WO2021095156A1 - 前照灯装置 - Google Patents

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WO2021095156A1
WO2021095156A1 PCT/JP2019/044499 JP2019044499W WO2021095156A1 WO 2021095156 A1 WO2021095156 A1 WO 2021095156A1 JP 2019044499 W JP2019044499 W JP 2019044499W WO 2021095156 A1 WO2021095156 A1 WO 2021095156A1
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WO
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light
unit
light receiving
headlight device
optical
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PCT/JP2019/044499
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勝重 諏訪
律也 大嶋
宗晴 桑田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F21S41/663—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources

Definitions

  • the present invention relates to a headlight device.
  • Patent Document 1 Before controlling the light distribution pattern of the light emitted from the lamp unit, for example, ADB (Adaptive Driving Beam) control, in order to prevent dazzling the driver of another vehicle located in the light emitting direction.
  • a lighting device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the light distribution pattern is switched so that the target region is irradiated with light and the other regions are not irradiated with light based on the image captured by the camera.
  • Patent Document 1 the camera is arranged at a position different from the lamp unit of the headlight device. That is, in Patent Document 1, the optical axis of the lamp unit and the optical axis of the camera are different. Therefore, in Patent Document 1, the distance at which the field of view of the camera and the irradiation region of the light distribution pattern of the light emitted by the lamp unit coincide with each other is limited. Therefore, it is necessary to calibrate the field of view of the camera and the irradiation area of the light distribution pattern.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and includes a field of view (that is, a field of view of a sensor) for detecting another vehicle located in the light emitting direction and an irradiation region of a light distribution pattern. It is an object of the present invention to provide a headlight device that suppresses the occurrence of deviation and improves the accuracy of controlling the light distribution pattern based on the sensor information that is the detection result.
  • the headlight device includes a light source unit that emits first light, a first optical unit that changes the light distribution pattern of the incident first light, and an incident second light.
  • the light receiving unit for detecting the above, the second optical unit that projects the light distribution pattern in a predetermined projection direction, and the incident light that travels in the direction opposite to the projection direction is incident, and the first light.
  • a third optical unit that emits toward the second optical unit and emits the incident light that has passed through the second optical unit as the second light toward the light receiving unit, and the third optical unit. It has a fourth optical unit that collects the second light emitted from the unit and directs it toward the light receiving unit, and includes the light source unit, the first optical unit, and the second optical unit.
  • a part of the optical axis of the projection optical system coincides with a part of the optical axis of the imaging optical system including the second optical unit, the fourth optical unit, and the light receiving unit, and the second optical axis in the light receiving unit.
  • the light distribution pattern is controlled based on the light detection result of 2.
  • a lighting device can be provided.
  • FIG. 1 It is a side view which shows schematic the main structure of the headlight device which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a top view which shows typically the main structure of the headlight device which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the light source part shown in FIGS. 1 and 2. It is a figure which shows the structure of the light receiving part shown in FIGS. 1 and 2. It is a figure which shows an example of the plurality of light distribution patterns corresponding to each of the plurality of light emitting surfaces shown in FIG. (A) It is a figure which shows an example of the light distribution pattern of the 1st light projected on a virtual projection plane.
  • FIG. It is a figure which shows another example of the light distribution pattern of the 1st light projected on a virtual projection plane. It is a functional block diagram which shows schematic structure of the headlight device which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the control content of the control part shown in FIG. It is a figure which shows one light receiving surface among the plurality of light receiving surfaces shown in FIG. 4, and the irradiation region of the first light emitted from one light emitting surface among the plurality of light emitting surfaces shown in FIG. ..
  • A It is a side view which shows an example of a light distribution change lens.
  • (B) It is a top view which shows an example of a light distribution change lens.
  • (A) It is a figure which shows the structure of the light source part of the headlight device which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • (A) It is a figure which shows the structure of the light source part of the headlight device which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • (B) In the headlight device according to the third embodiment, it is a figure which shows the light receiving part and a plurality of irradiation regions of the first light emitted from the plurality of light emitting surfaces shown in FIG. 14 (A). It is a side view which shows schematic the main structure of the headlight device which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • the headlight device is, for example, a vehicle headlight device.
  • the vehicle is, for example, a motorcycle, a tricycle, a motorcycle, or the like.
  • the irradiation state of the light emitted from the headlight device according to the embodiment is a high beam indicating the irradiation state of the light for traveling
  • the light emitted by the high beam has a light distribution pattern having a wider range and higher illuminance than the light emitted by the low beam indicating the irradiation state of the passing light. Therefore, when the light is emitted from the headlight device by the high beam, the visibility of the driver of the vehicle equipped with the headlight device is satisfactorily secured. However, when the light is emitted by the high beam, it may dazzle the drivers of the preceding vehicle and the oncoming vehicle.
  • control for adjusting the light distribution pattern for example, ADB control is performed.
  • the light distribution pattern of the light emitted by the high beam is adjusted so that the target area (for example, the area excluding the preceding vehicle and the oncoming vehicle) becomes the light irradiation area.
  • the drawings show the coordinate axes of the XYZ Cartesian coordinate system to facilitate understanding of the description.
  • the X-axis is a coordinate axis parallel to the left-right direction of the vehicle. That is, the X-axis direction is the width direction of the vehicle. When facing the front of the vehicle, the left direction is the ⁇ X axis direction and the right direction is the + X axis direction.
  • the Y-axis is a coordinate axis parallel to the vertical direction of the vehicle.
  • the upward direction of the vehicle is the + Y-axis direction
  • the downward direction of the vehicle is the ⁇ Y-axis direction. That is, the + Y-axis side of the vehicle is the empty side, and the ⁇ Y-axis side is the road surface side.
  • the Z axis is a coordinate axis orthogonal to the X axis and the Y axis.
  • the Z-axis direction is the traveling direction of the vehicle. In the following description, the "+ Z-axis direction" is also referred to as "forward".
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a main configuration of the headlight device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a main configuration of the headlight device 100 according to the first embodiment.
  • the headlight device 100 is also referred to as a headlight module 100a.
  • the headlight device 100 includes a light source unit 1, a first optical unit 2, a second optical unit 3, a light receiving unit 4, and a third optical unit 5. It has a fourth optical unit 6.
  • the headlight device 100 is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the light source unit 1 shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 is a view of the light source unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the + Z axis side.
  • the light source unit 1 may include a plurality of light emitting elements 10.
  • the light emitting element 10 is a solid-state light source.
  • a solid light source is a directional light source.
  • the solid light source is, for example, a semiconductor light source.
  • the light emitting element 10 is a light emitting diode.
  • the solid-state light source may be an organic electroluminescence light source, or may be a light source that emits light by irradiating a phosphor coated on a plane with excitation light.
  • the light source unit 1 includes a plurality of light emitting surfaces 11.
  • the plurality of light emitting surfaces 11 include N light emitting surfaces 11 arranged in a predetermined arrangement direction. In FIG. 3, N is 5. N may be an integer of 2 or more.
  • the arrangement direction of the plurality of light emitting surfaces 11 is the X-axis direction.
  • the plurality of light emitting surfaces 11 arranged in the X-axis direction are also referred to as 11a, 11b, 11c, 11d, and 11e. Further, in the example shown in FIG. 3, the plurality of light emitting surfaces 11 are linearly arranged in a row.
  • the number of light emitting surfaces 11 included in the light source unit 1 may be one.
  • the light source unit 1 may be provided with a configuration for adjusting light distribution, such as a movable light-shielding plate (not shown).
  • the light emitting surface 11 has a rectangular shape, for example.
  • the length of the side 111 extending in the X-axis direction is equal to the length of the side 112 extending in the Y-axis direction. That is, in FIG. 3, the light emitting surface 11 has a square shape.
  • the light emitting surface 11 is not limited to a square shape and a rectangular shape.
  • the first optical unit 2 is located on the emission direction side (in this example, the + Z axis side) where the light source unit 1 emits the light L0.
  • Light L0 is incident on the first optical unit 2.
  • the first optical unit 2 changes the light distribution pattern of the incident light L0.
  • the first optical unit 2 is, for example, a light distribution changing lens 20.
  • the first optical unit 2 may be configured by a reflection mirror.
  • the light distribution changing lens 20 is, for example, a lens having a positive power.
  • the light distribution changing lens 20 is, for example, a convex lens. However, a concave lens may be used as the light distribution changing lens 20.
  • the light distribution changing lens 20 is made of, for example, a transparent resin or the like. In FIGS. 1 and 2, the light distribution changing lens 20 is composed of one lens.
  • the light distribution changing lens 20 may be a lens group composed of a plurality of lenses.
  • the optical axis of the light source unit 1 is indicated by C1.
  • the optical axis of the light distribution changing lens 20 is indicated by C2.
  • the optical axis C1 and the optical axis C2 are located on the same straight line, for example. That is, the optical axis C1 and the optical axis C2 coincide with each other.
  • the optical axis C1 of the light source unit 1 and the optical axis C2 of the light distribution changing lens 20 do not necessarily have to be located on the same straight line, and the light source unit 1 is at least at a position on the Z axis of the light distribution changing lens 20.
  • the light distribution changing lens 20 may have a rotationally asymmetrical shape.
  • An example of the light distribution changing lens 20 will be described later with reference to FIGS. 10 (A) and 10 (B) and FIGS. 11 (A) and 11 (B).
  • the light L0 which is the first light emitted from the light distribution changing lens 20
  • the light L1 travels in the + Z axis direction, passes through the beam splitter 50, and then enters the projection lens 30.
  • the second optical unit 3 projects the light distribution pattern of the light L1 formed by the light distribution changing lens 20 in a predetermined projection direction (that is, the + Z axis direction) (hereinafter, also referred to as “projection”).
  • the second optical unit 3 is, for example, a projection lens 30.
  • the second optical unit 3 may be composed of a reflection mirror or a combination of a reflection mirror and a lens.
  • the projection lens 30 is arranged on the + Z axis side of the light source unit 1 and the light distribution changing lens 20. In the Z-axis direction, the distance from the light source unit 1 to the projection lens 30 is, for example, 50 mm or less.
  • the light L1 incident on the projection lens 30 passes through the projection lens 30 and is emitted toward a predetermined irradiation region in front of the projection lens 30.
  • the "predetermined irradiation region” may be a predetermined region on the irradiation surface 90 arranged on the + Z axis side (projection direction side) of the projection lens 30.
  • the irradiation surface 90 is a virtual projection surface on which the light distribution pattern of the light L1 changed by the light distribution changing lens 20 is projected.
  • the position where the irradiation surface 90 is arranged is the position where the illuminance or the luminous intensity of the headlight device 100 is measured.
  • the position for measuring the illuminance or the luminous intensity of the headlight device is predetermined in the road traffic regulations and the like.
  • the measurement position of the luminous intensity of the headlight device defined by UNECE is a position 25 m away from the light source of the headlight device, and the luminous intensity measured by JIS (Japanese Industrial Standards).
  • the irradiation surface 90 is arranged at a position 25 m away from the light source unit 1 of the headlight device 100 in the + Z axis direction.
  • the light distribution pattern of the light L1 projected on the irradiation surface 90 is referred to as D.
  • the projection lens 30 projects the light distribution pattern D of the light L1 onto the irradiation surface 90.
  • the projection lens 30 is, for example, a lens having a positive power.
  • the projection lens 30 is composed of one lens.
  • the projection lens 30 may be a lens group composed of a plurality of lenses. However, when the projection lens 30 is a lens group, the light utilization efficiency decreases as the number of lenses increases. Therefore, it is desirable that the projection lens 30 is composed of one or two lenses.
  • the projection lens 30 is made of, for example, a transparent resin or the like.
  • the optical axis of the projection lens 30 is indicated by C3.
  • the projection lens 30 may have a rotationally symmetric shape with the optical axis C3 as the rotation axis.
  • the optical axis C1 and the optical axis C3 of the light source unit 1 are located on the same straight line. That is, the optical axis C1 and the optical axis C3 coincide with each other.
  • the optical axis C2 and the optical axis C3 of the light distribution changing lens 20 are located on the same straight line. That is, the optical axis C2 and the optical axis C3 coincide with each other.
  • the incident light L2 traveling in the direction opposite to the projection direction ( ⁇ Z axis direction) is incident on the projection lens 30.
  • the incident light L2 passes through the projection lens 30, is reflected by the beam splitter 50, and then enters the light receiving unit 4 as light L3.
  • the light receiving unit 4 is arranged between the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30 in the Z-axis direction.
  • the light receiving unit 4 is a photodetector unit that detects light L3, which is the second light emitted from a predetermined light receiving region in front of the light receiving unit 4 and incident through the projection lens 30.
  • the light L3 is the detection light detected by the light receiving unit 4.
  • the "predetermined light receiving region” may be a predetermined region existing on the + Z axis side (projection direction side) of the projection lens 30.
  • the predetermined light receiving region may be, for example, a region including at least the above-mentioned “predetermined irradiation region”.
  • the light L3 may be the light emitted from the object.
  • the light L3 may be light emitted from the headlight of the oncoming vehicle.
  • the light L3 may be the light emitted from the tail light of the preceding vehicle.
  • the light L3 may be the light L1 reflected by the object. ..
  • the object to be the light emitting point of the light L3 can be an arbitrary object (road surface, oncoming vehicle, preceding vehicle, pedestrian, etc.) located on the + Z axis side of the projection lens 30.
  • the light L3 is limited to the light emitted from another object (that is, the light L3 to the light L1). It is also possible to exclude the reflected light of.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the light receiving unit 4 shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a view of the light receiving portion 4 shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the ⁇ Y axis side.
  • the light receiving unit 4 may include a plurality of light receiving elements 40.
  • the light receiving element 40 is, for example, a semiconductor element that converts the energy of the received light into an electric signal.
  • the light receiving element 40 is, for example, a photodiode, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, or the like.
  • the light receiving unit 4 may be a line sensor including a plurality of light receiving elements 40.
  • the surface of the light receiving element 40 on the ⁇ Y axis side is referred to as a light receiving surface 41.
  • the light receiving unit 4 includes a plurality of light receiving surfaces 41 arranged in the X-axis direction.
  • the plurality of light receiving surfaces 41 arranged in the X-axis direction are also referred to as 41a, 41b, 41c, 41d, 41e.
  • the plurality of light receiving surfaces 41 include M light receiving surfaces 41 arranged in a direction corresponding to the arrangement direction of the plurality of light emitting surfaces 11.
  • the "direction corresponding to the arrangement direction of the plurality of light emitting surfaces 11" is a direction parallel to the arrangement direction of the plurality of light emitting surfaces 11 and a direction inclined rather than parallel to the arrangement direction of the plurality of light emitting surfaces 11. It means to include. In FIG.
  • the plurality of light receiving surfaces 41 are arranged in the X-axis direction parallel to the arrangement direction of the plurality of light emitting surfaces 11. Further, in FIG. 4, M is 5.
  • the number M of the plurality of light receiving surfaces 41 is equal to the number N of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. Therefore, in the first embodiment, the plurality of light receiving surfaces 41 and the plurality of light emitting surfaces 11 have a one-to-one correspondence. It is desirable that M is an integer of 2 or more.
  • the number of light receiving surfaces 41 included in the light receiving unit 4 may be one.
  • a plurality of light receiving surfaces 41 may be linearly arranged in a row.
  • the light receiving surface 41 has, for example, a rectangular shape.
  • the side 412 extending in the Z-axis direction is longer than the side 411 extending in the X-axis direction. That is, the light receiving surface 41 has a rectangular shape that is long in the Z-axis direction. This is because a margin is provided in the vertical direction (that is, the Z-axis direction) of the light receiving surface 41 so that a moving vehicle such as a vehicle in front or a pedestrian can be accurately detected.
  • the light receiving surface 41 is not limited to a rectangular shape and a rectangular shape.
  • the third optical unit 5 is an optical member arranged between the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30 in the Z-axis direction.
  • the third optical unit 5 is, for example, a beam splitter 50.
  • the third optical unit 5 may be configured by a dichroic mirror.
  • the beam splitter 50 emits the incident light L1 in the + Z axis direction.
  • the light source unit 1 is arranged on the ⁇ Z axis side of the beam splitter 50.
  • the beam splitter 50 emits the light L1 incident from the ⁇ Z axis side as illumination light in the + Z axis direction.
  • the "+ Z-axis direction" is also referred to as the "emission direction”.
  • the light receiving unit 4 is arranged on the + Y-axis side of the beam splitter 50.
  • the beam splitter 50 guides the incident light L2 incident through the projection lens 30 to the light receiving unit 4. Specifically, the beam splitter 50 emits the incident light L2 traveling in the direction opposite to the emission direction of the light L1 (that is, the ⁇ Z axis direction) as the light L3 toward the light receiving unit 4. In the first embodiment, the beam splitter 50 transmits the light L1 and emits the light L1 in the exit direction, reflects the incident light L2 and emits the light L3 toward the light receiving unit 4.
