(57)【要約】【課題】  環境温度が変化した場合でも所望の配光パターンが得られ易い車両用灯具を提供することを目的とする。【解決手段】  車両用灯具としての車両用前照灯１は、光を出射する光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、変更可能な位相変調パターンで光を回折し、当該位相変調パターンに基づく配光パターンとされた光を出射する位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂと、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度と位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの温度とを検知する温度検知部７５と、制御部７１と、を備える。制御部７１は、温度検知部７５で検知される光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度と位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの温度とに基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光の配光パターンが所定の配光パターンになるように位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを制御する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
変更可能な位相変調パターンで前記光を回折し、前記位相変調パターンに基づく配光パターンとされた前記光を出射する位相変調素子と、
前記光源の温度と前記位相変調素子の温度とを検知する温度検知部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記温度検知部で検知される前記光源の温度と前記位相変調素子の温度とに基づいて、前記位相変調素子から出射する前記光の配光パターンが所定の配光パターンになるように前記位相変調素子の前記位相変調パターンを制御する
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記温度検知部で検知される前記光源の温度と前記位相変調素子の温度との組み合わせのそれぞれに対して前記位相変調パターンを予め対応付けたテーブルに基づいて、前記制御部が前記位相変調パターンを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記温度検知部は、前記位相変調素子の温度を検知する素子温度センサを有し、
前記素子温度センサは、前記位相変調素子の入射面とは反対側に位置する面のうち、当該入射面における前記光の入射領域と重なる部分に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
互いに異なる波長の前記光を出射する前記光源を複数備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記制御部は、前記温度検知部で検知される複数の前記光源のそれぞれの温度に基づいて、複数の前記光源のうち少なくとも１つの出力を調整する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記位相変調素子は、複数の前記光源ごとに設けられる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用灯具。
【請求項７】
複数の前記光源のうち少なくとも２つの光源は、前記光の出射を所定の周期で切り替え、
前記少なくとも２つの光源から出射する複数の前記光は、共通の前記位相変調素子に入射する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用灯具。
【請求項８】
前記位相変調素子はＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされる
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相変調素子を用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ヘッドライトに代表する車両用灯具に関して、出射する光を所望の配光パターンとし得る様々な構成が検討されている。例えば、下記特許文献１には、位相変調素子の一種であるＬＣＯＳを用いて所望の配光パターンを形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-１１５５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、位相変調素子として上記特許文献１のようにＬＣＯＳを使用する場合、環境温度が変化してＬＣＯＳの温度や光源の温度が変化すると、ＬＣＯＳの液晶分子の配向が変化してＬＣＯＳの屈折率が変わったり、光源から出射する光の波長がシフトして、当該光のＬＣＯＳにおける屈折の仕方が変わったりする場合がある。この場合、ＬＣＯＳから出射する光の配光パターンが所望の配光パターンから変化してしまうという懸念がある。
【０００５】
なお、ＬＣＯＳを使用した場合だけでなく、出射する光を所望の配光パターンとし得る他の位相変調素子を使用した場合にも、環境温度の変化によって配光パターンが変化してしまう問題が生じ得る。
【０００６】
そこで、本発明は、環境温度が変化した場合でも所望の配光パターンが得られ易い車両用灯具を提供しようとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のため、本発明の車両用灯具は、光を出射する光源と、変更可能な位相変調パターンで前記光を回折し、前記位相変調パターンに基づく配光パターンとされた前記光を出射する位相変調素子と、前記光源の温度と前記位相変調素子の温度とを検知する温度検知部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度検知部で検知される前記光源の温度と前記位相変調素子の温度とに基づいて、前記位相変調素子から出射する前記光の配光パターンが所定の配光パターンになるように前記位相変調素子の前記位相変調パターンを制御することを特徴とするものである。
【０００８】
この車両用灯具によれば、温度検知部で検知される光源の温度に基づいて制御部が位相変調素子の位相変調パターンを制御する。このため、環境温度の変化によって光の波長シフトが生じた場合でも、位相変調素子における当該光の屈折の仕方が変わることが抑制され得る。また、この車両用灯具によれば、温度検知部で検知される位相変調素子の温度に基づいて制御部が位相変調素子の位相変調パターンを制御する。このため、環境温度の変化によって位相変調素子の屈折率が変わることが抑制され得る。したがって、この車両用灯具によれば、環境温度が変化した場合でも所望の配光パターンが得られ易い。
【０００９】
なお、前記温度検知部で検知される前記光源の温度と前記位相変調素子の温度との組み合わせのそれぞれに対して前記位相変調パターンを予め対応付けたテーブルに基づいて、前記制御部が前記位相変調パターンを制御してもよい。
【００１０】
所定の温度における位相変調パターンが予め定められた上記テーブルを用いることで、上記制御部による位相変調パターンの制御が容易になり得る。
【００１１】
また、前記温度検知部は、前記位相変調素子の温度を検知する素子温度センサを有し、前記素子温度センサは、前記位相変調素子の入射面とは反対側に位置する面のうち、当該入射面における前記光の入射領域と重なる部分に取り付けられてもよい。
【００１２】
