投光装置、および当該投光装置を備えた車両用前照灯
【課題】所望の配光パターンを形成する。
【解決手段】本発明に係るヘッドランプシステム１００は、励起光を受けて発光する発光部と、発光部に対応して設けられ、発光部からの光を所定の照明領域の一部に配光するリフレクタと、を有する光源ユニット１ａ〜１ｅを複数備えている。光源ユニット１ａ〜１ｅのそれぞれは、照明領域１１を分割して投光する領域である投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて、発光部からの光を投光するものであり、照明領域１１は、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される投光スポット１１ａ〜１１ｅが複数組み合わされることで形成される。
【解決手段】本発明に係るヘッドランプシステム１００は、励起光を受けて発光する発光部と、発光部に対応して設けられ、発光部からの光を所定の照明領域の一部に配光するリフレクタと、を有する光源ユニット１ａ〜１ｅを複数備えている。光源ユニット１ａ〜１ｅのそれぞれは、照明領域１１を分割して投光する領域である投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて、発光部からの光を投光するものであり、照明領域１１は、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される投光スポット１１ａ〜１１ｅが複数組み合わされることで形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源ユニットを備える投光装置に関するものであり、より詳細には、それぞれの光源ユニットによって照明領域を分割して投光することにより、所望の照明領域を形成し得る投光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などのヘッドランプ（車両用前照灯）には、ハロゲンランプが多く使用されていたが、近年、ＨＩＤランプ（High Discharge Lamp）を使用したヘッドランプが増加している。
【０００３】
一般にヘッドランプは、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用の配光パターンを形成し得る構成となっており、これにより対向車のドライバなどに幻惑などを与えないようにしつつ、ドライバの前方視認性を確保することができるように構成されている。
【０００４】
最近では、消費電力が少ない発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源として使用したヘッドランプの開発が盛ん行われており、例えば、特許文献１には、図２２に示されるように、異なる領域に向けて投光された各光源ユニットのパターン１１１ａ〜１１１ｃを組み合わせることで、所望の照明領域１１１を形成するヘッドランプ(以下、領域分割型のヘッドランプと称する）が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、図２３に示されるように、各光源ユニットのパターン２１１ａ〜２１１ｄを重畳的に重ね合わせることで、所望の照明領域を形成するヘッドランプ（以下、重ね合わせ型のヘッドランプと称する）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０３０５７０（２００７年０２月０８日公開）
【特許文献２】特開２００８−０１３０１４（２００８年０１月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、光源からの光を、リフレクタを用いて小さなスポットに投光するためには、光源の輝度が高く、且つ、リフレクタに対する光源の相対的なサイズが充分に小さいことが好ましい。
【０００８】
しかしながら、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプまたはＬＥＤでは、必要な輝度が得られず、また、光源サイズを小径化することが困難であるため、小径のリフレクタを用いて小さな領域に投光することができない。
【０００９】
従って、光源からの光を、より小さなスポットに投光するためには、大径のリフレクタを用いる必要があり、配置空間が制限されるヘッドランプでは実用化が困難であった。
【００１０】
このため、特許文献１に開示されたヘッドランプでは、各光源ユニットのスポット径を制御することができず、小さな領域に分割して所望の照明領域を形成することは困難である。一方、より小さな領域に分割して投光するためには、大径のリフレクタを用いる必要があり、装置構成が大型化してしまうという問題点がある。
【００１１】
また、特許文献２のような重ね合わせ型のヘッドランプでは、重ね合わされた領域について複数の光源から投光されており、無駄な光束が生じて照明効率が低下するという問題点がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、所望の配光パターンを効率的に形成することができる投光装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る投光装置は、上記の課題を解決するために、励起光を受けて発光する発光部と、前記発光部に対応して設けられ、前記発光部からの光を所定の照明領域の一部に配光する配光部と、を有する光源ユニットを複数備え、前記光源ユニットのそれぞれは、前記照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、前記発光部からの光を投光するものであり、前記照明領域は、前記光源ユニットごとに投光される前記投光領域が複数組み合わされることで形成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成では、光源ユニットは、励起光を受けて発光する発光部を有しているため、発光部のサイズを小さく形成することが可能となり、配光部に対する発光部のサイズを相対的に小さくすることができる。このため、小径の配光部を用いても高い配光特性が得られるので、各光源ユニットは、小さな領域に向けて発光部からの光を投光することができると共に、装置構成を小型化することができる。
【００１５】
本発明に係る投光装置は、このような光源ユニットを複数備え、各光源ユニットは、照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、発光部からの光を投光する。すなわち、各光源ユニットが、照明領域の異なる領域に向けて、発光部からの光を投光する。
【００１６】
このため、光源ユニットごとに投光される小さな投光領域を複数組み合わせることで、所望の照明領域を形成することができる。
【００１７】
また、上記の構成によれば、各光源ユニットが、ユニットごとに独立した投光領域に向けて選択的に投光することができるので、無駄な光束が生じず、効率的な投光が可能となる。
【００１８】
それゆえ、本発明によれば、所望の配光パターンを効率的に形成することができる投光装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明に係る投光装置では、前記複数の光源ユニットの光量を、個別に制御可能な光量制御部をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
上記の構成では、複数の光源ユニットの光量を、個別に制御可能な光量制御部をさらに備えるため、光源ユニットごとの光量を制御することで、各光源ユニットに対応した投光領域ごとに光量を制御することが可能となる。
【００２１】
このため、上記の構成によれば、照明領域のうち、明るくしたい領域は十分に明るく照明し、或いは、明るすぎると困る領域は暗くするといった領域ごとの最適な光量制御が可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る投光装置では、前記投光領域内の物体を検知する検知部をさらに備え、前記光量制御部は、前記検知部によって前記物体が検知されたとき、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することが好ましい。
【００２３】
上記の構成では、投光領域内の物体を検知する検知部をさらに備えるため、光量制御部は、検知部によって物体が検知された投光領域に向けて投光する光源ユニットの光量を制御することで、物体に投光される光量を制御することが可能となる。
【００２４】
このため、上記の構成によれば、例えば、検知された物体に投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る投光装置では、前記検知部によって検知された前記物体の種類を、画像認識により識別する識別部をさらに備え、前記光量制御部は、前記識別部によって識別された前記物体の種類に応じて、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することが好ましい。
【００２６】
上記の構成では、検知部によって検知された物体の種類を、画像認識により識別する識別部をさらに備えるため、識別部によって識別された物体の種類に応じて、物体に対して投光する光量を制御することが可能となる。
【００２７】
このため、上記の構成によれば、物体の種類に応じて、投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る投光装置では、前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、少なくとも横方向に分割して投光することが好ましい。
【００２９】
上記の構成では、複数の光源ユニットは、照明領域を少なくとも横方向に分割して投光するため、照明領域の幅を容易に制御することができると共に、幅方向に分割された領域ごとに最適な光量制御が可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る投光装置では、前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、縦方向に分割して投光することが好ましい。
【００３１】
上記の構成では、光源ユニットは、照明領域を横方向および縦方向に分割して投光するため、投光領域を組み合わせることで、あらゆる形状の照明領域を形成することができる。
【００３２】
さらに、上記の構成によれば、照明領域の幅方向および高さ方向に分割された領域ごとに最適な光量制御が可能となる。
【００３３】
また、本発明に係る投光装置では、前記励起光は、レーザ光であることが好ましい。
【００３４】
上記の構成では、励起光としてレーザ光を用いているため、発光部を効率的に励起することが可能となる。
【００３５】
さらに、上記の構成では、励起光が照射される発光部の照射範囲を小さくすることができるので、配光部に対する発光部のサイズを相対的に小さくすることが可能となる。
【００３６】
このため、上記の構成によれば、配光部による投光特性を向上させることができるので、より小さな投光領域を組み合わせて、所望の照明領域を形成することができると共に、光の効率効率を向上させることができる。
【００３７】
また、本発明に係る投光装置では、前記発光部は、前記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を少なくとも含むことが好ましい。
【００３８】
上記の構成では、発光部は、励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を少なくとも含むため、蛍光体が発する蛍光を照明光として利用することができる。また、異なる種類の蛍光体を発光部に含めることにより、異なる色の蛍光を発光させて、所望の色彩の照明光を生成することができる。
【００３９】
このため、上記の構成によれば、所望の色彩の蛍光を投光可能な光源ユニットを実現することができる。
【００４０】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備えることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成では、車両用前照灯は、上記投光装置を備えるため、所望の配光パターンを効率的に形成することができる車両用前照灯を実現することができる。
【００４２】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備える車両用前照灯であって、前記光量制御部は、前記物体が対向車、または先行車であると前記識別部によって識別されたとき、当該対向車、または先行車が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を減少させることを特徴としている。
【００４３】
上記の構成では、検知部によって検知された物体が対向車や先行車などであると識別されたとき、光量制御部は、光源ユニットを制御して、対向車や先行車などに対して投光される光量を減少させる。
【００４４】
このため、上記の構成によれば、対向車や先行車のドライバなどに与える不快な眩しさや幻惑を低減することができるので、安全、且つ、快適な交通環境を実現することができる。
【００４５】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、前記物体が道路標識、または障害物であると前記識別部によって識別されたとき、当該道路標識、または障害物が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を増加させることが好ましい。
【００４６】
上記の構成では、検知された物体が道路標識や障害物などであると識別されたとき、光量制御部は、道路標識や障害物などに対して投光する光量を増加させる。
【００４７】
このため、上記の構成によれば、道路標識や障害物などを明るく照明することで、目視によって、道路標識を正確に読み取ることや、障害物などを正確に認識することが可能となるので、安全な交通環境を実現することができる。
【００４８】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備える車両用前照灯であって、前記光量制御部は、前記物体が歩行者、軽車両、または自動二輪であると前記識別部によって識別されたとき、当該歩行者、軽車両、または自動二輪が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットを点滅させることを特徴としている。
【００４９】
上記の構成では、検知部によって検知された物体が歩行者、軽車両、または自動二輪であると識別されたとき、光量制御部は、光源ユニットを制御して、歩行者、軽車両、または自動二輪に対して投光される光を点滅させる。
【００５０】
このため、上記の構成によれば、歩行者などに過剰な眩しさを与えずに、投光装置を備える車両の接近を注意喚起することができると共に、車両のドライバに対しても、歩行者などの存在を知らせることができるので、安全な交通環境を実現することができる。
【００５１】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下の周波数で前記光源ユニットを点滅させることが好ましい。
【００５２】
上記の構成では、光源ユニットを点滅させる周波数を、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下とすることで、光源ユニットの点滅を歩行者やドライバなどが認識し易くなる。
【００５３】
このため、上記の構成によれば、歩行者やドライバなどに対して、車両の接近または歩行者などの存在を効果的に知らせることができる。
【００５４】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記歩行者、軽車両、または自動二輪と、前記投光装置が搭載された車両との距離を検出する距離検出部をさらに備え、前記光量制御部は、前記距離検出部によって検出された前記距離が小さくなるにつれて、前記光源ユニットを点滅させる周波数を上げることが好ましい。
【００５５】
上記の構成によれば、距離検出部によって検出された距離が小さくなるにつれて、光量制御部は光源ユニットを点滅させる周波数を上げるため、歩行者やドライバなどに対して、車両の接近または歩行者などの存在をより効果的に知らせることができる。
【００５６】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備える車両用前照灯であって、前記照明領域は、第１の照明領域と、当該第１の照明領域の左側および右側近傍に位置する第２の照明領域とを含み、前記光量制御部は、前記投光装置が搭載された車両の走行速度または進行方向を含む走行状況に応じて、前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットの点灯および消灯を制御することを特徴としている。
【００５７】
上記の構成では、光量制御部は、投光装置が搭載された車両の走行速度または進行方向を含む走行状況に応じて、第１の照明領域の左側および右側近傍に位置する第２の照明領域に向けて投光する光源ユニットの点灯および消灯を制御する。
【００５８】
このため、上記の構成によれば、走行状況に応じて、第２の照明領域を照らして広い範囲を照明するなどの制御が可能となるので、安全な運転環境を実現することができると共に、車両用前照灯の消費電力を低減することができる。
【００５９】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、前記車両の走行速度が所定の速度以下であるとき、前記第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯させることが好ましい。
【００６０】
上記の構成では、車両の走行速度が所定の速度以下であるとき、光量制御部は、第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯させるため、第２の照明領域を照して広い範囲を照明することがきる。従って、例えば、市街地などにおける低速走行時には、第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯して車両の前方周辺も含めた広い範囲を照明し、一方、高速道路などにおける高速走行時には、第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを消灯して、車両の前方のみを照明するなどの切り替えが可能となる。
【００６１】
このため、上記の構成によれば、車両の走行速度に応じて、必要な範囲を照明することができるので、安全な運転環境の実現と、車両用前照灯の消費電力の低減とを両立することができる。
【００６２】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、前記車両が左折または右折するとき、当該車両が曲がる方向側に位置する前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットを点灯させることが好ましい。