  • the beam splitter 50 has a property of transmitting light L1, that is, light transmission. Further, the beam splitter 50 includes a surface 50a that reflects the incident light L2. The angle of the surface 50a with respect to the optical axis C1 is 45 degrees. However, this angle is not limited to 45 degrees. When the incident light L2 is reflected by the surface 50a, the incident light L2 travels in the + Y-axis direction as the light L3 toward the light receiving unit 4.
  • the surface 50a reflects the incident light L2 by Fresnel reflection.
  • the surface 50a may be a surface coated with a half mirror or the like.
  • the surface 50a is a surface that reflects the incident light L2 by Fresnel reflection, the light transmission is improved as compared with the case where the surface 50a is a surface coated with a half mirror. Therefore, the light L1 is efficiently incident on the projection lens 30.
  • the fourth optical unit 6 is arranged between the beam splitter 50 and the light receiving unit 4 in the Y-axis direction.
  • Light L3 is incident on the fourth optical unit 6.
  • the fourth optical unit 6 collects the incident light L3 and directs it toward the light receiving unit 4.
  • the fourth optical unit 6 is, for example, a condenser lens 60.
  • the fourth optical unit 6 may be configured by a reflection mirror.
  • the condenser lens 60 is, for example, a lens having a positive power.
  • the condenser lens 60 is, for example, a convex lens. Since the condenser lens 60 and the projection lens 30 have positive power, the light L3 incident on the condenser lens 60 via the projection lens 30 and the beam splitter 50 is imaged on the light receiving unit 4.
  • the condenser lens 60 is a lens for forming an image of the scenery in front of the vehicle equipped with the headlight device 100 on the light receiving unit 4. Therefore, the condenser lens 60 has a power different from that of the light distribution changing lens 20.
  • the optical axis of the light receiving unit 4 is indicated by C4
  • the optical axis of the condenser lens 60 is indicated by C6.
  • the optical axis C4 and the optical axis C6 are located on the same straight line. That is, the optical axis C4 and the optical axis C6 coincide with each other.
  • the condenser lens 60 may have a rotationally symmetric shape with the optical axis C6 as the rotation axis.
  • the optical axis C6 coincides with the optical axis C3 of the projection lens 30 on the + Z axis side of the beam splitter 50.
  • the light source unit 1, the light distribution changing lens 20, and the projection lens 30 of the headlight device 100 irradiate the light L1 as illumination light toward a predetermined irradiation area in front of the vehicle equipped with the headlight device 100. It constitutes an optical system 110. Further, the projection lens 30, the condenser lens 60, and the light receiving unit 4 of the headlight device 100 constitute an imaging optical system 120 that images the front of the vehicle equipped with the headlight device 100. That is, the projection optical system 110 and the imaging optical system 120 share the projection lens 30 which is the second optical unit 3.
  • the optical axis C6 of the condenser lens 60 constituting the imaging optical system 120 coincides with the optical axis C3 of the projection lens 30 constituting the projection optical system 110 on the + Z axis side of the beam splitter 50. .. That is, a part of the optical axis of the projection optical system 110 and a part of the optical axis of the imaging optical system 120 coincide with each other.
  • the projection optical system 110 and the imaging optical system 120 a part of the optical axis is common and the projection lens 30 is shared, so that the irradiation range and the headlight of the light L1 emitted from the headlight device 100 are shared. It becomes easy to match the incident range of the incident light L2 incident on the lighting device 100, and the field of view for detecting the vehicle located in the irradiation direction of the light L1 and the irradiation range of the light distribution pattern of the light L1 are deviated. Can be suppressed.
  • the headlight device 100 described above has a configuration in which the light source unit 1 is arranged on the ⁇ Z axis side of the beam splitter 50 and the light receiving unit 4 is arranged on the + Y axis side of the beam splitter 50. Therefore, the beam splitter 50 is an optical member that transmits light L1 and emits light in the + Z-axis direction, and reflects incident light L2 and directs it toward the light receiving unit 4.
  • the beam splitter 500 is another optical member. You may.
  • the light receiving unit 4 may be arranged on the ⁇ Z axis side of the beam splitter 50, and the light source unit 1 may be arranged on the + Y axis side of the beam splitter 50. That is, the beam splitter 50 may be an optical member that reflects the light L1 and emits it in the + Z-axis direction, and transmits the incident light L2 to the light receiving unit 4.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a plurality of light distribution patterns Da to De corresponding to each of the plurality of light emitting surfaces 11a to 11e shown in FIG.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of the light distribution pattern D of the light L1.
  • the plurality of light distribution patterns Da to De shown in FIG. 5 are light distribution patterns of a plurality of light L0 emitted from each of the plurality of light emitting surfaces 11a to 11e.
  • the light distribution pattern Da is a light distribution pattern of light emitted from the light emitting surface 11a.
  • the plurality of light distribution patterns Da to De before being incident on the light distribution changing lens 20 are, for example, square shapes similar to the shapes of the plurality of light emitting surfaces 11a to 11e.
  • a rectangular shape also referred to as "molding”
  • the light distribution pattern D of the light L1 is formed and projected onto the irradiation surface 90.
  • FIG. 5 shows the simulation results before the plurality of light distribution patterns Da to De are combined by the light distribution changing lens 20.
  • FIG. 6A is a diagram showing a simulation result of a light distribution pattern D projected on the irradiation surface 90 when all of the plurality of light emitting surfaces 11a to 11e shown in FIG. 3 are lit.
  • the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 and the plurality of light receiving surfaces 41 shown in FIG. 4 correspond to each other.
  • a plurality of regions in which a plurality of light distribution patterns Da to De are projected on the irradiation surface 90 and a plurality of detection regions of the light L3 detected by the plurality of light receiving surfaces 41 correspond to each other. That is, the light L3 (shown in FIG. 1) incident on the plurality of light receiving surfaces 41 has a plurality of regions in which the plurality of light distribution patterns Da to De (shown in FIG. 6A) are projected onto the irradiation surface 90. Emit from.
  • the light receiving surfaces 41a, 41b, 41c, 41d, 41e are incidents emitted from positions where the light distribution patterns Da, Db, Dc, Dd, and De overlap with the projected positions.
  • Each light that is, a part of the incident light L2 is detected.
  • Each of the plurality of light receiving surfaces 41a to 41e outputs a detection result (for example, a detection signal corresponding to the detected light) to the control unit 7 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the detection result may be, for example, a signal indicating the amount of received light, or a flag indicating whether or not the amount of received light received is received by a predetermined threshold value T1 or more.
  • the detection result is only the above example.
  • control unit 7 turns off the light emitting surface 11 corresponding to the light receiving surface 41 that has detected light having a light receiving amount equal to or higher than a predetermined threshold value T1 among the plurality of light emitting surfaces 11, and turns off the other light emitting surfaces 11. Controls the lighting.
  • FIG. 6B is a diagram showing another example of the light distribution pattern D of the light L1.
  • FIG. 6B is a simulation result of the light distribution pattern D projected on the irradiation surface 90 when the four light emitting surfaces 11a, 11b, 11d, and 11e shown in FIG. 3 are lit. That is, in FIG. 6B, the light emitting surface 11c is turned off.
  • the light distribution pattern D shown in FIG. 6B has a first light distribution pattern D1 and a second light distribution pattern D2.
  • the first light distribution pattern D1 is a light distribution pattern formed by synthesizing the light distribution pattern Da and the light distribution pattern Db.
  • the second light distribution pattern D2 is a light distribution pattern formed by synthesizing the light distribution pattern Dd and the light distribution pattern De. That is, in FIG. 6B, the light distribution pattern Dc shown in FIG. 6A is not projected on the irradiation surface 90.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the headlight device 100.
  • the headlight device 100 may have a control unit 7 connected to a light source unit 1 and a light receiving unit 4.
  • the control unit 7 causes the light source unit 1 to adjust the light distribution pattern of the light L1 based on the detection signal corresponding to the light L3 detected by the light receiving unit 4.
  • the detection signal output from the light receiving unit 4 is a signal corresponding to the amount of light received by the light L3 detected by the light receiving unit 4.
  • the control unit 7 controls the light emission of the plurality of light emitting surfaces 11 based on the signals corresponding to the light receiving amounts of the light L3 detected on each of the plurality of light receiving surfaces 41, thereby providing the light source unit 1 with a light distribution pattern. Let it be adjusted.
  • the light source unit 1 includes a drive circuit (not shown) as a light source drive unit that drives the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. For example, when each of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 is turned on and off, the light source unit 1 emits light L0, which is the first light.
  • a unit capable of controlling the amount of light emission (including turning on and off) independently of each other may be referred to as a "control unit".
  • a light emitting surface 11 and a light emitting element 10 corresponding thereto are illustrated.
  • the control unit and the light emitting surface 11 do not necessarily have to coincide with each other.
  • a plurality of control units it is possible for a plurality of control units to share one optical surface. Even when the boundary of such a light emitting surface is not clear, when a plurality of units capable of independently controlling the amount of light emitted are provided, it is considered that the plurality of light emitting surfaces 11 are provided. In such a case, the expression "plurality of light emitting surfaces 11" may be read as "a plurality of control units that emit light by one or more light emitting surfaces included in the light source unit 1."
  • a unit capable of detecting the amount of light received (including determining the presence or absence of light reception) independently of each other may be referred to as a "detection unit".
  • a detection unit a light receiving surface 41 and a light receiving element 40 corresponding thereto are illustrated as shown in FIG. 4 described later.
  • the detection unit and the light receiving surface 41 do not necessarily have to match.
  • the expression "plurality of light receiving surfaces 41" may be read as "a plurality of detection units that receive light from one or more light receiving surfaces included in the light receiving unit 4."
  • the control unit 7 causes the light source unit 1 to adjust the light distribution pattern by controlling to change the light emission amount of each of the plurality of light emitting surfaces 11.
  • the control for changing the light emission amount of each of the plurality of light emitting surfaces 11 is not only the control for continuously or stepwise changing the light emission amount of each of the plurality of light emitting surfaces 11, but also the control of the plurality of light emitting surfaces 11. It also includes control to turn on and off each. In the following description, a control in which the control unit 7 turns on and off each of the plurality of light emitting surfaces 11 will be described as an example.
  • the control unit 7 includes a threshold value determination unit 71 and a light source control unit 72.
  • a detection signal output from the light receiving unit 4 is input to the threshold value determination unit 71.
  • the detection signal output from the light receiving unit 4 includes a plurality of signals output from the plurality of light receiving surfaces 41 (shown in FIG. 4) corresponding to the light L3.
  • the threshold value determination unit 71 determines whether or not the intensity of the light L3 detected by the light receiving unit 4 is equal to or higher than a predetermined threshold value based on a plurality of signals output from the plurality of light receiving surfaces 41.
  • the threshold value is set based on the configuration of the optical system of the headlight device 100, the specifications of the light receiving unit 4, and the like.
  • the threshold value is set based on, for example, the amount of light emitted from another vehicle existing at a predetermined distance (for example, 100 m) in the + Z axis direction from the headlight device 100.
  • the threshold value determination unit 71 determines whether or not the intensity of the light L3 detected by the light receiving unit 4 is equal to or greater than the threshold value during the extinguishing time when the light source unit 1 is off. Further, the threshold value determination unit 71 determines whether or not the intensity of the light L3 detected on each of the plurality of light receiving surfaces 41 is equal to or greater than the threshold value.
  • the threshold value determination unit 71 determines that the intensity of the light L3 detected on at least one light receiving surface 41 among the plurality of light receiving surfaces 41 is equal to or higher than the threshold value, the threshold value determination unit 71 outputs a signal indicating the determination result to the light source control unit 72. ..
  • the light source control unit 72 controls to turn on and off each of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 based on the signal output from the threshold value determination unit 71. Specifically, the light source control unit 72 turns off the light emitting surface 11 corresponding to the light receiving surface 41 on which the light L3 having an intensity equal to or higher than a predetermined threshold value is incident among the plurality of light emitting surfaces 11, and other The light emitting surface 11 of the above is controlled to be turned on.
  • the light source control unit 72 controls the light source unit 1 so that the light source unit 1 lights up for a predetermined lighting time and periodically repeats the operation of turning off the light source unit 1 for a lighting time shorter than the lighting time.
  • control unit 7 does not have to have the threshold value determination unit 71.
  • control unit 7 may perform control to continuously reduce the light emission amount of the light source unit 1 or control to turn off the light source unit 1 based on the light reception amount of the light L3 detected by the light receiving unit 4. Good.
  • the control unit 7 is, for example, a control circuit composed of a semiconductor integrated circuit.
  • the control unit 7 may be configured by a processor that executes a program stored in the memory.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the control contents of the control unit 7.
  • a method of controlling the light emission of the plurality of light emitting surfaces 11 (shown in FIG. 3) by the control unit 7 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • a loop process is performed in which the processes from steps S1 to S4 are repeated.
  • step S1 it is determined whether or not each of the plurality of light receiving surfaces 41 has received light (step S1).
  • step S1 when it is determined that each of the plurality of light receiving surfaces 41 does not receive the light L3, that is, when there is no preceding vehicle, oncoming vehicle, or the like in front of the light receiving surface 41, the control unit 7 emits light. Control is performed to turn on all of the surface 11 (step S2). At this time, the light distribution pattern D shown in FIG. 6A is projected onto the irradiation surface 90.
  • step S1 when it is determined that at least one light receiving surface 41 among the plurality of light receiving surfaces 41 has received the light L3, that is, when a preceding vehicle or an oncoming vehicle exists in front of the light receiving surface 41, the light receiving surface 41 It is determined whether or not the received amount of the light L3 detected in step 2 is equal to or greater than the threshold value (step S3). If it is determined in step S3 that the amount of received light is less than the threshold value, the process returns to step S1.
  • step S3 When it is determined in step S3 that the light receiving amount is equal to or greater than the threshold value, the control unit 7 detects the light receiving surface 41 that has detected the light L3 having the light receiving amount equal to or greater than the threshold value among the plurality of light emitting surfaces 11. Control is performed to turn off 11 (step S4). For example, when it is determined that the light receiving amount of the light L3 detected on the light receiving surface 41c is equal to or more than the threshold value among the plurality of light receiving surfaces 41a to 41e shown in FIG. 4, the plurality of light emitting surfaces 11a to 11a shown in FIG.
  • the light emitting surface 11c corresponding to the light receiving surface 41c is turned off, and the other light emitting surfaces 11a, 11b, 11d, 11e are continuously turned on.
  • the light distribution pattern D shown in FIG. 6B is projected onto the irradiation surface 90. In this way, the light distribution pattern D is controlled based on the detection result in the light receiving unit 4.
  • the control unit 7 may perform control for adjusting the light distribution pattern when a predetermined condition is satisfied.
  • the threshold value determination unit 71 determines whether the number of times the intensity of the light L3 incident on the light receiving unit 4 becomes equal to or higher than a predetermined threshold value becomes equal to or higher than a predetermined reference number within a predetermined time. It may be determined whether or not.
  • the "predetermined time” is set to a time of 1 second or less. This is because if the predetermined time is too long, the vehicle equipped with the headlight device 100 is too close to the distance of another vehicle (for example, an oncoming vehicle) and the light distribution pattern cannot be changed appropriately.
  • FIG. 9 shows one of the plurality of light receiving surfaces 41a shown in FIG. 4 and one of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 in the headlight device 100 according to the first embodiment. It is a figure which shows the irradiation region R20 of the light emitted from the light emitting surface 11a.
  • the light receiving surface is used to explain the correspondence between the light receiving surface and the irradiation region of the light L1.
  • the irradiation region R20 is superimposed on the above.
  • X is used as a new coordinate system in order to facilitate understanding of the description of the light receiving portion.
  • 1 Y 1 Z 1 Cartesian coordinate system is used.
  • the X 1 Y 1 Z 1 Cartesian coordinate system is a coordinate system in which the XYZ Cartesian coordinate system is viewed from the ⁇ Y axis side.
  • X 1 axis is the same as the X-axis.
  • Z 1 axis is parallel to the Y axis.
  • the light receiving region of one of the light receiving surfaces 41 shown in FIG. 4 is referred to as R10.
  • the irradiation region of the light L1 emitted from one of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 is referred to as R20.
  • the irradiation region R20 includes a first irradiation region R21 which is a central region of the irradiation region R20 and a second irradiation region R22 which is an annular region outside the first irradiation region R21.
  • the first irradiation region R21 is an irradiation region to which light having a predetermined threshold value T2 or more (that is, light intensity) is irradiated.
  • the second irradiation region R22 is an irradiation region to which light having a light amount (that is, light intensity) less than the threshold value T2 is irradiated.
  • both the first irradiation region R21 and the second irradiation region R22 have an elliptical shape that is long in the Y-axis direction.
