(57)【要約】【課題】各光出射部の最大光束を大きくできる光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯装置を提供する。【解決手段】１次元光源ユニット１は制御ユニット３によって制御されて白色光Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を投影光学ユニット２に出射する。１次元光源ユニット１は、Ｐ偏光Ｐ０を発光する光源部１１、Ｐ偏光Ｐ０の光路上に設けられた光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３及び遮蔽板１３よりなる。光源部１１は半導体発光素子１１１及び半導体発光素子１１１の光をＰ偏光Ｐ０に変換する偏光素子１１２よりなる。各光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３は、偏光変換素子１２Ａ及び偏光ビームスプリッタ１２Ｂよりなる。偏光ビームスプリッタ１２Ｂは偏光変換素子１２Ａが出射した偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のうちＰ偏光Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３成分を次段の光路分岐部に出射し、Ｓ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３成分を投影光学ユニット２に出射する。【選択図】        図２
2018101487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光を出射するための光源部と、
前記偏光の光路上に設けられた少なくとも１つの光路分岐部と
を具備し、
前記光路分岐部は、
入射された偏光の偏光状態を変化させて偏光を出射するための偏光変換素子と、
前記偏光変換素子から出射された偏光を分岐させるための偏光ビームスプリッタと
を具備する光源ユニット。
【請求項２】
前記偏光変換素子は、外部より偏光状態の変化量が指示されたとき、前記偏光変換素子から出射される偏光の偏光状態を前記変化量だけリアルタイムに変化させる請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記偏光変換素子は１／２波長以上の位相差を有する波長板を具備する請求項１又は２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記偏光変換素子はファラデー素子を具備する請求項１又は２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記偏光変換素子は液晶素子を具備する請求項１又は２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項６】
さらに、前記光源部は、外部より出力所定値が指示されたとき、前記光源部の出力を前記所定値にリアルタイムに変化させる請求項１〜５のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記光源部は無偏光発光光源と無偏光を所定偏光に変換する偏光素子からなる請求項１〜６のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記光源部は偏光を発光するレーザ光源である請求項１〜６のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記光路分岐部は１次元アレイ状に配置された１行の複数の第１の光路分岐部よりなる請求項１〜８のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記光路分岐部は２次元アレイ状に配置されたｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは２以上の正の整数）の複数の第１の光路分岐部及び該第１の光路分岐部の各行と前記光源部との間に配置された１列の複数の第２の光路分岐部よりなり、
前記各第２の光路分岐部は前記光源部の偏光を所定分配割合で前記各行の第１の光路分岐部に分配する請求項１〜９のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１１】
前記第１の光路分岐部において、当該第１の光路分岐部の偏光変換素子から出射した偏光のＰ偏光成分を透過させて次段へ出射し、当該第１の光路分岐部の偏光変換素子から出射した偏光のＳ偏光成分を外部へ出射する請求項９又は１０に記載の光源ユニット。
【請求項１２】
前記第２の光路分岐部において、当該第２の光路分岐部の偏光変換素子から出射した偏光のＰ偏光成分又はＳ偏光成分を次段へ出射し、当該第２の光路分岐部の偏光変換素子から出射した偏光のＳ偏光成分又はＰ偏光成分を前記各行の第１の光路分岐部へ出射する請求項１０に記載の光源ユニット。
【請求項１３】
さらに、前記偏光ビームスプリッタにて分岐された一出射光の波長を変換するための波長変換部材を具備する請求項１〜１２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１４】
さらに、前記偏光ビームスプリッタにて分岐された一出射光を導光するための導光部材を具備する請求項１〜１２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１５】
さらに、前記導光部材からの一出射光の波長を変換するための波長変換部材を具備する請求項１４に記載の光源ユニット。
【請求項１６】
前記波長変換部材は複数の出射光に対応して複数設けられており、前記複数の波長変換部材は互いに非連続となっている請求項１３又は１５に記載の光源ユニット。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の光源ユニットと、
前記光源ユニットの前記各第１の光路分岐部の一出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、
