知した走行速度の信号を制御部７１に送る。
本実施形態の記憶部７６には、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光によって形成する所定の配光パターンに関する情報と車両状態を示す情報とが関連付けられた複数のテーブルが格納される。詳細については後述するが、本実施形態の車両用前照灯１は、車両のピッチ方向の傾斜角、操舵角、及び車速に応じて所定の配光パターンの出射方向を変えるように構成されている。本実施形態では、所定の配光パターンに関する情報は、所定の配光パターンを形成する際の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンとされ、所定の配光パターンの出射方向に応じた位相変調パターンとされる。所定の配光パターンの出射方向には、基準の出射方向と、当該基準の出射方向に対して上下方向に傾いた複数の方向と、当該基準の出射方向に対して左右方向に傾いた複数の方向と、当該基準の出射方向に対して上下方向及び左右方向に傾いた複数の方向とが含まれる。このため、これら複数の出射方向のそれぞれに応じた位相変調パターンが所定の配光パターンに関する情報として記憶部７６に格納されている。本実施形態では、複数の位相変調パターンと車両の操舵角とが関連付けられたテーブルが車両のピッチ方向の傾斜角に応じて複数設けられている。また、このピッチ方向の傾斜角に応じた複数のテーブルは、車両に速度に応じて複数設けられる。このため、記憶部７６に格納されるそれぞれの位相変調パターンには、車速、車両のピッチ方向の傾斜角、及び操舵角が関連付けられている。また、記憶部７６には、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度に関する情報等も格納される。本実施形態では、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度は所定の強度とされる。記憶部７６は、格納した情報を保持できればよく、不揮発性メモリであってもよく、揮発性メモリであってもよく、格納した情報の書き換えが可能に構成されてもよい。記憶部７６として、例えば、ＨＤ（Hard Disk）に代表される磁気ディスク、半導体メモリ、光ディスク等が挙げられる。
図６は、本実施形態における所定の配光パターンを示す図である。図６においてＳは水平線を示し、配光パターンが太線で示され、この配光パターンは、車両から２５ｍ離れた鉛直面上に形成される配光パターンとされており、当該配光パターンの出射方向は基準の出射方向とされている。図６に示すように、本実施形態における所定の配光パターンは、ロービームの配光パターンＰＬとされる。図６に示されるロービームの配光パターンＰＬのうち、領域ＬＡ１は最も光の強度が高い領域であり、領域ＬＡ２、領域ＬＡ３の順に光の強度が低くなる。つまり、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおける位相変調パターンは、合成された光がロービームの強度分布を含む配光パターンを形成する位相変調パターンとされる。そして、第１位相変調素子５４Ｒから出射する第１の光ＤＬＲはロービームの配光パターンＰＬの赤色成分の光であり、第２位相変調素子５４Ｇから出射する第２の光ＤＬＧはロービームの配光パターンＰＬの緑色成分の光であり、第３位相変調素子５４Ｂから出射する第３の光ＤＬＢはロービームの配光パターンＰＬの青色成分の光である。
次に、本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。具体的には、ロービームの出射方向を変える動作について説明する。図７は本実施形態の制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。
（ステップＳＰ１）
本実施形態では、まず、ライトスイッチ７２がオンされ、ライトスイッチ７２から光の出射を指示する信号が制御部７１に入力される場合、制御部７１の制御フローはステップＳＰ２に進む。一方、ステップＳＰ１において、この信号が制御部７１に入力されない場合、制御部７１の制御フローはステップＳＰ３に進む。
（ステップＳＰ２）
本ステップでは、制御部７１は、車両用前照灯１からロービームを出射するとともに、ロービームの出射方向が車両状態に応じた方向となるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。具体的には、制御部７１は、電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに所定の信号を出力する。電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、制御部７１から入力する信号に基づいて、電源から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに所定の電力を供給する。このため、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、それぞれ所定の強度のレーザ光を出射し、所定の強度の光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂからそれぞれ出射する。これら光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢはそれぞれ対応する位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに入射する。また、制御部７１は、車速センサ７５から出力される車両の走行速度の信号、傾斜検出装置７３から出力される路面に対する車両のピッチ方向の傾斜角の信号、及びステアリングセンサ７４から出力される車両の操舵角の信号に基づいて、記憶部７６に格納されているテーブルを参照する。そして、制御部７１は、検知された車速と車両のピッチ方向の傾斜角とに応じたテーブルにおける位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンのうち、操舵角に応じた位相変調パターンに基づく信号を素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する。
素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、制御部７１から入力するこの信号に基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの各ドットＤＴに印加する電圧をそれぞれ調整する。この電圧は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを制御部７１が信号を出力する際に基にした位相変調パターンにする電圧とされる。
上記のように、光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢはそれぞれ対応する位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに入射する。このため、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンに基づく光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光が車両用前照灯１から出射する。上記のように、本実施形態では、所定の配光パターンはロービームの配光パターンＰＬであり、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンは、検知された車速、車両のピッチ方向の傾斜角、及び操舵角に応じた位相変調パターンとされている。このため、検知された車両のピッチ方向の傾斜角、操舵角、及び速度に応じた出射方向へ白色のロービームの配光パターンＰＬの光が出射する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ１に進み、ライトスイッチ７２がオンの状態の場合にはステップＳＰ２に進む。このため、車両状態が変化する場合、つまり、車速、車両のピッチ方向の傾斜角、及び操舵角のいずれかが変化する場合、制御部７１は、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂへ出力する信号を車速、車両のピッチ方向の傾斜角、及び操舵角に応じて変化させることになる。そして、車両用前照灯１から出射するロービームの出射方向が変更される。従って、制御部７１は、車速、車両のピッチ方向の傾斜角、及び操舵角に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、ロービームの配光パターンＰＬを維持しつつロービームの配光パターンＰＬの光の出射方向を変えると理解できる。
本実施形態では、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御と光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの制御とを同時に行う。しかし、制御部７１はこれらの制御を順次行っても良い。また、制御部７１は、制御部７１の制御フローが後述のステップＳＰ３に進むまで、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。
本実施形態では、制御部７１は、車両状態を示す情報の１つである車両のピッチ方向の傾斜角が上側に傾く角度の場合に光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が傾斜角に応じて下側に傾いた方向となるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。また、制御部７１は、車両のピッチ方向の傾斜角が下側に傾く角度の場合に光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が傾斜角に応じて上側に傾いた方向となるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。この傾斜角に応じて傾いた角度は、傾斜角が小さい場合には小さく、傾斜角が大きい場合には大きい角度である。つまり、記憶部７６に格納される複数のテーブルは、出射方向が上記のようになるようなテーブルとされている。従って、制御部７１は、このようなテーブルに基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御することで、車両の傾斜角に応じて位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を上下方向に変える。
また、本実施形態では、制御部７１は、車両状態を示す情報の１つである操舵角が左への操舵を示す場合に光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が操舵角に応じて左側に傾いた方向となるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。また、制御部７１は、操舵角が右への操舵を示す場合、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が操舵角に応じて右側に傾いた方向となるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。この操舵角に応じて傾いた角度は、操舵角が小さい場合には小さく、操舵角が大きい場合には大きい角度である。つまり、記憶部７６に格納される複数のテーブルは、出射方向が上記のようになるようなテーブルとされている。従って、制御部７１は、このようなテーブルに基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御することで、車両の操舵角に応じて位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を左右方向に変える。
また、本実施形態では、制御部７１は、車両状態を示す情報の１つである車両の速度が所定値以上の場合に光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が上側に所定の角度傾いた方向となるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。つまり、記憶部７６に格納される複数のテーブルは、出射方向が上記のようになるようなテーブルとされている。従って、制御部７１は、このようなテーブルに基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御することで、車両の速度に応じて位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を上下方向に変える。
なお、例えば、車両のピッチ方向の傾斜角が上側に傾く角度であり、操舵角が左への操舵を示し、車両の速度が所定値未満の場合、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向は、傾斜角に応じて下側に傾くとともに操舵角に応じて左側に傾いた方向とされる。また、車両のピッチ方向の傾斜角が下側に傾く角度であり、操舵角が右への操舵を示し、車両の速度が所定値以上の場合、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向は、傾斜角に応じて上側に傾くとともに操舵角に応じて右側に傾き、更に上側に所定の角度傾いた方向とされる。つまり、記憶部７６に格納される複数のテーブルは、出射方向が上記のようになるようなテーブルとされている。
図８（Ａ）は、ロービームの出射方向が変えられた状態の一例を示す図であり、図８（Ｂ）はロービームの出射方向が変えられた状態の別の一例を示す図であり、図８（Ｃ）はロービームの出射方向が変えられた状態の更に別の一例を示す図である。具体的には、図８（Ａ）は、車両のピッチ方向の傾斜角に応じてロービームの出射方向が下側に傾いた方向とされた状態を示す図である。図８（Ｂ）は、車両の操舵角に応じてロービームの出射方向が左側に傾いた方向とされた状態を示す図である。図８（Ｃ）は、車両の速度に応じてロービームの出射方向が上側に傾いた方向とされた状態を示す図である。なお、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）には、ロービームの出射方向が変えられる前の状態が破線で示されている。また、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）では、理解を容易にするために、ロービームの配光パターンＰＬにおける領域ＬＡ１と領域ＬＡ２との境界を示す線及び領域ＬＡ２と領域ＬＡ３との境界を示す線の記載が省略されている。
図８（Ａ）に示される状態では、車両のピッチ方向の傾斜角は上方側に傾く角度となっており、車両は路面に対して上向きに傾いた状態である。このような状態として、例えば、車両の後部側に荷物等が積載されている状態が挙げられる。車両は路面に対して上向きに傾いた状態であるため、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬは、図６に示されるロービームの配光パターンＰＬの位置から上側に移動した状態となる。しかし、本実施形態では、ステップＳＰ２において、ロービームの出射方向が下側に傾いた方向に変えられる。このため、図８（Ａ）に示すように、ロービームの配光パターンＰＬを図６に示されるロービームの配光パターンＰＬの位置に近づけ得る。図８（Ｂ）に示される状態は、車両が左に操舵されている状態である。このため、本実施形態では、ステップＳＰ２において、ロービームの出射方向が左側に傾いた方向に変えられ、ロービームの配光パターンＰＬは、ロービームの出射方向が変えられる前の位置から左側に移動した状態となる。図８（Ｃ）に示される状態は、車両の速度が所定値以上である状態である。このため、本実施形態では、ステップＳＰ２において、ロービームの出射方向が上側に所定の角度傾いた方向に変えられ、ロービームの配光パターンＰＬは、ロービームの出射方向が変えられる前の位置から上側に移動した状態となる。
（ステップＳＰ３）
本ステップでは、制御部７１は、車両用前照灯１からの光を非出射とするように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御する。具体的には、上記のようにステップＳＰ１においてライトスイッチ７２から光の出射を指示する信号が制御部７１に入力されずに制御部７１の制御フローがステップＳＰ３に進んだ場合、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御して光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからのレーザ光を非出射にする。この場合、電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、制御部７１から入力する信号に基づいて、電源から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂへの電力の供給を停止する。このため、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂはレーザ光を非出射とし、車両用前照灯１は光を非出射とする。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ１に進む。
このように、本実施形態の車両用前照灯１は、車両の傾斜角、操舵角、及び速度に応じて、ロービームの出射方向を変える。なお、車両用前照灯１は、車両の傾斜角、操舵角、及び速度の少なくともいずれか１つに応じて、ロービームの出射方向を変えれば良い。例えば、車両用前照灯１は、速度に応じてロービームの出射方向を変える場合、操舵角に応じてロービームの出射方向を変えなくても良い。つまり、制御部７１は、車両の速度が所定値以上の場合、ロービームの出射方向を車両の速度に応じて上側に所定の角度傾いた方向に変えるものの、操舵角に応じてロービームの出射方向を左右方向に変えなくても良い。また、制御部７１は、車両の傾斜角が所定値以下の場合、傾斜角に応じてロービームの出射方向を上下方向に変えなくても良く、車両の操舵角が所定値以下の場合、操舵角に応じてロービームの出射方向を左右方向に変えなくても良い。また、制御部７１は、例えば、車両の速度が遅い場合にはロービームの出射方向を上側に傾ける角度を小さくし、車両の速度が速い場合にはロービームの出射方向を上側に傾ける角度を大きくしても良い。
ところで、車両用前照灯は、進行方向の視認性を向上させるために車両の進行方向の変化や車両のピッチ方向の傾き等に応じて出射する光の向きを変える場合がある。このため、上記特許文献１の車両用前照灯として用いられる車両用灯具のように小型化された車両用前照灯においても、車両の走行状態や車両のピッチ方向の傾き等に応じて出射する光の向きを変えて進行方向の視認性を向上させたいという要請がある。
そこで、本実施形態の車両用前照灯１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂと、制御部７１と、を備える。位相変調素子５４Ｒは、変更可能な位相変調パターンで光源５２Ｒから出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光ＤＬＲを出射する。位相変調素子５４Ｇは、変更可能な位相変調パターンで光源５２Ｇから出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光ＤＬＧを出射する。位相変調素子５４Ｂは、変更可能な位相変調パターンで光源５２Ｂから出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光ＤＬＢを出射する。この車両用前照灯１では、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光によってロービームの配光パターンＰＬが形成され、ロービームが車両用前照灯１から出射する。
このため、本実施形態の車両用前照灯１は上記特許文献１に記載の車両用前照灯として用いられる車両用灯具と同様にシェードを用いずともロービームの配光パターンＰＬの光を出射することができ、上記特許文献１の車両用前照灯として用いられる車両用灯具と同様にシェードを用いる車両用前照灯と比べて小型化することができる。
また、本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの配光パターンを維持しつつ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を変える。このため、本実施形態の車両用前照灯１は、ロービームの配光パターンＰＬが変化する場合と比べて運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。また、本実施形態の車両用前照灯１は、車両の進行方向の変化や車両のピッチ方向の傾き等に応じてロービームの出射方向を変え得る。従って、本実施形態の車両用前照灯１は、進行方向の視認性を向上させ得る。
また、本実施形態の車両用前照灯１では、灯具ユニット２０、結像レンズ８１、及び投影レンズ８２を一体的に筐体１０に対して回動させたり移動させたりする装置を備えていなくてもロービームの出射方向を変えることができるため、大型化することを抑制し得る。
また、本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、車両のピッチ方向の傾斜角に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの配光パターンを維持しつつ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を上下方向に変える。
このため、車両がピッチ方向に傾いたとしても、ロービームを適切な方向に出射し得る。例えば、図８（Ａ）に示すように、車両が路面に対して上向きに傾いた状態となる場合であっても、ロービームの配光パターンＰＬの位置が上側に移動することを抑制し得る。
また、本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、車両の操舵角に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの配光パターンを維持しつつ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を左右方向に変える。
このため、本実施形態の車両用前照灯１では、車両の進行方向の変化に応じてロービームの出射方向が左右方向に傾いた方向に変化する。例えば、図８（Ｂ）に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、曲路ＷＲにおいて進行先に光を照射し得る。このため、本実施形態の車両用前照灯１は、車両の進行方向の変化に応じてロービームの出射方向が変化しない場合と比べて、曲路ＷＲにおける視認性を向上し得る。
また、本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、車両の速度に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの配光パターンを維持しつつ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を上下方向に変える。
車両用前照灯では、高速走行の際には通常走行の際よりも遠方の視認性が要求される傾向がある。本実施形態の車両用前照灯１は、図８（Ｃ）に示すように、車両の速度が所定値以上である高速走行の際にロービームの出射方向を上側に傾いた方向にしてより遠方に光が照射されるようにし得る。このため、本実施形態の車両用前照灯１は、車両の速度に応じてロービームの出射方向が変化しない場合と比べて、高速走行の際の進行方向の視認性を向上し得る。
なお、ロービームの出射方向を変える際に運転者が違和感を覚えることを抑制する観点では、上記のロービームの出射方向は徐々に変えられることが好ましい。つまり、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを徐々に変化させ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの配光パターンを維持しつつ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を徐々に変える。例えば、ロービームの出射方向を基準の出射方向から所定方向に所定角度傾いた方向に変える場合、制御部７１は、基準の出射方向に対して所定方向に傾く角度が順次増加して所定角度となるように、記憶部７６に格納される複数のテーブルに基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。つまり、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを所定の時間間隔で順次変えて出射方向が所定方向に所定角度傾いた方向となる位相変調パターンにする。このような構成にすることで、ロービームの出射方向を変える際にロービームの配光パターンＰＬが徐々に移動することとなり、ロービームの出射方向が瞬時に変えられる場合と比べて、運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。なお、運転者が違和感を覚えることを抑制する観点では、制御部７１は、ロービームの配光パターンＰＬの移動が人の視覚において滑らかな移動と認識されるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを順次変えることが好ましい。
また、本実施形態の車両用前照灯１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが透過する投影レンズを備える。
このため、本実施形態の車両用前照灯１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが透過する投影レンズを備えない場合と比べて、ロービームの配光パターンＰＬの大きさを容易に調節し得る。
（第２実施形態）
次に、本発明の第１の態様としての第２実施形態について詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態の車両用前照灯は、第１実施形態と同様に、自動車用とされる。また、本実施形態の車両用前照灯１の構成は、第１実施形態における車両用前照灯１と同様の構成とされる。また、本実施形態の制御部７１の制御フローチャートは、第１実施形態における制御部７１の制御フローチャートと同じとされる。しかし、本実施形態では、ステップＳＰ２における制御部７１の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御が第１実施形態における制御と異なる。このため、図７を参照して本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。
