(57)【要約】【課題】  構成が複雑化することを抑制しつつ出射する光の配光パターンの外形を適切な大きさにし得る車両用灯具を提供する。【解決手段】  車両用灯具１は、光源５２と、光源５２からの光Ｌが入射し所定の配光パターンの光を出射する光学素子としての位相変調素子集合体５４と、を備え、位相変調素子集合体５４に入射する光は、所定の広がり角を有する光であり、位相変調素子集合体５４は、並列される複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５から成り、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、光源５２からの光Ｌの一部が入射し所定の配光パターンの一部を形成する光を出射する特定のブロックと、光源５２からの光の他の一部が入射し所定の配光パターンの他の一部を形成する光を出射する他の特定のブロックとを含む。【選択図】    図１
2020098734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
並列され前記光源からの光が入射する複数のブロックを有し、前記複数のブロックから出射する光によって所定の配光パターンを形成する光学素子と、
を備え、
前記光学素子に入射する光は、所定の広がり角を有する光であり、
前記複数のブロックは、前記光源からの光の一部が入射し前記所定の配光パターンの一部を形成する光を出射する特定のブロックと、前記光源からの光の他の一部が入射し前記所定の配光パターンの他の一部を形成する光を出射する他の特定のブロックとを含む
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記複数のブロックのそれぞれは、１つのレンズから成る
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】
前記複数のブロックのそれぞれは、入射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する位相変調素子から成る
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記光源から出射する光の光路上に配置される投影レンズを更に備え、前記投影レンズと前記複数のブロックとが一体に形成される
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】
前記複数のブロックは、前記光源側と反対側に凸となる弧状に並列される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記複数のブロックのそれぞれは、１つの反射板から成る
ことを特徴とする請求項１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、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用灯具として、自動車用ヘッドライトに代表される車両用前照灯や、路面等に画像を描画する描画装置等が知られている。ところで、車両用灯具における投影する画像を所望の画像とするために様々な構成が検討されている。
【０００３】
下記特許文献１には、平行光が入射されることによって所定の再生像を投影するディスプレイ用ホログラム素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１９２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、上記特許文献１に記載のホログラム素子を車両用灯具に用いることが考えられる。ここで、一般的に、ホログラム素子のように光が入射することによって光を出射する光学素子では、光学素子から出射する光の伝搬方向は、光学素子に入射する光の伝搬方向の影響を大きく受ける傾向にある。上記のように特許文献１に記載のホログラム素子には平行光が入射される。このため、例えばこのホログラム素子の中心部から出射する光の伝搬方向と、このホログラム素子の中心部から離れた部位から出射する光の伝搬方向とのどちらも、このホログラム素子に入射する平行光の伝搬方向の影響を大きく受ける方向となる。このため、このホログラム素子は、出射する光の広がり角を大きくしにくく、再生像の大きさを大きくしにくい傾向にある。ところで、車両用灯具では、車両前方の広範囲に光を照射したり、路面に大きな画像を描画したりする場合がある。このため、上記のホログラム素子のような光学素子を車両用灯具に用いる場合、光学素子から出射する光の広がり角を大きくするためのレンズ等を更に備える必要が生じる場合があり、車両用灯具の構成が複雑化することが懸念される。
【０００６】
そこで、本発明は、構成が複雑化することを抑制しつつ出射する光の配光パターンの外形を適切な大きさにし得る車両用灯具を提供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、光源と、並列され前記光源からの光が入射する複数のブロックを有し、前記複数のブロックから出射する光によって所定の配光パターンを形成する光学素子と、を備え、前記光学素子に入射する光は、所定の広がり角を有する光であり、前記複数のブロックは、前記光源からの光の一部が入射し前記所定の配光パターンの一部を形成する光を出射する特定のブロックと、前記光源からの光の他の一部が入射し前記所定の配光パターンの他の一部を形成する光を出射する他の特定のブロックとを含むことを特徴とする。
【０００８】
この車両用灯具では、光学素子は並列される複数のブロックを有し、この光学素子には所定の広がり角を有する光が入射する。このため、特定のブロックに入射する光の光軸は、他の特定のブロックに入射する光の光軸から離れるように延在する。上記のように、一般的に、光が入射されることによって光を出射する光学素子では、光学素子から出射する光の伝搬方向は、光学素子に入射する光の伝搬方向の影響を大きく受ける傾向にある。このため、光学素子に平行光が入射する場合と比べて、特定のブロックから出射する光の光軸が他の特定のブロックから出射する光の光軸から離れるようにし得、光学素子から出射する光の広がり角を大きくし得る。従って、この車両用灯具は、光学素子から出射する光の広がり角を大きくするためのレンズ等を備えなくても出射する光の配光パターンの外形を適切な大きさにし得る。このようにして、この車両用灯具は、構成が複雑化することを抑制しつつ出射する光の配光パターンの外形を適切な大きさにし得る。
【０００９】
前記複数のブロックのそれぞれは、１つのレンズから成ることとしてもよい。
【００１０】
一般的に、光の回折を利用して配光パターンを形成する場合よりも、光の屈折を利用して配光パターンを形成する場合の方が、配光パターンの外形を大きくし得る傾向にある。このため、このような構成にすることで、複数のブロックのそれぞれが入射する光を回折する光学素子から成る場合と比べて、車両用灯具から出射する光の配光パターンの外形をより大きくし得る。
【００１１】
前記複数のブロックのそれぞれは、入射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する位相変調素子から成ることとしてもよい。
【００１２】
一般的に、光の屈折を利用して配光パターンを形成する場合よりも、光の回折を利用して配光パターンを形成する場合の方が、形成し得る配光パターンの自由度が高い傾向にある。このため、このような構成にすることで、複数のブロックのそれぞれが１つのレンズから成る場合と比べて、車両用灯具から出射する光の配光パターンの自由度を高くし得る。なお、位相変調パターンは、位相変調素子に入射する光の位相を変調するパターンである。
【００１３】
前記光源から出射する光の光路上に配置される投影レンズを更に備え、前記投影レンズと前記複数のブロックとが一体に形成されることとしてもよい。
【００１４】
このような構成にすることで、投影レンズによって光の広がり角が大きくされた光を発光素子に入射させたり、発光素子から出射する光の広がり角を投影レンズによって大きくしたりし得る。従って、この車両用灯具は、投影レンズを備えない場合と比べて、出射する光の配光パターンの外形をより大きくし得る。
【００１５】
前記複数のブロックは、前記光源側と反対側に凸となる弧状に並列されることとしてもよい。
【００１６】
このような構成にすることで、複数のブロックが直線状に並列される場合と比べて、複数のブロックのそれぞれに入射する光源からの光の入射角を小さくできる。このため、複数のブロックが直線状に並列される場合と比べて、各ブロックの設計が複雑になることを抑制し得る。
