JP2011157022A - Headlamp and moving body - Google Patents

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圭 山本
Yoshitaka Tomomura
好隆 友村
Katsuhiko Kishimoto
克彦 岸本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a headlamp capable of reducing electric power consumption, and capable of forming desired density in a light distribution pattern, while restraining an enlargement. <P>SOLUTION: The headlamp 10 includes an irradiating unit 30 for scanning and emitting the light from a semiconductor laser element 21 (a semiconductor laser device 20), a control part 41 for determining the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiating unit 30, and an output adjusting part 40 for adjusting output of the semiconductor laser element 21 by interlocking with scanning of the irradiating unit 30 based on the light distribution pattern determined by the control part 41. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、前照灯およびそれを備えた移動体に関する。   The present invention relates to a headlamp and a moving body including the headlamp.

一般的に、自動車（移動体）に用いられる前照灯は、自動車の走行ビームを照射するハイビーム照射用の光源と、すれ違いビームを照射するロービーム照射用の光源とを備えている。このような光源としては、ハロゲンランプやＨＩＤランプ（メタルハライドランプ）などが用いられている。しかしながら、このような従来の前照灯では、走行状態に応じて配光パターンを変更するために、ハイビーム照射用の光源とロービーム照射用の光源とを設ける必要があるので、前照灯が大型化するという不都合がある。   In general, a headlamp used for an automobile (moving body) includes a light source for high beam irradiation that irradiates a traveling beam of the automobile and a light source for low beam irradiation that irradiates a low beam. As such a light source, a halogen lamp, an HID lamp (metal halide lamp), or the like is used. However, in such a conventional headlamp, it is necessary to provide a light source for high beam irradiation and a light source for low beam irradiation in order to change the light distribution pattern according to the running state. There is an inconvenience.

また、従来、自動車の走行状態に応じて配光パターンを変更するために、光源から出射した光の一部を遮光するシェードを設けた前照灯も知られている。   Conventionally, a headlamp provided with a shade that blocks part of light emitted from a light source in order to change a light distribution pattern in accordance with a running state of an automobile is also known.

しかしながら、このような従来の前照灯では、光源から出射した光の一部を遮光するので、光の利用効率が低下するのを抑制することが困難であり、消費電力を低減するのが困難であるという不都合がある。   However, in such a conventional headlamp, since a part of the light emitted from the light source is shielded, it is difficult to suppress a reduction in light utilization efficiency, and it is difficult to reduce power consumption. There is inconvenience that it is.

そこで、上記不都合を改善するために、レーザ光を走査することにより所定の配光パターンを形成する前照灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Thus, in order to improve the above inconvenience, a headlamp that forms a predetermined light distribution pattern by scanning laser light has been proposed (for example, see Patent Document 1).

上記特許文献１には、レーザ発生器と、レーザ発生器からの光を反射して前方に出射する複数のミラー（反射部材）とを備えた自動車用ヘッドライト（前照灯）が開示されている。この自動車用ヘッドライトは、複数のミラーを駆動することにより、レーザ発生器からの光を高速で走査して前方に出射するように構成されている。   Patent Document 1 discloses an automotive headlight (headlight) including a laser generator and a plurality of mirrors (reflecting members) that reflect light from the laser generator and emit the light forward. Yes. This automobile headlight is configured to drive a plurality of mirrors to scan light from a laser generator at a high speed and emit the light forward.

上記特許文献１の自動車用ヘッドライトでは、ミラーの駆動を制御するだけで、配光パターンを変更することが可能であり、例えば、ハイビーム照射用の光源と、ロービーム照射用の光源とを設ける必要が無い。このため、自動車用ヘッドライトが大型化するのを抑制することが可能である。   In the automobile headlight of Patent Document 1, it is possible to change the light distribution pattern only by controlling the driving of the mirror. For example, it is necessary to provide a light source for high beam irradiation and a light source for low beam irradiation. There is no. For this reason, it is possible to suppress an increase in the size of the headlight for an automobile.

また、上記特許文献１の自動車用ヘッドライトでは、レーザ発生器から出射した光の一部を遮光することなく、配光パターンを変更することが可能であるので、光の利用効率が低下するのを抑制することが可能である。   Further, in the automobile headlight of Patent Document 1, it is possible to change the light distribution pattern without blocking part of the light emitted from the laser generator, so that the light utilization efficiency is reduced. Can be suppressed.

特開昭６３−３１２２４５号公報JP-A-63-312245

ところで、従来の前照灯により形成される配光パターンは、一般的に、走行方向の正面部分が最も照度が高く、その周辺部分は照度が低くなるように設定されている。すなわち、配光パターンに濃淡が形成されている。   By the way, the light distribution pattern formed by the conventional headlamp is generally set so that the front portion in the traveling direction has the highest illuminance and the peripheral portion has the lower illuminance. That is, light and shade are formed in the light distribution pattern.

しかしながら、上記特許文献１の自動車用ヘッドライトでは、配光パターンに濃淡を形成するのが困難であるという問題点がある。具体的には、上記特許文献１の自動車用ヘッドライトでは、高速で光を走査する必要がある。一方、一般的なレーザ発生器では、出力の安定性が低く、出力が安定するとしても、入力電力を変更してから出力が安定するまでに時間がかかる。このため、光の走査に対して、レーザ発生器の出力調節が間に合わないので、配光パターンに所望の濃淡を形成するのは困難である。   However, the automobile headlight of Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to form a light and shade in the light distribution pattern. Specifically, it is necessary to scan light at high speed in the automobile headlight disclosed in Patent Document 1. On the other hand, a general laser generator has low output stability, and even if the output is stable, it takes time until the output is stabilized after the input power is changed. For this reason, since the output adjustment of the laser generator is not in time for the light scanning, it is difficult to form a desired light and shade in the light distribution pattern.

また、上記特許文献１の自動車用ヘッドライトでは、配光パターンに所望の濃淡を形成するのが困難であるので、照度を高くする必要がない領域も照度が高くなり、消費電力をより低減するのが困難であるという問題点もある。   In addition, in the automobile headlight disclosed in Patent Document 1, it is difficult to form a desired light and shade on the light distribution pattern. Therefore, the illuminance also increases in areas where it is not necessary to increase the illuminance, thereby further reducing power consumption. There is also a problem that it is difficult.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、大型化するのを抑制しながら、消費電力を低減するとともに、配光パターンに所望の濃淡を形成することが可能な前照灯およびそれを備えた移動体を提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and while suppressing the increase in size, it is possible to reduce power consumption and to form a desired light and shade in a light distribution pattern. A headlamp and a moving body including the headlamp are provided.

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による前照灯は、移動体に用いられる前照灯であって、半導体発光素子からの光を走査して出射する照射ユニットと、照射ユニットから出射する光により形成される配光パターンを決定する配光パターン決定部と、配光パターン決定部により決定された配光パターンに基づいて、照射ユニットの走査に連動して半導体発光素子の出力を調節する出力調節部とを備える。   In order to achieve the above object, a headlamp according to a first aspect of the present invention is a headlamp used for a moving body, and includes an irradiation unit that scans and emits light from a semiconductor light-emitting element, and irradiation Based on the light distribution pattern determined by the light distribution pattern determined by the light distribution pattern determined by the light distribution pattern determined by the light distribution pattern formed by the light emitted from the unit, the semiconductor light emitting element An output adjustment unit for adjusting the output.

この第１の局面による前照灯では、上記のように、半導体発光素子からの光を走査して出射する照射ユニットと、照射ユニットから出射する光により形成される配光パターンを決定する配光パターン決定部とを設ける。これにより、照射ユニットを用いて半導体発光素子からの光を走査して出射することにより、所望の配光パターンを形成することができる。また、照射ユニットの駆動を制御するだけで、種々の配光パターンを形成するができるので、配光パターンを変更するために、ハイビーム照射用の光源とロービーム照射用の光源とを設ける必要がない。このため、前照灯が大型化するのを抑制することができる。   In the headlamp according to the first aspect, as described above, the irradiation unit that scans and emits the light from the semiconductor light emitting element, and the light distribution that determines the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit And a pattern determining unit. Thus, a desired light distribution pattern can be formed by scanning and emitting light from the semiconductor light emitting element using the irradiation unit. In addition, since various light distribution patterns can be formed simply by controlling the driving of the irradiation unit, it is not necessary to provide a light source for high beam irradiation and a light source for low beam irradiation in order to change the light distribution pattern. . For this reason, it can suppress that a headlamp enlarges.

また、半導体発光素子から出射した光の一部を遮光することなく、配光パターンを変更することができるので、光の利用効率が低下するのを抑制することができる。これにより、消費電力を低減することができる。   In addition, since the light distribution pattern can be changed without blocking a part of the light emitted from the semiconductor light emitting element, it is possible to suppress a decrease in light use efficiency. Thereby, power consumption can be reduced.

また、第１の局面による前照灯では、上記のように、光源として半導体発光素子を用いることによって、配光パターンに濃淡を形成することができる。具体的には、例えば一般的なレーザ発生器では、出力の安定性が低く、出力が安定するとしても、入力電力を変更してから出力が安定するまでに時間がかかる。その一方、半導体発光素子では、入力電力を変更してから１０ｎｓｅｃ以内に出力が安定する。すなわち、一般的なレーザ発生器を用いる場合と異なり、出力調節部から供給される電力が変化されると、半導体発光素子の出力は瞬時に変化して安定する。このため、走査に連動して半導体発光素子の出力を調節することができるので、配光パターンに照度の高い部分と照度の低い部分とを形成することができる。すなわち、配光パターンに濃淡を形成することができる。   In the headlamp according to the first aspect, as described above, the light distribution pattern can be shaded by using the semiconductor light emitting element as the light source. Specifically, for example, a general laser generator has low output stability, and even if the output is stable, it takes time until the output is stabilized after the input power is changed. On the other hand, in the semiconductor light emitting device, the output is stabilized within 10 nsec after the input power is changed. That is, unlike the case of using a general laser generator, when the power supplied from the output adjusting unit is changed, the output of the semiconductor light emitting element is instantaneously changed and stabilized. For this reason, since the output of the semiconductor light emitting element can be adjusted in conjunction with scanning, a portion with high illuminance and a portion with low illuminance can be formed in the light distribution pattern. In other words, light and shade can be formed in the light distribution pattern.

また、配光パターンに濃淡を形成することができるので、照度を高くする必要がない領域においては半導体発光素子の出力を低くすることができる。これにより、消費電力をより低減することができる。   In addition, since the light distribution pattern can be shaded, the output of the semiconductor light emitting element can be lowered in a region where it is not necessary to increase the illuminance. Thereby, power consumption can be reduced more.

また、光源として半導体発光素子を用いることによって、例えば一般的なレーザ発生器を用いる場合に比べて、光源をより小型化することができる。   Further, by using a semiconductor light emitting element as the light source, for example, the light source can be further downsized as compared with a case where a general laser generator is used.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、半導体発光素子は、半導体レーザ素子を含む。半導体レーザ素子は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）よりも高出力であるので、光源としてＬＥＤを用いる場合に比べて、光源の数を低減することができ、光源をさらに小型化することができる。   In the headlamp according to the first aspect, the semiconductor light emitting element preferably includes a semiconductor laser element. Since the semiconductor laser element has a higher output than an LED (Light Emitting Diode), the number of light sources can be reduced and the size of the light source can be further reduced as compared with the case where an LED is used as the light source.

また、光源として半導体レーザ素子を用いることによって、照射ユニットから出射する光の広がり角が大きくなるのを容易に抑制することができるので、高精細な配光パターンを容易に形成することができる。   Further, by using a semiconductor laser element as the light source, it is possible to easily suppress an increase in the spread angle of the light emitted from the irradiation unit, so that a high-definition light distribution pattern can be easily formed.

なお、半導体レーザ素子から出射したコヒーレンス性の高い光は、照射ユニットにより、走査されて出射されるので、半導体レーザ素子から出射した光が人の眼に入射される時間を短くすることができる。これにより、光源として半導体レーザ素子を用いた場合であっても、人の眼に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。   Note that light with high coherence emitted from the semiconductor laser element is scanned and emitted by the irradiation unit, so that the time during which the light emitted from the semiconductor laser element enters the human eye can be shortened. Thereby, even if it is a case where a semiconductor laser element is used as a light source, it can suppress having a bad influence on a human eye.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、配光パターン決定部は、移動体の進行状態に応じて、配光パターンを決定する。このように構成すれば、移動体の進行状態に適した配光パターンに変更することができる。このため、照度を高くする必要がない領域においては半導体発光素子の出力を低くすることができるので、消費電力をより低減することができる。また、移動体の進行状態に適した配光パターンに変更することにより、運転者の視認性を向上させることもできるので、安全性を向上させることができる。   In the headlamp according to the first aspect, preferably, the light distribution pattern determination unit determines the light distribution pattern according to the traveling state of the moving body. If comprised in this way, it can change to the light distribution pattern suitable for the advancing state of a mobile body. For this reason, in the area | region which does not need to make illumination intensity high, since the output of a semiconductor light-emitting device can be made low, power consumption can be reduced more. Further, by changing to a light distribution pattern suitable for the traveling state of the moving body, the driver's visibility can be improved, so that safety can be improved.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、赤外光を受光し検知信号を出力する赤外光受光部をさらに備え、配光パターン決定部は、赤外光受光部からの検知信号に基づいて、配光パターンを決定する。このように構成すれば、移動体の進行方向周辺のその時の状況に適した配光パターンに変更することができる。このため、照度を高くする必要がない領域においては半導体発光素子の出力を低くすることができるので、消費電力をより低減することができる。また、移動体の進行方向周辺のその時の状況に適した配光パターンに変更することにより、例えば、運転者の視認性を向上させたり、人に与えるグレア光を抑制することができる。   The headlamp according to the first aspect preferably further includes an infrared light receiving unit that receives infrared light and outputs a detection signal, and the light distribution pattern determination unit includes a detection signal from the infrared light receiving unit. Based on the above, the light distribution pattern is determined. If comprised in this way, it can change to the light distribution pattern suitable for the condition at that time around the advancing direction of a moving body. For this reason, in the area | region which does not need to make illumination intensity high, since the output of a semiconductor light-emitting device can be made low, power consumption can be reduced more. Further, by changing to a light distribution pattern suitable for the situation around the traveling direction of the moving body, for example, the visibility of the driver can be improved or glare light given to a person can be suppressed.

上記赤外光受光部を備える前照灯において、好ましくは、配光パターン決定部は、赤外光受光部からの検知信号に基づいて、人が存在する領域を減光または消灯するように、配光パターンを決定する。このように構成すれば、消費電力をより低減することができるとともに、人に与えるグレア光を抑制することができる。   In the headlamp including the infrared light receiving unit, preferably, the light distribution pattern determining unit is configured to reduce or extinguish a region where a person exists based on a detection signal from the infrared light receiving unit. Determine the light distribution pattern. If comprised in this way, while being able to reduce power consumption more, the glare light given to a person can be suppressed.