【００６３】
上記の構成では、車両が左折または右折するとき、光量制御部は、当該車両が曲がる方向側に位置する第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットを点灯させるため、車両が曲がる方向側に向けて照明する範囲を広げることができる。
【００６４】
このため、上記の構成によれば、車両の進行方向に応じて、車両が曲がる方向を照明することができるので、ドライバの視認性を向上させて、安全な運転環境を実現することができる。
【００６５】
また、本発明に係る車両用前照灯では、ドライバのハンドル操作の方向を検知する操作検知部をさらに備え、前記光量制御部は、前記操作検知部によって検知されたハンドル操作の方向に応じて、前記光源ユニットを点灯させることが好ましい。
【００６６】
上記の構成よれば、ドライバによるハンドル操作の方向を検知する操作検知部をさらに備えるため、車両の曲がる方向をドライバによるハンドル操作に基づいて検知することができる。
【発明の効果】
【００６７】
以上のように、本発明に係る投光装置は、励起光を受けて発光する発光部と、前記発光部に対応して設けられ、前記発光部からの光を所定の照明領域の一部に向けて配光する配光部と、を有する光源ユニットを複数備え、前記光源ユニットのそれぞれは、前記照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、前記発光部からの光を投光するものであり、前記照明領域は、前記光源ユニットごとに投光される前記投光領域が複数組み合わされることで形成されている。
【００６８】
それゆえ、本発明によれば、所望の配光パターンを効率的に形成することができる投光装置を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態１に係るヘッドランプシステムの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示されるヘッドランプシステムを示す斜視図である。
【図３】図２に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図４】基準平面において、図１に示されるヘッドランプシステムが照明する照明領域を示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、基準平面において、図１に示されるヘッドランプシステムが照明する照明領域の変形例を示す模式図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、図１に示されるヘッドランプシステムが備えるリフレクタの配置例を示す正面図である。
【図７】実施形態２に係るヘッドランプシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図９】図７に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、図９に示される処理によって光量が制御された光源ユニットの動作状態を示す模式図である。図９に示される処理によって制御された光源ユニットの光量変化を示す模式図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、図７に示されるヘッドランプシステムが備えるリフレクタの配置例を示す正面図である。
【図１２】図８に示される光源ユニットが備えるリフレクタの変形例を示す正面図である。
【図１３】実施形態３に係るヘッドランプシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、図１４に示される処理によって光量が制御された光源ユニットの動作状態を示す模式図である。
【図１６】実施形態４に係るヘッドランプシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの点灯を制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】光源ユニットの点灯状態を説明するための模式図であり、（ａ）は直進時の基準平面における配光パターンを示し、（ｂ）は右折時の基準平面における配光パターンを示している。
【図１９】図１８（ｂ）に示される右折時の配光パターンを示す上面図である。
【図２０】光源ユニットの点灯状態の変形例を説明するための模式図であり、（ａ）は高速走行時の基準平面における配光パターンを示し、（ｂ）は低速走行時の基準平面における配光パターンを示している。
【図２１】図２０（ｂ）に示される低速走行時の配光パターンを示す上面図である。
【図２２】従来の領域分割型のヘッドランプの配光パターンを示す模式図である。
【図２３】従来の重ね合わせ型のヘッドランプの配光パターンを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
〔実施形態１〕
本発明に係る投光装置の第１の実施形態について、図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る投光装置を、自動車（車両）のハイビーム用前照灯であるヘッドランプシステムに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００７１】
ただし、本発明に係る投光装置は、ロービーム用の前照灯、自動車以外の車両用前照灯、或いは、その他の照明装置に適用することも可能である。
【００７２】
１．ヘッドランプシステム１００の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
【００７３】
図１は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示されるヘッドランプシステム１００を示す斜視図である。図１および図２に示されるように、ヘッドランプシステム１００は、光源ユニット１を備えている。本実施形態では、光源ユニット１は、５つの光源ユニット１ａ〜１ｅからなり、光源ユニット１ａ〜１ｅは、投光方向に対して直行する方向に一列に並んで、金属ベース７上に配置されている。この光源ユニット１は、搭載される自動車（以下、搭載車両と称する）の前側両端部に、それぞれ１つずつ配置されている。
【００７４】
ヘッドランプシステム１００は、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される投光スポット（投光領域）１１ａ〜１１ｅを複数組み合わせることで、所望の照明領域１１を形成する。
【００７５】
以下では、光源ユニット１、および金属ベース７の構成について説明するが、光源ユニット１については、各光源ユニット１ａ〜１ｅの構成が略同一であるため、光源ユニット１ａについてのみ説明する。
【００７６】
（１）光源ユニット１
図３は、図２に示されるヘッドランプシステム１００が備える光源ユニット１ａの概略構成を示す断面図である。図３に示されるように、光源ユニット１ａは、レーザ素子２と、集光レンズ３と、発光部４と、リフレクタ（配光部）５とを備えている。
【００７７】
（１−１）レーザ素子２
レーザ素子２は、励起光を出射する励起光源として機能する発光素子である。レーザ素子２は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。
【００７８】
励起光としてレーザ光を用いることにより、励起光が照射される発光部４の照射範囲を小さくすることができるため、発光部４のサイズを小さくすることが可能となり、また、発光部４を効率的に励起することができる。
【００７９】
このレーザ素子２は、複数設けられていてもよい。この場合、複数のレーザ素子２のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発振される。本実施形態のように、レーザ素子２を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子２を用いる方が容易である。レーザ素子２が複数設けられている場合、各レーザ素子２から異なる波長のレーザ光を発振させて、複数種のレーザを混合していてもよく、例えば、青色レーザと緑色レーザ、或いは、青紫色レーザと青色レーザなどの組み合わせが考えられる。
【００８０】
レーザ素子２のレーザ光の波長は、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）または４５０ｎｍ（青色）であるが、これらに限定されず、発光部４に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。
【００８１】
本実施形態では、レーザ素子２は、直径９ｍｍの金属パッケージに実装され、出力１Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振する。
【００８２】
なお、レーザ素子２には配線９が接続されており、配線９を介して、電力などがレーザ素子２に供給される。
【００８３】
（１−２）集光レンズ３
集光レンズ３は、レーザ素子２から発振されたレーザ光が発光部４に適切に照射されるように、当該レーザ光の照射範囲を調節するためのレンズである。集光レンズ３は、リフレクタ５に設けられた窓部６を介して、レーザ光を発光部４に適照射する。
【００８４】
本実施形態では、集光レンズ３は、発光部４におけるレーザ光の照射範囲が直径０．３ｍｍになるように、レーザ素子２から発振されたレーザ光を集光する。
【００８５】
なお、本実施形態では、集光レンズ３は、１つのレンズから構成されているが、複数のレンズを用いて集光レンズ３を構成してもよい。
【００８６】
（１−３）発光部４
発光部４は、レーザ素子２から発振されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体（蛍光物質）を含んでいる。具体的には、発光部４は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、または蛍光体を固めたものである。
【００８７】
この発光部４は、金属ベース７上であり、且つ、リフレクタ５のほぼ焦点位置に配置されている。このため、発光部４から出射した蛍光は、リフレクタ５の反射曲面によって反射されることで、その光路が制御される。発光部４の上面にレーザ光の反射を防止する反射防止構造が形成されていてもよい。なお、発光部４を、リフレクタ５の焦点位置からずれた位置に配置することで、意図的に光源ユニット１ａの投光範囲（スポット径）を制御することができる。
【００８８】
また、発光部４は、レーザ光が照射される面である照射面の延長面Ｅが、開口部５Ａにおけるリフレクタ５の端部と接するように、金属ベース７に設けられた傾斜部７ａ上に傾いて配置されている。このため、発光部４から発せられた蛍光は、直接外部に漏れることなく、効率的にリフレクタ５で反射して配光することができる。
【００８９】
さらに、傾斜部７ａを設けることにより、外部から発光部４の発光点を直接見ることができないので、外部から見たときに一点だけが明るいことに起因する幻惑の発生などを防止することができる。
【００９０】
発光部４の蛍光体として、例えば、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。これらの蛍光体は、レーザ素子２から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光に対しての熱耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。ただし、発光部４の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体など、その他の蛍光体であってもよい。
【００９１】
また、自動車用のヘッドランプシステム１００の照明光は、所定の範囲の色度を有する白色にしなければならないことが、法律により規定されている。そのため、発光部４には、照明光が白色となるように選択された蛍光体が含まれている。
【００９２】
例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部４に含め、４０５ｎｍのレーザ光を照射すると白色光が発生する。また、黄色の蛍光体（または緑色および赤色の蛍光体）を発光部４に含め、４５０ｎｍ（青色）のレーザ光（または、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光）を照射することでも白色光が得られる。
【００９３】
発光部４の封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂などの樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。
【００９４】
本実施形態では、レーザ素子２によって発振された波長４０５ｎｍのレーザ光を受けて、白色の蛍光を発するように、発光部４は、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ）、緑色蛍光体（β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、および青蛍光体（（ＢａＳｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ）の３種類のＲＧＢ蛍光体を含んでいる。また、発光部４は、一辺の長さが１ｍｍの正方形で、厚さ０．１ｍｍの薄膜状となるように、蛍光体の粉末を樹脂に混合させて、傾斜部７ａに塗布されている。
【００９５】
このような発光部４を備えることにより、本実施形態では、各発光部４から８０ルーメンの蛍光を得ることができる。また、発光部４を、３２０ｃｄ／ｍｍ２という高輝度な点光源として形成することができる。
【００９６】
なお、発光部４として、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体を、リフレクタ５の焦点近傍に配置してもよい。発光部４として散乱体を用いた場合、レーザ素子２からのレーザ光を受けた散乱体がレーザ光を散乱させ、リフレクタ５によって散乱されたレーザ光が、照明光として投光される。この場合、白色光を出力するために、１つのリフレクタ５について出射する光の波長が異なる複数のレーザ素子２を組み合わせて用いてもよい。
【００９７】
（１−４）リフレクタ５
リフレクタ５は、発光部４によって発せられた蛍光を反射して、所定の照明領域１１の一部に配光する。このリフレクタ５は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
【００９８】
リフレクタ５は、放物線の対称軸を回転軸として、当該放物線を回転させることによって形成される曲面（放物曲面）を、上記の回転軸に平行な平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいる。また、リフレクタ５は、発光部４によって発せられた蛍光を配光する方向に半円形の開口部５Ａを有している。
【００９９】
リフレクタ５のほぼ焦点の位置に配置された発光部４からの光は、放物曲面の反射面を有するリフレクタ５によって、平行に近い光線束を形成して開口部５Ａから前方に配光される。これにより、発光部４からの光を狭い立体角内に効率的に配光させて、投光スポット１１ａに投光することができ、その結果、光の利用効率を高めることができる。
【０１００】
また、レーザ素子２は、リフレクタ５の外部に配置されており、リフレクタ５には、レーザ光を透過または通過させる窓部６が設けられている。この窓部６は、貫通孔であってもよく、或いは、レーザ光を透過可能な透明部材を含むものであってもよい。例えば、レーザ光を透過し、且つ、白色光（発光部４の蛍光）を反射するフィルターを設けた透明板を窓部６として設けてもよい。この構成によれば、発光部４から発せられた蛍光が、窓部６から漏れることを防止することができる。
【０１０１】
本実施形態では、樹脂製のハーフパラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされた半円形のリフレクタ５を用いており、奥行きが８．３ｍｍ、開口部５Ａの半径が１０ｍｍである。
【０１０２】
なお、リフレクタ５は、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラー、またはその一部を含むものであってもよい。また、パラボラミラー以外にも、楕円形状や自由曲面形状、或いは、マルチファセット化されたもの(マルチリフレクタ)を用いることができる。さらに、リフレクタ５の一部に放物曲面ではない部分を含めてもよい。
【０１０３】
また、図示はしていないが、光源ユニット１ａは、リフレクタ５の開口部５Ａに光の配光を制御するレンズなどを備えていてもよい。
【０１０４】
このような構成によれば、高輝度、且つ、サイズの小さな発光部４を有する光源ユニット１ａ〜１ｅを実現して、各光源ユニット１ａ〜１ｅの投光特性を向上させることができる。
【０１０５】
（２）金属ベース７
金属ベース７は、光源ユニット１ａ〜１ｅを支持する支持部材であり、金属（例えば、銅や鉄）からなっている。このため、金属ベース７は熱伝導性が高く、金属ベース７上に配置されたレーザ素子２および発光部４において発生した熱を、効率的に放熱することができる。
【０１０６】
なお、発光部４を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（ガラス、サファイアなど）を含んでいてもよい。ただし、発光部４が塗布される傾斜部７ａの表面は、反射面として機能することが好ましい。傾斜部７ａの表面が反射面であることにより、発光部４の照射面から入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面によって反射されることで、リフレクタ５へ向かわせることができる。また、発光部４の照射面から入射したレーザ光を上記の反射面で反射させ、再び発光部４の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
【０１０７】
２．ヘッドランプシステム１００の配光特性
次に、ヘッドランプシステム１００の配光特性について、図４を参照して説明する。自動車用のヘッドランプは、その光度、光軸の向き、および／または配光の分布などを示す配光特性基準が定められている。配光特性基準は、国ごとに異なるので、様々な配光特性基準に対応した配光パターンを形成する必要がある。
【０１０８】
図４は、基準平面２０においてヘッドランプシステム１００が照明する照明領域１１を示す模式図である。なお、基準平面２０は、ヘッドランプシステム１００が搭載された車両の進行方向に、約２５ｍだけ離れた位置に設置された垂直な平面である。
【０１０９】
図４に示されるように、ヘッドランプシステム１００は、基準平面２０上の規定領域Ａ（例えば、ハイビーム用の配光特性基準に相当）を照明する場合、ヘッドランプシステム１００の５つの光源ユニット１ａ〜１ｅは、規定領域Ａのそれぞれ異なる領域を照明する投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて投光する。そして、投光スポット１１ａ〜１１ｅを組み合わせることで、規定領域Ａに対応した照明領域１１を形成する。
