JP2019014434A - 光学ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】状況により適した配光パターンを形成可能な新たな光学ユニットを提供する。【解決手段】光学ユニットは、発光素子を有する光源と、回転リフレクタと、を備える。回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられており、光源は、発光素子の駆動電流の大きさを制御する制御部を更に有する。制御部は、（ａ）発光素子が発する光で照射される照射範囲を含む第１の配光パターンＰ１を形成する場合に、該発光素子の駆動電流の大きさを制御し、（ｂ）照射範囲の最大光度が第１の配光パターンＰ１のときよりも高い第２の配光パターンＰ２を形成する場合に、発光素子の駆動電流の大きさが第１の配光パターンＰ１を形成する場合よりも大きくなるように、かつ、発光素子に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンＰ１を形成する場合よりも短くなるようにする。【選択図】図５

Description

本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに関する。
近年、複数の発光素子をアレイ状あるいはマトリックス状に配置し、各発光素子の点消灯を制御することで様々な配光パターンを形成する車両用灯具が考案されている（特許文献１参照）。この車両用灯具は、一部の発光素子の電流値を増減させて配光パターンを変化させることで、機械的な手段を用いずにスイブル制御を可能としている。
特開２０１６−０１５３３２号公報
ところで、上述の車両用灯具では、個々の発光素子の照射範囲は一定であり、配光パターンを変化させるためには各発光素子へ印加する電流を増減させるしかない。そのため、形成できる配光パターンの種類には限りがある。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、状況により適した配光パターンを形成可能な新たな光学ユニットを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学ユニットは、複数の発光素子を有する光源と、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備える。回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられており、光源は、複数の発光素子のうち第１の発光素子および第２の発光素子の駆動電流の大きさを制御する制御部を更に有する。制御部は、（ａ）第１の発光素子が発する光で照射される第１の照射範囲と第２の発光素子が発する光で照射される第２の照射範囲とが重複する第１の配光パターンを形成する場合に、該第１の発光素子および該第２の発光素子の駆動電流の大きさを制御し、（ｂ）第１の照射範囲と第２の照射範囲とが重複する第２の配光パターンであって、該第１の照射範囲の最大光度が第１の配光パターンのときよりも高い第２の配光パターンを形成する場合に、第２の発光素子の駆動電流の大きさが第１の配光パターンを形成する場合よりも小さくなるように、および／または、第２の発光素子に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンを形成する場合よりも短くなるようにする。
この態様によると、第１の照射範囲の最大光度が異なる複数の配光パターンを形成できる。また、第１の照射範囲の最大光度が第１の配光パターンのときよりも高い第２の配光パターンを形成する場合であっても、第２の発光素子の駆動電流の大きさが第１の配光パターンを形成する場合よりも小さくなるように、および／または、第２の発光素子に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンを形成する場合よりも短くなるようにしているため、第１の配光パターンを形成する場合と第２の配光パターンを形成する場合とを比較して、少なくとも第１の発光素子および第２の発光素子の電力の総和の変化を抑制できる。
制御部は、第２の配光パターンを形成する場合に、第１の発光素子の駆動電流の大きさを第１の配光パターンを形成する場合よりも大きくしてもよい。これにより、第２の配光パターンにおける第１の照射範囲の最大光度を高くできる。
制御部は、第２の配光パターンを形成する場合に、第１の発光素子に駆動電流を流す時間を第１の配光パターンを形成する場合よりも短くしてもよい。これにより、第１の配光パターンを形成する場合と第２の配光パターンを形成する場合とを比較して、第１の発光素子の電力の変化を抑制できる。
第１の発光素子は、第１の照射範囲に第１の配光パターンの最も明るい領域が含まれるように配置されていてもよい。
本発明の別の態様もまた、光学ユニットである。この光学ユニットは、発光素子を有する光源と、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備える。回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられており、光源は、発光素子の駆動電流の大きさを制御する制御部を更に有する。制御部は、（ａ）発光素子が発する光で照射される照射範囲を含む第１の配光パターンを形成する場合に、該発光素子の駆動電流の大きさを制御し、（ｂ）照射範囲の最大光度が第１の配光パターンのときよりも高い第２の配光パターンを形成する場合に、発光素子の駆動電流の大きさが第１の配光パターンを形成する場合よりも大きくなるように、かつ、発光素子に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンを形成する場合よりも短くなるようにする。