上記赤外光受光部を備える前照灯において、好ましくは、配光パターン決定部は、赤外光受光部からの検知信号に基づいて、移動体の進行に対する危険物が存在する領域を増光または点灯するように、配光パターンを決定する。このように構成すれば、運転者の危険物に対する視認性を向上させることができるので、安全性をより向上させることができる。   In the headlamp including the infrared light receiving unit, the light distribution pattern determining unit preferably increases or decreases a region where a dangerous object exists for the moving body based on a detection signal from the infrared light receiving unit. The light distribution pattern is determined so as to light up. If comprised in this way, since a driver | operator's visibility with respect to a dangerous substance can be improved, safety | security can be improved more.

上記赤外光受光部を備える前照灯において、好ましくは、近赤外光を出射する近赤外光出射部をさらに備え、赤外光受光部は、反射された近赤外光を受光する。このように構成すれば、赤外光受光部により、人などの発熱体以外のものも検知することができるので、特に有効である。   The headlamp including the infrared light receiving unit preferably further includes a near infrared light emitting unit that emits near infrared light, and the infrared light receiving unit receives the reflected near infrared light. . If comprised in this way, since infrared rays light-receiving part can also detect things other than heat generating bodies, such as a person, it is especially effective.

上記赤外光受光部を備える前照灯において、好ましくは、赤外光受光部は、遠赤外光を受光する。このように構成すれば、容易に、人などの発熱体を検知することができる。   In the headlamp including the infrared light receiving unit, the infrared light receiving unit preferably receives far infrared light. If comprised in this way, heat generating bodies, such as a person, can be detected easily.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、照射ユニットは、配光パターンに基づいて、光を照射する必要がある領域のみを走査する。このように構成すれば、照射ユニットの無駄な動作を無くすことができるので、消費電力をより低減することができる。   In the headlamp according to the first aspect, preferably, the irradiation unit scans only an area that needs to be irradiated with light based on the light distribution pattern. If comprised in this way, since the useless operation | movement of an irradiation unit can be eliminated, power consumption can be reduced more.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、半導体発光素子は、互いに異なる中心波長の光を出射する複数種類の半導体発光素子を含む。このように構成すれば、照射ユニットから、例えば白色光を出射する場合にも、半導体発光素子からの光の波長を変換するための蛍光体などの光変換部材を用いる必要がない。これにより、光変換部材での光のロスを無くすことができるので、消費電力をより低減することができる。また、蛍光体を用いる必要がないので、半導体発光素子が半導体レーザ素子を含む場合には、照射ユニットから指向性の高い状態で光を出射することができる。これにより、高精細な配光パターンを形成することができる。   In the headlamp according to the first aspect, the semiconductor light emitting element preferably includes a plurality of types of semiconductor light emitting elements that emit light having different center wavelengths. If comprised in this way, even when white light is radiate | emitted from an irradiation unit, it is not necessary to use light conversion members, such as fluorescent substance for converting the wavelength of the light from a semiconductor light-emitting device. Thereby, since the loss of light in the light conversion member can be eliminated, the power consumption can be further reduced. Further, since it is not necessary to use a phosphor, when the semiconductor light emitting element includes a semiconductor laser element, light can be emitted from the irradiation unit with high directivity. Thereby, a high-definition light distribution pattern can be formed.

また、複数の半導体発光素子を、互いに異なる中心波長の光を出射するように構成することによって、蛍光体などの光変換部材を用いない場合であっても、運転者の視認性が低下するのを抑制することができる。具体的には、照射ユニットから出射される光が単色光（例えば、赤色光）である場合、赤色の対象物に対する視認性が低下する。一方、上記第１の局面による前照灯では、照射ユニットから、例えば補色関係にある光を出射すれば、対象物に対する視認性が低下するのを容易に抑制することができる。   In addition, by configuring the plurality of semiconductor light emitting elements to emit light having different center wavelengths, the visibility of the driver is reduced even when a light conversion member such as a phosphor is not used. Can be suppressed. Specifically, when the light emitted from the irradiation unit is monochromatic light (for example, red light), the visibility with respect to the red object is lowered. On the other hand, in the headlamp according to the first aspect, if light having a complementary color relationship is emitted from the irradiation unit, for example, it is possible to easily suppress a decrease in the visibility with respect to the object.

上記半導体発光素子が複数種類の半導体発光素子を含む前照灯において、好ましくは、複数種類の半導体発光素子毎にレンズが設けられている。このように構成すれば、半導体発光素子から出射される光の波長に応じてレンズを形成することができるので、色収差が発生するのを抑制することができる。これにより、運転者の視認性が低下するのを抑制することができる。   In the headlamp in which the semiconductor light emitting element includes a plurality of types of semiconductor light emitting elements, a lens is preferably provided for each of the plurality of types of semiconductor light emitting elements. If comprised in this way, since a lens can be formed according to the wavelength of the light radiate | emitted from a semiconductor light-emitting element, it can suppress that chromatic aberration generate | occur | produces. Thereby, it can suppress that a driver | operator's visibility falls.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、照明ユニットは、半導体発光素子からの光を反射する反射部材と、反射部材を駆動させる駆動機構とを含む。このように構成すれば、駆動機構を用いて反射部材を駆動させることにより、半導体発光素子からの光を、容易に走査して出射することができる。また、駆動部分（反射部材）を小型化することができるので、走査速度を容易に向上させることができる。   In the headlamp according to the first aspect, the illumination unit preferably includes a reflection member that reflects light from the semiconductor light emitting element and a drive mechanism that drives the reflection member. If comprised in this way, the light from a semiconductor light-emitting element can be easily scanned and emitted by driving a reflective member using a drive mechanism. In addition, since the drive portion (reflecting member) can be reduced in size, the scanning speed can be easily improved.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、半導体発光素子は、照射ユニットに一体的に設けられている。このように構成すれば、反射部材などを別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。   In the headlamp according to the first aspect, the semiconductor light emitting element is preferably provided integrally with the irradiation unit. If comprised in this way, since it is not necessary to provide a reflection member etc. separately, it can suppress that a number of parts increases.

上記第１の局面による前照灯において、好ましくは、照射ユニットから出射される光の広がり角度は、１度以下である。このように構成すれば、高精細な配光パターンを形成することができる。   In the headlamp according to the first aspect, the spread angle of the light emitted from the irradiation unit is preferably 1 degree or less. If comprised in this way, a high-definition light distribution pattern can be formed.

上記第１の局面による前照灯において、移動体は、自動車であってもよい。この場合、移動体は、電気自動車であってもよい。電気自動車は、例えばガソリン車やディーゼル車などとは異なり、燃料を用いて電気を発生させることができない。このため、電気自動車に、上記のような消費電力を低減することが可能な前照灯を用いることは、特に有効である。   In the headlamp according to the first aspect, the moving body may be an automobile. In this case, the moving body may be an electric vehicle. Unlike an automobile such as a gasoline vehicle or a diesel vehicle, an electric vehicle cannot generate electricity using fuel. For this reason, it is particularly effective to use a headlamp capable of reducing power consumption as described above for an electric vehicle.

この発明の第２の局面による移動体は、上記の構成の前照灯を備える。このように構成すれば、大型化するのを抑制しながら、消費電力を低減するとともに、配光パターンに所望の濃淡を形成することが可能な前照灯を備えた移動体を得ることができる。   A moving body according to a second aspect of the present invention includes the headlamp having the above-described configuration. If comprised in this way, while suppressing enlarging, while reducing power consumption, the mobile body provided with the headlamp which can form desired shading in a light distribution pattern can be obtained. .

以上のように、本発明によれば、大型化するのを抑制しながら、消費電力を低減するとともに、配光パターンに所望の濃淡を形成することが可能な前照灯およびそれを備えた移動体を容易に得ることができる。   As described above, according to the present invention, a headlamp capable of reducing power consumption and forming a desired shading in a light distribution pattern while suppressing an increase in size, and a movement provided with the headlamp The body can be easily obtained.

本発明の第１実施形態による前照灯を備えた自動車の全体構成を示したブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an automobile provided with a headlamp according to a first embodiment of the present invention. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の半導体レーザ装置の構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the semiconductor laser apparatus of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の半導体レーザ装置の構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the semiconductor laser apparatus of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の半導体レーザ素子から出射される光の強度特性を示した図である。It is the figure which showed the intensity | strength characteristic of the light radiate | emitted from the semiconductor laser element of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の半導体レーザ装置の構造を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the structure of the semiconductor laser apparatus of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯のハイビーム用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 3 is an isoilluminance curve diagram showing a high beam light distribution pattern of the headlamp according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯のロービーム用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 2 is an isoilluminance curve diagram showing a low beam light distribution pattern of the headlamp according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の市街地走行用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 2 is an isoilluminance curve diagram illustrating a light distribution pattern for traveling in an urban area of the headlamp according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の高速走行用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 2 is an isoilluminance curve diagram illustrating a light distribution pattern for high-speed traveling of the headlamp according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の曲線道路走行用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 2 is an isoilluminance curve diagram illustrating a light distribution pattern for traveling on a curved road of the headlamp according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の雨天時用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 2 is an isoilluminance curve diagram showing a rain distribution pattern of the headlamp according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の停止時用配光パターンを示した等照度曲線図である。FIG. 2 is an isoilluminance curve diagram illustrating a light distribution pattern for stopping the headlamp according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の光の走査を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the scanning of the light of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の光の走査を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the scanning of the light of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の第１実施形態による前照灯の光の走査を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the scanning of the light of the headlamp by 1st Embodiment of this invention shown in FIG. 本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための背面図である。It is a rear view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 図２３に示した本発明の第２実施形態による前照灯の照射ユニットの構造を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the structure of the irradiation unit of the headlamp by 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 本発明の第３実施形態による前照灯を備えた自動車の全体構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the whole structure of the motor vehicle provided with the headlamp by 3rd Embodiment of this invention. 図３１に示した本発明の第３実施形態による前照灯の半導体レーザ装置の構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the semiconductor laser apparatus of the headlamp by 3rd Embodiment of this invention shown in FIG. 図３１に示した本発明の第３実施形態による前照灯の配光パターンを示した図である。It is the figure which showed the light distribution pattern of the headlamp by 3rd Embodiment of this invention shown in FIG. 本発明の第４実施形態による前照灯の半導体レーザ装置の構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the semiconductor laser apparatus of the headlamp by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による前照灯の半導体レーザ装置の構造を説明するための部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for demonstrating the structure of the semiconductor laser apparatus of the headlamp by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by the 1st modification of this invention. 図３６に示した本発明の第１変形例による半導体レーザ装置から出射される光の強度特性を示した図である。It is the figure which showed the intensity | strength characteristic of the light radiate | emitted from the semiconductor laser apparatus by the 1st modification of this invention shown in FIG. 本発明の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the semiconductor laser apparatus by the 2nd modification of this invention. 図３８に示した本発明の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を説明するための部分断面図である。FIG. 39 is a partial cross-sectional view for explaining the structure of the semiconductor laser device according to the second modification of the present invention shown in FIG. 38. 本発明の第３変形例による照射ユニットの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the irradiation unit by the 3rd modification of this invention. 光の走査を行わずに配光パターンを形成する照射ユニットの構造を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the irradiation unit which forms a light distribution pattern, without scanning light. 図４１に示した照射ユニットの構造を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the irradiation unit shown in FIG. 図４１に示した照射ユニットの構造を示した側面図である。It is the side view which showed the structure of the irradiation unit shown in FIG. 図４１に示した半導体レーザ装置の構造を示した部分断面図である。FIG. 42 is a partial cross-sectional view showing the structure of the semiconductor laser device shown in FIG. 41.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図でなくてもハッチングを施したり、断面図であってもハッチングを施さない場合もある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In order to facilitate understanding, hatching may be applied even if it is not a cross-sectional view, or hatching may not be performed even if it is a cross-sectional view.

（第１実施形態）
まず、図１〜図１９を参照して、本発明の第１実施形態による前照灯１０を備えた自動車１の構成について説明する。 (First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-19, the structure of the motor vehicle 1 provided with the headlamp 10 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の第１実施形態による自動車１は、例えば電気自動車である。また、自動車１は、図１に示すように、走行方向の前方を照射する前照灯１０と、前照灯１０のハイビームとロービームとを切り替えるための切替スイッチ２と、自動車１の車速を検出するための車速検出器３とを備えている。なお、自動車１は、本発明の「移動体」の一例である。   The vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention is, for example, an electric vehicle. Further, as shown in FIG. 1, the automobile 1 detects a headlight 10 that irradiates the front in the traveling direction, a changeover switch 2 for switching between the high beam and the low beam of the headlamp 10, and the vehicle speed of the automobile 1 The vehicle speed detector 3 is provided. The automobile 1 is an example of the “moving body” in the present invention.

切替スイッチ２は、ハンドル（図示せず）周辺に設けられており、運転者（図示せず）が前照灯１０のハイビーム／ロービームを切り替える際に操作するためのものである。   The change-over switch 2 is provided around a handle (not shown) and is operated by a driver (not shown) when switching the high beam / low beam of the headlamp 10.

車速検出器３は、例えば前輪または後輪の回転数から自動車１の車速を検出するために設けられている。   The vehicle speed detector 3 is provided, for example, for detecting the vehicle speed of the automobile 1 from the rotational speed of the front wheels or the rear wheels.

前照灯１０は、半導体レーザ装置２０と、半導体レーザ装置２０からの光を走行方向の前方に出射する照射ユニット３０と、半導体レーザ装置２０の出力を調節するための出力調節部４０と、前照灯１０全体を制御する制御部４１と、制御部４１に接続されたメモリ４２とを含んでいる。   The headlamp 10 includes a semiconductor laser device 20, an irradiation unit 30 that emits light from the semiconductor laser device 20 forward in the traveling direction, an output adjusting unit 40 for adjusting the output of the semiconductor laser device 20, The control part 41 which controls the whole lighting 10 and the memory 42 connected to the control part 41 are included.

照射ユニット３０は、自動車１の左右の前端部に１つずつ設けられている。また、照射ユニット３０は、図２に示すように、中心軸Ｌ１を中心として所定の角度範囲で回動するミラー３１と、中心軸Ｌ２を中心として所定の角度範囲で回動するミラー３２と、ミラー３１および３２をそれぞれ駆動（回動）するモータなどからなる駆動機構３３および３４とを含んでいる。なお、ミラー３１および３２は、本発明の「反射部材」の一例である。   One irradiation unit 30 is provided at each of the left and right front end portions of the automobile 1. Further, as shown in FIG. 2, the irradiation unit 30 includes a mirror 31 that rotates around a central axis L1 in a predetermined angular range, a mirror 32 that rotates around a central axis L2 in a predetermined angular range, Drive mechanisms 33 and 34 each including a motor or the like for driving (turning) the mirrors 31 and 32 are included. The mirrors 31 and 32 are an example of the “reflecting member” in the present invention.

ミラー３１は、半導体レーザ装置２０からの光をミラー３２に反射するように形成されている。ミラー３２は、ミラー３１からの光を反射して自動車１の前方に出射するように形成されている。また、ミラー３２は、ミラー３１よりも大きい面積を有する。これは、ミラー３１には、半導体レーザ装置２０からの光が略一定の位置に入射されるのに対して、ミラー３２には、ミラー３１の回動に起因して、所定の範囲で光が入射されるためである。   The mirror 31 is formed so as to reflect the light from the semiconductor laser device 20 to the mirror 32. The mirror 32 is formed so as to reflect the light from the mirror 31 and emit the light to the front of the automobile 1. The mirror 32 has a larger area than the mirror 31. This is because the light from the semiconductor laser device 20 is incident on the mirror 31 at a substantially constant position, whereas the mirror 32 receives light within a predetermined range due to the rotation of the mirror 31. This is because it is incident.