  • Length A of the Z 1 axial sides of the light receiving surface 41a is greater than the major diameter C match or major axis C of the first irradiation region R21 of the elliptical shape.
  • the light receiving region R10 of the light receiving surface 41a has a first light receiving region R11 and a second light receiving region R12.
  • the first light receiving region R11 is a region corresponding to the irradiation region R20.
  • the first light receiving region R11 is a region for detecting light L3 (shown in FIG. 1) emitted from a region overlapping the irradiation region R20.
  • the second light receiving region R12 is arranged at a position adjacent to the first light receiving region R11 in the Z uniaxial direction. As shown in FIG. 9, the light receiving region R10 may have two second light receiving regions R12. The light receiving region R10 may have one second light receiving region R12. By receiving region R10 has a second light receiving region R12, the size of the light receiving region R10, in Z 1 axial direction, greater than the size of the irradiation region R20. In other words, the size of the light receiving surface 41a, in the Z 1 axial direction, greater than the size of the irradiation region R20.
  • each of the plurality of light receiving surfaces 41 is larger than the size of the irradiation region R20, but the light receiving surface 41 of at least one of the plurality of light receiving surfaces 41 The size may be larger than the size of the irradiation region R20.
  • the second light receiving area R12 is a light receiving area that does not correspond to the irradiation area R20. That is, the light receiving region R10 of the light receiving surface 41a may include a region other than the region corresponding to the irradiation region R20 of the light L1 emitted by the light emitting surface 11a constituting the control unit corresponding to the light receiving surface 41a. Light emitted from the outside of the irradiation region R20 is incident on the second light receiving region R12. Specifically, light emitted from the outside in the vertical direction of the irradiation region R20 is incident on the second light receiving region R12.
  • the light receiving unit 4 displays a signal corresponding to the light detected in the first light receiving region R11 and a signal corresponding to the light detected in the second light receiving region R12 in the control unit 7 (FIGS. 1 and 2). ).
  • the control unit 7 causes the light source unit 1 (shown in FIGS. 1 and 2) to adjust the light distribution pattern based on the signal corresponding to the light detected in the first light receiving region R11. Further, the control unit 7 uses a light source based on the prediction signal corresponding to the light detected in the second light receiving region R12 before the light L3 having a light amount equal to or higher than the threshold value T1 is incident on the first light receiving region R11.
  • the light distribution pattern can be adjusted by the unit 1.
  • two second light receiving regions R12 are shown in FIG. 9, the second light receiving region R12 may be one or three or more.
  • FIG. 10A is a side view showing an example of the light distribution changing lens 20.
  • FIG. 10B is a plan view showing an example of the light distribution changing lens 20.
  • the light distribution changing lens 20 is, for example, a toroidal lens.
  • the shape of the surface 20a shown in FIG. 10A in the Y-axis direction is a convex curve having a curvature in the Y-axis direction.
  • the shape of the surface 20b shown in FIG. 10B in the X-axis direction is a convex curve having a curvature in the X-axis direction.
  • the light distribution changing lens 20 has a positive power in the X-axis direction and a positive power in the Y-axis direction.
  • the curvature of the surface 20a in the Y-axis direction is larger than the curvature of the surface 20b in the X-axis direction. That is, the positive power in the Y-axis direction is greater than the positive power in the X-axis direction.
  • the power is the refractive power.
  • the light L0 emitted from the light source unit 1 is incident on the light distribution changing lens 20.
  • the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 are lit, when the light L0 is incident on the light distribution changing lens 20, the plurality of light distributions are caused by the positive power of the light distribution changing lens 20 in the X-axis direction.
  • the patterns Da to De (shown in FIG. 5) are arranged in the X-axis direction on the irradiation surface 90.
  • each shape of the plurality of light distribution patterns Da to De becomes a rectangular shape obtained by extending the square shape of the light emitting surface 11 in the Y-axis direction by the positive power of the light distribution changing lens 20 in the Y-axis direction. That is, the light distribution pattern of the light L0 from each light emitting surface 11 before being incident on the light distribution changing lens 20 is rectangular, but the light distribution pattern after passing through the light distribution changing lens 20 is the Y axis. It is a rectangular shape that is long in the direction.
  • the plurality of light distribution patterns Da to De projected on the irradiation surface 90 have more blurring at the ends in the Y-axis direction than at the ends in the X-axis direction. That is, the boundary line at the end of each of the light distribution patterns Da to De in the Y-axis direction is unclear.
  • the toroidal lens includes a cylindrical lens.
  • FIG. 11A is a side view showing a cylindrical lens which is another example of a toroidal lens.
  • FIG. 11B is a plan view showing a cylindrical lens which is another example of a toroidal lens.
  • the shape of the surface 20a shown in FIG. 11A in the Y-axis direction is a convex curve having a curvature in the Y-axis direction.
  • the shape of the surface 20b shown in FIG. 11B in the X-axis direction is a straight line having no curvature in the X-axis direction. Therefore, the light distribution changing lens 20 shown in FIGS.
  • the light distribution changing lens 20 may be, for example, a free-form curved lens as long as it can form a light distribution pattern in which the aspect ratio of the light emitting surface 11 of the light source unit 1 is extended in the Y-axis direction.
  • the light distribution changing lens 20 may be a free-curved lens having different curvatures in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the above example is an example for forming the light distribution pattern of the light emitted by the light source unit 1 having the plurality of light emitting surfaces 11 arranged in the Z-axis direction into the light distribution shape required for the vehicle lamp. This does not apply when there is one light emitting surface 11 or when a plurality of light emitting surfaces 11 are arranged in the Y-axis direction. Further, as will be described later, this does not apply to the case where the projection lens 30 is used for stretching.
  • the lens that changes the light distribution pattern of the light L0 is not limited to the light distribution changing lens 20, and may be the projection lens 30 shown in FIGS. 1 and 2. That is, the projection lens 30 may be a toroidal lens as shown in FIGS. 10A and 10B, 11A and 11B, or a free-form curved lens. Further, even if both the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30 are toroidal lenses or free-form surface lenses as shown in FIGS. 10A and 10B and 11A and 11B. Good.
  • the curvature of the projection lens 30 is different between the X-axis direction and the Y-axis direction
  • the curvature of the condenser lens 60 is different between the X-axis direction and the Y-axis direction
  • the X-axis and the Y-axis of the projection lens 30 are different.
  • the change in curvature also referred to as “different”
  • may be absorbed also referred to as "invalidation”
  • the projection lens 30 projects the light distribution pattern D (shown in FIGS. 6A and 6B) changed by the light distribution changing lens 20 onto the irradiation surface 90 shown in FIG.
  • F1 the combined focal point of the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30 in the X-axis direction
  • F2 the focal point on the light receiving portion 4 side
  • the composite focal point F1 is a focal point on the ⁇ Z axis side of the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30. As shown in FIG.
  • the position of the composite focal point F1 in the Z-axis direction overlaps with the position of the light source unit 1 in the Z-axis direction.
  • the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30 are arranged so that the position of the synthetic focus F1 in the X-axis direction and the position of the light emitting surface 11 of the light source unit 1 overlap in the Z-axis direction.
  • the image of the light emitting surface 11 is enlarged and projected on the virtual projection surface in the X-axis direction.
  • the position of the combined focus F1 may be a position deviated in the ⁇ Z axis direction from the position of the light emitting surface 11 of the light source unit 1.
  • the position of the composite focal point F1 may be ⁇ 2 mm or less with respect to the position of the light emitting surface 11 of the light source unit 1.
  • the virtual projection surface 90 may be a surface at a position where the light receiving unit 4 is focused. In that case, the distance on the optical axis of the imaging optical system 120 from the virtual projection surface 90 to the focal point F2 on the light receiving portion 4 side of the condenser lens 60 and the projection optical system 110 from the virtual projection surface 90 to the synthetic focus F1.
  • the distance on the optical axis is substantially the same (within an error of 1 mm).
  • an appropriate blur can be generated in the X-axis direction, particularly at the boundary of the plurality of light distribution patterns Da to De of the light L0 emitted from the plurality of light emitting surfaces 11. That is, in the light distribution pattern D formed by the plurality of light distribution patterns Da to De, the boundary between the plurality of light distribution patterns Da to De can be blurred, so that the actual projection after these are superimposed is possible. It is possible to suppress uneven illuminance in the light distribution pattern. Therefore, by appropriately setting the positions of the light distribution changing lens 20 and the projection lens 30 in the Z-axis direction, uneven illuminance can be suppressed on the light distribution pattern D projected on the irradiation surface 90.
  • the light distribution pattern D is the irradiation surface as shown in FIGS. 6A and 6B. Projected on 90. Specifically, since the light source unit 1 has an imaging relationship with respect to an arbitrary point on the irradiation surface 90, the edge of the light distribution pattern D in at least the vertical direction (that is, the Y-axis direction) is irradiated on the irradiation surface. It can be clearly projected on 90.
  • the irradiation surface 90 and the light source unit 1 do not have to be in an imaging relationship.
  • the projection optical system 110 and the imaging optical system 120 are irradiated from the headlight device 100 because a part of each other's optical axes is common and the projection lens 30 is shared. It becomes easy to match the irradiation range of the light L1 with the incident range of the incident light L2 incident on the headlight device 100, and the field of view for detecting the vehicle located in the light irradiation direction and the irradiation of the light distribution pattern It is possible to suppress the occurrence of deviation from the range.
  • the projection lens 30 is shared in the projection optical system 110 and the imaging optical system 120, the design of the headlight device 100 can be improved.
  • the projection optical system 110 includes the light distribution changing lens 20
  • the imaging optical system 120 includes the condenser lens 60, so that the shape or curvature of the light distribution changing lens 20 is condensed.
  • the shape or curvature of the lens 60 it is possible to control the shape or the amount of blurring of the irradiation region of the light distribution pattern of the light L1 and the imaging region in front of the vehicle.
  • the light distribution pattern D projected on the irradiation surface 90 is X.
  • the amount of blur can be controlled in the axial direction and the Y-axis direction.
  • the edge of the light distribution pattern D in the vertical direction that is, in the Y-axis direction. Can be clearly projected onto the irradiation surface 90, and the edge in the X-axis direction becomes soft.
  • the light distribution pattern D can be accurately controlled in the X-axis direction (for example, the irradiation area to be extinguished can be accurately extinguished), and the light L1 including blurring can be irradiated in a wide range in the Y-axis direction. it can.
  • the driver of the vehicle equipped with the headlight device 100 notices the existence of another vehicle at an early stage, and then another vehicle. You can recognize that the vehicle gradually appears clearly.
  • a plurality of detection units (a plurality of light receiving surfaces 41) and a plurality of control units (a plurality of light emitting surfaces 11 in the first embodiment) have a one-to-one correspondence.
  • the control unit 7 controls the light emission of each of the plurality of light emitting surfaces 11 based on the signal output from the light receiving surface 41 corresponding to each of the plurality of light emitting surfaces 11 of the plurality of light receiving surfaces 41. This causes the light source unit 1 to adjust the light distribution pattern. As a result, the target region is appropriately irradiated with the light L1, so that the driver of the vehicle equipped with the headlight device 100 has a good field of view.
  • the headlight device 100 when the light distribution pattern of the light L1 is adjusted by turning on and off each of the plurality of light emitting surfaces 11 in the light source unit 1, the light distribution pattern is changed by a simple configuration. Can be adjusted.
  • the threshold value determination unit 71 determines whether or not the amount of light L3 received by the plurality of light receiving surfaces 41 is equal to or greater than the threshold value T1 when all of the plurality of light emitting surfaces 11 are turned off. Since the detection signal output from the light receiving unit 4 to the threshold value determination unit 71 does not include the detection signal corresponding to the light L1, the determination accuracy of the threshold value determination unit 71 is improved. Therefore, the control unit 7 can cause the light source unit 1 to accurately adjust the light distribution pattern of the light L1. Further, the control unit 7 makes the lighting time of the light source unit 1 longer than the extinguishing time, so that the irradiation amount of the light L1 can be sufficiently increased.
  • the headlamp apparatus 100 the Z 1 axial direction, the light receiving region R10 of the light receiving surface 41, when larger than the irradiation region R20 of the light L1 is light-receiving portion 4, the other in the illumination area of the light L1
  • a prediction signal indicating that the vehicle is approaching can be output to the control unit 7.
  • the control unit 7 can appropriately switch the light distribution pattern at an early stage by using the prediction signal.
  • the headlight device 100 since the image pickup optical system 120 of the headlight device 100 has a light receiving unit 4 including a light receiving element 40, the headlight device is compared with the case where the image pickup optical system has a camera.
  • the device 100 can be miniaturized.
  • the configuration of the light receiving unit 4 described in the first embodiment may be another configuration.
  • the light receiving surface 41 of the light receiving unit 4 of the first embodiment may have another shape.
  • FIG. 12A shows a part of the light receiving unit 14 and one of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 in the headlight device according to the modified example of the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the irradiation region R20 of the light emitted from 11a.
  • FIG. 12A the same or corresponding components as those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 9, and the description thereof will be omitted.
  • the length A of the Z 1 axial sides of the light receiving surface 141a of the light receiving portion 14 is the same size as the diameter C of the first irradiation region R21 of the elliptical shape.
  • the number M of the plurality of light receiving surfaces 41 may be larger than the number N of the plurality of light emitting surfaces 11.
  • the number M of the plurality of light receiving surfaces 41 may be Q times the number N of the plurality of light emitting surfaces 11 (Q is an integer of 2 or more).
  • FIG. 12B shows a part of the light receiving unit 24 and one light emitting surface 11a of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. 3 in the headlight device according to another modification of the first embodiment. It is a figure which shows the irradiation area R20 of the light emitted from.
  • FIG. 12B the same or corresponding components as those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 9, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 12B describes an example in which the number M of the plurality of light receiving surfaces 241 is twice the number N of the plurality of light emitting surfaces 11 shown in FIG. As shown in FIG. 12B, two light receiving surfaces 241a and 241b adjacent to each other among the plurality of light receiving surfaces 241 correspond to one irradiation region R20. That is, in FIG. 12B, the two light receiving surfaces 241a and 241b correspond to one light emitting surface 11.
  • the configurations of the light receiving units 14 and 24 can be simplified.
  • the modified example of the first embodiment is the same as the example shown in FIGS. 1 to 11.
  • Embodiment 2 In the first embodiment, an example is described in which all of the plurality of light receiving surfaces 41 included in the light receiving unit 4 correspond to each other with the plurality of light emitting surfaces 11. However, not all of the light receiving surfaces included in the light receiving unit need to correspond to each other with the plurality of light emitting surfaces.
  • FIG. 13A is a diagram showing a configuration of a light source unit 21 of the headlight device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B shows the light receiving unit 34 and the plurality of irradiation regions R20 of the light emitted from the plurality of light emitting surfaces 211 shown in FIG. 13A in the headlight device according to the second embodiment. It is a figure.
  • the same or corresponding components as those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 9, and the description thereof will be omitted.
  • the light receiving region formed by the plurality of first light receiving surfaces 342 and the second light receiving surface 343 is R1
  • the projection lens 30 shown in FIG. 1 is formed from the plurality of light emitting surfaces 211.
  • the irradiation region of the light L1 irradiated through the light L1 is referred to as R2.
  • the light source unit 21 includes a plurality of light emitting surfaces 211 (7 in FIG. 13 (A)) arranged in the X-axis direction. Light is emitted from each of the plurality of light emitting surfaces 211.
  • the number of the plurality of light receiving surfaces 341 is nine, which is larger than the number of the plurality of light emitting surfaces 311 shown in FIG. 13 (A).
  • the plurality of light receiving surfaces 341 include a plurality of first light receiving surfaces 342 and a plurality of second light receiving surfaces 343.
  • the plurality of first light receiving surfaces 342 are light receiving surfaces corresponding to the plurality of irradiation regions R20 of the light L1 (shown in FIG. 1). That is, the plurality of first light receiving surfaces 342 correspond to each other with the plurality of light emitting surfaces 211 shown in FIG. 13 (A).
  • the second light receiving surface 343 is located adjacent to the outside of the first light receiving surface 342 (on the right side in FIG. 13B) located at the end on the + X 1- axis side of the plurality of first light receiving surfaces 342. (in FIG. 13 (B), left side) and a first inner than the light receiving surface 342 located on the -X 1 shaft side is disposed at a position adjacent to the. Since the light receiving portion 34 includes the second light receiving surface 343, the size of the light receiving region R1 is larger than the size of the irradiation region R2.
  • the plurality of second light receiving surfaces 343 are light receiving surfaces that do not correspond to the plurality of irradiation regions R20 of the light L1 (shown in FIG. 1). That is, the plurality of second light receiving surfaces 343 do not correspond to the plurality of light emitting surfaces 211 shown in FIG. 13 (A).
  • Light emitted from the outside of the irradiation region of the light L1 is incident on the second light receiving surface 343.