本実施形態では、ステップＳＰ２において、制御部７１は、車両の傾斜角、操舵角、及び速度に応じて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの配光パターンを維持しつつ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向を変えるとともに、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢとは異なる光を位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂからそれぞれ出射させる。つまり、本実施形態では、記憶部７６に格納される複数のテーブルにおける位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンのうち、基準の出射方向と異なる出射方向となる位相変調パターンは、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢとは異なる光を更に位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂからそれぞれ出射させる位相変調パターンとされる。制御部７１は、このような複数のテーブルに基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御し、車両用前照灯１は、ロービームとともに、このロービームと異なる光を出射する。
図９は、ロービームの出射方向が変えられるとともにロービームと異なる光が車両用前照灯から出射する状態の例を示す図である。図９に示される状態は、図８（Ｂ）に示される状態と同様に車両が左に操舵されている状態であり、図９には、ロービームの出射方向が変えられる前の状態が破線で示されている。また、図９では、理解を容易にするために、ロービームの配光パターンＰＬにおける領域ＬＡ１と領域ＬＡ２との境界を示す線及び領域ＬＡ２と領域ＬＡ３との境界を示す線の記載が省略されている。本実施形態では、ロービームと異なる光は、図９に示すように、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬにおける出射方向が変えられたロービームの配光パターンＰＬと重ならない領域ＡＲ１，ＡＲ２内に照射される。なお、図９において、領域ＡＲ１，ＡＲ２には斜めのハッチングが施されている。つまり、制御部７１は、操舵角に応じてロービームの出射方向を変える際に、この領域ＡＲ１，ＡＲ２内にロービームと異なる光が照射されるように位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節する。従って、本実施形態の車両用前照灯１では、ロービームの出射方向を変えることによって光が非照射とされる領域ＡＲ１，ＡＲ２内に光が照射される。また、本実施形態では、この領域ＡＲ１に照射される光の明るさは、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬにおけるこの領域ＡＲ１の明るさよりも暗くされている。また、この領域ＡＲ２に照射される光の明るさは、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬにおけるこの領域ＡＲ２の明るさよりも暗くされている。
このように、本実施形態の車両用前照灯１では、ロービームの配光パターンＰＬの出射方向を変えることによって光が非照射とされる領域ＡＲ１，ＡＲ２内に光が照射されるとともに、この領域ＡＲ１，ＡＲ２内に照射される光の明るさは、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬにおけるこの領域ＡＲ１，ＡＲ２の明るさよりも暗い。このため、本実施形態の車両用前照灯１では、運転者がロービームの配光パターンＰＬを認識し得るとともに、出射方向を変える前に光が照射されていた領域ＡＲ１，ＡＲ２の視認性が低下したり、ロービームの配光パターンＰＬの光と異なる光が照射される領域ＡＲ１，ＡＲ２が目立ったりすることを抑制し得る。従って、本実施形態の車両用前照灯１は、ロービームの配光パターンＰＬの光の出射方向を変える際に運転者が違和感を覚えることをより抑制し得る。
なお、ロービームの出射方向を変える際に運転者が違和感を覚える観点では、このロービームと異なる光は、領域ＡＲ１，ＡＲ２内全体に照射されることが好ましい。また、ロービームと異なる上記の光は、車両の操舵角に応じて光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が変えられる際に出射されることが好ましく、車両の傾斜角や速度に応じて光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの車両用前照灯１からの出射方向が変えられる際には非出射とされることが好ましい。
また、この領域ＡＲ１に照射される光の明るさは、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬにおけるこの領域ＡＲ１の明るさよりも暗くされていなくても良い。また、この領域ＡＲ２に照射される光の明るさは、出射方向が変えられる前のロービームの配光パターンＰＬにおけるこの領域ＡＲ２の明るさよりも暗くされていなくても良い。また、ロービームと異なる光は、領域ＡＲ１のみに照射されても良く、領域ＡＲ２のみに照射されても良い。また、制御部７１は、ロービームと異なる光を出射する際に、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射する光の強度がロービームと異なる光を非出射とする場合と比べて高くなるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御しても良い。このような構成にすることで、ロービームの配光パターンＰＬが意図せずに全体的に暗くなることを抑制し得る。
（第３実施形態）
次に、本発明の第１の態様としての第３実施形態について図１０を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
図１０は、本実施形態における光学系ユニットを図２と同様に示す図である。なお、図１０では、理解を容易にするために、ヒートシンク３０、カバー４０等の記載が省略されている。図１０に示すように、本実施形態の光学系ユニット５０は、３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに替わって、１つの位相変調素子５４Ｓを備える点、合成光学系５５に替わって導光光学系１５５を備える点において、第１実施形態の光学系ユニット５０と主に異なる。
導光光学系１５５は、第１発光光学系５１Ｒから出射する光ＬＲと、第２発光光学系５１Ｇから出射する光ＬＧと、第３発光光学系５１Ｂから出射する光ＬＢとを位相変調素子５４Ｓに導光する。本実施形態の導光光学系１５５は、反射ミラー１５５ｍと、第１光学素子１５５ｆと、第２光学素子１５５ｓとを有する。反射ミラー１５５ｍは、第１発光光学系５１Ｒから出射する光ＬＲを反射する。第１光学素子１５５ｆは、反射ミラー１５５ｍで反射された光ＬＲを透過するとともに、第２発光光学系５１Ｇから出射する光ＬＧを反射する。第２光学素子１５５ｓは、第１光学素子１５５ｆを透過した光ＬＲ及び第１光学素子１５５ｆで反射された光ＬＧを透過するとともに、第３発光光学系５１Ｂから出射する光ＬＢを反射する。このような第１光学素子１５５ｆ、第２光学素子１５５ｓとして、ガラス基板上に酸化膜が積層された波長選択フィルタを挙げることができる。この酸化膜の種類や厚みをコントロールすることで、所定の波長よりも長い波長の光と透過し、この波長よりも短い波長の光を反射する構成とすることができる。
本実施形態では、位相変調素子５４Ｓの構成は第１実施形態の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂと同様の構成とされる。本実施形態では、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、導光光学系１５５によって位相変調素子５４Ｓに導光され、位相変調素子５４Ｓに入射する。本実施形態では、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに供給される電力が調整されて、これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂごとに交互にレーザ光が出射され、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂごとに交互に光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが出射される。つまり、第１発光光学系５１Ｒが光ＬＲを出射しているときは第２発光光学系５１Ｇと第３発光光学系５１Ｂは光ＬＧ，ＬＢを非出射とし、第２発光光学系５１Ｇが光ＬＧを出射しているときは第１発光光学系５１Ｒと第３発光光学系５１Ｂは光ＬＲ，ＬＢを非出射とし、第３発光光学系５１Ｂが光ＬＢを出射しているときは第１発光光学系５１Ｒと第２発光光学系５１Ｇは光ＬＲ，ＬＧを非出射とする。そして、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂごとのレーザ光の出射が順次切り換えられ、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂごとの光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの出射が順次切り換えられる。つまり、制御部７１は、このように光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが出射するように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御する。このため、これら発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射する互いに波長帯域の異なる光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが順次位相変調素子５４Ｓに入射する。また、制御部７１は、位相変調素子５４Ｓに入射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに応じて当該光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが回折された光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが出射するように位相変調素子５４Ｓを制御する。つまり、位相変調素子５４Ｓに入射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに応じて位相変調素子５４Ｓの位相変調部の位相変調パターンを変更する。なお、図１０では、位相変調素子５４Ｓから順次出射するこれら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢはずらして示されている。
次に、本実施形態の位相変調素子５４Ｓからの光の出射について説明する。具体的には、ステップＳＰ２において、出射方向を変化せずにロービームの配光パターンＰＬの光を車両用前照灯１が出射する場合を例に説明する。
本実施形態では、制御部７１は、上記のような光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂごとのレーザ光の出射の切り換りに同期して位相変調素子５４Ｓの位相変調パターンを変更する。具体的には、制御部７１は、光源５２Ｒからの光ＬＲが入射する場合には、位相変調素子５４Ｓの位相変調パターンを、この光源５２Ｒに対応する位相変調パターンであって、位相変調素子５４Ｓから出射する第１の光ＤＬＲがロービームの配光パターンＰＬの赤色成分の光となる位相変調パターンにする。このため、位相変調素子５４Ｓは、光源５２Ｒからの光ＬＲが入射する場合には、ロービームの配光パターンＰＬの赤色成分の光である第１の光ＤＬＲを出射する。また、制御部７１は、光源５２Ｇからの光ＬＧが入射する場合には、位相変調素子５４Ｓの位相変調パターンを、この光源５２Ｇに対応する位相変調パターンであって、位相変調素子５４Ｓから出射する第２の光ＤＬＧがロービームの配光パターンＰＬの緑色成分の光となる位相変調パターンにする。このため、位相変調素子５４Ｓは、光源５２Ｇからの光ＬＧが入射する場合には、ロービームの配光パターンＰＬの緑色成分の光である第２の光ＤＬＧを出射する。また、制御部７１は、光源５２Ｂからの光ＬＢが入射する場合には、位相変調素子５４Ｓの位相変調パターンを、この光源５２Ｂに対応する位相変調パターンであって、位相変調素子５４Ｓから出射する第３の光ＤＬＢがロービームの配光パターンＰＬの青色成分の光となる位相変調パターンにする。このため、位相変調素子５４Ｓは、光源５２Ｂからの光ＬＢが入射する場合には、ロービームの配光パターンＰＬの青色成分の光である第３の光ＤＬＢを出射する。
つまり、制御部７１は、このように位相変調素子５４Ｓに入射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの波長帯域に応じて位相変調素子５４Ｓの位相変調パターンを変更することで、ロービームの赤色成分の光である第１の光ＤＬＲと、ロービームの緑色成分の光である第２の光ＤＬＧと、ロービームの青色成分の光である第３の光ＤＬＢとを順次位相変調素子５４Ｓから出射させる。これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、それぞれカバー４０の開口４０Ｈから出射し、結像レンズ８１及び投影レンズ８２を透過し、フロントカバー１２を介して車両用前照灯１の外部に順次照射される。このとき、第１の光ＤＬＲ、第２の光ＤＬＧ、及び第３の光ＤＬＢは、車両から所定の距離離れた焦点位置において、それぞれの光が照射される領域が互いに重なるように照射される。この焦点位置は、例えば車両から２５ｍ離れた位置とされる。なお、第１の光ＤＬＲ、第２の光ＤＬＧ、及び第３の光ＤＬＢは、この焦点位置においてそれぞれの光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが照射される領域の外形が概ね一致するように照射されることが好ましい。また、本実施形態では、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射されるレーザ光のそれぞれの出射時間の長さが概ね同じとなるとともに、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射されるレーザ光の強度が上記第１実施形態と同様の強度となるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御する。このため、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの出射時間の長さも概ね同じとなる。
ところで、人の視覚の時間分解能よりも短い周期で色の異なる光が繰り返し照射される場合、人は残像効果によってこの異なる色の光が合成された光が照射されていると認識し得る。本実施形態において、光源５２Ｒがレーザ光を出射してから再度光源５２Ｒがレーザ光を出射するまでの時間が人の視覚の時間分解能よりも短くされた場合、人の視覚の時間分解能よりも短い周期で位相変調素子５４Ｓから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが繰り返し照射され、赤色の光ＤＬＲと緑色の光ＤＬＧと青色の光ＤＬＢとが残像効果によって合成される。上記のように、この光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの出射時間の長さは概ね同じであり、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射されるレーザ光の強度は、上記第１実施形態と同様の強度とされる。このため、残像効果によって合成される光の色は、第１実施形態における光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光と同じ白色となる。また、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光の配光パターンは、ロービームの配光パターンＰＬとなるため、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが残像効果によって合成された光の配光パターンもロービームの配光パターンＰＬとなる。このようにして、ロービームの配光パターンＰＬの光が車両用前照灯１から出射する。
光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからレーザ光を繰り返し出射する周期は、残像効果によって合成される光のちらつきを感じることを抑制する観点から、１／１５秒以下とされることが好ましい。人の視覚の時間分解能は概ね１／３０秒である。車両用前照灯であれば、光の出射の周期が２倍程度であれば光のちらつきを感じることを抑制できる。この周期が１／３０秒以下であれば、人の視覚の時間分解能を概ね超える。従って、光のちらつきを感じることをより抑制できる。また、光のちらつきを感じることをより抑制する観点では、この周期は１／６０秒以下であることが好ましい。
本実施形態の車両用前照灯１は、３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを回折する位相変調素子を共通の位相変調素子とすることができるため、部品点数を減少したり、小型化したりし得る。
以上、本発明の第１の態様について、第１～第３実施形態を例に説明したが、本発明の第１の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の第１の態様としての車両用前照灯は、光源と、変更可能な位相変調パターンでこの光源から出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく所定の配光パターンの光を出射する位相変調素子と、制御部と、を備え、制御部は、位相変調パターンを調節し、所定の配光パターンを維持しつつ位相変調素子からの光の出射方向を変える限りにおいて、特に限定されるものではない。このような構成の車両用前照灯は、シェードを用いる車両用前照灯と比べて小型化することができる。また、この車両用前照灯では、運転者が違和感を覚えることを抑制し得るとともに、車両の進行方向の変化や車両のピッチ方向の傾き等に応じて所定の配光パターンの光の出射方向を変え得、進行方向の視認性を向上させ得る。
また、第１～第３実施形態では、車両用前照灯１はロービームを照射するものとされたが、本発明の第１の態様としての車両用前照灯は特に限定されない。例えば、第１の態様としての車両用前照灯１は、ハイビームを照射するもとされても良く、市街地の走行に適した市街地用の配光パターンの光を照射するものとされても良く、雨天等における走行に適した悪天候用の配光パターンの光を照射するものとされても良い。このような場合、記憶部７６にはこのような配光パターンの光を出射するための位相変調パターンに関する情報が格納される。制御部７１は、ステップＳＰ２において、記憶部７６に格納される情報に基づいてこのような配光パターンの光が出射するように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ，５４Ｓの変調部の位相変調パターンを調節する。また、第１の態様としての車両用前照灯１は出射する光の配光パターンをロービームの配光パターンから市街地用の配光パターン、悪天候用の配光パターン、ハイビームの配光パターン等に切り換え可能とされても良い。
また、第１～第３実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ，５４Ｓは、反射型の位相変調素子とされた。しかし、位相変調素子として、例えば、液晶パネルであるＬＣＤ（Liquid Crystal display）、シリコン基板上に複数の反射体が形成されたＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。ＬＣＤは、透過型の位相変調素子である。このＬＣＤは、前述の反射型の液晶パネルであるＬＣＯＳと同様に、各ドットにおいて液晶層を挟み込む一対の電極の間に印加される電圧を制御することで、各ドットから出射する光の位相の変化量が調整され、出射する光の配光パターンを変化させたり、出射する光の向きを変えてこの光が照射される領域を変化させたりできる。なお、この一対の電極は透明電極とされる。また、ＧＬＶは、反射型の位相変調素子である。このＧＬＶは、反射体のたわみを電気的に制御することによって、入射する光を回折して出射するとともに出射する光の配光パターンを変化させたり、出射する光の向きを変えてこの光が照射される領域を変化させたりできる。
また、第３実施形態では、導光光学系１５５は、反射ミラー１５５ｍ、第１光学素子１５５ｆ、及び第２光学素子１５５ｓを備えていた。しかし、導光光学系１５５は、それぞれの発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを位相変調素子５４Ｓに導光すれば良く、第３実施形態の構成に限定されない。例えば、導光光学系１５５は反射ミラー１５５ｍを備えていなくても良い。このような場合、第１発光光学系５１Ｒから出射する光ＬＲを第１光学素子１５５ｆに入射させる。また、第３実施形態において、所定の波長帯域の光を透過し、他の波長帯域の光を反射するバンドパスフィルタが第１光学素子１５５ｆや第２光学素子１５５ｓに用いられても良い。
また、第３実施形態では、光学系ユニット５０は、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを位相変調素子５４Ｓに導く導光光学系１５５を備えていた。しかし、光学系ユニット５０は、導光光学系１５５を備えていなくても良い。この場合、これら光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが位相変調素子５４Ｓに入射するように、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを配置する。
また、第１及び第２実施形態では、第１光学素子５５ｆは、第１の光ＤＬＲを透過すると共に第２の光ＤＬＧを反射することで第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧとを合成し、第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆで合成された第１の光ＤＬＲ及び第２の光ＤＬＧを透過すると共に第３の光ＤＬＢを反射することで第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧと第３の光ＤＬＢとを合成した。しかし、例えば、第１光学素子５５ｆにおいて第３の光ＤＬＢと第２の光ＤＬＧとが合成され、第２光学素子５５ｓにおいて第１光学素子５５ｆで合成された第３の光ＤＬＢ及び第２の光ＤＬＧと第１の光ＤＬＲとが合成される構成とされても良い。この場合、第１及び第２実施形態において、第１光源５２Ｒ、第１コリメートレンズ５３Ｒ、及び第１位相変調素子５４Ｒと、第３光源５２Ｂ、第３コリメートレンズ５３Ｂ、及び第３位相変調素子５４Ｂとの位置が入れ替わる。また、第１及び第２実施形態において、所定の波長帯域の光を透過し、他の波長帯域の光を反射するバンドパスフィルタが第１光学素子５５ｆや第２光学素子５５ｓに用いられても良い。また、第１及び第２実施形態では、合成光学系５５は、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢを合成すれば良く、上記実施形態の構成や上記構成に限定されない。
また、第１及び第２実施形態では、光学系ユニット５０は、第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧと第３の光ＤＬＢとを合成する合成光学系５５を備えていた。しかし、光学系ユニット５０は、合成光学系５５を備えていなくても良い。この場合、制御部７１は、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成されるように、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。
また、第１及び第２実施形態では、光学系ユニット５０は、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに導く導光光学系を備えていなかった。しかし、第１及び第２実施形態の光学系ユニット５０は、光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに導く導光光学系を備えていても良い。
また、第１～第３実施形態では、車両用前照灯１は結像レンズ８１と投影レンズ８２とを備えていた。しかし、車両用前照灯１は結像レンズ８１を備えていなくても良い。このような場合、記憶部７６に格納される位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢがそれぞれ結像するような位相変調パターンとされる。制御部７１は、ステップＳＰ２において、記憶部７６に格納される情報に基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢがそれぞれ結像するように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節する。光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢがそれぞれ結像する位置は、投影レンズ８２よりも光学系ユニット５０側の概ね同じ位置とされる。このように結像される光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、結像した後発散しながら伝搬し、この光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの発散角が投影レンズ８２で調整され、発散角が調整された光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢ光がフロントカバー１２を介して車両用前照灯１から出射する。このため、このような車両用前照灯１は、第１実施形態の車両用前照灯１と同様にして、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが透過する投影レンズを備えない場合と比べて、ロービームの配光パターンＰＬの大きさを容易に調節し得る。また、このような車両用前照灯１は、結像レンズ８１を備えていないため、第１実施形態の車両用前照灯１と比べて、部品点数を減少し得る。なお、車両用前照灯１は、結像レンズ８１及び投影レンズ８２を備えていなくても良い。しかし、出射する光の配光パターンの大きさの調節を容易にする観点では、車両用前照灯１は、投影レンズ８２を備えることが好ましい。