また、ミラー３１は、照射ユニット３０から出射する光の水平方向（横方向）の角度制御を行う機能を有する。具体的には、図３に示すように、ミラー３１の回動の中心軸Ｌ１は、鉛直方向（縦方向）に延びるように設けられている。そして、ミラー３１は、中心軸Ｌ１を中心としてＡ方向に回動するように形成されている。   Further, the mirror 31 has a function of controlling the angle of light emitted from the irradiation unit 30 in the horizontal direction (lateral direction). Specifically, as shown in FIG. 3, the central axis L1 of the rotation of the mirror 31 is provided so as to extend in the vertical direction (longitudinal direction). The mirror 31 is formed to rotate in the A direction about the central axis L1.

例えば、図４に示すように、ミラー３１が中心軸Ｌ１を中心としてＡ方向の一方（Ａ１方向）に回動されると、照射ユニット３０から出射する光は、左側前方に出射される。その一方、図５に示すように、ミラー３１が中心軸Ｌ１を中心としてＡ方向の他方（Ａ２方向）に回動されると、照射ユニット３０から出射する光は、右側前方に出射される。   For example, as shown in FIG. 4, when the mirror 31 is rotated in one of the A directions (A1 direction) about the central axis L1, the light emitted from the irradiation unit 30 is emitted to the left front. On the other hand, as shown in FIG. 5, when the mirror 31 is rotated about the central axis L1 in the other of the A directions (A2 direction), the light emitted from the irradiation unit 30 is emitted forward to the right side.

また、ミラー３２は、照射ユニット３０から出射する光の鉛直方向（縦方向）の角度制御を行う機能を有する。具体的には、図６に示すように、ミラー３２の回動の中心軸Ｌ２は、水平方向（横方向）に延びるように設けられている。そして、ミラー３２は、中心軸Ｌ２を中心としてＢ方向に回動するように形成されている。   Further, the mirror 32 has a function of performing angle control in the vertical direction (longitudinal direction) of light emitted from the irradiation unit 30. Specifically, as shown in FIG. 6, the center axis L2 of the rotation of the mirror 32 is provided so as to extend in the horizontal direction (lateral direction). The mirror 32 is formed to rotate in the B direction about the central axis L2.

例えば、図７に示すように、ミラー３２が中心軸Ｌ２を中心としてＢ方向の一方（Ｂ１方向）に回動されると、照射ユニット３０から出射する光は、上側前方に出射される。また、図８に示すように、ミラー３２が中心軸Ｌ２を中心としてＢ方向の他方（Ｂ２方向）に回動されると、照射ユニット３０から出射する光は、下側前方に出射される。   For example, as shown in FIG. 7, when the mirror 32 is rotated in one of the B directions (B1 direction) about the central axis L2, the light emitted from the irradiation unit 30 is emitted forward in the upper side. As shown in FIG. 8, when the mirror 32 is rotated about the central axis L2 in the other of the B directions (B2 direction), the light emitted from the irradiation unit 30 is emitted to the lower front side.

半導体レーザ装置２０は、互いに異なる中心波長の光を出射する複数種類の半導体レーザ素子２１（図９参照）を含んでおり、白色光が得られるように構成されている。具体的には、図９および図１０に示すように、半導体レーザ装置２０は、３種類の半導体レーザ素子２１と、３種類の半導体レーザ素子２１が積み重ねられた状態で収納される放熱部材２２と、放熱部材２２に取り付けられたキャップ２３（図１０参照）と、キャップ２３に取り付けられたレンズ２４（図１０参照）とを含んでいる。なお、半導体レーザ素子２１は、本発明の「半導体発光素子」の一例である。   The semiconductor laser device 20 includes a plurality of types of semiconductor laser elements 21 (see FIG. 9) that emit light having different center wavelengths, and is configured to obtain white light. Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, the semiconductor laser device 20 includes three types of semiconductor laser elements 21 and a heat dissipation member 22 that is housed in a state where the three types of semiconductor laser elements 21 are stacked. And a cap 23 (see FIG. 10) attached to the heat dissipation member 22 and a lens 24 (see FIG. 10) attached to the cap 23. The semiconductor laser element 21 is an example of the “semiconductor light emitting element” in the present invention.

半導体レーザ素子２１は、例えば、約６４０ｎｍ付近に中心波長を有する赤色光のレーザ光を出射する赤色半導体レーザ素子２１ａと、約４５０ｎｍ付近に中心波長を有する青色光のレーザ光を出射する青色半導体レーザ素子２１ｂと、約５２０ｎｍ付近に中心波長を有する緑色光のレーザ光を出射する緑色半導体レーザ素子２１ｃとを含んでいる。なお、図面では、赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃの各々は、１つの素子として示しているが、１種類の半導体レーザ素子２１（例えば、赤色半導体レーザ素子２１ａ）には、１つの共振器（図示せず）を有する赤色半導体レーザ素子部が、分割された状態または分割されていない状態で、複数（例えば１０個）含まれている。これにより、半導体レーザ素子２１の出力を容易に向上させることが可能であり、半導体レーザ素子２１を前照灯１０の光源として用いることが可能である。なお、赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃは、本発明の「半導体発光素子」および「半導体レーザ素子」の一例である。   The semiconductor laser element 21 includes, for example, a red semiconductor laser element 21a that emits red laser light having a center wavelength around 640 nm, and a blue semiconductor laser that emits blue laser light having a center wavelength around 450 nm. It includes an element 21b and a green semiconductor laser element 21c that emits green laser light having a center wavelength in the vicinity of about 520 nm. In the drawing, each of the red semiconductor laser element 21a, the blue semiconductor laser element 21b, and the green semiconductor laser element 21c is shown as one element, but one type of semiconductor laser element 21 (for example, the red semiconductor laser element 21a). ) Includes a plurality (for example, 10) of red semiconductor laser element portions each having one resonator (not shown) in a divided state or not divided state. Thereby, the output of the semiconductor laser element 21 can be easily improved, and the semiconductor laser element 21 can be used as the light source of the headlamp 10. The red semiconductor laser element 21a, the blue semiconductor laser element 21b, and the green semiconductor laser element 21c are examples of the “semiconductor light emitting element” and “semiconductor laser element” in the present invention.

また、３種類の半導体レーザ素子２１から出射する光は、図１１に示すように、発振波長近傍にのみ非常に強い発振波長のピークを有する。上記赤色、青色および緑色の可視光は、混色されると白色光になるので、半導体レーザ装置２０は、白色の可視光を出射することになる。   Further, the light emitted from the three types of semiconductor laser elements 21 has a very strong oscillation wavelength peak only in the vicinity of the oscillation wavelength, as shown in FIG. Since the red, blue, and green visible lights become white light when mixed, the semiconductor laser device 20 emits white visible light.

なお、第１実施形態では、半導体レーザ装置２０には、半導体レーザ素子２１から出射した光の波長を変換する蛍光体などの光変換部材は含まれていない。   In the first embodiment, the semiconductor laser device 20 does not include a light conversion member such as a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the semiconductor laser element 21.

また、図１２に示すように、キャップ２３の内部には、乾燥空気が封入されている。これにより、半導体レーザ装置２０の信頼性が向上する。   Further, as shown in FIG. 12, dry air is sealed in the cap 23. Thereby, the reliability of the semiconductor laser device 20 is improved.

レンズ２４は、半導体レーザ素子２１から出射した光を、所定の広がり角θ１にして出射する機能を有する。具体的には、レンズ２４から出射する光の広がり角θ１は、約０．５２度に設定されている。また、光の広がり角θ１は、約１度以下に設定されることが好ましい。なお、レンズ２４から出射する光の広がり角と、照射ユニット３０から出射する光の広がり角とは等しい。   The lens 24 has a function of emitting light emitted from the semiconductor laser element 21 with a predetermined divergence angle θ1. Specifically, the spread angle θ1 of the light emitted from the lens 24 is set to about 0.52 degrees. In addition, the light spread angle θ1 is preferably set to about 1 degree or less. Note that the spread angle of the light emitted from the lens 24 is equal to the spread angle of the light emitted from the irradiation unit 30.

図１に示すように、出力調節部４０は、制御部４１からの制御信号により半導体レーザ素子２１（半導体レーザ装置２０）に供給する電力を調節することによって、半導体レーザ素子２１の出力を調節する機能を有する。なお、半導体レーザ素子２１は、入力電力（出力調節部４０から供給される電力）が変更されてから１０ｎｓｅｃ以内に出力が安定する。すなわち、出力調節部４０から供給される電力が変化されると、半導体レーザ素子２１の出力は瞬時に変化して安定する。   As shown in FIG. 1, the output adjustment unit 40 adjusts the power supplied to the semiconductor laser element 21 (semiconductor laser device 20) by a control signal from the control unit 41, thereby adjusting the output of the semiconductor laser element 21. It has a function. Note that the output of the semiconductor laser element 21 is stabilized within 10 nsec after the input power (power supplied from the output adjustment unit 40) is changed. That is, when the power supplied from the output adjusting unit 40 is changed, the output of the semiconductor laser element 21 is instantaneously changed and stabilized.

ここで、第１実施形態では、制御部４１は、自動車１の走行状態（進行状態）などに応じて、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンを決定する機能を有する。なお、制御部４１は、本発明の「配光パターン決定部」の一例である。   Here, in 1st Embodiment, the control part 41 has a function which determines the light distribution pattern formed with the light radiate | emitted from the irradiation unit 30 according to the driving | running | working state (traveling state) of the motor vehicle 1, etc. The control unit 41 is an example of the “light distribution pattern determination unit” in the present invention.

また、第１実施形態では、制御部４１は、決定した配光パターンに基づいて、駆動機構３３および３４によりミラー３１および３２を駆動させ、照射ユニット３０から出射する光を走査するように構成されている。また、制御部４１は、決定した配光パターンに基づいて、照射ユニット３０の光の走査に連動して半導体レーザ素子２１の出力を調節するように、出力調節部４０に制御信号を出力するように構成されている。   In the first embodiment, the control unit 41 is configured to scan the light emitted from the irradiation unit 30 by driving the mirrors 31 and 32 by the drive mechanisms 33 and 34 based on the determined light distribution pattern. ing. Further, the control unit 41 outputs a control signal to the output adjustment unit 40 so as to adjust the output of the semiconductor laser element 21 in conjunction with the light scanning of the irradiation unit 30 based on the determined light distribution pattern. It is configured.

メモリ４２には、複数の配光パターンが予め記憶されている。複数の配光パターンとは、例えば、ハイビーム用配光パターン、ロービーム用配光パターン、市街地走行用配光パターン、高速走行用配光パターン、曲線道路走行用配光パターン、雨天時用配光パターンおよび停止時用配光パターンなどである。   The memory 42 stores a plurality of light distribution patterns in advance. The light distribution patterns include, for example, a high beam light distribution pattern, a low beam light distribution pattern, a city traveling light distribution pattern, a high speed traveling light distribution pattern, a curved road traveling light distribution pattern, and a rainy light distribution pattern. And a light distribution pattern for stopping.

ここで、図１３〜図１９を参照して、ハイビーム用配光パターン、ロービーム用配光パターン、市街地走行用配光パターン、高速走行用配光パターン、曲線道路走行用配光パターン、雨天時用配光パターンおよび停止時用配光パターンについて説明する。   Here, with reference to FIG. 13 to FIG. 19, a high-beam light distribution pattern, a low-beam light distribution pattern, an urban traveling light distribution pattern, a high-speed traveling light distribution pattern, a curved road traveling light distribution pattern, and rainy weather The light distribution pattern and the stop-time light distribution pattern will be described.

なお、図１３〜図１９では、自動車１の、例えば２５ｍ前方の位置に仮想スクリーンＳを配置した場合を仮定し、その仮想スクリーンＳに投影される配光パターンについて説明する。また、図中、細線でハッチングされた領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４は、前照灯１０による照射領域を示し、太線でハッチングされた領域Ｓ５０は、前照灯１０により照射されない領域を示している。   13 to 19, assuming the case where the virtual screen S is arranged, for example, at a position 25 m ahead of the automobile 1, the light distribution pattern projected on the virtual screen S will be described. In the figure, areas S1, S2, S3, and S4 hatched with thin lines indicate irradiation areas by the headlamp 10, and areas S50 hatched by thick lines indicate areas that are not irradiated by the headlamp 10. Yes.

ハイビーム用配光パターンは、図１３に示すように、走行方向の前方の遠い領域（上側の領域）を照射するためのものであり、例えば左右対称な形状になっている。   As shown in FIG. 13, the high beam light distribution pattern is for irradiating a far region (upper region) ahead in the traveling direction, and has, for example, a symmetrical shape.

ロービーム用配光パターンは、図１４に示すように、ハイビーム用配光パターンに比べて、走行方向の前方の近い領域で、かつ、左右に広い範囲を照射するためのものである。また、図１４は、左側走行用の配光パターンであり、左側に比べて右側の照射範囲が近い領域（下側の領域）のみを照射するようになっている。また、ロービーム用配光パターンには、濃淡が形成されている。具体的には、照射領域の中心部分では最も照度が高く、周辺部分では最も照度が低くなっている。すなわち、領域Ｓ１が、最も照度が高く、領域Ｓ２は、領域Ｓ１よりも照度が低い。また、領域Ｓ３は、領域Ｓ２よりも照度が低く、領域Ｓ４は、領域Ｓ３よりも照度が低い。また、照射領域のうち、右側の上側の領域Ｓ１０において、領域Ｓ１〜Ｓ４の間隔が狭くなっている。すなわち、配光パターンの濃淡の勾配が大きくなっている。  As shown in FIG. 14, the low beam light distribution pattern is for irradiating a wide area on the left and right sides in a region closer to the front in the traveling direction than the high beam light distribution pattern. FIG. 14 shows a light distribution pattern for running on the left side, which irradiates only a region (lower region) where the irradiation range on the right side is closer than the left side. The light distribution pattern for low beam is formed with light and shade. Specifically, the illuminance is the highest in the central part of the irradiation region, and the illuminance is lowest in the peripheral part. That is, the area S1 has the highest illuminance, and the area S2 has lower illuminance than the area S1. The area S3 has a lower illuminance than the area S2, and the area S4 has a lower illuminance than the area S3. In addition, in the upper region S10 on the right side of the irradiation region, the interval between the regions S1 to S4 is narrow. That is, the gradient of the light distribution pattern is large.

市街地走行用配光パターンは、図１５に示すように、ロービーム用配光パターンに比べて、近い領域（下側の領域）で、かつ、さらに左右に広い範囲を照射するようになっている。   As shown in FIG. 15, the urban area light distribution pattern irradiates an area closer to the lower side (lower area) than the low beam light distribution pattern, and further to the left and right.