【００１７】
前記複数のブロックのそれぞれは、１つの反射板から成ることとしてもよい。
【００１８】
このような構成にすることで、ブロックが光を透過する光学素子とされる場合と比べて、ブロックにおける光の減衰を抑制することができ、エネルギー効率を向上し得る。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、構成が複雑化することを抑制しつつ出射する光の配光パターンの外形を適切な大きさにし得る車両用灯具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用灯具を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す位相変調素子集合体を概略的に示す正面図である。
【図３】位相変調素子集合体に入射する光の様子の一例を示す図である。
【図４】配光パターンを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態における位相変調素子集合体を概略的に示す正面図である。
【図６】図５に示す位相変調素子集合体に入射する光の様子の一例を図３と同様に示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態における光学系ユニットを示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態における光学系ユニットを図７と同様に示す図である。
【図９】本発明の第５実施形態における光学系ユニットを図７と同様に示す図である。
【図１０】図９に示す反射装置を概略的に示す正面図である。
【図１１】図９に示す反射部の一部の厚さ方向の断面を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における車両用灯具を示す図であり、車両用灯具の鉛直方向の断面を概略的に示す図である。本実施形態の車両用灯具１は自動車用の前照灯とされる。自動車用の前照灯は、一般的に車両の前方の左右方向のそれぞれに備えられるものであり、左右の前照灯は左右方向に概ね対称の構成とされる。従って、本実施形態では、一方の前照灯について説明する。図１に示すように、本実施形態の車両用灯具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。
【００２３】
筐体１０は、ランプハウジング１１、フロントカバー１２及びバックカバー１３を主な構成として備える。ランプハウジング１１の前方は開口しており、当該開口を塞ぐようにフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。また、ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口が形成されており、当該開口を塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。
【００２４】
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。
【００２５】
本実施形態の灯具ユニット２０は、ヒートシンク３０と、冷却ファン３５と、カバー４０と、光学系ユニット５０とを主な構成として備え、不図示の構成により筐体１０に固定されている。
【００２６】
ヒートシンク３０は、概ね水平方向に延在する金属製のベース板３１を有し、当該ベース板３１の下方の面側には複数の放熱フィン３２がベース板３１と一体に設けられている。冷却ファン３５は放熱フィン３２と隙間を隔てて配置され、ヒートシンク３０に固定されている。この冷却ファン３５の回転による気流によりヒートシンク３０は冷却される。また、ヒートシンク３０におけるベース板３１の上面にはカバー４０が配置されている。
【００２７】
カバー４０は、ヒートシンク３０のベース板３１上に固定されている。カバー４０は概ね矩形の形状をしており、例えばアルミニウム等の金属から成る。カバー４０の内側の空間には、光学系ユニット５０が収容されている。カバー４０の前部には光学系ユニット５０から出射する光が透過可能な開口４０Ｈが形成されている。なお、カバー４０の内壁に光吸収性を持たせるために、これらの内壁に黒アルマイト加工等が施されることが好ましい。カバー４０の内壁が光吸収性を持つことで、意図しない反射や屈折等によりこれらの内壁に光が照射された場合であっても、照射光が反射して開口４０Ｈから意図しない方向に出射することが抑制され得る。
【００２８】
本実施形態の光学系ユニット５０は、光源５２と、光学素子としての位相変調素子集合体５４とを主な構成として備える。本実施形態の光源５２は、白色のレーザ光Ｌを出射するレーザ光源とされ、光源５２には不図示の電源から電力が供給される。光源５２から出射する白色のレーザ光Ｌは、所定の広がり角で伝搬するレーザ光とされる。つまり、光源５２は、所定の広がり角を有する白色のレーザ光Ｌを出射する。本実施形態では、光源５２は、光軸５２Ａが水平方向と概ね平行で前後方向に延在するように配置される。
【００２９】
本実施形態の位相変調素子集合体５４は、光が入射する複数のブロックを有し、これら複数のブロックから出射する光によって所定の配光パターンを形成するようにされている。このような位相変調素子集合体５４の光が入射する入射面５４ｉは複数のブロックにおける光が入射する入射面によって構成され、位相変調素子集合体５４の光が出射する出射面５４ｏは複数のブロックにおける光が出射する出射面によって構成される。本実施形態では、位相変調素子集合体５４は、光が入射する入射面５４ｉが光源５２側に位置し、光が出射する出射面５４ｏがカバー４０の開口４０Ｈ側に位置するように配置される。より具体的には、位相変調素子集合体５４は、光源５２の光軸５２Ａが位相変調素子集合体５４の入射面５４ｉの概ね中心を通るとともに入射面５４ｉが光軸５２Ａに対して概ね垂直となり、入射面５４ｉの全体に光源５２からのレーザ光Ｌが照射されるように配置される。このように配置される位相変調素子集合体５４の入射面５４ｉには、光源５２から出射する所定の広がり角を有する白色のレーザ光Ｌが入射する。
【００３０】
図２は、図１に示す位相変調素子集合体を概略的に示す正面図であり、図３は位相変調素子集合体に入射する光の様子の一例を示す図である。なお、図２は光が入射する入射面５４ｉ側から見る位相変調素子集合体５４の正面図であり、図３は光源５２の光軸５２Ａを通る水平断面における位相変調素子集合体に入射する光の様子を示す図である。図２に示すように、本実施形態の位相変調素子集合体５４は、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５を有し、正面視において概ね左右方向に長尺な長方形に形成されている。位相変調素子集合体５４には、位相変調素子集合体５４の側面の全周を覆う枠体８０が取り付けられている。本実施形態では、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、左右方向に延びる３つの行と上下方向に延びる５つの列が形成されるように二次元配列される。これらブロックＢ０１〜Ｂ１５は、正面視において概ね同じ大きさの長方形に形成されている。
【００３１】
本実施形態では、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５は、入射する光を回折して当該ブロックにおける位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する位相変調素子とされる。なお、位相変調パターンは、位相変調素子に入射する光の位相を変調するパターンである。上記のように、光源５２は所定の広がり角を有する白色のレーザ光Ｌを出射する。このため、図３に示すように、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５には、光源５２からのレーザ光Ｌの一部が入射するとともに、入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向が互いに異なる。
【００３２】
本実施形態では、位相変調素子であるそれぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５は、出射面に微細な凹凸が形成され、この微細な凹凸に基づく配光パターンの光を出射する透過型の回折格子とされる。このような回折格子では、微細な凹凸に応じて入射する光の位相分布が変調される。位相が互いに異なる光は干渉し合って回折するため、このような回折格子は、微細な凹凸に応じて入射する光を回折し、この微細な凹凸に基づく配光パターンの光を出射する。このため、この微細な凹凸は、回折格子に入射する光の位相を変調するパターンであり、位相変調パターンであると理解できる。
