JP6411771B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、車両用灯具に関し、特に、光走査装置を備えた車両用灯具に関する。

近年、光走査装置を備えた車両用灯具が知られている。特許文献１では、レーザ光を、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー、ガルバノミラーなどの光走査装置を用いて走査し、道路標識を喚起するマーク等を、路面等に描画する。

特開２０１３−１２５６９３号公報

しかし、特許文献１のような機械光学系の光走査装置は、光学系を上下左右に揺動させるための機械系要素が必須となる。これに対し、自動車には絶えず振動が掛かるため、機械光学系の光走査装置では光学系の共振等が発生するおそれがあり、このことが自動車に搭載する際の問題点となる。

本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、振動に強い、自動車用途に耐える光走査装置を備えた車両用灯具を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明に係る車両用灯具では、レーザ光を照射する光源と、単数又は複数の、入射した前記光源光を偏向させる角度を制御可能な音響光学素子を有する光走査装置と、を備えることを特徴とする。

音響光学素子は、異方性の高い媒体に超音波を加えることで、媒体に周期的な屈折率の変化を起こし、これにより入射光を偏向させるものである。すなわち、光走査装置として、音響光学素子を用いることで、音響光学素子に入力する電気信号の制御のみで出射光の照射角度を任意に制御することができるため、自動車の振動，衝撃に対して、信頼性の高い車両用灯具が得られる。

振動に強い、自動車用途に耐える光走査装置を備えた車両用灯具を提供できる。

本発明の第１の実施例に係る車両用灯具の正面図 同灯具の縦断面図 同灯具の横断面図 ＡＯ素子の構成図 制御装置を説明するブロック図 第１の実施例に係るヘッドランプ配光パターンの例 ターンマークを路面描画する例 車幅線を路面描画する例 走行補助用のグリッド線を路面描画する例 本発明の第２の実施例に係る車両用灯具の正面図 同灯具の縦断面図 同灯具の横断面図 第２の実施例に係るヘッドランプ配光パターンの例

次に、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例に係る車両用灯具の正面図、図２は同灯具の縦断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図）、図３は同灯具の横断面図（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図）である。

図に示される車両用灯具１は、車両前部の左右いずれかに設けられる前照灯の一例を示すものである。車両用灯具１は、開口部を有する箱状のランプボディ２と、前記開口部に取り付けられた透光性のある樹脂又はガラス等で形成された前面カバー４と、で画成された灯室を有する。図中、矢印Ｆ方向が灯具前方、矢印Ｂ方向が灯具後方、矢印Ｌ方向が灯具左方、矢印Ｒ方向が灯具右方、矢印Ｕ方向が灯具上方、矢印Ｄ方向が灯具下方である。符号のない矢印は、光線の様子を示している。

車両用灯具１（の灯室）は、後述するように、レーザ光を照射する光源装置２０と、前記光源の照射先の一方向に前記光源からのレーザ光を走査する第１の音響光学素子と前記一方向と直交する他方向に前記第１の音響光学素子からのレーザ光を走査する第２の音響光学素子とを有する光走査装置３０と、制御装置４０と、を有する。車両用灯具１の灯室は、この他に、光源装置２０と光走査装置３０の支持部材として、垂直ブラケット７ａ及び水平ブラケット７ｂが設けられている。車両用灯具１の灯室内の前方には、光走査装置３０から出た光の灯具前方への進行を許容する開口部８ａを有する、目隠し材のエクステンション８が設けられている。

垂直ブラケット７ａ及び水平ブラケット７ｂは、光源装置２０が発する熱を効率よく放熱するよう、アルミニウムなどの熱伝導率が高い金属で形成されている。垂直ブラケット７ａは、コーナー部のうち３か所がエイミングスクリュ９によってランプボディ２に固定されている。水平ブラケット７ｂは、垂直ブラケット７ａの前面に固定されている。車両用灯具１は、エイミングスクリュ９を回転させて垂直ブラケット７ａの姿勢を調節することで、光源装置２０及び光走査装置３０の光軸を上下左右に調整可能である。