高速走行用配光パターンは、図１６に示すように、ロービーム用配光パターンに比べて、やや遠い領域で、かつ、左右に狭い範囲を照射するようになっている。   As shown in FIG. 16, the light distribution pattern for high-speed traveling irradiates a slightly distant area and a narrow range to the left and right as compared with the light distribution pattern for low beam.

曲線道路走行用配光パターンは、図１７に示すように、自動車１の曲がる方向を照射するようになっている。なお、図１７では、自動車１が右側に曲がる場合の配光パターンを示している。   As shown in FIG. 17, the curved road running light distribution pattern irradiates the direction in which the automobile 1 bends. In addition, in FIG. 17, the light distribution pattern in case the motor vehicle 1 turns to the right side is shown.

雨天時用配光パターンは、図１８に示すように、ロービーム用配光パターンに比べて、下側の領域（近い領域）を減光するようになっている。これにより、光が地面で反射するのを抑制することが可能である。なお、雨天時用配光パターンは、下側の領域（近い領域）を消灯するようになっていてもよい。   As shown in FIG. 18, the rainy day light distribution pattern is such that the lower region (near region) is dimmed compared to the low beam light distribution pattern. Thereby, it is possible to suppress light from being reflected on the ground. In addition, the rainy day light distribution pattern may turn off the lower region (near region).

停止時用配光パターンは、図１９に示すように、ロービーム用配光パターンに比べて、さらに近い領域（下側の領域）を照射するようになっている。また、停止時用配光パターンでは、最も照度が高い領域Ｓ１は形成されない。   As shown in FIG. 19, the stop light distribution pattern irradiates a region (lower region) that is closer than the low beam light distribution pattern. In the stop light distribution pattern, the region S1 having the highest illuminance is not formed.

次に、図１を参照して、制御部４１による配光パターンの決定方法について説明する。   Next, a method for determining a light distribution pattern by the control unit 41 will be described with reference to FIG.

運転者（図示せず）が切替スイッチ２をハイビーム側に操作した場合、切替スイッチ２から制御部４１にハイビーム切替信号が出力される。そして、制御部４１により、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、ハイビーム用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２からハイビーム用配光パターンが読み出される。   When a driver (not shown) operates the changeover switch 2 to the high beam side, a high beam changeover signal is output from the changeover switch 2 to the control unit 41. Then, the control unit 41 determines the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 as the high beam light distribution pattern. Thereafter, the control unit 41 reads the high beam light distribution pattern from the memory 42.

また、運転者（図示せず）が切替スイッチ２をロービーム側に操作した場合、切替スイッチ２から制御部４１にロービーム切替信号が出力される。そして、制御部４１により、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、ロービーム用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２からロービーム用配光パターンが読み出される。   When a driver (not shown) operates the changeover switch 2 to the low beam side, a low beam changeover signal is output from the changeover switch 2 to the control unit 41. Then, the control unit 41 determines the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 as the low beam light distribution pattern. Thereafter, the control unit 41 reads the light distribution pattern for low beam from the memory 42.

また、制御部４１により、自動車１が市街地を走行していると判断された場合、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、市街地走行用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２から市街地走行用配光パターンが読み出される。なお、自動車１が市街地を走行しているか否かの判断は、例えば、図示しないＧＰＳ（全地球測位システム）などを用いれば、容易に行うことが可能である。   Further, when the control unit 41 determines that the automobile 1 is traveling in an urban area, the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 is determined as an urban traveling light distribution pattern. Thereafter, the control unit 41 reads out the city running light distribution pattern from the memory 42. Note that whether or not the automobile 1 is traveling in an urban area can be easily determined by using, for example, a GPS (Global Positioning System) (not shown).

また、制御部４１により、自動車１が高速走行していると判断された場合、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、高速走行用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２から高速走行用配光パターンが読み出される。なお、自動車１が高速走行しているか否かの判断は、車速検出器３からの回転数信号により、容易に行うことが可能である。具体的には、車速検出器３は、自動車１の前輪または後輪の回転数に応じた回転数信号を制御部４１に出力し、制御部４１は、回転数信号に基づいて自動車１の車速を算出する。そして、車速が、例えば６０ｋｍ／ｈ以上である場合、制御部４１により、自動車１が高速走行していると判断される。   Further, when the control unit 41 determines that the automobile 1 is traveling at a high speed, the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 is determined as the high-speed traveling light distribution pattern. After that, the light distribution pattern for high speed travel is read from the memory 42 by the control unit 41. Note that whether or not the automobile 1 is traveling at a high speed can be easily determined based on the rotational speed signal from the vehicle speed detector 3. Specifically, the vehicle speed detector 3 outputs a rotation speed signal corresponding to the rotation speed of the front wheel or the rear wheel of the automobile 1 to the control section 41, and the control section 41 determines the vehicle speed of the automobile 1 based on the rotation speed signal. Is calculated. When the vehicle speed is, for example, 60 km / h or more, the control unit 41 determines that the automobile 1 is traveling at a high speed.

また、制御部４１により、自動車１が曲線道路を走行していると判断された場合、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、曲線道路走行用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２から曲線道路走行用配光パターンが読み出される。なお、自動車１が曲線道路を走行しているか否かの判断は、例えば、ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出部（図示せず）などを設ければ、容易に行うことが可能である。   When the control unit 41 determines that the automobile 1 is traveling on a curved road, the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 is determined as the curved road traveling light distribution pattern. Thereafter, the light distribution pattern for running on a curved road is read from the memory 42 by the control unit 41. Note that it is possible to easily determine whether or not the automobile 1 is traveling on a curved road, for example, by providing a steering angle detector (not shown) that detects the steering angle of the steering wheel. .

また、制御部４１により、雨が降っていると判断された場合、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、雨天時用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２から雨天時用配光パターンが読み出される。なお、雨が降っているか否かの判断は、降雨センサー（図示せず）などを設ければ、容易に行うことが可能である。また、降雨センサーを設けず、ワイパーのオンオフスイッチ（図示せず）がオンされたときに雨が降っていると判断するように、制御部４１を構成してもよい。また、降雨センサーを設けず、雨天時用配光パターン切替スイッチ（図示せず）を設け、運転者（図示せず）が雨天時用配光パターン切替スイッチを操作するようにしてもよい。   When the control unit 41 determines that it is raining, the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 is determined as the light distribution pattern for rainy weather. Thereafter, the light distribution pattern for rainy weather is read from the memory 42 by the control unit 41. Whether or not it is raining can be easily determined by providing a rain sensor (not shown) or the like. Further, the control unit 41 may be configured not to provide a rain sensor and to determine that it is raining when a wiper on / off switch (not shown) is turned on. In addition, a rain sensor light distribution pattern changeover switch (not shown) may be provided without a rain sensor, and a driver (not shown) may operate the rain light distribution pattern changeover switch.

また、制御部４１により、自動車１が停止していると判断された場合、照射ユニット３０から出射する光により形成する配光パターンが、停止時用配光パターンに決定される。その後、制御部４１により、メモリ４２から停止時用配光パターンが読み出される。なお、自動車１が停止しているか否かの判断は、車速検出器３からの回転数信号により、容易に行うことが可能である。例えば、車速検出器３からの回転数信号に基づいて算出した車速が０ｋｍ／ｈである場合、制御部４１により、自動車１が停止していると判断される。   When the control unit 41 determines that the automobile 1 is stopped, the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30 is determined as the stop-time light distribution pattern. Thereafter, the stop light distribution pattern is read from the memory 42 by the control unit 41. Note that whether or not the automobile 1 is stopped can be easily determined based on the rotation speed signal from the vehicle speed detector 3. For example, when the vehicle speed calculated based on the rotation speed signal from the vehicle speed detector 3 is 0 km / h, the control unit 41 determines that the automobile 1 is stopped.

次に、図２０〜図２２を参照して、前照灯１０による光の走査について説明する。   Next, with reference to FIGS. 20-22, the scanning of the light by the headlamp 10 is demonstrated.

図２０に示すように、照射ユニット３０（前照灯１０）から出射する光は、約０．５２度の広がり角θ１を有した状態で前方に出射される。この広がり角θ１が小さいほど、配光パターンの解像度を向上させることが可能である。すなわち、高精細な配光パターンを形成することが可能である。   As shown in FIG. 20, the light emitted from the irradiation unit 30 (headlamp 10) is emitted forward with a spread angle θ1 of about 0.52 degrees. As the spread angle θ1 is smaller, the resolution of the light distribution pattern can be improved. That is, a high-definition light distribution pattern can be formed.

図２１に示すように、自動車１の約２５ｍ前方に仮想スクリーンＳが配置されていると仮定した場合、照射ユニット３０（前照灯１０）から出射した光は、広がり角θ１に対応した面積を有する領域を照射することになる。以下、広がり角θ１に対応した面積を有する領域を、１画素という。そして、１画素の大きさと、仮想スクリーンＳの大きさとから、仮想スクリーンＳの総画素数が決まる。   As shown in FIG. 21, when it is assumed that the virtual screen S is arranged approximately 25 m ahead of the automobile 1, the light emitted from the irradiation unit 30 (headlight 10) has an area corresponding to the spread angle θ1. The region that has it will be irradiated. Hereinafter, a region having an area corresponding to the spread angle θ1 is referred to as one pixel. The total number of pixels of the virtual screen S is determined from the size of one pixel and the size of the virtual screen S.

照射ユニット３０の駆動機構３３および３４は、制御部４１からの制御信号に基づいて駆動される。これにより、仮想スクリーンＳの範囲内で、白色光が走査されて出射される。具体的には、白色光は、例えば、仮想スクリーンＳの左上コーナー部から右側（水平方向）に走査され、次に１段下の段を逆側（右側から左側）に走査される。そして、さらに１段下の段を逆側（左側から右側）に走査される。このように、白色光は、ジグザグ状に走査される。   The drive mechanisms 33 and 34 of the irradiation unit 30 are driven based on a control signal from the control unit 41. Thereby, white light is scanned and emitted within the range of the virtual screen S. Specifically, for example, white light is scanned from the upper left corner of the virtual screen S to the right (horizontal direction), and then the next lower stage is scanned from the opposite side (right side to left side). Then, the next lower stage is scanned in the reverse direction (from left to right). Thus, the white light is scanned in a zigzag shape.

また、制御部４１は、決定した配光パターンに基づいて、照射ユニット３０の光の走査に連動して半導体レーザ素子２１の出力を調節するように、出力調節部４０に制御信号を出力する。これにより、仮想スクリーンＳの画素毎に半導体レーザ素子２１の出力を調節することが可能である。   In addition, the control unit 41 outputs a control signal to the output adjustment unit 40 so as to adjust the output of the semiconductor laser element 21 in conjunction with the light scanning of the irradiation unit 30 based on the determined light distribution pattern. As a result, the output of the semiconductor laser element 21 can be adjusted for each pixel of the virtual screen S.

例えば、仮想スクリーンＳの総画素数を６７５画素（＝縦１５画素×横４５画素）とし、１ｓｅｃ当たりに仮想スクリーンＳ全体を３０回走査する場合、１画素当たりの照射時間は約４９μｓｅｃとなる。ここで、半導体レーザ素子２１は、入力電力が変更されてから１０ｎｓｅｃ以内に出力が安定するので、半導体レーザ素子２１の出力を調節する時間は、照射時間に対して十分短い。これにより、半導体レーザ素子２１の出力を、容易に、画素毎に調節することが可能である。   For example, when the total number of pixels of the virtual screen S is 675 pixels (= vertical 15 pixels × horizontal 45 pixels) and the entire virtual screen S is scanned 30 times per second, the irradiation time per pixel is about 49 μsec. Here, since the output of the semiconductor laser element 21 is stabilized within 10 nsec after the input power is changed, the time for adjusting the output of the semiconductor laser element 21 is sufficiently shorter than the irradiation time. Thereby, the output of the semiconductor laser element 21 can be easily adjusted for each pixel.

また、図２１に示したように、仮想スクリーンＳ全体を走査するように、制御部４１を構成してもよいし、図２２に示すように、配光パターンのうちの、光を照射する必要がある領域（領域Ｓ１〜Ｓ４）のみを走査するように、制御部４１を構成してもよい。   Further, as shown in FIG. 21, the control unit 41 may be configured to scan the entire virtual screen S, and it is necessary to irradiate light in the light distribution pattern as shown in FIG. The control unit 41 may be configured to scan only certain areas (areas S1 to S4).

仮想スクリーンＳ全体を走査する場合、照射ユニット３０は同じ動作を繰り返すだけなので、照射ユニット３０を制御しやすい。   When scanning the entire virtual screen S, the irradiation unit 30 only repeats the same operation, so that it is easy to control the irradiation unit 30.

一方、配光パターンのうちの、光を照射する必要がある領域（領域Ｓ１〜Ｓ４）のみを走査する場合、照射ユニット３０の無駄な動作を無くすことができるので、消費電力を低減することが可能である。なお、この場合、光を照射する必要がある領域のみを走査するための走査パターンを別途形成するように、制御部４１を構成すればよい。   On the other hand, when only the areas (areas S1 to S4) that need to be irradiated with light in the light distribution pattern are scanned, useless operation of the irradiation unit 30 can be eliminated, so that power consumption can be reduced. Is possible. In this case, the control unit 41 may be configured so as to separately form a scanning pattern for scanning only the region that needs to be irradiated with light.

第１実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子２１からの光を走査して出射する照射ユニット３０と、照射ユニット３０から出射する光により形成される配光パターンを決定する制御部４１とを設ける。これにより、照射ユニット３０を用いて半導体レーザ素子２１からの光を走査して出射することにより、所望の配光パターンを形成することができる。また、照射ユニット３０の駆動を制御するだけで、種々の配光パターンを形成することができるので、配光パターンを変更するために、ハイビーム照射用の光源とロービーム照射用の光源とを設ける必要がない。このため、前照灯１０が大型化するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the irradiation unit 30 that scans and emits the light from the semiconductor laser element 21, and the control unit 41 that determines the light distribution pattern formed by the light emitted from the irradiation unit 30; Is provided. Thereby, a desired light distribution pattern can be formed by scanning and emitting the light from the semiconductor laser element 21 using the irradiation unit 30. In addition, since various light distribution patterns can be formed only by controlling the driving of the irradiation unit 30, it is necessary to provide a light source for high beam irradiation and a light source for low beam irradiation in order to change the light distribution pattern. There is no. For this reason, it can suppress that the headlamp 10 enlarges.

また、半導体レーザ素子２１から出射した光の一部を遮光することなく、配光パターンを変更することができるので、光の利用効率が低下するのを抑制することができる。これにより、消費電力を低減することができる。   In addition, since the light distribution pattern can be changed without blocking part of the light emitted from the semiconductor laser element 21, it is possible to suppress a decrease in the light utilization efficiency. Thereby, power consumption can be reduced.