この場合、位相変調素子の温度をより正確に検知することが可能になり得る。
【００１３】
また、上記車両用灯具は、互いに異なる波長の前記光を出射する前記光源を複数備えてもよい。
【００１４】
この場合、各光源から波長の異なる光が出射されることにより、所望の色の合成光を生成し得る。また、上述のように、温度検知部で検知される光源の温度及び位相変調素子の温度に基づいて、制御部が位相変調素子の位相変調パターンを制御するため、環境温度が変化した場合でも、上記合成光の配光パターンが所望の配光パターンになり易い。
【００１５】
また、上述のように車両用灯具が光源を複数備える場合、前記制御部は、前記温度検知部で検知される複数の前記光源のそれぞれの温度に基づいて、複数の前記光源のうち少なくとも１つの出力を調整してもよい。
【００１６】
このように上記制御部が光源の出力を制御することで、光源の温度が変化して当該光源から出射する光の波長がシフトしても、上記合成光のホワイトバランスが維持され得る。
【００１７】
また、上述のように車両用灯具が光源を複数備える場合、前記位相変調素子は、複数の前記光源ごとに設けられてもよい。
【００１８】
上記の様に位相変調素子を光源ごとに設けることで、位相変調パターンの制御を各位相変調素子ごとに独立して行い得る。このため、位相変調パターンの制御が容易になり得る。
【００１９】
また、上述のように車両用灯具が光源を複数備える場合、複数の前記光源のうち少なくとも２つの光源は、前記光の出射を所定の周期で切り替え、前記少なくとも２つの光源から出射する複数の前記光は、共通の前記位相変調素子に入射してもよい。
【００２０】
上記の様に少なくとも２つの光源からの光を受光する位相変調素子を共通の位相変調素子とすることで、車両用灯具に設ける位相変調素子などの数を削減し得、部品数の削減やコストダウンを実現し得る。
【００２１】
また、前記位相変調素子はＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされてもよい。
【００２２】
ＬＣＯＳは、液晶分子の配向パターンを変化させることで液晶層に屈折率差を生じさせる位相変調素子であり、環境温度の変化によって屈折率が変わり易い傾向がある。このため、上述のようにＬＣＯＳの位相変調パターンが制御されることで、環境温度が変化した場合でも所望の配光パターンが得られ易い。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明の車両用灯具によれば、環境温度が変化した場合でも所望の配光パターンが得られ易い車両用灯具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用灯具を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す灯具ユニットの拡大図である。
【図３】図１に示す車両用灯具の一部と、灯具制御システムとを含むブロック図である。
【図４】図２に示す位相変調素子の正面図である。
【図５】図４に示す位相変調素子の一部の厚さ方向の断面を概略的に示す図である。
【図６】ロービームの配光パターンを示す図である。
【図７】図３に示す灯具制御システムのテーブルを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る車両用灯具の灯具ユニットを図２と同様に示す図である。
【図９】ハイビームの配光パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る車両用灯具を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。なお、以下に参照する図面では、理解を容易にするために、各部材の寸法を変えて示す場合がある。
【００２６】
以下、本発明に係る車両用灯具を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。なお、以下に参照する図面では、理解を容易にするために、各部材の寸法を変えて示す場合がある。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る車両用灯具の一例を示す図であり、車両用灯具の上下方向の断面を概略的に示す縦断面図である。本実施形態において、車両用灯具は車両用前照灯１とされる。図１に示すように、この車両用前照灯１は、筐体１０と、灯具ユニット２０とを主な構成として備える。
【００２８】
筐体１０は、ランプハウジング１１と、フロントカバー１２と、バックカバー１３とを主な構成として備える。ランプハウジング１１の前方は開口しており、当該開口を塞ぐようにフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。また、ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口が形成されており、当該開口を塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。
【００２９】
ランプハウジング１１と、当該ランプハウジング１１の前方の開口を塞ぐフロントカバー１２と、当該ランプハウジング１１の後方の開口を塞ぐバックカバー１３とによって形成される空間は灯室Ｒであり、この灯室Ｒ内に灯具ユニット２０が収容されている。
【００３０】
本実施形態の灯具ユニット２０は、ヒートシンク３０と、冷却ファン３５と、カバー４０と、光学系ユニット５０とを主な構成要素として備える。なお、灯具ユニット２０は、不図示の構成により筐体１０に固定されている。光学系ユニット５０で所望の光が生成され、当該光が灯具ユニット２０から出射する。
【００３１】
本実施形態では、ヒートシンク３０は、概ね前後方向に延在する金属製のベース板３１を有し、当該ベース板３１の下方の面側には複数の放熱フィン３２がベース板３１と一体に設けられている。また、冷却ファン３５は、放熱フィン３２と隙間を隔てて配置され、ヒートシンク３０に固定されている。この冷却ファン３５の回転による気流によりヒートシンク３０は冷却される。また、ヒートシンク３０におけるベース板３１の上面にはカバー４０が配置されている。
【００３２】
カバー４０は、ヒートシンク３０のベース板３１上に固定されている。カバー４０は概ね矩形の形状をしており、例えばアルミニウム等の金属から成る。カバー４０の内側の空間には、上記光学系ユニット５０が収容されている。また、カバー４０の前方には光学系ユニット５０から出射する光が透過可能な開口４０Ｈが形成されている。なお、カバー４０の内壁は、黒アルマイト加工等による光吸収性とされることが好ましい。カバー４０の内壁が光吸収性とされることで、意図しない反射や屈折等によりカバー４０の内壁に照射された光が反射して開口４０Ｈから意図しない方向に出射することを抑制することができる。
【００３３】
図２は、上述した灯具ユニット２０における光学系ユニット５０の拡大図である。図２に示すように、本実施形態における光学系ユニット５０は、第１光源５２Ｒと、第２光源５２Ｇと、第３光源５２Ｂと、第１位相変調素子５４Ｒと、第２位相変調素子５４Ｇと、第３位相変調素子５４Ｂと、合成光学系５５と、を主な構成として備える。
【００３４】
光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂとは、図３に示す灯具制御システム７０に接続される。なお、図３は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ、及び灯具制御システム７０を含むブロック図である。
【００３５】