【０１１０】
このように、ヘッドランプシステム１００は、光源ユニット１ａ〜１ｅによって、照明領域１１を分割して投光する領域分割型のヘッドランプであり、光源ユニット１ａ〜１ｅは、上述したように、レーザ光を受けて蛍光を発する発光部４を有している。このため、発光部４のサイズを小さく形成することが可能となるので、リフレクタ５に対する発光部４のサイズを相対的に小さくすることができると共に、高い輝度の蛍光を投光スポット１１ａ〜１１ｅに投光することが可能となる。
【０１１１】
ヘッドランプシステム１００は、このような光源ユニット１ａ〜１ｅを備えているため、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される小さな投光スポット１１ａ〜１１ｅを複数組み合わせることで、所望の照明領域１１を形成することができる。
【０１１２】
また、ヘッドランプシステム１００によれば、各光源ユニット１ａ〜１ｅが、ユニットごとに独立した小さな投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて選択的に投光して照明領域１１を形成するので、無駄な光束が生じず、効率的な投光が可能となる。
【０１１３】
さらに、光源ユニット１ａ〜１ｅごとの光量を制御することで、照明領域１１の部分的な光量調整を容易に行うことが可能となる。例えば、規定領域Ａの中央付近をより明るく照らしたい場合、規定領域Ａの中央付近に投光する光源ユニット１ｂ〜１ｄの個々の出力を上げて、投光スポット１１ｂ〜１１ｄの光量を増加させることにより、規定領域Ａの中央付近をより明るく照らすなどの光量調整を容易に行うことができる。なお、光源ユニット１ａ〜１ｅごとの光量を制御する処理については、後述の実施形態２で詳細に説明する。
【０１１４】
３．実施形態１の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００は、レーザ光を受けて発光する発光部４と、発光部４に対応して設けられ、発光部４からの光を所定の照明領域１１の一部に配光するリフレクタ５と、を有する光源ユニット１ａ〜１ｅを備え、光源ユニット１ａ〜１ｅのそれぞれは、照明領域１１が分割された領域である投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて、各発光部４からの光を投光するものであり、照明領域１１は、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される投光スポット１１ａ〜１１ｅが複数組み合わされることで形成されている。
【０１１５】
ヘッドランプシステム１００が備える各光源ユニット１ａ〜１ｅは、レーザ光を受けて発光する発光部４をそれぞれ有しているため、発光部４のサイズを小さく形成することが可能となり、リフレクタ５に対する発光部４のサイズを相対的に小さくすることができる。このため、小径のリフレクタ５を用いても高い配光特性が得られるので、各光源ユニット１ａ〜１ｅは、小さなスポットに発光部４からの光を投光することができると共に、装置構成を小型化することが可能となる。
【０１１６】
ヘッドランプシステム１００は、このような光源ユニット１ａ〜１ｅを備え、各光源ユニット１ａ〜１ｅは、照明領域１１を分割して投光する領域である投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて、各発光部４からの光を投光する。このため、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される小さな投光スポット１１ａ〜１１ｅを複数組み合わせることで、所望の照明領域１１を形成することができる。
【０１１７】
また、ヘッドランプシステム１００によれば、各光源ユニット１ａ〜１ｅが、ユニットごとに独立した投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて選択的に投光することができるので、無駄な光束が生じず、効率的な投光が可能となる。
【０１１８】
それゆえ、本実施形態によれば、所望の配光パターンを効率的に形成することができるヘッドランプシステム１００を実現することができる。
【０１１９】
４．変形例
次に、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００の変形例について、図５および図６を参照して説明する。
【０１２０】
（１）照明領域１１の変形例
図５（ａ）〜（ｃ）は、基準平面２０においてヘッドランプシステム１００が照明する照明領域１１の変形例を示す模式図である。
【０１２１】
図５（ａ）に示されるように、例えば、規定領域Ａの中央付近をより明るく照らしたい場合、規定領域Ａの中央付近に投光される投光スポット１１ｂ〜１１ｄの間隔を狭めた照明領域１２を形成してもよい。
【０１２２】
このように、ヘッドランプシステム１００によれば、各光源ユニット１ａ〜１ｄが、ユニットごとに独立した投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて投光するので、投光スポット１１ａ〜１１ｅの位置を変更することで、部分的に光量が制御された照明領域１２を容易に形成することができる。
【０１２３】
また、図５（ｂ）に示されるように、投光スポット１１ａ〜１１ｉを組み合わせることにより、規定領域Ｂに対応する照明領域１３を形成してもよい。この場合、照明領域１３は、横方向および縦方向に９つの領域に分割されて、投光スポット１１ａ〜１１ｉに対応する各光源ユニット（図示省略）によって投光される。このように、投光スポット１１ａ〜１１ｉを用いて横方向および縦方向に分割して投光することにより、所望の照明領域１３を形成することができる。
【０１２４】
さらに、図５（ｃ）に示されるように、投光スポット１１ａ〜１１ｇを組み合わせることにより、ロービーム用の配光特性基準に相当する規定領域Ｃに対応する照明領域１４を形成してもよい。この場合、上端縁にカットオフラインを形成するために、一列に配置された投光スポット１１ａ〜１１ｅ上に投光スポット１１ｆおよび１１ｇを配置することで、ロービーム用の配光特性基準に対応した照明領域１４を形成することができる。
【０１２５】
このように、照明領域を横方向および縦方向に分割して投光する投光スポット１１ａ〜１１ｉなどを適宜組み合わせることにより、あらゆる形状の照明領域を形成することができる。
【０１２６】
（２）リフレクタ５の配置例
図６（ａ）および（ｂ）は、ヘッドランプシステム１００が備えるリフレクタ５の配置例を示す正面図である。
【０１２７】
図６（ａ）に示されるように、リフレクタ５ａ〜５ｉを配置する場合、一列に配置されたリフレクタ５ａ〜５ｅ上に、リフレクタ５ｆ〜５ｉを千鳥配置してもよい。これにより、図５（ｂ）に示される規定領域Ｂに対応した照明領域１３を形成することができる。
【０１２８】
また、図６（ｂ）に示されるように、リフレクタ５ａ〜５ｅ上に、リフレクタ５ｆ〜５ｉを千鳥配置する際、リフレクタ５ａ〜５ｅと、リフレクタ５ｆ〜５ｉとを、互いの円周部分が当接する向きで配置することが好ましい。これにより、ヘッドランプシステム１００におけるリフレクタ５ａ〜５ｉの占める体積が小さくなるので、装置構成を小型化することができる。
【０１２９】
〔実施形態２〕
本発明に係る投光装置の第２の実施形態について、図７〜図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、光源ユニットごとの光量を制御するヘッドランプシステム１２０について説明する。
【０１３０】
なお、上記実施形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１３１】
１．ヘッドランプシステム１２０の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０の構成について、図７および図８を参照して説明する。
【０１３２】
図７は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０の概略構成を示すブロック図である。図７に示されるように、ヘッドランプシステム１２０は、光源ユニット２１と、カメラ３０と、光量調整部４０と備えている。本実施形態では、光源ユニット２１は、５つの光源ユニット２１ａ〜２１ｅからなり、光源ユニット２１ａ〜２１ｅは、投光方向に対して直行する方向に一列に並んで、筐体２７の内部に納められている。
【０１３３】
以下では、光源ユニット２１、筐体２７、カメラ３０、および光量調整部４０の構成について説明するが、光源ユニット２１については、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅの構成が略同一であるため、光源ユニット２１ａについてのみ説明する。
【０１３４】
（１）光源ユニット２１
図８は、図７に示されるヘッドランプシステム１２０が備える光源ユニット２１ａの概略構成を示す断面図である。図８に示されるように、光源ユニット２１ａは、レーザ素子２と、集光レンズ３と、発光部４と、リフレクタ（配光部）２５とを備えている。
【０１３５】
（１−１）レーザ素子２
本実施形態では、レーザ素子２は、直径９ｍｍの金属パッケージに実装され、出力２Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振するように調整されている。レーザ素子２は、出力２Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振するように調整されている。
【０１３６】
（１−２）集光レンズ３
集光レンズ３は、発光部４におけるレーザ光の照射範囲が直径０．６ｍｍになるように、レーザ素子２から発振されたレーザ光を集光する。本実施形態では、集光レンズ３は、リフレクタ２５の頂点部に設けられた窓部６を介して、発光部４にレーザ光を集光する。
【０１３７】
（１−３）発光部４
発光部４は、金属からなる支柱８の一端に固定されて、断面が放物線形状であるリフレクタ２５のほぼ焦点の位置に配置されている。支柱８の他端はリフレクタ２５を貫通して、熱伝導性が高い放熱部材（図示省略）に接続されている。このため、レーザ光によって発熱する発光部４の熱を、支柱８および放熱部材に伝播し、効率よく放熱することができる。
【０１３８】
本実施形態では、レーザ素子２によって発振された波長４０５ｎｍのレーザ光を受けて、白色の蛍光を発するように、発光部４は、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ）、緑色蛍光体（β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、および青蛍光体（（ＢａＳｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ）の３種類のＲＧＢ蛍光体を含んでいる。また、発光部４は、直径１ｍｍの円形で、厚さ０．１ｍｍの薄膜状となるように、蛍光体の粉末を樹脂に混合させて、支柱８に塗布されている。
【０１３９】
このような発光部４を備えることにより、本実施形態では、各発光部４から２００ルーメンの蛍光を得ることができる。また、発光部４を、２００ｃｄ／ｍｍ２という高輝度な点光源として形成することができる。
【０１４０】
（１−４）リフレクタ２５
リフレクタ２５は、放物線の対称軸を回転軸として、当該放物線を回転させることによって得られる曲面（放物曲面）の少なくとも一部を含んでおり、発光部４によって発せられた蛍光を反射する方向に円形の開口部２５Ａを有している。
【０１４１】
ここで、発光部４は、リフレクタ２５の開口部２５Ａより内側（リフレクタ２５の反射面の頂点側）に配置されているため、発光部４から発せられた光は、必ずリフレクタ２５に反射された後に、開口部２５Ａから外部に出射される。したがって、外部から直接発光部４における発光点を見ることができないので、外部から見たときに一点だけが明るいことに起因する幻惑の発生などを防止することができる。
【０１４２】
本実施形態では、樹脂製のパラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされた円形のリフレクタ２５を用いており、奥行きが８．０ｍｍ、開口部２５Ａの半径が１５ｍｍである。
【０１４３】
このような構成によれば、高輝度、且つ、サイズの小さな発光部４を有する光源ユニット２１ａ〜２１ｅを実現して、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅの投光特性を向上させることができる。
【０１４４】
（２）筐体２７
筐体２７は、その内部に、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅを収容するハウジングである。筐体２７からその外部に向けて、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが備える各レーザ素子２に接続された配線９が出ており、配線９は、光量調整部４０に接続されている。
【０１４５】
（３）カメラ３０
カメラ３０は、照明領域３１（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）を含む、車両前方の周辺画像を連続的に撮影するものであり、例えば、室内前方のルームミラー近傍に配置される。カメラ３０には、テレビフレームレートで動画像を撮影する撮影装置を用いることができる。
【０１４６】
カメラ３０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅ（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）が点灯された時点から撮影を開始し、撮影した動画像を光量調整部４０に出力する。
【０１４７】
（４）光量調整部４０
光量調整部４０は、カメラ３０によって撮影された物体の種類に応じて、光源ユニット２１ａ〜２１ｅ（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）の光量を制御する。光量調整部４０は、検出部（検知部）４１と、識別部４２と、光量制御部４３とを備えている。
【０１４８】
（４−１）検出部４１
検出部４１は、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検出する。具体的には、検出部４１は、カメラ３０から動画像を取得したとき、予め座標情報が設定された、各投光スポット３１ａ〜３１ｅに対応した動画像中の領域である検出領域ごとに物体を検出する。
【０１４９】
そして、検出部４１は、検出領域内に物体が検出された場合、物体が検出された検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。
【０１５０】
（４−２）識別部４２
識別部４２は、検出部４１から出力された検出信号に示される検出領域内の物体の種類を識別する。具体的には、識別部４２は、検出部４１から検出信号を取得したとき、検出信号に示される検出領域内の物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出し、特徴点を数値化した特徴値を算出する。
【０１５１】
そして、識別部４２は、図示しないメモリに記憶された、物体の種類ごとの特徴点が数値化された基準値を管理する基準値テーブルを参照して、当該基準値テーブルに、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。例えば、基準値テーブルには、対向車、先行車、道路標識、または想定される障害物などに対応する基準値が管理されている。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２は、当該基準値で示される物体を、検出部４１によって検出された物体であるものと判定する。
【０１５２】
識別部４２は、上記の判定結果に基づいて、基準値で示される物体の種類、および当該物体が検出された検出領域を示す識別信号を光量制御部４３に出力する。
【０１５３】
（４−３）光量制御部４３
光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに投光する光量を個別に制御する。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、対向車や先行車などであるとき、当該対向車や先行車などが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を低下させる。
【０１５４】
一方、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、道路標識や障害物などであるとき、当該道路標識や障害物などが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を上昇させる。
【０１５５】
なお、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力をゼロにすることで、光源ユニット２１ａ〜２１ｅを消灯させることができる。このため、光量制御部４３は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を制御することで、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの点灯および消灯を個別に切り替えることができる。
【０１５６】
２．光源ユニット２１の光量制御
次に、ヘッドランプシステム１２０における光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、ヘッドランプシステム１２０が備える光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートであり、図１０（ａ）および（ｂ）は、図９に示される処理によって光量が制御された光源ユニット２１ａ〜２１ｅの動作状態を示す模式図である。
【０１５７】
図９に示されるように、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが点灯されたとき、カメラ３０は撮影を開始する（Ｓ１）。このとき、カメラ３０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが投光する照明領域３１全体が撮影可能な画角で車両前方を撮影し、撮影した動画像を光量調整部４０に出力する。
【０１５８】
次に、検出部４１は、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検出する（Ｓ２）。具体的には、検出部４１は、カメラ３０から動画像を取得したとき、各投光スポット３１ａ〜３１ｅに対応した動画像中の検出領域ごとに物体を検出する。
【０１５９】