また、光源として半導体レーザ素子２１を用いることによって、配光パターンに濃淡を形成することができる。具体的には、例えば一般的なレーザ発生器では、出力の安定性が低く、出力が安定するとしても、入力電力を変更してから出力が安定するまでに時間がかかる。その一方、半導体レーザ素子２１では、入力電力を変更してから１０ｎｓｅｃ以内に出力が安定する。すなわち、一般的なレーザ発生器を用いる場合と異なり、出力調節部４０から供給される電力が変化されると、半導体レーザ素子２１の出力は瞬時に変化して安定する。このため、走査に連動して半導体レーザ素子２１の出力を調節することができるので、配光パターンに照度の高い部分と照度の低い部分とを形成することができる。すなわち、配光パターンに濃淡を形成することができる。   Further, by using the semiconductor laser element 21 as a light source, light and shade can be formed in the light distribution pattern. Specifically, for example, a general laser generator has low output stability, and even if the output is stable, it takes time until the output is stabilized after the input power is changed. On the other hand, in the semiconductor laser element 21, the output is stabilized within 10 nsec after the input power is changed. That is, unlike the case of using a general laser generator, when the power supplied from the output adjustment unit 40 is changed, the output of the semiconductor laser element 21 is instantaneously changed and stabilized. For this reason, since the output of the semiconductor laser device 21 can be adjusted in conjunction with scanning, a portion with high illuminance and a portion with low illuminance can be formed in the light distribution pattern. In other words, light and shade can be formed in the light distribution pattern.

また、配光パターンに濃淡を形成することができるので、照度を高くする必要がない領域（例えば、領域Ｓ２〜Ｓ４）においては半導体レーザ素子２１の出力を低くすることができる。これにより、消費電力をより低減することができる。   Moreover, since the light distribution pattern can be shaded, the output of the semiconductor laser element 21 can be lowered in a region where the illuminance does not need to be increased (for example, the regions S2 to S4). Thereby, power consumption can be reduced more.

また、光源として半導体レーザ素子２１を用いることによって、例えば一般的なレーザ発生器を用いる場合に比べて、光源をより小型化することができる。   Further, by using the semiconductor laser element 21 as the light source, for example, the light source can be further downsized as compared with the case where a general laser generator is used.

また、半導体レーザ素子２１は、ＬＥＤよりも高出力であるので、光源としてＬＥＤを用いる場合に比べて、光源の数を低減することができ、さらに小型化することができる。   Further, since the semiconductor laser element 21 has a higher output than the LED, the number of light sources can be reduced and the size can be further reduced as compared with the case where the LED is used as the light source.

また、光源として半導体レーザ素子２１を用いることによって、照射ユニット３０から出射する光の広がり角θ１が大きくなるのを容易に抑制することができるので、高精細な配光パターンを容易に形成することができる。   Further, by using the semiconductor laser element 21 as the light source, it is possible to easily suppress the spread angle θ1 of the light emitted from the irradiation unit 30 from being increased, so that a high-definition light distribution pattern can be easily formed. Can do.

なお、半導体レーザ素子２１から出射したコヒーレンス性の高い光は、照射ユニット３０により、走査されて出射されるので、半導体レーザ素子２１（照射ユニット３０）から出射した光が人の眼に入射される時間を短くすることができる。これにより、光源として半導体レーザ素子２１を用いた場合であっても、人の眼に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。   Note that the light having high coherence emitted from the semiconductor laser element 21 is scanned and emitted by the irradiation unit 30, so that the light emitted from the semiconductor laser element 21 (irradiation unit 30) enters the human eye. Time can be shortened. Thereby, even if it is a case where the semiconductor laser element 21 is used as a light source, it can suppress having a bad influence on a human eye.

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、自動車１の走行状態に応じて配光パターンを決定するように構成することによって、自動車１の走行状態に適した配光パターンに変更することができる。このため、照度を高くする必要がない領域においては半導体レーザ素子２１の出力を低くすることができるので、消費電力をより低減することができる。また、自動車１の走行状態に適した配光パターンに変更することにより、運転者の視認性を向上させることなどもできるので、安全性を向上させることができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the control unit 41 is configured to determine the light distribution pattern according to the traveling state of the automobile 1, so that the light distribution pattern suitable for the traveling state of the automobile 1 is obtained. Can be changed. For this reason, since the output of the semiconductor laser element 21 can be lowered in a region where it is not necessary to increase the illuminance, the power consumption can be further reduced. In addition, by changing to a light distribution pattern suitable for the traveling state of the automobile 1, the driver's visibility can be improved, and thus safety can be improved.

また、第１実施形態では、上記のように、光源として、互いに異なる中心波長のレーザ光を出射する赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃを用いる。これにより、照射ユニット３０から、白色光を出射する場合にも、半導体レーザ素子２１からの光の波長を変換するための蛍光体などの光変換部材を用いる必要がない。このため、光変換部材での光のロスを無くすことができるので、消費電力をより低減することができる。また、第１実施形態では、蛍光体を用いないので、蛍光体を用いる場合に比べて、照射ユニット３０から指向性の高い状態で光を出射することができる。これにより、より高精細な配光パターンを形成することができる。   In the first embodiment, as described above, the red semiconductor laser element 21a, the blue semiconductor laser element 21b, and the green semiconductor laser element 21c that emit laser beams having different center wavelengths are used as the light sources. Thereby, even when white light is emitted from the irradiation unit 30, it is not necessary to use a light conversion member such as a phosphor for converting the wavelength of light from the semiconductor laser element 21. For this reason, since the loss of light in the light conversion member can be eliminated, the power consumption can be further reduced. Moreover, in 1st Embodiment, since a fluorescent substance is not used, light can be radiate | emitted in a state with high directivity from the irradiation unit 30 compared with the case where a fluorescent substance is used. Thereby, a higher-definition light distribution pattern can be formed.

また、赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃを用いることによって、運転者の視認性が低下するのを抑制することができる。具体的には、レーザ光源として、例えば赤色半導体レーザ素子２１ａのみを用いた場合、赤色の対象物に対する視認性が低下する。一方、第１実施形態では、赤色、青色および緑色の光（白色光）を出射するので、対象物に対する視認性が低下するのを容易に抑制することができる。   Further, by using the red semiconductor laser element 21a, the blue semiconductor laser element 21b, and the green semiconductor laser element 21c, it is possible to suppress the driver's visibility from being lowered. Specifically, for example, when only the red semiconductor laser element 21a is used as the laser light source, the visibility with respect to the red object is lowered. On the other hand, in 1st Embodiment, since red, blue, and green light (white light) are radiate | emitted, it can suppress easily that the visibility with respect to a target object falls.

また、第１実施形態では、上記のように、照射ユニット３０に、半導体レーザ素子２１からの光を反射させるミラー３１および３２と、ミラー３１および３２をそれぞれ駆動させる駆動機構３３および３４とを設けることによって、駆動機構３３および３４を用いてミラー３１および３２を駆動させることにより、半導体レーザ素子２１からの光を、容易に走査して出射することができる。また、駆動部分（ミラー３１および３２）を小型化することができるので、走査速度を容易に向上させることができる。   In the first embodiment, as described above, the irradiation unit 30 is provided with the mirrors 31 and 32 that reflect the light from the semiconductor laser element 21 and the drive mechanisms 33 and 34 that drive the mirrors 31 and 32, respectively. Thus, by driving the mirrors 31 and 32 using the drive mechanisms 33 and 34, the light from the semiconductor laser element 21 can be easily scanned and emitted. Further, since the drive portion (mirrors 31 and 32) can be reduced in size, the scanning speed can be easily improved.

また、第１実施形態では、上記のように、自動車１は、電気自動車である。電気自動車は、例えばガソリン車やディーゼル車などとは異なり、燃料を用いて電気を発生させることができない。このため、電気自動車である自動車１に、上記のような消費電力を低減することが可能な前照灯１０を用いることは、特に有効である。   In the first embodiment, as described above, the vehicle 1 is an electric vehicle. Unlike an automobile such as a gasoline vehicle or a diesel vehicle, an electric vehicle cannot generate electricity using fuel. For this reason, it is particularly effective to use the headlamp 10 capable of reducing the power consumption as described above for the automobile 1 that is an electric automobile.

（第２実施形態）
この第２実施形態では、図２３〜図３０を参照して、上記第１実施形態とは異なり、照射ユニット１３０に半導体レーザ装置１２０が一体的に設けられている場合について説明する。 (Second Embodiment)
In the second embodiment, a case where the semiconductor laser device 120 is integrally provided in the irradiation unit 130 will be described with reference to FIGS. 23 to 30, unlike the first embodiment.

本発明の第２実施形態による前照灯では、図２３〜図２６に示すように、照射ユニット１３０は、台座部１３１と、台座部１３１上に設けられた支持部１３２と、支持部１３２に回動可能に取り付けられた半導体レーザ装置１２０とを含んでいる。すなわち、第２実施形態では、半導体レーザ装置１２０は、照射ユニット１３０に一体的に設けられている。なお、半導体レーザ装置１２０には、上記第１実施形態と同様、複数種類の半導体レーザ素子２１が含まれているが、図２４〜図３０では、図面簡略化のため、半導体レーザ素子２１は１つだけしか示していない。   In the headlamp according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 23 to 26, the irradiation unit 130 includes a pedestal portion 131, a support portion 132 provided on the pedestal portion 131, and a support portion 132. And a semiconductor laser device 120 mounted rotatably. That is, in the second embodiment, the semiconductor laser device 120 is provided integrally with the irradiation unit 130. The semiconductor laser device 120 includes a plurality of types of semiconductor laser elements 21 as in the first embodiment. In FIGS. 24 to 30, the semiconductor laser element 21 is 1 for simplification. Only one is shown.

図２４〜図２６に示すように、台座部１３１には、モータなどからなる駆動機構１３３が設けられており、支持部１３２は、駆動機構１３３の中心軸Ｌ１１を中心としてＣ方向に所定の角度範囲で回動するように構成されている。この駆動機構１３３は、照射ユニット１３０から出射する光の水平方向（横方向）の角度制御を行う機能を有する。   As shown in FIGS. 24 to 26, the pedestal part 131 is provided with a drive mechanism 133 made of a motor or the like, and the support part 132 has a predetermined angle in the C direction about the central axis L <b> 11 of the drive mechanism 133. It is configured to rotate within a range. The drive mechanism 133 has a function of controlling the angle of light emitted from the irradiation unit 130 in the horizontal direction (lateral direction).

具体的には、図２７に示すように、支持部１３２が中心軸Ｌ１１を中心としてＣ方向の一方（Ｃ１方向）に回動されると、照射ユニット１３０から出射する光は、左側前方に出射される。また、図２８に示すように、支持部１３２が中心軸Ｌ１１を中心としてＣ方向の他方（Ｃ２方向）に回動されると、照射ユニット１３０から出射する光は、右側前方に出射される。   Specifically, as shown in FIG. 27, when the support portion 132 is rotated in one of the C directions (C1 direction) about the central axis L11, the light emitted from the irradiation unit 130 is emitted to the left front. Is done. As shown in FIG. 28, when the support portion 132 is rotated about the central axis L11 in the other of the C directions (C2 direction), the light emitted from the irradiation unit 130 is emitted forward to the right side.

また、支持部１３２には、モータなどからなる駆動機構１３４が設けられており、半導体レーザ装置１２０は、駆動機構１３４の中心軸Ｌ１２を中心としてＤ方向に所定の角度範囲で回動するように構成されている。この駆動機構１３４は、照射ユニット１３０から出射する光の鉛直方向（縦方向）の角度制御を行う機能を有する。   Further, the support portion 132 is provided with a drive mechanism 134 made of a motor or the like, and the semiconductor laser device 120 is rotated around the central axis L12 of the drive mechanism 134 in the D direction within a predetermined angle range. It is configured. The drive mechanism 134 has a function of performing angle control in the vertical direction (longitudinal direction) of light emitted from the irradiation unit 130.

具体的には、図２９に示すように、照射ユニット１３０が中心軸Ｌ１２を中心としてＤ方向の一方（Ｄ１方向）に回動されると、照射ユニット１３０から出射する光は、上側前方に出射される。また、図３０に示すように、照射ユニット１３０が中心軸Ｌ１２を中心としてＤ方向の他方（Ｄ２方向）に回動されると、照射ユニット１３０から出射する光は、下側前方に出射される。   Specifically, as shown in FIG. 29, when the irradiation unit 130 is rotated in one of the D directions (D1 direction) around the central axis L12, the light emitted from the irradiation unit 130 is emitted forward on the upper side. Is done. In addition, as shown in FIG. 30, when the irradiation unit 130 is rotated about the central axis L12 in the other of the D directions (D2 direction), the light emitted from the irradiation unit 130 is emitted downward and forward. .

また、第２実施形態では、半導体レーザ素子２１は、上記第１実施形態と同様、蛍光体などの光変換部材を含まない複数種類の半導体レーザ素子により構成されている。これにより、蛍光体で光の損失が発生することがないので、蛍光体を用いる場合に比べて、半導体レーザ素子２１から出射する光の利用効率を向上させることが可能である。このため、半導体レーザ素子２１の消費電力を低減することが可能であるので、半導体レーザ素子２１で発生する熱を低減することが可能である。これにより、半導体レーザ装置１２０に大きな放熱部材を別途取り付ける必要がないので、駆動部分（半導体レーザ装置１２０および支持部１３２の周辺）が大型化するのを抑制することが可能である。その結果、半導体レーザ装置１２０を、容易に高速で走査させることが可能である。   In the second embodiment, the semiconductor laser element 21 is composed of a plurality of types of semiconductor laser elements that do not include a light conversion member such as a phosphor, as in the first embodiment. Thereby, no loss of light occurs in the phosphor, so that it is possible to improve the utilization efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element 21 as compared with the case where the phosphor is used. For this reason, since it is possible to reduce the power consumption of the semiconductor laser element 21, it is possible to reduce the heat generated in the semiconductor laser element 21. Thereby, it is not necessary to separately attach a large heat radiating member to the semiconductor laser device 120, so that it is possible to suppress an increase in the size of the drive portion (around the semiconductor laser device 120 and the support portion 132). As a result, the semiconductor laser device 120 can be easily scanned at high speed.

なお、第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。   The remaining structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

第２実施形態では、上記のように、半導体レーザ装置１２０（半導体レーザ素子２１）を、照射ユニット１３０に一体的に設けることによって、ミラー３１および３２などを別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。   In the second embodiment, as described above, by providing the semiconductor laser device 120 (semiconductor laser element 21) integrally with the irradiation unit 130, it is not necessary to separately provide the mirrors 31 and 32 and the like. The increase can be suppressed.

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。   The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

（第３実施形態）
この第３実施形態では、図３１〜図３３を参照して、上記第１および第２実施形態とは異なり、前照灯２１０に赤外光受光部２１１が設けられている場合について説明する。 (Third embodiment)
In the third embodiment, a case where the infrared light receiving unit 211 is provided in the headlamp 210 will be described with reference to FIGS. 31 to 33, unlike the first and second embodiments.

本発明の第３実施形態による前照灯２１０には、図３１に示すように、制御部２４１に接続された赤外光受光部２１１と、照射ユニット２３０とが設けられている。   As shown in FIG. 31, the headlamp 210 according to the third embodiment of the present invention is provided with an infrared light receiving unit 211 connected to a control unit 241 and an irradiation unit 230.