  • light emitted from the outside in the left-right direction of the irradiation region R2 of the light L1 is incident on the second light receiving surface 343. That is, light emitted from a region wider than the irradiation region R2 of the light L1 is incident on the second light receiving surface 343 as incident light.
  • the signal corresponding to the light detected on the second light receiving surface 343 is a prediction signal that predicts the light that will be incident on the first light receiving surface 342.
  • the light receiving unit 34 displays a signal corresponding to the light detected on the first light receiving surface 342 and a signal corresponding to the light detected on the second light receiving surface 343 by the control unit 7 (FIGS. 1 and 2). ).
  • the control unit 7 causes the light source unit 21 (shown in FIG. 13A) to adjust the light distribution pattern based on the signal corresponding to the light detected on the first light receiving surface 342.
  • the control unit 7 is a light source unit before light having a light amount equal to or higher than the threshold value T1 is incident on the first light receiving surface 342 based on the prediction signal corresponding to the light detected on the second light receiving surface 343. 21 can adjust the light distribution pattern.
  • two second light receiving surfaces 343 are shown in FIG.
  • the number of the second light receiving surfaces 343 may be one or three or more.
  • the light receiving unit 34 has P first light receiving surfaces 342 corresponding to the plurality of control units (in the second embodiment, the plurality of light emitting surfaces 211) and at least one not corresponding to the plurality of control units. It suffices to have a second light receiving surface 343.
  • P is an integer of 2 or more.
  • the control unit 7 applies a light distribution pattern to the light source unit 21 before light having a light amount equal to or higher than the threshold value T1 is incident on the first light receiving surface 342 based on the prediction signal output from the light receiving unit 34. It can be adjusted. Therefore, in the headlight device according to the second embodiment, the control unit 7 can cause the light source unit 1 to adjust an appropriate light distribution pattern at an early stage.
  • the headlight device according to the second embodiment is the same as the headlight device 100 according to the first embodiment.
  • Embodiment 3 In the first embodiment, an example in which a plurality of light emitting surfaces 11 are linearly arranged in a row in the light source unit 1 will be described. However, the plurality of light emitting surfaces may be arranged in a matrix of J (J is an integer of 2 or more) in the Y-axis direction and N (N is an integer of 2 or more) in the X-axis direction.
  • FIG. 14A is a diagram showing a configuration of a light source unit 31 of the headlight device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B shows the light receiving unit 44 and the plurality of irradiation regions R20 of the light emitted from the plurality of light emitting surfaces 311 shown in FIG. 14A in the headlight device according to the third embodiment. It is a figure.
  • the same or corresponding components as those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 9, and the description thereof will be omitted.
  • the light source unit 31 includes a plurality of light emitting surfaces 311 arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns (2 rows and 7 columns in FIG. 14 (A)).
  • the light receiving unit 44 includes a plurality of light receiving surfaces 441.
  • One of the plurality of light receiving surfaces 441 is a light receiving surface 441 corresponding to two irradiation regions R20 arranged in the Y-axis direction. That is, one light receiving surface 441 corresponds to two light emitting surfaces 311 arranged in the Y-axis direction among the plurality of light emitting surfaces 311.
  • the plurality of light receiving surfaces 441 may correspond one-to-one with the plurality of light emitting surfaces 311. That is, the plurality of light receiving surfaces 441 may be arranged in a matrix of 2 rows and 7 columns.
  • the plurality of light emitting surfaces 311 are arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns, it is possible to irradiate the light L1 with a more appropriate light distribution pattern. it can.
  • the number of the plurality of light receiving surfaces 441 is smaller than the number of the plurality of light emitting surfaces 311. Therefore, the configuration of the light receiving unit 44 can be simplified.
  • the headlight device according to the third embodiment is the same as the headlight device according to the first embodiment.
  • Embodiment 4 In the first embodiment, an example of the headlight device 100 including one headlight module 100a has been described. However, the headlight device may include a plurality of headlight modules 100a.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the configuration of the headlight device 400 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the headlight device 400 includes a plurality of headlight modules 100a, a housing 401, and a cover 402.
  • one headlight module 100a is controlled by one control unit 7, but in FIG. 15, a plurality of headlight modules 100a may be controlled by a common control unit.
  • the housing 401 is arranged inside the vehicle body of the vehicle equipped with the headlight device 400.
  • the shape of the housing 401 is box-shaped.
  • a plurality of (three in FIG. 15) headlight modules 100a are housed inside the housing 401.
  • the shape of the housing 401 is not limited to the box shape.
  • the housing 401 may be composed of a frame or the like, and a plurality of headlight modules 100a may be fixed to the frame.
  • the plurality of headlight modules 100a are arranged in the X-axis direction.
  • the arrangement direction of the plurality of headlight modules 100a is not limited to the X-axis direction, and may be another direction.
  • the plurality of headlight modules 100a may be arranged in the Y-axis direction.
  • the plurality of headlight modules 100a are arranged in a direction inclined with respect to the Y-axis direction, a direction inclined with respect to the Z-axis direction, or a direction inclined with respect to both the Y-axis direction and the Z-axis direction. You may.
  • An appropriate arrangement of the plurality of headlight modules 100a can improve the design and function of the headlight device 400.
  • the cover 402 is arranged on the + Z axis side of the housing 401.
  • the cover 402 is arranged on the surface of the vehicle body and is exposed to the outside of the vehicle body.
  • the cover 402 is made of, for example, a transparent material.
  • each of the plurality of headlight modules 100a accurately covers the target region (for example, the region excluding the preceding vehicle and the oncoming vehicle) with the light L1. Irradiate. Therefore, the headlight device 400 can more accurately irradiate the target area with the light L1.
  • the plurality of headlight modules 100a are protected from wind, rain, dust, etc. by the cover 402.
  • the fourth embodiment is the same as the first embodiment.
  • a light source unit that emits first light and adjusts the light distribution pattern of the first light
  • a light distribution changing lens that changes the light distribution pattern adjusted by the light source unit
  • a light receiving unit that detects the incident second light
  • An optical member that emits the first light emitted from the light distribution changing lens in a predetermined emission direction, and emits incident light traveling in a direction opposite to the emission direction as the second light toward the light receiving portion.
  • a projection lens that emits the first light emitted from the optical member as illumination light in the emission direction.
  • a condensing lens that condenses the second light emitted from the optical member and directs it toward the light receiving portion.
  • the light source unit has a control unit that adjusts the light distribution pattern based on the intensity of the second light detected by the light receiving unit.
  • the light source unit includes a plurality of light emitting surfaces arranged in a predetermined first direction.
  • the light receiving unit includes a plurality of light receiving surfaces arranged in a direction corresponding to the first direction. The plurality of light emitting surfaces and the plurality of light receiving surfaces correspond to each other.
  • the control unit determines that the intensity of the second light incident on the light receiving surface corresponding to each of the plurality of light emitting surfaces among the plurality of light receiving surfaces is equal to or higher than a predetermined threshold value.
  • a headlight device that changes the light distribution pattern by controlling the light emission of each of the plurality of light emitting surfaces.
  • the plurality of light emitting surfaces are N light emitting surfaces (N is an integer of 2 or more) arranged in the first direction.
  • the plurality of light receiving surfaces are M light receiving surfaces (M is an integer of 2 or more) arranged in a direction corresponding to the first direction.