そして、検出部４１は、検出領域内に物体が検出された場合、物体が検出された検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。図１０（ａ）に示される場合、検出部４１は、投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。
【０１６０】
次に、識別部４２は、検出部４１から出力された検出信号に示される検出領域内の物体の種類を識別する（Ｓ３）。具体的には、識別部４２は、検出部４１から検出信号を取得したとき、検出信号に示される検出領域内の物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出して数値化した特徴値を算出する。
【０１６１】
そして、識別部４２は、基準値テーブルを参照して、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２は、検出部４１によって検出された物が、当該基準値で示される物体であるものと判定する。
【０１６２】
識別部４２は、上記の判定結果に基づいて、基準値で示される物体の種類および当該物体が検出された検出領域を示す識別信号を光量制御部４３に出力する。図１０（ａ）に示される場合、識別部４２は、物体の種類を対向車Ｆであると判定すると共に、当該対向車Ｆが検出された投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を光量制御部４３に出力する。
【０１６３】
次に、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応した投光スポット３１ａ〜３１ｅごとに、投光する光量を制御する（Ｓ４）。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が対向車や先行車などであるとき、図１０（ｂ）に示されるように、対向車Ｆが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ｅの出力を低下させる。これにより、対向車Ｆのドライバなどに与える不快な眩しさや幻惑を低減することができるので、安全、且つ、快適な交通環境を実現することができる。
【０１６４】
一方、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、道路標識や障害物などであるとき、当該道路標識や障害物などが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を上昇させる。これにより、道路標識や障害物などが明るく照明されるので、目視によって道路標識を正確に読み取ることや、障害物などを正確に認識することが可能となり、安全な交通環境を実現することができる。
【０１６５】
なお、動画像中の物体の種類を識別する手法は、上記のものに限られず、公知の手法を適用してもよい。
【０１６６】
また、基準値テーブルには、対向車、先行車、道路標識、および障害物などに対応した基準値のほか、例えば、歩行者、軽車両（例えば、自転車）または自動二輪などに対応した基準値が管理されていてもよい。これにより、識別部４２によって識別された物体の種類に応じた最適な光量制御が可能となる。なお、歩行者、軽車両または自動二輪などに対する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理については、後述の実施形態３で詳細に説明する。
【０１６７】
３．実施形態２の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０は、レーザ光を受けて発光する発光部４と、発光部４に対応して設けられ、発光部４からの光を所定の照明領域１１の一部に配光するリフレクタ２５と、を有する光源ユニット２１ａ〜２１ｅを備え、光源ユニット２１ａ〜２１ｅのそれぞれは、照明領域１１が分割された領域である投光スポット３１ａ〜３１ｅに、各発光部４からの光を投光するものであり、照明領域３１は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅごとに投光される投光スポット３１ａ〜３１ｅが複数組み合わされることで形成されていると共に、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する光量制御部４３を備えている。
【０１６８】
ヘッドランプシステム１２０では、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御することで、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅに対応した投光スポット３１ａ〜３１ｅごとに光量を調整することが可能となる。
【０１６９】
それゆえ、本実施形態によれば、照明領域３１のうち、明るくしたい領域は十分に明るく照明し、或いは、明るすぎると困る領域は暗くするといった領域ごとの最適な光量制御が可能なヘッドランプシステム１２０を実現することができる。
【０１７０】
また、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０は、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検知する検出部４１をさらに備え、光量制御部４３は、検出部４１によって物体が検知されたとき、物体が検知された投光スポット３１ａ〜３１ｅを投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を制御する。
【０１７１】
このヘッドランプシステム１２０によれば、光量制御部４３は、検出部４１によって検知された物体に対して投光する光量を制御することが可能となるため、例えば、検知された物体に投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【０１７２】
また、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０は、検出部４１によって検知された物体の種類を、画像認識により識別する識別部４２をさらに備え、光量制御部４３は、識別部４２によって識別された物体の種類に応じて、当該物体が検知された投光スポット３１ａ〜３１ｅに投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を制御する。
【０１７３】
このヘッドランプシステム１２０によれば、識別部４２によって識別された物体の種類に応じて、物体に対して投光する光量を制御することが可能となるため、物体の種類に応じて、投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【０１７４】
４．変形例
次に、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０の変形例について、図１１〜図１４を参照して説明する。
【０１７５】
（１）リフレクタ２５の配置例
図１１（ａ）および（ｂ）は、ヘッドランプシステム１２０が備えるリフレクタ２５の配置例を示す正面図である。
【０１７６】
図１１（ａ）に示されるように、リフレクタ２５ａ〜２５ｉを配置する場合、一列に配置されたリフレクタ２５ａ〜２５ｅ上に、リフレクタ２５ｆ〜２５ｉを千鳥配置してもよい。これにより、図５（ｂ）に示される規定領域Ｂに対応した照明領域１３を形成することができる。
【０１７７】
また、図１１（ｂ）に示されるように、リフレクタ２５ａ〜２５ｇを配置する場合、リフレクタ２５ａを囲むようにリフレクタ２５ｂ〜２５ｇを、リフレクタ２５ａの外周に沿って配置してもよい。
【０１７８】
（２）リフレクタ２５の変形例
図１２は、ヘッドランプシステム１２０が備えるリフレクタ２５の変形例を示す正面図である。図１２に示されるように、リフレクタ３５は、一つの大きなパラボラミラーの内部が４つの領域３５ａ〜３５ｄに分割されており、それぞれの領域３５ａ〜３５ｄごとに光量を個別に制御することができる。すなわち、リフレクタ３５は、４つに分割された領域３５ａ〜３５ｄごとに発光部４が配置され、それぞれが独立した光源ユニットとして機能する。
【０１７９】
このため、リフレクタ３５によれば、装置構成を小型化することができると共に、デザイン面での自由度を向上させたヘッドランプシステムを実現することができる。
【０１８０】
〔実施形態３〕
本発明に係る照明装置の第３の実施形態について、図１３〜図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、歩行者などに対して投光される光を点滅させることで、搭載車両の接近を注意喚起するヘッドランプシステム１４０について説明する。
【０１８１】
なお、上記実施形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１８２】
１．ヘッドランプシステム１４０の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１４０の構成について、図１３を参照して説明する。
【０１８３】
図１３は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１４０の概略構成を示すブロック図である。図１３に示されるように、ヘッドランプシステム１２０は、光源ユニット２１と、カメラ３０と、光量調整部６０と備えている。
【０１８４】
（１）光量調整部６０
光量調整部６０は、カメラ３０によって撮影された物体の種類に応じて、光源ユニット２１ａ〜２１ｅ（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）の光量を制御する。光量調整部６０は、距離検出部４４を備えている点において、実施形態２の光量調整部４０と主に異なっている。
【０１８５】
（１−１）距離検出部４４
距離検出部４４は、カメラ３０によって撮影された物体と搭載車両との距離を検出する。具体的には、距離検出部４４は、物体が歩行者、軽車両、または自動二輪など（以下、歩行者等と称する）であることを示す識別信号が識別部４２から出力されたとき、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、歩行者等と搭載車両との距離を検出する。そして、距離検出部４４は、検出した歩行者等と搭載車両との距離を光量制御部４３に出力する。
【０１８６】
（１−２）光量制御部４３
光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに投光する光量を個別に制御する。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、歩行者等であるとき、当該歩行者等が検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅを点滅させる。
【０１８７】
例えば、光量制御部４３は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが備えるレーザ素子２に対して供給する電流を変調することによって、特定の光源ユニット２１ａ〜２１ｅを点滅させる。
【０１８８】
２．光源ユニット２１の光量制御
次に、ヘッドランプシステム１４０における光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を制御する処理について、図１４および図１５を参照して説明する。
【０１８９】
図１４は、ヘッドランプシステム１４０が備える光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートであり、図１５（ａ）および（ｂ）は、図１４に示される処理によって光量が制御された光源ユニット２１ａ〜２１ｅの動作状態を示す模式図である。
【０１９０】
図１４に示されるように、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが点灯されたとき、カメラ３０は撮影を開始する（Ｓ１１）。このとき、カメラ３０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが投光する照明領域３１全体が撮影可能な画角で搭載車両前方を撮影し、撮影した動画像を光量調整部６０に出力する。
【０１９１】
次に、検出部４１は、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検出する（Ｓ１２）。具体的には、検出部４１は、カメラ３０から動画像を取得したとき、各投光スポット３１ａ〜３１ｅに対応した動画像中の検出領域ごとに物体を検出する。
【０１９２】
そして、検出部４１は、検出領域内に物体が検出された場合、物体が検出された検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。図１５（ａ）に示される場合、検出部４１は、投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。
【０１９３】
次に、識別部４２は、検出部４１から出力された検出信号に示される検出領域内の物体の種類を識別する（Ｓ１３）。具体的には、識別部４２は、検出部４１から検出信号を取得したとき、検出信号に示される検出領域内の物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出して数値化した特徴値を算出する。
【０１９４】
そして、識別部４２は、基準値テーブルを参照して、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２は、検出部４１によって検出された物が、当該基準値で示される物体であるものと判定する。
【０１９５】
識別部４２は、上記の判定結果に基づいて、基準値で示される物体の種類および当該物体が検出された検出領域を示す識別信号を光量制御部４３および距離検出部４４に出力する。図１５（ａ）に示される場合、識別部４２は、物体の種類を歩行者Ｐであると判定する。そして、当該歩行者Ｐが検出された投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を光量制御部４３および距離検出部４４に出力する。
【０１９６】
次に、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応した投光スポット３１ａ〜３１ｅごとに、投光する光量を調整する（Ｓ１４）。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が歩行者Ｐであるとき、図１５（ｂ）に示されるように、歩行者Ｐが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ｅを点滅させる。これにより、歩行者Ｐに過剰な眩しさを与えずに、搭載車両の接近を注意喚起することができると共に、搭載車両のドライバに対しても、歩行者Ｐの存在を知らせることができる。
【０１９７】
ここで、光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数は、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下であることが好ましい。光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下とすることで、光源ユニット２１ｅの点滅を歩行者Ｐや搭載車両のドライバなどが認識し易くなる。このため、歩行者Ｐや搭載車両のドライバなどに対して、搭載車両の接近または歩行者Ｐなどの存在を効果的に知らせることができる。
【０１９８】
次に、光量制御部４３は、距離検出部４４から出力された歩行者Ｐと搭載車両との距離の変化に基づいて、光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を変更する。具体的には、距離検出部４４によって検出された歩行者Ｐと搭載車両との距離が小さくなるにつれて、光量制御部４３は、光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を上げる（Ｓ１５）。例えば、歩行者Ｐが遠い場合には光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を３Ｈｚ程度とし、歩行者Ｐが最も接近した場合には光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を３０Ｈｚ程度まで徐々に上げることにより、歩行者Ｐとドライバに対して危険を注意喚起する高い効果が得られる。
【０１９９】
これにより、歩行者Ｐやドライバなどに対して、搭載車両の接近または歩行者Ｐの存在をより効果的に知らせることができる。
【０２００】
３．実施形態３の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１４０は、物体が歩行者Ｐ等であると識別部４２によって識別されたとき、光量制御部４３は、歩行者Ｐ等が検知された投光スポット３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ｅを点滅させる。
【０２０１】
このため、本実施形態によれば、歩行者Ｐなどに過剰な眩しさを与えずに、搭載車両の接近を注意喚起することができると共に、搭載車両のドライバに対しても、歩行者Ｐなどの存在を知らせることができるので、安全な交通環境を実現するヘッドランプシステム１４０を実現することができる。
【０２０２】
〔実施形態４〕
本発明に係る照明装置の第４の実施形態について、図１６〜図２１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、搭載車両の走行状況に応じて、照明する範囲を変更するヘッドランプシステム１６０について説明する。
【０２０３】
なお、上記実施形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０２０４】
１．ヘッドランプシステム１６０の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０の構成について、図１６を参照して説明する。
【０２０５】
図１６は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０の概略構成を示すブロック図である。図１６に示されるように、ヘッドランプシステム１４０は、光源ユニット６１と、光量調整部８０と備えている。
【０２０６】
（１）光源ユニット６１
光源ユニット６１は、６つの光源ユニット２１ａ〜２１ｆからなり、光源ユニット２１ａ〜２１ｆは、投光方向に対して直行する方向に一列に並んで、筐体２７の内部に納められている。
【０２０７】
（２）光量調整部８０
光量調整部８０は、ヘッドランプシステム１６０が搭載される搭載車両の走行状況に応じて、光源ユニット２１ａ〜２１ｆごとの光量を制御する。光量調整部８０は、ハンドル操作検知部４５と、光量制御部４３とを備えている。
【０２０８】
（２−１）ハンドル操作検知部４５