この態様によると、照射範囲の最大光度が異なる複数の配光パターンを形成できる。また、最大光度が第１の配光パターンのときよりも高い第２の配光パターンを形成する場合であっても、発光素子に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンを形成する場合よりも短くなるようにしているため、第１の配光パターンを形成する場合と第２の配光パターンを形成する場合とを比較して、発光素子の電力の変化を抑制できる。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、状況により適した配光パターンを形成できる。
車両用前照灯の水平断面図である。 本実施の形態に係る光学ユニットの構成を模式的に示した上面図である。 本実施の形態に係る光学ユニットの側面図である。 ブレードの回転とＬＥＤを点消灯させるタイミングとを説明するための模式図である。 図５（ａ）は、ＬＥＤが点灯した状態でＬＥＤの光源像を、静止中の回転リフレクタで反射させ、前方に投影したパターンＰを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すパターンＰを走査した結果生じる第１の配光パターンＰ１を示す図、図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すパターンＰを走査した結果生じる第２の配光パターンＰ２を示す図である。 図６（ａ）は、第１の配光パターンおよび第２の配光パターンを形成する場合のＬＥＤの順電流Ｉｆの変化を示す図、図６（ｂ）は、第１の配光パターンおよび第２の配光パターンを形成する場合のＬＥＤの順電圧Ｖｆの変化を示す図である。 第２の実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面図である。 第２の実施の形態に係る車両用前照灯の正面図である。 第２の実施の形態に係る光源の上面図である。 光源に搭載された複数のＬＥＤの位置関係を模式的に示した図である。 光源が全点灯した状態で光源像を静止中の回転リフレクタで反射させ、前方に投影したパターンＰ’を示す図である。 第２の実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯により形成された第１の配光パターンを模式的に示した図である。 第２の実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯により形成された第２の配光パターンを模式的に示した図である。
以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
（第１の実施の形態）
本発明の光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。はじめに、第１の実施の形態に係る光学ユニットを搭載可能な車両用前照灯の概略について説明する。
［車両用前照灯］
図１は、車両用前照灯の水平断面図である。図２は、本実施の形態に係る光学ユニットの構成を模式的に示した上面図である。図３は、本実施の形態に係る光学ユニットの側面図である。
図１に示す車両用前照灯１０は、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と左右対称である以外は同じ構造である。そのため、以下では、右側の車両用前照灯１０について詳述し、左側の車両用前照灯については説明を省略する。
図１に示すように、車両用前照灯１０は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ１２を備えている。ランプボディ１２は、その前面開口が透明な前面カバー１４によって覆われて灯室１６が形成されている。灯室１６は、２つのランプユニット１８，２０が車幅方向に並んで配置された状態で収容される空間として機能する。
これらランプユニットのうち外側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す上側に配置されたランプユニット２０は、レンズを備えたランプユニットであり、可変ハイビームを照射するように構成されている。一方、これらランプユニットのうち内側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す下側に配置されたランプユニット１８は、ロービームを照射するように構成されている。
ロービーム用のランプユニット１８は、リフレクタ２２とリフレクタ２２に支持された光源バルブ（白熱バルブ）２４と、不図示のシェードとを有し、リフレクタ２２は図示しない既知の手段、例えば、エイミングスクリューとナットを使用した手段によりランプボディ１２に対して傾動自在に支持されている。