光源装置２０は、いわゆるＲＧＢレーザユニットであり、赤レーザダイオードである第１光源２１Ｒ、緑レーザダイオードである第２光源２１Ｇ、青レーザダイオードである第３光源２１Ｂと、これらの基板と、各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの出射光を平行光にして各ダイクロイックミラーへ集光するレンズと、該レンズからの光を、光源装置２０の筐体に設けられた集光レンズ２５方向に反射させるダイクロイックミラーと、各ダイクロイックミラーからの反射光を集合して、出射させる集光レンズ２５と、を有する。なお、図２及び図３では、光源装置２０の筐体内部を透視して示している。光源装置２０は、この他に、光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの出力を制御する監視装置２６を有しており、各レーザ光の照射強度、及び合成光の照射強度を監視する。光源装置２０は、筐体の前面に集光レンズ２５が位置するように、垂直ブラケット７ａ及び水平ブラケット７ｂに固定されている。

光走査装置３０は、複数の音響光学素子（以下、ＡＯ素子）１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを有する。ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは同一の構成であるので、ＡＯ素子１０と総称してその構成を説明する。

図４はＡＯ素子１０の構成図である。図４では、ＡＯ素子１０を上面視している。ＡＯ素子（Acousto-Optic-Device）１０は、例えば二酸化テルル（ＴｅＯ2）やモリブデン酸塩（ＰｂＭｏＯ4）等の単結晶からなる音響光学媒体１１に圧電素子１２を接着し、圧電素子１２と反対側の面に吸音材１４が接着されて構成されている。圧電素子１２に対し交流発振器１３から電気信号を加えると、音響光学媒体１１中に超音波が伝播する。超音波が伝播している音響光学媒体１１にレーザ光を透過させると、レーザ光は、音響光学媒体１１の異方性を利用した異方ブラッグ回析をおこして、０次光を中心に、１次，２次，・・ｘ次，−１次，−２次，・・−ｘ次，の回折光に分割される。すなわち、ＡＯ素子１０は、印加電圧の波形を制御することで時間的にレーザ光を偏向し、照射先の一方向に対して任意にレーザ光を走査することができる。

光走査装置３０は、第１ＡＯ素子１０Ａと、第２ＡＯ素子１０Ｂと、第２ＡＯ素子１０Ｃと、を有する。これら第１ＡＯ素子１０Ａ、第２ＡＯ素子１０Ｂ及び第２ＡＯ素子１０Ｃは、光源装置２０から出射されたレーザ光の光路Ｌ１上に、第１ＡＯ素子１０Ａ，第２ＡＯ素子１０Ｂ，第２ＡＯ素子１０Ｃの順に、直列的に配置されている。

第１ＡＯ素子１０Ａは、入射したレーザ光の回折光が垂直方向（図２の矢印Ｕ−Ｄ方向）に広がるよう、音響光学媒体１１を垂直にして配置されている。第２ＡＯ素子１０Ｂ及び第２ＡＯ素子１０Ｃは、レーザ光路Ｌ１に対して第１ＡＯ素子１０Ａを９０度回転させた状態となって配置されている。すなわち、第２ＡＯ素子１０Ｂ，１０Ｃは、入射したレーザ光の回折光が水平方向（図３の矢印Ｌ−Ｒ方向）に広がるよう、音響光学媒体１１を水平にして配置されている。第１ＡＯ素子１０Ａ，第２ＡＯ素子１０Ｂ及び第２ＡＯ素子１０Ｃは、水平ブラケット７ｂに、所定の支持部材を介して固定されている。

光源装置２０から第１ＡＯ素子１０Ａに入射したレーザ光は、第１ＡＯ素子１０Ａで垂直方向に走査され、第２ＡＯ素子１０Ｂに入射される。第１ＡＯ素子１０Ａから第２ＡＯ素子１０Ｂに入射したレーザ光は、第２ＡＯ素子１０Ｂで水平方向に走査され、第２ＡＯ素子１０Ｃに入射される。第２ＡＯ素子１０Ｂから第２ＡＯ素子１０Ｃに入射したレーザ光は、第２ＡＯ素子１０Ｃで水平方向に走査され、車両前方に出射される。すなわち、光源装置２０からのレーザ光は、第１ＡＯ素子１０Ａによって垂直方向に拡散され、第２ＡＯ素子１０Ｂによって二次元に拡散され、第２ＡＯ素子１０Ｃによって水平方向への照射角がさらに拡張されて、車両前方に出射される。