ハンドル操作検知部４５は、ドライバによるハンドル操作を検知する。具体的には、ハンドル操作検知部４５は、ドライバのハンドル操作量（操舵角）を検出し、検出した操作量が所定閾値以上であるか否かを判定する。検出した操作量が所定閾値以上である場合、ハンドル操作検知部４５は、ハンドルが切られた方向（左右）を示す検知信号を光量制御部４３に出力する。
【０２０９】
（２−２）光量制御部４３
光量制御部４３は、光源ユニット２１ａ〜２１ｆの光量を個別に制御する。光量制御部４３は、搭載車両の直進時おいて、光源ユニット２１ｂ〜２１ｅを点灯させると共に、ハンドル操作検知部４５から出力された検知信号に応じて、光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させる。具体的には、光量制御部４３は、ハンドル操作検知部４５から検知信号が出力されたとき、検知信号に示されるハンドルが切られた方向側に位置する光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させることで、搭載車両の曲がる方向を照明させる。
【０２１０】
２．ヘッドランプシステム１６０の点灯制御
次に、ヘッドランプシステム１６０の点灯制御について、図１７〜図１９を参照して説明する。
【０２１１】
図１７は、図１６に示されるヘッドランプシステム１６０が備える光源ユニット２１ａ〜２１ｆの点灯を制御する処理の流れを示すフローチャートであり、図１８は、光源ユニット２１ａ〜２１ｆの点灯状態を説明するための模式図であり、（ａ）は直進時の基準平面２０における配光パターンを示し、（ｂ）は右折時の基準平面２０における配光パターンを示している。
【０２１２】
図１７に示されるように、光源ユニット２１ｂ〜２１ｅが点灯されたとき、ハンドル操作検知部４５は、ドライバのハンドル操作の検出を開始する（Ｓ２１）。このとき、図１８（ａ）に示されるように、直進時の基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａ（第１の照明領域）となる。
【０２１３】
次に、ハンドル操作検知部４５は、ドライバのハンドル操作を検出し、検出した操作量が所定閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。ハンドル操作量が所定閾値以上である場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ハンドル操作検知部４５は、ハンドルが切られた方向を示す検出信号を光量制御部４３に出力する。
【０２１４】
一方、検出したハンドル操作量が所定閾値未満である場合（Ｓ２２でＮＯ）、ハンドル操作検知部４５は、ハンドル操作の検出を継続する。
【０２１５】
次に、光量制御部４３は、ハンドル操作検知部４５から検知信号が出力されたとき、検知信号に示されるハンドルが切られた方向側に位置する投光スポット３１ａまたは３１ｆに向けて投光する光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させる。例えば、ハンドルが右側に切られた場合、光量制御部４３は、投光スポットは３１ｆに向けて投光する光源ユニット２１ｆを点灯させる。このとき、図１８（ｂ）に示されるように、基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａと、投光スポット３１ｆによって形成される照明領域３１Ｃ（第２の照明領域）とが組み合わされたものとなる。
【０２１６】
図１９は、図１８（ｂ）に示される右折時の配光パターンを示す上面図である。図１９に示されるように、右折時において、光源ユニット２１ｆを点灯させることにより、搭載車両Ｍが曲がる方向に向けて照明する範囲を広げることができる。このため、搭載車両Ｍの曲がる方向を照明することができるので、ドライバの視認性を向上させて安全な運転環境を実現することができる。
【０２１７】
なお、ハンドルが左側に切られた場合、光量制御部４３は、投光スポットは３１ａに向けて投光する光源ユニット２１ａを点灯させる。このとき、基準平面２０における配光パターンは、図１８（ｂ）に示される投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａと、投光スポット３１ａによって形成される照明領域３１Ｂ（第２の照明領域）とが組み合わされたものとなる。
【０２１８】
３．実施形態４の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０では、光量制御部４３は、搭載車両Ｍが左折または右折するとき、搭載車両Ｍが曲がる方向側に位置する照明領域３１Ｂまたは３１Ｃに向けて投光する光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させる。
【０２１９】
このため、ヘッドランプシステム１６０では、搭載車両Ｍが曲がる方向側に向けて照明する範囲を広げることができる。
【０２２０】
また、ヘッドランプシステム１６０では、ドライバによるハンドル操作の方向を検知するハンドル操作検知部４５をさらに備えるため、搭載車両Ｍの曲がる方向をドライバによるハンドル操作に基づいて検知することができる。このため、ドライバによるハンドル操作に基づいて、搭載車両Ｍの進行方向を特定することができる。
【０２２１】
それゆえ、本実施形態によれば、搭載車両Ｍが曲がる方向を照明することができるので、ドライバの視認性を向上させて、安全な運転環境を提供するヘッドランプシステム１６０を実現することができる。
【０２２２】
なお、搭載車両Ｍの進行方向を特定する手法としては、ドライバによるハンドル操作を検知するほか、例えば、車載カメラでセンターラインの直進性をモニターして、センターラインの位置変化に基づいて、搭載車両Ｍの進行方向を特定してもよい。
【０２２３】
また、照明領域３１Ｂおよび３１Ｃに向けて投光する光源ユニットの数は本実施形態のように各１つずつであってもよく、或いは複数であってもよい。
【０２２４】
４.変形例
次に、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０の変形例について、図２０および図２１を参照して説明する。
【０２２５】
上述の説明では、光量制御部４３は、搭載車両Ｍの進行方向に応じて、光源ユニット２１ａおよび２１ｆの一方を点灯させたが、例えば、搭載車両Ｍの走行速度に応じて、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯させてもよい。
【０２２６】
図２０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｆの点灯状態の変形例を説明するための模式図であり、（ａ）高速走行時の基準平面２０における配光パターンを示し、（ｂ）は低速走行時の基準平面２０における配光パターンを示している。
【０２２７】
光量制御部４３は、搭載車両Ｍの走行速度が所定の速度より高いとき、光源ユニット２１ｂ〜２１ｅを点灯せる。このとき、図２０（ａ）に示されるように、基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａ（第１の照明領域）となる。
【０２２８】
一方、搭載車両Ｍの走行速度が所定の速度以下であるとき、光量制御部４３は、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯させる。このとき、図２０（ｂ）に示されるように、基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａと、投光スポット３１ａによって形成される照明領域３１Ｂ（第２の照明領域）と、投光スポット３１ｆによって形成される３１Ｃ（第２の照明領域）とが組み合わされたものとなる。
【０２２９】
図２１は、図２０（ｂ）に示される低速走行時の配光パターンを示す上面図である。図２１に示されるように、低速走行時において、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯させることにより、搭載車両Ｍの前方周辺も含めた広い範囲を照明することができる。
【０２３０】
従って、例えば、高速道路などにおける高速走行時には、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを消灯して、搭載車両Ｍの前方のみを照明し、市街地などにおける低速走行時には、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯して搭載車両Ｍの前方周辺も含めた広い範囲を照明するなどの切り替えが可能となる。
【０２３１】
このため、車両の走行速度に応じて、必要な範囲を照明することができるので、安全な運転環境の実現と、ヘッドランプシステム１６０の消費電力の低減とを両立することができる。
【０２３２】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２３３】
〔補足〕
なお、本発明は、以下のように表現することができる。すなわち、本発明に係る投光装置は、レーザで励起された蛍光体を光源とし、投光手段(リフレクタ、レンズ)にて投光する投光装置であり、複数の投光手段を有し、それぞれの投光手段にて異なる領域に投光することにより所望の配光を得ることを特徴としている。
【０２３４】
また、本発明に係る投光装置は、高輝度光源を複数個用いた投光装置であり、照射エリアを複数の投光手段により分割して投光することを特徴としている。
【０２３５】
また、本発明に係る投光装置は、照明領域をモニターする手段をさらに有し、分割された照明領域の一部を、状況に応じて光量を増減させることを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【０２３６】
本発明は、各種の照明装置、特に車両用のヘッドランプに好適に適用することができ、これらの配光特性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０２３７】
１ 光源ユニット（複数の光源ユニット）
１ａ〜１ｅ 光源ユニット
５ リフレクタ（配光部）
５ａ〜５ｉ リフレクタ（配光部）
１１〜１４ 照明領域
１１ａ〜１１ｉ 投光スポット（投光領域）
２１ａ〜２１ｆ 光源ユニット
２５ リフレクタ（配光部）
２５ａ〜２５ｉ リフレクタ（配光部）
３１ 照明領域
３１Ａ 照明領域（第１の照明領域）
３１Ｂ 照明領域（第２の照明領域）
３１Ｃ 照明領域（第２の照明領域）
３１ａ〜３１ｆ 投光スポット（投光領域）
３５ リフレクタ（配光部）
４１ 検出部（検知部）
４２ 識別部
４３ 光量制御部
４４ 距離検出部
４５ ハンドル操作検知部（操作検知部）
１００ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
１２０ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
１４０ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
１６０ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
Ｆ 対向車（物体）
Ｐ 歩行者（物体）
Ｍ 搭載車両（車両）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源ユニットを備える投光装置に関するものであり、より詳細には、それぞれの光源ユニットによって照明領域を分割して投光することにより、所望の照明領域を形成し得る投光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などのヘッドランプ（車両用前照灯）には、ハロゲンランプが多く使用されていたが、近年、ＨＩＤランプ（High Discharge Lamp）を使用したヘッドランプが増加している。
【０００３】
一般にヘッドランプは、上端縁にカットオフラインを有するロービーム用の配光パターンを形成し得る構成となっており、これにより対向車のドライバなどに幻惑などを与えないようにしつつ、ドライバの前方視認性を確保することができるように構成されている。
【０００４】
最近では、消費電力が少ない発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源として使用したヘッドランプの開発が盛ん行われており、例えば、特許文献１には、図２２に示されるように、異なる領域に向けて投光された各光源ユニットのパターン１１１ａ〜１１１ｃを組み合わせることで、所望の照明領域１１１を形成するヘッドランプ(以下、領域分割型のヘッドランプと称する）が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、図２３に示されるように、各光源ユニットのパターン２１１ａ〜２１１ｄを重畳的に重ね合わせることで、所望の照明領域を形成するヘッドランプ（以下、重ね合わせ型のヘッドランプと称する）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０３０５７０（２００７年０２月０８日公開）
【特許文献２】特開２００８−０１３０１４（２００８年０１月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、光源からの光を、リフレクタを用いて小さなスポットに投光するためには、光源の輝度が高く、且つ、リフレクタに対する光源の相対的なサイズが充分に小さいことが好ましい。
【０００８】
しかしながら、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプまたはＬＥＤでは、必要な輝度が得られず、また、光源サイズを小径化することが困難であるため、小径のリフレクタを用いて小さな領域に投光することができない。
【０００９】
従って、光源からの光を、より小さなスポットに投光するためには、大径のリフレクタを用いる必要があり、配置空間が制限されるヘッドランプでは実用化が困難であった。
【００１０】
このため、特許文献１に開示されたヘッドランプでは、各光源ユニットのスポット径を制御することができず、小さな領域に分割して所望の照明領域を形成することは困難である。一方、より小さな領域に分割して投光するためには、大径のリフレクタを用いる必要があり、装置構成が大型化してしまうという問題点がある。
【００１１】
また、特許文献２のような重ね合わせ型のヘッドランプでは、重ね合わされた領域について複数の光源から投光されており、無駄な光束が生じて照明効率が低下するという問題点がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、所望の配光パターンを効率的に形成することができる投光装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る投光装置は、上記の課題を解決するために、励起光を受けて発光する発光部と、前記発光部に対応して設けられ、前記発光部からの光を所定の照明領域の一部に配光する配光部と、を有する光源ユニットを複数備え、前記光源ユニットのそれぞれは、前記照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、前記発光部からの光を投光するものであり、前記照明領域は、前記光源ユニットごとに投光される前記投光領域が複数組み合わされることで形成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成では、光源ユニットは、励起光を受けて発光する発光部を有しているため、発光部のサイズを小さく形成することが可能となり、配光部に対する発光部のサイズを相対的に小さくすることができる。このため、小径の配光部を用いても高い配光特性が得られるので、各光源ユニットは、小さな領域に向けて発光部からの光を投光することができると共に、装置構成を小型化することができる。
【００１５】
本発明に係る投光装置は、このような光源ユニットを複数備え、各光源ユニットは、照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、発光部からの光を投光する。すなわち、各光源ユニットが、照明領域の異なる領域に向けて、発光部からの光を投光する。
【００１６】
このため、光源ユニットごとに投光される小さな投光領域を複数組み合わせることで、所望の照明領域を形成することができる。
【００１７】
また、上記の構成によれば、各光源ユニットが、ユニットごとに独立した投光領域に向けて選択的に投光することができるので、無駄な光束が生じず、効率的な投光が可能となる。
【００１８】
それゆえ、本発明によれば、所望の配光パターンを効率的に形成することができる投光装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明に係る投光装置では、前記複数の光源ユニットの光量を、個別に制御可能な光量制御部をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
上記の構成では、複数の光源ユニットの光量を、個別に制御可能な光量制御部をさらに備えるため、光源ユニットごとの光量を制御することで、各光源ユニットに対応した投光領域ごとに光量を制御することが可能となる。
【００２１】
このため、上記の構成によれば、照明領域のうち、明るくしたい領域は十分に明るく照明し、或いは、明るすぎると困る領域は暗くするといった領域ごとの最適な光量制御が可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る投光装置では、前記投光領域内の物体を検知する検知部をさらに備え、前記光量制御部は、前記検知部によって前記物体が検知されたとき、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することが好ましい。
【００２３】
上記の構成では、投光領域内の物体を検知する検知部をさらに備えるため、光量制御部は、検知部によって物体が検知された投光領域に向けて投光する光源ユニットの光量を制御することで、物体に投光される光量を制御することが可能となる。
【００２４】
このため、上記の構成によれば、例えば、検知された物体に投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る投光装置では、前記検知部によって検知された前記物体の種類を、画像認識により識別する識別部をさらに備え、前記光量制御部は、前記識別部によって識別された前記物体の種類に応じて、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することが好ましい。
【００２６】
上記の構成では、検知部によって検知された物体の種類を、画像認識により識別する識別部をさらに備えるため、識別部によって識別された物体の種類に応じて、物体に対して投光する光量を制御することが可能となる。
【００２７】
このため、上記の構成によれば、物体の種類に応じて、投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る投光装置では、前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、少なくとも横方向に分割して投光することが好ましい。
