JP6796993B2 - 光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに関する。

近年、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタを備えた光学ユニットが考案されている（特許文献１参照）。この光学ユニットは、光源像でユニット前方をスキャンしながら、光源の点消灯のタイミングを制御することで、一部が遮光された配光パターンを形成できる。

国際公開第１１／１２９１０５号パンフレット

ところで、配光パターンの一部に形成された遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化が急峻であると、配光パターンの視認者に違和感を与える場合がある。一方で、明暗境界近傍での明るさの変化が緩やか過ぎると遮光部の範囲が不明瞭となり、遮光部に隣接する照射領域端部の視認性の低下が懸念される。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を緩和できる新たな光学ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学ユニットは、第１の照射ビームを出射する第１の光源と、第２の照射ビームを出射する第２の光源と、第１の照射ビームを走査することで第１の照射パターンを形成し、第２の照射ビームを走査することで第２の照射パターンを形成し、第１の照射パターンと第２の照射パターンとを重ねることで配光パターンを形成する走査部と、第１の光源の発光光度および第２の光源の発光光度を制御する制御部と、を備える。制御部は、第１の照射パターンの一部に第１の遮光部を形成し、第２の照射パターンの一部に、第１の遮光部と重なるように第２の遮光部を形成し、第１の遮光部の範囲と第２の遮光部の範囲とがずれるように、第１の光源の発光光度を変化させるタイミングおよび第２の光源の発光光度を変化させるタイミングを制御する。

この態様によると、遮光部の両端部に隣接する領域は、第１の照射ビームおよび第２の照射ビームのいずれか一方でしか走査されていないため、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を段階的にできる。ここで、明るさの変化とは、例えば、配光パターンにおける走査方向の位置の変化に対する明るさの変化の関数である。

制御部は、第１の遮光部の範囲と第２の遮光部の範囲とのずれが相対的に大きな第１遮光モードと、第１の遮光部の範囲と第２の遮光部の範囲とのずれが相対的に小さな第２遮光モードと、を実行可能に構成されていてもよい。これにより、第１の遮光モードでは遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を相対的に小さくし、第２の遮光モードでは明暗境界近傍での明るさの変化を相対的に大きくできる。

制御部は、自車両の走行状況または自車両の前方の状態に応じて、第１遮光モードまたは第２遮光モードを実行可能に構成されていてもよい。これにより、光学ユニットが使用される状況に応じて、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を異ならせることができる。

走査部は、第１の光源および第２の光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタを有してもよい。

本発明の別の態様もまた、光学ユニットである。この光学ユニットは、複数の光源からそれぞれ出射した光を走査して配光パターンを形成する光学ユニットであって、各光源を点消灯するタイミングを制御して配光パターンの一部に遮光部を形成するとともに、該遮光部から離れるにしたがって徐々に明るくなるように配光パターンを形成する。

この態様によると、遮光部の両端部に隣接する領域は、該遮光部から離れるにしたがって徐々に明るくなるように光が走査されているため、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を段階的にできる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。また、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。