次に、図５により制御装置４０を説明する。図５は制御装置を説明するブロック図である。制御装置４０は、例えばランプボディ２に固定される。制御装置４０は、灯具ＥＣＵ（電子制御装置）４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３を有する。灯具ＥＣＵ４１は、光源装置２０を制御する光源制御部４４と光走査装置３０を制御する走査制御部４５を有する。ＲＯＭ４２には、各種制御プログラムが記録され、灯具ＥＣＵ４１は、ＲＯＭ４２に記録された制御プログラムをＲＡＭ４３において実行し、各種制御信号を生成する。光源制御部４４は、第１光源２１Ｒ、第２光源２１Ｇ及び第３光源２１Ｂによる各レーザ光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の出射強度、点灯及び消灯を光源毎に独立に制御する。走査制御部４５は、各ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃに接続された交流発振器１３で発振する周波数を素子毎に独立に制御する。

また、灯具ＥＣＵ４１には、画像処理装置５４、ターンシグナルランプスイッチ５５、ステアリング動作検出機構５６、エアバック信号検出機構５７、人感センサー５８、グリッド描画用スイッチ５９等が接続される。画像処理装置５４には、車載カメラ５２や道路監視カメラ５３等が接続される。車載カメラ５２には、自車または他車に車載されて車両周辺を動画または静止画で撮影するカメラ等が含まれ、道路監視カメラ５３には、交差点に配置される交差点カメラや、道路の近辺に設置されて、路面状況、歩行者、自転車、バイク、自動車等の車両、障害物等を動画または静止画で撮影する監視カメラなどが含まれる。画像処理装置５４は、インターネット等の通信回線を介して道路監視カメラ５３に接続され、道路監視カメラ５３による映像及び画像データを取得する。画像処理装置５４は、車載カメラ５２や道路監視カメラ５３等によって撮影された映像等を解析処理したデータとして灯具ＥＣＵ４１に送る。また、制御装置４０は、監視装置２６と連携して、光源装置２０の各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの照射強度に異常がないかも監視する。

上記構成からなる車両用灯具１で形成可能な照射パターンについて図６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

図６（ａ）はヘッドランプ用配光パターンの例である。図６は、車両用灯具１のヘッドランプ機能について説明するものであり、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーンに形成された配光パターンを示している。車両用灯具１の、ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃからなる光走査装置３０は、矩形の走査領域ＳＡ内をスキャン可能である。光走査装置３０の走査領域ＳＡは、仮想鉛直スクリーン上で、例えば上端はＨ−Ｈ線の上方１０°、下端はＨ−Ｈ線の下方１０°（−１０°）、左右端がＶ−Ｖ線からそれぞれ１０°（±１０°）の範囲であり、ロービーム用配光パターンＰＬ及びハイビーム用配光パターンＰＨの形成領域よりも広く設定されている。ロービーム用配光パターンＰＬ及びハイビーム用配光パターンＰＨの詳細形状については、周知であるので割愛する。

具体的に、図６（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬを形成する場合、制御装置４０は、光走査装置３０の走査位置がロービーム用配光パターンＰＬ内であるときは、光源装置２０の第１光源２１Ｒ，第２光源２１Ｇ，第３光源２１Ｂの各レーザ光を合成して白色レーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置がロービーム用配光パターンＰＬ外であるときは、光源装置２０の各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからのレーザ光の出力を停止する。これにより、対向車側カットオフラインＣＬ１、自車線側カットオフラインＣＬ２及び斜めカットオフラインＣＬ３を有するロービーム用配光パターンＰＬが形成される。

図示は省略するが、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成する場合も同様に、制御装置４０は、光走査装置３０の走査位置がハイビーム用配光パターンＰＨ内であるときは、光源装置２０の各レーザ光を合成して白色レーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置がハイビーム用配光パターンＰＨ外であるときは、光源装置２０の出力を停止する。なお、制御装置４０は、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成する場合には、各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの照射強度を、ロービーム用配光パターンＰＬの場合よりも強くする。または、ホットゾーンの設計光度に対応して走査速度を遅くする。

図６（ｂ）〜（ｄ）は路面描画用配光パターンの例であって、車両用灯具１の路面描画機能について説明するものである。図６（ｂ）はターンマークを路面描画する例、図６（ｃ）は車幅線を路面描画する例、図６（ｄ）は走行補助用のグリッド線を路面描画する例、である。路面描画機能とは、路面や車両周辺の構造物等に、図形、記号或いは文字等を投影する機能である。