また、第１及び第２実施形態では、互いに異なる波長の光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに一対一で対応する３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂとを備える光学系ユニット５０を例に説明した。しかし、３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、一体に形成されても良い。このような位相変調素子の構成として、位相変調素子が光源５２Ｒに対応する領域、光源５２Ｇに対応する領域、及び光源５２Ｂに対応する領域に分割される構成を挙げることができる。このような構成の場合、光源５２Ｒに対応する領域に光源５２Ｒからの光が入射し、光源５２Ｇに対応する領域に光源５２Ｇからの光が入射し、光源５２Ｂに対応する領域に光源５２Ｂからの光が入射する。光源５２Ｒに対応する領域の位相変調パターンは光源５２Ｒからの光に対応する位相変調パターンとされ、光源５２Ｇに対応する領域の位相変調パターンは光源５２Ｇからの光に対応する位相変調パターンとされ、光源５２Ｂに対応する領域の位相変調パターンは光源５２Ｂからの光に対応する位相変調パターンとされる。このような構成にすることで、３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが一体に形成されるため、部品点数を減少し得る。
また、第３実施形態では、３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂが、これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂごとに交互に光を出射していた。しかし、部品点数の減少や小型化の観点では、少なくとも２つの光源が、当該光源ごとに交互に光を出射していれば良い。この場合、少なくとも２つの光源から出射する光が入射する位相変調素子から出射する光は残像効果によって合成され、この残像効果によって合成される光と他の位相変調素子から出射する光とが合成されて、所定の配光パターンの光が照射される。
また、第１及び第２実施形態では、互いに異なる波長帯域のレーザ光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに一対一で対応する３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂとを備える光学系ユニット５０を例に説明した。また、第３実施形態では、互いに異なる波長帯域のレーザ光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、１つの位相変調素子５４Ｓとを備える光学系ユニット５０を例に説明した。しかし、光学系ユニットは、少なくとも１つの光源と、この光源に対応する位相変調素子とを備えれば良い。例えば、光学系ユニットは、白色のレーザ光を出射する光源と、この光源から出射する白色のレーザ光を回折して出射する位相変調素子とを備えていても良い。また、光学系ユニットが光源と位相変調素子を複数備える場合、それぞれの位相変調素子には、少なくともの１つの光源が対応していれば良い。例えば、複数の光源から出射する光が合成された光が１つの位相変調素子に入射されても良い。
（第４実施形態）
次に、本発明の第２の態様としての第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。第４実施形態における車両用前照灯１の構成は、第１実施形態における車両用前照灯１の構成と同じである。しかし、本実施形態の車両用前照灯１が出射する光の配光パターンは、第１実施形態の車両用前照灯１が出射する光の配光パターンと異なる。
また、第１実施形態と同様に、本実施形態の記憶部７６には、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光によって形成する配光パターンに関する情報と車両状態を示す情報とが関連付けられたテーブルが格納される。しかし、詳細については後述するが、本実施形態の車両用前照灯１は、車両の操舵角に応じて出射する光の配光パターンが左右方向に広げられるように構成されている。このため、本実施形態の記憶部７６には、複数の配光パターンに関する情報と車両状態を示す情報としての操舵角に関する情報とが関連付けられたテーブルが格納される。
図１１は図６に示されるロービームの配光パターンＰＬが左側に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬを示す図である。図１１においてＳは水平線を示し、配光パターンが太線で示され、この配光パターンは、車両から２５ｍ離れた鉛直面上に形成される配光パターンとされている。ここで、配光パターンの外形は、例えば、当該配光パターンにおける光の最大強度値に対して光の強度が所定の割合の値となる点の集まりによって形成される等強度線によって定義される。本実施形態の配光パターンの外形は、当該配光パターンにおける光の最大強度値に対して光の強度が２．５％の値となる点の集まりによって形成される等強度線によって定義される。
図１１では、図６に示されるロービームの配光パターンＰＬと広げられた領域である拡大領域ＡＲＷとの境界が破線で示されている。左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷの左右方向の幅Ｗは、ロービームの配光パターンＰＬにおける左側端から拡大領域ＡＲＷの左側端まで左右方向の幅とされる。本実施形態では、拡大領域ＡＲＷにおける光の強度は、ロービームの配光パターンＰＬにおける外周側の領域である領域ＬＡ３における光の強度と概ね同じとされる。なお、拡大領域ＡＲＷにおける光の強度は、特に限定されるものではなく、ロービームの配光パターンＰＬにおける領域ＬＡ２における光の強度よりも高くされても良い。また、本実施形態では、左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷ以外の領域、つまり、ロービームの配光パターンＰＬに対応する領域における光の強度分布は、ロービームの配光パターンＰＬにおける光の強度分布と同じとされる。なお、左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷ以外における光の強度分布は、ロービームの配光パターンＰＬにおける光の強度分布と異なっていても良い。
次に、本実施形態の記憶部７６に格納される配光パターンに関する情報であるテーブルについて説明する。図１２は、本実施形態におけるテーブルを示す図である。本実施形態のテーブルＴＢは、各配光パターンを形成する際の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの変調部における位相変調パターンと車両状態を示す情報とが関連付けられたテーブルとされる。テーブルＴＢにおける位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０はロービームの配光パターンＰＬを形成する際の位相変調パターンである。位相変調パターンＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１は、ロービームの配光パターンＰＬが左側に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬを形成する際の位相変調パターンであり、位相変調パターンＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２、位相変調パターンＲＬ３，ＧＬ３，ＢＬ３・・・も同様に、左拡大配光パターンＰＬＬを形成する際の位相変調パターンである。なお、位相変調パターンＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１に基づいて形成される左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷの左右方向の幅Ｗが最も狭く、位相変調パターンＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２、位相変調パターンＲＬ３，ＧＬ３，ＢＬ３・・・の順に幅Ｗが広くなる。本実施形態のテーブルＴＢでは、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる順番で、これら位相変調パターンＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１、位相変調パターンＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２・・・が並べられている。一方、位相変調パターンＲＲ１，ＧＲ１，ＢＲ１は、ロービームの配光パターンＰＬが右側に広げられた右拡大配光パターンを形成する際の位相変調パターンであり、位相変調パターンＲＲ２，ＧＲ２，ＢＲ２、位相変調パターンＲＲ３，ＧＲ３，ＢＲ３・・・も同様に、右拡大配光パターンを形成する際の位相変調パターンである。なお、位相変調パターンＲＲ１，ＧＲ１，ＢＲ１に基づいて形成される右拡大配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの左右方向の幅Ｗが最も狭く、位相変調パターンＲＲ２，ＧＲ２，ＢＲ２、位相変調パターンＲＲ３，ＧＲ３，ＢＲ３・・・の順に幅Ｗが広くなる。本実施形態のテーブルＴＢでは、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される右拡大配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる順番で、これら位相変調パターンＲＲ１，ＧＲ１，ＢＲ１、位相変調パターンＲＲ２，ＧＲ２，ＢＲ２・・・が並べられている。
本実施形態では、上記のように、位相変調パターンに関連付けられる車両状態を示す情報は、車両の操舵角とされる。具体的には、この情報は、車両において操舵可能な操舵角の範囲を複数に分割して得られる操舵角に関する複数の範囲とされる。これら範囲のうち、範囲θ０はゼロを含む連続した範囲とされる。複数の範囲θＬ１，θＬ２，θＬ３・・・は、それぞれ左の操舵角に関する連続した範囲とされ、複数の範囲θＲ１，θＲ２，θＲ３・・・は、それぞれ右の操舵角に関する連続した範囲とされる。範囲θＬ１の下限は、範囲θ０における左の操舵角の上限以上とされ、範囲θＬ１の上限は、範囲θＬ２における左の操舵角の下限未満とされる。また、範囲θＬ２の下限は、範囲θＬ１における左の操舵角の上限以上とされ、範囲θＬ２の上限は、範囲θＬ３における左の操舵角の下限未満とされる。このように、これら範囲のそれぞれの上限と下限は、範囲θＬ１，範囲θＬ２，範囲θＬ３・・・の順に大きくなる。範囲θＲ１の下限は、範囲θ０における右の操舵角の上限以上とされ、範囲θＲ１の上限は、範囲θＲ２における右の操舵角の下限未満とされる。また、範囲θＲ２の下限は、範囲θＲ１における右の操舵角の上限以上とされ、範囲θＲ２の上限は、範囲θＲ３における右の操舵角の下限未満とされる。このように、これら範囲のそれぞれの上限と下限は、範囲θＲ１，範囲θＲ２，範囲θＲ３・・・の順に大きくなる。なお、左の操舵角に関する連続した範囲及び右の操舵角に関する連続した範囲の数は、特に限定されない。
範囲θ０にはロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０が関連付けられる。範囲θＬ１，θＬ２，θＬ３・・・のそれぞれには、左拡大配光パターンＰＬＬに対応する位相変調パターンが関連付けられる。範囲θＬ１に関連付けられる位相変調パターンに基づいて形成される左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗよりも、範囲θＬ２に関連付けられる位相変調パターンに基づいて形成される左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷの幅が大とされる。そして、範囲θＬ１、範囲θＬ２、範囲θＬ３・・・の順で、それぞれの範囲に関連付けられる位相変調パターンに基づいて形成される左拡大配光パターンＰＬＬにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる。本実施形態では、範囲θＬ１，θＬ２，θＬ３・・・のそれぞれには、１０組の位相変調パターンが関連付けられている。具体的には、範囲θＬ１には、位相変調パターンＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１から位相変調パターンＲＬ１０，ＧＬ１０，ＢＬ１０までの１０組の位相変調パターンが関連付けられ、範囲θＬ２には、位相変調パターンＲＬ１１，ＧＬ１１，ＢＬ１１から位相変調パターンＲＬ２０，ＧＬ２０，ＢＬ２０までの１０組の位相変調パターンが関連付けられる。
範囲θＲ１，θＲ２，θＲ３・・・のそれぞれには、右拡大配光パターンに対応する位相変調パターンが関連付けられる。範囲θＲ１に関連付けられる位相変調パターンに基づいて形成される右拡大配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗよりも、範囲θＲ２に関連付けられる位相変調パターンに基づいて形成される右拡大配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが大とされる。そして、範囲θＲ１、範囲θＲ２、範囲θＲ３・・・の順で、それぞれの範囲に関連付けられる位相変調パターンに基づいて形成される右拡大配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる。本実施形態では、範囲θＲ１，θＲ２，θＲ３・・・のそれぞれには、１０組の位相変調パターンが関連付けられている。具体的には、範囲θＲ１には、位相変調パターンＲＲ１，ＧＲ１，ＢＲ１から位相変調パターンＲＲ１０，ＧＲ１０，ＢＲ１０までの１０組の位相変調パターンが関連付けられ、範囲θＬ２には、位相変調パターンＲＲ１１，ＧＲ１１，ＢＲ１１から位相変調パターンＲＲ２０，ＧＲ２０，ＢＲ２０までの１０組の位相変調パターンが関連付けられる。なお、左の操舵角に関する連続した範囲及び右の操舵角に関する連続した範囲に関連付けられる位相変調パターンの数は特に限定されない。
また、記憶部７６には、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度に関する情報、車両状態を示す情報である車両の操舵角の初期値、参照角等も格納される。参照角は、制御部７１が後述する車両用前照灯１の制御において参照するとともに書き換える角度であり、操舵角に対応する角である。このため、参照角には、右の角度と左の角度とが含まれる。この参照角の初期値は、操舵角の初期値とされている。本実施形態では、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度は所定の強度とされ、操舵角の初期値はゼロとされる。
次に、本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。具体的には、車両の操舵角に応じて出射する光の配光パターンを変化させる動作について説明する。図１３は、本実施形態の制御部の制御フローチャートの一例を示す図である。
（ステップＳＰ５１）
本実施形態では、まず、ライトスイッチ７２がオンされ、ライトスイッチ７２から光の出射を指示する信号が制御部７１に入力されると、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５２に進む。一方、本ステップにおいて、この信号が制御部７１に入力されない場合、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５６に進む。
（ステップＳＰ５２）
本ステップでは、制御部７１は、車両状態を検知する。具体的には、制御部７１は、ステアリングセンサ７４から出力される信号に基づいて、車両の操舵角を検知する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５３に進む。
（ステップＳＰ５３）
本ステップでは、制御部７１は、ステップＳＰ５２において検知した操舵角、記憶部７６に格納されているテーブルＴＢ、及び記憶部７６に格納されている参照角に基づいて、車両状態が変化したか否かを判断する。具体的には、テーブルＴＢにおける操舵角に関する複数の範囲のうち、ステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲と、参照角が含まれる範囲とが同じか否かを判断する。この２つの範囲が同じ場合には、車両状態が変化していないものとして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５４に進む。一方、この２つの範囲が異なる場合には、車両状態が変化したものとして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５５に進む。
（ステップＳＰ５４）
本ステップでは、制御部７１は、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンが維持されるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。具体的には、制御部７１は、電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに所定の信号を出力する。電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、制御部７１から入力する信号に基づいて、電源から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに所定の電力を供給する。このため、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、それぞれ所定の強度のレーザ光を出射し、所定の強度の光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂからそれぞれ出射する。これら光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢはそれぞれ対応する位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに入射する。また、制御部７１は、記憶部７６に格納されているテーブルＴＢを参照し、記憶部７６に格納されている参照角が含まれる範囲に関連付けられている位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンに基づく信号を素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する。なお、参照角が含まれる範囲に関連付けられている位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンが複数ある場合、位相変調パターンの上記の並び順において、ロービームの位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０から最も離れた位相変調パターンに基づく信号を制御部７１は出力する。例えば、参照角が含まれる範囲が範囲θＬ１の場合、制御部７１は位相変調パターンＲＬ１０，ＧＬ１０，ＢＬ１０に基づく信号を出力する。
素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、制御部７１から入力するこの信号に基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの各ドットＤＴに印加する電圧をそれぞれ調整する。この電圧は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを制御部７１が信号を出力する際に基にした位相変調パターンにする電圧とされる。例えば、参照角が含まれる範囲が範囲θＬ１の場合、この電圧は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを位相変調パターンＲＬ１０，ＧＬ１０，ＢＬ１０にする電圧とされる。
上記のように、光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢはそれぞれ対応する位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに入射する。このため、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンに基づく光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射し、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光が車両用前照灯１から出射する。上記のように、位相変調パターンは、参照角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンとされている。このため、参照角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンに基づく配光パターンの光が車両用前照灯１から出射する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。このため、ステップＳＰ５３において車両状態が変化していないと判断される場合、記憶部７６に格納されている参照角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンに基づく配光パターンの光が車両用前照灯１から出射し続ける。このため、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは変化されずに維持される。
本実施形態では、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御と光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの制御とを同時に行う。しかし、制御部７１はこれらの制御を順次行っても良い。また、制御部７１は、制御部７１の制御フローが後述のステップＳＰ５６に進むまで、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。
（ステップＳＰ５５）
本ステップでは、制御部７１は、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンが車両状態に応じた配光パターンとなるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。制御部７１は、ステップＳＰ５４と同様にして、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。また、制御部７１は、記憶部７６に格納されているテーブルＴＢを参照し、所定の時間間隔で素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する信号を変化させて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを調節する。この制御部７１による位相変調パターンの調節については、ステップＳＰ５２において検知した操舵角と、記憶部７６に格納されている参照角との関係に応じて説明する。
まず、ステップＳＰ５２において検知した操舵角の向きと、記憶部７６に格納されている参照角の向きとが同じ場合について説明する。なお、ステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲または参照角が含まれる範囲がゼロを含む範囲θ０の場合は、この操舵角の向きと参照角の向きとは同じであるとする。制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを、参照角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンからステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンまで、上記位相変調パターンの並び順に従って順次変更する。上記のように、テーブルＴＢにおける複数の位相変調パターンは、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる順番で並べられている。このため、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは、この位相変調パターンの変化に応じて、所定の時間間隔で順次変化し、出射する光の配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが順次広げられるか順次狭められる。そして、出射する光の配光パターンがステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲に関連付けられている特定の配光パターンとなる。
例えば、参照角が含まれる範囲が範囲θ０で、ステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲が範囲θＬ２である場合、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０から位相変調パターンＲＬ２０，ＧＬ２０，ＢＬ２０までそれぞれ順次変更する。この場合、図１４に示すように、ロービームの配光パターンＰＬの外形が所定の時間間隔で連続的に左側に広がるように変化する。そして、ロービームの配光パターンＰＬが左側に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬとなる。つまり、制御部７１は、車両の操舵角に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、ロービームの配光パターンＰＬの外形を連続的に変化させてロービームの配光パターンＰＬを左側に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬにすると理解できる。
また、例えば、参照角が含まれる範囲が範囲θＬ２で、ステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲が範囲θ０である場合、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを位相変調パターンＲＬ２０，ＧＬ２０，ＢＬ２０から位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０までそれぞれ順次変更する。この場合、図１４に示す場合とは逆に、左拡大配光パターンＰＬＬの拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが所定の時間間隔で連続的に狭められ、左拡大配光パターンＰＬＬがロービームの配光パターンＰＬとなる。