第１光源５２Ｒは、所定波長のレーザ光を出射するレーザ素子とされる。本実施形態では、パワーのピーク波長が例えば６３８ｎｍの赤色成分のレーザ光を上方に出射する。第２光源５２Ｇと第３光源５２Ｂとは、それぞれ所定波長のレーザ光を出射するレーザ素子とされる。本実施形態では、第２光源５２Ｇはパワーのピーク波長が例えば５１５ｎｍの緑色成分のレーザ光を後方に出射し、第３光源５２Ｂはパワーのピーク波長が例えば４４５ｎｍの青色成分のレーザ光を後方に出射する。本実施形態では、上記灯具制御システム７０から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力が供給される。これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、不図示の構成によりカバー４０に固定されている。
【００３６】
図２に示すように、光源５２Ｒには、光源５２Ｒの温度を検知可能な光源温度センサ７２Ｂが取り付けられている。同様に、光源５２Ｇ，５２Ｂには、光源温度センサ７２Ｇ，７２Ｂが取り付けられている。なお、光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂとして使用するセンサは特に限定されないが、例えば、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタなどを使用してもよい。
【００３７】
第１光源５２Ｒの上方には、第１コリメートレンズ５３Ｒが配置されている。第２光源５２Ｇの後方には、第２コリメートレンズ５３Ｇが配置されている。第３光源５２Ｂの後方には、第３コリメートレンズ５３Ｂが配置されている。これらコリメートレンズ５３Ｒ，５３Ｇ，５３Ｂは、不図示の構成によりカバー４０に固定されており、レーザ光のファスト軸方向及びスロー軸方向をコリメート可能とされる。
【００３８】
なお、レーザ光のファスト軸方向をコリメートするコリメートレンズと、スロー軸方向をコリメートするコリメートレンズとが個別に設けられることで、上記レーザ光のファスト軸方向及びスロー軸方向がコリメートされてもよい。
【００３９】
第１位相変調素子５４Ｒは、前後方向及び上下方向に対して略４５°傾斜した状態で第１コリメートレンズ５３Ｒの上方に配置されている。第２位相変調素子５４Ｇは、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒとは反対方向に略４５°傾斜した状態で第２コリメートレンズ５３Ｇの後方に配置されている。第３位相変調素子５４Ｂは、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒとは反対方向に略４５°に傾斜した状態で第３コリメートレンズ５３Ｂの後方に配置されている。本実施形態において、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれは、入射する光を反射しつつ回折して出射する反射型の位相変調素子とされ、具体的には、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）とされる。
【００４０】
位相変調素子５４Ｒには、位相変調素子５４Ｒの温度を検知可能な素子温度センサ７３Ｒが取り付けられている。同様に、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂには、素子温度センサ７３Ｇ，７３Ｂが取り付けられている。本実施形態の素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂは、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの入射面とは反対側に位置する面のうち、当該入射面におけるレーザ光の入射領域と重なる部分に取り付けられる。このような位置に素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂを取り付けることで、レーザ光が入射して反射する領域の直近に素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂが位置することとなり、レーザ光の照射による位相変調素子の温度上昇を正確に検知し得る。
【００４１】
なお、素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂとして使用するセンサは特に限定されないが、例えば、光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂと同様に、ＮＴＣサーミスタなどを使用してもよい。
【００４２】
合成光学系５５は、第１光学素子５５ｆと第２光学素子５５ｓとを有する。第１光学素子５５ｆは、第１位相変調素子５４Ｒの前方かつ第２位相変調素子５４Ｇの上方に配置され、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒと同一方向に略４５°傾いた状態で配置される。この第１光学素子５５ｆは、例えば、ガラス基板上に酸化膜が積層された波長選択フィルタとされ、所定波長よりも長い波長の光を透過し、該所定波長よりも短い波長の光を反射するように上記酸化膜の種類や厚みが調整される。本実施形態において、第１光学素子５５ｆは、第１光源５２Ｒから出射する赤色成分の光を透過し、第２光源５２Ｇから出射する緑色成分の光を反射するように構成される。
【００４３】
第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆの前方かつ第３位相変調素子５４Ｂの上方に配置され、前後方向及び上下方向に対して第１位相変調素子５４Ｒと同一方向に略４５°傾いた状態で配置される。この第２光学素子５５ｓは、第１光学素子と同様に、波長選択フィルタとされる。本実施形態において、第２光学素子５５ｓは、第１光源５２Ｒから出射する赤色成分の光及び第２光源５２Ｇから出射する緑色成分の光を透過し、第３光源５２Ｂから出射する波長４４５ｎｍの青色成分の光を反射するように構成される。
【００４４】
次に、上記第１位相変調素子５４Ｒ、第２位相変調素子５４Ｇ、及び第３位相変調素子５４Ｂの構成について詳細に説明する。
【００４５】
本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは同様の構成とされる。このため、以下では第１位相変調素子５４Ｒについてのみ詳細に説明し、第２位相変調素子５４Ｇ及び第３位相変調素子５４Ｂについては説明を適宜省略する。
【００４６】
図４は、第１位相変調素子５４Ｒの正面図である。図４に示すように、第１位相変調素子５４Ｒは、正面視において略長方形に形成されており、第１コリメートレンズ５３Ｒから出射する赤色レーザ光が入射する略円形の入射領域５３Ａを含んでいる。また、第１位相変調素子５４Ｒは、上記長方形内にマトリックス状に配置された複数の変調部を有している。上記入射領域５３Ａ内には、少なくとも１つの変調部が含まれる。各変調部は、マトリックス状に配置された複数のドットを含んでおり、入射する赤色レーザ光を反射しつつ回折し、回折された光を出射する。また、位相変調素子５４Ｒには駆動回路６０Ｒが電気的に接続されている。この駆動回路６０Ｒは、上記位相変調素子５４Ｒの短辺の一方側に接続される走査線駆動回路と、位相変調素子５４Ｒの長辺の一方側に接続されるデータ線駆動回路とを有する。
【００４７】
図５は、図４に示す位相変調素子の一部の厚さ方向の断面を概略的に示す図である。図４に示すように、本実施形態の位相変調素子５４Ｒは、シリコン基板６２と、駆動回路層６３と、複数の電極６４と、反射膜６５と、液晶層６６と、透明電極６７と、透光性基板６８と、を主な構成として備える。
【００４８】