また、第３実施形態では、図３２に示すように、半導体レーザ装置２２０は、赤色半導体レーザ素子２１ａと、青色半導体レーザ素子２１ｂと、緑色半導体レーザ素子２１ｃと、近赤外光を出射する近赤外半導体レーザ素子２２１とを含んでいる。この近赤外半導体レーザ素子２２１から出射される近赤外光も、赤色光、青色光および緑色光と同様に、所定の領域を走査する。なお、近赤外半導体レーザ素子２２１は、本発明の「近赤外光出射部」の一例である。   In the third embodiment, as shown in FIG. 32, the semiconductor laser device 220 includes a red semiconductor laser element 21a, a blue semiconductor laser element 21b, a green semiconductor laser element 21c, and a near-infrared light that emits near-infrared light. And an infrared semiconductor laser element 221. The near-infrared light emitted from the near-infrared semiconductor laser element 221 also scans a predetermined area in the same manner as red light, blue light, and green light. The near infrared semiconductor laser element 221 is an example of the “near infrared light emitting portion” in the present invention.

赤外光受光部２１１は、例えばフォトダイオードにより形成されており、近赤外半導体レーザ素子２２１から出射し対象物で反射された近赤外光を受光するとともに、検知信号を制御部２４１に出力する機能を有する。   The infrared light receiving unit 211 is formed of, for example, a photodiode, receives near infrared light emitted from the near infrared semiconductor laser element 221 and reflected by an object, and outputs a detection signal to the control unit 241. It has the function to do.

制御部２４１は、赤外光受光部２１１からの検知信号に基づいて、人、先行車、対向車および障害物などの位置を検出するように構成されている。   The control unit 241 is configured to detect positions of a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, an obstacle, and the like based on a detection signal from the infrared light receiving unit 211.

対象物が人、先行車、対向車または障害物のいずれであるかの判断は、様々な方法が考えられるが、その一例を簡単に説明する。   Various methods can be used to determine whether the object is a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, or an obstacle. An example will be briefly described.

制御部２４１を、赤外光受光部２１１からの検知信号に基づいて、画像データを作成するように構成する。また、メモリ４２には、人、先行車、対向車および障害物の各々数種類の画像データを予め記憶させておく。そして、作成した画像データと、予め記憶させておいた画像データとを比較することにより、対象物が、人、先行車、対向車または障害物のいずれであるかを判断するように、制御部２４１を構成する。   The control unit 241 is configured to create image data based on the detection signal from the infrared light receiving unit 211. In addition, the memory 42 stores several types of image data of a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, and an obstacle in advance. Then, the control unit is configured to determine whether the object is a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, or an obstacle by comparing the created image data with the image data stored in advance. 241 is configured.

この場合、対象物の移動速度なども考慮して判断するように、制御部２４１を構成してもよい。例えば、前方に自車と同程度の速度で同じ方向（前方）に移動する対象物が存在する場合、その対象物を先行車と判断するように、制御部２４１を構成してもよい。   In this case, the control unit 241 may be configured to make a determination in consideration of the moving speed of the object. For example, if there is an object moving in the same direction (forward) at the same speed as the own vehicle ahead, the control unit 241 may be configured to determine that the object is a preceding vehicle.

また、対象物の大きさを考慮して判断するように、制御部２４１を構成してもよい。例えば、対象物が数ｃｍ程度の大きさである場合、人、先行車、対向車または障害物ではないと判断するように、制御部２４１を構成してもよい。   Moreover, you may comprise the control part 241 so that it may determine in consideration of the magnitude | size of a target object. For example, when the object is about several centimeters in size, the control unit 241 may be configured to determine that the object is not a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, or an obstacle.

また、車道中央線Ｍ１（図３３参照）や車道外側線Ｍ２（図３３参照）を認識し、車道中央線Ｍ１や車道外側線Ｍ２も考慮して判断するように、制御部２４１を構成してもよい。例えば、車道中央線Ｍ１や車道外側線Ｍ２の内側に位置する対象物は全て障害物であると判断するように、制御部２４１を構成してもよい。そして、車道中央線Ｍ１や車道外側線Ｍ２の内側に位置する障害物は自車の走行に対する危険物であると判断するように、制御部２４１を構成してもよい。   In addition, the control unit 241 is configured to recognize the road center line M1 (see FIG. 33) and the road outer line M2 (see FIG. 33) and make a determination in consideration of the road center line M1 and the road outer line M2. Also good. For example, the control unit 241 may be configured to determine that all objects located inside the roadway center line M1 and the roadway outer line M2 are obstacles. Then, the control unit 241 may be configured to determine that an obstacle located inside the road center line M1 or the road outer line M2 is a dangerous object for traveling of the host vehicle.

また、対象物が車道中央線Ｍ１や車道外側線Ｍ２から数ｍ以上外側に位置する場合、人、先行車、対向車および障害物ではないと判断するように、制御部２４１を構成してもよい。また、車道中央線Ｍ１や車道外側線Ｍ２の外側であっても、車道中央線Ｍ１や車道外側線Ｍ２から数ｍ以内の範囲に位置する人については、危険物と判断するように、制御部２４１を構成してもよい。   Further, the control unit 241 may be configured to determine that the object is not a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, or an obstacle when the object is located several meters or more outside the roadway center line M1 or the roadway outer line M2. Good. In addition, the control unit may determine that a person located within a few meters from the roadway center line M1 or the roadway outer line M2 is a dangerous object even outside the roadway center line M1 or the roadway outer line M2. 241 may be configured.

次に、第３実施形態による制御部２４１の配光パターンの決定方法について説明する。   Next, a method for determining a light distribution pattern of the control unit 241 according to the third embodiment will be described.

まず、上記第１実施形態と同様の方法で、制御部２４１により、自動車１の走行状態に応じた配光パターンがメモリ４２から読み出される。   First, the light distribution pattern corresponding to the traveling state of the automobile 1 is read from the memory 42 by the control unit 241 in the same manner as in the first embodiment.

また、制御部２４１により、赤外光受光部２１１からの検知信号に基づいて、人、先行車、対向車および障害物の位置が検出される。そして、制御部２４１により、読み出された配光パターンを基本にして、人、先行車、対向車および障害物が存在する領域を減光または増光するように、配光パターンが決定される。   In addition, the position of the person, the preceding vehicle, the oncoming vehicle, and the obstacle is detected by the control unit 241 based on the detection signal from the infrared light receiving unit 211. Then, based on the read light distribution pattern, the control unit 241 determines the light distribution pattern so that the area where the person, the preceding vehicle, the oncoming vehicle, and the obstacle are present is dimmed or increased.

この決定された配光パターンは、例えば図３３に示すように、歩行者２５０（危険物）が存在する領域を増光するようになっている。ただし、歩行者２５０の眼以外の部分（例えば首から下の部分）を照射し、眼の存在する領域は照射しない（消灯する）ようになっている。これにより、歩行者２５０に与えるグレア光を抑制することが可能である。なお、歩行者２５０が後ろ向きである場合、歩行者２５０全体を照射するように、配光パターンを決定してもよい。   For example, as shown in FIG. 33, the determined light distribution pattern is to brighten the region where the pedestrian 250 (dangerous object) is present. However, a portion other than the eyes of the pedestrian 250 (for example, a portion below the neck) is irradiated, and a region where the eyes are present is not irradiated (turns off). Thereby, the glare light given to the pedestrian 250 can be suppressed. When the pedestrian 250 is facing backward, the light distribution pattern may be determined so that the entire pedestrian 250 is irradiated.

また、決定された配光パターンは、対向車２５１の存在する領域を減光するようになっている。また、対向車２５１の運転者（人）が存在する部分以外の部分（例えばフロントガラスよりも下の部分）を照射するようになっている。これにより、対向車２５１の運転者（人）に与えるグレア光を抑制することが可能である。   The determined light distribution pattern is designed to dimm the area where the oncoming vehicle 251 exists. Further, a portion other than the portion where the driver (person) of the oncoming vehicle 251 exists (for example, a portion below the windshield) is irradiated. Thereby, the glare light given to the driver (person) of the oncoming vehicle 251 can be suppressed.

また、決定された配光パターンは、障害物２５２（危険物）が存在する領域を増光するようになっている。これにより、自車の運転者の危険物に対する視認性を向上させることが可能であるので、安全性をより向上させることが可能である。   In addition, the determined light distribution pattern is configured to brighten a region where the obstacle 252 (dangerous object) exists. As a result, it is possible to improve the visibility of the driver of the own vehicle with respect to dangerous objects, and thus it is possible to further improve the safety.

また、決定された配光パターンは、図示していないが、先行車の下部を照射するようになっているとともに、先行車の運転者（人）が存在する領域を減光または消灯するようになっている。これにより、先行車の運転者（人）に与えるグレア光を抑制することが可能である。   Further, although the determined light distribution pattern is not shown, the lower part of the preceding vehicle is irradiated, and the area where the driver (person) of the preceding vehicle exists is dimmed or turned off. It has become. Thereby, it is possible to suppress the glare light given to the driver (person) of the preceding vehicle.

また、赤外光受光部２１１を用いて地形を検出するようにしてもよい。そして、制御部２４１により、検出した道路勾配（地形）に適応するように、配光パターンを決定してもよい。   Further, the topography may be detected using the infrared light receiving unit 211. Then, the light distribution pattern may be determined by the control unit 241 so as to adapt to the detected road gradient (terrain).

第３実施形態のその他の構造および動作は、上記第１および第２実施形態と同様である。   Other structures and operations of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments.

第３実施形態では、上記のように、赤外光受光部２１１を設けるとともに、制御部２４１を、赤外光受光部２１１からの検知信号に基づいて配光パターンを決定するように構成することによって、自動車１の走行方向周辺のその時の状況に適した配光パターンに変更することができる。これにより、例えば、自車の運転者の視認性を向上させたり、人に与えるグレア光を抑制することができる。   In the third embodiment, as described above, the infrared light receiving unit 211 is provided, and the control unit 241 is configured to determine the light distribution pattern based on the detection signal from the infrared light receiving unit 211. Thus, the light distribution pattern suitable for the current situation around the traveling direction of the automobile 1 can be changed. Thereby, the visibility of the driver | operator of the own vehicle can be improved by this, for example, and the glare light given to a person can be suppressed.

第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。   Other effects of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments.

（第４実施形態）
この第４実施形態では、図３４および図３５を参照して、上記第１〜第３実施形態とは異なり、複数の半導体レーザ素子２１をそれぞれ別のステム３２２に搭載した場合について説明する。 (Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a case where a plurality of semiconductor laser elements 21 are mounted on different stems 322 will be described with reference to FIGS. 34 and 35, unlike the first to third embodiments.

本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置３２０は、図３４に示すように、赤色光を出射する赤色半導体レーザ装置３２１ａと、青色光を出射する青色半導体レーザ装置３２１ｂと、緑色光を出射する緑色半導体レーザ装置３２１ｃとを含んでいる。   As shown in FIG. 34, a semiconductor laser device 320 according to the fourth embodiment of the present invention emits red light, a red semiconductor laser device 321a that emits red light, a blue semiconductor laser device 321b that emits blue light, and green light. And a green semiconductor laser device 321c.

図３５に示すように、赤色半導体レーザ装置３２１ａ、青色半導体レーザ装置３２１ｂおよび緑色半導体レーザ装置３２１ｃには、それぞれ、赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃが設けられている。   As shown in FIG. 35, the red semiconductor laser device 321a, the blue semiconductor laser device 321b, and the green semiconductor laser device 321c are provided with a red semiconductor laser element 21a, a blue semiconductor laser element 21b, and a green semiconductor laser element 21c, respectively. Yes.

また、赤色半導体レーザ装置３２１ａは、３つの端子３２２ａと素子搭載部３２２ｂとを有するとともに赤色半導体レーザ素子２１ａが取り付けられたステム３２２と、ステム３２２に取り付けられたキャップ３２３と、キャップ３２３に取り付けられたレンズ３２４ａとを含んでいる。また、キャップ３２３の内部には、乾燥空気（またはＮ2ガス）が封入されている。 The red semiconductor laser device 321a has three terminals 322a and an element mounting portion 322b, a stem 322 to which the red semiconductor laser element 21a is attached, a cap 323 attached to the stem 322, and a cap 323. Lens 324a. Also, dry air (or N 2 gas) is sealed inside the cap 323.

また、青色半導体レーザ装置３２１ｂは、青色半導体レーザ素子２１ｂが取り付けられたステム３２２と、キャップ３２３と、レンズ３２４ｂとを含んでいる。   The blue semiconductor laser device 321b includes a stem 322 to which the blue semiconductor laser element 21b is attached, a cap 323, and a lens 324b.

また、緑色半導体レーザ装置３２１ｃは、緑色半導体レーザ素子２１ｃが取り付けられたステム３２２と、キャップ３２３と、レンズ３２４ｃとを含んでいる。   The green semiconductor laser device 321c includes a stem 322 to which the green semiconductor laser element 21c is attached, a cap 323, and a lens 324c.

また、第４実施形態では、レンズ３２４ａ、３２４ｂおよび３２４ｃは、曲面（光出射面）が互いに少しだけ異なる曲率を有するように形成されている。例えば、同じ曲率を有するレンズを用いた場合、透過する光の波長の違いに起因してレンズの屈折率が異なるので、出射する光の広がり角が多少異なる。このため、第４実施形態では、赤色半導体レーザ装置３２１ａ、青色半導体レーザ装置３２１ｂおよび緑色半導体レーザ装置３２１ｃから出射する光の広がり角が略等しくなるように、透過する光の波長に応じて、レンズ３２４ａ、３２４ｂおよび３２４ｃの曲面の曲率が設定されている。   In the fourth embodiment, the lenses 324a, 324b, and 324c are formed so that curved surfaces (light exit surfaces) have slightly different curvatures. For example, when lenses having the same curvature are used, the refractive angles of the lenses are different due to the difference in the wavelength of transmitted light, so that the spread angle of the emitted light is slightly different. For this reason, in the fourth embodiment, the lenses according to the wavelength of the transmitted light so that the spread angles of the light emitted from the red semiconductor laser device 321a, the blue semiconductor laser device 321b, and the green semiconductor laser device 321c are substantially equal. Curvatures of curved surfaces 324a, 324b and 324c are set.

なお、青色半導体レーザ装置３２１ｂおよび緑色半導体レーザ装置３２１ｃのその他の構造は、赤色半導体レーザ装置３２１ａと同様である。   The other structures of the blue semiconductor laser device 321b and the green semiconductor laser device 321c are the same as those of the red semiconductor laser device 321a.

そして、図３４に示すように、赤色半導体レーザ装置３２１ａ、青色半導体レーザ装置３２１ｂおよび緑色半導体レーザ装置３２１ｃが放熱部材３２５に取り付けられることにより、半導体レーザ装置３２０を構成している。   As shown in FIG. 34, the red semiconductor laser device 321a, the blue semiconductor laser device 321b, and the green semiconductor laser device 321c are attached to the heat radiating member 325, thereby forming the semiconductor laser device 320.

第４実施形態のその他の構造は、上記第１〜第３実施形態と同様である。   Other structures of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments.