本発明によれば、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を緩和できる。

参考例に係る車両用前照灯の水平断面図である。 参考例に係る光学ユニットを含むランプユニットの構成を模式的に示した上面図である。 図１に示すＡ方向からランプユニットを見た場合の側面図である。 図４（ａ）〜図４（ｅ）は、参考例に係るランプユニットにおいて回転リフレクタの回転角に応じたブレードの様子を示す斜視図である。 図５（ａ）〜図５（ｅ）は、回転リフレクタが図４（ｆ）〜図４（ｊ）の状態に対応した走査位置における投影イメージを示した図である。 図６（ａ）は、参考例に係る車両用前照灯を用いて光軸に対して左右±５度の範囲を走査した場合の配光パターンを示す図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図６（ｃ）は、参考例に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち一箇所を遮光した状態を示す図、図６（ｄ）は、図６（ｃ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図６（ｅ）は、参考例に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち複数箇所を遮光した状態を示す図、図６（ｆ）は、図６（ｅ）に示す配光パターンの光度分布を示す図である。 第１の実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した側面図である。 第１の実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した上面図である。 回転リフレクタが図７の状態における投影イメージを示した図である。 図１０（ａ）は、前方のＬＥＤによって形成された照射パターンを示す図、図１０（ｂ）は、後方のＬＥＤによって形成された照射パターンを示す図、図１０（ｃ）は、２つのＬＥＤによって形成された合成配光パターンを示す図である。 図１１（ａ）は、前方のＬＥＤによって形成された、遮光部を有する照射パターンを示す図、図１１（ｂ）は、後方のＬＥＤによって形成された、遮光部を有する照射パターンを示す図、図１１（ｃ）は、２つのＬＥＤによって形成された、遮光部を有する合成配光パターンを示す図である。 第２の実施の形態に係る光学ユニットを含む構成を模式的に示した上面図である。 図１３（ａ）は、回転リフレクタが停止した状態でＬＥＤユニットを点灯した際に形成される配光パターンＰＨ１を示す模式図、図１３（ｂ）は、回転リフレクタが回転した状態でＬＥＤユニットを点灯した際に形成される配光パターンＰＨ２を示す模式図である。 図１４（ａ）は、直進路を走行中に車両前方に前走車が存在する場合の遮光配光パターンによる照射状態を示す図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す遮光配光パターンを説明するための模式図である。 図１５（ａ）は、曲路を走行中に車両前方に前走車が存在する場合の遮光配光パターンによる照射状態を示す図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す遮光配光パターンを説明するための模式図である。 図１６（ａ）は、第３の実施の形態に係る光学ユニットを側方から見た模式図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すモータを上方から見た模式図、図１６（ｃ）は、第３の実施の形態に係る光学ユニットを上方から見た模式図である。 図１７（ａ）は、変形例に係るモータの側面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すモータの下面図、図１７（ｃ）は、変形例に係る回転リフレクタとモータとの組立てを説明するための模式図である。

以下、本発明を参考例や実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本発明の光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。以下では、車両用灯具のうち車両用前照灯に本発明の光学ユニットを適用した場合について説明する。

（参考例）
はじめに、本実施の形態に係る光学ユニットの基本構成や基本動作について参考例に基づいて説明する。図１は、参考例に係る車両用前照灯の水平断面図である。車両用前照灯１０は、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と左右対称である以外は同じ構造である。そのため、以下では、右側の車両用前照灯１０について詳述し、左側の車両用前照灯については説明を省略する。

図１に示すように、車両用前照灯１０は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ１２を備えている。ランプボディ１２は、その前面開口が透明な前面カバー１４によって覆われて灯室１６が形成されている。灯室１６は、２つのランプユニット１８，２０が車幅方向に並んで配置された状態で収容される空間として機能する。

これらランプユニットのうち外側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す上側に配置されたランプユニット２０は、レンズを備えたランプユニットであり、可変ハイビームを照射するように構成されている。一方、これらランプユニットのうち内側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す下側に配置されたランプユニット１８は、ロービームを照射するように構成されている。

ロービーム用のランプユニット１８は、リフレクタ２２とリフレクタ２２に支持された光源バルブ（白熱バルブ）２４と、不図示のシェードとを有し、リフレクタ２２は図示しない既知の手段、例えば、エイミングスクリューとナットを使用した手段によりランプボディ１２に対して傾動自在に支持されている。

ランプユニット２０は、図１に示すように、回転リフレクタ２６と、ＬＥＤ２８と、回転リフレクタ２６の前方に配置された投影レンズとしての凸レンズ３０と、を備える。なお、ＬＥＤ２８の代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を遮光するための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。凸レンズ３０の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。参考例では、凸レンズ３０として非球面レンズを用いている。

回転リフレクタ２６は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ２６は、ＬＥＤ２８から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面を備えている。

図２は、参考例に係る光学ユニットを含むランプユニット２０の構成を模式的に示した上面図である。図３は、図１に示すＡ方向からランプユニット２０を見た場合の側面図である。

回転リフレクタ２６は、反射面として機能する、形状の同じ３枚のブレード２６ａが筒状の回転部２６ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ２６の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸ＡｘとＬＥＤ２８とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Ｒは、回転によって左右方向に走査するＬＥＤ２８の光（照射ビーム）の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。ここで、走査平面とは、例えば、走査光であるＬＥＤ２８の光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。また、参考例に係るランプユニット２０においては、備えているＬＥＤ２８は比較的小さく、ＬＥＤ２８が配置されている位置も回転リフレクタ２６と凸レンズ３０との間であって光軸Ａｘよりずれている。そのため、従来のプロジェクタ方式のランプユニットのように、光源とリフレクタとレンズとが光軸上に一列に配列されている場合と比較して、車両用前照灯１０の奥行き方向（車両前後方向）を短くできる。