ランプユニット２０は、回転リフレクタ２６と、ＬＥＤ２８と、回転リフレクタ２６の前方に配置された投影レンズとしての凸レンズ３０と、を備えた光学ユニットである。なお、ＬＥＤ２８の代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源として用いることも可能である。特に配光パターンの一部を遮光するための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。凸レンズ３０の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。
回転リフレクタ２６は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ２６は、ＬＥＤ２８から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面を備えている。
回転リフレクタ２６は、反射面として機能する、形状の同じ２枚のブレード２６ａが筒状の回転部２６ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ２６の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸ＡｘとＬＥＤ２８とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Ｒは、回転によって左右方向に走査するＬＥＤ２８の光（照射ビーム）の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。ここで、走査平面とは、例えば、走査光であるＬＥＤ２８の光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。また、本実施の形態に係るランプユニット２０においては、備えているＬＥＤ２８は比較的小さく、ＬＥＤ２８が配置されている位置も回転リフレクタ２６と凸レンズ３０との間であって光軸Ａｘよりずれている。そのため、従来のプロジェクタ方式のランプユニットのように、光源とリフレクタとレンズとが光軸上に一列に配列されている場合と比較して、車両用前照灯１０の奥行き方向（車両前後方向）を短くできる。
また、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの形状は、反射によるＬＥＤ２８の２次光源が凸レンズ３０の焦点付近に形成されるように構成されている。また、ブレード２６ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図３に示すようにＬＥＤ２８の光を用いた走査が可能となる。
次に、回転リフレクタ２６の回転に同期させたＬＥＤ２８の点消灯制御について説明する。図４は、ブレードの回転とＬＥＤを点消灯させるタイミングとを説明するための模式図である。
図４に示すように、回転リフレクタ２６は、軸方向から見て形状の同じ円弧状の２枚のブレード２６ａを有している。各ブレード２６ａの回転角度は、ＬＥＤ２８の光が２つのブレード２６ａの境界を照射する位置を０°（１８０°）と定義した場合に、その位置から回転した角度である。例えば、ＬＥＤ２８が常に点灯している場合は、各ブレード２６ａは、回転角度が０°から１８０°までの範囲で反射鏡として機能し、ＬＥＤ２８の光源像が車両前方で走査されることで、最も広範囲の配光パターンを形成することができる。
あるいは、ＬＥＤ２８が所定のタイミングで点灯、消灯を繰り返す場合もある。例えば、ブレード２６ａの回転角度がα［°］になったときにＬＥＤ２８が点灯し、回転角度がβ［°］になったときにＬＥＤ２８が消灯する。これにより、ブレード２６ａは、回転角度がα［°］からβ［°］までの範囲で反射鏡として機能する。
このように、本実施の形態に係るランプユニット２０は、ＬＥＤ２８の点消灯のタイミングを制御することで、複数の光源を備えていなくても、照射範囲の異なる様々な配光パターンを形成できる。加えて、本願発明者らは、ＬＥＤ２８に印加する電流の大きさも併せて制御することで照射範囲だけでなく最大光度も異なる様々な配光パターンを形成できることに想到した。
図５（ａ）は、ＬＥＤ２８が点灯した状態でＬＥＤの光源像を、静止中の回転リフレクタ２６で反射させ、前方に投影したパターンＰを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すパターンＰを走査した結果生じる第１の配光パターンＰ１を示す図、図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すパターンＰを走査した結果生じる第２の配光パターンＰ２を示す図である。
図６（ａ）は、第１の配光パターンおよび第２の配光パターンを形成する場合のＬＥＤの順電流Ｉｆの変化を示す図、図６（ｂ）は、第１の配光パターンおよび第２の配光パターンを形成する場合のＬＥＤの順電圧Ｖｆの変化を示す図である。
前述のように、本実施の形態に係るランプユニット２０は、ＬＥＤ２８と、ＬＥＤ２８から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタ２６と、を備える。回転リフレクタ２６は、回転しながら反射したＬＥＤ２８の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられている。ＬＥＤ２８は、ＬＥＤの駆動電流の大きさを制御する制御部２９（図４参照）を有する。