第４実施形態では、上記のように、複数種類の半導体レーザ素子２１（赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃ）毎にレンズ３２４ａ、３２４ｂおよび３２４ｃを設けることによって、半導体レーザ素子２１から出射される光の波長に応じて、レンズ３２４ａ、３２４ｂおよび３２４ｃの曲面（光出射面）の曲率を設定することができる。これにより、色収差が発生するのを抑制することができるので、自車の運転者の視認性が低下するのを抑制することができる。   In the fourth embodiment, as described above, by providing the lenses 324a, 324b, and 324c for each of a plurality of types of semiconductor laser elements 21 (red semiconductor laser element 21a, blue semiconductor laser element 21b, and green semiconductor laser element 21c), The curvature of the curved surfaces (light emitting surfaces) of the lenses 324a, 324b, and 324c can be set according to the wavelength of the light emitted from the semiconductor laser element 21. Thereby, since it can suppress that chromatic aberration generate | occur | produces, it can suppress that the visibility of the driver | operator of the own vehicle falls.

第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。   Other effects of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

例えば、上記実施形態では、本発明の前照灯を、電気自動車に用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、本発明の前照灯を、電気自動車以外の自動車に用いてもよい。また、本発明の前照灯を、飛行機、船舶、潜水艦、ロケット、探査機、ロボット、バイクまたは自転車や、その他の移動体に用いてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the example in which the headlamp of the present invention is used for an electric vehicle has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the headlamp of the present invention is used for a vehicle other than an electric vehicle. Also good. Moreover, you may use the headlamp of this invention for an airplane, a ship, a submarine, a rocket, a spacecraft, a robot, a motorcycle or a bicycle, and another moving body.

また、上記実施形態では、半導体発光素子として、半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、ＬＥＤなどの半導体レーザ素子以外の半導体発光素子を用いてもよい。なお、半導体発光素子として、半導体レーザ素子を用いれば、照射ユニットから出射する光の広がり角を容易に十分に小さくすることができるので、半導体レーザ素子を用いることが好ましい。   In the above embodiment, an example in which a semiconductor laser element is used as the semiconductor light emitting element has been described. However, the present invention is not limited to this, and a semiconductor light emitting element other than a semiconductor laser element such as an LED may be used. Note that if a semiconductor laser element is used as the semiconductor light emitting element, the spread angle of the light emitted from the irradiation unit can be easily reduced sufficiently, so that the semiconductor laser element is preferably used.

また、上記実施形態では、白色光を出射するために、赤色半導体レーザ素子、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、白色光を出射するために、例えば、赤色半導体レーザ素子（赤色半導体発光素子）および青緑色半導体レーザ素子（青緑色半導体発光素子）を設けてもよい。なお、赤色光と青緑色光とは、補色関係にある。また、青緑半導体レーザ素子とは、例えば、約４９５ｎｍ（約４９０ｎｍ〜約５１５ｎｍ）付近に中心波長を有する青緑色の光を出射する半導体レーザ素子（青緑色半導体発光素子）である。   In the above embodiment, an example in which a red semiconductor laser element, a blue semiconductor laser element, and a green semiconductor laser element are provided to emit white light has been described. However, the present invention is not limited to this, and emits white light. For this purpose, for example, a red semiconductor laser element (red semiconductor light emitting element) and a blue green semiconductor laser element (blue green semiconductor light emitting element) may be provided. Note that red light and blue-green light have a complementary color relationship. The blue-green semiconductor laser element is, for example, a semiconductor laser element (blue-green semiconductor light-emitting element) that emits blue-green light having a center wavelength in the vicinity of about 495 nm (about 490 nm to about 515 nm).

また、上記実施形態では、白色光を出射するように、半導体レーザ装置を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、白色光以外の可視光を出射するように、半導体レーザ装置を構成してもよい。この場合、１種類の半導体レーザ素子を用いてもよいし、互いに異なる中心波長の光を出射する複数種類の半導体レーザ素子を用いてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the example which comprised the semiconductor laser apparatus so that white light was radiate | emitted was shown, this invention is not restricted to this, Semiconductor laser apparatus so that visible light other than white light may be radiate | emitted. May be configured. In this case, one type of semiconductor laser element may be used, or a plurality of types of semiconductor laser elements that emit light having different center wavelengths may be used.

また、上記実施形態では、照射ユニットを自動車の左右の前端部に１つずつ設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、照射ユニットを１つだけ設けてもよい。この場合、照射ユニットを、例えばルームミラー周辺に配置してもよい。本発明の照射ユニットは、従来の前照灯に比べて十分に小型化することが可能であるので、どのような位置にも配置することが可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the irradiation unit one each in the front end part of the left and right of a motor vehicle was shown, this invention is not restricted to this, You may provide only one irradiation unit. In this case, the irradiation unit may be arranged around the room mirror, for example. Since the irradiation unit of the present invention can be sufficiently downsized as compared with the conventional headlamp, it can be arranged at any position.

また、上記実施形態では、半導体レーザ装置に蛍光体などの光変換部材を設けない例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図３６に示した本発明の第１変形例のように、半導体レーザ装置４２０に蛍光体などの光変換部材４２２を設けてもよい。具体的には、半導体レーザ装置４２０を、端子４２１ａと素子搭載部４２１ｂとを有するステム４２１と、ステム４２１の素子搭載部４２１ｂに取り付けられた半導体レーザ素子２１と、半導体レーザ素子２１からの光の少なくとも一部の波長を変換する蛍光体などの光変換部材４２２と、光を所定の広がり角で出射させるためのレンズ４２３とによって構成してもよい。この場合、例えば、半導体レーザ素子２１を、約４０５ｎｍ付近に中心波長を有する青紫色光のレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子により構成してもよい。また、光変換部材を、図３７に示すように、青紫色光を吸収し赤色光、青色光および緑色光に変換して出射するいくつかの種類の蛍光体により構成してもよい。このように構成すれば、１つの半導体レーザ素子２１により、白色光を得ることができる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which does not provide light conversion members, such as fluorescent substance, in a semiconductor laser apparatus, this invention is not limited to this, For example, the 1st modification of this invention shown in FIG. As described above, the semiconductor laser device 420 may be provided with a light conversion member 422 such as a phosphor. Specifically, the semiconductor laser device 420 includes a stem 421 having a terminal 421a and an element mounting portion 421b, a semiconductor laser element 21 attached to the element mounting portion 421b of the stem 421, and light from the semiconductor laser element 21. You may comprise by the light conversion member 422, such as a fluorescent substance which converts at least one part wavelength, and the lens 423 for radiate | emitting light with a predetermined spreading angle. In this case, for example, the semiconductor laser element 21 may be constituted by a blue-violet semiconductor laser element that emits blue-violet laser light having a center wavelength in the vicinity of about 405 nm. In addition, as shown in FIG. 37, the light conversion member may be composed of several types of phosphors that absorb blue-violet light, convert it into red light, blue light, and green light and emit it. If constituted in this way, white light can be obtained by one semiconductor laser element 21.

また、青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、青色光の一部を黄色光に変換する蛍光体などの光変換部材とを用いてもよいし、青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、青色光の一部を緑色光に変換する蛍光体と、青色光の一部を赤色光に変換する蛍光体とを用いてもよい。この場合にも、１つの半導体レーザ素子２１により、白色光（擬似白色光）を得ることができる。   Also, a blue semiconductor laser element that emits blue light and a light conversion member such as a phosphor that converts part of the blue light into yellow light, a blue semiconductor laser element that emits blue light, and You may use the fluorescent substance which converts a part of blue light into green light, and the fluorescent substance which converts a part of blue light into red light. Also in this case, white light (pseudo white light) can be obtained by one semiconductor laser element 21.

このように蛍光体を用いれば、半導体レーザ素子２１から出射した光のコヒーレンス性を低下させることができるので、人の眼に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。   If the phosphor is used in this manner, the coherence of the light emitted from the semiconductor laser element 21 can be reduced, and thus adverse effects on human eyes can be suppressed.

なお、蛍光体を用いた場合であっても、半導体レーザ装置４２０から出射する光の広がり角を１度程度にすることによって、所望の配光パターンを得ることができる。ただし、蛍光体を用いない場合に比べると、配光パターンの解像度は低下する。   Even when a phosphor is used, a desired light distribution pattern can be obtained by setting the spread angle of light emitted from the semiconductor laser device 420 to about 1 degree. However, the resolution of the light distribution pattern is reduced as compared with the case where no phosphor is used.

また、光の波長を変換する光変換部材として、蛍光体以外の光変換部材を用いてもよい。この場合、変換前の光の波長よりも長い波長の光に変換する光変換部材を用いてもよいし、変換前の光の波長よりも短い波長の光に変換する光変換部材を用いてもよい。なお、変換前の光の波長よりも短い波長の光に変換する光変換部材を用いる場合、例えば、ＫＴＰ（チタン酸リン酸カリウム）結晶、希土類酸化物または希土類ハロゲン化物などの光変換部材を用いて、赤外光を可視光に変換してもよい。   Moreover, you may use light conversion members other than fluorescent substance as a light conversion member which converts the wavelength of light. In this case, a light conversion member that converts light having a wavelength longer than that of light before conversion may be used, or a light conversion member that converts light having a wavelength shorter than that of light before conversion may be used. Good. When using a light conversion member that converts light having a wavelength shorter than that of light before conversion, for example, a light conversion member such as KTP (potassium titanate phosphate) crystal, rare earth oxide, or rare earth halide is used. Infrared light may be converted into visible light.

また、上記実施形態のように、半導体レーザ装置に、複数種類の半導体レーザ素子を設ける場合、図３８および図３９に示した本発明の第２変形例のように、半導体レーザ装置５２０に、モニタ用のフォトダイオード５２１を設けてもよい。具体的には、半導体レーザ装置５２０に、赤色半導体レーザ素子２１ａ、青色半導体レーザ素子２１ｂおよび緑色半導体レーザ素子２１ｃのそれぞれの光出力をモニタするフォトダイオード５２１ａ、５２１ｂおよび５２１ｃを設ける。半導体レーザ素子２１は、主として主面（図３９の半導体レーザ素子２１の上面）から光を出射する一方、裏面（図３９の半導体レーザ素子２１の下面）からも光を出射するように構成されている。そして、フォトダイオード５２１を、半導体レーザ素子２１の裏面から出射した光を受光するように構成する。このように構成すれば、経年変化などにより、いずれかの半導体レーザ素子２１の出力が低下した場合に、フォトダイオード５２１により出力の低下を検出することができる。そして、この検出結果を制御部にフィードバックすることにより、３種類の半導体レーザ素子２１ａ、２１ｂおよび２１ｃから出射される光の出力を調節することができるので、半導体レーザ装置５２０から出射される光を容易に白色に保つことができる。すなわち、半導体レーザ装置５２０から出射される光の色を制御することができる。   Further, when a plurality of types of semiconductor laser elements are provided in the semiconductor laser device as in the above embodiment, the monitor is provided in the semiconductor laser device 520 as in the second modification example of the present invention shown in FIGS. A photodiode 521 may be provided. Specifically, the semiconductor laser device 520 is provided with photodiodes 521a, 521b, and 521c that monitor the light outputs of the red semiconductor laser element 21a, the blue semiconductor laser element 21b, and the green semiconductor laser element 21c, respectively. The semiconductor laser device 21 is configured to emit light mainly from the main surface (the upper surface of the semiconductor laser device 21 in FIG. 39) and also emit light from the back surface (the lower surface of the semiconductor laser device 21 in FIG. 39). Yes. The photodiode 521 is configured to receive light emitted from the back surface of the semiconductor laser element 21. With this configuration, when the output of any one of the semiconductor laser elements 21 decreases due to aging or the like, the photodiode 521 can detect the decrease in output. Then, by feeding back the detection result to the control unit, the output of the light emitted from the three types of semiconductor laser elements 21a, 21b and 21c can be adjusted, so that the light emitted from the semiconductor laser device 520 can be adjusted. It can easily be kept white. That is, the color of light emitted from the semiconductor laser device 520 can be controlled.

また、上記第１実施形態では、半導体レーザ装置から出射した光がミラーに直接照射されるように構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図４０に示した本発明の第３変形例のように、半導体レーザ装置６２０とミラー３１との間に、光を導光するための光ファイバなどの導光部材６２１を設けてもよい。このように構成すれば、半導体レーザ装置６２０を所望の位置に配置することができる。光ファイバは可撓性を有するので、半導体レーザ装置６２０やミラー３１の設置箇所の自由度を大幅に向上させることができる。そのため、例えば、半導体レーザ装置６２０を既存の放熱部材（図示せず）に取り付けることもできる。この場合、新たに放熱部材を設けることなく、半導体レーザ装置６２０の放熱性を向上させることができる。また、導光部材６２１を設けることによって、半導体レーザ装置６２０からミラー３１まで、半導体レーザ装置６２０から出射される光が外部に漏れるのを抑制することができる。さらに、光ファイバを用いれば導光中の光損失を極めて少なくできるので、半導体レーザ装置６２０からミラー３１に至るまでの距離が遠くても、半導体レーザ装置６２０から出射された光を、効率良くミラー３１に導くことができる。   In the first embodiment, the example in which the light emitted from the semiconductor laser device is directly irradiated onto the mirror has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention shown in FIG. As in the third modification, a light guide member 621 such as an optical fiber for guiding light may be provided between the semiconductor laser device 620 and the mirror 31. If comprised in this way, the semiconductor laser apparatus 620 can be arrange | positioned in a desired position. Since the optical fiber has flexibility, the degree of freedom of the installation location of the semiconductor laser device 620 and the mirror 31 can be greatly improved. Therefore, for example, the semiconductor laser device 620 can be attached to an existing heat radiating member (not shown). In this case, the heat radiation property of the semiconductor laser device 620 can be improved without providing a new heat radiation member. In addition, by providing the light guide member 621, it is possible to suppress leakage of light emitted from the semiconductor laser device 620 from the semiconductor laser device 620 to the mirror 31. Furthermore, since the optical loss can be extremely reduced when the optical fiber is used, the light emitted from the semiconductor laser device 620 can be efficiently mirrored even if the distance from the semiconductor laser device 620 to the mirror 31 is long. 31.

また、上記第３実施形態では、近赤外半導体レーザ素子を照射ユニットに設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、近赤外半導体レーザ素子を、照射ユニットとは別に設けてもよい。この場合、照射ユニットが走査する領域（仮想スクリーンの領域）の外側の領域まで、近赤外光を照射するように構成してもよい。また、近赤外光を走査するための照射ユニットを別途設けてもよい。   In the third embodiment, the example in which the near-infrared semiconductor laser element is provided in the irradiation unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the near-infrared semiconductor laser element is provided separately from the irradiation unit. Also good. In this case, you may comprise so that near infrared light may be irradiated to the area | region outside the area | region (area | region of a virtual screen) which an irradiation unit scans. Moreover, you may provide the irradiation unit for scanning near infrared light separately.

また、半導体レーザ素子を用いず、近赤外ＬＥＤや、その他の近赤外光源を用いてもよい。また、近赤外光が拡散されて出射するように、拡散粒子が含有された拡散部材や、拡散機能を有するレンズなどを設けてもよい。この場合、容易に、照射ユニットが走査する領域（仮想スクリーンの領域）の外側の領域まで、近赤外光を照射することができる。   Moreover, you may use near-infrared LED and another near-infrared light source, without using a semiconductor laser element. In addition, a diffusing member containing diffusing particles, a lens having a diffusing function, or the like may be provided so that near infrared light is diffused and emitted. In this case, it is possible to easily irradiate near infrared light to a region outside the region (virtual screen region) scanned by the irradiation unit.