また、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの形状は、反射によるＬＥＤ２８の２次光源が凸レンズ３０の焦点付近に形成されるように構成されている。また、ブレード２６ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図２に示すようにＬＥＤ２８の光を用いた走査が可能となる。この点について更に詳述する。

図４（ａ）〜図４（ｅ）は、参考例に係るランプユニットにおいて回転リフレクタ２６の回転角に応じたブレードの様子を示す斜視図である。図４（ｆ）〜図４（ｊ）は、図４（ａ）〜図４（ｅ）の状態に対応して光源からの光を反射する方向が変化する点を説明するための図である。

図４（ａ）は、ＬＥＤ２８が２つのブレード２６ａ１，２６ａ２の境界領域を照射するように配置されている状態を示している。この状態では、図４（ｆ）に示すように、ＬＥＤ２８の光は、ブレード２６ａ１の反射面Ｓで光軸Ａｘに対して斜めの方向に反射される。その結果、配光パターンが形成される車両前方の領域のうち、左右両端部の一方の端部領域が照射される。その後、回転リフレクタ２６が回転し、図４（ｂ）に示す状態になると、ブレード２６ａ１が捩れているため、ＬＥＤ２８の光を反射するブレード２６ａ１の反射面Ｓ（反射角）が変化する。その結果、図４（ｇ）に示すように、ＬＥＤ２８の光は、図４（ｆ）に示す反射方向よりも光軸Ａｘに近い方向に反射される。

続いて、回転リフレクタ２６が図４（ｃ）、図４（ｄ）、図４（ｅ）に示すように回転すると、ＬＥＤ２８の光の反射方向は、配光パターンが形成される車両前方の領域のうち、左右両端部の他方の端部に向かって変化することになる。参考例に係る回転リフレクタ２６は、１２０度回転することで、ＬＥＤ２８の光によって前方を一方向（水平方向）に１回走査できるように構成されている。換言すると、１枚のブレード２６ａがＬＥＤ２８の前を通過することで、車両前方の所望の領域がＬＥＤ２８の光によって１回走査されることになる。なお、図４（ｆ）〜図４（ｊ）に示すように、２次光源（光源虚像）３２は、凸レンズ３０の焦点近傍で左右に移動している。ブレード２６ａの数や形状、回転リフレクタ２６の回転速度は、必要とされる配光パターンの特性や走査される像のちらつきを考慮して実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定される。また、種々の配光制御に応じて回転速度を変えられる駆動部としてモータが好ましい。これにより、走査するタイミングを簡便に変えることができる。このようなモータとしては、モータ自身から回転タイミング情報を得られるものが好ましい。具体的には、ＤＣブラシレスモータが挙げられる。ＤＣブラシレスモータを用いた場合、モータ自身から回転タイミング情報を得られるため、エンコーダなどの機器を省略することができる。

このように、参考例に係る回転リフレクタ２６は、ブレード２６ａの形状や回転速度を工夫することで、ＬＥＤ２８の光を用いて車両前方を左右方向に走査することができる。図５（ａ）〜図５（ｅ）は、回転リフレクタが図４（ｆ）〜図４（ｊ）の状態に対応した走査位置における投影イメージを示した図である。図の縦軸および横軸の単位は度（°）であり、照射範囲および照射位置を示している。図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、回転リフレクタ２６の回転によって投影イメージは水平方向に移動する。

図６（ａ）は、参考例に係る車両用前照灯を用いて光軸に対して左右±５度の範囲を走査した場合の配光パターンを示す図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図６（ｃ）は、参考例に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち一箇所を遮光した状態を示す図、図６（ｄ）は、図６（ｃ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図６（ｅ）は、参考例に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち複数箇所を遮光した状態を示す図、図６（ｆ）は、図６（ｅ）に示す配光パターンの光度分布を示す図である。

図６（ａ）に示すように、参考例に係る車両用前照灯１０は、ＬＥＤ２８の光を回転リフレクタ２６で反射させ、反射した光で前方を走査することで実質的に水平方向に横長形状のハイビーム用配光パターンを形成することができる。このように、回転リフレクタ２６の一方向の回転により所望の配光パターンを形成することができるため、共振ミラーのような特殊な機構による駆動が必要なく、また、共振ミラーのように反射面の大きさに対する制約が少ない。そのため、より大きな反射面を有する回転リフレクタ２６を選択することで、光源から出射した光を照明に効率よく利用することができる。つまり、配光パターンにおける最大光度を高めることができる。なお、参考例に係る回転リフレクタ２６は、凸レンズ３０の直径とほぼ同じ直径であり、ブレード２６ａの面積もそれに応じて大きくすることが可能である。