【００３３】
これら位相変調素子であるブロックＢ０１〜Ｂ１５における位相変調パターンとしての微細な凹凸は、互いに異なっており、これらブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光の配光パターンは互いに異なっている。本実施形態では、ブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれにおける位相変調パターンとしての微細な凹凸は、これらブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光によってハイビームの配光パターンが形成される凹凸とされる。この配光パターンには強度分布も含まれる。このため、本実施形態の位相変調素子集合体５４は、光源５２からのレーザ光Ｌが入射することによってハイビームの配光パターンの外形と概ね相似形になると共にハイビームの配光パターンの強度分布に基づいた強度分布となる光を出射する。なお、位相変調パターンとしての微細な凹凸は、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５における入射面に形成されてもよく、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５における入射面と出射面との両方に形成されてもよい。
【００３４】
図４は、ハイビームの配光パターンを示す図である。図４においてＳは水平線を示し、配光パターンが太線で示され、この配光パターンは、車両から２５ｍ離れた鉛直面上に形成される配光パターンとされている。図４に示されるハイビームの配光パターンＰＨのうち、領域ＨＡ１は最も強度が高い領域であり、領域ＨＡ２、領域ＨＡ３、領域ＨＡ４の順に強度が低くなる。本実施形態では、上記の位相変調素子である複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、ハイビームの配光パターンＰＨの互いに異なる一部を形成する光を出射し、これら光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成される。
【００３５】
具体的には、ハイビームの配光パターンＰＨは複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５の二次元配列に対応して左右方向に延びる３つの行と上下方向に延びる５つの列が形成されるように二次元配列される領域Ａ０１〜Ａ１５によって分割される。このような領域Ａ０１〜Ａ１５にブロックＢ０１〜Ｂ１５が１対１で対応している。本実施形態では、ブロックＢ０１は領域Ａ０１に対応し、ブロックＢ０２は領域Ａ０２に対応し、ブロックＢ０３は領域Ａ０３に対応し、ブロックＢ０４は領域Ａ０４に対応し、ブロックＢ０５は領域Ａ０５に対応し、ブロックＢ０６は領域Ａ０６に対応し、ブロックＢ０７は領域Ａ０７に対応し、ブロックＢ０８は領域Ａ０８に対応し、ブロックＢ０９は領域Ａ０９に対応し、ブロックＢ１０は領域Ａ１０に対応し、ブロックＢ１１は領域Ａ１１に対応し、ブロックＢ１２は領域Ａ１２に対応し、ブロックＢ１３は領域Ａ１３に対応し、ブロックＢ１４は領域Ａ１４に対応し、ブロックＢ１５は領域Ａ１５に対応している。つまり、本実施形態では、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５は、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該ブロックＢ０１〜Ｂ１５に入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向に応じた方向に位置する領域Ａ０１〜Ａ１５に対応している。そして、ブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該ブロックが対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨを形成する光を出射する。このため、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、光源５２からのレーザ光Ｌの一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射する特定のブロックと、光源５２からのレーザ光Ｌの他の一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する他の特定のブロックとを含むと理解できる。
【００３６】
なお、それぞれのブロックに入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向は、光源５２の光軸５２Ａを基準とした傾く方向とこの傾きの大きさによって規定される方向である。例えば、伝搬方向が光軸５２Ａに対して右側に傾く方向である光が入射するブロックは、ハイビームの配光パターンＰＨの右側の一部を形成する光を出射する。また、伝搬方向が光軸５２Ａに対して左側に傾く方向である光が入射するブロックは、ハイビームの配光パターンＰＨの左側の一部を形成する光を出射し、伝搬方向が光軸５２Ａに対して上側に傾く方向である光が入射するブロックは、ハイビームの配光パターンＰＨの上側の一部を形成する光を出射し、伝搬方向が光軸５２Ａに対して下側に傾く方向である光が入射するブロックは、ハイビームの配光パターンＰＨの下側の一部を形成する光を出射する。また、伝搬方向の光軸５２Ａに対する傾きが大きい光が入射するブロックは、ハイビームの配光パターンＰＨの外縁側の一部を形成する光を出射し、伝搬方向の光軸５２Ａに対する傾きが小さい光が入射するブロックは、ハイビームの配光パターンＰＨの中心側の一部分を形成する光を出射する。つまり、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５における位相変調パターンとしての微細な凹凸は、このような光を出射する凹凸とされる。
【００３７】
なお、これらブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成されるとともに、ブロックＢ０１〜Ｂ１５における特定のブロックがハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射し、ブロックＢ０１〜Ｂ１５における他の特定のブロックがハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する限りにおいて、これらブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光の配光パターンは特に限定されない。例えば、ブロックから出射する光と他のブロックから出射する光とが互いに重なっていてもよい。また、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は並列されていればよく、ブロックの数、形状、大きさ等は特に限定されるものではない。例えば、複数のブロックは左右方向に一列に並列されていてもよく、複数のブロックの大きさが互いに異なっていてもよい。
【００３８】
次に車両用灯具１による光の出射について説明する。
【００３９】