このように、ステップＳＰ５２において検知した操舵角が参照角よりも大きい場合、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは連続的に左右方向に広がるように変化し、ステップＳＰ５２において検知した操舵角が参照角よりも小さい場合、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは連続的に左右方向に狭まるように変化する。そして、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは、いずれの場合も、ステップＳＰ５２において検知した操舵角に応じた配光パターンとなる。
次に、ステップＳＰ５２において検知した操舵角の向きと、記憶部７６に格納されている操舵角の向きとが異なる場合について説明する。制御部７１は、上記の場合と同様に、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを、参照角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンからステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンまで、上記位相変調パターンの並び順に従って順次変更する。例えば、参照角が含まれる範囲が範囲θＲ１でステップＳＰ５２において検知した操舵角が含まれる範囲が範囲θＬ１である場合、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを位相変調パターンＲＲ１０，ＧＲ１０，ＢＲ１０から位相変調パターンＲＬ１０，ＧＬ１０，ＢＬ１０までそれぞれ順次変更する。この場合、右拡大配光パターンの拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが所定の時間間隔で連続的に狭められ、右拡大配光パターンがロービームの配光パターンＰＬとなり、更にロービームの配光パターンＰＬの外形が左側に広がるように変化する。そして、右拡大配光パターンが左拡大配光パターンＰＬＬとなる。
上記のように、制御部７１は、本ステップにおいて、車両状態に応じて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンの外形を連続的に変化させてこの配光パターンと外形が異なる別の配光パターンにする。上記のように、制御部７１は、車両の操舵角に基づいて車両状態を検知する。このため、制御部７１は、操舵角に応じて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節すると理解できる。そして、制御部７１は、記憶部７６に格納される参照角をステップＳＰ５２で検知した操舵角に書き換え、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。
なお、本実施形態では、ステップＳＰ５４と同様に、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御と光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの制御とを同時に行う。しかし、制御部７１はこれらの制御を順次行っても良い。また、制御部７１は、制御部７１の制御フローが後述のステップＳＰ５６に進むまで、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。
（ステップＳＰ５６）
本ステップでは、制御部７１は、車両用前照灯１からの光を非出射とするように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御する。具体的には、上記のようにステップＳＰ５１においてライトスイッチ７２から光の出射を指示する信号が制御部７１に入力されずに制御部７１の制御フローがステップＳＰ５６に進んだ場合、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを制御して光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからのレーザ光を非出射にする。このため、車両用前照灯１からの光が非出射となる。制御部７１は、記憶部７６に格納される参照角を操舵角の初期値に書き換え、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。
このように、本実施形態の車両用前照灯１は、車両の操舵角に応じてロービームの配光パターンＰＬの外形を連続的に変化させ、ロービームの配光パターンＰＬを左右方向に広げられた配光パターンにする。なお、制御部７１の制御フローは特に限定されるものではない。
なお、本実施形態では、制御部７１に傾斜検出装置７３及び車速センサ７５が電気的に接続されなくてもよい。
ところで、上記特許文献１に記載の車両用前照灯として用いられる車両用灯具では、ホログラム素子の切り替えに応じて配光パターンの外形が瞬時に変化する。このため、配光パターンの切り替えの際に運転者が違和感を覚える場合がある。
そこで、本実施形態の車両用前照灯１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂと、制御部７１と、を備える。位相変調素子５４Ｒは、変更可能な位相変調パターンで光源５２Ｒから出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光ＤＬＲを出射する。位相変調素子５４Ｇは、変更可能な位相変調パターンで光源５２Ｇから出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光ＤＬＧを出射する。位相変調素子５４Ｂは、変更可能な位相変調パターンで光源５２Ｂから出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光ＤＬＢを出射する。
本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、車両用前照灯１から出射する配光パターンの外形を連続的に変化させて別の配光パターンにする。このため、本実施形態の車両用前照灯１は、上記特許文献１に記載の車両用前照灯として用いられる車両用灯具のように配光パターンの外形が瞬時に変化する場合と比べて、運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。
なお、配光パターンの外形を変える際に運転者が違和感を覚えることを抑制する観点では、制御部７１は、配光パターンの変化が人の視覚において滑らかな変化と認識されるように、位相変調パターンを順次変えることが好ましい。つまり、記憶部７６に格納されるテーブルにおける配光パターンの数、それぞれの配光パターンの広げられる拡大領域ＡＲＷの幅Ｗ等は、配光パターンの変化が人の視覚において滑らかな変化と認識されるようなもとされることが好ましい。ここで、配光パターン内の所定の参照点と車両用前照灯１の特定の部位を通る平面における配光パターンの外形及び上記特定の部位を通る直線と上記所定の参照点及び上記特定の部位を通る基準直線とのなす角度は、配光パターンの外形の変化に応じて変化する。なお、車両用前照灯１の特定の部位として、例えば、車両用前照灯１の投影レンズ８２の中心が挙げられる。また、配光パターン内の所定の参照点として、例えば、配光パターンにおける光の強度が最大となる点が挙げられる。配光パターンの外形の変化量が大きいとこの角度の変化量も大きく、配光パターンの外形の変化量が小さいとこの角度の変化量も小さい。このように、この角度の変化量によって配光パターンの外形の変化量を表すことができる。配光パターンの変化が人の視覚において滑らかな変化と認識されるようにする観点では、位相変調パターンを変化させる際のこの角度の変化量が０．５°以下であることが好ましく、０．１°以下であることがより好ましい。つまり、この角度の変化量がこのようになるように、記憶部７６に格納されるテーブルにおける配光パターンの数、それぞれの配光パターンの広げられる拡大領域ＡＲＷの幅Ｗ等を設定することが好ましい。
また、本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、車両の操舵角に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、ロービームの配光パターンＰＬを左右方向に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬまたは右拡大配光パターンにする。
本実施形態の車両用前照灯１では、車両の進行方向の変化に応じて配光パターンが左右方向に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬまたは右拡大配光パターンに変化する。例えば、図１１に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、曲路ＷＲにおいて進行先にも光を照射し得る。このため、車両の進行方向の変化に応じて配光パターンが変化しない場合と比べて、曲路ＷＲにおける視認性を向上し得る。
また、本実施形態の車両用前照灯１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが透過する投影レンズ８２を備える。
このため、本実施形態の車両用前照灯１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが透過する投影レンズ８２を備えない場合と比べて、ロービームの配光パターンＰＬの大きさを容易に調節し得る。
（第５実施形態）
次に、本発明の第２の態様としての第５実施形態について詳細に説明する。なお、第４実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態の車両用灯具は、第４実施形態と同様に、自動車用とされる。また、本実施形態の車両用前照灯１の構成は、第４実施形態における車両用前照灯１と同様の構成とされる。
図１５は、本実施形態における車両用前照灯を含むブロック図である。図１５に示すように、本実施形態の制御部７１には、傾斜検出装置７３、ステアリングセンサ７４、及び車速センサに替わってターンスイッチ７７が電気的に接続される。ターンスイッチ７７は、車両の電子制御装置を介して制御部７１に電気的に接続されても良い。ターンスイッチ７７は、運転者が車両のターンランプの状態の選択をするスイッチである。例えば、ターンスイッチ７７は、左のターンランプが点滅する状態が選択された場合、この状態を指示する信号を出力し、右のターンランプが点滅する状態が選択された場合、この状態を指示する信号を出力し、左右のターンランプが非点灯とされる状態が選択された場合、信号を出力しない。
本実施形態の記憶部７６に格納されるテーブルは、車両状態を示す情報がターンランプの状態とされる点において、第４実施形態におけるテーブルＴＢと主に異なる。本実施形態では、左右のターンランプが非点灯とされる状態には、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０が関連付けられる。左のターンランプが点滅する状態には、左拡大配光パターンＰＬＬに対応する位相変調パターンの全てが関連付けられる。右のターンランプが点滅する状態には、右拡大位相変調パターンの全てが関連付けられる。なお、本実施形態のテーブルにおける複数の位相変調パターンは、第４実施形態と同様に、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる順番で並べられている。
また、本実施形態では、記憶部７６には、車両状態を示す情報であるターンランプの状態の初期状態、参照状態等も格納される。参照状態は、制御部７１が後述する車両用前照灯１の制御において参照するとともに書き換える状態であり、ターンランプの状態に対応する状態である。この参照状態の初期状態は、ターンランプの状態の初期状態とされ、このターンランプの状態の初期状態は、左右のターンランプが非点灯とされる状態とされる。
次に、本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。具体的には、ターンスイッチ７７からの信号に応じて出射する光の配光パターンを変化させる動作について説明する。
本実施形態の制御部７１の制御フローチャートは、第４実施形態における制御部７１の制御フローチャートと同じとされる。しかし、本実施形態のステップＳＰ５２における制御部７１の車両状態の検知は、第４実施形態における制御部７１の車両状態の検知と異なる。また、本実施形態のステップＳＰ５３における制御部７１の判断は、第４実施形態における制御部７１の判断と異なる。また、本実施形態のステップＳＰ５４，ＳＰ５５における制御部７１の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御は、第４実施形態における位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御と異なる。このため、図１３を参照して本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。
（ステップＳＰ５２）
本実施形態のステップＳＰ５２では、制御部７１は、ターンスイッチ７７からの信号に基づいて、ターンランプの状態を検知する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５３に進む。
（ステップＳＰ５３）
本実施形態のステップＳＰ５３では、制御部７１は、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態、及び記憶部７６に格納されている参照状態に基づいて、車両状態が変化したか否かを判断する。具体的には、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態と参照状態とが同じであるか否かを判断する。ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態と参照状態とが同じである場合には、車両状態が変化していないものとして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５４に進む。ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態と参照状態とが異なる場合には、車両状態が変化したものとして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５５に進む。
（ステップＳＰ５４）
本実施形態のステップＳＰ５４では、第４実施形態のステップＳＰ５４と同様に、制御部７１は、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンが維持されるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。また、制御部７１は、記憶部７６に格納されているテーブルを参照し、記憶部７６に格納されている参照状態に関連付けられている位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンに基づく信号を素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する。なお、参照状態が左または右のターンランプが点滅する状態である場合、参照状態に関連付けられている位相変調パターンのうち、位相変調パターンの上記の並び順において、ロービームの位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０から最も離れた位相変調パターンに基づく信号を制御部７１は出力する。つまり、参照状態が左のターンランプが点滅する状態が参照状態である場合、拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが最も広い左拡大配光パターンＰＬＬに対応する位相変調パターンに基づく信号を制御部７１は出力する。また、参照状態が右のターンランプが点滅する状態である場合、拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが最も広い右拡大配光パターンに対応する位相変調パターンに基づく信号を制御部７１は出力する。
このため、第４実施形態と同様にして、参照状態に関連付けられている特定の位相変調パターンに基づく配光パターンの光が車両用前照灯１から出射する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。このため、ステップＳＰ５３において車両状態が変化していないと判断される場合、記憶部７６に格納されている参照状態に関連付けられている特定の位相変調パターンに基づく配光パターンの光が車両用前照灯１から出射し続ける。このため、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは変化されずに維持される。
（ステップＳＰ５５）
本実施形態のステップＳＰ５５では、第４実施形態のステップＳＰ５５と同様に、制御部７１は、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンが車両状態に応じた配光パターンとなるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。また、制御部７１は、記憶部７６に格納されているテーブルを参照し、所定の時間間隔で素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する信号を変化させて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節する。この制御部７１による位相変調パターンの調節については、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態と、記憶部７６に格納されている参照状態との関係に応じて説明する。
まず、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態が左または右のターンランプが点滅する状態であり、参照状態が左右のターンランプが非点灯とされる場合について説明する。制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０からステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態に関連付けられている特定の位相変調パターンまで、上記位相変調パターンの並び順に従って順次変更する。上記のように、テーブルにおける複数の位相変調パターンは、第１実施形態と同様に、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが広くなる順番で並べられている。このため、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは、この位相変調パターンの変化に応じて、所定の時間間隔で順次変化し、出射する光の配光パターンにおける拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが順次広げられる。そして、出射する光の配光パターンがステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態に関連付けられている特定の配光パターンとなる。
例えば、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態が左のターンランプが点滅する状態の場合、ロービームの配光パターンＰＬの外形が所定の時間間隔で連続的に左側に広がるように変化する。そして、ロービームの配光パターンＰＬが左側に広げられた左拡大配光パターンＰＬＬとなる。一方、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態が右のターンランプが点滅する状態の場合、ロービームの配光パターンＰＬの外形が所定の時間間隔で連続的に右側に広がるように変化する。そして、ロービームの配光パターンＰＬが右側に広げられた右拡大配光パターンとなる。
次に、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態が左右のターンランプが非点灯とされる状態であり、参照状態が左または右のターンランプが点滅する状態である場合について説明する。この場合、制御部７１は、上記の場合と異なり、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを、ステップＳＰ５２において検知したターンランプの状態に関連付けられている特定の位相変調パターンからロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０まで、上記位相変調パターンの並び順に従って順次変更する。このため、参照状態が左のターンランプが点滅する状態の場合、左拡大配光パターンＰＬＬの拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが所定の時間間隔で連続的に狭められ、左拡大配光パターンＰＬＬがロービームの配光パターンＰＬとなる。一方、参照状態が右のターンランプが点滅する状態の場合、右拡大配光パターンの拡大領域ＡＲＷの幅Ｗが所定の時間間隔で連続的に狭められ、右拡大配光パターンがロービームの配光パターンＰＬとなる。
このようにして、制御部７１は、本ステップにおいて、車両状態に応じて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンの外形を連続的に変化させてこの配光パターンと外形が異なる別の配光パターンにする。上記のように、制御部７１はターンスイッチ７７から出力される信号に基づいて車両状態を検知する。このため、制御部７１は、ターンスイッチ７７からの信号に応じて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節すると理解できる。そして、制御部７１は、記憶部７６に格納される参照状態をステップＳＰ５２で検知したターンランプの状態に書き換え、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。
なお、本実施形態のステップＳＰ５６では、制御部７１は、第４実施形態におけるステップＳＰ５６と同様にして車両用前照灯１からの光が非出射とした後、記憶部７６に格納される参照状態をターンランプの初期状態に書き換え、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。
本実施形態の車両用前照灯１では、上記のように、制御部７１は、ターンスイッチ７７からの信号に応じてロービームの配光パターンＰＬの外形を連続的に変化させ、ロービームの配光パターンＰＬを左右方向に広げられた配光パターンにする。このため、本実施形態の車両用前照灯１は、交差路等において進行先にも光を照射し得るため、ターンスイッチ７７からの信号に応じて配光パターンが変化しない場合と比べて、交差路等における視認性を向上し得る。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について詳細に説明する。なお、第４実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態の車両用灯具は、第４実施形態と同様に、自動車用とされる。また、本実施形態の車両用前照灯１の構成は、第４実施形態における車両用前照灯１と同様の構成とされる。
図１６は、本実施形態におけるテーブルを示す図である。図１６に示すように、本実施形態のテーブルＴＢは、第４実施形態と同様に、各配光パターンを形成する際の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの変調部における位相変調パターンと車両状態を示す情報とが関連付けられたテーブルとされる。テーブルＴＢにおける位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０はロービームの配光パターンＰＬを形成する際の位相変調パターンである。位相変調パターンＲＳ１，ＧＳ１，ＢＳ１は、ロービームの配光パターンＰＬの外形が概ね相似形に小さくされた縮小配光パターンを形成する際の位相変調パターンである。位相変調パターンＲＳ２，ＧＳ２，ＢＳ２、位相変調パターンＲＳ３，ＧＳ３，ＢＳ３・・・も同様に、ロービームの配光パターンＰＬの外形が概ね相似形に小さくされた縮小配光パターンを形成する際の位相変調パターンである。なお、位相変調パターンＲＳ１，ＧＳ１，ＢＳ１に基づいて形成される縮小配光パターンの外形が最も大きく、位相変調パターンＲＳ２，ＧＳ２，ＢＳ２、位相変調パターンＲＳ３，ＧＳ３，ＢＳ３・・・の順に外形が小さくなる。そして、位相変調パターンＲＳ５０，ＧＳ５０，ＢＳ５０に基づいて形成される縮小配光パターンの外形が最も小さい。本実施形態のテーブルＴＢでは、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される縮小配光パターンにおける外形が小さくなる順番で、これら位相変調パターンＲＳ１，ＧＳ１，ＢＳ１、位相変調パターンＲＳ２，ＧＳ２，ＢＳ２・・・が並べられている。なお、これら位相変調パターンの組の数は特に限定されるものではない。
本実施形態では、位相変調パターンに関連付けられる車両状態を示す情報は、車両の速度とされる。具体的には、この情報は、車両の速度の範囲とされ、車両の速度が所定値Ｖ１未満である範囲と、車両の速度が所定値Ｖ１以上である範囲とされる。車両の速度が所定値Ｖ１以上である範囲には、外形が最も小さい縮小配光パターンに対応する位相変調パターンＲＳ５０，ＧＳ５０，ＢＳ５０が関連付けられる。車両の速度が所定値Ｖ１未満である範囲には、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０、及び外形が最も小さい縮小配光パターン以外の縮小配光パターンに対応する位相変調パターンの全てが関連付けられる。
また、記憶部７６には、車両状態を示す情報である車両の速度の初期値、参照速度等も格納される。参照速度は、制御部７１が後述する車両用前照灯１の制御において参照するとともに書き換える速度であり、車両の速度に対応する速度である。この参照速度の初期値は、車両の速度の初期値とされ、この車両の速度の初期値はゼロとされる。
次に、本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。具体的には、車両の速度に基づいて出射する光の配光パターンを変化させる動作について説明する。
本実施形態の制御部７１の制御フローチャートは、第４実施形態における制御部７１の制御フローチャートと同じとされる。しかし、本実施形態のステップＳＰ５２における制御部７１の車両状態の検知は、第４実施形態における制御部７１の車両状態の検知と異なる。また、本実施形態のステップＳＰ５３における制御部７１の判断は、第４実施形態における制御部７１の判断と異なる。また、本実施形態のステップＳＰ５４，ＳＰ５５における制御部７１の位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御は、第４実施形態における位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの制御と異なる。このため、図１５を参照して本実施形態の車両用前照灯１の動作について説明する。