また、参考例に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯１０は、ＬＥＤ２８の点消灯のタイミングや発光度の変化を回転リフレクタ２６の回転と同期させることで、図６（ｃ）、図６（ｅ）に示すように任意の領域が遮光されたハイビーム用配光パターンを形成することができる。また、回転リフレクタ２６の回転に同期させてＬＥＤ２８の発光光度を変化（点消灯）させてハイビーム用配光パターンを形成する場合、光度変化の位相をずらすことで配光パターン自体をスイブルするような制御も可能である。

上述のように、参考例に係る車両用前照灯は、ＬＥＤの光を走査することで配光パターンを形成するとともに、発光光度の変化を制御することで配光パターンの一部に任意に遮光部を形成することができる。そのため、複数のＬＥＤの一部を消灯して遮光部を形成する場合と比較して、少ない数のＬＥＤで所望の領域を精度よく遮光することができる。また、車両用前照灯１０は、複数の遮光部を形成することができるため、前方に複数の車両が存在する場合であっても、個々の車両に対応する領域を遮光することが可能となる。

また、車両用前照灯１０は、基本となる配光パターンを動かさずに遮光制御することが可能なため、遮光制御時にドライバに与える違和感を低減できる。また、ランプユニット２０を動かさずに配光パターンをスイブルすることができるため、ランプユニット２０の機構を簡略化することができる。そのため、車両用前照灯１０は、配光可変制御のための駆動部としては回転リフレクタ２６の回転に必要なモータを有していればよく、構成の簡略化と低コスト化、小型化が図られている。

（第１の実施の形態）
上述の参考例の光学ユニットのように、一つの光源でハイビーム用配光パターンを形成することは可能である。しかしながら、より明るい照射パターンを必要とする場合や、低コスト化のために低光度のＬＥＤを用いる場合も考えられる。そこで、本実施の形態では、光源を複数備えた光学ユニットについて説明する。

図７は、第１の実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した側面図である。図８は、第１の実施の形態に係るランプユニットを模式的に示した上面図である。第１の実施の形態に係るランプユニット１２０は、投影レンズ１３０と、回転リフレクタ２６と、２つのＬＥＤ２８ａ，２８ｂとを備える。図９は、回転リフレクタ２６が図７の状態における投影イメージを示した図である。投影イメージＩａは、投影レンズ１３０に近い前方に配置されているＬＥＤ２８ａの光によって形成されており、投影イメージＩｂは、投影レンズ１３０から離れた後方に配置されているＬＥＤ２８ｂの光によって形成されている。

図１０（ａ）は、前方のＬＥＤ２８ａによって形成された照射パターンを示す図、図１０（ｂ）は、後方のＬＥＤ２８ｂによって形成された照射パターンを示す図、図１０（ｃ）は、２つのＬＥＤによって形成された合成配光パターンを示す図である。図１０（ｃ）に示すように、複数のＬＥＤを用いることでも所望の配光パターンを形成することができる。また、合成された配光パターンでは、一つのＬＥＤだけでは困難な最大光度も達成されている。

次に、ランプユニット１２０を用いて配光パターンに遮光部を形成する場合について説明する。図１１（ａ）は、前方のＬＥＤ２８ａによって形成された、遮光部を有する照射パターンを示す図、図１１（ｂ）は、後方のＬＥＤ２８ｂによって形成された、遮光部を有する照射パターンを示す図、図１１（ｃ）は、２つのＬＥＤによって形成された、遮光部を有する合成配光パターンを示す図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す配光パターンを形成するためには、それぞれの遮光部の位置を合わせるために、各ＬＥＤの点消灯タイミングを適宜ずらしている。図１１（ｃ）に示すように、複数のＬＥＤを用いることでも遮光部を有する所望の配光パターンを形成することができる。また、合成された配光パターンでは、一つのＬＥＤだけでは困難な最大光度も達成できるとともに、より広範囲な領域を照射できる。