前記光源ユニットを制御するための制御ユニットと
を具備する車両用前照灯装置。
【請求項１８】
さらに、
前記光源ユニットと前記投影光学ユニットとの間に、
前記光源ユニットの出射光を入射するための集光レンズと、
前記集光レンズの出射光を前記投影光学ユニットへ出射するためのディジタルミラーデバイスと
を具備し、前記ディジタルミラーデバイスは前記制御ユニットによって制御される請求項１７に記載の車両用前照灯装置。
【請求項１９】
さらに、
前記光源ユニットと前記投影光学ユニットとの間に、
前記光源ユニットの出射光を前記投影光学ユニットへ出射するための液晶シャッタを具備し、前記液晶シャッタは前記制御ユニットによって制御される請求項１７に記載の車両用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の夜間走行における安全面の向上のために、アダプティブ・ドライビング・ビーム（ＡＤＢ）制御が車両用前照灯装置に搭載されている。このＡＤＢ制御においては、ハイビームモードにおいて先行車、対向車、歩行者等の非照射対象があった場合、その非照射対象に対して眩惑を与えないように遮光（又は減光）するものである。また、アダプティブ・フロントライティング・システム（ＡＦＳ）制御においては、低速走行時に車両側方の近方視認性を向上させて歩行者の巻き込み等を防止するために、側方照射対象に対して照度をより大きくする。さらに、高速走行時により遠方視認性の向上のために、遠方照射対象に対して照度をより大きくする（参照：特許文献１）。このように、特に照度がより大きい領域を高照度帯と呼ぶ。
【０００３】
従来のＡＤＢ制御、ＡＦＳ制御等を採用した車両用前照灯の光源ユニットは、２次元アレイ（マトリクス）状に配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）素子などの半導体発光素子を有し、半導体発光素子を部分領域毎に制御している（参照：特許文献１）。
【０００４】
図７は上述の従来の車両用前照灯装置の１次元光源ユニットを示す。
【０００５】
１次元光源ユニット１０は１０個の光出射部１０１、１０２、…、１１０によって構成され、各光出射部１０１、１０２、…、１１０に１つの半導体発光素子が設けられている。ここで、半導体発光素子の光束を決定するのは半導体発光素子に流れる電流であるが、その電流には上限があり、この上限を超える電流が流れると、半導体発光素子は破壊する恐れがある。従って、各半導体発光素子の最大光束、すなわち、各半導体発光素子の担当する照射領域の最大照度は上記上限電流で決定される。そこで、各光出射部（半導体発光素子）１０１、１０２、…、１１０の最大光束は半導体発光素子によってたとえば１０と仮定し、従って、全体の最大光束は１００（＝１０×１０）と仮定する。このとき、光出射部（半導体発光素子）１０１、１０２、１０３、１０４、１０７、１０８、１０９、１１０は光を出射せず、高照度帯を担当する光出射部（半導体発光素子）１０５、１０６のみが光を最大光束で出射するとする。この場合、光出射部（半導体発光素子）１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０の光束分配割合は０：０：０：０：１０：１０：０：０：０：０となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２６６６２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１０１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示す従来の車両用前照灯の１次元光源ユニットにおいては、全体の最大光束が１００であっても、これを有効的に利用できず、この結果、各光出射部（半導体発光素子）１０５、１０６の最大光束は上述の例では１０、１０であり、高照射帯を担当する光出射部（半導体発光素子）の局所的な光束を大きくできない。つまり、全体の最大光束が大きくても各光出射部の最大光束が小さいので高照度帯の照度を大きくできないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明に係る光源ユニットは、偏光を出射するための光源部と、偏光の光路上に設けられた少なくとも１つの光路分岐部とを具備し、光路分岐部は、入射された偏光の偏光状態を変化させて偏光を出射するための偏光変換素子と、偏光変換素子から出射された偏光を分岐させるための偏光ビームスプリッタとを具備するものである。
【０００９】
また、本発明に係る車両用前照灯装置は、上述の光源ユニットと、光源ユニットの光路分岐部の一出射光を受光して投影するための投影光学ユニットとを具備するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光源の最大光束の範囲内で各光出射部の最大光束を大きくできるので、高照射帯の照度を大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の原理を説明するための車両用前照灯の１次元光源ユニットを示す図である。
【図２】本発明に係る車両用前照灯装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明に係る車両用前照灯装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図４】図２の車両用前照灯装置の変更例を示す図である。
【図５】本発明に係る車両用前照灯装置の第３の実施の形態を示す図である。
【図６】本発明に係る車両用前照灯装置の第４の実施の形態を示す図である。
【図７】従来の車両用前照灯装置の１次元光源ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の原理である車両用前照灯の１次元光源ユニットを示す。
【００１３】