（ステップＳＰ５２）
本実施形態のステップＳＰ５２では、制御部７１は、車速センサ７５からの信号に基づいて、車両の速度を検知する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５３に進む。
（ステップＳＰ５３）
本ステップでは、制御部７１は、ステップＳＰ５２において検知した速度、記憶部７６に格納されているテーブルＴＢ、及び記憶部７６に格納されている参照速度に基づいて、車両状態が変化したか否かを判断する。具体的には、ステップＳＰ５２において検知した速度が含まれる範囲と、参照速度が含まれる範囲とが同じか否かを判断する。この２つの範囲が同じ場合には、車両状態が変化していないものとして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５４に進む。一方、この２つの範囲が異なる場合には、車両状態が変化したものとして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５５に進む。
（ステップＳＰ５４）
本実施形態のステップＳＰ５４では、第４実施形態のステップＳＰ５４と同様に、制御部７１は、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンが維持されるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。また、制御部７１は、記憶部７６に格納されているテーブルＴＢを参照し、記憶部７６に格納されている参照速度が含まれる範囲に関連付けられている位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンに基づく信号を素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する。なお、参照速度が所定値Ｖ１未満である場合、参照速度が含まれる範囲に関連付けられている位相変調パターンのうち、ロービームに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０に基づく信号を制御部７１は出力する。つまり、参照速度が所定値Ｖ１未満である場合、ロービームに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０に基づく信号を制御部７１は出力し、参照速度が所定値Ｖ１以上である場合、外形が最も小さい縮小配光パターンに対応する位相変調パターンＲＳ５０，ＧＳ５０，ＢＳ５０に基づく信号を制御部７１は出力する。
このため、第４実施形態と同様にして、参照速度が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンに基づく配光パターンの光が車両用前照灯１から出射する。そして、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。このため、ステップＳＰ５３において車両状態が変化していないと判断される場合、記憶部７６に格納されている参照速度が含まれる範囲に関連付けられている特定の位相変調パターンに基づく配光パターンの光が車両用前照灯１から出射し続ける。このため、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンは変化されずに維持される。
（ステップＳＰ５５）
本実施形態のステップＳＰ５５では、第４実施形態のステップＳＰ５５と同様に、制御部７１は、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンが車両状態に応じた配光パターンとなるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御する。制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから所定の強度のレーザ光を出射させる。また、制御部７１は、記憶部７６に格納されているテーブルＴＢを参照し、所定の時間間隔で素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに出力する信号を変化させて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節する。この制御部７１による位相変調パターンの調節については、ステップＳＰ５２において検知した速度と、記憶部７６に格納されている参照速度との関係に応じて説明する。
まず、ステップＳＰ５２において検知した速度が所定値Ｖ１以上であり、参照速度が所定値Ｖ１未満である場合について説明する。制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０から位相変調パターンＲＳ５０，ＧＳ５０，ＢＳ５０まで、上記位相変調パターンの並び順に従って順次変更する。上記のように、テーブルＴＢにおける複数の位相変調パターンは、ロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０を基準にして、形成される縮小配光パターンにおける外形が小さくなる順番で並べられている。
このため、図１７に示すように、車両用前照灯１から出射するロービームの配光パターンＰＬの外形が所定の時間間隔で連続的に小さくなるように変化し、ロービームの配光パターンＰＬは概ね相似形に小さくされた縮小配光パターンＰＬＳ５０となる。つまり、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、ロービームの配光パターンＰＬの外形を連続的に変化させてロービームの配光パターンＰＬを概ね相似形に小さくされた縮小配光パターンＰＬＳ５０にすると理解できる。なお、図１７では、理解を容易にするために、ロービームの配光パターンＰＬにおける領域ＬＡ１と領域ＬＡ２との境界を示す線及び領域ＬＡ２と領域ＬＡ３との境界を示す線の記載が省略されている。また、本実施形態では、ロービームの配光パターンＰＬが概ね相似形に小さくされた縮小配光パターンＰＬＳの位置は、カットオフラインＣＦの位置が概ね変化しない位置とされる。
次に、ステップＳＰ５２において検知した速度が所定値Ｖ１未満であり、参照速度が所定値Ｖ１以上である場合について説明する。この場合、制御部７１は、上記の場合と異なり、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを、位相変調パターンＲＳ５０，ＧＳ５０，ＢＳ５０からロービームの配光パターンＰＬに対応する位相変調パターンＲ０，Ｇ０，Ｂ０まで、上記位相変調パターンの並び順に従って順次変更する。このため、図１７に示す場合とは逆に、車両用前照灯１から出射する縮小配光パターンＰＬＳ５０の外形が所定の時間間隔で連続的に大きくなるように変化し、縮小配光パターンＰＬＳ５０はロービームの配光パターンＰＬとなる。
このようにして、制御部７１は、ステップＳＰ５５において、検出した車両状態に応じて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、車両用前照灯１から出射する光の配光パターンの外形を連続的に変化させてこの配光パターンと外形が異なる別の配光パターンにする。上記のように、制御部７１は、車両の速度に基づいて車両状態を検知する。このため、制御部７１は、車両の速度に基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節すると理解できる。そして、制御部７１は、記憶部７６に格納される参照速度をステップＳＰ５２で検知した速度に書き換え、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。
なお、本実施形態のステップＳＰ５６では、制御部７１は、第４実施形態におけるステップＳＰ５６と同様にして車両用前照灯１からの光が非出射とした後、記憶部７６に格納される参照速度を初期値に書き換え、制御部７１の制御フローはステップＳＰ５１に進む。
なお、本実施形態では、制御部７１に傾斜検出装置７３及びステアリングセンサ７４が電気的に接続されなくてもよい。
本実施形態の車両用前照灯１では、上記のように、制御部７１は、車両の速度が所定値Ｖ１以上になる場合に位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、ロービームの配光パターンＰＬの外形を連続的に変化させ、ロービームの配光パターンＰＬをロービームの配光パターンＰＬよりも小さい縮小配光パターンＰＬＳ５０にする。車両用前照灯では、高速走行の際には通常走行の際よりも遠方の視認性が要求される傾向がある。本実施形態の車両用前照灯１では、高速走行の際に、ロービームの配光パターンＰＬよりも小さい縮小配光パターンＰＬＳ５０の光を出射し得る。このため、高速走行の際にロービームが出射されている場合と比べて運転者の視線が車両前方の中央部近傍に集中され易くし得、遠方の視認性を向上し得る。また、本実施形態の車両用前照灯１では、制御部７１は、車両の速度が所定値Ｖ１以上であるという特定の場合に位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節する。このため、制御部７１の演算負荷の増大を抑制し得る。また、本実施形態の車両用前照灯１では、ロービームの配光パターンＰＬよりも小さい縮小配光パターンＰＬＳ５０の外形は、ロービームの配光パターンＰＬの外形と概ね相似形である。このため、ロービームの配光パターンＰＬよりも小さい縮小配光パターンＰＬＳ５０の外形がロービームの配光パターンＰＬの外形と概ね相似形でない場合と比べて、運転者が違和感を覚えることをより抑制し得る。なお、ロービームの配光パターンＰＬよりも小さい縮小配光パターンＰＬＳ５０Ｓの外形は、ロービームの配光パターンＰＬの外形と相似形でなくても良い。
なお、高速走行の際の視認性を向上する観点では、制御部７１は、車両の速度に応じて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節し、配光パターンの外形を連続的に変化させ、当該配光パターンよりも小さい配光パターンにしても良い。具体的には、制御部７１は、出射する光の配光パターンが車両の速度が速くなるにつれてより小さい配光パターンになるように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの変調部における位相変調パターンを調節しても良い。このような構成として、テーブルＴＢにおいて位相変調パターンに関連付けられる車両の速度の範囲を３つ以上とした構成が挙げられる。このような構成であっても、高速走行の際に、ロービームの配光パターンＰＬよりも小さい配光パターンの光を出射し得る。このため、高速走行の際にロービームが出射されている場合と比べて運転者の視線が車両前方の中央部近傍に集中され易くし得、遠方の視認性を向上し得る。また、このような構成にすることで、出射する配光パターンを車両の速度に応じて小さくした配光パターンにし得るため、運転者が違和感を覚えることをより抑制し得る。
なお、本発明の第２の態様について、第４～第６実施形態を例に説明したが、本発明の第２の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の第２の態様としての車両用前照灯は、光源と、変更可能な位相変調パターンでこの光源から出射する光を回折し、位相変調パターンに基づく所定の配光パターンの光を出射する位相変調素子と、制御部と、を備え、制御部は、位相変調パターンを調節し、所定の配光パターンの外形を連続的に変化させ所定の配光パターンと外形が異なる配光パターンにする限りにおいて、特に限定されるものではない。このような構成の車両用前照灯は、配光パターンの外形が瞬時に変化する場合と比べて、運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。
また、第４～第６実施形態では、車両用前照灯１はロービームを照射するものとされたが、本発明の第２の態様としての車両用前照灯は特に限定されない。第１の態様と同様に、例えば、第２の態様の車両用前照灯１は、ハイビームを出射するものとされても良く、市街地の走行に適した市街地用の配光パターンの光を照射するものとされても良く、雨天等における走行に適した悪天候用の配光パターンの光を照射するものとされても良い。つまり、制御部７１は、このような配光パターンの光が出射するように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ，５４Ｓの変調部の位相変調パターンを調節する。また、車両用前照灯１は出射する光の配光パターンをロービームの配光パターンＰＬから市街地用の配光パターン、悪天候用の配光パターン、ハイビームの配光パターン等に切り換え可能とされても良い。この場合、第４～第６実施形態のように、制御部は、位相変調パターンを調節し、出射する光の配光パターンの外形を連続的に変化させて、ロービームの配光パターンＰＬを市街地用の配光パターンや悪天候用の配光パターン等に変えても良い。
また、第４～第６実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ，５４Ｓは、反射型の位相変調素子とされた。しかし、位相変調素子として、例えば、ＬＣＤ、ＧＬＶ等を用いても良い。
また、第２の態様としての車両用前照灯は、図１０に示される第３実施形態の車両用前照灯１と同様の構成とされてもよい。つまり、光学系ユニット５０は、互いに異なる波長帯域のレーザ光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、１つの位相変調素子５４Ｓと、導光光学系１５５とを備える構成とされてもよい。この場合、３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂごとに交互に光を出射し、位相変調素子５４Ｓは、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂごとの光の出射の切り換りに同期して位相変調パターンを変更する。このような車両用前照灯であっても、前述のように、位相変調素子５４Ｓから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢを残像効果によって合成させることで、例えば、ロービームの配光パターンＰＬの光を出射できる。そして、このような車両用前照灯は、３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを回折する位相変調素子を共通の位相変調素子とすることができるため、部品点数を減少したり、小型化したりし得る。
また、第４～第６実施形態では、第１光学素子５５ｆは、第１の光ＤＬＲを透過すると共に第２の光ＤＬＧを反射することで第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧとを合成し、第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆで合成された第１の光ＤＬＲ及び第２の光ＤＬＧを透過すると共に第３の光ＤＬＢを反射することで第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧと第３の光ＤＬＢとを合成した。しかし、第１の態様と同様に、例えば、第１光学素子５５ｆにおいて第３の光ＤＬＢと第２の光ＤＬＧとが合成され、第２光学素子５５ｓにおいて第１光学素子５５ｆで合成された第３の光ＤＬＢ及び第２の光ＤＬＧと第１の光ＤＬＲとが合成される構成とされても良い。また、第４～第６実施形態において、所定の波長帯域の光を透過し、他の波長帯域の光を反射するバンドパスフィルタが第１光学素子５５ｆや第２光学素子５５ｓに用いられても良い。また、第４～第６実施形態では、合成光学系５５は、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢを合成すれば良く、第４～第６実施形態の構成や上記構成に限定されない。
また、第４～第６実施形態では、光学系ユニット５０は、第１の光ＤＬＲと第２の光ＤＬＧと第３の光ＤＬＢとを合成する合成光学系５５を備えていた。しかし、第１の態様と同様に、第２の態様の光学系ユニット５０は、合成光学系５５を備えていなくても良い。
また、第４～第６実施形態では、光学系ユニット５０は、発光光学系５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射する光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに導く導光光学系を備えていなかった。しかし、第１の態様と同様に、第４～第６実施形態の光学系ユニット５０は、光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに導く導光光学系を備えていても良い。
また、第４～第６実施形態では、車両用前照灯１は結像レンズ８１と投影レンズ８２とを備えていた。しかし、第１の態様と同様に、第２の態様の車両用前照灯１は結像レンズ８１を備えていなくても良い。また、第１の態様と同様に、第２の態様の車両用前照灯１は、結像レンズ８１及び投影レンズ８２を備えていなくてもよい。
また、第４～第６実施形態では、制御部７１は、記憶部７６に格納されるテーブルにおける位相変調パターンに関する情報に基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御していた。しかし、制御部７１は、ステアリングセンサ７４からの信号や車速センサ７５からの信号やターンスイッチ７７からの信号等に基づいて位相変調パターンを演算し、この演算された位相変調パターンに基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御しても良い。
また、第４～第６実施形態では、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度は所定の強度とされていた。しかし、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度を位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンの変化に応じて変化させても良い。つまり、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンに応じて光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するレーザ光の強度を調節しても良い。このような構成にすることで、出射する光の配光パターンが意図せずに全体的に暗くなったり、明るくなったりすることを抑制し得る。
また、第４実施形態における車両用前照灯１では車両の操舵角に応じて出射する配光パターンの外形が変化し、第５実施形態における車両用前照灯１ではターンスイッチ７７からの信号に応じて出射する配光パターンの外形が変化し、第６実施形態における車両用前照灯１では車両の速度に基づいて出射する配光パターンの外形が変化していた。しかし、本発明の第２の態様の車両用前照灯は、これらの車両用前照灯１が組み合わされたものとされても良い。例えば、車両用前照灯の制御部は、車両の操舵角に応じて位相変調パターンを調節して出射する光の配光パターンを変化させるとともに、車両のターンスイッチ７７からの信号に応じて位相変調パターンを調節して配光パターンの外形を変化させても良い。なお、この場合、例えば、制御部は、車両の操舵角よりも車両のターンスイッチ７７からの信号を優先して配光パターンの外形を変化させても良い。
また、第４～第６実施形態では、互いに異なる波長の光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに一対一で対応する３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂとを備える光学系ユニット５０を例に説明した。しかし、第１の態様と同様に、３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、一体に形成されても良い。
また、第４～第６実施形態では、互いに異なる波長帯域のレーザ光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに一対一で対応する３つの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂとを備える光学系ユニット５０を例に説明した。しかし、第１の態様と同様に、第２の態様の光学系ユニットは、少なくとも１つの光源と、この光源に対応する位相変調素子とを備えれば良い。例えば、光学系ユニットは、白色のレーザ光を出射する光源と、この光源から出射する白色のレーザ光を回折して出射する位相変調素子とを備えていても良い。また、光学系ユニットが光源と位相変調素子を複数備える場合、それぞれの位相変調素子には、少なくともの１つの光源が対応していれば良い。例えば、複数の光源から出射する光が合成された光が１つの位相変調素子に入射されても良い。
（第７実施形態）
次に、本発明の第３の態様としての第７実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同様の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
図１８は、本実施形態における車両用灯具を示す図であり、当該車両用灯具の鉛直方向の縦断面を概略的に示す図である。本実施形態の車両用灯具は車両用前照灯１とされる。図１８に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、結像レンズ８１及び投影レンズ８２を備えない点において、第１実施形態の車両用前照灯１と主に異なる。
図１９は、図１８に示す本実施形態の光学系ユニット５０の拡大図である。なお、図１９では、理解を容易にするために、ヒートシンク３０、カバー４０等の図示が省略されている。図１９に示すように、本実施形態の光学系ユニット５０は、第１光源５２Ｒと、第２光源５２Ｇと、第３光源５２Ｂと、第１位相変調素子５４Ｒと、第２位相変調素子５４Ｇと、第３位相変調素子５４Ｂと、合成光学系５５と、第１受光素子８３Ｒと、第２受光素子８３Ｇと、第３受光素子８３Ｂと、を主な構成として備える。
図１９に示すように、本実施形態では、第１光源５２Ｒは、パワーのピーク波長が例えば６３８ｎｍの赤色成分のレーザ光を下方に出射する。第２光源５２Ｇはパワーのピーク波長が例えば５１５ｎｍの緑色成分のレーザ光を前方に出射し、第３光源５２Ｂはパワーのピーク波長が例えば４４５ｎｍの青色成分のレーザ光を後方に出射する。本実施形態では、上記制御部７１によって光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力が供給される。これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、不図示の構成によりカバー４０に固定されている。
第１光源５２Ｒの下方には、第１コリメートレンズ５３Ｒが配置されている。第２光源５２Ｇの前方には、第２コリメートレンズ５３Ｇが配置されている。第３光源５２Ｂの後方には、第３コリメートレンズ５３Ｂが配置されている。これらコリメートレンズ５３Ｒ，５３Ｇ，５３Ｂは、不図示の構成によりカバー４０に固定されており、レーザ光のファスト軸方向及びスロー軸方向をコリメート可能とされる。
なお、レーザ光のファスト軸方向をコリメートするコリメートレンズと、スロー軸方向をコリメートするコリメートレンズとが個別に設けられることで、上記レーザ光のファスト軸方向及びスロー軸方向がコリメートされてもよい。
第１位相変調素子５４Ｒは、前後方向及び上下方向に対して略４５°傾斜した状態で第１コリメートレンズ５３Ｒの下方に配置されている。第２位相変調素子５４Ｇは、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒとは反対方向に略４５°傾斜した状態で第２コリメートレンズ５３Ｇの前方に配置されている。第３位相変調素子５４Ｂは、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒと同方向に略４５°に傾斜した状態で第３コリメートレンズ５３Ｂの後方に配置されている。本実施形態において、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれは、正面から入射した光を回折して当該光を上記正面から出射する反射型の位相変調素子とされ、例えば、前述の反射型のＬＣＯＳとされる。
第１位相変調素子５４Ｒの前方斜め上方には、第１受光素子８３Ｒが配置されている。本実施形態において、この第１受光素子８３Ｒは、第１位相変調素子５４Ｒに正対した状態で、不図示の構成によりカバー４０に固定されている。図２０は、第１受光素子８３Ｒを概略的に示す正面図である。図２０に示すように、この第１受光素子８３Ｒは、受光面８３Ｒｆを有している。第１受光素子８３Ｒは、この受光面８３Ｒｆに入射する光の光量を電気信号に変換して上記制御部７１に出力する光量センサとされ、例えば、フォトダイオードとされる。
図１９に示すように、第２位相変調素子５４Ｇの後方斜め上方及び第３位相変調素子５４Ｂの前方斜め上方には、それぞれ第２受光素子８３Ｇ、第３受光素子８３Ｂが配置されている。これら受光素子８３Ｇ，８３Ｂは、それぞれ位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂに正対した状態で、不図示の構成によりカバー４０に固定されている。これら受光素子８３Ｇ，８３Ｂも第１受光素子８３Ｒと同様に受光面を有している。受光素子８３Ｇ，８３Ｂは、これら受光面に入射する光の光量を電気信号に変換して制御部７１に出力する光量センサとされ、例えば、フォトダイオードとされる。
合成光学系５５は、第１光学素子５５ｆと第２光学素子５５ｓとを有する。第１光学素子５５ｆは、第１位相変調素子５４Ｒの前方かつ第２位相変調素子５４Ｇの上方に配置され、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒと反対方向に略４５°傾いた状態で配置される。この第１光学素子５５ｆは、例えば、ガラス基板上に酸化膜が積層された波長選択フィルタとされ、所定波長よりも長い波長の光を透過し、該所定波長よりも短い波長の光を反射するように上記酸化膜の種類や厚みが調整される。本実施形態において、第１光学素子５５ｆは、第１光源５２Ｒから出射する赤色成分の光を透過し、第２光源５２Ｇから出射する緑色成分の光を反射するように構成される。
第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆの前方かつ第３位相変調素子５４Ｂの上方に配置され、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒと反対方向に略４５°傾いた状態で配置される。この第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆと同様に、波長選択フィルタとされる。本実施形態において、第２光学素子５５ｓは、第１光源５２Ｒから出射する赤色成分の光及び第２光源５２Ｇから出射する緑色成分の光を透過し、第３光源５２Ｂから出射する青色成分の光を反射するように構成される。