図６（ｂ）では、ロービーム用配光パターンＰＬ内に、左折を表示するターンマーク６１が、オレンジ色で描画されている。この場合、制御装置４０は、灯具ＥＣＵ４１で、ターンシグナルランプスイッチ５５或いはステアリング動作検出機構５６の信号を受け、ロービーム用配光パターンＰＬ内の所定位置にターンマーク６１を描画するよう制御する。具体的に、制御装置４０は、光走査装置３０の走査位置がロービーム用配光パターンＰＬ内であるときは、光源装置２０の各レーザ光を合成して白色レーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置がターンマーク６１の形成領域内であるときは、光源装置２０の第１光源２１Ｒと第２光源２１Ｇを合成してオレンジ色のレーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置が上記のいずれでもないときは、光源装置２０の出力を停止する。

図６（ｃ）では、走行車線に、車幅を示すライン６２が、白色で描画されている。この場合、制御装置４０は、予めＲＯＭ４２に格納されている自車の車幅に関する情報をもとに、車両の進行方向に車幅に対応するライン６２を描画するよう制御する。具体的に、制御装置４０は、光走査装置３０の走査位置がライン６２の形成領域内であるときは、光源装置２０の各レーザ光を合成して白色のレーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置がライン６２の形成領域外であるときは、光源装置２０の出力を停止する。

図６（ｄ）では、ロービーム用配光パターンＰＬ内に、走行補助用のグリッド線６３が、青色で描画されている。この場合、制御装置４０は、灯具ＥＣＵ４１で、例えば運転席に設置されるグリッド描画用スイッチ５９の信号を検出して、ロービーム用配光パターンＰＬ内にグリッド線６３を描画するよう制御する。具体的に、制御装置４０は、光走査装置３０の走査位置がロービーム用配光パターンＰＬ内であるときは、光源装置２０の各レーザ光を合成して白色レーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置がグリッド線６３の形成領域内であるときは、光源装置２０の第３光源２１Ｂの青レーザ光を出射し、光走査装置３０の走査位置が上記のいずれでもないときは、光源装置２０の出力を停止する。

上記のターンマーク６１、ライン６２及びグリッド線６３は、路面描画用配光パターンの一例である。また、路面描画用配光パターンは、ロービーム用配光パターンＰＬ（或いはハイビーム用配光パターンＰＨ）の点灯時にも非点灯にも形成可能であり、ヘッドランプ用配光パターンとの併用が可能である。なお、ターンマーク６１，ライン６２及びグリッド線６３等の路面描画がロービーム用配光パターンＰＬ（或いはハイビーム用配光パターンＰＨ）の点灯時に形成される場合は、描画図形の外形線の周囲に暗部を形成し、図形を際立たせるのもよい。暗部は、例えば図６（ｄ）のグリッド線６３を例にすれば、ロービーム用配光パターンＰＬの照射箇所に対応する時間では、光源装置２０の各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの照射強度を同一にして光走査装置３０を走査するが、グリッド線６３を描きたい箇所に対応する時間では、第３光源２１Ｂの出力を他色よりも強め、他色の出力は、その前後時間は出力を停止或いは減光することで形成できる。

上記の照射パターンは一例であって、第１の実施例の車両用灯具１によれば、ＲＧＢレーザを出力する光源装置２０の点消灯と、複数のＡＯ素子１０からなる光走査装置３０による二次元照射との組み合わせにより、車両前方に投影される走査領域ＳＡ内の任意の位置に任意の色での描画が可能である。そして、光走査装置３０としてＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを用いているため、レーザ光の照射角度は、各ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに入力する電気信号で、任意に高速に制御できるので、自動車の振動，衝撃があっても、上記の照射角度の精度は保たれる。また、光源装置２０からのレーザ光は、第１ＡＯ素子１０Ａ，第２ＡＯ素子１０Ｂ及び第２ＡＯ素子１０Ｃのそれぞれにおいて周期的に揺動され、光路長が変えられるため、車両用灯具１は確実にスペックルノイズが抑えられる。