  • ⁇ Appendix 3> The headlight device according to Appendix 1 or 2, wherein the size of the light receiving region formed by the plurality of light receiving surfaces is larger than the size of the first light irradiation region.
  • M is Q times or more of N (Q is an integer of 2 or more), and one of the N light emitting surfaces and one of the M light receiving surfaces are adjacent to each other.
  • the control unit emits light from each of the N light emitting surfaces based on signals output from the Q light receiving surfaces corresponding to each of the N light emitting surfaces of the M light receiving surfaces.
  • the light distribution changing lens has a first positive power in the first direction and is different from the first positive power in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the headlight device according to any one of Supplementary note 2 to 5, which has a positive power of 2.
  • the control unit determines that the number of times the intensity of the second light detected by the light receiving unit becomes equal to or greater than the threshold value exceeds a predetermined reference number within a predetermined time.
  • the headlight device according to any one of Supplementary note 1 to 6, wherein the light source unit adjusts the light distribution pattern when the light source unit is used.
  • the control unit has the light distribution pattern on the light source unit based on the intensity of the second light detected by the light receiving unit during the extinguishing time when the light source unit is off.
  • the headlight device according to any one of Supplementary note 1 to 7, wherein the headlight device is adjusted.
  • the control unit controls the light source unit so that the light source unit lights up for a predetermined lighting time and repeats the operation of turning off the light source unit for the extinguishing time shorter than the lighting time.
  • the plurality of light emitting surfaces are J in the second direction orthogonal to the first direction (J is an integer of 2 or more) and N in the first direction (N is an integer of 2 or more). ) Are arranged in a matrix, The J light emitting surfaces arranged in the second direction of the plurality of light emitting surfaces correspond to one light receiving surface of the plurality of light receiving surfaces.
  • the control unit outputs signals from each of the plurality of light emitting surfaces arranged in a matrix from the one light receiving surface corresponding to the J light emitting surfaces arranged in the second direction.
  • the headlight device according to any one of Supplementary note 1 to 9, wherein the light source unit adjusts the light distribution pattern by controlling based on the above.
  • the optical member is a beam splitter that transmits the first light and emits it in the emitting direction, reflects the incident light and emits it as the second light toward the light receiving portion.
  • the headlight device according to any one of Appendix 1 to 10.
  • the optical member is a beam splitter that reflects the first light and emits it in the emission direction, transmits the incident light, and emits as the second light toward the light receiving portion.
  • the headlight device according to any one of Appendix 1 to 10.
  • a plurality of headlight modules are provided, and each of the plurality of headlight modules has a plurality of headlight modules.
  • the light source unit that emits the first light
  • a first optical unit that changes the light distribution pattern of the incident first light
  • a light receiving unit that detects the incident second light
  • a second optical unit that projects the light distribution pattern in a predetermined projection direction and receives incident light traveling in the direction opposite to the projection direction.
  • a third optical unit that emits the first light toward the second optical unit and emits the incident light that has passed through the second optical unit as the second light toward the light receiving unit.
  • It has a fourth optical unit that collects the second light emitted from the third optical unit and directs it toward the light receiving unit.
  • a part of the optical axis of the projection optical system including the light source unit, the first optical unit, and the second optical unit includes the second optical unit, the fourth optical unit, and the light receiving unit. Consistent with part of the optical axis of the imaging optics, including A headlight device in which the light distribution pattern is controlled based on the detection result of the second light in the light receiving unit.
  • 1,21,31 Light source unit 2 1st optical unit, 3 2nd optical unit, 4,14,24,34,44 light receiving unit, 5 3rd optical unit, 6 4th optical unit, 7 control Department, 11,211,311 light emitting surface, 20 light distribution changing lens, 41,141a, 241,341,441 light receiving surface, 60 condensing lens, 100,400 headlight device, 110 projection optical system, 120 imaging optical system , L0, L1 first light, L2 incident light, L3 second light.

Abstract

前照灯装置（１００）は、第１の光を発する光源部（１）と、入射する第１の光の配光パターンを変更する第１の光学部（２）と、入射する第２の光を検出する受光部（４）と、配光パターンを予め決められた投射方向に投射し、且つ投射方向の反対方向に進む入射光が入射する第２の光学部（３）と、第１の光を第２の光学部（３）に向けて出射し、且つ第２の光学部（３）を通過した入射光を受光部（４）に向かう第２の光として出射する第３の光学部（５）と、第３の光学部（５）から出射した第２の光を集光して受光部（４）に向ける第４の光学部（６）と、を有する。光源部（１）と第１の光学部（２）と第２の光学部（３）とを含む投射光学系（１１０）の光軸の一部は、第２の光学部（３）と第４の光学部（６）と受光部（４）とを含む撮像光学系（１２０）の光軸の一部と一致し、受光部（４）における第２の光の検出結果に基づいて、配光パターンが制御される。

Description

前照灯装置
　本発明は、前照灯装置に関する。
　光の出射方向に位置する他の車両の運転者に眩惑を与えることを防止するために、ランプユニットから出射される光の配光パターンを制御、例えば、ＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｂｅａｍ）制御を行う前照灯装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、カメラによって撮像された画像に基づいて、目標とする領域に光が照射され、他の領域に光が照射されないように配光パターンが切り替えられる。
特開２０１２－１６６６３３号公報
　しかしながら、特許文献１では、前照灯装置のランプユニットと異なる位置にカメラが配置されている。つまり、特許文献１では、ランプユニットの光軸とカメラの光軸とが異なる。よって、特許文献１では、カメラの視野とランプユニットが出射する光の配光パターンの照射領域とが一致する距離は限られる。そのため、カメラの視野と光の配光パターンの照射領域とを一致させるキャリブレーションが必要になる。また、カメラの視野と光の配光パターンの照射領域とが一致する距離以外に位置する他の車両に対してもＡＤＢ制御を行う場合、上述したカメラの視野と配光パターンの照射領域とのずれが生じるため、消灯エリアを必要以上に大きくしなければならないという課題がある。
　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光の出射方向に位置する他の車両を検出するための視野（つまり、センサの視野）と光の配光パターンの照射領域とのずれが生じることを抑制し、検出結果であるセンサ情報に基づいて光の配光パターンの制御の精度を向上させる前照灯装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る前照灯装置は、第１の光を発する光源部と、入射する前記第１の光の配光パターンを変更する第１の光学部と、入射する第２の光を検出する受光部と、前記配光パターンを予め決められた投射方向に投射し、且つ前記投射方向の反対方向に進む入射光が入射する第２の光学部と、前記第１の光を前記第２の光学部に向けて出射し、且つ前記第２の光学部を通過した前記入射光を前記受光部に向かう前記第２の光として出射する第３の光学部と、前記第３の光学部から出射した前記第２の光を集光して前記受光部に向ける第４の光学部と、を有し、前記光源部と前記第１の光学部と前記第２の光学部とを含む投射光学系の光軸の一部は、前記第２の光学部と前記第４の光学部と前記受光部とを含む撮像光学系の光軸の一部と一致し、前記受光部における前記第２の光の検出結果に基づいて、前記配光パターンが制御される。
　本発明によれば、センサの視野と光の配光パターンの照射領域とのずれが生じることを抑制し、センサ情報に基づいて照射される光の配光パターンの制御の精度を向上させる前照灯装置を提供することができる。
本発明の実施の形態１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す平面図である。 図１及び２に示される光源部の構成を示す図である。 図１及び２に示される受光部の構成を示す図である。 図３に示される複数の発光面のそれぞれに対応する複数の配光パターンの一例を示す図である。 （Ａ）仮想投影面に投影される第１の光の配光パターンの一例を示す図である。（Ｂ）仮想投影面に投影される第１の光の配光パターンの他の例を示す図である。 実施の形態１に係る前照灯装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図１に示される制御部の制御内容を示すフローチャートである。 図４に示される複数の受光面のうち１個の受光面と、図３に示される複数の発光面のうち１個の発光面から出射する第１の光の照射領域とを示す図である。 （Ａ）配光変更レンズの一例を示す側面図である。（Ｂ）配光変更レンズの一例を示す平面図である。 （Ａ）配光変更レンズの他の例を示す側面図である。（Ｂ）配光変更レンズの他の例を示す平面図である。 （Ａ）実施の形態１の変形例に係る前照灯装置において、受光部の一部と、図３に示される複数の発光面のうち１個の発光面から出射する第１の光の照射領域とを示す図である。（Ｂ）実施の形態１の他の変形例に係る前照灯装置において、受光部の一部と、図３に示される複数の発光面のうち１個の発光面から出射する第１の光の照射領域とを示す図である。 （Ａ）本発明の実施の形態２に係る前照灯装置の光源部の構成を示す図である。（Ｂ）実施の形態２に係る前照灯装置において、受光部と、図１３（Ａ）に示される複数の発光面から出射する第１の光の複数の照射領域とを示す図である。 （Ａ）本発明の実施の形態３に係る前照灯装置の光源部の構成を示す図である。（Ｂ）実施の形態３に係る前照灯装置において、受光部と、図１４（Ａ）に示される複数の発光面から出射する第１の光の複数の照射領域とを示す図である。 本発明の実施の形態４に係る前照灯装置の主要な構成を概略的に示す側面図である。
　以下に、本発明の実施の形態に係る前照灯装置を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
　実施の形態に係る前照灯装置は、例えば、車両用前照灯装置である。車両は、例えば、自動四輪車、自動三輪車、自動二輪車等である。
　以下の説明では、実施の形態に係る前照灯装置から照射される光の照射状態が走行用の光の照射状態を示すハイビームである場合を例にして説明する。ハイビームによって照射される光は、すれ違い用の光の照射状態を示すロービームによって照射される光よりも、広範囲で且つ照度の高い配光パターンを有する。そのため、光が前照灯装置からハイビームによって照射されるとき、その前照灯装置を備えた車両の運転者の視界が良好に確保される。ただし、光がハイビームによって照射されるときには、先行車及び対向車の運転者を眩惑させる可能性がある。この眩惑を防止するために、実施の形態に係る前照灯装置では、光の配光パターンを調節する制御、例えば、ＡＤＢ制御が行われる。実施の形態に係る前照灯装置では、目標とする領域（例えば、先行車及び対向車を除く領域）が光の照射領域となるように、ハイビームによって照射される光の配光パターンが調節される。
　図面には、説明の理解を容易にするためにＸＹＺ直交座標系の座標軸が示されている。Ｘ軸は、車両の左右方向に平行な座標軸である。すなわち、Ｘ軸方向は、車両の幅方向である。車両の前方を向いたときに、左方向が－Ｘ軸方向、右方向が＋Ｘ軸方向である。Ｙ軸は、車両の上下方向に平行な座標軸である。車両の上方向が＋Ｙ軸方向であり、車両の下方向が－Ｙ軸方向である。すなわち、車両の＋Ｙ軸側は空側であり、－Ｙ軸側は路面側である。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸に直交する座標軸である。Ｚ軸方向は、車両の進行方向である。以下の説明では、「＋Ｚ軸方向」を「前方」とも呼ぶ。
《実施の形態１》
〈前照灯装置の構成〉
　図１は、実施の形態１に係る前照灯装置１００の主要な構成を概略的に示す側面図である。図２は、実施の形態１に係る前照灯装置１００の主要な構成を概略的に示す平面図である。実施の形態１では、前照灯装置１００が、１つの前照灯モジュール１００ａを有する例を説明する。そのため、実施の形態１では、前照灯装置１００は、前照灯モジュール１００ａとも呼ばれる。
　図１及び２に示すように、前照灯装置１００は、光源部１と、第１の光学部２と、第２の光学部３と、受光部４と、第３の光学部５と、第４の光学部６とを有する。なお、前照灯装置１００は、図１及び２に示される構成のものに限られない。
　図３は、図１及び２に示される光源部１の構成を示す図である。図３は、図１及び２に示される光源部１を＋Ｚ軸側から見た図である。図３に示すように、光源部１は、複数の発光素子１０を含んでいてもよい。発光素子１０は、固体光源である。固体光源は、指向性を持つ光源である。固体光源は、例えば、半導体光源である。図３では、発光素子１０は、発光ダイオードである。なお、固体光源は、有機エレクトロルミネッセンス光源であってもよいし、平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射することによって発光する光源であってもよい。
　以下の説明では、発光素子１０の＋Ｚ軸側の面を、発光面１１と呼ぶ。光源部１は、複数の発光面１１を含む。複数の発光面１１は、予め決められた配列方向に配列されたＮ個の発光面１１を含む。図３では、Ｎは５である。なお、Ｎは２以上の整数であればよい。複数の発光面１１の配列方向は、Ｘ軸方向である。なお、以下の説明では、Ｘ軸方向に配列された複数の発光面１１を１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅとも表記する。また、図３に示す例では、複数の発光面１１は直線状に１列に配列されている。なお、光源部１に含まれる発光面１１は、１個であってもよい。光源部１は、可動式の遮光板（図示せず）などのような配光調節のための構成を備えてもよい。