【００２９】
上記の構成では、複数の光源ユニットは、照明領域を少なくとも横方向に分割して投光するため、照明領域の幅を容易に制御することができると共に、幅方向に分割された領域ごとに最適な光量制御が可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る投光装置では、前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、縦方向に分割して投光することが好ましい。
【００３１】
上記の構成では、光源ユニットは、照明領域を横方向および縦方向に分割して投光するため、投光領域を組み合わせることで、あらゆる形状の照明領域を形成することができる。
【００３２】
さらに、上記の構成によれば、照明領域の幅方向および高さ方向に分割された領域ごとに最適な光量制御が可能となる。
【００３３】
また、本発明に係る投光装置では、前記励起光は、レーザ光であることが好ましい。
【００３４】
上記の構成では、励起光としてレーザ光を用いているため、発光部を効率的に励起することが可能となる。
【００３５】
さらに、上記の構成では、励起光が照射される発光部の照射範囲を小さくすることができるので、配光部に対する発光部のサイズを相対的に小さくすることが可能となる。
【００３６】
このため、上記の構成によれば、配光部による投光特性を向上させることができるので、より小さな投光領域を組み合わせて、所望の照明領域を形成することができると共に、光の効率効率を向上させることができる。
【００３７】
また、本発明に係る投光装置では、前記発光部は、前記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を少なくとも含むことが好ましい。
【００３８】
上記の構成では、発光部は、励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を少なくとも含むため、蛍光体が発する蛍光を照明光として利用することができる。また、異なる種類の蛍光体を発光部に含めることにより、異なる色の蛍光を発光させて、所望の色彩の照明光を生成することができる。
【００３９】
このため、上記の構成によれば、所望の色彩の蛍光を投光可能な光源ユニットを実現することができる。
【００４０】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備えることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成では、車両用前照灯は、上記投光装置を備えるため、所望の配光パターンを効率的に形成することができる車両用前照灯を実現することができる。
【００４２】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備える車両用前照灯であって、前記光量制御部は、前記物体が対向車、または先行車であると前記識別部によって識別されたとき、当該対向車、または先行車が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を減少させることを特徴としている。
【００４３】
上記の構成では、検知部によって検知された物体が対向車や先行車などであると識別されたとき、光量制御部は、光源ユニットを制御して、対向車や先行車などに対して投光される光量を減少させる。
【００４４】
このため、上記の構成によれば、対向車や先行車のドライバなどに与える不快な眩しさや幻惑を低減することができるので、安全、且つ、快適な交通環境を実現することができる。
【００４５】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、前記物体が道路標識、または障害物であると前記識別部によって識別されたとき、当該道路標識、または障害物が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を増加させることが好ましい。
【００４６】
上記の構成では、検知された物体が道路標識や障害物などであると識別されたとき、光量制御部は、道路標識や障害物などに対して投光する光量を増加させる。
【００４７】
このため、上記の構成によれば、道路標識や障害物などを明るく照明することで、目視によって、道路標識を正確に読み取ることや、障害物などを正確に認識することが可能となるので、安全な交通環境を実現することができる。
【００４８】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備える車両用前照灯であって、前記光量制御部は、前記物体が歩行者、軽車両、または自動二輪であると前記識別部によって識別されたとき、当該歩行者、軽車両、または自動二輪が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットを点滅させることを特徴としている。
【００４９】
上記の構成では、検知部によって検知された物体が歩行者、軽車両、または自動二輪であると識別されたとき、光量制御部は、光源ユニットを制御して、歩行者、軽車両、または自動二輪に対して投光される光を点滅させる。
【００５０】
このため、上記の構成によれば、歩行者などに過剰な眩しさを与えずに、投光装置を備える車両の接近を注意喚起することができると共に、車両のドライバに対しても、歩行者などの存在を知らせることができるので、安全な交通環境を実現することができる。
【００５１】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下の周波数で前記光源ユニットを点滅させることが好ましい。
【００５２】
上記の構成では、光源ユニットを点滅させる周波数を、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下とすることで、光源ユニットの点滅を歩行者やドライバなどが認識し易くなる。
【００５３】
このため、上記の構成によれば、歩行者やドライバなどに対して、車両の接近または歩行者などの存在を効果的に知らせることができる。
【００５４】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記歩行者、軽車両、または自動二輪と、前記投光装置が搭載された車両との距離を検出する距離検出部をさらに備え、前記光量制御部は、前記距離検出部によって検出された前記距離が小さくなるにつれて、前記光源ユニットを点滅させる周波数を上げることが好ましい。
【００５５】
上記の構成によれば、距離検出部によって検出された距離が小さくなるにつれて、光量制御部は光源ユニットを点滅させる周波数を上げるため、歩行者やドライバなどに対して、車両の接近または歩行者などの存在をより効果的に知らせることができる。
【００５６】
本発明に係る車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、上記投光装置を備える車両用前照灯であって、前記照明領域は、第１の照明領域と、当該第１の照明領域の左側および右側近傍に位置する第２の照明領域とを含み、前記光量制御部は、前記投光装置が搭載された車両の走行速度または進行方向を含む走行状況に応じて、前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットの点灯および消灯を制御することを特徴としている。
【００５７】
上記の構成では、光量制御部は、投光装置が搭載された車両の走行速度または進行方向を含む走行状況に応じて、第１の照明領域の左側および右側近傍に位置する第２の照明領域に向けて投光する光源ユニットの点灯および消灯を制御する。
【００５８】
このため、上記の構成によれば、走行状況に応じて、第２の照明領域を照らして広い範囲を照明するなどの制御が可能となるので、安全な運転環境を実現することができると共に、車両用前照灯の消費電力を低減することができる。
【００５９】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、前記車両の走行速度が所定の速度以下であるとき、前記第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯させることが好ましい。
【００６０】
上記の構成では、車両の走行速度が所定の速度以下であるとき、光量制御部は、第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯させるため、第２の照明領域を照して広い範囲を照明することがきる。従って、例えば、市街地などにおける低速走行時には、第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯して車両の前方周辺も含めた広い範囲を照明し、一方、高速道路などにおける高速走行時には、第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを消灯して、車両の前方のみを照明するなどの切り替えが可能となる。
【００６１】
このため、上記の構成によれば、車両の走行速度に応じて、必要な範囲を照明することができるので、安全な運転環境の実現と、車両用前照灯の消費電力の低減とを両立することができる。
【００６２】
また、本発明に係る車両用前照灯では、前記光量制御部は、前記車両が左折または右折するとき、当該車両が曲がる方向側に位置する前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットを点灯させることが好ましい。
【００６３】
上記の構成では、車両が左折または右折するとき、光量制御部は、当該車両が曲がる方向側に位置する第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットを点灯させるため、車両が曲がる方向側に向けて照明する範囲を広げることができる。
【００６４】
このため、上記の構成によれば、車両の進行方向に応じて、車両が曲がる方向を照明することができるので、ドライバの視認性を向上させて、安全な運転環境を実現することができる。
【００６５】
また、本発明に係る車両用前照灯では、ドライバのハンドル操作の方向を検知する操作検知部をさらに備え、前記光量制御部は、前記操作検知部によって検知されたハンドル操作の方向に応じて、前記光源ユニットを点灯させることが好ましい。
【００６６】
上記の構成よれば、ドライバによるハンドル操作の方向を検知する操作検知部をさらに備えるため、車両の曲がる方向をドライバによるハンドル操作に基づいて検知することができる。
【発明の効果】
【００６７】
以上のように、本発明に係る投光装置は、励起光を受けて発光する発光部と、前記発光部に対応して設けられ、前記発光部からの光を所定の照明領域の一部に向けて配光する配光部と、を有する光源ユニットを複数備え、前記光源ユニットのそれぞれは、前記照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、前記発光部からの光を投光するものであり、前記照明領域は、前記光源ユニットごとに投光される前記投光領域が複数組み合わされることで形成されている。
【００６８】
それゆえ、本発明によれば、所望の配光パターンを効率的に形成することができる投光装置を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態１に係るヘッドランプシステムの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示されるヘッドランプシステムを示す斜視図である。
【図３】図２に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図４】基準平面において、図１に示されるヘッドランプシステムが照明する照明領域を示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、基準平面において、図１に示されるヘッドランプシステムが照明する照明領域の変形例を示す模式図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、図１に示されるヘッドランプシステムが備えるリフレクタの配置例を示す正面図である。
【図７】実施形態２に係るヘッドランプシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図９】図７に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、図９に示される処理によって光量が制御された光源ユニットの動作状態を示す模式図である。図９に示される処理によって制御された光源ユニットの光量変化を示す模式図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、図７に示されるヘッドランプシステムが備えるリフレクタの配置例を示す正面図である。
【図１２】図８に示される光源ユニットが備えるリフレクタの変形例を示す正面図である。
【図１３】実施形態３に係るヘッドランプシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、図１４に示される処理によって光量が制御された光源ユニットの動作状態を示す模式図である。
【図１６】実施形態４に係るヘッドランプシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６に示されるヘッドランプシステムが備える光源ユニットの点灯を制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】光源ユニットの点灯状態を説明するための模式図であり、（ａ）は直進時の基準平面における配光パターンを示し、（ｂ）は右折時の基準平面における配光パターンを示している。
【図１９】図１８（ｂ）に示される右折時の配光パターンを示す上面図である。
【図２０】光源ユニットの点灯状態の変形例を説明するための模式図であり、（ａ）は高速走行時の基準平面における配光パターンを示し、（ｂ）は低速走行時の基準平面における配光パターンを示している。
【図２１】図２０（ｂ）に示される低速走行時の配光パターンを示す上面図である。
【図２２】従来の領域分割型のヘッドランプの配光パターンを示す模式図である。
【図２３】従来の重ね合わせ型のヘッドランプの配光パターンを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
〔実施形態１〕
本発明に係る投光装置の第１の実施形態について、図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る投光装置を、自動車（車両）のハイビーム用前照灯であるヘッドランプシステムに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００７１】
ただし、本発明に係る投光装置は、ロービーム用の前照灯、自動車以外の車両用前照灯、或いは、その他の照明装置に適用することも可能である。
【００７２】
１．ヘッドランプシステム１００の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
【００７３】
図１は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示されるヘッドランプシステム１００を示す斜視図である。図１および図２に示されるように、ヘッドランプシステム１００は、光源ユニット１を備えている。本実施形態では、光源ユニット１は、５つの光源ユニット１ａ〜１ｅからなり、光源ユニット１ａ〜１ｅは、投光方向に対して直行する方向に一列に並んで、金属ベース７上に配置されている。この光源ユニット１は、搭載される自動車（以下、搭載車両と称する）の前側両端部に、それぞれ１つずつ配置されている。
【００７４】
ヘッドランプシステム１００は、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される投光スポット（投光領域）１１ａ〜１１ｅを複数組み合わせることで、所望の照明領域１１を形成する。
【００７５】
以下では、光源ユニット１、および金属ベース７の構成について説明するが、光源ユニット１については、各光源ユニット１ａ〜１ｅの構成が略同一であるため、光源ユニット１ａについてのみ説明する。
【００７６】
（１）光源ユニット１
図３は、図２に示されるヘッドランプシステム１００が備える光源ユニット１ａの概略構成を示す断面図である。図３に示されるように、光源ユニット１ａは、レーザ素子２と、集光レンズ３と、発光部４と、リフレクタ（配光部）５とを備えている。
【００７７】
（１−１）レーザ素子２
レーザ素子２は、励起光を出射する励起光源として機能する発光素子である。レーザ素子２は、１チップに１つの発光点を有するものであってもよく、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。
【００７８】
励起光としてレーザ光を用いることにより、励起光が照射される発光部４の照射範囲を小さくすることができるため、発光部４のサイズを小さくすることが可能となり、また、発光部４を効率的に励起することができる。
【００７９】
このレーザ素子２は、複数設けられていてもよい。この場合、複数のレーザ素子２のそれぞれから励起光としてのレーザ光が発振される。本実施形態のように、レーザ素子２を１つのみ用いてもよいが、高出力のレーザ光を得るためには、複数のレーザ素子２を用いる方が容易である。レーザ素子２が複数設けられている場合、各レーザ素子２から異なる波長のレーザ光を発振させて、複数種のレーザを混合していてもよく、例えば、青色レーザと緑色レーザ、或いは、青紫色レーザと青色レーザなどの組み合わせが考えられる。
【００８０】
レーザ素子２のレーザ光の波長は、例えば、４０５ｎｍ（青紫色）または４５０ｎｍ（青色）であるが、これらに限定されず、発光部４に含める蛍光体の種類に応じて適宜選択されればよい。
【００８１】
本実施形態では、レーザ素子２は、直径９ｍｍの金属パッケージに実装され、出力１Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振する。
【００８２】
なお、レーザ素子２には配線９が接続されており、配線９を介して、電力などがレーザ素子２に供給される。
【００８３】
（１−２）集光レンズ３
集光レンズ３は、レーザ素子２から発振されたレーザ光が発光部４に適切に照射されるように、当該レーザ光の照射範囲を調節するためのレンズである。集光レンズ３は、リフレクタ５に設けられた窓部６を介して、レーザ光を発光部４に適照射する。
【００８４】
本実施形態では、集光レンズ３は、発光部４におけるレーザ光の照射範囲が直径０．３ｍｍになるように、レーザ素子２から発振されたレーザ光を集光する。
【００８５】
なお、本実施形態では、集光レンズ３は、１つのレンズから構成されているが、複数のレンズを用いて集光レンズ３を構成してもよい。
【００８６】
（１−３）発光部４