（第２の実施例）
図７は本発明の第２の実施例に係る車両用灯具の正面図、図８は同灯具の縦断面図（図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図）、図９は同灯具の横断面図 （図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図）、である。

第２の実施例の車両用灯具１は、第１の実施例の光源装置２０、光走査装置３０に代えて、光源装置２００と、光走査装置３００を有する光源ユニット１００Ｈｉと、光源ユニット１００Ｌｏとでヘッドランプ用配光パターンを形成する構成となった他は、第１の実施例と同様である。第１の実施例と同一の構成については、同一の符号を用いて詳細な説明を割愛する。

第２の実施例の車両用灯具１は、後述するように、レーザ光を照射する光源装置２００と、前記レーザ光を受けて発光する発光部（蛍光部材５００）と、前記光源装置２００と前記発光部５００の間に配置され、前記発光部５００に前記光源装置２００からのレーザ光を走査する、単数又は複数の音響光学素子を有する光走査装置３００と、前記発光部５００の前方に配置された投影レンズ６００と、を有する光源ユニット（１００Ｈｉ）を有する。この他に、車両用灯具１の灯室内には、光源ユニット１００Ｌｏと、垂直ブラケット７ａ、エクステンション８及びエイミングスクリュ９も設けられている。

光源ユニット１００Ｌｏは、いわゆるプロジェクタ型の光源ユニットであり、ロービーム用配光パターンＰＬを形成する。光源ユニット１００Ｌｏは、ＬＥＤ光源７１と、リフレクタ７２と、シェード７３と、投影レンズ７４と、を有する。ＬＥＤ光源７１の光軸は灯具上方に向けられている。リフレクタ７２は、回転楕円面を基本形状とする反射面を有し、ＬＥＤ光源７１の上方を半ドーム状に覆い、第１焦点がＬＥＤ光源７１と略一致するように、シェード７３に固定されている。シェード７３は、垂直ブラケット７ａに固定されており、カットオフラインＣＬ１〜ＣＬ３を形成する。投影レンズ７４は、光源ユニット１００Ｌｏの光軸上かつ後方焦点がリフレクタ７２の第２焦点と略一致するように、シェード７３の先端に固定されている。なお、光源ユニット１００Ｌｏは、所定のロービーム用配光パターンＰＬを形成するものであれば他の構成であってよい。

次に、光源ユニット１００Ｈｉについて説明する。光源装置２００は、紫外レーザ光を出射する紫外レーザダイオード２０１及び集光レンズ２０２等を有し、レーザ光の照射方向が後述する蛍光部材５００に一致するように、灯具後方かつ斜め上方を向くように配置され、所定の光源搭載部（図示せず）に固定されている。図７〜図９では、光源装置２００の筐体内部を透視して示している。なお、光源装置２００に採用される光源には、青色又は青紫色のレーザ光を出力するものが用いられてもよい。

光走査装置３００は、第１ＡＯ素子１０Ａと、第２ＡＯ素子１０Ｂと、を有する。これらは、光源装置２００から出射されたレーザ光の光路Ｌ２上に、第２ＡＯ素子１０Ｂ、第１ＡＯ素子１０Ａの順に、直列的に配置されている。

第２ＡＯ素子１０Ｂは、入射したレーザ光の回折光がレーザ光路Ｌ２において水平方向（図９の矢印ｌ−ｒ方向）に広がるよう、音響光学媒体１１をレーザ光路Ｌ２に水平にして配置され、所定の方法で固定されている。第１ＡＯ素子１０Ａは、レーザ光路Ｌ２に対して第２ＡＯ素子１０Ｂを９０度回転させた状態となって配置されている。すなわち、第１ＡＯ素子１０Ａは、入射したレーザ光の回折光がレーザ光路Ｌ２において垂直方向（図８の矢印ｕ−ｄ方向）に広がるよう、音響光学媒体１１をレーザ光路Ｌ２に垂直にして配置され、所定の方法で固定されている。

光源装置２００から第２ＡＯ素子１０Ｂに入射した紫外レーザ光は、第２ＡＯ素子１０Ｂで矢印ｌ−ｒ方向に走査され、第１ＡＯ素子１０Ａに入射される。第１ＡＯ素子１０Ａに入射した紫外レーザ光は、矢印ｕ−ｄ方向に走査され、後述する蛍光部材５００に出射される。光走査装置３００で得られる矩形の走査領域ＳＡは、蛍光部材５００の各蛍光体５０１の配置位置と一致するよう設定されている。