複数の電極６４は、シリコン基板６２の一方の面側に上記各ドットに対応してマトリックス状に配置されている。すなわち、各ドットは対応する電極６４を含んでいる。駆動回路層６３は、図３に示す駆動回路６０Ｒの走査線駆動回路及びデータ線駆動回路に接続される回路が配置される層であり、シリコン基板６２と複数の電極６４との間に配置される。透光性基板６８は、シリコン基板６２の一方の側で当該シリコン基板６２と対向するように配置され、例えばガラス基板とされる。透明電極６７は、透光性基板６８のシリコン基板６２側の面上に配置される。液晶層６６は、複数の液晶分子６６ａを有し、複数の電極６４と透明電極６７との間に配置される。反射膜６５は、複数の電極６４と液晶層６６との間に配置され、例えば誘電体多層膜とされる。コリメートレンズ５３Ｒから出射するレーザ光は、透光性基板６８におけるシリコン基板６２側と反対側の面から入射する。
【００４９】
図４に示すように、透光性基板６８におけるシリコン基板６２側と反対側の面から入射する光ＲＬは、透明電極６７及び液晶層６６を透過し、反射膜６５で反射され、液晶層６６及び透明電極６７を透過して透光性基板６８から出射される。ここで、特定の電極６４と透明電極６７との間に電圧が印加されると、当該電極６４と透明電極６７との間に位置する液晶層６６の液晶分子６６ａの配向が変化する。この液晶分子６６ａの配光の変化により、当該電極６４と透明電極６７との間に位置する液晶層６６の屈折率が変化し、液晶層６６を透過する光ＲＬの光路長が変化する。上記のように、複数の電極６４は、変調部の各ドットに対応して配置されているため、各ドットに対応する電極６４と透明電極６７との間に印加される電圧が制御されることで、液晶分子６６ａの配向が変化し、各ドットから出射する光ＲＬの位相の変化量が各ドットに応じて調整され得る。このように各ドットにおける液晶層６６の屈折率が調整され、第１位相変調素子５４Ｒの位相変調パターンが変化することで、第１位相変調素子５４Ｒから出射する光が所定の配光パターンにされ得る。
【００５０】
本実施形態の第１位相変調素子５４Ｒは、各変調部から同じ位相変調パターンが形成されるように構成される。上述のように、入射領域５３Ａ内には少なくとも１つの変調部が含まれるため、赤色レーザ光が第１位相変調素子５４Ｒに入射すると、当該赤色レーザ光は、上記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンとされる。以下、所定の配光パターンとされた位相変調素子５４Ｒから出射する赤色レーザ光を第１の光ＤＬＲという。
【００５１】
第１位相変調素子５４Ｒと同様に、本実施形態の第２位相変調素子５４Ｇは、各変調部から同じ位相変調パターンが形成されるように構成される。また、第２位相変調素子５４Ｇの入射領域内には少なくとも１つの変調部が含まれる。このため、緑色レーザ光が第２位相変調素子５４Ｇに入射すると、当該緑色レーザ光は、上記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンとされる。以下、所定の配光パターンとされた位相変調素子５４Ｇから出射する緑色レーザ光を第２の光ＤＬＧという。
【００５２】
第１位相変調素子５４Ｒと同様に、本実施形態の第３位相変調素子５４Ｂでは、各変調部から同じ位相変調パターンが形成されるように構成される。また、第３位相変調素子５４Ｂの入射領域内には少なくとも１つの変調部が含まれる。このため、青色レーザ光が第３位相変調素子５４Ｂに入射すると、当該青色レーザ光は、上記位相変調パターンに基づく所定の配光パターンとされる。以下、所定の配光パターンとされた位相変調素子５４Ｂから出射する青色レーザ光を第３の光ＤＬＢという。
【００５３】
以上のように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、変更可能な位相変調パターンで光を回折し、当該位相変調パターンに基づく配光パターンとされた光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢを出射する。
【００５４】
次に、上述した灯具制御システム７０について説明する。本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂや光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂなどがこの灯具制御システム７０によって制御される。
【００５５】
図３に示すように、本実施形態における灯具制御システム７０は、制御部７１と、上述した第１位相変調素子５４Ｒに接続される駆動回路６０Ｒと、第２位相変調素子５４Ｇに接続される駆動回路６０Ｇと、第３位相変調素子５４Ｂに接続される駆動回路６０Ｂと、第１光源５２Ｒに接続される電源回路６１Ｒと、第２光源５２Ｇに接続される電源回路６１Ｇと、第３光源５２Ｂに接続される電源回路６１Ｂと、記憶部７４と、温度検知部７５と、を含む。なお、上記制御部７１は、灯具ユニット２０に備えられても良く、車両の電子制御装置の一部とされても良い。
【００５６】
駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、制御部７１に接続されており、制御部７１から入力する信号に基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに印加する電圧を調整する。位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、駆動回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂによって印加される電圧に応じた位相変調パターンを形成する。本実施形態では、この位相変調パターンによって、第１の光ＤＬＲ、第２の光ＤＬＧ、及び第３の光ＤＬＢが、それぞれロービームの配光パターンとされる。
【００５７】
電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、制御部７１と不図示の電源とに接続されている。これら電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、制御部７１から入力する信号に基づいて、上記電源から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに電力を供給するとともに、電力量を調整する。
【００５８】
温度検知部７５は、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂのそれぞれの温度と、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれの温度とを検知する。この温度検知部７５は、上述した光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂと、上述した素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂと、を含んでいる。光源温度センサ７２Ｒは第１光源５２Ｒの温度を検知するセンサであり、光源温度センサ７２Ｇは第２光源５２Ｇの温度を検知するセンサであり、光源温度センサ７２Ｂは第３光源５２Ｂの温度を検知するセンサである。また、素子温度センサ７３Ｒは第１位相変調素子５４Ｒの温度を検知するセンサであり、素子温度センサ７３Ｇは第２位相変調素子５４Ｇの温度を検知するセンサであり、素子温度センサ７３Ｂは第３位相変調素子５４Ｂの温度を検知するセンサである。光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂ及び素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂは、それぞれ制御部７１に接続されており、検知した光源や位相変調素子の温度データを制御部７１に出力する。
【００５９】