まず不図示の電源から電力が供給されることで、光源５２から所定の広がり角を有する白色のレーザ光Ｌが出射する。このレーザ光Ｌは、位相変調素子集合体５４に入射する。上記のように位相変調素子集合体５４では複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は二次元配列されているため、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれには、光源５２からのレーザ光Ｌのうち互いに異なる一部が入射する。それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５は、入射する光源５２からのレーザ光Ｌを回折し、対応する領域Ａ０１〜Ａ１５内のハイビームの配光パターンＰＨを形成する光を出射する。このようにそれぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光はカバー４０の開口４０Ｈから出射し、カバー４０の開口４０Ｈから出射する光はフロントカバー１２を介して車両用灯具１から出射する。上記のようにブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光は、これら光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成される光とされるため、車両用灯具１からハイビームの配光パターンＰＨの光が出射する。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１は、光源５２と、光学素子としての位相変調素子集合体５４と、を備える。位相変調素子集合体５４は、並列され光源５２からのレーザ光Ｌが入射する複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５を有し、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成される。位相変調素子集合体５４に入射する光は、所定の広がり角を有する白色のレーザ光Ｌである。複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、光源５２からのレーザ光Ｌの一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射する特定のブロックと、光源５２からのレーザ光Ｌの他の一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する他の特定のブロックとを含んでいる。
【００４１】
本実施形態の車両用灯具１では、位相変調素子集合体５４は並列される複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５を有し、この位相変調素子集合体５４には所定の広がり角を有するレーザ光Ｌが入射する。このため、特定のブロックに入射する光の光軸は、他の特定のブロックに入射する光の光軸から離れるように延在する。例えば、図３に示すように、ブロックＢ１０に入射する光の光軸ＯＡ１０ｉはブロックＢ０８に入射する光の光軸である光源５２の光軸５２Ａから離れるように延在する。上記のように、一般的に、光が入射されることによって光を出射する光学素子では、光学素子から出射する光の伝搬方向は、光学素子に入射する光の伝搬方向の影響を大きく受ける傾向にある。このため、光学素子としての位相変調素子集合体５４に平行光が入射する場合と比べて、特定のブロックから出射する光の光軸が他の特定のブロックから出射する光の光軸から離れるようにし得る。例えば、図３に示すように、ブロックＢ１０から出射する光の光軸ＯＡ１０ｏがブロックＢ０８から出射する光の光軸ＯＡ０８ｏからより離れるようにし得る。このため、光学素子としての位相変調素子集合体５４に平行光が入射する場合と比べて、位相変調素子集合体５４から出射する光の広がり角を大きくし得る。従って、本実施形態の車両用灯具１は、位相変調素子集合体５４から出射する光の広がり角を大きくするためのレンズ等を備えなくても出射するハイビームの配光パターンＰＨの外形を適切な大きさにし得る。このようにして、本実施形態の車両用灯具１は、構成が複雑化することを抑制しつつ出射するハイビームの配光パターンＰＨの外形を適切な大きさにし得る。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５、図６を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００４３】
図５は、本発明の第２実施形態における位相変調素子集合体を概略的に示す正面図であり、図６は、図５に示す位相変調素子集合体に入射する光の様子の一例を図３と同様に示す図である。図５、図６に示すように、本実施形態の位相変調素子集合体５４は、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５の上下方向に延びる列ごとに分割され、これら分割された部位が光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列される点において、第１実施形態の位相変調素子集合体５４と主に異なる。隣接する分割された部位は、光源５２からのレーザ光Ｌを非透過とする接続部材８１によって互いに接続されている。上記のように分割された部位が並列されることによって、ブロックＢ０１〜Ｂ０５は左右方向において光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列し、ブロックＢ０６〜Ｂ１０は左右方向において光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列し、ブロックＢ１１〜Ｂ１５は左右方向において光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列する。また、ブロックＢ０１，Ｂ０６，Ｂ１１、ブロックＢ０２，Ｂ０７，Ｂ１２、ブロックＢ０３，Ｂ０８，Ｂ１３、ブロックＢ０４，Ｂ０９，Ｂ１４、及び、ブロックＢ０５，Ｂ１０，Ｂ１５は、それぞれ上下方向に並列される。
【００４４】
本実施形態では、上記第１実施形態のブロックＢ０１〜Ｂ１５と同様に、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５は、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該ブロックＢ０１〜Ｂ１５に入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向に応じた方向に位置する領域Ａ０１〜Ａ１５に対応している。そして、ブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該ブロックが対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨを形成する光を出射する。
【００４５】
上記のように、本実施形態では、ブロックＢ０１〜Ｂ０５は左右方向において光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列している。このため、複数のブロックＢ０１〜Ｂ０５が直線状に並列される場合と比べて、複数のブロックＢ０１〜Ｂ０５のそれぞれに入射する光源５２からのレーザ光Ｌの入射角を小さくできる。また、ブロックＢ０６〜Ｂ１０は左右方向において光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列し、ブロックＢ１１〜Ｂ１５は左右方向において光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列している。このため、複数のブロックＢ０６〜Ｂ１０が直線状に並列される場合と比べて、複数のブロックＢ０６〜Ｂ１０のそれぞれに入射する光源５２からのレーザ光Ｌの入射角を小さくでき、複数のブロックＢ１１〜Ｂ１５が直線状に並列される場合と比べて、複数のブロックＢ１１〜Ｂ１５のそれぞれに入射する光源５２からのレーザ光Ｌの入射角を小さくできる。このため、それぞれのブロックＢ０１〜Ｂ１５における位相変調パターンとしての微細な凹凸の設計が複雑になることを抑制し得る。
【００４６】
なお、本実施形態では、位相変調素子集合体５４は、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５の上下方向に延びる列ごとに分割され、これら分割された部位が光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列されている。しかし、位相変調素子集合体５４は、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５の左右方向に延びる行ごとに分割され、これら分割された部位が光源５２側と反対側に凸となる弧状に並列されてもよい。また、位相変調素子集合体５４は、複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５ごとに分割されていてもよい。
【００４７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００４８】
図７は、本発明の第３実施形態における光学系ユニットを示す図であり、光学系ユニットの鉛直方向の断面を概略的に示す図である。図７に示すように本実施形態の光学系ユニット５０は、光源５２に替わって第１光源５２Ｒ、第２光源５２Ｇ、及び第３光源５２Ｂを備える点、位相変調素子集合体５４に替わって第１位相変調素子集合体５４Ｒ、第２位相変調素子集合体５４Ｇ、及び第３位相変調素子集合体５４Ｂを備える点、合成光学系５５を更に備える点において、第１実施形態の光学系ユニット５０と主に異なる。