蛍光部材５００は、複数の蛍光体５０１と、蛍光体５０１が搭載される放熱基板５０２と、遮光枠体５０３と、を有する。蛍光部材５００は、垂直ブラケット７ａの前面に、後述の位置に固定されている。

複数の蛍光体５０１は、一枚の蛍光セラミックが遮光枠体５０３によって区画されたもので、上下２列、左右複数列（本実施例では９列）に分割されて構成されている。蛍光セラミックは、例えば紫外レーザ光を赤色光に波長変換する赤色発光蛍光体と、紫外レーザ光を緑色光に波長変換する緑色発光蛍光体と、紫外レーザ光を青色光に波長変換する青色発光蛍光体とを含むセラミック素地を焼結することにより得られる。遮光枠体５０３は、各蛍光体５０１から出射された光が隣接する蛍光体５０１に入射することを防止する。なお、蛍光体５０１はセラミックに限らず、蛍光材料を含むガラス，蛍光材料を含む透光性樹脂等により形成されてもよい。

投影レンズ６００は、前方が凸面で後方が平面の平凸非球面レンズ又は両凸レンズであり、投影レンズ６００の後方焦点Ｆ面上に形成される光源像を反転して車両前方に投影する。蛍光部材５００は、下段蛍光体５０１の中央部が後方焦点Ｆより下方に位置し、上段蛍光体５０１の中央部が後方焦点Ｆと略一致するよう配置されている。

制御装置４０は、第１の実施例と略同様の構成である。同一の構成については、同一の符号を用いて説明を割愛する。異なる点を説明する。光源制御部４４は光源装置２００を制御する。走査制御部４５は光走査装置３００を制御する。光源制御部４４は、紫外レーザダイオード２０１の点灯及び消灯を制御する。走査制御部４５は、光走査装置３００の各ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂに接続された交流発振器１３で発振する周波数を素子毎に独立に制御する。ＲＯＭ４２には、各蛍光体５０１の位置と光走査装置３００の走査角を対応付けたプログラムが予め格納されている。

上記構成からなる車両用灯具１で形成されるヘッドランプ用配光パターンについて説明する。図１０は第２の実施例に係るヘッドランプ配光パターンの例であり、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーンに形成された配光パターンを示している。光源ユニット１００Ｌｏは、仮想鉛直スクリーン上に、斜めカットオフラインＣＬ３及び水平カットオフラインＣＬ１を有する、周知の形状のロービーム用配光パターンＰＬを形成する。

光源ユニット１００Ｈｉは、仮想鉛直スクリーンにおいて、Ｈ−Ｈ線の上方６°から２°の位置に左右方向に並ぶ複数（本実施例では９個）の個別パターンＰ２と、Ｈ−Ｈ線の上方２°から下方２°（−２°）の位置に左右方向に並ぶ複数（本実施例では９個）の個別パターンＰ３とを形成し、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。各々の個別パターンＰ２及びＰ３は、上記の蛍光体５０１の投影像であって、個別パターンＰ２は下段蛍光体５０１と対応し、個別パターンＰ３は上段蛍光体５０１と対応している。

具体的に、図１０に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ内の、右端から２番目の個別パターンＰ３（以下、Ｐ３´とする）に対応する位置に、対向車或いは歩行者等がいた場合、これらは車載カメラ５２や道路監視カメラ５３で検出され、画像処理装置５４から灯具ＥＣＵ４１に位置情報が送られる。灯具ＥＣＵ４１では、位置情報に対応する位置に個別パターンを形成する蛍光体５０１が特定され、対応する光走査装置３００の走査角も特定される。

制御装置４０は、光走査装置３００の走査位置が個別パターンＰ３´以外の区画に対応する蛍光体５０１の領域内であるときは、光源装置２００の紫外レーザ光を出射し、走査装置３００の走査位置が個別パターンＰ３´に対応する蛍光体５０１の領域内であるときは、光源装置２００の出力を停止する。これにより、いわゆるＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）機能を有するヘッドランプ用配光パターンが形成できる。