　発光面１１は、例えば、矩形状である。図３では、発光面１１において、Ｘ軸方向に延びる辺１１１の長さは、Ｙ軸方向に延びる辺１１２の長さと等しい。つまり、図３では、発光面１１は、正方形状である。ただし、発光面１１は、正方形状及び矩形状に限られない。
　図１及び２に示されるように、第１の光学部２は、光源部１が光Ｌ０を出射する出射方向側（本例では、＋Ｚ軸側）に位置する。第１の光学部２には、光Ｌ０が入射する。第１の光学部２は、入射した光Ｌ０の配光パターンを変更する。第１の光学部２は、例えば、配光変更レンズ２０である。なお、第１の光学部２は、反射ミラーによって構成されてもよい。配光変更レンズ２０は、例えば、正のパワーを有するレンズである。
　配光変更レンズ２０は、例えば、凸レンズである。ただし、配光変更レンズ２０として凹レンズを用いてもよい。配光変更レンズ２０は、例えば、透明な樹脂等によって作製される。図１及び２では、配光変更レンズ２０は、１枚のレンズから構成されている。なお、配光変更レンズ２０は、複数のレンズからなるレンズ群であってもよい。
　図１では、光源部１の光軸はＣ１で示される。配光変更レンズ２０の光軸はＣ２で示される。光軸Ｃ１と光軸Ｃ２は、例えば、同一の直線上に位置する。すなわち、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２は、一致する。なお、光源部１の光軸Ｃ１と配光変更レンズ２０の光軸Ｃ２は必ずしも同一の直線上に位置していなくてもよく、少なくとも配光変更レンズ２０のＺ軸上の位置において光源部１が発する光Ｌ０の光軸と配光変更レンズ２０の光軸Ｃ２とが一致していればよい。配光変更レンズ２０は、回転非対称の形状を有していてもよい。配光変更レンズ２０の例は図１０（Ａ）及び（Ｂ）、図１１（Ａ）及び（Ｂ）を用いて後述される。以下の説明では、配光変更レンズ２０から出射した第１の光である光Ｌ０を光Ｌ１と表記する。光Ｌ１は＋Ｚ軸方向に進み、ビームスプリッタ５０を透過した後に投射レンズ３０に入射する。
　第２の光学部３は、配光変更レンズ２０が形成した光Ｌ１の配光パターンを予め決められた投射方向（すなわち、＋Ｚ軸方向）に投影（以下、「投射」ともいう）する。第２の光学部３は、例えば、投射レンズ３０である。なお、第２の光学部３は、反射ミラー又は反射ミラーとレンズとの組み合わせによって構成されてもよい。本例において、投射レンズ３０は、光源部１及び配光変更レンズ２０よりも＋Ｚ軸側に配置されている。Ｚ軸方向において、光源部１から投射レンズ３０までの距離は、例えば、５０ｍｍ以下である。投射レンズ３０に入射した光Ｌ１は、投射レンズ３０を透過し、前方の所定の照射領域に向けて出射される。ここで、「所定の照射領域」とは、投射レンズ３０よりも＋Ｚ軸側（投射方向側）に配置された照射面９０上の予め定められた領域であってもよい。
　照射面９０は、配光変更レンズ２０で変更された光Ｌ１の配光パターンが投影される仮想投影面である。ここでは、照射面９０が配置される位置は、前照灯装置１００の照度又は光度を計測する位置である。車両用前照灯装置において、前照灯装置の照度又は光度を計測する位置は、道路交通規則等で予め規定されている。例えば、ＵＮＥＣＥ（Ｕｎｉｔｅｄ　Ｎａｔｉｏｎｓ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｅｕｒｏｐｅ）が定める前照灯装置の光度の計測位置は、前照灯装置の光源から２５ｍ離れた位置であり、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）が定める光度の計測位置は、前照灯装置の光源から１０ｍ離れた位置である。実施の形態１では、照射面９０は、前照灯装置１００の光源部１から＋Ｚ軸方向に２５ｍ離れた位置に配置されている。以下の説明では、照射面９０に投影された光Ｌ１の配光パターンをＤと表記する。
　投射レンズ３０は、光Ｌ１の配光パターンＤを照射面９０に投射する。投射レンズ３０は、例えば、正のパワーを有するレンズである。図１及び２では、投射レンズ３０は、１枚のレンズから構成されている。なお、投射レンズ３０は、複数のレンズからなるレンズ群であってもよい。ただし、投射レンズ３０がレンズ群である場合、レンズの枚数が増加するほど、光の利用効率が低下するため、投射レンズ３０は、１枚又は２枚のレンズから構成されることが望ましい。投射レンズ３０は、例えば、透明な樹脂等によって作製される。
　図１及び２では、投射レンズ３０の光軸はＣ３で示される。投射レンズ３０は、光軸Ｃ３を回転軸とする回転対称の形状を有していてもよい。ここで、光源部１の光軸Ｃ１と光軸Ｃ３は、同一の直線上に位置する。すなわち、光軸Ｃ１と光軸Ｃ３は、一致する。また、配光変更レンズ２０の光軸Ｃ２と光軸Ｃ３は、同一の直線上に位置する。すなわち、光軸Ｃ２と光軸Ｃ３は、一致する。
　投射レンズ３０には、投射方向の反対方向（－Ｚ軸方向）に進む入射光Ｌ２が入射する。入射光Ｌ２は、投射レンズ３０を通過し、且つ、ビームスプリッタ５０で反射した後に光Ｌ３として、受光部４に入射する。
　受光部４は、Ｚ軸方向において、配光変更レンズ２０と投射レンズ３０との間に配置されている。受光部４は、前方の所定の受光領域から出射し、投射レンズ３０を介して入射する第２の光である光Ｌ３を検出する光検出部である。光Ｌ３は、受光部４によって検出される検出光である。ここで、「所定の受光領域」とは、投射レンズ３０よりも＋Ｚ軸側（投射方向側）に存在する、予め定められた領域であってもよい。所定の受光領域は、例えば、少なくとも上記「所定の照射領域」を含む領域であってもよい。例えば、投射レンズ３０よりも＋Ｚ軸側の、光Ｌ１が照射される照射領域に、光を発する物体が存在する場合、光Ｌ３は、その物体から発せられた光であってもよい。一例として、前方の所定の受光領域に対向車が存在する場合に、光Ｌ３は、その対向車の前照灯から照射される光であってもよい。また、前方の所定の受光領域に先行車が含まれる場合に、光Ｌ３は、その先行車の尾灯から照射される光であってもよい。また、例えば、投射レンズ３０よりも＋Ｚ軸側の、光Ｌ１が照射される照射領域に、光を反射する物体が存在する場合、光Ｌ３は、その物体で反射した光Ｌ１であってもよい。一例として、前方の所定の受光領域に反射材を身に着けた歩行者又は反射材が塗布された路面、ガードレール等が存在する場合に、光Ｌ３は、それら物体で反射される光であってもよい。このように、光Ｌ３の発光点とされる物体は、投射レンズ３０よりも＋Ｚ軸側に位置する任意の物体（道路の路面、対向車、先行車、及び歩行者等）でありうる。なお、後述するように、受光部４での検出タイミングを、光源部１の発光タイミングと異ならせることで、光Ｌ３を他の物体から発せられた光に限定する（すなわち、光Ｌ３から光Ｌ１の反射光を除外する）ことも可能である。
　図４は、図１及び２に示される受光部４の構成を示す図である。図４は、図１及び２に示される受光部４を－Ｙ軸側から見た図である。図４に示すように、受光部４は、複数の受光素子４０を含んでもよい。受光素子４０は、例えば、受光した光のエネルギーを電気信号に変換する半導体素子である。受光素子４０は、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｓｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等である。受光部４は、複数の受光素子４０を含むラインセンサであってもよい。以下の説明では、受光素子４０の－Ｙ軸側の面を、受光面４１と呼ぶ。
　受光部４は、Ｘ軸方向に配列された複数の受光面４１を含む。以下の説明では、Ｘ軸方向に配列された複数の受光面４１を４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅとも表記する。複数の受光面４１は、複数の発光面１１の配列方向に対応する方向に配列されたＭ個の受光面４１を含む。ここで、「複数の発光面１１の配列方向に対応する方向」とは、複数の発光面１１の配列方向に平行な方向と、複数の発光面１１の配列方向に平行ではなく傾斜した方向とを含む意味である。図４では、複数の受光面４１は、複数の発光面１１の配列方向に平行なＸ軸方向に配列されている。また、図４では、Ｍは５である。実施の形態１では、複数の受光面４１の個数Ｍは、図３に示される複数の発光面１１の個数Ｎと等しい。よって、実施の形態１では、複数の受光面４１と複数の複数の発光面１１とは、１対１に対応している。Ｍは２以上の整数であることが望ましい。なお、受光部４に含まれる受光面４１は、１個であってもよい。
　また、図４に示すように、複数の受光面４１は直線状に１列に配列されていてもよい。受光面４１は、例えば、矩形状である。図４に示す例では、受光面４１において、Ｚ軸方向に延びる辺４１２は、Ｘ軸方向に延びる辺４１１よりも長い。つまり、受光面４１は、Ｚ軸方向に長い長方形状である。これは、受光面４１の上下方向（つまり、Ｚ軸方向）に余裕をもたせることで、移動体である前方車両又は歩行者等を的確に検知するためである。ただし、受光面４１は、長方形状及び矩形状に限られない。
　図１に示すように、第３の光学部５は、Ｚ軸方向において、配光変更レンズ２０と投射レンズ３０との間に配置されている光学部材である。第３の光学部５は、例えば、ビームスプリッタ５０である。なお、第３の光学部５は、ダイクロイックミラーによって構成されてもよい。ビームスプリッタ５０は、入射した光Ｌ１を＋Ｚ軸方向に出射する。ビームスプリッタ５０よりも－Ｚ軸側に光源部１が配置されている。ビームスプリッタ５０は、－Ｚ軸側から入射した光Ｌ１を照明光として＋Ｚ軸方向に出射する。以下の説明では、「＋Ｚ軸方向」を「出射方向」とも呼ぶ。
　また、ビームスプリッタ５０よりも＋Ｙ軸側に受光部４が配置されている。ビームスプリッタ５０は、投射レンズ３０を介して入射した入射光Ｌ２を受光部４に導く。具体的には、ビームスプリッタ５０は、光Ｌ１の出射方向の反対方向（すなわち、－Ｚ軸方向）に進む入射光Ｌ２を受光部４に向かう光Ｌ３として出射する。実施の形態１では、ビームスプリッタ５０は、光Ｌ１を透過させて出射方向に出射し、入射光Ｌ２を反射させて受光部４に向かう光Ｌ３として出射する。
　図１では、ビームスプリッタ５０は、光Ｌ１を透過させる性質、すなわち光透過性を有する。また、ビームスプリッタ５０は、入射光Ｌ２を反射させる面５０ａを含む。光軸Ｃ１に対する面５０ａの角度は、４５度である。ただし、この角度は４５度に限られない。入射光Ｌ２が面５０ａで反射することによって、入射光Ｌ２は、受光部４に向かう光Ｌ３として、＋Ｙ軸方向に進む。
　実施の形態１では、面５０ａは、フレネル反射によって、入射光Ｌ２を反射させる。面５０ａは、ハーフミラーコーティング等の施された面であってもよい。面５０ａが入射光Ｌ２をフレネル反射によって反射させる面である場合は、面５０ａがハーフミラーコーティングの施された面である場合に比べて、光透過性が向上する。そのため、光Ｌ１は、投射レンズ３０に効率良く入射する。
　第４の光学部６は、Ｙ軸方向において、ビームスプリッタ５０と受光部４との間に配置されている。第４の光学部６には、光Ｌ３が入射する。第４の光学部６は、入射した光Ｌ３を集光して、受光部４に向ける。第４の光学部６は、例えば、集光レンズ６０である。なお、第４の光学部６は、反射ミラーによって構成されてもよい。集光レンズ６０は、例えば、正のパワーを有するレンズである。集光レンズ６０は、例えば、凸レンズである。集光レンズ６０及び投射レンズ３０は正のパワーを有しているため、投射レンズ３０及びビームスプリッタ５０を介して集光レンズ６０に入射した光Ｌ３は、受光部４に結像される。このように、集光レンズ６０は、前照灯装置１００を備えた車両の前方の風景を受光部４に結像するためのレンズである。したがって、集光レンズ６０は、配光変更レンズ２０と異なるパワーを有する。
　図１では、受光部４の光軸は、Ｃ４で示され、集光レンズ６０の光軸は、Ｃ６で示される。光軸Ｃ４と光軸Ｃ６とは、同一の直線上に位置する。すなわち、光軸Ｃ４と光軸Ｃ６は、一致する。実施の形態１では、集光レンズ６０は、光軸Ｃ６を回転軸とする回転対称の形状を有していてもよい。光軸Ｃ６は、ビームスプリッタ５０の＋Ｚ軸側において投射レンズ３０の光軸Ｃ３と一致している。
　前照灯装置１００の光源部１、配光変更レンズ２０、及び投射レンズ３０は、前照灯装置１００を備えた車両の前方の所定の照射領域に向けて光Ｌ１を照明光として照射する投射光学系１１０を構成する。また、前照灯装置１００の投射レンズ３０、集光レンズ６０、及び受光部４は、前照灯装置１００を備えた車両の前方を撮像する撮像光学系１２０を構成する。つまり、投射光学系１１０と撮像光学系１２０は、第２の光学部３である投射レンズ３０を共用している。
　また、上述の通り、撮像光学系１２０を構成する集光レンズ６０の光軸Ｃ６は、ビームスプリッタ５０の＋Ｚ軸側において投射光学系１１０を構成する投射レンズ３０の光軸Ｃ３と一致している。つまり、投射光学系１１０の光軸の一部と撮像光学系１２０の光軸の一部とが一致している。
　投射光学系１１０及び撮像光学系１２０において、光軸の一部が共通し、かつ、投射レンズ３０が共用されていることにより、前照灯装置１００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となり、光Ｌ１の照射方向に位置する車両を検出する視野と光Ｌ１の配光パターンの照射範囲とのずれが生じることを抑制できる。
　なお、上述した前照灯装置１００では、ビームスプリッタ５０よりも－Ｚ軸側に光源部１が配置され、且つ、ビームスプリッタ５０よりも＋Ｙ軸側に受光部４が配置される構成である。そのため、ビームスプリッタ５０は、光Ｌ１を透過させて＋Ｚ軸方向に出射し、且つ、入射光Ｌ２を反射させて受光部４に向ける光学部材であるが、ビームスプリッタ５００は他の光学部材であってもよい。例えば、前照灯装置１００において、ビームスプリッタ５０よりも－Ｚ軸側に受光部４が配置され、且つ、ビームスプリッタ５０よりも＋Ｙ軸側に光源部１が配置されてもよい。つまり、ビームスプリッタ５０は、光Ｌ１を反射させて＋Ｚ軸方向に出射し、且つ、入射光Ｌ２を透過させて受光部４に向ける光学部材であってもよい。
〈配光パターン〉
　次に、図１及び図２に示される光Ｌ１の配光パターンＤについて説明する。図５は、図３に示される複数の発光面１１ａ～１１ｅのそれぞれに対応する複数の配光パターンＤａ～Ｄｅの一例を示す図である。図６（Ａ）は、光Ｌ１の配光パターンＤの一例を示す図である。
　図５に示される複数の配光パターンＤａ～Ｄｅは、複数の発光面１１ａ～１１ｅのそれぞれから出射した複数の光Ｌ０の配光パターンである。例えば、配光パターンＤａは、発光面１１ａから出射した光の配光パターンである。配光変更レンズ２０に入射される前の複数の配光パターンＤａ～Ｄｅは、例えば、複数の発光面１１ａ～１１ｅの形状と相似形の正方形状である。そのような複数の配光パターンＤａ～Ｄｅが配光変更レンズ２０を介して長方形状に変更（「成形」ともいう）されつつ合成された結果、例えば、図６（Ａ）に示されるような光Ｌ１の配光パターンＤが形成されて、照射面９０に投影される。
　なお、図５は、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅが配光変更レンズ２０によって合成される前のシミュレーション結果を示している。また、図６（Ａ）は、図３に示される複数の発光面１１ａ～１１ｅの全てが点灯したときに、照射面９０に投影される配光パターンＤのシミュレーション結果を示す図である。
　ここで、図３に示される複数の発光面１１と図４に示される複数の受光面４１とは対応している。具体的には、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅが照射面９０に投影される複数の領域と、複数の受光面４１が検出する光Ｌ３の複数の検出領域とが対応している。つまり、複数の受光面４１に入射する光Ｌ３（図１に示される）は、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅ（図６（Ａ）に示される）が照射面９０に投影される複数の領域から出射する。
　図４及び図６（Ａ）に示すように、受光面４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅは、配光パターンＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅが投影された位置と重なる位置から出射した入射光（すなわち、入射光Ｌ２の一部）をそれぞれ検出する。複数の受光面４１ａ～４１ｅの各々は、検出結果（例えば、検出した光に対応する検出信号）を、図１及び２に示される制御部７に出力する。検出結果は、例えば、受光量を示す信号であってもよいし、予め定められた閾値Ｔ１以上の受光量を受光したか否かを示すフラグであってもよい。なお、検出結果は上記の例に過ぎない。制御部７は、例えば、複数の発光面１１のうち、予め決められた閾値Ｔ１以上の受光量を有する光を検出した受光面４１に対応する発光面１１を消灯させ、他の発光面１１を点灯させる制御を行う。
　図６（Ｂ）は、光Ｌ１の配光パターンＤの他の例を示す図である。図６（Ｂ）は、図３に示される４個の発光面１１ａ，１１ｂ，１１ｄ，１１ｅが点灯したときに、照射面９０に投影される配光パターンＤのシミュレーション結果である。つまり、図６（Ｂ）では、発光面１１ｃは消灯している。図６（Ｂ）に示される配光パターンＤは、第１の配光パターンＤ１と、第２の配光パターンＤ２とを有する。第１の配光パターンＤ１は、配光パターンＤａと配光パターンＤｂとが合成することによって形成された配光パターンである。第２の配光パターンＤ２は、配光パターンＤｄと配光パターンＤｅとが合成することによって形成された配光パターンである。すなわち、図６（Ｂ）では、図６（Ａ）に示される配光パターンＤｃが照射面９０に投影されない。
〈制御部〉
　次に、制御部７の詳細について説明する。図７は、前照灯装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図７に示されるように、前照灯装置１００は、光源部１及び受光部４に接続された制御部７を有していてもよい。制御部７は、受光部４で検出された光Ｌ３に対応する検出信号に基づいて、光源部１に光Ｌ１の配光パターンを調節させる。ここで、受光部４から出力される検出信号は、受光部４で検出された光Ｌ３の受光量に対応する信号である。制御部７は、複数の受光面４１の各々で検出された光Ｌ３の受光量に対応する信号に基づいて、複数の発光面１１の発光を制御することによって、光源部１に配光パターンを調節させる。
　光源部１は、図３に示される複数の発光面１１を駆動する光源駆動部としての駆動回路（図示せず）を含む。例えば、図３に示される複数の発光面１１の各々が点灯及び消灯することにより、光源部１は、第１の光である光Ｌ０を発する。
　本例では、互いに独立して発光量の制御（点灯及び消灯を含む）が可能な単位を「制御単位」と呼ぶ場合がある。以下では、そのような「制御単位」の一例として、発光面１１及びそれに対応する発光素子１０を例示している。しかし、制御単位と発光面１１（さらには発光素子１０）は必ずしも一致していなくてもよい。例えば、複数の制御単位が１つの光学面を共用することも可能である。そのような発光面の境界が定かでない場合であっても、独立して発光量の制御が可能な単位を複数備える場合は、複数の発光面１１を備えるものとみなす。なお、そのような場合において、「複数の発光面１１」との表現を、「光源部１に含まれる１つ以上の発光面によって発光する複数の制御単位」と読み替えてもよい。
　また、同様に、本例では、互いに独立して受光量の検出（受光有無の判定を含む）が可能な単位を「検出単位」と呼ぶ場合がある。以下では、そのような「検出単位」の一例として、後述する図４に示されるように、受光面４１及びそれに対応する受光素子４０を例示している。しかし、検出単位と受光面４１（さらには受光素子４０）は必ずしも一致していなくてもよい。例えば、複数の検出単位が１つの光学面を共用することも可能である。そのような受光面の境界が定かでない場合であっても、独立して受光量の検出が可能な単位を複数備える場合は、複数の受光面４１を備えるものとみなす。なお、その場合、「複数の受光面４１」との表現を、「受光部４に含まれる１つ以上の受光面によって受光する複数の検出単位」と読み替えてもよい。
　実施の形態１では、制御部７は、複数の発光面１１の各々の発光量を変更する制御を行うことによって、光源部１に配光パターンを調節させる。ここで、複数の発光面１１の各々の発光量を変更する制御とは、複数の発光面１１の各々の発光量を連続的又は段階的に変化させる制御だけでなく、複数の発光面１１の各々を点灯及び消灯させる制御も含む。以下の説明では、制御部７が、複数の発光面１１の各々を点灯及び消灯させる制御を例にして説明する。
　図１及び図２に示すように、制御部７は、閾値判定部７１と、光源制御部７２とを含む。閾値判定部７１には、受光部４から出力される検出信号が入力する。受光部４から出力される検出信号は、光Ｌ３に対応して複数の受光面４１（図４に示される）から出力される複数の信号を含む。
　閾値判定部７１は、複数の受光面４１から出力される複数の信号に基づいて、受光部４で検出される光Ｌ３の強度が予め決められた閾値以上か否かを判定する。閾値は、前照灯装置１００の光学系の構成又は受光部４の仕様等に基づいて設定される。閾値は、例えば、前照灯装置１００から＋Ｚ軸方向に予め決められた距離（例えば、１００ｍ）離れた位置に存在する他の車両から照射される光の光量に基づいて設定される。実施の形態１では、閾値判定部７１は、光源部１が消灯している消灯時間の間に、受光部４で検出される光Ｌ３の強度が閾値以上か否かを判定する。また、閾値判定部７１は、複数の受光面４１の各々で検出される光Ｌ３の強度が閾値以上か否かを判定する。