【００４９】
第１光源５２Ｒ、第２光源５２Ｇ、及び第３光源５２Ｂは、それぞれ所定の波長帯域のレーザ光を出射するレーザ素子とされる。本実施形態では、第２光源５２Ｇは、所定の広がり角を有しパワーのピーク波長が例えば６３８ｎｍの赤色のレーザ光ＬＲを出射する半導体レーザとされる。第２光源５２Ｇは、所定の広がり角を有しパワーのピーク波長が例えば５１５ｎｍの緑色のレーザ光ＬＧを出射する半導体レーザとされる。第３光源５２Ｂは、所定の広がり角を有しパワーのピーク波長が例えば４４５ｎｍの青色のレーザ光ＬＢを出射する半導体レーザとされる。このため、本実施形態では、３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、所定の広がり角を有し互いに異なる所定の波長帯域のレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを出射する。これらのレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの強度は、当該レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが合成された光が白色となる強度とされる。なお、光学系ユニット５０は、不図示の回路基板を有しており、これら３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、当該回路基板に実装されている。
【００５０】
第１位相変調素子集合体５４Ｒ、第２位相変調素子集合体５４Ｇ、及び第３位相変調素子集合体５４Ｂのそれぞれは、第１実施形態の位相変調素子集合体５４と同様に、透過型の回折格子とされる複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５を有し、これら複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５から出射する光によって所定の配光パターンを形成するようにされている。本実施形態では、第１位相変調素子集合体５４Ｒには第１光源５２Ｒからのレーザ光ＬＲが入射し、第２位相変調素子集合体５４Ｇには第２光源５２Ｇからのレーザ光ＬＧが入射し、第３位相変調素子集合体５４Ｂには第３光源５２Ｂからのレーザ光ＬＢが入射する。これら位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからのレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが入射することによって位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれから出射する光が後述する合成光学系５５で合成された光がハイビームの配光パターンＰＨとなるような光をそれぞれ出射する。この配光パターンには強度分布も含まれる。このため、本実施形態では、第１位相変調素子集合体５４Ｒから出射する光ＤＬＲは、ハイビームの配光パターンＰＨと重なると共にハイビームの配光パターンＰＨの強度分布に基づいた強度分布とされる。また、第２位相変調素子集合体５４Ｇから出射する光ＤＬＧは、ハイビームの配光パターンＰＨと重なると共にハイビームの配光パターンＰＨの強度分布に基づいた強度分布とされる。また、第３位相変調素子集合体５４Ｂから出射する光ＤＬＢは、ハイビームの配光パターンＰＨと重なると共にハイビームの配光パターンＰＨの強度分布に基づいた強度分布とされる。このため、第１位相変調素子集合体５４Ｒから出射する光ＤＬＲはハイビームの配光パターンＰＨの赤色成分の光であり、第２位相変調素子集合体５４Ｇから出射する光ＤＬＧはハイビームの配光パターンＰＨの緑色成分の光であり、第３位相変調素子集合体５４Ｂから出射する光ＤＬＢはハイビームの配光パターンＰＨの青色成分の光である。なお、それぞれの光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの配光パターンの外形は、ハイビームの配光パターンＰＨの外形に概ね一致することが好ましい。
【００５１】
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位相変調素子集合体５４Ｒから出射する光ＤＬＲと、第２位相変調素子集合体５４Ｇから出射する光ＤＬＧとを合成する光学素子である。本実施形態では、第１光学素子５５ｆは、第１位相変調素子集合体５４Ｒから出射する光ＤＬＲを透過すると共に第２位相変調素子集合体５４Ｇから出射する光ＤＬＧを反射することで光ＤＬＲと光ＤＬＧとを合成する。また、第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆで合成された光ＤＬＲ及び光ＤＬＧと、第３位相変調素子集合体５４Ｂから出射する光ＤＬＢとを合成する光学素子である。本実施形態では、第２光学素子５５ｓは、第１光学素子５５ｆで合成された光ＤＬＲ及び光ＤＬＧを透過すると共に第３位相変調素子集合体５４Ｂから出射する光ＤＬＢを反射することで光ＤＬＲと光ＤＬＧと光ＤＬＢとを合成する。このような第１光学素子５５ｆ、第２光学素子５５ｓとして、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を挙げることができる。この酸化膜の種類や厚みをコントロールすることで、所定の波長よりも長い波長の光と透過し、この波長よりも短い波長の光を反射する構成とすることができる。
【００５２】
こうして、合成光学系５５からは、光ＤＬＲと光ＤＬＧと光ＤＬＢとが合成された光が出射する。なお、図７では、第１位相変調素子集合体５４Ｒから出射する光ＤＬＲは実線で示され、第２位相変調素子集合体５４Ｇから出射する光ＤＬＧは破線で示され、第３位相変調素子集合体５４Ｂから出射する光ＤＬＢは一点鎖線で示され、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢはずらして示されている。
【００５３】
合成光学系５５によってこれら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが合成された光は、カバー４０の開口４０Ｈから出射し、この光はフロントカバー１２を介して車両用灯具１から出射する。この光はハイビームの配光パターンＰＨを有しているため、車両用灯具１からハイビームが出射される。
【００５４】
ここで、本実施形態では、上記のように、位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおける複数のブロックは、第１実施形態の位相変調素子集合体５４と同様に、透過型の回折格子であるブロックＢ０１〜Ｂ１５とされる。このため、これら位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおける複数のブロックは、左右方向に延びる３つの行と上下方向に延びる５つの列が形成されるように二次元配列されている。また、位相変調素子集合体５４Ｒにおける複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該ブロックに入射する光源５２Ｒからのレーザ光ＬＲの伝搬方向に応じた方向に位置する領域Ａ０１〜Ａ１５に対応している。そして、位相変調素子集合体５４ＲにおけるブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該ブロックが対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨの赤色成分を形成する光を出射する。位相変調素子集合体５４Ｇにおける複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、位相変調素子集合体５４Ｒと同様に、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該ブロックに入射する光源５２Ｇからのレーザ光ＬＧの伝搬方向に応じた方向に位置する領域Ａ０１〜Ａ１５に対応している。そして、位相変調素子集合体５４ＧにおけるブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該ブロックが対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨの緑色成分を形成する光を出射する。位相変調素子集合体５４Ｂにおける複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５は、位相変調素子集合体５４Ｒと同様に、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該ブロックに入射する光源５２Ｂからのレーザ光ＬＢの伝搬方向に応じた方向に位置する領域Ａ０１〜Ａ１５に対応している。そして、位相変調素子集合体５４ＢにおけるブロックＢ０１〜Ｂ１５のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該ブロックが対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨの青色成分を形成する光を出射する。