すなわち、第２の実施例の車両用灯具１によれば、紫外レーザを出力する光源装置２００の点消灯と、複数のＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂからなる光走査装置３００による光偏向と、蛍光体５０１の励起による発光の組み合わせにより、ハイビーム形成領域に、機械系要素なしに、ＯＮＯＦＦ制御の高速な視認性の高いＡＤＢ機能を実現することができる。そして、光走査装置３００としてＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂを用いているため、自動車の振動，衝撃があっても、照射角度の精度は保たれる。また、光源装置２００からのレーザ光は、第１ＡＯ素子１０Ａ，第２ＡＯ素子１０Ｂのそれぞれにおいて光路長が変えられるため、車両用灯具１は確実にスペックルノイズが抑えられる。

なお、上記実施例において、ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの表面１５（図４参照）には、表面反射を低減するための反射防止膜をコーティングし、音響光学媒体１１へのレーザ透過を促すのが好ましい。

また、上記実施例において、制御装置４０は、レーザ光が適切に出射されるよう、走査制御部４５によるフェールセーフ機能を有するのが好ましい。例えば事故等が発生し、エアバック信号検出機構５７からの信号を検出したときは、制御装置４０は、ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに入力する周波数を変更して、レーザ光を遮断するよう制御する。また、人感センサー５８からの信号を検出したときは、ＡＯ素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに入力する周波数を変更して、例えばに日本工業規格格「レーザ製品の放射安全基準」ＪＩＳ Ｃ ６８０２に規定される低クラス以下となるようレーザ光を減光する。

また、上記実施例において、光走査装置３０（光走査装置３００）は、二次元照射を達成する観点からは、垂直拡散するＡＯ素子と水平拡散するＡＯ素子は、レーザ光路上に、順不同に、少なくとも一つずつ配置されていればよい。すなわち、少なくとも２つのＡＯ素子１０が、９０度回転した状態で、レーザ光路上に直列的に配置されていればよい。

一つのＡＯ素子１０でレーザ光を屈折させられる範囲には限度があるが、入射光の光路上に同一の配置で複数のＡＯ素子を直列的に重ねると、―のＡＯ素子１０を通過した光は、その先に配置された他のＡＯ素子１０によって再度屈折させられるため、その一方向における走査可能な範囲が広くなる。従って、光源装置２０と光走査装置３０によってヘッドランプ用配光パターンを形成する場合には、ヘッドランプ用配光パターンが車幅方向に横長に設計されることを考慮して、光走査装置３０は水平方向への拡散がより良好に行える構成とするのが好ましい。その一例が、第１の実施例の構成であって、光源装置２０のレーザ光路Ｌ１上に、まず垂直拡散用の第１ＡＯ素子１０Ａを配置し、その先に、水平拡散用の複数の第２ＡＯ素子１０Ｂ，１０Ｃを重ねて配置するものである。

ただし、予定する照射パターンに応じて、光走査装置３０が有するＡＯ素子１０の数及びＡＯ素子１０の配置順には、種々の変形例が生じてよい。すなわち、ＡＯ素子１０は単数であってもよいし、垂直拡散用のＡＯ素子の数＞水平拡散用のＡＯ素子の数、となる構成であってもよい。

１ 車両用灯具
１０Ａ 第１ＡＯ素子
１０Ｂ 第２ＡＯ素子
１０Ｃ 第２ＡＯ素子
２０（２００） 光源装置
３０（３００） 光走査装置
４０ 制御装置
１００Ｈｉ 光源ユニット
５００ 蛍光部材
６００ 投影レンズ

Claims (4)

1. レーザ光を照射する光源と、
   入射した前記光源光を偏向させる角度を制御可能な音響光学素子を複数有する光走査装置と、
   を備え、
   前記複数の音響光学素子は、前記光源から照射されたレーザ光の光路上に直列的に配置され、
   前記光走査装置は、水平拡散用の前記音響光学素子を複数有する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記光走査装置は、垂直拡散用の前記音響光学素子と、水平拡散用の前記音響光学素子とを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記複数の音響光学素子のうちの少なくとも１つが、その他のいずれかの前記音響光学素子に対して９０度回転した状態で配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用灯具。
4. 前記音響光学素子から出射された光が入射する蛍光体と、
   前記蛍光体で発した光が入射する投影レンズとを更に備えるよう構成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。