　閾値判定部７１は、複数の受光面４１のうち少なくとも１つの受光面４１で検出された光Ｌ３の強度が閾値以上であると判定したとき、判定結果を示す信号を光源制御部７２に出力する。
　光源制御部７２は、閾値判定部７１から出力された信号に基づいて、図３に示される複数の発光面１１の各々を点灯及び消灯させる制御を行う。具体的には、光源制御部７２は、複数の発光面１１のうち、予め決められた閾値以上の強度を有する光Ｌ３が入射した受光面４１に対応する発光面１１を消灯させ、且つ、他の発光面１１を点灯させる制御を行う。
　また、光源制御部７２は、光源部１が予め決められた点灯時間の間点灯し、点灯時間より短い消灯時間の間消灯する動作を周期的に繰り返すように、光源部１を制御する。
　なお、制御部７は、閾値判定部７１を有していなくてもよい。例えば、制御部７は、受光部４で検出される光Ｌ３の受光量に基づいて、光源部１の発光量を連続的に減少させる制御、又は、光源部１を消灯させる制御を行ってもよい。
　制御部７は、例えば、半導体集積回路からなる制御回路である。制御部７は、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されてもよい。
　図８は、制御部７の制御内容を示すフローチャートである。以下では、図８に示すフローチャートを参照しながら、制御部７による複数の発光面１１（図３に示される）の発光を制御する方法について説明する。なお、図８に示されるフローチャートでは、ステップＳ１からＳ４までの処理を繰り返すループ処理が行われる。
　まず、複数の受光面４１の各々が、光を受光したか否かが判定される（ステップＳ１）。ステップＳ１において、複数の受光面４１の各々が光Ｌ３を受光していないと判定された場合、すなわち、前方に先行車又は対向車等が存在していない場合、制御部７は、複数の発光面１１の全てを点灯させる制御を行う（ステップＳ２）。このとき、図６（Ａ）に示される配光パターンＤが照射面９０に投影される。
　ステップＳ１において、複数の受光面４１のうち少なくとも１個の受光面４１が光Ｌ３を受光したと判定された場合、すなわち、前方に先行車又は対向車が存在している場合、その受光面４１で検出された光Ｌ３の受光量が閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ３）。ステップＳ３において、受光量が閾値未満であると判定された場合、ステップＳ１に戻る。
　ステップＳ３において、受光量が閾値以上であると判定された場合、制御部７は、複数の発光面１１のうち、閾値以上の受光量を有する光Ｌ３を検出した受光面４１に対応する発光面１１を消灯させる制御を行う（ステップＳ４）。例えば、図４に示される複数の受光面４１ａ～４１ｅのうち受光面４１ｃで検出された光Ｌ３の受光量が閾値以上であると判定された場合、図３に示される複数の発光面１１ａ～１１ｅのうち受光面４１ｃに対応する発光面１１ｃが消灯し、他の発光面１１ａ，１１ｂ，１１ｄ，１１ｅは、引き続き点灯している。このとき、図６（Ｂ）に示される配光パターンＤが照射面９０に投影される。このように、受光部４における検出結果に基づいて、配光パターンＤが制御される。
　次に、制御部７による他の制御方法について説明する。図８で示される制御方法では、ある受光面４１が閾値以上の受光量を検出する度に、配光パターンが変更される。そのため、ある受光面４１が、閾値以上の受光量を有する光を繰り返し検出したとき、制御部７は、配光パターンの切り替えを繰り返す。その結果、光Ｌ１を照射された車両に搭乗している運転者は、不快感を覚える。そのため、制御部７は、予め決められた条件を満たしたときに、配光パターンを調節するための制御を行ってもよい。
　具体的には、閾値判定部７１は、受光部４に入射した光Ｌ３の強度が予め決められた閾値以上になる回数が、予め決められた時間内に予め決められた基準回数以上になるか否かの判定を行ってもよい。ここで、「予め決められた時間」は、１秒以下の時間に設定されることが望ましい。予め決められた時間が長すぎる場合には、前照灯装置１００を備えた車両が、他の車両（例えば、対向車）の距離に近づきすぎて配光パターンを適切に変更できないからである。
〈受光面と照明光の照射領域との関係〉
　次に、受光面４１と照明光としての光Ｌ１の照射領域との関係について説明する。図９は、実施の形態１に係る前照灯装置１００において、図４に示される複数の受光面４１のうち１個の受光面４１ａと、図３に示される複数の発光面１１のうち１個の発光面１１ａから出射する光の照射領域Ｒ２０とを示す図である。なお、図９及び後述する図１２（Ａ）及び（Ｂ），図１３（Ｂ）及び図１４（Ｂ）では、受光面と光Ｌ１の照射領域との対応関係を説明するために、受光面に照射領域Ｒ２０を重ねて示している。
　また、図９及び後述する図１２（Ａ）及び（Ｂ），図１３（Ｂ）及び図１４（Ｂ）では、受光部についての説明の理解を容易にするために、新たな座標系としてＸ１Ｙ１Ｚ１直交座標系を用いる。Ｘ１Ｙ１Ｚ１直交座標系は、ＸＹＺ直交座標系を－Ｙ軸側から見た座標系である。Ｘ１軸は、Ｘ軸と同じである。Ｚ１軸は、Ｙ軸に平行である。以下の説明では、図４に示される複数の受光面４１のうち１個の受光面４１の受光領域をＲ１０と表記する。また、図３に示される複数の発光面１１のうち１個の発光面１１から出射する光Ｌ１の照射領域をＲ２０と表記する。
　図９に示すように、照射領域Ｒ２０は、照射領域Ｒ２０の中央領域である第１の照射領域Ｒ２１と、第１の照射領域Ｒ２１の外側の環状の領域である第２の照射領域Ｒ２２とを含む。第１の照射領域Ｒ２１は、予め決められた閾値Ｔ２以上の光量（すなわち、光の強度）を有する光が照射される照射領域である。第２の照射領域Ｒ２２は、閾値Ｔ２未満の光量（すなわち、光の強度）を有する光が照射される照射領域である。本例において、第１の照射領域Ｒ２１及び第２の照射領域Ｒ２２はいずれも、Ｙ軸方向に長い楕円形状である。
　受光面４１ａのＺ１軸方向の辺の長さＡは、楕円形状の第１の照射領域Ｒ２１の長径Ｃと一致又は長径Ｃよりも大きい。受光面４１ａの受光領域Ｒ１０は、第１の受光領域Ｒ１１と、第２の受光領域Ｒ１２とを有する。第１の受光領域Ｒ１１は、照射領域Ｒ２０に対応する領域である。具体的には、第１の受光領域Ｒ１１は、照射領域Ｒ２０と重なる領域から出射する光Ｌ３（図１に示される）を検出する領域である。
　第２の受光領域Ｒ１２は、第１の受光領域Ｒ１１とＺ１軸方向に隣接した位置に配置されている。図９に示すように、受光領域Ｒ１０は、２つの第２の受光領域Ｒ１２を有していてもよい。なお、受光領域Ｒ１０は、１つの第２の受光領域Ｒ１２を有していてもよい。受光領域Ｒ１０が第２の受光領域Ｒ１２を有していることにより、受光領域Ｒ１０の大きさは、Ｚ１軸方向において、照射領域Ｒ２０の大きさよりも大きい。つまり、受光面４１ａの大きさは、Ｚ１軸方向において、照射領域Ｒ２０の大きさよりも大きい。なお、実施の形態１では、複数の受光面４１の各々の大きさが、照射領域Ｒ２０の大きさよりも大きい例が示されているが、複数の受光面４１のうち少なくとも１つの受光面４１の大きさが、照射領域Ｒ２０の大きさよりも大きくてもよい。
　第２の受光領域Ｒ１２は、照射領域Ｒ２０に対応しない受光領域である。つまり、受光面４１ａの受光領域Ｒ１０は、その受光面４１ａに対応する制御単位を構成する発光面１１ａが発する光Ｌ１の照射領域Ｒ２０に対応する領域以外の領域を含んでいてもよい。第２の受光領域Ｒ１２には、照射領域Ｒ２０の外側から出射された光が入射する。具体的には、第２の受光領域Ｒ１２には、照射領域Ｒ２０の上下方向の外側から出射した光が入射する。すなわち、受光面４１ａには、光Ｌ１の照射領域Ｒ２０よりも広い領域から出射した光が入射光として入射する。第２の受光領域Ｒ１２で検出された光は、第２の受光領域Ｒ１２に入射した後に、第１の受光領域Ｒ１１に入射することが予測される。
　受光部４は、第１の受光領域Ｒ１１で検出された光に対応する信号と、第２の受光領域Ｒ１２で検出された光に対応する信号とを制御部７（図１及び２に示される）に出力する。制御部７は、第１の受光領域Ｒ１１で検出された光に対応する信号に基づいて、光源部１（図１及び２に示される）に、配光パターンを調節させる。また、制御部７は、第２の受光領域Ｒ１２で検出された光に対応する予測信号に基づいて、第１の受光領域Ｒ１１に閾値Ｔ１以上の光量を有する光Ｌ３が入射する前に、光源部１に配光パターンを調節させることができる。なお、図９では、２つの第２の受光領域Ｒ１２が示されているが、第２の受光領域Ｒ１２は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
〈配光変更レンズ〉
　次に、配光変更レンズ２０の詳細について、説明する。図１０（Ａ）は、配光変更レンズ２０の一例を示す側面図である。図１０（Ｂ）は、配光変更レンズ２０の一例を示す平面図である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、配光変更レンズ２０は、例えば、トロイダルレンズである。図１０（Ａ）に示される面２０ａのＹ軸方向の形状は、Ｙ軸方向に曲率を有する凸状の曲線である。図１０（Ｂ）に示される面２０ｂのＸ軸方向の形状は、Ｘ軸方向に曲率を有する凸状の曲線である。そのため、配光変更レンズ２０は、Ｘ軸方向に正のパワーを有し、Ｙ軸方向に正のパワーを有する。図１０（Ａ）及び（Ｂ）の例では、面２０ａのＹ軸方向の曲率は、面２０ｂのＸ軸方向の曲率より大きい。すなわち、Ｙ軸方向の正のパワーは、Ｘ軸方向の正のパワーよりも大きい。ここで、パワーは屈折力である。
　上述の通り、配光変更レンズ２０には、光源部１から発せられた光Ｌ０が入射する。図３に示される複数の発光面１１の全てが点灯しているとき、光Ｌ０が配光変更レンズ２０に入射すると、配光変更レンズ２０のＸ軸方向の正のパワーによって、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅ（図５に示される）は、照射面９０において、Ｘ軸方向に配列される。
　また、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅのそれぞれの形状は、配光変更レンズ２０のＹ軸方向の正のパワーによって発光面１１の正方形状をＹ軸方向に引き延ばした長方形状となる。つまり、配光変更レンズ２０に入射する前の個々の発光面１１からの光Ｌ０の配光パターンは、正方形状であるが、配光変更レンズ２０を透過した後の配光パターンは、Ｙ軸方向に長い長方形状である。例えば、照射面９０に投影される複数の配光パターンＤａ～Ｄｅは、Ｙ軸方向の端部においてＸ軸方向の端部よりもぼかしが多く生じている。つまり、配光パターンＤａ～ＤｅのそれぞれのＹ軸方向の端部の境界線が不鮮明になっている。
　本例では、トロイダルレンズは、シリンドリカルレンズを含む。図１１（Ａ）は、トロイダルレンズの他の例であるシリンドリカルレンズを示す側面図である。図１１（Ｂ）は、トロイダルレンズの他の例であるシリンドリカルレンズを示す平面図である。図１１（Ａ）に示される面２０ａのＹ軸方向の形状は、Ｙ軸方向に曲率を有する凸状の曲線である。図１１（Ｂ）に示される面２０ｂのＸ軸方向の形状は、Ｘ軸方向に曲率を有していない直線である。そのため、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示される配光変更レンズ２０は、Ｙ軸方向に正のパワーを有し、Ｘ軸方向に正のパワーを有していない。また、配光変更レンズ２０は、光源部１の発光面１１のアスペクト比をＹ軸方向に引き延ばした配光パターンが形成できるものであれば、例えば、自由曲面レンズであってもよい。例えば、配光変更レンズ２０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向で曲率が異なる自由曲面レンズであってもよい。なお、上記の例は、Ｚ軸方向に配列された複数の発光面１１を有する光源部１によって発せられる光の配光パターンを車両用灯具に求められる配光形状とするための一例であって、発光面１１が１つの場合、又は複数の発光面１１がＹ軸方向に配列される場合はこの限りではない。また、後述するように、投射レンズ３０を利用して引き延ばしを行う場合も、この限りではない。
　また、光Ｌ０の配光パターンを変更するレンズは、配光変更レンズ２０に限られず、図１及び２に示される投射レンズ３０であってもよい。すなわち、投射レンズ３０が、図１０（Ａ）及び（Ｂ）、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるようなトロイダルレンズ、又は自由曲面レンズであってもよい。更に、配光変更レンズ２０及び投射レンズ３０の両方が、図１０（Ａ）及び（Ｂ）、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるようなトロイダルレンズ、又は自由曲面レンズであってもよい。なお、投射レンズ３０の曲率をＸ軸方向とＹ軸方向とで異ならせる場合、集光レンズ６０の曲率をＸ軸方向とＹ軸方向とで異ならせて、投射レンズ３０のＸ軸とＹ軸との曲率の変化（「異なり」ともいう）を吸収（「無効化」ともいう）してもよい。
　実施の形態１では、投射レンズ３０は、配光変更レンズ２０によって変更された配光パターンＤ（図６（Ａ）及び（Ｂ）に示される）を図１に示される照射面９０に投射する例を説明している。以下の説明では、配光変更レンズ２０及び投射レンズ３０のＸ軸方向における合成焦点をＦ１と表記する。また、集光レンズ６０の焦点のうち受光部４側の焦点をＦ２と表記する。合成焦点Ｆ１は、配光変更レンズ２０及び投射レンズ３０よりも－Ｚ軸側の焦点である。図２に示すように、合成焦点Ｆ１のＺ軸方向の位置は、光源部１のＺ軸方向の位置と重なっている。このように、Ｚ軸方向において、Ｘ軸方向における合成焦点Ｆ１の位置と光源部１の発光面１１の位置とが重なるように、配光変更レンズ２０及び投射レンズ３０は配置される。これにより、Ｘ軸方向においては発光面１１の像が拡大されて仮想投影面上に投影される。
　なお、合成焦点Ｆ１の位置は、光源部１の発光面１１の位置よりも±Ｚ軸方向にずれた位置であってもよい。例えば、合成焦点Ｆ１の位置は、光源部１の発光面１１の位置に対して±２ｍｍ以下であってもよい。ここで、仮想投影面９０は、受光部４の焦点を結ぶ位置にある面としてもよい。その場合において、仮想投影面９０から集光レンズ６０の受光部４側の焦点Ｆ２までの撮像光学系１２０の光軸上の距離と、仮想投影面９０から合成焦点Ｆ１までの投射光学系１１０の光軸上の距離とが略一致（誤差１ｍｍ以内）するように構成されてもよい。これにより、Ｘ軸方向、特に複数の発光面１１から照射される光Ｌ０の複数の配光パターンＤａ～Ｄｅの境界において、適度なぼかしを生じさせることができる。つまり、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅによって形成される配光パターンＤにおいて、複数の配光パターンＤａ～Ｄｅの境界を不鮮明にすることができるので、これらが重ね合された後の実際に投影される配光パターンにおける照度むらを抑制することができる。したがって、配光変更レンズ２０及び投射レンズ３０のＺ軸方向における位置を適切に設定することによって、照射面９０に投影される配光パターンＤ上で、照度むらを抑制することができる。
　以上に説明したように、Ｘ軸方向における照射面９０と光源部１とが結像関係にあることによって、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、配光パターンＤが照射面９０に投影される。具体的には、光源部１が、照射面９０上の任意の点に対して結像関係にあることによって、配光パターンＤのうち少なくとも縦方向（つまり、Ｙ軸方向）のエッジを照射面９０にはっきりと投影することができる。ここで、Ｙ軸方向においては、照射面９０と光源部１とが結像関係になくてもよい。
〈実施の形態１の効果〉
　以上に説明した実施の形態１に係る前照灯装置１００によれば、以下に示す効果が得られる。
　前照灯装置１００では、投射光学系１１０及び撮像光学系１２０において、互いの光軸の一部が共通し、かつ、投射レンズ３０が共用されていることによって、前照灯装置１００から照射される光Ｌ１の照射範囲と前照灯装置１００に入射する入射光Ｌ２の入射範囲とを一致させることが容易となり、光の照射方向に位置する車両を検出する視野と光の配光パターンの照射範囲とのずれが生じることを抑制できる。
　また、投射光学系１１０及び撮像光学系１２０において、投射レンズ３０が共用されていることにより、前照灯装置１００の意匠性を向上させることができる。
　また、前照灯装置１００では、投射光学系１１０が配光変更レンズ２０を含み、撮像光学系１２０が集光レンズ６０を含んでいることによって、配光変更レンズ２０の形状又は曲率を集光レンズ６０の形状又は曲率と異ならせることで光Ｌ１の配光パターンの照射領域と車両の前方の撮像領域の形状又はぼかし量を制御することができる。
　また、配光変更レンズ２０の曲率をＸ軸方向（つまり、水平方向）とＹ軸方向（つまり、垂直方向）とで異なるせることによって、照射面９０に投影される配光パターンＤについて、Ｘ軸方向とＹ軸方向とでぼかし量を制御することができる。実施の形態１では、配光パターンＤは、Ｙ軸方向の端部においてＸ軸方向の端部よりもぼかしが多く生じるため、配光パターンＤのうち縦方向（つまり、Ｙ軸方向）のエッジを照射面９０にはっきりと投影することができ、Ｘ軸方向のエッジはやわらかくなる。つまり、Ｘ軸方向において配光パターンＤを精度良く制御でき（例えば、消灯したい照射領域を精度良く消灯することができ）、且つＹ軸方向において広い範囲でぼかしを含む光Ｌ１を照射することができる。
　また、Ｙ軸方向において広い範囲でぼかしを含む光Ｌ１が照射されることにより、前照灯装置１００を備えた車両の運転者は、早い段階で他の車両の存在に気づき、その後、他の車両が徐々に鮮明に現れることを認識できる。
　また、前照灯装置１００では、複数の検出単位（複数の受光面４１）と複数の制御単位（実施の形態１では、複数の発光面１１）とが１対１に対応している。また、制御部７は、複数の発光面１１のうち各々の発光を、複数の受光面４１のうちの複数の発光面１１の各々に対応する受光面４１から出力される信号に基づいて制御することによって、光源部１に配光パターンを調節させる。これにより、目標とする領域には、光Ｌ１が適切に照射され続けることになるので、前照灯装置１００を備えた車両の運転者の視界が良好に確保される。
　また、前照灯装置１００では、光源部１において、複数の発光面１１の各々が点灯及び消灯することで光Ｌ１の配光パターンを調節する場合には、簡易な構成によって、配光パターンを調節することができる。
　また、複数の発光面１１の全てが消灯しているときに、閾値判定部７１が、複数の受光面４１で検出される光Ｌ３の受光量が閾値Ｔ１以上か否かを判定する場合には、受光部４から閾値判定部７１に出力される検出信号には、光Ｌ１に対応する検出信号が含まれないため、閾値判定部７１の判定精度が向上する。そのため、制御部７は、光源部１に光Ｌ１の配光パターンを正確に調節させることができる。また、制御部７が、光源部１の点灯時間を消灯時間よりも長くすることにより、光Ｌ１の照射量を十分に多くすることができる。
　また、前照灯装置１００では、Ｚ１軸方向において、受光面４１の受光領域Ｒ１０は、光Ｌ１の照射領域Ｒ２０よりも大きくした場合には、受光部４は、光Ｌ１の照射領域に他の車両が近づいてきていることを示す予測信号を制御部７に出力することができる。制御部７は、予測信号を用いることで、早い段階で配光パターンを適切に切り替えることができる。
　また、前照灯装置１００によれば、前照灯装置１００の撮像光学系１２０は、受光素子４０を含む受光部４を有するため、撮像光学系がカメラを有する場合と比べて、前照灯装置１００を小型化することができる。
《実施の形態１の変形例》
　実施の形態１で説明した受光部４の構成は、他の構成であってもよい。例えば、実施の形態１の受光部４の受光面４１は、他の形状であってもよい。
　図１２（Ａ）は、本発明の実施の形態１の変形例に係る前照灯装置において、受光部１４の一部と、図３に示される複数の発光面１１のうち１個の発光面１１ａから出射する光の照射領域Ｒ２０とを示す図である。図１２（Ａ）では、図９に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９に示される符号と同じ符号を付し、その説明を省略する。図１２（Ａ）に示すように、受光部１４の受光面１４１ａのＺ１軸方向の辺の長さＡは、楕円形状の第１の照射領域Ｒ２１の長径Ｃと同じ大きさである。
　また、実施の形態１では、複数の受光面４１の個数と複数の発光面１１の個数とが同じである例を説明している。しかし、複数の受光面４１の個数Ｍは、複数の発光面１１の個数Ｎより多くてもよい。例えば、複数の受光面４１の個数Ｍが、複数の発光面１１の個数ＮのＱ倍（Ｑは、２以上の整数）であってもよい。
　図１２（Ｂ）は、実施の形態１の他の変形例に係る前照灯装置において、受光部２４の一部と、図３に示される複数の発光面１１のうち１個の発光面１１ａから出射する光の照射領域Ｒ２０とを示す図である。図１２（Ｂ）では、図９に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９に示される符号と同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１２（Ｂ）では、複数の受光面２４１の個数Ｍが、図３に示される複数の発光面１１の個数Ｎの２倍である例を説明する。図１２（Ｂ）に示すように、複数の受光面２４１のうち互いに隣接する２個の受光面２４１ａ，２４１ｂが、１つの照射領域Ｒ２０に対応している。つまり、図１２（Ｂ）では、２個の受光面２４１ａ，２４１ｂは、１個の発光面１１に対応している。