（第２の実施の形態）
図１２は、第２の実施の形態に係る光学ユニットを含む構成を模式的に示した上面図である。

図１２に示す光学ユニット１５０は、第１の照射ビームを出射する第１の光源としてのＬＥＤユニット１５２ａと、第２の照射ビームを出射する第２の光源としてのＬＥＤユニット１５２ｂと、第３の照射ビームを出射する第３の光源としてのＬＥＤユニット１５２ｃと、回転リフレクタ２６と、ＬＥＤユニット１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃの発光光度を制御する制御部１５４と、自車両の走行状況や自車両の車両両の前方の状態を検出する検出部１５６と、を備える。回転リフレクタ２６は、ＬＥＤユニット１５２ａ〜１５２ｃから出射したそれぞれの光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する。検出部１５６は、例えば、カメラ、レーダー、車速センサ、舵角センサ、光量計、ＧＰＳを備えたカーナビゲーションシステム等である。

図１３（ａ）は、回転リフレクタ２６が停止した状態でＬＥＤユニット１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃを点灯した際に形成される配光パターンＰＨ１を示す模式図、図１３（ｂ）は、回転リフレクタ２６が回転した状態でＬＥＤユニット１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃを点灯した際に形成される配光パターンＰＨ２を示す模式図である。

図１３（ａ）に示す配光パターンＰＨ１は、ＬＥＤユニット１５２ａが出射する第１の照射ビームＢ１と、ＬＥＤユニット１５２ｂが出射する第２の照射ビームＢ２と、ＬＥＤユニット１５２ｃが出射する第３の照射ビームＢ３と、を重ね合わせて合成したものである。

回転リフレクタ２６は、図１３（ｂ）に示すように、ＬＥＤユニット１５２ａが出射する第１の照射ビームＢ１を走査することで第１の照射パターンＰ１を形成し、ＬＥＤユニット１５２ｂが出射する第２の照射ビームＢ２を走査することで第２の照射パターンＰ２を形成し、ＬＥＤユニット１５２ｃが出射する第３の照射ビームＢ３を走査することで第３の照射パターンＰ３を形成し、第１の照射パターンＰ１〜第３の照射パターンＰ３を重ねることでハイビーム用の配光パターンＰＨ２を形成する。

本実施の形態に係る光学ユニット１５０は、ＬＥＤユニット１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃの点消灯を制御することで、図６に示すように一部が遮光された配光パターンを形成することもできる。

図１４（ａ）は、直進路を走行中に車両前方に前走車が存在する場合の遮光配光パターンによる照射状態を示す図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す遮光配光パターンを説明するための模式図である。

図１４（ａ）に示すように、直進路Ｌ１を走行中の前走車Ｆは左右方向の移動量が少ないことが予想される。そのため、前走車Ｆの両側部近傍まで照射できるように、遮光範囲Ｓを極力狭くすることが好ましい。また、遮光部Ｓの境界である縦カットラインＣＬ１が、よりシャープに見えるように、各ＬＥＤユニットの点消灯のタイミングを制御する。

具体的には、図１４（ｂ）に示すように、制御部１５４は、第１の遮光部Ｓ１が形成された第１の照射パターンＰ１’と、第２の遮光部Ｓ２が形成された第２の照射パターンＰ２’と、第３の遮光部Ｓ３が形成された第３の照射パターンＰ３’と、を形成し、第１の遮光部Ｓ１〜第３の遮光部Ｓ３の各範囲がほぼ一致するように、ＬＥＤユニット１５２ａ〜１５２ｃの発光光度を変化させるタイミングを制御する。

図１５（ａ）は、曲路を走行中に車両前方に前走車が存在する場合の遮光配光パターンによる照射状態を示す図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す遮光配光パターンを説明するための模式図である。

図１５（ａ）に示すように、曲路Ｌ２を走行中の前走車Ｆは左右方向の移動量が多いことが予想される。そのため、前走車Ｆの両側部近傍まで照射してしまうと、前走車Ｆの乗員に対してグレアを与えるおそれがある。また、遮光部Ｓ’の境界である縦カットラインＣＬ２がシャープすぎると、路肩Ｌ３に投影された際にドライバに違和感を与えるおそれがある。そこで、縦カットラインＣＬ２がボケるように、各ＬＥＤユニットの点消灯のタイミングを制御する。