次に、車両用前照灯１の機能構成についてより詳細に説明する。
図２１は、図１８に示す車両用前照灯１を含むブロック図である。図２１に示すように、本実施形態における車両用前照灯１は、制御部７１と、第１位相変調素子５４Ｒに接続される素子駆動回路６０Ｒと、第２位相変調素子５４Ｇに接続される素子駆動回路６０Ｇと、第３位相変調素子５４Ｂに接続される素子駆動回路６０Ｂと、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに接続される電源回路５９と、記憶部７６と、警告部駆動回路７８と、警告部７９と、を含んでいる。
素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、制御部７１に接続されており、制御部７１から出力された信号に基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに所定の電圧を印加する。これにより、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの各ドットＤＴにおける液晶層６６の屈折率が調整される。このように各ドットＤＴにおける屈折率が調整されることで、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれが、例えばロービームのような所定の配光パターンとされ得る。また、このように各ドットＤＴにおける屈折率が調整されることで、所定の配光パターンが維持された状態で、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの各光路が、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから開口４０Ｈに向かう光路とされたり、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに向かう光路とされたりし得る。
電源回路５９は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ及び制御部７１に接続されている。光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂをオンにする信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、この電源回路５９を制御して、電源回路５９から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに上記信号に対応する電力を供給させる。
本実施形態の記憶部７６には、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの不具合を検出するための基準値データが格納されている。本実施形態において、この基準値データは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない状態において各受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに生じる電圧値として予め求められている。記憶部７６は、制御部７１から信号が入力されると、この基準値データを制御部７１に出力する。
警告部駆動回路７８は、制御部７１及び警告部７９に接続されている。所定の駆動信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、この警告部駆動回路７８を介して、所定の電圧を警告部７９に印加する。
警告部７９は、例えば、制御部７１によって印加される上記電圧によって発光する発光ダイオードなどの発光素子とされる。この警告部７９は、例えば、車両のコンビネーションメータなどに組み込まれており、警告部７９が作動することで、当該コンビネーションメータの所定の箇所が発光する。なお、警告部７９は、発光素子である必要はなく、運転者等に警告部７９が作動していることを把握させる構成であればよい。例えば、警告部駆動回路７８から印加される電圧によって発音する発音素子であってもよく、あるいは、発光素子と発音素子との双方を備える構成であってもよい。
次に、車両用前照灯１における光の出射について、車両用前照灯１からロービームが出射される場合を例にして説明する。
不図示のライトスイッチがオンにされた信号が、例えば車両の電子制御装置（ＥＣＵ）を介して制御部７１に入力すると、制御部７１は、電源回路５９から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力を供給させる。これにより、第１光源５２Ｒから赤色レーザ光が生成され、第２光源５２Ｇから緑色レーザ光が生成され、第３光源５２Ｂから青色レーザ光が生成される。
図１９に示すように、上記赤色レーザ光は下方に出射し、第１コリメートレンズ５３Ｒでコリメートされる。また、上記緑色レーザ光は前方に出射し、第２コリメートレンズ５３Ｇでコリメートされる。また、上記青色レーザ光は後方に出射し、第３コリメートレンズ５３Ｂでコリメートされる。
制御部７１は、素子駆動回路６０Ｒを制御して、素子駆動回路６０Ｒから位相変調素子５４Ｒに所定の電圧を印加させる。この電圧により、位相変調素子５４Ｒから出射する光の配光パターンがロービームの配光パターンとなるように、位相変調素子５４Ｒの各ドットＤＴにおける屈折率が変更される。コリメートされた赤色レーザ光が下方に伝搬して、位相変調素子５４Ｒに入射すると、当該位相変調素子５４Ｒで回折されて反射することにより、ロービームの配光パターンとされた第１の光ＤＬＲとなる。この光ＤＬＲが、位相変調素子５４Ｒから前方に出射する。
コリメートされた緑色レーザ光及び青色レーザ光は、それぞれ前方及び後方に伝搬して位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂに入射する。上記赤色レーザ光と同様に、緑色レーザ光及び青色レーザ光は、所定の電圧が印加された位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂで回折されて反射することにより、ロービームの配光パターンとされた光ＤＬＧ，ＤＬＢとなる。これら光ＤＬＧ，ＤＬＢが、それぞれ位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂから上方に出射する。
赤色成分の光である第１の光ＤＬＲは、上述のように、位相変調素子５４Ｒの前方に配置された第１光学素子５５ｆを透過する。また、緑色成分の光である第２の光ＤＬＧは、上述のように、位相変調素子５４Ｇの上方に配置された第１光学素子５５ｆで反射する。このため、第２の光ＤＬＧは、第１光学素子５５ｆで９０度方向転換して前方に伝搬する。その結果、光ＤＬＲ，ＤＬＧからなる第１合成光ＬＳ１が前方に伝搬する。
第１光学素子５５ｆの前方に配置された第２光学素子５５ｓは、上述のように、赤色成分の光及び緑色成分の光を透過する。このため、第１合成光ＬＳ１は、第２光学素子５５ｓを透過する。また、青色成分の光である第３の光ＤＬＢは、上述のように、位相変調素子５４Ｂの上方に配置された第２光学素子５５ｓで反射する。このため、第３の光ＤＬＢは、第２光学素子５５ｓで９０度方向転換して前方に伝搬する。その結果、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢからなる第２合成光ＬＳ２が前方に伝搬する。
第２合成光を形成する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、上述のように、いずれもロービームの配光パターンとされる配光パターンを有している。このため、開口４０Ｈから出射する第２合成光ＬＳ２が所定の距離だけ前方に伝搬することで、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが重なり合い、図２２に示すような白色光であるロービームの配光パターンＰＬが形成され得る。なお、図２２において、配光パターンは太線で示されており、直線Ｓは水平線を示す。また、領域ＰＬＡ１は最も光強度が大きい領域であり、領域ＰＬＡ２、領域ＰＬＡ３の順に光強度が小さくなる。
以下、本明細書では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから開口４０Ｈを介して車両用前照灯１の外部に出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路を標準光路ＯＰＳということがある。また、本明細書では、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが標準光路ＯＰＳを伝搬してロービームの配光パターンＰＬを形成するように位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに電圧が印加されている状態を、標準モードということがある。
本実施形態では、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加される電圧を、上記標準モードの電圧とは異なる電圧に所定のタイミングで変更する。以下、標準モードとは異なる電圧が位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加されている状態を検出モードということがある。本実施形態では、車両用前照灯１が標準モードから検出モードに切り替わることにより、ロービームの配光パターンＰＬが維持された状態で、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路が、標準光路ＯＰＳから、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに向かう検出光路ＯＰＥに偏向される。この結果、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに入射し、入射した光量に基づく信号が制御部７１に入力する。制御部７１は、この信号に基づいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの不具合を検出する。本実施形態では、このような検出プロセスが、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光の出射が開始されてから所定の期間にわたって実行される。なお、この所定の期間は、１／３０秒以下とされてもよい。以下、この検出プロセスについてより詳細に説明する。
なお、本実施形態において、位相変調素子５４Ｒが不具合でない状態で検出モードとされた場合、図２０において実線の円形で示すように、光ＤＬＲは、受光素子８３Ｒの受光面８３Ｒｆの内側に入射スポットＳｒの全体が位置するように、受光素子８３Ｒに入射する。同様に、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない状態で検出モードとされた場合、光ＤＬＧ，ＤＬＢは、受光素子８３Ｇ，８３Ｂの受光面の内側に入射スポットの全体が位置するように、受光素子８３Ｇ，８３Ｂに入射する。なお、図２０では、図が煩雑になることを避けるために、入射スポットＳｒの形状が円形で示されているが、実際の入射スポットＳｒの形状は円形であるとは限らない。
図２３は、本実施形態における制御部７１による検出プロセスの制御を示すフローチャートの一例を示す図である。図２３に示すように、本実施形態における検出プロセスは、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ１５を含んでいる。
（ステップＳＰ１１）
本実施形態では、車両のＡＣＣ電源（アクセサリ電源）がオンになると制御部７１が作動する。したがって、ＡＣＣ電源がオンされた時点が図２３のスタートとなる。まず、上述のライトスイッチがオンになると、上記ＥＣＵを介して、ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力する。この場合、制御部７１は、ライトスイッチがオンであると判断し、検出プロセスをステップＳＰ１２に進める。一方、ライトスイッチがオンになった信号が制御部７１に入力しない場合、制御部７１は、ステップＳＰ１１を繰り返す。以下、本明細書において「判断」とは、制御部７１がこのように入力する信号に応じて場合分けをして検出プロセスの次に進むステップを変更することをいう。
（ステップＳＰ１２）
上述のように、ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、電源回路５９を制御して、電源回路５９から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力を供給させる。これにより、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光の出射が開始される。また、ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを制御して、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂから位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇに所定の電圧を印加させる。この電圧は、標準モードとは異なる電圧とされ、この電圧により、車両用前照灯１が検出モードになる。こうして、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路が検出光路ＯＰＥとされる。
（ステップＳＰ１３）
車両用前照灯１が検出モードにされることで、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに入射する。上述のように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合になっていない状態では、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの入射スポットの全体が、それぞれ受光素子８３Ｒ，８３Ｂ，８３Ｇの受光面の内側に位置する。したがって、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない場合、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが、それぞれ受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに入射することで、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂのそれぞれにおいて、入射スポット全体の光量に相当する電圧が生じる。こうして、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂのそれぞれから、入射スポット全体の光量に相当する検知電圧値データが、信号として制御部７１に入力する。
上記検知電圧値データが制御部７１に入力すると、制御部７１は、上述した基準値データを記憶部７６から読み出し、受光素子８３Ｒから入力した検知電圧値データ、受光素子８３Ｇから入力した検知電圧値データ、及び受光素子８３Ｂから入力した検知電圧値データのそれぞれと、基準値データとを比較する。本実施形態において、この比較は、検知電圧値データと基準値データとの差の絶対値が所定の範囲内にあるか否かに基づいて行われる。制御部７１は、検知電圧値データと基準値データとの差の絶対値が所定の範囲内にあるときは、位相変調素子が不具合になっていないと判断し、上記絶対値が所定の範囲内にないときは、位相変調素子が不具合になっていると判断する。上述のように、基準値データは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない状態において各受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに生じる電圧値として予め求められたデータである。このため、入射スポットの全体の光量に応じた上記検知電圧値データは、基準値データと概ね等しくなり得る。したがって、この場合、制御部７１は、検知電圧値データと基準値データとの差の絶対値が所定の範囲内にあると判断する。こうして、制御部７１は、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンがそれぞれ変化しておらず、また、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でないと判断する。この結果、制御部７１は、検出プロセスをステップＳＰ１５に進める。
一方、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが劣化したり、製造時に所定の規格からずれていたりする等により不具合であると、不具合でない位相変調素子と同じ電圧が印加された場合でも、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの液晶分子６６ａの配向の仕方が、不具合である位相変調素子と不具合でない位相変調素子との間で異なり得る。このように、同じ電圧が印加された場合に液晶分子６６ａの配向の仕方が異なることで、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンが崩れて、例えば、図２０において破線の円形で示すように、入射スポットＳｒの外縁がぼやけたり、入射スポットＳｒの位置がずれたりして、入射スポットＳｒの一部又は全部が、受光面８３Ｒｆからはみ出す場合がある。なお、受光面Ｒｆからはみ出している場合の入射スポットＳｒの形状も、円形であるとは限られない。この場合、入射スポットＳｒの全体が受光素子に入射する不具合でない場合と比べて、受光素子に入射する光の光量が減少して、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂから生じる電圧が小さくなる。したがって、例えば、位相変調素子５４Ｒのみが不具合である場合、基準値データよりも小さな検知電圧値データが受光素子８３Ｒから制御部７１に入力する。あるいは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのすべてが不具合である場合、基準値データよりも小さな検知電圧値データが各受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂから制御部７１に入力する。
位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの少なくとも１つが不具合である場合に、検知電圧値データが制御部７１に入力すると、制御部７１は、上記基準値データを記憶部７６から読み出し、これら検知電圧値データと基準値データとを比較する。上述のように、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂから制御部７１に入力した検知電圧値データの少なくとも１つは基準値データよりも小さい。このため、これら検知電圧値データと基準値データとの差の絶対値の少なくとも１つが所定の範囲内にない場合、制御部７１は、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの少なくとも１つの配光パターンが変化していると判断する。こうして、制御部７１は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの少なくとも１つが不具合であると判断する。この場合、制御部７１は、警告部駆動回路７８を制御して、警告部駆動回路７８から警告部７９に駆動信号を出力させる。その結果、制御部７１は、検出プロセスをステップＳＰ１４に進める。
なお、上記では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの少なくとも１つが不具合であると判断した場合に制御部７１が検出プロセスをステップＳＰ１４に進める例を説明したが、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの少なくとも２つが不具合であると判断した場合に制御部７１が検出プロセスをステップＳＰ１４に進めてもよいし、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのすべてが不具合であると判断した場合に制御部７１が検出プロセスをステップＳＰ１４に進めてもよい。
（ステップＳＰ１４）
警告部駆動回路７８から警告部７９に上記駆動信号が入力すると、警告部７９は、当該駆動信号に基づいて警告を発する。上述のように、発光ダイオードから構成される警告部７９がコンビネーションパネルに設けられている場合、警告部７９によってコンビネーションパネルの所定の箇所が発光し、運転者等は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの不具合を把握し得る。
制御部７１は、警告部７９に警告を発生させると、検出プロセスをステップＳＰ１５に進める。
（ステップＳＰ１５）
ステップＳＰ１４において警告部７９が警告を発した場合、又は、ステップＳＰ１３において制御部７１が位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂがすべて不具合でないと判断した場合、制御部７１は、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを制御して、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂから、ステップＳＰ１２とは異なる電圧を位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加させる。こうして、制御部７１は、検出モードから標準モードに切り替える。これにより、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの光路が、検出光路ＯＰＥから、標準光路ＯＰＳに偏向される。制御部７１は、検出モードから標準モードに切り替えた後、検出プロセスを終了させる。
このように、本実施形態における制御部７１は、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ１５を行うことにより、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光の出射が開始してから所定の期間、検出プロセスを実行する。
ところで、上記特許文献１に記載されたような車両用灯具において、位相変調素子が、劣化していたり、所定の規格からずれていたりすると、当該位相変調素子から出射する光の配光パターンが、設計された配光パターンから崩れる懸念がある。
そこで、本実施形態における車両用前照灯１では、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂから生じる電圧に基づいて、制御部７１が位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの配光パターンの変化を検知する。したがって、本実施形態の車両用前照灯１によれば、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの不具合を効果的に検出し得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、検出モードにおいて、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路が検出光路ＯＰＥに偏向されるため、この検出光路ＯＰＥ上に受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂを配置することができる。こうすることで、光の光量を検知するために、標準光路ＯＰＳ上に受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂを配置する必要がなくなり、標準モードの際に光が受光素子に照射されることが防止される。したがって、本実施形態の車両用前照灯１によれば、外部に出射する光の配光パターンを良好に保ちつつ、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの不具合を効果的に検出し得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４ＢがＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされる。このため、本実施形態における車両用前照灯１によれば、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加する電圧を調整することで、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路を偏向させ得る。したがって、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路を偏向させるために、別途光学部品などを設ける必要がなく、部品点数を削減し得る。また、ＬＣＯＳは、液晶分子から構成されるため、不具合である場合の配光パターンの崩れが大きくなる傾向にある。このため、上述のように配光パターンの変化が検知されることで、位相変調素子の不具合がより効果的に検出され得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂがオンの間、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合であるか否かを一時的に判断する。このため、本実施形態における車両用前照灯１によれば、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合であるか否かを常に判断する場合に比べて、制御部７１にかかる負荷が軽減され得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光の出射が開始されたタイミングで配光パターンが所定の配光パターンであるか判断する。このため、運転者等は、いち早く位相変調素子の不具合を把握し得る。したがって、本実施形態における車両用前照灯１によれば、安全性を効果的に高め得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂがフォトダイオードなどの光量センサとされることで、光量データに基づいて配光パターンを判断することができる。したがって、本実施形態における車両用前照灯１によれば、受光素子が後述する撮像素子である場合と異なり、画像比較に基づいて配光パターンを判断する必要がなく、検出プロセスのアルゴリズムを簡易にすることができる。また、本実施形態における車両用前照灯１によれば、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂをフォトダイオードなどの光量センサとすることで、配光パターンのデータを取得するためにカメラなどの装置を車両用前照灯１内に設置する必要がなく、構造を簡易にすることができる。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、検出プロセスが実行される期間が１／３０秒以下とされる。人の視覚の時間分解能は概ね１／３０秒とされる。したがって、本実施形態における車両用前照灯１によれば、検出プロセスの期間が１／３０秒以下とされることで残像効果が生じ得、検出光路ＯＰＥに偏向されたことを運転者等が認識し難くなるため、安全性をより効果的に保ち得る。なお、残像効果をより効果的に生じさせるために、検出プロセスの期間を１／６０秒以下とすることがより好ましい。