制御部２９は、図５（ｂ）に示す第１の配光パターンＰ１を形成する場合、図６（ａ）に示すように、ブレード２６ａの回転位置が１５°のタイミングでＬＥＤ２８に順電流Ｉｆ１を印加する。その際の順電圧はＶｆ１（図６（ｂ）参照）である。また、制御部２９は、ブレード２６ａの回転位置が１６５°のタイミングで印加していた順電流を０とする。このように、制御部２９は、ＬＥＤ２８が発する光で照射される照射範囲を含む第１の配光パターンＰ１を形成する場合に、ＬＥＤ２８の駆動電流の大きさを制御する。
また、制御部２９は、照射範囲の最大光度が第１の配光パターンＰ１のときよりも高い第２の配光パターンＰ２を形成する場合、ブレード２６ａの回転位置が４０°のタイミングでＬＥＤ２８に順電流Ｉｆ２（Ｉｆ２＞Ｉｆ１）を印加する。その際の順電圧はＶｆ２（図６（ｂ）参照）である。また、制御部２９は、ブレード２６ａの回転位置が１４０°のタイミングで印加していた順電流を０とする。このように、制御部２９は、照射範囲の最大光度が第１の配光パターンＰ１のときよりも高い第２の配光パターンＰ２を形成する場合に、ＬＥＤ２８の駆動電流の大きさが第１の配光パターンＰ１を形成する場合よりも大きくなるように、かつ、ＬＥＤ２８に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンＰ１を形成する場合よりも短くなるようにする。
これにより、照射範囲の最大光度が異なる複数の配光パターンＰ１、Ｐ２を形成できる。また、最大光度が第１の配光パターンＰ１のときよりも高い第２の配光パターンＰ２を形成する場合であっても、ＬＥＤ２８に駆動電流を流す時間が第１の配光パターンＰ１を形成する場合よりも短くなるようにしているため、第１の配光パターンＰ１を形成する場合と第２の配光パターンＰ２を形成する場合とを比較して、ＬＥＤ２８の電力の変化を抑制できる。
（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面図である。図８は、第２の実施の形態に係る車両用前照灯の正面図である。なお、図８においては、一部の部品を省略してある。
第２の実施の形態に係る車両用前照灯１００は、自動車の前端部の左側に搭載される左側前照灯であり、右側に搭載される前照灯と左右対称である以外は同じ構造である。そのため、以下では、左側の車両用前照灯１００について詳述し、右側の車両用前照灯については説明を省略する。また、第１の実施の形態に係る光学ユニットと重複する構成についても説明を適宜省略する。
図７に示すように、車両用前照灯１００は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ１１２を備えている。ランプボディ１１２は、その前面開口が透明な前面カバー１１４によって覆われて灯室１１６が形成されている。灯室１１６は、１つの光学ユニット１１８が収容される空間として機能する。光学ユニット１１８は、可変ハイビームを照射できるように構成されたランプユニットである。可変ハイビームとは、ハイビーム用の配光パターンの形状を変化させるように制御されているものをいい、例えば、配光パターンの一部に非照射領域（遮光部）を生じさせることができる。
本実施の形態に係る光学ユニット１１８は、複数の発光素子を有する光源１４２と、光源１４２から出射した光Ｌの光路を変化させて回転リフレクタ１２６のブレード１２６ａに向かわせる１次光学系（光学部材）としての集光用レンズ１４３と、光Ｌを反射しながら回転軸Ｒを中心に回転する回転リフレクタ１２６と、回転リフレクタ１２６で反射された光Ｌを光学ユニットの光照射方向（図７左方向）に投影する投影レンズとしての凸レンズ１３０と、光源１４２が有する複数の発光素子の駆動電流を制御する制御部１４６と、光源１４２を搭載したヒートシンク１５２と、を備える。
回転リフレクタ１２６は、前述の回転リフレクタ２６と同様の構成であり、回転しながら反射した光で前方を走査することで所定の配光パターンを形成するように反射面としてのブレード１２６ａが設けられている。各光源には、ＬＥＤ、ＥＬ素子、ＬＤ素子などの半導体発光素子が用いられる。凸レンズ１３０の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズを用いることも可能である。
図９は、第２の形態に係る光源１４２の上面図である。図１０は、光源１４２に搭載された複数のＬＥＤの位置関係を模式的に示した図である。
本実施の形態に係る光源１４２は、複数のＬＥＤ１５４がアレイ状に配置されている。具体的には、図９に示すように、回路基板１４４上に、９個のＬＥＤ１５４（１５４ａ〜１５４ｉ）が３段に配置されており、上段に５個のＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇ、中段に２個のＬＥＤ１５４ｂ，１５４ｈ、下段に２個のＬＥＤ１５４ａ，１５４ｉが配置されている。中段の２個のＬＥＤ１５４ｂ，１５４ｈは、上段の５個のＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｈのうち両端のＬＥＤ１５４ｃ，１５４ｇの下方に隣接して配置されており、下段の２個のＬＥＤ１５４ａ，１５４ｉは、中段の２個のＬＥＤ１５４ｂ，１５４ｈの下方に隣接して配置されている。各ＬＥＤ１５４ａ〜１５４ｉは個別に点消灯可能に構成されている。
図７、図８に示すように、光源１４２が備える各ＬＥＤ１５４の発光面側には、各発光面に対応する複数のインナーレンズからなる集光用レンズ１４３が配置されている。これにより、ＬＥＤ１５４から出射した光は、余り発散せずに回転リフレクタ１２６の反射面に到達する。