発光部４は、レーザ素子２から発振されたレーザ光を受けて蛍光を発するものであり、レーザ光を受けて発光する蛍光体（蛍光物質）を含んでいる。具体的には、発光部４は、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの、または蛍光体を固めたものである。
【００８７】
この発光部４は、金属ベース７上であり、且つ、リフレクタ５のほぼ焦点位置に配置されている。このため、発光部４から出射した蛍光は、リフレクタ５の反射曲面によって反射されることで、その光路が制御される。発光部４の上面にレーザ光の反射を防止する反射防止構造が形成されていてもよい。なお、発光部４を、リフレクタ５の焦点位置からずれた位置に配置することで、意図的に光源ユニット１ａの投光範囲（スポット径）を制御することができる。
【００８８】
また、発光部４は、レーザ光が照射される面である照射面の延長面Ｅが、開口部５Ａにおけるリフレクタ５の端部と接するように、金属ベース７に設けられた傾斜部７ａ上に傾いて配置されている。このため、発光部４から発せられた蛍光は、直接外部に漏れることなく、効率的にリフレクタ５で反射して配光することができる。
【００８９】
さらに、傾斜部７ａを設けることにより、外部から発光部４の発光点を直接見ることができないので、外部から見たときに一点だけが明るいことに起因する幻惑の発生などを防止することができる。
【００９０】
発光部４の蛍光体として、例えば、酸窒化物系蛍光体（例えば、サイアロン蛍光体）またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。これらの蛍光体は、レーザ素子２から発せられた高い出力（および／または光密度）のレーザ光に対しての熱耐性が高く、レーザ照明光源に最適である。ただし、発光部４の蛍光体は、上述のものに限定されず、窒化物蛍光体など、その他の蛍光体であってもよい。
【００９１】
また、自動車用のヘッドランプシステム１００の照明光は、所定の範囲の色度を有する白色にしなければならないことが、法律により規定されている。そのため、発光部４には、照明光が白色となるように選択された蛍光体が含まれている。
【００９２】
例えば、青色、緑色および赤色の蛍光体を発光部４に含め、４０５ｎｍのレーザ光を照射すると白色光が発生する。また、黄色の蛍光体（または緑色および赤色の蛍光体）を発光部４に含め、４５０ｎｍ（青色）のレーザ光（または、４４０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる青色近傍のレーザ光）を照射することでも白色光が得られる。
【００９３】
発光部４の封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂などの樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。
【００９４】
本実施形態では、レーザ素子２によって発振された波長４０５ｎｍのレーザ光を受けて、白色の蛍光を発するように、発光部４は、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ）、緑色蛍光体（β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、および青蛍光体（（ＢａＳｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ）の３種類のＲＧＢ蛍光体を含んでいる。また、発光部４は、一辺の長さが１ｍｍの正方形で、厚さ０．１ｍｍの薄膜状となるように、蛍光体の粉末を樹脂に混合させて、傾斜部７ａに塗布されている。
【００９５】
このような発光部４を備えることにより、本実施形態では、各発光部４から８０ルーメンの蛍光を得ることができる。また、発光部４を、３２０ｃｄ／ｍｍ２という高輝度な点光源として形成することができる。
【００９６】
なお、発光部４として、レーザ光を乱反射して散乱する散乱体を、リフレクタ５の焦点近傍に配置してもよい。発光部４として散乱体を用いた場合、レーザ素子２からのレーザ光を受けた散乱体がレーザ光を散乱させ、リフレクタ５によって散乱されたレーザ光が、照明光として投光される。この場合、白色光を出力するために、１つのリフレクタ５について出射する光の波長が異なる複数のレーザ素子２を組み合わせて用いてもよい。
【００９７】
（１−４）リフレクタ５
リフレクタ５は、発光部４によって発せられた蛍光を反射して、所定の照明領域１１の一部に配光する。このリフレクタ５は、例えば、金属薄膜がその表面に形成された部材であってもよいし、金属製の部材であってもよい。
【００９８】
リフレクタ５は、放物線の対称軸を回転軸として、当該放物線を回転させることによって形成される曲面（放物曲面）を、上記の回転軸に平行な平面で切断することによって得られる部分曲面の少なくとも一部をその反射面に含んでいる。また、リフレクタ５は、発光部４によって発せられた蛍光を配光する方向に半円形の開口部５Ａを有している。
【００９９】
リフレクタ５のほぼ焦点の位置に配置された発光部４からの光は、放物曲面の反射面を有するリフレクタ５によって、平行に近い光線束を形成して開口部５Ａから前方に配光される。これにより、発光部４からの光を狭い立体角内に効率的に配光させて、投光スポット１１ａに投光することができ、その結果、光の利用効率を高めることができる。
【０１００】
また、レーザ素子２は、リフレクタ５の外部に配置されており、リフレクタ５には、レーザ光を透過または通過させる窓部６が設けられている。この窓部６は、貫通孔であってもよく、或いは、レーザ光を透過可能な透明部材を含むものであってもよい。例えば、レーザ光を透過し、且つ、白色光（発光部４の蛍光）を反射するフィルターを設けた透明板を窓部６として設けてもよい。この構成によれば、発光部４から発せられた蛍光が、窓部６から漏れることを防止することができる。
【０１０１】
本実施形態では、樹脂製のハーフパラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされた半円形のリフレクタ５を用いており、奥行きが８．３ｍｍ、開口部５Ａの半径が１０ｍｍである。
【０１０２】
なお、リフレクタ５は、閉じた円形の開口部を有するパラボラミラー、またはその一部を含むものであってもよい。また、パラボラミラー以外にも、楕円形状や自由曲面形状、或いは、マルチファセット化されたもの(マルチリフレクタ)を用いることができる。さらに、リフレクタ５の一部に放物曲面ではない部分を含めてもよい。
【０１０３】
また、図示はしていないが、光源ユニット１ａは、リフレクタ５の開口部５Ａに光の配光を制御するレンズなどを備えていてもよい。
【０１０４】
このような構成によれば、高輝度、且つ、サイズの小さな発光部４を有する光源ユニット１ａ〜１ｅを実現して、各光源ユニット１ａ〜１ｅの投光特性を向上させることができる。
【０１０５】
（２）金属ベース７
金属ベース７は、光源ユニット１ａ〜１ｅを支持する支持部材であり、金属（例えば、銅や鉄）からなっている。このため、金属ベース７は熱伝導性が高く、金属ベース７上に配置されたレーザ素子２および発光部４において発生した熱を、効率的に放熱することができる。
【０１０６】
なお、発光部４を支持する部材は、金属からなるものに限定されず、金属以外の熱伝導性が高い物質（ガラス、サファイアなど）を含んでいてもよい。ただし、発光部４が塗布される傾斜部７ａの表面は、反射面として機能することが好ましい。傾斜部７ａの表面が反射面であることにより、発光部４の照射面から入射したレーザ光が蛍光に変換された後に、当該反射面によって反射されることで、リフレクタ５へ向かわせることができる。また、発光部４の照射面から入射したレーザ光を上記の反射面で反射させ、再び発光部４の内部に向かわせて蛍光に変換することができる。
【０１０７】
２．ヘッドランプシステム１００の配光特性
次に、ヘッドランプシステム１００の配光特性について、図４を参照して説明する。自動車用のヘッドランプは、その光度、光軸の向き、および／または配光の分布などを示す配光特性基準が定められている。配光特性基準は、国ごとに異なるので、様々な配光特性基準に対応した配光パターンを形成する必要がある。
【０１０８】
図４は、基準平面２０においてヘッドランプシステム１００が照明する照明領域１１を示す模式図である。なお、基準平面２０は、ヘッドランプシステム１００が搭載された車両の進行方向に、約２５ｍだけ離れた位置に設置された垂直な平面である。
【０１０９】
図４に示されるように、ヘッドランプシステム１００は、基準平面２０上の規定領域Ａ（例えば、ハイビーム用の配光特性基準に相当）を照明する場合、ヘッドランプシステム１００の５つの光源ユニット１ａ〜１ｅは、規定領域Ａのそれぞれ異なる領域を照明する投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて投光する。そして、投光スポット１１ａ〜１１ｅを組み合わせることで、規定領域Ａに対応した照明領域１１を形成する。
【０１１０】
このように、ヘッドランプシステム１００は、光源ユニット１ａ〜１ｅによって、照明領域１１を分割して投光する領域分割型のヘッドランプであり、光源ユニット１ａ〜１ｅは、上述したように、レーザ光を受けて蛍光を発する発光部４を有している。このため、発光部４のサイズを小さく形成することが可能となるので、リフレクタ５に対する発光部４のサイズを相対的に小さくすることができると共に、高い輝度の蛍光を投光スポット１１ａ〜１１ｅに投光することが可能となる。
【０１１１】
ヘッドランプシステム１００は、このような光源ユニット１ａ〜１ｅを備えているため、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される小さな投光スポット１１ａ〜１１ｅを複数組み合わせることで、所望の照明領域１１を形成することができる。
【０１１２】
また、ヘッドランプシステム１００によれば、各光源ユニット１ａ〜１ｅが、ユニットごとに独立した小さな投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて選択的に投光して照明領域１１を形成するので、無駄な光束が生じず、効率的な投光が可能となる。
【０１１３】
さらに、光源ユニット１ａ〜１ｅごとの光量を制御することで、照明領域１１の部分的な光量調整を容易に行うことが可能となる。例えば、規定領域Ａの中央付近をより明るく照らしたい場合、規定領域Ａの中央付近に投光する光源ユニット１ｂ〜１ｄの個々の出力を上げて、投光スポット１１ｂ〜１１ｄの光量を増加させることにより、規定領域Ａの中央付近をより明るく照らすなどの光量調整を容易に行うことができる。なお、光源ユニット１ａ〜１ｅごとの光量を制御する処理については、後述の実施形態２で詳細に説明する。
【０１１４】
３．実施形態１の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００は、レーザ光を受けて発光する発光部４と、発光部４に対応して設けられ、発光部４からの光を所定の照明領域１１の一部に配光するリフレクタ５と、を有する光源ユニット１ａ〜１ｅを備え、光源ユニット１ａ〜１ｅのそれぞれは、照明領域１１が分割された領域である投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて、各発光部４からの光を投光するものであり、照明領域１１は、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される投光スポット１１ａ〜１１ｅが複数組み合わされることで形成されている。
【０１１５】
ヘッドランプシステム１００が備える各光源ユニット１ａ〜１ｅは、レーザ光を受けて発光する発光部４をそれぞれ有しているため、発光部４のサイズを小さく形成することが可能となり、リフレクタ５に対する発光部４のサイズを相対的に小さくすることができる。このため、小径のリフレクタ５を用いても高い配光特性が得られるので、各光源ユニット１ａ〜１ｅは、小さなスポットに発光部４からの光を投光することができると共に、装置構成を小型化することが可能となる。
【０１１６】
ヘッドランプシステム１００は、このような光源ユニット１ａ〜１ｅを備え、各光源ユニット１ａ〜１ｅは、照明領域１１を分割して投光する領域である投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて、各発光部４からの光を投光する。このため、光源ユニット１ａ〜１ｅごとに投光される小さな投光スポット１１ａ〜１１ｅを複数組み合わせることで、所望の照明領域１１を形成することができる。
【０１１７】
また、ヘッドランプシステム１００によれば、各光源ユニット１ａ〜１ｅが、ユニットごとに独立した投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて選択的に投光することができるので、無駄な光束が生じず、効率的な投光が可能となる。
【０１１８】
それゆえ、本実施形態によれば、所望の配光パターンを効率的に形成することができるヘッドランプシステム１００を実現することができる。
【０１１９】
４．変形例
次に、本実施形態に係るヘッドランプシステム１００の変形例について、図５および図６を参照して説明する。
【０１２０】
（１）照明領域１１の変形例
図５（ａ）〜（ｃ）は、基準平面２０においてヘッドランプシステム１００が照明する照明領域１１の変形例を示す模式図である。
【０１２１】
図５（ａ）に示されるように、例えば、規定領域Ａの中央付近をより明るく照らしたい場合、規定領域Ａの中央付近に投光される投光スポット１１ｂ〜１１ｄの間隔を狭めた照明領域１２を形成してもよい。
【０１２２】
このように、ヘッドランプシステム１００によれば、各光源ユニット１ａ〜１ｄが、ユニットごとに独立した投光スポット１１ａ〜１１ｅに向けて投光するので、投光スポット１１ａ〜１１ｅの位置を変更することで、部分的に光量が制御された照明領域１２を容易に形成することができる。
【０１２３】
また、図５（ｂ）に示されるように、投光スポット１１ａ〜１１ｉを組み合わせることにより、規定領域Ｂに対応する照明領域１３を形成してもよい。この場合、照明領域１３は、横方向および縦方向に９つの領域に分割されて、投光スポット１１ａ〜１１ｉに対応する各光源ユニット（図示省略）によって投光される。このように、投光スポット１１ａ〜１１ｉを用いて横方向および縦方向に分割して投光することにより、所望の照明領域１３を形成することができる。
【０１２４】
さらに、図５（ｃ）に示されるように、投光スポット１１ａ〜１１ｇを組み合わせることにより、ロービーム用の配光特性基準に相当する規定領域Ｃに対応する照明領域１４を形成してもよい。この場合、上端縁にカットオフラインを形成するために、一列に配置された投光スポット１１ａ〜１１ｅ上に投光スポット１１ｆおよび１１ｇを配置することで、ロービーム用の配光特性基準に対応した照明領域１４を形成することができる。
【０１２５】
このように、照明領域を横方向および縦方向に分割して投光する投光スポット１１ａ〜１１ｉなどを適宜組み合わせることにより、あらゆる形状の照明領域を形成することができる。
【０１２６】
（２）リフレクタ５の配置例
図６（ａ）および（ｂ）は、ヘッドランプシステム１００が備えるリフレクタ５の配置例を示す正面図である。
【０１２７】
図６（ａ）に示されるように、リフレクタ５ａ〜５ｉを配置する場合、一列に配置されたリフレクタ５ａ〜５ｅ上に、リフレクタ５ｆ〜５ｉを千鳥配置してもよい。これにより、図５（ｂ）に示される規定領域Ｂに対応した照明領域１３を形成することができる。
【０１２８】
また、図６（ｂ）に示されるように、リフレクタ５ａ〜５ｅ上に、リフレクタ５ｆ〜５ｉを千鳥配置する際、リフレクタ５ａ〜５ｅと、リフレクタ５ｆ〜５ｉとを、互いの円周部分が当接する向きで配置することが好ましい。これにより、ヘッドランプシステム１００におけるリフレクタ５ａ〜５ｉの占める体積が小さくなるので、装置構成を小型化することができる。
【０１２９】
〔実施形態２〕
本発明に係る投光装置の第２の実施形態について、図７〜図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、光源ユニットごとの光量を制御するヘッドランプシステム１２０について説明する。
【０１３０】
なお、上記実施形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１３１】
１．ヘッドランプシステム１２０の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０の構成について、図７および図８を参照して説明する。
【０１３２】
図７は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０の概略構成を示すブロック図である。図７に示されるように、ヘッドランプシステム１２０は、光源ユニット２１と、カメラ３０と、光量調整部４０と備えている。本実施形態では、光源ユニット２１は、５つの光源ユニット２１ａ〜２１ｅからなり、光源ユニット２１ａ〜２１ｅは、投光方向に対して直行する方向に一列に並んで、筐体２７の内部に納められている。
【０１３３】
以下では、光源ユニット２１、筐体２７、カメラ３０、および光量調整部４０の構成について説明するが、光源ユニット２１については、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅの構成が略同一であるため、光源ユニット２１ａについてのみ説明する。
【０１３４】
（１）光源ユニット２１
図８は、図７に示されるヘッドランプシステム１２０が備える光源ユニット２１ａの概略構成を示す断面図である。図８に示されるように、光源ユニット２１ａは、レーザ素子２と、集光レンズ３と、発光部４と、リフレクタ（配光部）２５とを備えている。
【０１３５】
（１−１）レーザ素子２
本実施形態では、レーザ素子２は、直径９ｍｍの金属パッケージに実装され、出力２Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振するように調整されている。レーザ素子２は、出力２Ｗで、波長４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振するように調整されている。
【０１３６】
（１−２）集光レンズ３
集光レンズ３は、発光部４におけるレーザ光の照射範囲が直径０．６ｍｍになるように、レーザ素子２から発振されたレーザ光を集光する。本実施形態では、集光レンズ３は、リフレクタ２５の頂点部に設けられた窓部６を介して、発光部４にレーザ光を集光する。
【０１３７】
（１−３）発光部４
発光部４は、金属からなる支柱８の一端に固定されて、断面が放物線形状であるリフレクタ２５のほぼ焦点の位置に配置されている。支柱８の他端はリフレクタ２５を貫通して、熱伝導性が高い放熱部材（図示省略）に接続されている。このため、レーザ光によって発熱する発光部４の熱を、支柱８および放熱部材に伝播し、効率よく放熱することができる。
【０１３８】