１次元光源ユニット２０は、図７の光出射部（半導体発光素子）の１０個分の光束を全体最大光束（＝１００）として出射する半導体発光素子２００の光路上に配置された１行の１０個の光出射部２０１、２０２、…、２１０によって構成され、各光出射部２０１、２０２、…、２１０には１つの光路分岐部が設けられている。各光出射部（光路分岐部）２０１、２０２、…、２１０は全体最大光束＝１００を所定割合で分配する。たとえば、１個の光出射部（光路分岐部）が全体最大光束＝１００を出射することもできる。図１においては、光出射部（光路分岐部）２０１、２０２、２０３、２０４、２０７、２０８、２０９、２１０の出射光束を０とし、高照度帯を担当する光出射部（光路分岐部）２０５、２０６の出射光束を５０とする。この場合、光出射部（光路分岐部）２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８，２０９、２１０の光束分配割合は０：０：０：０：５０：５０：０：０：０：０となる。従って、全体最大光束が１００の場合、高照度帯を担当する光出射部（光路分岐部）２０５、２０６の光束を５０、５０とすることにより図７の場合の５倍とすることができる。この結果、半導体発光素子２００への同一供給電力の基で光出射部（光路分岐部）２０１、２０２、…、２１０の高照度帯の照度を大きくでき、逆に、光出射部（光路分岐部）２０１、２０２、…、２１０の高照度帯の同一照度を少ない供給電力で実現できる。
【００１４】
図２は本発明に係る車両用前照灯装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００１５】
図２において、１次元光源ユニット１は制御ユニット３によって制御されて白色光Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を投影光学ユニット２に出射する。
【００１６】
１次元光源ユニット１は、偏光Ｐ０を発光する光源部１１、偏光Ｐ０の光路上に直列に設けられた１行の光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３及び遮蔽部１３よりなる。尚、光路分岐部は４つ以上になし得る。
【００１７】
光源部１１はたとえば青色の半導体発光素子１１１及び半導体発光素子１１１の無偏光を所定偏光たとえばＰ偏光Ｐ０に変換する偏光器（ポラライザ）、ポラライジングコンバータ（ＰＬＣ）等の偏光素子１１２よりなる。光源部１１のオン/オフ及び強度は制御ユニット３によってリアルタイムで制御される。尚、青色の半導体発光素子１１１の代わりに、直線偏光を発光するレーザ光源を用いた場合には、偏光素子１１２は不要となる。
【００１８】
各光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３は、Ｐ偏光の偏光状態を制御ユニット３によって指示された所定量だけ変換化させて偏光をリアルタイムで出射する偏光変換素子１２Ａ及び偏光ビームスプリッタ１２Ｂよりなる。偏光ビームスプリッタ１２Ｂは偏光変換素子１２Ａが出射した偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のうちＰ偏光Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３成分を次段の光路分岐部又は遮蔽部１３に出射し、偏光変換素子１２Ａが出射した偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のうちＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３成分を投影光学ユニット２に出射する。この場合、偏光ビームスプリッタ１２Ｂにおける透過Ｐ偏光Ｐ１（Ｐ２、Ｐ３）と反射Ｓ偏光Ｓ１（Ｓ２、Ｓ３）との割合は偏光変換素子１２Ａの出射偏光の偏光状態で決定される。尚、遮蔽部１３に入射した光は吸収されて光源ユニット１外に出射しない。
【００１９】
偏光変換素子１２Ａはたとえば１/２波長以上の位相差を有する波長板及び該波長板の光軸を回転させるアクチュエータたとえば圧電アクチュエータよりなり、圧電アクチュエータは制御ユニット３によって制御される。また、偏光変換素子１２Ａは直線偏光を磁場に応じて回転させるファラデー素子及び該磁場を発生する電磁石で構成することもできる。この場合には、電磁石への電流が制御ユニット３から供給される。さらに、偏光変換素子１０Ａは液晶素子及び液晶駆動回路によって構成できる。この場合には、液晶駆動回路は制御ユニット３によって制御される。
【００２０】
偏光ビームスプリッタ１２Ｂは２枚の三角プリズム間に低屈折層、高屈折層を交互に積層したもので、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。
【００２１】
各偏光ビームスプリッタ１２Ｂから出射したＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は各光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３毎に分離されて設けられた青色光を黄色光に変換するＹＡＧ蛍光体等を含む波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３によって白色光Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に変換されて凸レンズ等よりなる投影光学ユニット２に出射される。波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３は互いに非連続となっている。尚、もし波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３を連続した１枚の波長変換部材で構成すると波長変換部材内での光伝播により出射光が滲んでしまい光路分岐部に対応していない領域まで照射してしまい、好ましくない。尚、光源部１１が白色光を発光するＲＧＢレーザ光源等であれば、波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３は省略される。
【００２２】