なお、図２では、光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂ及び素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂが光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに取り付けられている例が示されているが、検知対象の温度を検知することができるのであれば、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ及び位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから離間して配置されてもよい。
【００６０】
図３に示すように、記憶部７４は、制御部７１に接続されている。この記憶部７４には、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂや位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを制御するためのテーブルなどが格納されており、記憶部７４は、制御部７１から入力された信号に基づいて、上記テーブルなどのデータを制御部７１に出力する。
【００６１】
次に、車両用前照灯１における光の出射について説明する。具体的には、車両用前照灯１からロービームが出射される場合を説明する。
【００６２】
灯具制御システム７０の電源回路６１Ｒから第１光源５２Ｒに電力が供給されると、第１光源５２Ｒによって赤色レーザ光が生成される。図２に示すように、この赤色レーザ光は上方に出射し、第１コリメートレンズ５３Ｒでコリメートされる。また、灯具制御システム７０の電源回路６１Ｇから第２光源５２Ｇに電力が供給されると、第２光源５２Ｇによって緑色レーザ光が生成され、この緑色レーザ光が後方に出射する。この緑色レーザ光は、第２コリメートレンズ５３Ｇでコリメートされる。また、灯具制御システム７０の電源回路６１Ｂから第３光源５２Ｂに電力が供給されると、第３光源５２Ｂによって青色レーザ光が生成され、この青色レーザ光が後方に出射する。この青色レーザ光は、第３コリメートレンズ５３Ｂでコリメートされる。
【００６３】
コリメートされた赤色レーザ光は、コリメートレンズ５３Ｒの上方に配置された第１位相変調素子５４Ｒに入射し、第１位相変調素子５４Ｒで回折されて第１の光ＤＬＲとなる。この第１の光ＤＬＲが第１位相変調素子５４Ｒから前方に出射する。コリメートされた緑色レーザ光は、コリメートレンズ５３Ｇの後方に配置された第２位相変調素子５４Ｇに入射し、第２位相変調素子５４Ｇで回折されて第２の光ＤＬＧとなる。この第２の光ＤＬＧが第２位相変調素子５４Ｇから上方に出射する。コリメートされた青色レーザ光は、コリメートレンズ５３Ｂの後方に配置された第３位相変調素子５４Ｂに入射し、第３位相変調素子５４Ｂで回折されて第３の光ＤＬＢとなる。この第３の光ＤＬＢが第３位相変調素子５４Ｂから上方に出射する。
【００６４】
赤色成分の光である第１の光ＤＬＲは、上述のように、位相変調素子５４Ｒの前方に配置された第１光学素子５５ｆを透過する。また、緑色成分の光である第２の光ＤＬＧは、上述のように、位相変調素子５４Ｇの上方に配置された第１光学素子５５ｆで反射する。このため、第２の光ＤＬＧは、第１光学素子５５ｆで９０度方向転換して前方に伝搬する。その結果、光ＤＬＲ，ＤＬＧからなる第１合成光ＬＳ１が前方に伝搬する。
【００６５】
第１光学素子５５ｆの前方に配置された第２光学素子５５ｓは、上述のように、赤色成分の光及び緑色成分の光を透過する。このため、第１合成光ＬＳ１は、第２光学素子５５ｓを透過する。また、青色成分の光である第３の光ＤＬＢは、上述のように、位相変調素子５４Ｂの上方に配置された第２光学素子５５ｓで反射する。このため、第３の光ＤＬＢは、第２光学素子５５ｓで９０度方向転換して前方に伝搬する。その結果、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢからなる第２合成光ＬＳ２が前方に伝搬する。
【００６６】
第２合成光を形成する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、上述のように、いずれもロービームの配光パターンを有している。このため、開口４０Ｈから出射する第２合成光ＬＳ２が所定の距離だけ前方に伝搬することで、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが重なり合い、図６に示すような白色光であるロービームＬが形成され得る。なお、図６において、配光パターンは太線で示されており、直線Ｓは水平線を示す。また、領域ＬＡ１は最も光強度が大きい領域であり、領域ＬＡ２、領域ＬＡ３の順に光強度が小さくなる。
【００６７】
ところで、車両用前照灯１の環境温度が変化すると、光源の温度や位相変調素子の温度が変化し得る。光源の温度が変化すると、当該光源から出射する光の波長がシフトし得るため、当該光の位相変調素子における屈折の仕方が変わり得る。また、位相変調素子であるＬＣＯＳの温度が変化すると、液晶分子の配向が変化して当該ＬＣＯＳの位相変調パターンが変わり得るため、上記ＬＣＯＳの屈折率が変化し得る。このため、ある環境下で上述のようなロービームＬが形成されている場合でも、車両用前照灯１の環境温度が変化した場合には、ロービームＬなどの所望の配光パターンが得られにくくなる。
【００６８】
本実施形態における車両用前照灯１によれば、上述のテーブルに基づいて、所望の配光パターンが得られるように上記位相変調パターンが調整される。以下、これらのテーブルについて説明する。
【００６９】
本実施形態における記憶部７４には、図７に示す位相変調素子５４Ｒの温度と光源５２Ｒの温度とによって関連付けられるテーブルＴＢ、位相変調素子５４Ｇの温度と光源５２Ｇの温度とによって関連付けられるテーブル、及び、位相変調素子５４Ｂの温度と光源５２Ｂの温度とによって関連付けられるテーブルが格納されている。
【００７０】
図７に示すように、テーブルＴＢは、素子温度センサ７３Ｒで検知される位相変調素子５４Ｒの温度の３つの温度帯Ａ〜Ｃと、光源温度センサ７２Ｂで検知される光源５２Ｒの温度の３つの温度帯ａ〜ｃとのそれぞれの組み合わせに対して、ロービームＬが形成され得る位相変調パターンを予め対応付けたマトリクス状のテーブルとされる。以下、温度帯Ａ〜Ｃと温度帯ａ〜ｃとのそれぞれの組み合わせを、検知温度（Ａ，ａ）、検知温度（Ｂ，ｃ）などと記載する。テーブルＴＢは、例えば検知温度（Ａ，ａ）である場合、位相変調素子５４Ｒの位相変調パターンがパターン１にされることで、光ＤＬＲの配光パターンが、ロービームＬが形成され得る配光パターンになることを示している。本実施形態では、温度帯Ａ，Ｂ，Ｃのうち、温度帯Ａが最も低温域とされ、温度帯Ｃが最も高温域とされる。また、温度帯ａ，ｂ，ｃのうち、温度帯ａが最も低温域とされ、温度帯ｃが最も高温域とされる。
【００７１】
なお、図７に示されるテーブルＴＢは、パターン１〜９の９つの位相変調パターンが、温度帯Ａ〜Ｃと温度帯ａ〜ｃとの組み合わせのそれぞれに対応付けられたテーブルであるが、これは例示的なものであり、対応付けられる位相変調パターンの数は適宜変更することができる。例えば、位相変調素子５４Ｒの温度の温度帯を２つ又は４つ以上に区分けし、光源５２Ｒの温度の温度帯を２つ又は４つ以上に区分けすることで、対応付けられる位相変調パターンの数を変更することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、位相変調素子５４Ｇの温度と光源５２Ｇの温度とによって関連付けられる上記テーブルも、テーブルＴＢと同様に、素子温度センサ７３Ｇで検知される位相変調素子５４Ｇの温度の３つの温度帯と、光源温度センサ７２Ｇで検知される光源５２Ｇの温度の３つの温度帯とのそれぞれの組み合わせに対して、ロービームＬが形成され得る位相変調パターンを予め対応付けたマトリクス状のテーブルとされる。また、位相変調素子５４Ｂの温度と光源５２Ｂの温度とによって関連付けられる上記テーブルも、テーブルＴＢと同様に、素子温度センサ７３Ｂで検知される位相変調素子５４Ｂの温度の３つの温度帯と、光源温度センサ７２Ｂで検知される光源５２Ｂの温度の３つの温度帯とのそれぞれの組み合わせに対して、ロービームＬが形成され得る位相変調パターンを予め対応付けたマトリクス状のテーブルとされる。