図１１は、光源１４２が全点灯した状態で光源像を静止中の回転リフレクタ１２６で反射させ、前方に投影したパターンＰ’を示す図である。図１２は、第２の実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯１００により形成された第１の配光パターンを模式的に示した図である。図１３は、第２の実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯１００により形成された第２の配光パターンを模式的に示した図である。なお、図１２に示す通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１および図１３に示す高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２は、図１１に示すパターンＰ’を走査した結果生じるパターンの一例である。
図１１に示すように、ＬＥＤ１５４ａ〜１５４ｉの各発光面に対応した光源像１５５ａ〜１５５ｉによって凹状のパターンＰ’が形成される。
また、ＬＥＤ１５４ａ〜１５４ｉの光源像１５５ａ〜１５５ｉのそれぞれが走査されることで、図１２に示す走査パターンＰａ〜Ｐｉが形成され、各走査パターンＰａ〜Ｐｉが重畳することで、隙間のない一体的な通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１が形成される。
表１は、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する際の各ＬＥＤの駆動条件を記載したものである。
Figure 2019014434
表１に示すように、光源１４２が有する９個のＬＥＤのうち、主としてＨ−Ｈ線を含む領域を照射する上段の５個のＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇは、順電流Ｉｆが１０００ｍＡとなるように駆動される。また、中段の２個のＬＥＤ１５４ｂ，１５４ｈは、順電流Ｉｆが７００ｍＡとなるように駆動される。また、下段の２個のＬＥＤ１５４ａ，１５４ｉは、順電流Ｉｆが５００ｍＡとなるように駆動される。
これにより、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１は、走査パターンＰｃ〜Ｐｇが重複する領域が最大光度領域Ｒｍａｘとなる。
なお、ＬＥＤ１５４ａとＬＥＤ１５４ｉとの間隔は、走査パターンＰａと走査パターンＰｉの少なくとも一部が重畳するように設定されている。同様に、ＬＥＤ１５４ｂとＬＥＤ１５４ｈとの間隔は、走査パターンＰｂと走査パターンＰｈの少なくとも一部が重畳するように規定されている。また、ＬＥＤ１５４ａ〜１５４ｉのそれぞれの配置は、各走査パターンＰａ〜Ｐｉが、隣接する他の走査パターンと重畳するように規定されている。なお、図１２や図１３においては、走査パターンＰｃ〜Ｐｇの重畳部以外は、重畳部の図示を省略している。
また、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する際には、隣接する走査パターンによる照射範囲が重畳するように、各ＬＥＤの点灯割合（Ｄｕｔｙ［％］）が規定されている（表１参照）。また、表１に示す条件で光源１４２を駆動した際の、光源全体としての総電力は２１．７Ｗである。
表２は、高速走行時の遠方での視認性を更に向上するための高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する際の各ＬＥＤの駆動条件を記載したものである。
Figure 2019014434
表２に示すように、光源１４２が有する９個のＬＥＤのうち、主としてＨ−Ｈ線を含む領域を照射する上段の５個のＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇは、順電流Ｉｆが１４００ｍＡとなるように駆動される。また、中段の２個のＬＥＤ１５４ｂ，１５４ｈは、順電流Ｉｆが６００ｍＡとなるように駆動される。また、下段の２個のＬＥＤ１５４ａ，１５４ｉは、順電流Ｉｆが４００ｍＡとなるように駆動される。
これにより、高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２は、走査パターンＰｃ〜Ｐｇが重複する領域が最大光度領域Ｒ’ｍａｘとなる。走査パターンＰｃ〜Ｐｇを形成するＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇは、順電流Ｉｆが１４００ｍＡで駆動されており、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する際の順電流Ｖｆ１０００ｍＡよりも高い電流で駆動されている。そのため、高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２の最大光度領域Ｒ’ｍａｘにおける最大光度は、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１の最大光度領域Ｒｍａｘにおける最大光度よりも高い。