このようにして、各光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３の偏光変換素子１２Ａの出射偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の偏光状態に応じで光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３のＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の光束は任意の分配割合で実現できる。この場合、Ｐ偏光Ｐ３の光束が零であれば、Ｓ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の全光束は光源１１のＰ偏光Ｐ０の光束である。従って、Ｐ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が光束を表すとすれば、
Ｐ０＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３                    （１）
を満足する限り、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は０〜Ｐ０の範囲で任意に設定でき、従って、局所的に照度を大きくできる。
【００２３】
制御ユニット３はたとえばマイクロコンピュータによって構成され、種々の運転状態パターンたとえばヘッドランプスイッチ、ロー/ハイビームスイッチ、赤外光カメラ、レーダ、車速センサ、ステアリング角度センサ等の出力信号を入力し、半導体発光素子１１１、偏光変換素子１２Ａを制御する。たとえば、ヘッドランプスイッチがオン、ロー/ハイビームスイッチのハイビームオン、赤外光カメラ、レーダによる先行車等を発見した場合には、制御ユニット３はＡＤＢ制御を行う。また、ヘッドランプスイッチオン、ロー/ハイビームスイッチのロービームオン、車速センサが低速走行状態を示し、ステアリング角度センサの角度が所定値以上の場合には、制御ユニット３はＡＦＳ制御を行って車両側方を高照射帯とする。さらに、ヘッドランプスイッチオン、ロー/ハイビームスイッチのハイビームオン、車速センサが高速走行状態を示す場合には、遠方照射対象を高照度帯とする。さらにまた、一部の光路分岐部のＳ偏光をダークにしたときに、その光路分岐部のＰ偏光が大きくなり、遮蔽部１３による吸収で損失が大きくなることがある。このような場合には、損失を小さくするために、制御ユニット３は、光源部１１のＰ偏光Ｐ０の出力光束を小さくする。また、ある光路分岐部のＳ偏光の光束が大きくなってその部分の光出射の光度が大きくなり過ぎてグレアを感じる場合にも、光源部１１のＰ偏光Ｐ０の光束を小さくする。これにより、たとえば、図１の光束分配割合を０：０：０：０：２５：２５：０：０：０：０とする。
【００２４】
図３は本発明に係る車両用前照灯装置の第２の実施の形態を示す図である。図３においては、図２の１次元光源ユニット１の代りに、２次元光源ユニット１’を設けてある。尚、図３においては、波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３及び投影光学ユニット２は省略してある。
【００２５】
２次元光源ユニット１’においては、図２の光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３と同一構成の３行の光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３及び図２の遮蔽部３と同一の遮蔽部１３−１、１３−２、１３−３が設けられている。但し、３行×３列に限定されない。尚、光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３のＳ偏光Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３；Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３；Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３は図３の前方に向うものとする。
【００２６】
また、２次元光源ユニット１’においては、光源１１と光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３との間に１列の光路分岐部１５−１、１５−２、１５−３を設けると共に、終端の光路分岐部１５−３に遮蔽部１６を設ける。
【００２７】
光路分岐部１５−１、１５−２、１５−３も、図２の光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３の偏光変換素子１２Ａ及び偏光ビームスプリッタ１２Ｂと同一構成の偏光変換素子１５Ａ及び偏光ビームスプリッタ１５Ｂよりなる。すなわち、各偏光変換素子１５Ａの偏光Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０の偏光状態は制御ユニット３によって制御される。この結果、光源部１１のＰ偏光Ｐ０は、光路分岐部１５−１のＰ偏光Ｐ１０、光路分岐部１５−２のＳ偏光Ｓ２０及び光路分岐部１５−３のＳ偏光Ｓ３０の各光束に分配される。この場合、光路分岐部１５−３のＰ偏光Ｐ３０の光束が零であれば、Ｐ偏光Ｐ１０、Ｓ偏光Ｓ２０、Ｓ３０の全光束は光源１１のＰ偏光Ｐ０の光束となる（Ｐ０＝Ｐ１０＋Ｓ２０＋Ｓ３０）。尚、光路分岐部１５−１において、偏光変換素子１５ＡをＰ偏光Ｐ１０が光路分岐部１５−２に入射し、Ｓ偏光Ｓ１０が光路分岐部１２−１１に入射するとすれば、Ｐ０＝Ｓ１０＋Ｓ２０＋Ｓ３０となる。つまり、光路分岐部１５−１の配置は９０°回転できる。
【００２８】