【００７３】
次に、上記テーブルに基づく灯具制御システム７０の制御について説明する。
【００７４】
例えば、検知温度（Ａ，ａ）である場合に上述のロービームＬが得られていたと仮定し、これを初期状態とする。この初期状態から車両用前照灯１の環境温度が変化して、位相変調素子５４Ｒの温度が例えば温度帯Ｂに属する温度まで上昇すると、素子温度センサ７３Ｒが上昇後の温度を検知する。また、上記環境温度が変化して、光源５２Ｒの温度が例えば温度帯ｂに属する温度まで上昇すると、光源温度センサ７２Ｒが上昇後の温度を検知する。上述のように、素子温度センサ７３Ｒ及び光源温度センサ７２Ｒは、検知した温度のデータ信号をそれぞれ制御部７１に出力する。
【００７５】
上記温度のデータ信号が制御部７１に入力されると、制御部７１は、記憶部７４に記憶されたテーブルＴＢに基づいて、位相変調素子５４Ｒの位相変調パターンを判断する。上述のように、素子温度センサ７３Ｒが検知した温度は温度帯Ｂに属し、光源温度センサ７２Ｒが検知した温度は温度帯ｂに属する。したがって、制御部７１は、検知温度（Ｂ，ｂ）に対応するパターン５が、新たな環境温度に適した位相変調素子５４Ｒの位相変調パターンと判断する。つまり、パターン５がロービームＬを形成するのに適した位相変調パターンであると判断する。こうして、制御部７１は、位相変調パターンをパターン５に調整させる駆動信号を駆動回路６０Ｒに出力する。なお、上述のように、この駆動回路６０Ｒは位相変調素子５４Ｒに接続されている。
【００７６】
上記駆動信号に基づいて、駆動回路６０Ｒは、位相変調素子５４Ｒに印加される電圧を変化させる。その結果、位相変調素子５４Ｒの液晶分子６６ａの配向が変化し、位相変調素子５４Ｒの位相変調パターンが、初期状態のパターン１からパターン５に変わる。
【００７７】
上記環境温度の変化によって、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂ及び光源５２Ｇ，５２Ｂの温度が他の温度帯に属する温度に変化した場合には、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂに対して、制御部７１が上記と同様の制御を行う。その結果、位相変調素子５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンが、新たな環境温度に適した位相変調パターンに変わる。つまり、光ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンがロービームＬの配光パターンになり得る位相変調パターンに変わる。
【００７８】
以上のように、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンが新たな環境温度に適した位相変調パターンに変わることで、新たな環境温度においてもロービームＬが形成され得る。
【００７９】
なお、上記制御は例示的なものであり、制御部７１が、温度検知部７５で検知される光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度と位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの温度とに基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光の配光パターンがロービームＬの配光パターンになるように位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを制御できるのであれば、その他任意のアルゴリズムを使用することができる。ただし、上記のようなテーブルを記憶部７４に予め記憶させておくことで、制御部７１は当該テーブルを適宜読み出して適切な位相変調パターンを判断し得る。このため、位相変調パターンの制御が容易になり得る。
【００８０】
ところで、光源の温度が変化すると、上述のように、当該光源から出射する光に波長シフトが起こるため、ロービームＬのホワイトバランスが崩れる傾向がある。しかし、例えば、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの出力比を所定の比率にすることで、上記ホワイトバランスを維持し得る。本実施形態における車両用前照灯１によれば、灯具制御システム７０によって上記出力比が環境温度に応じて調整され、ロービームＬのホワイトバランスが維持され得る。以下、この点について説明する。
【００８１】
本実施形態における記憶部７４には、光源５２Ｒの温度と当該温度において光源５２Ｒから出射する赤色レーザ光の波長とが予め対応付けられたテーブル、光源５２Ｇの温度と当該温度において光源５２Ｇから出射する緑色レーザ光の波長とが予め対応付けられたテーブル、及び光源５２Ｂの温度と当該温度で光源５２Ｂから出射する青色レーザ光の波長とが予め対応付けられたテーブルが格納されている。
【００８２】
また、本実施形態では、赤色レーザ光の波長、緑色レーザ光の波長、及び青色レーザ光の波長がそれぞれ所定の波長である場合におけるホワイトバランスが維持され得る上記出力比が予め求められており、この出力比のデータが記憶部７４に格納されている。例えば、記憶部７４には、赤色レーザ光の波長がλＲ1ｎｍ、緑色レーザ光の波長がλＧ1ｎｍ、青色レーザ光の波長がλＢ1ｎｍの場合における上記出力比のデータや、赤色レーザ光の波長がλＲ2ｎｍ、緑色レーザ光の波長がλＧ2ｎｍ、青色レーザ光の波長がλＢ2ｎｍの場合における上記出力比のデータ等、赤、緑、及び青の各光の波長の組み合わせのそれぞれに対応する上記出力比のデータが複数格納されている。
【００８３】
上述の初期状態から光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度が変化すると、光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂが変化後の光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度を検知し、これらの温度のデータ信号を制御部７１に出力する。
【００８４】
光源温度センサ７２Ｒからデータ信号が制御部７１に入力されると、制御部７１は、記憶部７４に格納された上記テーブルから変化後の温度における赤色レーザ光の波長を判断する。同様に、制御部７１は、変化後の温度における緑色レーザ光及び青色レーザ光の波長を判断する。制御部７１は、赤、緑、及び青の各光の新たな波長を判断した後、当該新たな波長の組み合わせに対応する上記出力比のデータを記憶部７４から読み出し、当該出力比データに対応する出力信号を電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに出力する。
【００８５】
電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに上記出力信号が入力されると、電源回路６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの出力比が上記出力比データに対応する出力比になるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの少なくとも１つの出力を変化させる。このように光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの出力比が環境温度に応じて調整される結果、新たな環境温度において、ロービームＬのホワイトバランスが維持され得る。