また、上記第３実施形態では、人の眼、先行車および対向車の存在する領域を消灯または減光するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、人の眼、先行車および対向車の存在する領域を消灯または減光しないように構成してもよい。   Further, in the third embodiment, the example in which the human eye, the area where the preceding vehicle and the oncoming vehicle exist are configured to be extinguished or dimmed is shown, but the present invention is not limited thereto, and the human eye, You may comprise so that the area | region where a preceding vehicle and an oncoming vehicle exist may not be light-extinguished or dimmed.

また、上記第３実施形態では、危険物（歩行者および障害物）の存在する領域を増光するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、危険物の存在する領域を増光しないように構成してもよい。また、危険物の存在する領域が点滅して見えるように構成してもよい。このように構成しても、運転者が危険物に気付きやすくすることができる。具体的には、危険物の存在しない領域は、例えば１ｓｅｃ当たりに約３０回点滅させ、かつ、１回当たりの点灯（照射）時間を約４９μｓｅｃにする。その一方、危険物の存在する領域は、例えば１ｓｅｃ当たりに２回点滅させ、かつ、１回当たりの点灯（照射）時間を約４９μｓｅｃにする。これにより、危険物の存在しない領域は、常時照明されているように見える一方、危険物の存在する領域は、１／２ｓｅｃの周期で点滅して見える。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although shown about the example comprised so that a dangerous substance (pedestrian and an obstacle) area might be brightened, this invention is not limited to this, The area | region where a dangerous substance exists is shown. You may comprise so that it may not brighten. Moreover, you may comprise so that the area | region where a dangerous substance exists may blink. Even if comprised in this way, a driver | operator can make it easy to notice a dangerous material. Specifically, the area where no dangerous substance exists is blinked about 30 times per second, for example, and the lighting (irradiation) time per time is about 49 μsec. On the other hand, the area where the dangerous substance exists is blinked twice per second, for example, and the lighting (irradiation) time per time is set to about 49 μsec. As a result, the area where no dangerous substance is present appears to be constantly illuminated, while the area where the dangerous substance is present appears to blink at a period of 1/2 sec.

また、危険物の存在する領域を照明する光の色を変えてもよい。具体的には、危険物の存在する領域を、例えば赤色（または赤色の近い色）にする場合、赤色半導体レーザ素子の出力を高くし（または変化させず）、かつ、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の出力を低くする（または０にする）。これにより、危険物の存在する領域のみを赤色光で照明することができ、運転者が危険物に気付きやすくすることができる。この場合、上記のように、危険物の存在する領域が点滅して見えるようにしてもよい。なお、波長の短い光ほど人の眼に悪影響を及ぼしやすい。このため、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の出力を低くし（または０にし）、人などの危険物が存在する領域を赤色光（または赤色に近い色の光）で照明することにより、人の眼に悪影響を及ぼすのをより抑制することができる。   Further, the color of the light that illuminates the area where the dangerous substance is present may be changed. Specifically, when the area where the dangerous substance exists is, for example, red (or a color close to red), the output of the red semiconductor laser element is increased (or not changed), and the blue semiconductor laser element and green The output of the semiconductor laser element is lowered (or set to 0). Thereby, only the area | region where a dangerous material exists can be illuminated with red light, and a driver | operator can make it easy to notice a dangerous material. In this case, as described above, the area where the dangerous substance is present may appear to blink. Note that light having a shorter wavelength is more likely to have an adverse effect on human eyes. For this reason, by lowering (or setting the output of the blue semiconductor laser element and the green semiconductor laser element to 0) and illuminating a region where a dangerous substance such as a person exists with red light (or light of a color close to red), It is possible to further suppress adverse effects on human eyes.

また、上記第３実施形態では、赤外光受光部を、近赤外光を受光するように構成する例について示したが、本発明はこれに限らず、赤外光受光部を、遠赤外光を受光するように構成してもよい。この場合、赤外光を出射するための半導体レーザ素子を設けることなく、人などの発熱体を検知することができる。   In the third embodiment, the example in which the infrared light receiving unit is configured to receive near infrared light has been described. However, the present invention is not limited to this, and the infrared light receiving unit may be a far red. You may comprise so that external light may be received. In this case, a heating element such as a person can be detected without providing a semiconductor laser element for emitting infrared light.

また、上記第３実施形態では、赤外光を用いて、人、先行車、対向車および障害物などを検出する例について示したが、本発明はこれに限らず、赤外光以外の電磁波（可視光、ミリ波など）や、超音波などを用いて検出してもよい。この場合、電磁波や超音波などを送受信する装置を設けてもよい。また、近赤外光、遠赤外光、可視光、ミリ波または超音波などを組み合わせて用いてもよい。   In the third embodiment, an example in which a person, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, an obstacle, and the like are detected using infrared light has been described. However, the present invention is not limited thereto, and electromagnetic waves other than infrared light are used. (Visible light, millimeter wave, etc.) or ultrasonic waves may be used for detection. In this case, a device for transmitting and receiving electromagnetic waves and ultrasonic waves may be provided. Further, near infrared light, far infrared light, visible light, millimeter wave, ultrasonic waves, or the like may be used in combination.

また、上記実施形態では、光を走査する周期を、約１／３０ｓｅｃにした例について示したが、光を走査する周期は、約１／３０ｓｅｃよりも長くしてもよいし、短くしてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the light scanning period is set to about 1/30 sec is shown. However, the light scanning period may be longer or shorter than about 1/30 sec. Good.

また、半導体レーザ素子から出射した光のコヒーレンス性を低下させるために、例えば、レンズの表面付近に光散乱材を混入してもよい。この場合、半導体レーザ素子から出射した光が、人の眼に悪影響を及ぼすのをより抑制することができる。   In order to reduce the coherence of the light emitted from the semiconductor laser element, for example, a light scattering material may be mixed in the vicinity of the surface of the lens. In this case, it is possible to further suppress the light emitted from the semiconductor laser element from adversely affecting the human eye.

また、上記実施形態では、照射ユニットから出射する光により所望の配光パターンを形成するために、照射ユニットから出射する光を走査したが、図４１〜図４４に示した照射ユニット７３０のように構成してもよい。具体的には、図４１〜図４３に示すように、凸状の前面７３１ａを有する取付部材７３１を設け、取付部材７３１の前面７３１ａに、仮想スクリーンの画素数と同じ数の半導体レーザ装置７２０を取り付ける。すなわち、仮想スクリーンの画素毎に対応するように、半導体レーザ装置７２０を設ける。この場合、半導体レーザ装置７２０を常時点灯する必要はない。上記実施形態と同様、例えば、１／３０ｓｅｃを１周期とし、１周期毎に約４９μｓｅｃだけ点灯するように、半導体レーザ装置７２０を制御してもよい。   Moreover, in the said embodiment, in order to form a desired light distribution pattern with the light radiate | emitted from an irradiation unit, although the light radiate | emitted from an irradiation unit was scanned, like the irradiation unit 730 shown in FIGS. It may be configured. Specifically, as shown in FIGS. 41 to 43, an attachment member 731 having a convex front surface 731a is provided, and the same number of semiconductor laser devices 720 as the number of pixels of the virtual screen are provided on the front surface 731a of the attachment member 731. Install. That is, the semiconductor laser device 720 is provided so as to correspond to each pixel of the virtual screen. In this case, the semiconductor laser device 720 need not always be lit. Similar to the above embodiment, for example, the semiconductor laser device 720 may be controlled so that 1/30 sec is one cycle and the light is lit for about 49 μsec per cycle.

また、半導体レーザ装置７２０は、図４４に示した構造であってもよい。具体的には、半導体レーザ装置７２０を、４つの端子７２１ａと素子搭載部７２１ｂとを有するステム７２１と、ステム７２１の素子搭載部７２１ｂに取り付けられた３種類の半導体レーザ素子２１と、ステム７２１上に取り付けられたキャップ７２２と、キャップ７２２に取り付けられたレンズ７２３とによって構成してもよい。なお、図４１に示した照射ユニット７３０では、半導体レーザ装置７２０の各々の出力は小さくてもよい。このため、１種類の半導体レーザ素子２１を、１つの共振器（図示せず）を有する半導体レーザ素子部により形成することもできる。これにより、１つの半導体レーザ装置７２０（ステム７２１）に３種類の半導体レーザ素子２１を容易に配置することができる。   The semiconductor laser device 720 may have the structure shown in FIG. Specifically, the semiconductor laser device 720 includes a stem 721 having four terminals 721a and an element mounting portion 721b, three types of semiconductor laser elements 21 attached to the element mounting portion 721b of the stem 721, and the stem 721. A cap 722 attached to the lens 722 and a lens 723 attached to the cap 722 may be used. In the irradiation unit 730 shown in FIG. 41, each output of the semiconductor laser device 720 may be small. For this reason, one type of semiconductor laser element 21 can be formed by a semiconductor laser element portion having one resonator (not shown). Thereby, three types of semiconductor laser elements 21 can be easily arranged in one semiconductor laser device 720 (stem 721).

１ 自動車（移動体）
１０、２１０ 前照灯
２１ 半導体レーザ素子（半導体発光素子）
２１ａ 赤色半導体レーザ素子（半導体発光素子、半導体レーザ素子）
２１ｂ 青色半導体レーザ素子（半導体発光素子、半導体レーザ素子）
２１ｃ 緑色半導体レーザ素子（半導体発光素子、半導体レーザ素子）
３０、１３０、２３０ 照射ユニット
３１、３２ ミラー（反射部材）
３３、３４ 駆動機構
４０ 出力調節部
４１、２４１ 制御部
２１１ 赤外光受光部
２２１ 近赤外半導体レーザ素子（近赤外光出射部）
２５０ 歩行者（人、危険物）
２５２ 障害物（危険物）
３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ レンズ
θ１ 広がり角 1 Car (mobile)
10, 210 Headlight 21 Semiconductor laser element (semiconductor light emitting element)
21a Red semiconductor laser element (semiconductor light emitting element, semiconductor laser element)
21b Blue semiconductor laser element (semiconductor light emitting element, semiconductor laser element)
21c Green semiconductor laser element (semiconductor light emitting element, semiconductor laser element)
30, 130, 230 Irradiation unit 31, 32 Mirror (reflective member)
33, 34 Drive mechanism 40 Output adjustment unit 41, 241 Control unit 211 Infrared light receiving unit 221 Near infrared semiconductor laser element (near infrared light emitting unit)
250 Pedestrians (people, dangerous goods)
252 Obstacle (dangerous)
324a, 324b, 324c lens θ1 divergence angle

Claims (16)

移動体に用いられる前照灯であって、
半導体発光素子からの光を走査して出射する照射ユニットと、
前記照射ユニットから出射する光により形成される配光パターンを決定する配光パターン決定部と、
前記配光パターン決定部により決定された前記配光パターンに基づいて、前記照射ユニットの走査に連動して前記半導体発光素子の出力を調節する出力調節部とを備えることを特徴とする前照灯。 A headlamp used for a moving object,
An irradiation unit that scans and emits light from the semiconductor light emitting element;
A light distribution pattern determining unit that determines a light distribution pattern formed by light emitted from the irradiation unit;
A headlamp comprising: an output adjusting unit that adjusts an output of the semiconductor light emitting element in conjunction with scanning of the irradiation unit based on the light distribution pattern determined by the light distribution pattern determining unit. . 前記半導体発光素子は、半導体レーザ素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の前照灯。   The headlamp according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element includes a semiconductor laser element. 前記配光パターン決定部は、前記移動体の進行状態に応じて、前記配光パターンを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の前照灯。   The headlamp according to claim 1 or 2, wherein the light distribution pattern determination unit determines the light distribution pattern according to a traveling state of the moving body. 赤外光を受光し検知信号を出力する赤外光受光部をさらに備え、
前記配光パターン決定部は、前記赤外光受光部からの検知信号に基づいて、前記配光パターンを決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の前照灯。 An infrared light receiving unit that receives infrared light and outputs a detection signal;
The headlamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the light distribution pattern determination unit determines the light distribution pattern based on a detection signal from the infrared light receiving unit. . 前記配光パターン決定部は、前記赤外光受光部からの検知信号に基づいて、人が存在する領域を減光または消灯するように、前記配光パターンを決定することを特徴とする請求項４に記載の前照灯。   The light distribution pattern determination unit determines the light distribution pattern based on a detection signal from the infrared light receiving unit so as to reduce or extinguish a region where a person exists. The headlamp according to 4. 前記配光パターン決定部は、前記赤外光受光部からの検知信号に基づいて、前記移動体の進行に対する危険物が存在する領域を増光または点灯するように、前記配光パターンを決定することを特徴とする請求項４または５に記載の前照灯。   The light distribution pattern determining unit determines the light distribution pattern based on a detection signal from the infrared light receiving unit so as to increase or light a region where a dangerous object exists against the progress of the moving body. The headlamp according to claim 4 or 5, wherein 近赤外光を出射する近赤外光出射部をさらに備え、
前記赤外光受光部は、反射された前記近赤外光を受光することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の前照灯。 It further comprises a near infrared light emitting part for emitting near infrared light,
The headlamp according to any one of claims 4 to 6, wherein the infrared light receiving unit receives the reflected near-infrared light. 前記赤外光受光部は、遠赤外光を受光することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の前照灯。   The headlamp according to any one of claims 4 to 7, wherein the infrared light receiving unit receives far infrared light. 前記照射ユニットは、前記配光パターンに基づいて、光を照射する必要がある領域のみを走査することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の前照灯。   The headlamp according to any one of claims 1 to 8, wherein the irradiation unit scans only a region where light needs to be irradiated based on the light distribution pattern. 前記半導体発光素子は、互いに異なる中心波長の光を出射する複数種類の半導体発光素子を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の前照灯。   The headlamp according to any one of claims 1 to 9, wherein the semiconductor light emitting element includes a plurality of types of semiconductor light emitting elements that emit light having different center wavelengths. 前記複数種類の半導体発光素子毎にレンズが設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の前照灯。   The headlamp according to claim 10, wherein a lens is provided for each of the plurality of types of semiconductor light emitting elements. 前記照明ユニットは、前記半導体発光素子からの光を反射する反射部材と、前記反射部材を駆動させる駆動機構とを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前照灯。   11. The headlight according to claim 1, wherein the lighting unit includes a reflecting member that reflects light from the semiconductor light emitting element, and a drive mechanism that drives the reflecting member. light. 前記半導体発光素子は、前記照射ユニットに一体的に設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の前照灯。   The headlamp according to any one of claims 1 to 12, wherein the semiconductor light emitting element is provided integrally with the irradiation unit. 前記照射ユニットから出射される光の広がり角度は、１度以下であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の前照灯。   The headlamp according to any one of claims 1 to 13, wherein a spread angle of light emitted from the irradiation unit is 1 degree or less. 前記移動体は、自動車であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の前照灯。   The headlamp according to claim 1, wherein the moving body is an automobile. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の前照灯を備えることを特徴とする移動体。   A moving body comprising the headlamp according to claim 1.
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