　以上に説明した実施の形態１の変形例に係る前照灯装置では、受光部１４，２４の構成を簡易化することができる。
　なお、上記以外の点について、実施の形態１の変形例は、図１～１１に示される例と同じである。
《実施の形態２》
　実施の形態１では、受光部４が含む複数の受光面４１の全てが、複数の発光面１１と互いに対応する例を説明している。しかし、受光部が含む受光面の全てが、複数の発光面と互いに対応しなくてもよい。
　図１３（Ａ）は、本発明の実施の形態２に係る前照灯装置の光源部２１の構成を示す図である。図１３（Ｂ）は、実施の形態２に係る前照灯装置において、受光部３４と、図１３（Ａ）に示される複数の発光面２１１から出射する光の複数の照射領域Ｒ２０とを示す図である。図１３（Ｂ）では、図９に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９に示される符号と同じ符号を付し、その説明を省略する。また、図１３（Ｂ）では、複数の第１の受光面３４２及び第２の受光面３４３で形成される受光領域をＲ１、複数の発光面２１１から投射レンズ３０（図１に示される）を介して照射された光Ｌ１の照射領域をＲ２と表記する。
　図１３（Ａ）に示すように、光源部２１は、Ｘ軸方向に配列された複数（図１３（Ａ）では、７個）の発光面２１１を含む。複数の発光面２１１の各々から光が出射する。
　図１３（Ｂ）に示すように、複数の受光面３４１の個数は、図１３（Ａ）に示される複数の発光面３１１の個数よりも多い９個である。複数の受光面３４１は、複数の第１の受光面３４２と、複数の第２の受光面３４３とを含む。複数の第１の受光面３４２は、光Ｌ１（図１に示される）の複数の照射領域Ｒ２０と互いに対応する受光面である。すなわち、複数の第１の受光面３４２は、図１３（Ａ）に示される複数の発光面２１１と互いに対応する。
　第２の受光面３４３は、複数の第１の受光面３４２のうち＋Ｘ１軸側の端に位置する第１の受光面３４２の外側（図１３（Ｂ）では、右側）に隣接した位置に、及び－Ｘ１軸側に位置する第１の受光面３４２よりも内側（図１３（Ｂ）では、左側）に隣接した位置に配置されている。受光部３４が第２の受光面３４３を含んでいることにより、受光領域Ｒ１の大きさは、照射領域Ｒ２の大きさよりも大きい。
　複数の第２の受光面３４３は、光Ｌ１（図１に示される）の複数の照射領域Ｒ２０に対応しない受光面である。すなわち、複数の第２の受光面３４３は、図１３（Ａ）に示される複数の発光面２１１に対応しない。第２の受光面３４３には、光Ｌ１の照射領域の外側から出射された光が入射する。具体的には、第２の受光面３４３には、光Ｌ１の照射領域Ｒ２の左右方向の外側から出射した光が入射する。すなわち、第２の受光面３４３には、光Ｌ１の照射領域Ｒ２よりも広い領域から出射した光が入射光として入射する。第２の受光面３４３で検出された光は、第２の受光面３４３に入射した後に、当該第２の受光面３４３に隣接する第１の受光面３４２に入射することが予測される。つまり、第２の受光面３４３で検出された光に対応する信号は、第１の受光面３４２に入射するであろう光を予測する予測信号である。
　受光部３４は、第１の受光面３４２で検出された光に対応する信号と、第２の受光面３４３で検出された光に対応する信号とを制御部７（図１及び２に示される）に出力する。制御部７は、第１の受光面３４２で検出された光に対応する信号に基づいて、光源部２１（図１３（Ａ）に示される）に、配光パターンを調節させる。また、制御部７は、第２の受光面３４３で検出された光に対応する予測信号に基づいて、第１の受光面３４２に閾値Ｔ１以上の光量を有する光が入射する前に、光源部２１に配光パターンを調節させることができる。なお、図１３（Ｂ）では、２個の第２の受光面３４３が示されているが、第２の受光面３４３の個数は、１個であってもよく、３個以上であってもよい。つまり、受光部３４は、複数の制御単位（実施の形態２では、複数の発光面２１１）にそれぞれ対応するＰ個の第１の受光面３４２と、複数の制御単位に対応しない少なくとも１個の第２の受光面３４３を有していればよい。ここで、Ｐは２以上の整数である。
　以上に説明した実施の形態２に係る前照灯装置では、受光部３４が第２の受光面３４３を含んでいることにより、受光部３４は、光Ｌ１の照射領域Ｒ２に他の車両が近づいてきていることを示す予測信号を制御部７に出力することができる。これにより、制御部７は、受光部３４から出力された予測信号に基づいて、第１の受光面３４２に閾値Ｔ１以上の光量を有する光が入射する前に、光源部２１に配光パターンを調節させることができる。そのため、実施の形態２に係る前照灯装置では、制御部７は、光源部１に早い段階で適切な配光パターンを調節させることができる。
　なお、上記以外の点について、実施の形態２に係る前照灯装置は、実施の形態１に係る前照灯装置１００と同じである。
《実施の形態３》
　実施の形態１では、光源部１において、複数の発光面１１が直線状に１列に配列される例を説明している。しかし、複数の発光面は、Ｙ軸方向にＪ個（Ｊは２以上の整数）及びＸ軸方向にＮ個（Ｎは２以上の整数）のマトリクス状に配列されていてもよい。
　図１４（Ａ）は、本発明の実施の形態３に係る前照灯装置の光源部３１の構成を示す図である。図１４（Ｂ）は、実施の形態３に係る前照灯装置において、受光部４４と、図１４（Ａ）に示される複数の発光面３１１から出射する光の複数の照射領域Ｒ２０とを示す図である。図１４（Ｂ）では、図９に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９に示される符号と同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１４（Ａ）に示すように、光源部３１は、複数行複数列（図１４（Ａ）では、２行７列）のマトリクス状に配列された複数の発光面３１１を含む。
　図１４（Ｂ）に示すように、受光部４４は、複数の受光面４４１を含む。複数の受光面４４１のうち１個の受光面４４１は、Ｙ軸方向に並ぶ２つの照射領域Ｒ２０に対応する受光面である。すなわち、１個の受光面４４１は、複数の発光面３１１のうちＹ軸方向に並ぶ２個の発光面３１１に対応する。
　なお、実施の形態３では、複数の受光面４４１は、複数の発光面３１１と１対１に対応していてもよい。すなわち、複数の受光面４４１は、２行７列のマトリクス状に配列されていてもよい。
　以上に説明した実施の形態３に係る前照灯装置では、複数の発光面３１１が複数行複数列のマトリクス状に配列されているため、より適切な配光パターンによって光Ｌ１を照射することができる。
　また、実施の形態３に係る前照灯装置では、複数の受光面４４１の個数が複数の発光面３１１の個数よりも少ないため、受光部４４の構成を簡易化することができる。
　なお、上記以外の点について、実施の形態３に係る前照灯装置は、実施の形態１に係る前照灯装置と同じである。
《実施の形態４》
　実施の形態１では、１つの前照灯モジュール１００ａを備える前照灯装置１００の例を説明した。しかし、前照灯装置は、複数の前照灯モジュール１００ａを備えていてもよい。
　図１５は、本発明の実施の形態４に係る前照灯装置４００の構成を概略的に示す平面図である。図１５では、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付される。図１５に示すように、前照灯装置４００は、複数の前照灯モジュール１００ａと、筐体４０１と、カバー４０２とを備える。図１では、１つの前照灯モジュール１００ａが１つの制御部７によって制御されているが、図１５では、複数の前照灯モジュール１００ａが共通の制御部によって制御されてもよい。
　筐体４０１は、前照灯装置４００を備える車両の車体の内部に配置される。筐体４０１の形状は、箱型である。筐体４０１の内部には、複数（図１５では、３つ）の前照灯モジュール１００ａが収容される。なお、筐体４０１の形状は箱型に限られない。例えば、筐体４０１がフレーム等によって構成され、そのフレームに複数の前照灯モジュール１００ａが固定されていてもよい。
　筐体４０１の内部において、複数の前照灯モジュール１００ａは、Ｘ軸方向に配列される。なお、複数の前照灯モジュール１００ａの配列方向はＸ軸方向に限らず、他の方向であってもよい。例えば、複数の前照灯モジュール１００ａは、Ｙ軸方向に配列されてもよい。また、複数の前照灯モジュール１００ａは、Ｙ軸方向に対して傾斜した方向、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向、またはＹ軸方向及びＺ軸方向の両方に対して傾斜した方向に配列されてもよい。複数の前照灯モジュール１００ａの適切な配列によって、前照灯装置４００のデザイン性及び機能を向上させることができる。
　カバー４０２は、筐体４０１の＋Ｚ軸側に配置される。カバー４０２は、車体の表面部に配置され、車体の外部に露出している。カバー４０２は、例えば、透明な材料によって作製される。
　以上に説明した実施の形態４に係る前照灯装置４００では、複数の前照灯モジュール１００ａの各々が、目標とする領域（例えば、先行車及び対向車等を除く領域）に正確に光Ｌ１を照射する。そのため、前照灯装置４００は、目標とする領域に更に正確に光Ｌ１を照射することができる。
　また、実施の形態４に係る前照灯装置４００を用いれば、複数の前照灯モジュール１００ａは、カバー４０２によって、風雨又は塵埃等から保護される。
　上記以外の点について、実施の形態４は、実施の形態１と同じである。
《付記》
　以上の各実施の形態には、以下の付記に記載された発明が含まれる。
〈付記１〉第１の光を発し、前記第１の光の配光パターンを調節する光源部と、
　前記光源部で調節された前記配光パターンを変更する配光変更レンズと、
　入射する第２の光を検出する受光部と、
　前記配光変更レンズから出射した前記第１の光を予め決められた出射方向に出射し、前記出射方向の反対方向に進む入射光を前記受光部に向かう前記第２の光として出射する光学部材と、
　前記光学部材から出射した前記第１の光を照明光として前記出射方向に出射する投射レンズと、
　前記光学部材から出射した前記第２の光を集光して、前記受光部に向ける集光レンズと、
　前記受光部で検出される前記第２の光の強度に基づいて、前記光源部に前記配光パターンを調節させる制御部と、を有し、
　前記光源部は、予め決められた第１の方向に配列された複数の発光面を含み、
　前記受光部は、前記第１の方向に対応する方向に配列された複数の受光面を含み、
　前記複数の発光面と前記複数の受光面とは対応しており、
　前記制御部は、前記複数の受光面のうちの前記複数の発光面の各々に対応する受光面に入射した前記第２の光の前記強度が予め決められた閾値以上であると判定したときに、前記複数の発光面の各々の発光を制御することによって、前記配光パターンを変更させる、前照灯装置。
〈付記２〉前記複数の発光面は、前記第１の方向に配列されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の発光面であり、
　前記複数の受光面は、前記第１の方向に対応する方向に配列されたＭ個（Ｍは２以上の整数）の受光面であり、
　ＭはＮより大きい、付記１に記載の前照灯装置。
〈付記３〉前記複数の受光面で形成される受光領域の大きさは、前記第１の光の照射領域の大きさよりも大きい、付記１又は２に記載の前照灯装置。
〈付記４〉ＭはＮのＱ倍（Ｑは２以上の整数）以上であり、前記Ｎ個の発光面のうちの１個の発光面と前記Ｍ個の受光面のうちの互いに隣接するＱ個の受光面とは対応し、
　前記制御部は、前記Ｎ個の発光面の各々の発光を、前記Ｍ個の受光面のうちの前記Ｎ個の発光面の各々に対応する前記Ｑ個の受光面から出力される信号に基づいて制御することによって、前記光源部に前記配光パターンを調節させる、付記２又は３に記載の前照灯装置。
〈付記５〉前記配光変更レンズのパワーは、前記集光レンズのパワーと異なる、付記１から４のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記６〉前記配光変更レンズは、前記第１の方向に第１の正のパワーを有し、前記第１の方向に直交する第２の方向に前記第１の正のパワーと異なる第２の正のパワーを有する、付記２から５のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記７〉前記制御部は、前記受光部で検出される前記第２の光の前記強度が前記閾値以上になる回数が予め決められた時間内に予め決められた基準回数以上になったと判定したときに、前記光源部に前記配光パターンを調節させる、付記１から６のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記８〉前記制御部は、前記光源部が消灯している消灯時間の間に、前記受光部で検出される前記第２の光の前記強度に基づいて、前記光源部に前記配光パターンを調節させる、付記１から７のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記９〉前記制御部は、前記光源部が予め決められた点灯時間の間点灯し、前記点灯時間より短い前記消灯時間の間消灯する動作を繰り返すように、前記光源部を制御する、付記８に記載の前照灯装置。
〈付記１０〉前記複数の発光面は、前記第１の方向に直交する第２の方向にＪ個（Ｊは２以上の整数）及び前記第１の方向にＮ個（Ｎは２以上の整数）のマトリクス状に配列されており、
　前記複数の発光面のうちの前記第２の方向に並ぶ前記Ｊ個の発光面と前記複数の受光面のうちの１個の受光面とは対応し、
　前記制御部は、前記マトリクス状に配列された前記複数の発光面の各々の発光を、前記第２の方向に並ぶ前記Ｊ個の発光面に対応する前記１個の受光面から出力される信号に基づいて制御することによって、前記光源部に前記配光パターンを調節させる、付記１から９のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記１１〉前記光学部材は、前記第１の光を透過させて前記出射方向に出射し、前記入射光を反射させて前記受光部に向かう前記第２の光として出射するビームスプリッタである、付記１から１０のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記１２〉前記光学部材は、前記第１の光を反射させて前記出射方向に出射し、前記入射光を透過させて前記受光部に向かう前記第２の光として出射するビームスプリッタである、付記１から１０のいずれか１つに記載の前照灯装置。
〈付記１３〉複数の前照灯モジュールを有し、前記複数の前照灯モジュールの各々は、
　第１の光を発する光源部と、
　入射する前記第１の光の配光パターンを変更する第１の光学部と、
　入射する第２の光を検出する受光部と、
　前記配光パターンを予め決められた投射方向に投射し、且つ前記投射方向の反対方向に進む入射光が入射する第２の光学部と、
　前記第１の光を前記第２の光学部に向けて出射し、且つ前記第２の光学部を通過した前記入射光を前記受光部に向かう前記第２の光として出射する第３の光学部と、
　前記第３の光学部から出射した前記第２の光を集光して前記受光部に向ける第４の光学部と、を有し、
　前記光源部と前記第１の光学部と前記第２の光学部とを含む投射光学系の光軸の一部は、前記第２の光学部と前記第４の光学部と前記受光部とを含む撮像光学系の光軸の一部と一致し、
　前記受光部における前記第２の光の検出結果に基づいて、前記配光パターンが制御される、前照灯装置。
　１，２１，３１　光源部、　２　第１の光学部、　３　第２の光学部、　４，１４，２４，３４，４４　受光部、　５　第３の光学部、　６　第４の光学部、　７　制御部、　１１，２１１，３１１　発光面、　２０　配光変更レンズ、　４１，１４１ａ，２４１，３４１，４４１　受光面、　６０　集光レンズ、　１００，４００　前照灯装置、　１１０　投射光学系、　１２０　撮像光学系、　Ｌ０，Ｌ１　第１の光、　Ｌ２　入射光、　Ｌ３　第２の光。

Claims (16)

  1. 　第１の光を発する光源部と、
    　入射する前記第１の光の配光パターンを変更する第１の光学部と、
    　入射する第２の光を検出する受光部と、
    　前記配光パターンを予め決められた投射方向に投射し、且つ前記投射方向の反対方向に進む入射光が入射する第２の光学部と、
    　前記第１の光を前記第２の光学部に向けて出射し、且つ前記第２の光学部を通過した前記入射光を前記受光部に向かう前記第２の光として出射する第３の光学部と、
    　前記第３の光学部から出射した前記第２の光を集光して前記受光部に向ける第４の光学部と、を有し、
    　前記光源部と前記第１の光学部と前記第２の光学部とを含む投射光学系の光軸の一部は、前記第２の光学部と前記第４の光学部と前記受光部とを含む撮像光学系の光軸の一部と一致し、
    　前記受光部における前記第２の光の検出結果に基づいて、前記配光パターンが制御される
    　前照灯装置。
  2. 　前記光源部は、複数の発光面を含み、
    　前記受光部は、複数の受光面を含み、
    　前記複数の発光面は、前記第１の光の発光量が制御される複数の制御単位を構成し、
    　前記複数の受光面は、前記複数の制御単位にそれぞれ対応しており、
    　前記複数の受光面のそれぞれは、前記複数の制御単位のうち対応する制御単位を構成する前記発光面が発する前記第１の光が予め定められた閾値以上の強度で照射される照射領域と重なる領域から出射する前記入射光を前記第２の光として検出する
    　請求項１に記載の前照灯装置。
  3. 　前記複数の受光面と前記複数の制御単位とは、１対１に対応している、
    　請求項２に記載の前照灯装置。
  4. 　前記複数の発光面は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の発光面であり、
    　前記複数の受光面は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の受光面であり、
    　ＭはＮより大きく、
    　前記Ｍ個の受光面は、前記複数の制御単位にそれぞれ対応するＰ個（Ｐは２以上の整数）の受光面と、前記複数の制御単位に対応しない少なくとも１個の受光面とを含む、
    　請求項２に記載の前照灯装置。
  5. 　前記複数の受光面のうち少なくとも１個の受光面は、前記少なくとも１個の受光面に対応する前記制御単位を構成する前記発光面が発する前記第１の光の前記照射領域に対応する領域以外の領域を含む、
    　請求項２から４のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  6. 　前記第２の光学部は、配光変更レンズであり、
    　前記第４の光学部は、集光レンズであり、
    　前記配光変更レンズの屈折力は、前記集光レンズの屈折力と異なる、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  7. 　前記配光変更レンズは、予め決められた第１の方向と前記第１の方向に直交する第２の方向とで曲率が異なるレンズである、
    　請求項６に記載の前照灯装置。
  8. 　前記前照灯装置は、車両用の前照灯装置であって、
    　前記第１の方向は車両の左右方向であり、前記第２の方向は車両の上下方向である、
    　請求項７に記載の前照灯装置。
  9. 　前記配光変更レンズは、正の屈折力を有する、
    　請求項６から８のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  10. 　前記配光変更レンズは、トロイダルレンズである、
    　請求項６から９のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  11. 　前記受光部における前記検出結果に基づいて前記第１の光の発光量を調節して前記配光パターンを変更させる制御部を更に備える、
    　請求項１から１０のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  12. 　前記制御部は、前記光源部を点灯又は消灯させることで前記第１の光の発光量を制御する、
    　請求項１１に記載の前照灯装置。
  13. 　前記制御部は、前記受光部における前記検出結果に基づいて前記受光部に入射した前記第２の光の受光量が予め決められた閾値以上になる回数が予め決められた時間内に予め決められた基準回数以上になったと判定したときに、前記第１の光の発光量を調節する、
    　請求項１１又は１２に記載の前照灯装置。
  14. 　前記制御部は、前記光源部が点灯及び消灯を繰り返すように制御する、
    　請求項１２又は１３に記載の前照灯装置。
  15. 　前記制御部は、前記光源部が消灯している間に検出された前記受光部における前記検出結果に基づいて、前記第１の光の発光量を調節する、
    　請求項１４に記載の前照灯装置。
  16. 　前記制御部は、前記光源部の点灯時間が消灯時間よりも長くなるように制御する、
    　請求項１４又は１５に記載の前照灯装置。
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