（第８実施形態）
次に、本発明の第３の態様としての第８実施形態について説明する。なお、上述した第７実施形態と同一又は同等の構成要素について、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
本実施形態における車両用前照灯１は、車両の停車時から所定の期間にわたって検出プロセスが実行される点等において、光源からの光の出射が開始されてから所定の期間にわたって検出プロセスが実行される第７実施形態における車両用前照灯１と主に異なる。
図２４は、本発明の第８実施形態における車両用前照灯１を含むブロック図である。図２４に示すように、本実施形態の車両用前照灯１では、車速センサ７５が制御部７１に接続されている。
図２５は、本実施形態における制御部７１による検出プロセスの制御を示すフローチャートの一例を示す図である。本実施形態において、この検出プロセスは、例えば、１／３０秒以下の期間にわたって実行される。図２５に示すように、この検出プロセスは、ステップＳＰ２１～ＳＰ２７を含んでいる。
（ステップＳＰ２１）
本実施形態では、車両のＩＧ電源（イグニッション電源）がオンになると制御部７１が作動する。したがって、ＩＧ電源がオンされた時点が図２５のスタートとなる。まず、上述のライトスイッチがオンになると、ＥＣＵを介して、ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力する。この場合、制御部７１は、ライトスイッチがオンであると判断し、検出プロセスをステップＳＰ２２に進める。一方、ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力しない場合、制御部７１は、ステップＳＰ２１を繰り返す。
（ステップＳＰ２２）
第７実施形態の同様に、制御部７１は、ライトスイッチがオンとされた上記信号に基づいて、電源回路５９を制御して、電源回路５９から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力を供給させる。
（ステップＳＰ２３）
光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力が供給された後、車速センサ７５から速度がゼロである信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、車両が停止したと判断し、検出プロセスをステップＳＰ２４に進める。一方、速度がゼロである信号が入力しない場合、制御部７１は、車両が動いていると判断し、検出プロセスをステップＳＰ２１に戻す。
（ステップＳＰ２４）
制御部７１は、速度ゼロと判断した場合、第７実施形態と同様に、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを制御して、標準モードとは異なる電圧を位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇに印加させる。これにより、車両用前照灯１が検出モードとされる。
次に、制御部７１は、ステップＳＰ２５～ステップＳＰ２７を実行することにより、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇが不具合であるか否かを判断し、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇが不具合であると判断した場合には、警告を発生する。これらステップＳＰ２５～ステップＳＰ２７は、第７実施形態のステップＳＰ１３～ステップＳＰ１５と同様であるため、説明を省略する。
このように、本実施形態における制御部７１は、ステップＳＰ２１～ステップＳＰ２７を行うことにより、車両が停車してから所定の期間、検出プロセスを実行する。
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の停車時から所定の期間にわたって検出プロセスが実行される。こうすることで、第７実施形態と同様に、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇの不具合を効果的に検出し得る。
また、本実施形態の車両用前照灯１によれば、制御部７１が車両の停車中に検出プロセスを実行するため、走行中に検出プロセスが行われる場合に比べて、安全性が高まり得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、上記検出プロセスが行われる期間が１／３０秒以下とされる。したがって、本実施形態における車両用前照灯１によれば、上述のように残像効果が生じ得、標準光路ＯＰＳから検出光路ＯＰＥに偏向されたことを運転者等が認識し難くなる。
（第９実施形態）
次に、本発明の第３の態様としての第９実施形態について説明する。なお、上述した第７及び第８実施形態と同一又は同等の構成要素について、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
第７及び第８実施形態の車両用前照灯１では、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂがフォトダイオードなどの光量センサである例を説明したが、本実施形態の受光素子は撮像素子とされる。この点において、本実施形態の車両用前照灯１は、第７及び第８実施形態の車両用前照灯１と主に異なる。以下、このような本実施形態の車両用前照灯１について説明する。
図２６は、本実施形態に係る車両用灯具の光学系ユニット５０を図１９と同様の視点で示す図である。図２６に示すように、本実施形態の光学系ユニット５０は、第１受光素子８３Ｒと、第２受光素子８３Ｇと、第３受光素子８３Ｂと、集光レンズ１８５Ｒ，１８５Ｇ，１８５Ｂと、集光レンズ１８５Ｒを透過した第１の光ＤＬＲの像が映し出される投影面１８４Ｒと、集光レンズ１８５Ｇを透過した第２の光ＤＬＧの像が映し出される投影面１８４Ｇと、集光レンズ１８５Ｂを透過した第３の光ＤＬＢの像が映し出される投影面１８４Ｂと、を有している。本実施形態において、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂは、カメラなどの撮像装置に搭載されたＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子とされる。受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂと、集光レンズ１８５Ｒ，１８５Ｇ，１８５Ｂと、投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂとは、不図示の構成によりカバー４０に固定されている。なお、集光レンズ１８５Ｒ，１８５Ｇ，１８５Ｂは必須の構成要素ではない。
集光レンズ１８５Ｒと投影面１８４Ｒとは、第１の光ＤＬＲの検出光路ＯＰＥ上に配置される。また、集光レンズ１８５Ｇと投影面１８４Ｇとは、第２の光ＤＬＧの検出光路ＯＰＥ上に配置される。また、集光レンズ１８５Ｂと投影面１８４Ｂとは、第３の光ＤＬＢの検出光路ＯＰＥ上に配置される。
第１受光素子８３Ｒは、投影面１８４Ｒに映し出された像を撮像可能な位置に配置される。第２受光素子８３Ｇは、投影面１８４Ｇに映し出された像を撮像可能な位置に配置される。第３受光素子８３Ｂは、投影面１８４Ｂに映し出された像を撮像可能な位置に配置される。
次に、本実施形態の車両用前照灯１の制御部７１による検出プロセスについて説明する。図２７は、本実施形態における制御部７１による検出プロセスの制御フローチャートの一例を示す図である。図２７に示すように、この検出プロセスは、ステップＳＰ３１～ステップＳＰ３５を含んでおり、第７実施形態と同様に、例えば１／３０秒以下の期間で実行される。
ステップＳＰ３１は、第７実施形態のステップＳＰ１１と同様であるため、説明を省略する。
（ステップＳＰ３２）
ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、電源回路５９を制御して、電源回路５９から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力を供給させる。また、ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを制御して、素子駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂから位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇに所定の電圧を印加させる。これにより、車両用前照灯１が検出モードとされ、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの光路が検出光路ＯＰＥとされる。本実施形態において、検出モードにおける光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンは、ロービームの配光パターンＰＬが形成される配光パターンとされる。したがって、本ステップにより、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが、それぞれ集光レンズ１８５Ｒ，１８５Ｇ，１８５Ｂで集光されて、ロービームの配光パターンＰＬと概ね等しい形状の光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの像が、それぞれ投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂに映し出される。
図２８は、投影面１８４Ｒを概略的に示す正面図である。図２８に示すように、光ＤＬＲの光路が検出光路ＯＰＥとされることで、上述のように、ロービームの配光パターンＰＬと概ね等しい形状の光ＤＬＲの像が投影面１８４Ｒに映し出される。なお、図２８において、実線で示された像ＩＭは位相変調素子５４Ｒが不具合でない場合の光ＤＬＲの像を示しており、破線で示された像ＩＭａは位相変調素子５４Ｒが不具合である場合の光ＤＬＲの像を示している。
（ステップＳＰ３３）
位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない場合、投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂには、上述のように、図２８において実線で示された像ＩＭが映し出される。本ステップにおいて、撮像素子とされた受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂは、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの像ＩＭをそれぞれ撮像して、これら像ＩＭの電気信号を制御部７１に出力する。制御部７１は、この電気信号を処理して、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの像ＩＭの検知画像データを生成する。
本実施形態において、記憶部７６には、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない場合に投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂに映し出される光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの画像データが、基準画像データとして予め格納されている。制御部７１は、検知画像データを生成すると、基準画像データを記憶部７６から読み出し、検知画像データと基準画像データとを比較する。この画像比較は、既知の方法を用いて行うことができる。本実施形態では、検知画像データ及び基準画像データをそれぞれ２次元座標に対応付けた上で、検知画像データの任意の特徴点が、当該特徴点に対応する基準画像データの特徴点からどの程度離れているかに基づいて、両画像の一致を判断する。互いに対応する特徴点同士の離間距離が所定の範囲内にある場合、制御部７１は、両画像が一致すると推定する。この場合、制御部７１は、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンが変化していないと判断し、その結果、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でないと判断する。一方、上記離間距離が所定の範囲を超えている場合、制御部７１は、両画像が不一致であると推定する。この場合、制御部７１は、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの少なくとも１つの配光パターンが変化していると判断し、その結果、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの少なくとも１つが不具合であると判断する。
上述した検知画像データが位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない場合に生成されたデータであると、上記離間距離が所定の範囲内にある。したがって、制御部７１は、これら検知画像データと基準画像データが一致すると推定する。この場合、制御部７１は、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンが変化していないと判断し、また、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でないと判断する。その結果、制御部７１は、検出プロセスをステップＳＰ３５に進める。
一方、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合であると、上述したように、液晶分子６６ａの配向の仕方が変化することによって光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンが崩れ、投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂに映し出される像がぼやけ得る。この場合、投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂには、例えば、図２８の像ＩＭａのように、像ＩＭに比べて広がった像が映し出され得る。したがって、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合である場合、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂは、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの像ＩＭａを撮像して、これら像ＩＭａの電気信号を制御部７１に出力する。制御部７１は、この電気信号を処理して光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢのそれぞれの像ＩＭａの検知画像データを生成する。制御部７１は、記憶部７６から基準画像データを読み出し、これら検知画像データと基準画像データとを比較する。上記離間距離が所定の範囲内にない場合、制御部７１は、検知画像データと基準画像データとが不一致であると推定する。この場合、制御部７１は、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの少なくとも１つの配光パターンが変化していると判断し、これにより、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの少なくとも１つが不具合であると判断する。その結果、制御部７１は、警告部７９に駆動信号を出力して、検出プロセスをステップＳＰ３４に進める。
次に、制御部７１は、ステップＳＰ３５及びステップＳＰ３４を実行する。これらステップＳＰ３５及びステップＳＰ３４は、第７実施形態のステップＳＰ１５及びステップＳＰ１４と同様であるため、説明を省略する。
このように、本実施形態における制御部７１は、ステップＳＰ３１～ステップＳＰ３５を行うことにより、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光の出射が開始してから所定の期間、検出プロセスを実行する。
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１によれば、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂを撮像素子から構成して検出プロセスを実行できるため、画像認識に基づいて配光パターンの変化を検出し得、配光パターンの変化の判断の精度や正確度が向上し得る。
なお、本実施形態では、第７実施形態の受光素子を光量センサから撮像素子に変更した例を説明したが、第８実施形態の受光素子を光量センサから撮像素子に変更してもよい。
また、本実施形態では、投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂに映し出される像がロービームの配光パターンＰＬと概ね等しい例を説明したが、検出モードにおいて位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加される電圧を、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンがロービームの配光パターンＰＬとは異なる配光パターンになるような電圧にして、ロービームの配光パターンＰＬの像とは異なる検出モード用の像が映し出されるようにしてもよい。このような検出モード用の像として、例えば、図２９に示すような市松模様状の像ＩＰが挙げられる。この像ＩＰは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でない場合に投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂに映し出される像である。この場合において、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合になると、市松模様の外縁がぼやけて、例えば、図３０に示すような像ＩＰａのような像が投影面１８４Ｒ，１８４Ｇ，１８４Ｂに映し出され得る。像ＩＰと像ＩＰａとを比較する場合、像ＩＰの外縁は直線状に規定されているため、上記ステップＳＰ３３において、像ＩＰの外縁に対する像ＩＰａの歪みを容易に算出し得る。したがって、ロービームの配光パターンＰＬの像を映し出す場合に比べて、画像比較の正確度や精度がより高まり得る。なお、このように配光パターンが像ＩＰとなるような電圧を印加する場合において、検出プロセスの期間を１／３０秒以下にすれば、上述の残像効果が生じて、配光パターンが変更されたことを運転者等に認識させにくくし得る。
（第１０実施形態）
次に、本発明の第３の態様としての第１０実施形態について説明する。なお、上述した第７～第９実施形態と同一又は同等の構成要素について、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
第７～第９実施形態の車両用前照灯１では、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂで受光された光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンの変化が一時的に判断される例を説明したが、本実施形態の車両用前照灯１では、光源が作動している間、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂで受光された光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンの変化が常時判断される。主にこの点において、本実施形態の車両用前照灯１は、第７～第９実施形態の車両用前照灯１と異なる。以下、このような本実施形態の車両用前照灯１について説明する。
図３１は、本実施形態に係る車両用灯具の光学系ユニット５０を図１９と同様の視点で示す図である。図３１に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、前後方向において第１位相変調素子５４Ｒと第１光学素子５５ｆとの間に配置された第１分光部５８１Ｒと、上下方向において第２位相変調素子５４Ｇと第１光学素子５５ｆとの間に配置された第２分光部５８１Ｇと、上下方向において第３位相変調素子５４Ｂと第２光学素子５５ｓとの間に配置された第３分光部５８１Ｂと、を有している。本実施形態では、これら分光部５８１Ｒ，５８１Ｇ，５８１Ｂは、例えば、９９％の光を透過し、１％の光を反射するように構成されたハーフミラーとされる。
第１分光部５８１Ｒは、前後方向及び上下方向において略４５°傾斜した状態でカバー４０に固定されている。第２分光部５８１Ｇは、前後方向及び上下方向において第１分光部５８１Ｒと反対方向に略４５°傾斜した状態でカバー４０に固定されている。第３分光部５８１Ｂは、前後方向及び上下方向において第１分光部５８１Ｒと同一方向に略４５°傾斜した状態でカバー４０に固定されている。
第１分光部５８１Ｒの上方には、フォトダイオードから構成される第１受光素子８３Ｒが配置されており、第２分光部５８１Ｇの後方には、フォトダイオードから構成される第２受光素子８３Ｇが配置されており、第３分光部５８１Ｂの前方には、フォトダイオードから構成される第３受光素子８３Ｂが配置されている。
また、本実施形態において、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢがロービームの配光パターンＰＬとなるような３次元構造を有する回折格子とされる。
このような構成において、光源５２Ｒから光が出射すると、この光はコリメートレンズ５３Ｒでコリメートされた後、位相変調素子５４Ｒに入射する。位相変調素子５４Ｒに入射した光は、位相変調素子５４Ｒの３次元構造を透過することによってロービームの配光パターンＰＬとなり、第１の光ＤＬＲとして前方に出射する。また、光源５２Ｇ，５２Ｂから光が出射すると、これらの光はコリメートレンズ５３Ｇ，５３Ｂでコリメートされた後、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂに入射する。位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂに入射した光は、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂの３次元構造を透過することによって、ロービームの配光パターンＰＬとなる。こうして、光ＤＬＧ，ＤＬＢがそれぞれ上方に出射する。
第１の光ＤＬＲは、前方に配置された第１分光部５８１Ｒに入射する。これにより、光ＤＬＲの大部分が第１分光部５８１Ｒを透過して前方に出射し、光ＤＬＲの残りの一部が第１分光部５８１Ｒで反射して上方に伝搬する。こうして、第１の光ＤＬＲの一部が、標準光路ＯＰＳから検出光路ＯＰＥに分光される。第２の光ＤＬＧは、上方に配置された第２分光部５８１Ｇに入射する。これにより、光ＤＬＧの大部分が第２分光部５８１Ｇを透過して上方に出射し、光ＤＬＧの残りの一部が第２分光部５８１Ｇで反射して後方に伝搬する。こうして、第２の光ＤＬＧの一部が、標準光路ＯＰＳから検出光路ＯＰＥに分光される。第３の光ＤＬＢは、上方に配置された第３分光部５８１Ｂに入射する。これにより、光ＤＬＢの大部分が第３分光部５８１Ｂを透過して上方に出射し、光ＤＬＢの残りの一部が第３分光部５８１Ｂで反射して前方に伝搬する。こうして、光ＤＬＢの一部が、標準光路ＯＰＳから検出光路ＯＰＥに分光される。
分光部５８１Ｒ，５８１Ｇ，５８１Ｂを透過した大部分の光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、合成光学系５５で合成されて第２合成光ＬＳ２となり、ロービームが形成される。
一方、光ＤＬＲの上記一部は、光源５２Ｒが作動している間、検出光路ＯＰＥを伝搬して、上方に配置された受光素子８３Ｒに入射し続ける。また、光ＤＬＧの上記一部は、光源５２Ｇが作動している間、検出光路ＯＰＥを伝搬して、後方に配置された受光素子８３Ｇに入射し続ける。また、光ＤＬＢの上記一部は、光源５２Ｂが作動している間、検出光路ＯＰＥを伝搬して、前方に配置された受光素子８３Ｂに入射し続ける。
以下、このような車両用前照灯１の検出プロセスについて説明する。図３２は、本実施形態における制御部７１の制御フローチャートの一例を示す図である。図３２に示すように、本実施形態における検出プロセスは、ステップＳ４１～ステップＳ４４を含んでいる。
（ステップＳＰ４１）
本ステップは第７実施形態のステップＳＰ１１と同様とされる。このため、詳細な説明を省略する。
（ステップＳＰ４２）
ライトスイッチがオンとされた信号が制御部７１に入力すると、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂをオンにする。これにより、上述のように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射する光の大部分が開口４０Ｈを介して外部に出射する。一方、上記光の一部は、分光部５８１Ｒ，５８１Ｇ，５８１Ｂで分光され、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの作動中、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに入射し続ける。その結果、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂが作動している間、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂから検知電圧値データが制御部７１に入力し続ける。
（ステップＳＰ４３）
回折格子から構成される位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが、高温化したり、製造時に規格からずれたりすること等によって設計時とは異なる形状とされ、不具合であると、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに入射する光は、設計時とは異なる回折をする。その結果、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射すると、これら光は、設計時とは異なる配光パターンとなり得る。この場合、上述したように、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂに入射する光の光量が変化して、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂから生じる電圧が変化し得る。このため、本ステップにおいても、第７実施形態のステップＳＰ１３と同様に、制御部７１は、検知電圧値データと上記基準値データとの差の絶対値が所定の範囲内にあるか否かを判断する。上記絶対値が所定の範囲内にある場合、制御部７１は、配光パターンが変化しておらず、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合でないと判断する。その結果、制御部７１は、検出プロセスをステップＳＰ４１に戻す。