一方、高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する際にも、隣接する走査パターンによる照射範囲が重畳するように、各ＬＥＤの点灯割合（Ｄｕｔｙ［％］）が規定されている（表２参照）。そして、各ＬＥＤの点灯割合は、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合よりも低くなっている。このように、遠方視認性を向上するための高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する場合、Ｈ−Ｖ近傍の最大光度を高めるたにＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇの駆動電流を上げつつ、その他のＬＥＤの駆動電流を下げ、更に、各ＬＥＤの点灯割合を低くすることで、通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１と比較して光源全体の総電力は余り変わらない。具体的には、表２に示す条件で光源１４２を駆動した際の、光源全体としての総電力は２１．３Ｗである。
上述のように、第２の実施の形態に係る車両用前照灯１００に用いられる光学ユニット１１８は、複数のＬＥＤ１５４を有する光源１４２と、光源１４２から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタ１２６と、を備える。回転リフレクタ１２６は、回転しながら反射した光源の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられている。
光源１４２は、複数のＬＥＤ１５４の駆動電流の大きさをそれぞれ制御する制御部１４６を更に有する。制御部１４６は、例えば、ＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇが発する光で照射される第１の照射範囲とＬＥＤ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｈ，１５４ｉが発する光で照射される第２の照射範囲とが重複する通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合に、ＬＥＤ１５４ａ〜１５４ｉの駆動電流の大きさを制御する。
また、制御部１４６は、図１３に示すように、ＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇが発する光で照射される第１の照射範囲とＬＥＤ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｈ，１５４ｉが発する光で照射される第２の照射範囲とが重複する高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成するように各ＬＥＤの駆動電流を制御する。
具体的には、制御部１４６は、第１の照射範囲の最大光度が通常ハイビーム用配光パターンＰＨ１のときよりも高い高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２の配光パターンを形成する場合に、ＬＥＤ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｈ，１５４ｉの駆動電流の大きさがハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合よりも小さくなるように、および／または、ＬＥＤ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｈ，１５４ｉに駆動電流を流す時間がハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合よりも短くなるようにする。
これにより、第１の照射範囲の最大光度が異なる複数の配光パターンを形成できる。また、第１の照射範囲の最大光度がハイビーム用配光パターンＰＨ１のときよりも高い高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する場合であっても、ＬＥＤ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｈ，１５４ｉの駆動電流の大きさ（Ｉｆ＝４００ｍＡ、６００ｍＡ）がハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合（Ｉｆ＝５００ｍＡ、７００ｍＡ）よりも小さくなるように、および／または、ＬＥＤ１５４ａ，１５４ｂ，１５４ｈ，１５４ｉに駆動電流を流す時間（Ｄｕｔｙ＝６３．９〜６６．７％）がハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合（Ｄｕｔｙ＝７７．８〜８８．９％）よりも短くなるようにしている。そのため、ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合と高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する場合とを比較して、ＬＥＤ１５４ａ〜１５４ｉの電力の総和の変化を抑制できる。