光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３においては、各偏光変換素子１２Ａの偏光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の偏光状態が制御ユニット３によって制御される。この結果、光路分岐部１５−１のＰ偏光Ｐ１０の光束は光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３のＳ偏光Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の各光束に所定分配比で分割される。この場合、光路分岐部１２−１３のＰ偏光Ｐ１３の光束が零であれば、Ｓ偏光Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の全光束は光路分岐部１５−１のＰ偏光Ｐ１０の光束となる（Ｐ１０＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）。
【００２９】
また、光路分岐部１２−２１、１２−２２、１２−２３においては、各偏光変換素子１２Ａの偏光Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３の偏光状態が制御ユニット３によって制御される。この結果、光路分岐部１５−２のＳ偏光Ｓ２０の光束は光路分岐部１２−２１、１２−２２、１２−２３のＳ偏光Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の各光束に所定分配比で分割される。この場合、光路分岐部１２−２３のＰ偏光Ｐ２３の光束が零であれば、Ｓ偏光Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の全光束は光路分岐部１５−２のＳ偏光Ｓ２０の光束となる（Ｓ２０＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３）。
【００３０】
さらに、光路分岐部１２−３１、１２−３２、１２−３３においては、各偏光変換素子１２Ａの偏光Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の偏光状態が制御ユニット３によって制御される。この結果、光路分岐部１５−３のＳ偏光Ｓ３０の光束は光路分岐部１２−３１、１２−３２、１２−３３のＳ偏光Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３の各光束に所定分配比で分割される。この場合、光路分岐部１２−３３のＰ偏光Ｐ３３の光束が零であれば、Ｓ偏光Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３の全光束は光路分岐部１５−３のＳ偏光Ｓ３０の光束となる（Ｓ３０＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３）。
【００３１】
このように、各光路分岐部１５−１、１５−２、１５−３の偏光変換素子１５Ａの出射偏光Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０の偏光状態及び各光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３の偏光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３；Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３；Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の偏光状態に応じて光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３のＳ偏光Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３；Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３；Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３の光束を任意の分配割合で実現できる。この場合、Ｐ偏光Ｐ１３、Ｐ２３、Ｐ３３、Ｐ３０の各光束が零であれば、Ｓ偏光Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３；Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３；Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３の全光束は光源１１のＰ偏光Ｐ０の光束となる。従って、Ｐ０；Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０；Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３；Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３；Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３が光束を表すとすれば、
Ｐ０＝Ｐ１０＋Ｓ２０＋Ｓ３０
＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３＋Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３＋Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３          （２）
を満足する限り、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３；Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３；Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３は０〜Ｐ０の範囲で任意に設定でき、従って、局所的に光度を大きくできる。
【００３２】