具体的には、図１５（ｂ）に示すように、制御部１５４は、第１の遮光部Ｓ１’が形成された第１の照射パターンＰ１”と、第２の遮光部Ｓ２’が形成された第２の照射パターンＰ２”と、第３の遮光部Ｓ３’が形成された第３の照射パターンＰ３”と、を形成し、第１の遮光部Ｓ１’〜第３の遮光部Ｓ３’の各範囲がずれるように、ＬＥＤユニット１５２ａ〜１５２ｃの発光光度を制御させるタイミングを制御する。

これにより、遮光部Ｓ’の両端部に隣接する領域は、第１の照射ビームＢ１および第３の照射ビームＢ３のいずれか一方でしか走査されていないが、更にその外側は複数の照射ビームで走査されているため、遮光部Ｓ’の明暗境界近傍での明るさの変化を段階的にできる。ここで、明るさの変化とは、例えば、配光パターンにおける走査方向の位置の変化に対する明るさの変化の関数である。

また、制御部１５４は、第１の遮光部Ｓ１の範囲〜第３の遮光部Ｓ３の範囲のずれΔ１が相対的に大きな第１遮光モード（図１５（ｂ）参照）と、第１の遮光部Ｓ１”の範囲〜第３の遮光部Ｓ３”の範囲のずれΔ２（Δ２＜Δ１）が相対的に小さな第２遮光モード（図１４（ｂ）参照）と、を実行可能に構成されている。これにより、第１の遮光モードでは遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を相対的に小さくし、第２の遮光モードでは明暗境界近傍での明るさの変化を相対的に大きくできる。

制御部１５４は、検出部１５６により取得した情報に基づいて取得された自車両の走行状況や自車両の前方の状態に応じて、第１遮光モードまたは第２遮光モードを実行可能に構成されていている。例えば、制御部１５４は、検出部１５６が取得した道路形状の情報やハンドルの舵角情報等から直線路か曲路かを判定し、その判定結果に基づいて第１遮光モードや第２遮光モードを選択するように構成されている。これにより、光学ユニット１５０が使用される状況に応じて、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化（縦カットラインのシャープさ）を異ならせることができる。

なお、第２の実施の形態に係る光学ユニット１５０は、光源として３つのＬＥＤユニットを用いた場合であるが、第１の実施の形態に記載されているように２つのＬＥＤユニットを用いた場合であっても上述の作用効果を奏する。

したがって、上述の実施の形態に係る光学ユニットを換言すると以下のように表現することもできる。本実施の形態に係る光学ユニット１５０は、複数の光源からそれぞれ出射した光を走査して配光パターンを形成する光学ユニットであって、各光源を点消灯するタイミングを制御して配光パターンの一部に遮光部を形成するとともに、該遮光部から離れるにしたがって徐々に明るくなるように配光パターンを形成する（図１５（ｂ）参照）。

これにより、遮光部の両端部に隣接する領域は、該遮光部から離れるにしたがって徐々に明るくなるように光が走査されているため、遮光部の明暗境界近傍での明るさの変化を段階的にできる。

なお、遮光部を有する配光パターンを形成する際には、照射ビームが縦カットラインに相当する領域を通過する前後で、各ＬＥＤユニットをいきなり最大点灯または全消灯する場合だけでなく、各ＬＥＤユニットの光量を段階的あるいは連続的に変化させてもよい。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、回転リフレクタとそれを駆動するモータとの位置決めについて説明する。上述のように、回転リフレクタ２６を用いて光源像を走査することで配光パターンを形成する光学系においては、光源の点消灯と回転リフレクタ２６の反射ミラーであるブレード２６ａの回転とのタイミングを同期させる必要がある。そのためには、モータの回転に応じたパルス信号が出るモータの回転位置と、ブレード２６ａの位置関係が既知である必要がある。モータとしてはＤＣブラシレスモータやブラシ付ＤＣモータが挙げられる。

モータの回転に応じたパルス信号は、モータの磁石がＮ極からＳ極（またはＳ極からＮ極）に変わる境界がホールセンサを通過した時に発生する。そこで、着磁の境界がモータ外部から確認できるようにモータの回転軸に目印を付けることが一案である。

図１６（ａ）は、第３の実施の形態に係る光学ユニットを側方から見た模式図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すモータを上方から見た模式図、図１６（ｃ）は、第３の実施の形態に係る光学ユニットを上方から見た模式図である。