【００８６】
以上のように、本実施形態における車両用前照灯１によれば、制御部７１が、温度検知部７５で検知される光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度と位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの温度とに基づいて、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光の配光パターンが所定の配光パターンになるように位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの位相変調パターンを制御する。このため、車両用前照灯１の環境温度が変化した場合でも、ロービームＬのような所望の配光パターンが得られ易い。
【００８７】
また、本実施形態における車両用前照灯１によれば、制御部７１が、温度検知部７５で検知される光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂのそれぞれの温度に基づいて、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂのうち少なくとも１つの出力を調整する。このため、車両用前照灯１の環境温度が変化した場合でも、車両用前照灯１から出射する光のホワイトバランスが維持され得る。
【００８８】
また、本実施形態における車両用前照灯１によれば、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに対して位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが１対１対応で設けられるため、位相変調パターンの制御を位相変調素子５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇごとに独立して行い得る。このため、位相変調パターンの制御が容易になり得る。なお、本実施形態では、位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂが１対１対応で設けられる例を説明したが、同色のレーザ光を出射する光源を複数設けてもよい。この場合には、当該同色のレーザ光を出射する複数の光源ごとに１つの位相変調素子を設けてもよい。
【００８９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素について、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００９０】
図８は、本発明の第２実施形態における車両用前照灯１の灯具ユニット２０を図２と同様に示す図である。なお、図８では、理解を容易にするために、灯具ユニット２０のヒートシンク３０、カバー４０等が省略されている。図８に示すように、第２実施形態における灯具ユニット２０は、位相変調素子の数が１つである点において、光源ごとに位相変調素子が設けられる第１実施形態における灯具ユニット２０と相違する。以下、第２実施形態における灯具ユニット２０の構成について説明する。
【００９１】
本実施形態において、第１光源５２Ｒは赤色レーザ光を上方に出射し、第２光源５２Ｇは緑色レーザ光を後方に出射し、第３光源５２Ｂは青色レーザ光を後方に出射する。これら３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、灯具制御システム７０に接続されている。本実施形態において、灯具制御システム７０の制御部７１は、光源５２Ｒが赤色レーザ光を出射している間は光源５２Ｇ，５２Ｂからの光を非出射とし、光源５２Ｇが緑色レーザ光を出射している間は光源５２Ｒ，５２Ｂからの光を非出射とし、光源５２Ｂが青色レーザ光を出射している間は光源５２Ｒ，５２Ｇからの光を非出射とする。すなわち、本実施形態における光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、制御部７１の制御に基づいて、所定の周期で各光源からの光の出射を切り替える。
【００９２】
なお、他の実施形態と同様に、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射したレーザ光は、コリメートレンズ５３Ｒ，５３Ｇ，５３Ｂでコリメートされる。
【００９３】
コリメートレンズ５３Ｒの上方かつコリメートレンズ５３Ｇ，５３Ｂの後方には、合成光学系５５が設けられている。すなわち、コリメートレンズ５３Ｒの上方かつコリメートレンズ５３Ｇの後方に第１光学素子５５ｆが設けられ、第１光学素子５５ｆの上方かつコリメートレンズ５３Ｂの後方に第２光学素子５５ｓが設けられる。これら光学素子５５ｆ，５５ｓは、前後方向及び上下方向において略４５°傾いて配置される。
【００９４】
第２光学素子５５ｓの上方には、１つの位相変調素子５４Ｓが設けられている。この位相変調素子５４Ｓは、合成光学系５５を通過した赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光が入射可能な位置に配置される。本実施形態における位相変調素子５４Ｓは、例えば反射型のＬＣＯＳとされる。この位相変調素子５４Ｓは、前後方向及び上下方向において略４５°傾いて配置されており、その傾き方向は光学素子５５ｆ，５５ｓと反対方向とされる。
【００９５】
位相変調素子５４Ｓには、当該位相変調素子５４Ｓの温度を検知する素子温度センサ７３Ｓが取り付けられている。この素子温度センサ７３Ｓは、第１実施形態の素子温度センサ７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂと同様に、位相変調素子５４Ｓの入射面とは反対側に位置する面のうち、当該入射面におけるレーザ光の入射領域と重なる部分に取り付けられる。本実施形態における温度検知部７５は、この素子温度センサ７３Ｓと、光源温度センサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂとを含んでいる。素子温度センサ７３Ｓは、検知した位相変調素子５４Ｓの温度データを制御部７１に出力する。
【００９６】
次に、本実施形態の灯具ユニット２０における光の出射について説明する。
【００９７】
上述のように、本実施形態における光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、制御部７１の制御に基づいて、所定の周期で各光源からの光の出射を切り替える。例えば、まず、第１光源５２Ｒから赤色レーザ光が所定時間にわたって出射する。この間、光源５２Ｇ，５２Ｂからのレーザ光は非出射とされる。この赤色レーザ光は、コリメートレンズ５３Ｒでコリメートされた後、合成光学系５５を透過して位相変調素子５４Ｓに入射する。
【００９８】
位相変調素子５４Ｓに赤色レーザ光が入射すると、この赤色レーザ光は位相変調素子５４Ｓで回折されるとともに反射して、ロービームＬを形成する配光パターンを有する第１の光ＤＬＲが前方に出射する。
【００９９】
所定の時間が経過すると、光源５２Ｒからの光が非出射の状態になり、光源５２Ｒから光が出射する代わりに、光源５２Ｇから緑色レーザ光が所定の時間にわたって出射する。この緑色レーザ光は、コリメートレンズ５３Ｇでコリメートされた後、合成光学系５５を透過して、位相変調素子５４Ｓに入射する。
【０１００】