【００５５】
本実施形態の車両用灯具１では、第１実施形態の車両用灯具１と同様に、それぞれの位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは並列される複数のブロックＢ０１〜Ｂ１５を有する。また、第１位相変調素子集合体５４Ｒには所定の広がり角を有するレーザ光ＬＲが入射し、第２位相変調素子集合体５４Ｇには所定の広がり角を有するレーザ光ＬＧが入射し、第３位相変調素子集合体５４Ｂには所定の広がり角を有するレーザ光ＬＢが入射する。このため、光学素子としての位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに平行光が入射する場合と比べて、位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢの広がり角を大きくし得る。従って、本実施形態の車両用灯具１は、第１実施形態の車両用灯具１と同様にして、構成が複雑化することを抑制しつつ出射するハイビームの配光パターンＰＨの外形を適切な大きさにし得る。なお、回折格子のように、入射する光を回折し、位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する位相変調素子は波長依存性を有する。本実施形態の車両用灯具１では、波長帯域の異なるレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを対応する位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂにおけるブロックよって回折するため、ハイビームの配光パターンＰＨの縁近傍での色のにじみを抑制し得る。
【００５６】
また、本実施形態の車両用灯具１は、互いに異なる波長帯域のレーザ光を出射する光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを備える。このため、これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから出射するこれらレーザ光の強度を調節することにより、出射する光の色を所望の色にすることができる。
【００５７】
なお、本実施形態の車両用灯具１では、光学系ユニット５０は、位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢを合成する合成光学系５５を有している。しかし、光学系ユニット５０は、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢを合成する合成光学系５５を有していなくてもよい。このような場合、位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂのそれぞれから出射する光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢがカバー４０の開口４０Ｈから出射してフロントカバー１２を介して車両用灯具１の外部に照射されるように、光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ及び位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを配置する。このとき、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、車両から所定の距離離れた焦点位置において、それぞれの光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢが照射される領域が互いに重なるように照射される。この焦点位置は、例えば車両から２５ｍ離れた位置とされる。なお、これら光ＤＬＲ，ＤＬＧ，ＤＬＢは、この焦点位置においてそれぞれの配光パターンの外形が概ね一致するように照射されることが好ましい。このような構成にすることで、合成光学系５５を用いないため、簡易な構成とすることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、光学系ユニット５０は、互いに異なる波長帯域のレーザ光を出射する３つの光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと、これら光源５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに対応する３つの位相変調素子集合体５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂとを備えていた。しかし、光源や光源に対応する位相変調素子集合体の数は特に限定されるものではない。
【００５９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００６０】
図８は、本発明の第４実施形態における光学系ユニットを図６と同様に示す図である。図８に示すように、本実施形態の光学系ユニット５０は、位相変調素子集合体５４に替わって、投影レンズ８５を備える点において、第１実施形態の光学系ユニット５０と異なる。
【００６１】
投影レンズ８５は、光源５２から出射するレーザ光Ｌの光路上に配置され、本実施形態では光軸５２Ａ上に配置される。本実施形態では、光源５２からのレーザ光Ｌが入射する側の面である入射面８５ｉは光源５２側と反対側に膨らむ凸面状とされ、光源５２からのレーザ光Ｌが出射する側の面である出射面８５ｏは当該光の出射方向側に膨らむ凸面状とされる。この出射面８５ｏには、複数のレンズ８６を有するレンズ群８６Ｇが形成されている。複数のレンズ８６は、出射面８５ｏにおける光源５２からのレーザ光Ｌが出射する領域全体に、上下方向及び左右方向に並ぶように二次元配列されている。本実施形態では、複数のレンズ８６間に隙間が形成されないように当該複数のレンズ８６が配置される。また、複数のレンズ８６のそれぞれの出射面の形状及び大きさは、これら複数のレンズ８６から出射する光がハイビームの配光パターンＰＨの互いに異なる一部を形成するとともにこれら光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成される形状及び大きさとされる。このため、レンズ群８６Ｇは、光源５２からのレーザ光Ｌが入射しハイビームの配光パターンＰＨの光を出射する光学素子と理解できる。また、レンズ８６をブロックとすると、このレンズ群８６Ｇは並列される複数のブロックを有し、投影レンズ８５と複数のブロックとが一体に形成されて投影レンズ８５の出射面８５ｏを複数のブロックが兼ねていることになる。
【００６２】
このような複数のレンズ８６は、第１実施形態におけるブロックＢ０１〜Ｂ１５と同様に、複数のレンズ８６の二次元配列に対応して二次元配列されてハイビームの配光パターンＰＨを分割する複数の領域に１対１で対応している。そして、複数のレンズ８６のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該レンズ８６に入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向に応じた方向に位置する領域に対応している。そして、複数のレンズ８６のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該レンズ８６が対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨを形成する光を出射する。つまり、複数のレンズ８６のそれぞれの出射面の形状及び大きさは、このような光を出射する形状及び大きさとされる。このため、複数のレンズ８６は、光源５２からのレーザ光Ｌの一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射する特定のレンズ８６と、光源５２からのレーザ光Ｌの他の一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する他の特定のレンズ８６とを含むと理解できる。なお、それぞれのブロックとしてのレンズ８６に入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向は、上述したように、光源５２の光軸５２Ａを基準とした傾く方向とこの傾きの大きさによって規定される方向である。