一方、上記絶対値が所定の範囲内にない場合、制御部７１は、配光パターンが変化していると判断し、また、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合であると判断する。その結果、制御部７１は、警告部７９に駆動信号を出力して、検出プロセスをステップＳＰ４４に進める。
（ステップＳＰ４４）
制御部７１から警告部７９に上記駆動信号が入力すると、警告部７９は、当該駆動信号に基づいて警告を発する。制御部７１は、警告部７９に警告を発生させると、検出プロセスをステップＳＰ４１に戻す。
このように、本実施形態における制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂがオンの間、上記検出プロセスを繰り返して、配向パターンが所定の配光パターンであるか常時判断する。
以上説明したように、本実施形態における車両用前照灯１では、制御部７１が、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂがオンの間、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂで受光された光の配光パターンが所定の配光パターンであるか常時判断する。このため、運転者等は、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合になったことをオンタイムで把握し得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが回折格子とされるため、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加される電圧を調整するステップが不要である。したがって、検出プロセスのためのアルゴリズムの構築が容易になり得る。
また、本実施形態における車両用前照灯１では、標準光路ＯＰＳから検出光路ＯＰＥへの偏向が分光部により行われる。このため、本実施形態における車両用前照灯１によれば、第７～第９実施形態のように位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの液晶分子６６ａの配向パターンを変えて光路を偏向する場合に比べて、光路をより大きく偏向し得る。このため、本実施形態における車両用前照灯１によれば、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂで光路を偏向する場合に比べて、標準光路ＯＰＳからより離れた位置に受光面や受光素子を配置し得る。したがって、本実施形態における車両用前照灯１によれば、標準光路ＯＰＳを伝搬する光が受光面や受光素子に照射されることがより効果的に抑制され得、配光パターンの崩れをより効果的に抑制し得る。
なお、本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが回折格子である例を説明したが、第７～第９実施形態と同様に、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを、出射する光の配光パターンを所定の配光パターンから変更し得るＬＣＯＳ等の位相変調素子としてもよい。また、本実施形態において位相変調素子をＬＣＯＳとする場合、例えば、位相変調素子から出射する光の一部の成分が検出光路ＯＰＥを伝搬し、当該光の他の成分が標準光路ＯＰＳＥを伝搬するように位相変調素子の上記液晶層の屈折率を変更することによって、配向パターンが所定の配光パターンであるか常時判断し得る。
（第１１実施形態）
次に、本発明の第３の態様としての第１１実施形態について説明する。第７～第１０実施形態では、受光素子が検出光路ＯＰＥを伝搬する光を受光する例を説明したが、本実施形態の受光素子は、標準光路ＯＰＳを伝搬する光を受光する。この点において、本実施形態の車両用前照灯１は、第７～第１０実施形態の車両用前照灯１と異なる。以下、このような車両用前照灯１について説明する。
図３３は、本実施形態における車両用灯具を図１と同様の視点で示す図である。図３３に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、灯室Ｒ内に配置されたカメラ６８３を有している。カメラ６８３は、カバー４０の外部に配置されており、不図示の構成により筐体１０に固定されている。カメラ６８３は、受光素子であるＣＭＯＳやＣＣＤを有しており、この受光素子が標準光路ＯＰＳを伝搬する光を受光するように配置される。例えば、この受光素子は、車検等の検査の際に車両用前照灯１の前方に投影面が配置された場合に、標準光路ＯＰＳで外部に出射して当該投影面に映し出された像を撮像する。本実施形態の制御部７１は、例えば、第９実施形態のステップＳＰ３３と同様にして、この投影面に映し出された像の相違を判断する。こうすることで、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが不具合になっているか否か、あるいは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが歩留り品等により不具合であるか否か等を検出し得る。
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１によれば、標準光路ＯＰＳを伝搬する光を受光素子が受光するように構成されるため、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの不具合を検出するために光路を検出光路ＯＰＥに偏向する必要がなくなり得る。
なお、本実施形態において、制御部７１は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂがオンの間、受光素子で受光された光の配光パターンが所定の配光パターンであるかを常時判断してもよく、一時的に判断してもよい。
以上、本発明の第３の態様について、第７～第１１実施形態を例に説明したが、本発明の第３の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、第７実施形態では、検出プロセスを作動するタイミングを光源始動時とし、第８実施形態では、当該タイミングを停車時とした。しかし、制御部７１が、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂがオンの間、受光素子８３Ｒ，８３Ｇ，８３Ｂで検知された配光パターンを一時的に判断する場合、この判断のタイミングは特に限定されない。例えば、車両の走行中に配光パターンの変化を検出してもよい。この場合、検出プロセスの期間を１／３０秒以下とすれば、上述のように残像効果が生じ得、走行中に光路が偏向された違和感を、運転者等に認識されなくし得る。
また、第７～第９実施形態では、制御部７１が、光源がオンの間、受光素子で受光された光の配光パターンが所定の配光パターンであるか一時的に判断する例として、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４ＢがＬＣＯＳである場合を説明した。しかし、第７～第９実施形態において、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを回折格子としてもよい。この場合、標準光路ＯＰＳ上に分光部を設けて、光の一部を検出光路ＯＰＥに分光した上、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂが作動している間の所定の時点で、分光された光のデータに基づいて制御部７１が配光パターンの変化を判断してもよい。こうすることで、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが回折格子である場合でも、配光パターンの変化を一時的に判断し得る。
また、第７～第９実施形態では、屈折率を変更可能な位相変調素子としてＬＣＯＳを用いた例を説明したが、屈折率を変更可能なその他の位相変調素子を用いてもよい。例えば、このような他の位相変調素子としてＧＬＶを挙げ得る。
また、第７、第８、及び第１０実施形態では、光量センサとしてフォトダイオードを用いた例を説明したが、例えば、他の光量センサとしてサーミスタ等を用いてもよい。
また、第７～第１０実施形態において、撮像素子と光量センサとの双方を設けてもよい。例えば、光源５２Ｒ，５２Ｇから出射する光を撮像素子が受光し、光源５２Ｂから出射する光を光量センサが受光するように構成してもよい。
また、第７～第１１実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの全てに対して不具合を判断する例を説明したが、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの１つ又は２つについて不具合を判断するようにしてもよい。この場合、不具合の判断対象が減るため、検出プロセスを簡易にし得る。
また、第７～第１１実施形態では、車両用前照灯１が複数の光源を有している例を説明したが、光源は１つ以上あればよい。ただし、互いに異なる波長の光を出射する光源を複数設けることで、所望の色の光を生成し得る。
また、第７～第１１実施形態では、車両用灯具としての車両用前照灯１はロービームを照射するものとされたが、本発明の第３の態様としての車両用灯具は特に限定されない。例えば、第３の態様としての他の実施形態における車両用灯具は、図２２において破線で示す領域、すなわち、ロービームが照射される領域よりも上方の領域に、ロービームよりも強度の低い光を照射するように構成されてもよい。このような低強度の光は、例えば標識認識用の光ＯＨＳとされる。この場合、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光に標識認識用の光ＯＨＳが含まれていることが好ましい。また、このような実施形態では、ロービームと標識認識用の光ＯＨＳとで夜間照明用の配光パターンが形成されると理解することができる。なお、ここでいう「夜間」とは、単に「夜間」という意味に限定されず、トンネル等の暗所を含むものとする。また、第３の態様としての他の別の実施形態における車両用灯具は、図３４に示すようなハイビームを照射するように構成されてもよい。なお、図３４において、ハイビームの配光パターンＰＨは太線で示されており、直線Ｓは水平線を表している。このハイビームの配光パターンＰＨにおいて、領域ＰＨＡ１は光強度が強い領域であり、ＰＨＡ２はＰＨＡ１よりも光強度が低い領域である。また、第３の態様としてのさらに別の実施形態では、本発明の第３の態様における車両用灯具を、画像を構成する光を出射するものとして適用してもよい。このような場合、車両用灯具から出射する光の方向や、該車両における車両用灯具の取り付け位置は特に限定されない。
本発明の第１の態様によれば、小型化しつつ進行方向の視認性を向上し得る車両用前照灯が提供され、本発明の第２の態様によれば、違和感を覚えることを抑制し得る車両用前照灯が提供され、本発明の第３の態様によれば、位相変調素子の不具合を検出し得る車両用灯具が提供され、自動車等の分野において利用可能である。

Claims (27)

  1. 光源と、
    変更可能な位相変調パターンで前記光源から出射する光を回折し、前記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンの光を出射する位相変調素子と、
    制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを維持しつつ当該所定の配光パターンの光の出射方向を変える
    ことを特徴とする車両用前照灯。
  2. 前記位相変調素子から出射する光が透過する投影レンズを更に備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
  3. 前記制御部は、車両のピッチ方向の傾斜角に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記出射方向を上下方向に変える
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
  4. 前記制御部は、車両の速度に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記出射方向を上下方向に変える
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  5. 前記制御部は、車両の操舵角に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記出射方向を左右方向に変える
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  6. 前記制御部は、前記出射方向を変える際に、前記出射方向が変えられる前の前記所定の配光パターンにおける前記出射方向が変えられた前記所定の配光パターンと重ならない領域内に、前記所定の配光パターンの光と異なる光が照射されるように前記位相変調パターンを調節し、
    前記領域内に照射される光の明るさは、前記出射方向が変えられる前の前記所定の配光パターンにおける前記領域の明るさよりも暗い
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  7. 前記出射方向は徐々に変えられる
    ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  8. 光源と、
    変更可能な位相変調パターンで前記光源から出射する光を回折し、前記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンの光を出射する位相変調素子と、
    制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンの外形を連続的に変化させて前記所定の配光パターンと外形が異なる配光パターンにする
    ことを特徴とする車両用前照灯。
  9. 前記制御部は、車両の速度に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを当該所定の配光パターンよりも小さい配光パターンにする
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両用前照灯。
  10. 前記制御部は、車両の速度が所定値以上になる場合に前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを当該所定の配光パターンよりも小さい配光パターンにする
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両用前照灯。
  11. 前記所定の配光パターンよりも小さい配光パターンの外形は、前記所定の配光パターンの外形と相似形である
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用前照灯。
  12. 前記制御部は、車両のターンスイッチからの信号に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを左右方向に広げられた配光パターンにする
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両用前照灯。
  13. 前記制御部は、車両の操舵角に応じて前記位相変調パターンを調節し、前記所定の配光パターンを左右方向に広げられた配光パターンにする
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両用前照灯。
  14. 光を出射する光源と、
    前記光を回折して所定の配光パターンとする位相変調素子と、
    前記位相変調素子で回折された前記光の一部を受光する受光素子と、
    制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記光の一部を受光した前記受光素子からの信号に基づいて、前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるかを判断する
    ことを特徴とする車両用灯具。
  15. 前記受光素子は、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路を伝搬する前記光を受光する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の車両用灯具。
  16. 前記位相変調素子は、前記位相変調素子から出射する前記光の少なくとも一部を、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路に偏向する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の車両用灯具。
  17. 前記位相変調素子から出射する前記光の一部を、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路に分光する分光部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１５に記載の車両用灯具。
  18. 前記受光素子は、前記光の像を撮像する撮像素子とされる
    ことを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載に車両用灯具。
  19. 前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路上に配置される投影面をさらに備え、
    前記撮像素子は、前記投影面に映し出された前記光の像を撮像する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の車両用灯具。
  20. 前記位相変調素子は、当該位相変調素子から出射する前記光の配光パターンを、前記所定の配光パターンとは異なる配光パターンに変更する
    ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の車両用灯具。
  21. 前記受光素子は、前記位相変調素子から前記車両用灯具の外部に出射する光の光路とは異なる光路上に配置される光量センサとされる
    ことを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項に記載の車両用灯具。
  22. 前記制御部は、前記光源がオンの間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか常時判断する
    ことを特徴とする請求項１４から２１のいずれか１項に記載の車両用灯具。
  23. 前記制御部は、前記光源がオンの間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか一時的に判断する
    ことを特徴とする請求項１４から２１のいずれか１項に記載の車両用灯具。
  24. 前記制御部は、前記光源からの前記光の出射が開始されてから所定の期間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか判断する
    ことを特徴とする請求項２３に記載の車両用灯具。
  25. 前記制御部は、前記光源を搭載する車両が停車している間の所定の期間、前記受光素子で受光された前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるか判断する
    ことを特徴とする請求項２３に記載の車両用灯具。
  26. 前記制御部は、前記光の配光パターンが前記所定の配光パターンであるかを１／３０秒以下の期間で判断する
    ことを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
  27. 前記位相変調素子は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされる
    ことを特徴とする請求項１６又は２０に記載の車両用灯具。


JP2020572301A 2019-02-15 2020-02-13 車両用前照灯、及び車両用灯具 Active JP7403482B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019025938 2019-02-15
JP2019025938 2019-02-15
JP2019028922 2019-02-20
JP2019028922 2019-02-20
JP2019028921 2019-02-20
JP2019028921 2019-02-20
PCT/JP2020/005486 WO2020166650A1 (ja) 2019-02-15 2020-02-13 車両用前照灯、及び車両用灯具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020166650A1 JPWO2020166650A1 (ja) 2021-12-09
JP7403482B2 true JP7403482B2 (ja) 2023-12-22

Family

ID=72045568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020572301A Active JP7403482B2 (ja) 2019-02-15 2020-02-13 車両用前照灯、及び車両用灯具

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7403482B2 (ja)
WO (1) WO2020166650A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004210130A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Ichikoh Ind Ltd 車両用デジタル照明装置、車両用デジタル表示装置、情報表示方法
JP2009042372A (ja) 2007-08-07 2009-02-26 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び投射装置
JP2017505555A (ja) 2013-10-20 2017-02-16 エムティティ イノベーション インコーポレイテッドＭｔｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 光照射野プロジェクタおよび方法
WO2018198760A1 (ja) 2017-04-28 2018-11-01 株式会社小糸製作所 車両用照明灯具、及び車両用前照灯

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004210130A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Ichikoh Ind Ltd 車両用デジタル照明装置、車両用デジタル表示装置、情報表示方法
JP2009042372A (ja) 2007-08-07 2009-02-26 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び投射装置
JP2017505555A (ja) 2013-10-20 2017-02-16 エムティティ イノベーション インコーポレイテッドＭｔｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 光照射野プロジェクタおよび方法
WO2018198760A1 (ja) 2017-04-28 2018-11-01 株式会社小糸製作所 車両用照明灯具、及び車両用前照灯

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020166650A1 (ja) 2021-12-09
WO2020166650A1 (ja) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7203932B2 (ja) 画像投射装置および画像投射方法
US10228654B2 (en) Lighting device for headlights with a phase modulator
CN108343925B (zh) 车辆大灯
US7150552B2 (en) Vehicle headlight
KR102674556B1 (ko) 차량용 픽셀라이트 헤드램프
WO2015190437A1 (ja) 光投射装置および車載用前照灯
WO2016147486A1 (ja) 投写型表示装置及び投写表示方法
US10323812B2 (en) Intelligent automotive headlamp module with combined functions
CN110805876B (zh) 车辆用前照灯
US9042022B2 (en) Display arrangement for a motor vehicle, with an imager and an image splitter
TW202212731A (zh) 汽車外部照明裝置
WO2021200701A1 (ja) 車両用前照灯
WO2016047686A1 (ja) 車載用照明装置
JP7403482B2 (ja) 車両用前照灯、及び車両用灯具
CN115899609A (zh) 具有空间光调制器的自适应光源
CN210128316U (zh) 车辆用前照灯
JP2005071731A (ja) 光制御装置
CN210141553U (zh) 车辆用前照灯
CN112368510B (zh) 车辆用灯具
WO2024105899A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置および乗り物
US20240110685A1 (en) Vehicle headlamps
KR101928139B1 (ko) 헤드업 디스플레이 장치
WO2019230664A1 (ja) 車両用灯具
JP2020044999A (ja) 車両用灯具
CN114545627A (zh) 亮度调整系统、显示系统

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7403482

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150