位相変調素子５４Ｓに緑色レーザ光が入射すると、この緑色レーザ光は位相変調素子５４Ｓで回折されるとともに反射して、ロービームＬを形成する配光パターンを有する第２の光ＤＬＧが前方に出射する。
【０１０１】
さらに所定の時間が経過すると、光源５２Ｇからの光が非出射の状態になり、光源５２Ｇから光が出射する代わりに、光源５２Ｂから青色レーザ光が所定の時間にわたって出射する。この青色レーザ光は、コリメートレンズ５３Ｂでコリメートされた後、合成光学系５５を透過して、位相変調素子５４Ｓに入射する。
【０１０２】
位相変調素子５４Ｓに青色レーザ光が入射すると、この青色レーザ光は位相変調素子５４Ｓで回折されるとともに反射して、ロービームＬを形成する配光パターンを有する第３の光ＤＬＢが前方に出射する。
【０１０３】
制御部７１の上記制御により、上記光の出射サイクルが所定の周期で繰り返される。
【０１０４】
このように、制御部７１が光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの光の出射を所定の周期で切り替えることで、光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが車両用前照灯１から所定の周期で切り替えられて出射する。この周期が人の視覚の時間分解能よりも短い場合、残像効果が生じ、人は異なる色の光があたかも合成されて照射されていると認識し得る。したがって、本実施形態における上記周期を人の時間分解能よりも短くすることで、人は、白色光であるロービームＬが車両用前照灯１から出射されていると認識し得る。
【０１０５】
なお、人の視覚の時間分解能は概ね１／３０ｓであるため、上記周期を１／３０ｓ以下とすることが好ましく、１／６０ｓ以下とすることがさらに好ましい。なお、上記周期が１／３０ｓよりも大きい場合であっても上記残像効果が生じ得る。例えば、上記周期が１／１５ｓであっても上記残像効果が生じ得る。
【０１０６】
このような本実施形態の車両用前照灯１によれば、以下のような作用効果が得られ得る。
【０１０７】
本実施形態における車両用前照灯１は、第１実施形態と同様に、灯具制御システム７０を備える。このため、車両用前照灯１の環境温度が変化した場合でも、所望の配光パターンが得られ易く、また、出射する光のホワイトバランスが維持され得る。
【０１０８】
また、本実施形態における車両用前照灯１によれば、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからのレーザ光が共通の位相変調素子５４Ｓに入射するため、位相変調素子の数を１つにすることができる。また、位相変調素子の数が１つであるため、素子温度センサの数も１つにし得る。このため、部品数を削減し得、コストダウンを図り得る。
【０１０９】
なお、本実施形態では、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂが光の出射を切り替える例を説明したが、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂのうち少なくとも２つが光の出射を切り替えるようにしてもよい。例えば、光源５２Ｒ，５２Ｇが所定の周期で光の出射を切り替えるように第２実施形態を変形してもよい。この変形例では、光源５２Ｒ，５２Ｇからの赤色レーザ光及び緑色レーザ光を受光する位相変調素子と、光源５２Ｂからの青色レーザ光を受光する位相変調素子５４Ｂとの２つの位相変調素子から光学系ユニット５０を構成し得る。
【０１１０】
以上、本発明について、第１及び第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１１】
例えば、第１及び第２実施形態では、環境温度が変化した場合でも車両用前照灯１から出射する光のホワイトバランスが維持され得る例を説明したが、環境温度が変化した場合に上記ホワイトバランスが維持されることは必須の要素ではない。ホワイトバランスを維持する機能を省略することで、灯具制御システムなどの構成を簡便化し得る。
【０１１２】
また、第１及び第２実施形態では、車両用前照灯１が複数の光源を有している例を説明したが、光源は１つ以上あればよい。ただし、互いに異なる波長の光を出射する光源を複数設けることで、所望の色の光を生成し得る。
【０１１３】
また、第１及び第２実施形態では、位相変調素子としてＬＣＯＳを用いた例を説明したが、変更可能な位相変調パターンで光を回折し、当該位相変調パターンに基づく配光パターンとされた光を出射できるのであれば、その他の位相変調素子を用いてもよい。例えば、このような他の位相変調素子としてＧＬＶ（Grating Light Valve）を挙げ得る。このＧＬＶは、シリコン基板上に複数の反射体が設けられた反射型の位相変調素子とされる。ＧＬＶによれば、複数の反射体のたわみを電気的に制御することによって、異なる回折パターンを形成し得る。
【０１１４】
また、第１及び第２実施形態では、位相変調素子が反射型である例を説明したが、透過型の位相変調素子を用いてもよい。
【０１１５】
また、第１及び第２実施形態では、車両用灯具としての車両用前照灯１はロービームＬを照射するものとされたが、本発明は特に限定されない。例えば、他の実施形態における車両用灯具は、図６において破線で示す領域、すなわち、ロービームＬが照射される領域よりも上方の領域に、ロービームＬよりも強度の低い光を照射するように構成されてもよい。このような低強度の光は、例えば標識認識用の光ＯＨＳとされる。この場合、それぞれの位相変調素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光に標識認識用の光ＯＨＳが含まれていることが好ましい。また、このような実施形態では、ロービームＬと標識認識用の光ＯＨＳとで夜間照明用の配光パターンが形成されると理解することができる。なお、ここでいう「夜間」とは、単に「夜間」という意味に限定されず、トンネル等の暗所を含むものとする。また、他の別の実施形態における車両用灯具は、図９に示すようなハイビームＨを照射するように構成されてもよい。なお、図９において、ハイビームＨの配光パターンは太線で示されており、直線Ｓは水平線を表している。このハイビームＨの配光パターンにおいて、領域ＨＡ１は光強度が強い領域であり、ＨＡ２はＨＡ１よりも光強度が低い領域である。また、さらに別の実施形態では、本発明における車両用灯具を、画像を構成するものとして適用してもよい。このような場合、車両用灯具から出射する光の方向や、該車両における車両用灯具の取り付け位置は特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明の車両用灯具によれば、環境温度が変化した場合でも所望の配光パターンが得られ易い車両用灯具が提供され、自動車等の分野などにおいて利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１・・・車両用前照灯（車両用灯具）
２０・・・灯具ユニット
５０・・・光学系ユニット
５２Ｒ・・・第１光源
５２Ｇ・・・第２光源
５２Ｂ・・・第３光源
５４Ｒ・・・第１位相変調素子
５４Ｇ・・・第２位相変調素子
５４Ｂ・・・第３位相変調素子
５４Ｓ・・・位相変調素子
７１・・・制御部
７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂ・・・光源温度センサ
７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂ・・・素子温度センサ
７５・・・温度検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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