【００６３】
なお、これら複数のブロックとしての複数のレンズ８６から出射する光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成されるとともに、これら複数のレンズ８６における特定のレンズがハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射し、これら複数のレンズ８６における他の特定のレンズがハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する限りにおいて、これら複数のレンズ８６から出射する光の配光パターンは特に限定されない。例えば、レンズから出射する光と他のレンズから出射する光とが互いに重なっていてもよい。また、複数のレンズ８６は並列されていればよく、レンズの数、形状、大きさ等は特に限定されるものではない。
【００６４】
本実施形態の車両用灯具１では、第１実施形態の車両用灯具１と同様に、レンズ群８６Ｇは並列される複数のブロックとしての複数のレンズ８６を有する。また、レンズ群８６Ｇには所定の広がり角を有するレーザ光Ｌが入射する。このため、光学素子としてのレンズ群８６Ｇに平行光が入射する場合と比べて、レンズ群８６Ｇから出射する光の広がり角を大きくし得る。従って、本実施形態の車両用灯具１は、第１実施形態の車両用灯具１と同様にして、構成が複雑化することを抑制しつつ出射するハイビームの配光パターンＰＨの外形を適切な大きさにし得る。
【００６５】
一般的に、光の回折を利用して配光パターンを形成する場合よりも、光の屈折を利用して配光パターンを形成する場合の方が、配光パターンの外形を大きくし得る傾向にある。本実施形態の車両用灯具１では、複数のブロックのそれぞれは、１つのレンズ８６から成る。このため、上記第１実施形態のように複数のブロックのそれぞれが入射する光を回折して位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する位相変調素子から成る場合と比べて、車両用灯具１から出射する光の配光パターンの外形をより大きくし得る。
【００６６】
また、本実施形態の車両用灯具１は、光源５２から出射するレーザ光Ｌの光路上に配置される投影レンズ８５を更に備え、投影レンズ８５と複数のブロックとしての複数のレンズ８６とが一体に形成されている。このため、投影レンズ８５によって光の広がり角が大きくされた光を発光素子としてのレンズ群８６Ｇに入射させ得る。従って、本実施形態の車両用灯具１は、投影レンズを備えない場合と比べて、出射する光の配光パターンの外形をより大きくし得る。
【００６７】
なお、本実施形態では、複数のブロックとしての複数のレンズ８６が投影レンズ８５の出射面８５ｏに形成されている。しかし、複数のレンズ８６は、投影レンズ８５の入射面８５ｉに形成されても良い。この場合、発光素子としてのレンズ群８６Ｇから出射する光の広がり角を投影レンズ８５によって大きくし得、投影レンズを備えない場合と比べて、出射する光の配光パターンの外形をより大きくし得る。また、複数のブロックとしての複数のレンズ８６に替わって、上記第１実施形態における複数のブロックとしての透過型の回折格子が投影レンズ８５の出射面８５ｏや入射面８５ｉに形成されてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、投影レンズ８５と複数のブロックとしての複数のレンズ８６とが一体に形成されている。しかし、投影レンズ８５と複数のブロックとしての複数のレンズ８６とは別体に形成されてもよい。この場合、所定の広がり角を有する光源５２からのレーザ光Ｌが光学素子としてのレンズ群８６Ｇに入射すればよく、レンズ群８６Ｇは、投影レンズ８５よりも光源５２側に配置されてもよく、投影レンズ８５よりも光源５２側と反対側に配置されてもよい。また、この場合、光学系ユニット５０は、投影レンズ８５を備えていなくてもよい。
【００６９】
なお、一般的に、光の屈折を利用して配光パターンを形成する場合よりも、光の回折を利用して配光パターンを形成する場合の方が、形成し得る配光パターンの自由度が高い傾向にある。このため、出射する光の配光パターンの自由度を高くする観点では、複数のブロックのそれぞれは、１つのレンズ８６から成るよりも、上記第１実施形態におけるブロックのように、入射する光を回折して位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する位相変調素子から成ることが好ましい。
【００７０】
また、本実施形態では、光学系ユニット５０は、１つの光源５２と、この光源５２に対応する１つの投影レンズ８５と、この投影レンズ８５に対応する１つのレンズ群８６Ｇとを備えている。しかし、光学系ユニット５０は、上記第３実施形態の光学系ユニット５０と同様に、複数の光源と、この複数の光源と１対１で対応する複数の投影レンズと、この複数の投影レンズと１対１で対応する複数のレンズ群と、この複数のレンズ群から出射する光を合成する合成光学系とを備えていてもよい。
【００７１】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図９、図１０、図１１を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００７２】
図９は、本発明の第５実施形態における光学系ユニットを図７と同様に示す図であり、図１０は、図９に示す反射装置を概略的に示す正面図である。図９に示すように、本実施形態の光学系ユニット５０は、位相変調素子集合体５４に替わって、反射装置９０と、光吸収板９５を備える点において、第１実施形態の光学系ユニット５０と異なる。
【００７３】
図９に示すように、反射装置９０は、入射する光を反射することによりこの光を所定の配光パターンとする反射部９１を有する。本実施形態の反射装置９０は、反射部９１の反射面９１ｒが前方へ傾き、反射面９１ｒの全体に光源５２からのレーザ光Ｌが照射されるように配置される。図１０に示すように、反射部９１は、左右方向及び上下方向に二次元配列される複数の反射板９２を有し、反射部９１の反射面９１ｒはこれら複数の反射板９２の反射面によって構成されている。
【００７４】
図１１は、図９に示す反射部の一部の厚さ方向の断面を概略的に示す図である。図１１に示すように、複数の反射板９２のそれぞれは、回転軸９２ａを中心として傾倒するように支持されており、一方の側に所定の角度傾倒した第１状態と他方の側に所定の角度傾倒した第２状態とに切り換え可能とされている。第１状態とされる反射板９２によって反射された光源５２からのレーザ光Ｌは、カバー４０の開口４０Ｈから出射する。第２状態とされる反射板９２によって反射された光源５２からのレーザ光Ｌは、光吸収性を有する光吸収板９５に照射される。つまり、光吸収板９５は、このような光が照射される位置に配置される。本実施形態では、これら複数の反射板９２の反射面によって反射される光源５２からのレーザ光Ｌのうち、開口４０Ｈから出射する光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成されるように、複数の反射板９２のそれぞれの傾倒状態が制御される。このため、反射装置９０の反射部９１は、光源５２からのレーザ光Ｌが入射しハイビームの配光パターンＰＨの光を出射する光学素子と理解できる。また、反射板９２をブロックとすると、この反射部９１は並列される複数のブロックを有していることになる。
【００７５】