光学ユニット１５０は、回転リフレクタ２６と、モータ１５８と、を備える。モータ１５８は、回転軸１５８ａを有している。回転軸１５８ａの先端部１５８ｂは、回転リフレクタ２６の回転部２６ｂに形成された孔に嵌合するようにＤカット形状に加工されている。なお、先端部１５８ｂの形状は、Ｉカット形状であってもよい。そして、先端部１５８ｂのＤカット形状の平坦部１５８ｃが着磁の境界線Ｘと平行となるように設定する。これにより、着磁の境界位置をモータ１５８外部から容易に視認できる。

一方、回転リフレクタ２６は、回転軸１５８ａの先端部１５８ｂのＤカット形状に対応する孔がブレード２６ａの境界２６ｃと所定の位置関係（角度α）の形成されている。これにより、回転リフレクタ２６の孔にモータ１５８の先端部１５８ｂを挿入することで、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの位置と、モータ１５８の着磁の位置（ホールセンサからパルスが出力される位置）とを精度良く合わせることができる。

次に、回転リフレクタ２６とモータ１５８との位置あわせの変形例について説明する。図１７（ａ）は、変形例に係るモータの側面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すモータの下面図、図１７（ｃ）は、変形例に係る回転リフレクタとモータとの組立てを説明するための模式図である。

回転リフレクタ２６の回転部２６ｂにＤカット形状のような特殊な形状の孔を設けることが困難な場合、モータ１５８の回転軸１５８ａを下方に伸ばし、治具を介して回転リフレクタ２６との位置決めを行ってもよい。例えば、図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示すように、モータ１５８を貫通する回転軸１５８ａの下側先端部１５８ｄをＤカット形状とし、Ｄカット形状に対応する治具１６０の孔に挿入することで、モータ１５８と治具１６０との位置決めが行われる。その次に、治具１６０に対して回転リフレクタ２６の位置決めを行うことで（例えば、治具１６０の一部に対してブレード２６ａを突き当てることで）、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの位置とモータ１５８の着磁位置との位置決めが精度良くできる。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 車両用前照灯、 ２０ ランプユニット、 ２６ 回転リフレクタ、 ２６ａ ブレード、 ２６ｂ 回転部、 ２６ｃ 境界、 １２０ ランプユニット、 １３０ 投影レンズ、 １５０ 光学ユニット、 １５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ ＬＥＤユニット、 １５４ 制御部、 １５６ 検出部。

Claims (3)

1. 第１の照射ビームを出射する第１の光源と、
   第２の照射ビームを出射する第２の光源と、
   前記第１の照射ビームを走査することで第１の照射パターンを形成し、前記第２の照射ビームを走査することで第２の照射パターンを形成し、前記第１の照射パターンと前記第２の照射パターンとを重ねることで配光パターンを形成する走査部と、
   前記第１の光源の発光光度および第２の光源の発光光度を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の照射パターンの一部に第１の遮光部を形成し、前記第２の照射パターンの一部に、前記第１の遮光部と重なるように第２の遮光部を形成し、前記第１の遮光部の範囲と前記第２の遮光部の範囲とがずれるように、前記第１の光源の発光光度を変化させるタイミングおよび前記第２の光源の発光光度を変化させるタイミングを制御し、
   前記制御部は、前記第１の遮光部の範囲と前記第２の遮光部の範囲とのずれが相対的に大きな第１遮光モードと、前記第１の遮光部の範囲と前記第２の遮光部の範囲とのずれが相対的に小さな第２遮光モードと、を実行可能に構成されている、
   ことを特徴とする光学ユニット。
2. 前記制御部は、自車両の走行状況または自車両の前方の状態に応じて、前記第１遮光モードまたは前記第２遮光モードを実行可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 第１の照射ビームを出射する第１の光源と、
   第２の照射ビームを出射する第２の光源と、
   前記第１の照射ビームを走査することで第１の照射パターンを形成し、前記第２の照射ビームを走査することで第２の照射パターンを形成し、前記第１の照射パターンと前記第２の照射パターンとを重ねることで配光パターンを形成する走査部と、
   前記第１の光源の発光光度および第２の光源の発光光度を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の照射パターンの一部に第１の遮光部を形成し、前記第２の照射パターンの一部に、前記第１の遮光部と重なるように第２の遮光部を形成し、前記第１の遮光部の範囲と前記第２の遮光部の範囲とがずれるように、前記第１の光源の発光光度を変化させるタイミングおよび前記第２の光源の発光光度を変化させるタイミングを制御し、
   前記走査部は、前記第１の光源および前記第２の光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタを有することを特徴とする光学ユニット。