図３においても、たとえば、ヘッドランプスイッチがオン、ロー／ハイビームスイッチのハイビームオン、赤外光カメラ、レーダによる先行車等を発見した場合には、制御ユニット３はＡＤＢ制御を行う。また、ヘッドランプスイッチがオン、ロー／ハイビームスイッチのロースイッチオン、車速センサが低速走行状態を示し、ステアリング角センサの角度が所定値以上の場合には、制御ユニット３はＡＦＳ制御を行って車両側方を高照射帯とする。さらに、ヘッドランプスイッチがオン、ロー／ハイビームスイッチのハイビームオン、車速センサが高速走行状態を示す場合には、遠方照射対象を高照射帯とする。さらにまた、一部の光路分岐部の出射偏光をダークにしたときには、その光路分岐部の偏光が大きくなり、遮蔽部１３−１、１３−２、１３−３又は１６による吸収で損失が大きくなる。このような場合には、損失を小さくするために、制御ユニット３は光源部１１のＰ偏光Ｐ０の出力光束を小さくする。また、ある光路分岐部１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３のＳ偏光の光束が大きくなってその部分の光出射の光度が大きくなり過ぎてグレアを感じる場合には、光源部１１のＰ偏光Ｐ０の光束を小さくする。
【００３３】
図４は図２の車両用前照灯装置の変更例を示す図である。
【００３４】
図４においては、図２の波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３を１次元光源ユニット１から投影光学ユニット２内に移動させ、１次元光源ユニット１の光路分岐部１２−１、１２−２、１２−３と投影光学ユニット２の波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３との間の接続をたとえば光ファイバよりなる導光部材４−１、４−２、４−３で行う。これにより、１次元光源ユニット１の位置と投影光学ユニット２の位置とを離間でき、車両用前照灯装置の小型化を図れる。
【００３５】
尚、図４の変更例は図３の車両用前照灯装置にも適用できる。
【００３６】
図５は本発明に係る車両用前照灯装置の第３の実施の形態を示す図である。
【００３７】
図５においては、図２の１次元光源ユニット１又は図３の２次元光源ユニット１’と投影光学ユニット２との間に集光レンズ５及びディジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）６を挿入してある。ディジタルミラーデバイス６はＣＭＯＳスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）基板上にマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術で形成された多数のマイクロミラーによって構成される。各マイクロミラーの鏡面（反射面）はオン状態でねじれ軸回りに第１の傾斜角度（ニュートラル状態に対して＋θ）で傾斜し、オフ状態でねじれ軸回りに第２の傾斜角度（ニュートラル状態に対して−θ）で傾斜する。この場合、マイクロミラーのオン状態及びオフ状態はＳＲＡＭセルの各２値に応じて駆動され、θはたとえば１０°又は１２°である（参照：特許文献１の明細書段落００２３〜００３１、図３〜図６）。ディジタルミラーデバイス６は制御ユニット３によって制御される。
【００３８】
図５においては、光源ユニット１（１’）の光軸上に集光レンズ５及びディジタルミラーデバイス６が配置され、集光レンズ５の焦点にディジタルミラーデバイス６が位置している。ディジタルミラーデバイス６上では、光源ユニット１（１’）及び集光レンズ５の光軸は投影光学ユニット２の光軸に対して所定角傾いており、光源ユニット１（１’）からの出射光は集光レンズ５によってディジタルミラーデバイス６の近傍位置で集光し、反射されて投影光学ユニット２に向う。これにより、より高精細なＡＤＢ制御が可能となり、また、高効率で高照度帯を移動できる。
【００３９】
図６は本発明に係る車両用前照灯装置の第４の実施の形態を示す図である。
【００４０】
図６においては、図２の１次元光源ユニット１又は図３の２次元光源ユニット１’と投影光学ユニット２との間に液晶シャッタ７を挿入してある。液晶シャッタ７は制御ユニット３によって制御される。
【００４１】
図６においては、光源ユニット１（１’）の光軸上に液晶シャッタ７及び投影光学ユニット２が配置され、投影光学ユニット２の焦点に液晶シャッタ７が位置している。光源ユニット１（１’）からの出射光は液晶シャッタ７の近傍位置で集光し、投影光学ユニット２に向う。これにより、より高精細なＡＤＢ制御が可能となり、また、高効率で高照度帯を移動できる。
【００４２】
尚、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲内でのいかなる変更にも適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１：１次元光源ユニット
１’：２次元光源ユニット
１１：光源部
１１１：半導体発光素子
１１２：偏光素子
１２−１、１２−２、１２−３；１２−１１、１２−１２、１２−１３；１２−２１、１２−２２、１２−２３；１２−３１、１２−３２、１２−３３：光路分岐部
１２Ａ：偏光変換素子
１２Ｂ：偏光ビームスプリッタ
１３、１３−１、１３−２、１３−３：遮蔽部
１４−１、１４−２、１４−３：波長変換部材
１５−１、１５−２、１５−３：光路分岐部
１５Ａ：偏光変換素子
１５Ｂ：偏光ビームスプリッタ
１６：遮蔽部
２：投影光学ユニット
３：制御ユニット
４−１、４−２、４−３：導光部材
５：集光レンズ
６：ディジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）
７：液晶シャッタ
【図１】
2018101487.tif 000003
【図２】
2018101487.tif 000004
【図３】
2018101487.tif 000005
【図４】
2018101487.tif 000006
【図５】
2018101487.tif 000007
【図６】
2018101487.tif 000008
【図７】
2018101487.tif 000009