このような複数の反射板９２は、第１実施形態におけるブロックＢ０１〜Ｂ１５と同様に、複数の反射板９２の二次元配列に対応して二次元配列されてハイビームの配光パターンＰＨを分割する複数の領域に１対１で対応している。そして、複数の反射板９２のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち、当該反射板９２に入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向に応じた方向に位置する領域に対応している。そして、複数の反射板９２のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該反射板９２が対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨを形成する光を出射する。つまり、複数の反射板９２のそれぞれはこのような光を出射するように、傾倒状態が制御される。例えば、所定の時間間隔で第１状態と第２状態とに繰り返し切り換えられる反射板９２から開口４０Ｈに向けて出射する光の単位時間当たりの光量は、常時第１状態とされる反射板９２から開口４０Ｈに向けて出射する光の単位時間当たりの光量よりも低くなる。このように反射板９２の傾倒状態の経時的な違いによって、それぞれの反射板９２から開口４０Ｈに向けて出射する光の単位時間当たりの光量は変化する。このような反射板９２の傾倒状態に応じた光量の違いにより、複数の反射板９２のそれぞれは、ハイビームの配光パターンＰＨのうち当該反射板９２が対応する領域内のハイビームの配光パターンＰＨを形成する光を出射する。このため、複数の反射板９２は、光源５２からのレーザ光Ｌの一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射する特定の反射板９２と、光源５２からのレーザ光Ｌの他の一部が入射しハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する他の特定の反射板９２とを含むと理解できる。なお、それぞれのブロックとしての反射板９２に入射する光源５２からのレーザ光Ｌの伝搬方向は、上述したように、光源５２の光軸５２Ａを基準とした傾く方向とこの傾きの大きさによって規定される方向である。
【００７６】
なお、これら複数のブロックとしての複数の反射板９２から出射する光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成されるとともに、これら複数の反射板９２における特定の反射板がハイビームの配光パターンＰＨの一部を形成する光を出射し、これら複数の反射板９２における他の特定の反射板がハイビームの配光パターンＰＨの他の一部を形成する光を出射する限りにおいて、これら複数の反射板９２から出射する光の配光パターンは特に限定されない。例えば、反射板から出射する光と他の反射板から出射する光とが互いに重なっていてもよい。また、複数の反射板は並列されていればよく、反射板の数、形状、大きさ等は特に限定されるものではない。
【００７７】
本実施形態の車両用灯具１では、第１実施形態の車両用灯具１と同様に、反射部９１は並列される複数の反射板９２を有し、この反射部９１には所定の広がり角を有するレーザ光Ｌが入射する。このため、光学素子としての反射部９１に平行光が入射する場合と比べて、反射部９１から出射する光の広がり角を大きくし得る。従って、本実施形態の車両用灯具１は、第１実施形態の車両用灯具１と同様にして、構成が複雑化することを抑制しつつ出射するハイビームの配光パターンＰＨの外形を適切な大きさにし得る。
【００７８】
また、本実施形態の車両用灯具１では、複数のブロックのそれぞれは、１つの反射板９２から成る。このため、ブロックが光を透過する光学素子とされる場合と比べて、ブロックにおける光の減衰を抑制することができ、エネルギー効率を向上し得る。
【００７９】
なお、本実施形態では、光学系ユニット５０は、１つの光源５２と、この光源５２に対応する１つの反射装置９０とを備えている。しかし、光学系ユニット５０は、上記第３実施形態の光学系ユニット５０と同様に、複数の光源と、この複数の光源と１対１で対応する複数の反射装置と、この複数の反射装置から出射する光を合成する合成光学系とを備えていてもよい。
【００８０】
以上、本発明について、上記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。
【００８１】
例えば、上記実施形態では、車両用灯具１はハイビーム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、車両用灯具１は、ロービームを出射するものとされてもよく、画像を構成する光を路面等の被照射体に照射するものとされても良い。また、車両用灯具が画像を構成する光を路面等の被照射体に照射するものとされる場合、車両用灯具が出射する光の方向や車両用灯具が車両に取り付けられる位置は特に限定されない。
【００８２】
また、上記実施形態では、光源５２，５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、所定の広がり角を有するレーザ光を出射するものとされた。しかし、光源は所定の広がり角を有する光を出射するものであればよく、例えば、光源は発光ダイオードとされてもよい。
【００８３】
また、上記第１実施形態から第３実施形態では、複数のブロックのそれぞれは位相変調素子である透過型の回折格子とされた。しかし、複数のブロックは、入射する光を回折し位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する他の位相変調素子とされてもよい。例えば、このような位相変調素子として、反射型の回折格子、反射型の液晶パネルであるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）、透過型の液晶パネルであるＬＣＤ（Liquid Crystal display）、シリコン基板上に複数の反射体が形成されたＧＬＶ（Grating Light Valve）等が挙げられる。
【００８４】
ＬＣＯＳは、それぞれ独立して電位が制御される複数の電極が表面にマトリックス状に配置されたシリコン基板、透明電極、及び電極と透明電極とに挟まれる液晶層を備える。
ＬＣＯＳでは、複数の電極の電位がそれぞれ独立して制御されることによって、それぞれの電極と透明電極とに挟まれる液晶層の屈折率が独立して変化する。このため、透明電極側から入射して電極で反射して透明電極側から出射する光は、電極の電位に応じる屈折率とされる液晶層を透過する。従って、ＬＣＯＳに入射する光の位相は各電極に対応する部位ごとに調節され、位相分布が変調された光がＬＣＯＳから出射する。位相が互いに異なる光は干渉し合って回折するため、ＬＣＯＳは、各電極に対応する液晶層の屈折率から成るパターンに応じて入射する光を回折し、この屈折率のパターンに基づく配光パターンの光を出射する。なお、この屈折率のパターンは、各電極における電位に応じたパターンとなるため、この屈折率のパターンや各電極における電位のパターンが位相変調パターンと理解できる。ＬＣＤでは、反射型の液晶パネルであるＬＣＯＳと同様に、ＬＣＯＳに入射する光の位相が各電極に対応する部位ごとに調節される。このため、各電極に対応する液晶層の屈折率から成るパターンや各電極における電位のパターンが位相変調パターンであり、ＬＣＤは入射する光を回折しこの位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する。なお、ＬＣＤでは各電極は透明電極とされる。ＧＬＶは、反射型の位相変調素子であり、それぞれの反射体のたわみを電気的に制御することによって、ＧＬＶに入射する光の位相を各反射体に対応する部位ごとに調節する。このため、各反射体のたわみ量から成るパターンや各反射体に印加される電圧のパターンが位相変調パターンであり、ＧＬＶは入射する光を回折しこの位相変調パターンに基づく配光パターンの光を出射する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、構成が複雑化することを抑制しつつ出射する光の配光パターンの外形を適切な大きさにし得る車両用灯具が提供され、自動車等の車両用灯具などの分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・車両用灯具
１０・・・筐体
２０・・・灯具ユニット
５０・・・光学系ユニット
５２・・・光源
５２Ｒ・・・第１光源
５２Ｇ・・・第２光源
５２Ｂ・・・第３光源
５４・・・位相変調素子集合体
５４Ｒ・・・第１位相変調素子集合体
５４Ｇ・・・第２位相変調素子集合体
５４Ｂ・・・第３位相変調素子集合体
８５・・・投影レンズ
８６・・・レンズ
８６Ｇ・・・レンズ群
９１・・・反射部
９２・・・反射板
Ｂ０１〜Ｂ１５・・・ブロック
【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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【図１０】
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【図１１】
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