制御部１４６は、高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する場合に、ＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇの駆動電流の大きさ（Ｉｆ＝１４００ｍＡ）をハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合（Ｉｆ＝１０００ｍＡ）よりも大きくしている。これにより、高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２における第１の照射範囲の最大光度を高くできる。
制御部１４６は、高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する場合に、ＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇに駆動電流を流す時間をハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合よりも短くしている。これにより、ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する場合と高速ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する場合とを比較して、ＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇの電力の変化を抑制できる。
ＬＥＤ１５４ｃ〜１５４ｇは、第１の照射範囲にハイビーム用配光パターンＰＨ１の最も明るい最大領域が含まれるように配置されている。
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
Ｐ１ 第１の配光パターン、 ＰＨ１ 通常ハイビーム用配光パターン、 Ｐ２ 第２の配光パターン、 ＰＨ２ 高速ハイビーム用配光パターン、 １０ 車両用前照灯、 ２０ ランプユニット、 ２６ 回転リフレクタ、 ２６ａ ブレード、 ２６ｂ 回転部、 ２８ ＬＥＤ、 ２９ 制御部、 ３０ 凸レンズ、 １００ 車両用前照灯、 １１８ 光学ユニット、 １２６ 回転リフレクタ、 １２６ａ ブレード、 １３０ 凸レンズ、 １４２ 光源、 １４６ 制御部、 １５４ ＬＥＤ。

Claims (5)

  1. 複数の発光素子を有する光源と、
    前記光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備え、
    前記回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられており、
    前記光源は、複数の発光素子のうち第１の発光素子および第２の発光素子の駆動電流の大きさを制御する制御部を更に有し、
    前記制御部は、
    （ａ）前記第１の発光素子が発する光で照射される第１の照射範囲と前記第２の発光素子が発する光で照射される第２の照射範囲とが重複する第１の配光パターンを形成する場合に、該第１の発光素子および該第２の発光素子の駆動電流の大きさを制御し、
    （ｂ）前記第１の照射範囲と前記第２の照射範囲とが重複する第２の配光パターンであって、該第１の照射範囲の最大光度が前記第１の配光パターンのときよりも高い第２の配光パターンを形成する場合に、前記第２の発光素子の駆動電流の大きさが前記第１の配光パターンを形成する場合よりも小さくなるように、および／または、前記第２の発光素子に駆動電流を流す時間が前記第１の配光パターンを形成する場合よりも短くなるようにする、
    ことを特徴とする光学ユニット。
  2. 前記制御部は、前記第２の配光パターンを形成する場合に、前記第１の発光素子の駆動電流の大きさを前記第１の配光パターンを形成する場合よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
  3. 前記制御部は、前記第２の配光パターンを形成する場合に、前記第１の発光素子に駆動電流を流す時間を前記第１の配光パターンを形成する場合よりも短くすることを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
  4. 前記第１の発光素子は、前記第１の照射範囲に前記第１の配光パターンの最も明るい領域が含まれるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学ユニット。
  5. 発光素子を有する光源と、
    前記光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備え、
    前記回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光を走査することで配光パターンを形成するように反射面が設けられており、
    前記光源は、発光素子の駆動電流の大きさを制御する制御部を更に有し、
    前記制御部は、
    （ａ）前記発光素子が発する光で照射される照射範囲を含む第１の配光パターンを形成する場合に、該発光素子の駆動電流の大きさを制御し、
    （ｂ）前記照射範囲の最大光度が前記第１の配光パターンのときよりも高い第２の配光パターンを形成する場合に、前記発光素子の駆動電流の大きさが前記第１の配光パターンを形成する場合よりも大きくなるように、かつ、前記発光素子に駆動電流を流す時間が前記第１の配光パターンを形成する場合よりも短くなるようにする、
    ことを特徴とする光学ユニット。
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