本実施形態では、レーザ素子２によって発振された波長４０５ｎｍのレーザ光を受けて、白色の蛍光を発するように、発光部４は、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ）、緑色蛍光体（β−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ）、および青蛍光体（（ＢａＳｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ）の３種類のＲＧＢ蛍光体を含んでいる。また、発光部４は、直径１ｍｍの円形で、厚さ０．１ｍｍの薄膜状となるように、蛍光体の粉末を樹脂に混合させて、支柱８に塗布されている。
【０１３９】
このような発光部４を備えることにより、本実施形態では、各発光部４から２００ルーメンの蛍光を得ることができる。また、発光部４を、２００ｃｄ／ｍｍ２という高輝度な点光源として形成することができる。
【０１４０】
（１−４）リフレクタ２５
リフレクタ２５は、放物線の対称軸を回転軸として、当該放物線を回転させることによって得られる曲面（放物曲面）の少なくとも一部を含んでおり、発光部４によって発せられた蛍光を反射する方向に円形の開口部２５Ａを有している。
【０１４１】
ここで、発光部４は、リフレクタ２５の開口部２５Ａより内側（リフレクタ２５の反射面の頂点側）に配置されているため、発光部４から発せられた光は、必ずリフレクタ２５に反射された後に、開口部２５Ａから外部に出射される。したがって、外部から直接発光部４における発光点を見ることができないので、外部から見たときに一点だけが明るいことに起因する幻惑の発生などを防止することができる。
【０１４２】
本実施形態では、樹脂製のパラボラミラーの内面にアルミニウムがコーティングされた円形のリフレクタ２５を用いており、奥行きが８．０ｍｍ、開口部２５Ａの半径が１５ｍｍである。
【０１４３】
このような構成によれば、高輝度、且つ、サイズの小さな発光部４を有する光源ユニット２１ａ〜２１ｅを実現して、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅの投光特性を向上させることができる。
【０１４４】
（２）筐体２７
筐体２７は、その内部に、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅを収容するハウジングである。筐体２７からその外部に向けて、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが備える各レーザ素子２に接続された配線９が出ており、配線９は、光量調整部４０に接続されている。
【０１４５】
（３）カメラ３０
カメラ３０は、照明領域３１（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）を含む、車両前方の周辺画像を連続的に撮影するものであり、例えば、室内前方のルームミラー近傍に配置される。カメラ３０には、テレビフレームレートで動画像を撮影する撮影装置を用いることができる。
【０１４６】
カメラ３０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅ（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）が点灯された時点から撮影を開始し、撮影した動画像を光量調整部４０に出力する。
【０１４７】
（４）光量調整部４０
光量調整部４０は、カメラ３０によって撮影された物体の種類に応じて、光源ユニット２１ａ〜２１ｅ（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）の光量を制御する。光量調整部４０は、検出部（検知部）４１と、識別部４２と、光量制御部４３とを備えている。
【０１４８】
（４−１）検出部４１
検出部４１は、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検出する。具体的には、検出部４１は、カメラ３０から動画像を取得したとき、予め座標情報が設定された、各投光スポット３１ａ〜３１ｅに対応した動画像中の領域である検出領域ごとに物体を検出する。
【０１４９】
そして、検出部４１は、検出領域内に物体が検出された場合、物体が検出された検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。
【０１５０】
（４−２）識別部４２
識別部４２は、検出部４１から出力された検出信号に示される検出領域内の物体の種類を識別する。具体的には、識別部４２は、検出部４１から検出信号を取得したとき、検出信号に示される検出領域内の物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出し、特徴点を数値化した特徴値を算出する。
【０１５１】
そして、識別部４２は、図示しないメモリに記憶された、物体の種類ごとの特徴点が数値化された基準値を管理する基準値テーブルを参照して、当該基準値テーブルに、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。例えば、基準値テーブルには、対向車、先行車、道路標識、または想定される障害物などに対応する基準値が管理されている。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２は、当該基準値で示される物体を、検出部４１によって検出された物体であるものと判定する。
【０１５２】
識別部４２は、上記の判定結果に基づいて、基準値で示される物体の種類、および当該物体が検出された検出領域を示す識別信号を光量制御部４３に出力する。
【０１５３】
（４−３）光量制御部４３
光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに投光する光量を個別に制御する。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、対向車や先行車などであるとき、当該対向車や先行車などが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を低下させる。
【０１５４】
一方、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、道路標識や障害物などであるとき、当該道路標識や障害物などが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を上昇させる。
【０１５５】
なお、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力をゼロにすることで、光源ユニット２１ａ〜２１ｅを消灯させることができる。このため、光量制御部４３は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を制御することで、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの点灯および消灯を個別に切り替えることができる。
【０１５６】
２．光源ユニット２１の光量制御
次に、ヘッドランプシステム１２０における光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、ヘッドランプシステム１２０が備える光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートであり、図１０（ａ）および（ｂ）は、図９に示される処理によって光量が制御された光源ユニット２１ａ〜２１ｅの動作状態を示す模式図である。
【０１５７】
図９に示されるように、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが点灯されたとき、カメラ３０は撮影を開始する（Ｓ１）。このとき、カメラ３０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが投光する照明領域３１全体が撮影可能な画角で車両前方を撮影し、撮影した動画像を光量調整部４０に出力する。
【０１５８】
次に、検出部４１は、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検出する（Ｓ２）。具体的には、検出部４１は、カメラ３０から動画像を取得したとき、各投光スポット３１ａ〜３１ｅに対応した動画像中の検出領域ごとに物体を検出する。
【０１５９】
そして、検出部４１は、検出領域内に物体が検出された場合、物体が検出された検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。図１０（ａ）に示される場合、検出部４１は、投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。
【０１６０】
次に、識別部４２は、検出部４１から出力された検出信号に示される検出領域内の物体の種類を識別する（Ｓ３）。具体的には、識別部４２は、検出部４１から検出信号を取得したとき、検出信号に示される検出領域内の物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出して数値化した特徴値を算出する。
【０１６１】
そして、識別部４２は、基準値テーブルを参照して、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２は、検出部４１によって検出された物が、当該基準値で示される物体であるものと判定する。
【０１６２】
識別部４２は、上記の判定結果に基づいて、基準値で示される物体の種類および当該物体が検出された検出領域を示す識別信号を光量制御部４３に出力する。図１０（ａ）に示される場合、識別部４２は、物体の種類を対向車Ｆであると判定すると共に、当該対向車Ｆが検出された投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を光量制御部４３に出力する。
【０１６３】
次に、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応した投光スポット３１ａ〜３１ｅごとに、投光する光量を制御する（Ｓ４）。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が対向車や先行車などであるとき、図１０（ｂ）に示されるように、対向車Ｆが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ｅの出力を低下させる。これにより、対向車Ｆのドライバなどに与える不快な眩しさや幻惑を低減することができるので、安全、且つ、快適な交通環境を実現することができる。
【０１６４】
一方、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、道路標識や障害物などであるとき、当該道路標識や障害物などが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの出力を上昇させる。これにより、道路標識や障害物などが明るく照明されるので、目視によって道路標識を正確に読み取ることや、障害物などを正確に認識することが可能となり、安全な交通環境を実現することができる。
【０１６５】
なお、動画像中の物体の種類を識別する手法は、上記のものに限られず、公知の手法を適用してもよい。
【０１６６】
また、基準値テーブルには、対向車、先行車、道路標識、および障害物などに対応した基準値のほか、例えば、歩行者、軽車両（例えば、自転車）または自動二輪などに対応した基準値が管理されていてもよい。これにより、識別部４２によって識別された物体の種類に応じた最適な光量制御が可能となる。なお、歩行者、軽車両または自動二輪などに対する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理については、後述の実施形態３で詳細に説明する。
【０１６７】
３．実施形態２の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０は、レーザ光を受けて発光する発光部４と、発光部４に対応して設けられ、発光部４からの光を所定の照明領域１１の一部に配光するリフレクタ２５と、を有する光源ユニット２１ａ〜２１ｅを備え、光源ユニット２１ａ〜２１ｅのそれぞれは、照明領域１１が分割された領域である投光スポット３１ａ〜３１ｅに、各発光部４からの光を投光するものであり、照明領域３１は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅごとに投光される投光スポット３１ａ〜３１ｅが複数組み合わされることで形成されていると共に、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する光量制御部４３を備えている。
【０１６８】
ヘッドランプシステム１２０では、光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御することで、各光源ユニット２１ａ〜２１ｅに対応した投光スポット３１ａ〜３１ｅごとに光量を調整することが可能となる。
【０１６９】
それゆえ、本実施形態によれば、照明領域３１のうち、明るくしたい領域は十分に明るく照明し、或いは、明るすぎると困る領域は暗くするといった領域ごとの最適な光量制御が可能なヘッドランプシステム１２０を実現することができる。
【０１７０】
また、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０は、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検知する検出部４１をさらに備え、光量制御部４３は、検出部４１によって物体が検知されたとき、物体が検知された投光スポット３１ａ〜３１ｅを投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を制御する。
【０１７１】
このヘッドランプシステム１２０によれば、光量制御部４３は、検出部４１によって検知された物体に対して投光する光量を制御することが可能となるため、例えば、検知された物体に投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【０１７２】
また、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０は、検出部４１によって検知された物体の種類を、画像認識により識別する識別部４２をさらに備え、光量制御部４３は、識別部４２によって識別された物体の種類に応じて、当該物体が検知された投光スポット３１ａ〜３１ｅに投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を制御する。
【０１７３】
このヘッドランプシステム１２０によれば、識別部４２によって識別された物体の種類に応じて、物体に対して投光する光量を制御することが可能となるため、物体の種類に応じて、投光する光量を増加させたり、或いは、減少させたりするなどの光量制御が可能となる。
【０１７４】
４．変形例
次に、本実施形態に係るヘッドランプシステム１２０の変形例について、図１１〜図１４を参照して説明する。
【０１７５】
（１）リフレクタ２５の配置例
図１１（ａ）および（ｂ）は、ヘッドランプシステム１２０が備えるリフレクタ２５の配置例を示す正面図である。
【０１７６】
図１１（ａ）に示されるように、リフレクタ２５ａ〜２５ｉを配置する場合、一列に配置されたリフレクタ２５ａ〜２５ｅ上に、リフレクタ２５ｆ〜２５ｉを千鳥配置してもよい。これにより、図５（ｂ）に示される規定領域Ｂに対応した照明領域１３を形成することができる。
【０１７７】
また、図１１（ｂ）に示されるように、リフレクタ２５ａ〜２５ｇを配置する場合、リフレクタ２５ａを囲むようにリフレクタ２５ｂ〜２５ｇを、リフレクタ２５ａの外周に沿って配置してもよい。
【０１７８】
（２）リフレクタ２５の変形例
図１２は、ヘッドランプシステム１２０が備えるリフレクタ２５の変形例を示す正面図である。図１２に示されるように、リフレクタ３５は、一つの大きなパラボラミラーの内部が４つの領域３５ａ〜３５ｄに分割されており、それぞれの領域３５ａ〜３５ｄごとに光量を個別に制御することができる。すなわち、リフレクタ３５は、４つに分割された領域３５ａ〜３５ｄごとに発光部４が配置され、それぞれが独立した光源ユニットとして機能する。
【０１７９】
このため、リフレクタ３５によれば、装置構成を小型化することができると共に、デザイン面での自由度を向上させたヘッドランプシステムを実現することができる。
【０１８０】
〔実施形態３〕
本発明に係る照明装置の第３の実施形態について、図１３〜図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、歩行者などに対して投光される光を点滅させることで、搭載車両の接近を注意喚起するヘッドランプシステム１４０について説明する。
【０１８１】
なお、上記実施形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１８２】
１．ヘッドランプシステム１４０の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１４０の構成について、図１３を参照して説明する。
【０１８３】
図１３は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１４０の概略構成を示すブロック図である。図１３に示されるように、ヘッドランプシステム１２０は、光源ユニット２１と、カメラ３０と、光量調整部６０と備えている。
【０１８４】
（１）光量調整部６０
光量調整部６０は、カメラ３０によって撮影された物体の種類に応じて、光源ユニット２１ａ〜２１ｅ（図１０（ａ）および（ｂ）を参照）の光量を制御する。光量調整部６０は、距離検出部４４を備えている点において、実施形態２の光量調整部４０と主に異なっている。
【０１８５】
（１−１）距離検出部４４
距離検出部４４は、カメラ３０によって撮影された物体と搭載車両との距離を検出する。具体的には、距離検出部４４は、物体が歩行者、軽車両、または自動二輪など（以下、歩行者等と称する）であることを示す識別信号が識別部４２から出力されたとき、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、歩行者等と搭載車両との距離を検出する。そして、距離検出部４４は、検出した歩行者等と搭載車両との距離を光量制御部４３に出力する。
【０１８６】
（１−２）光量制御部４３
光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに投光する光量を個別に制御する。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が、歩行者等であるとき、当該歩行者等が検出された検出領域に対応する投光スポット３１ａ〜３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ａ〜２１ｅを点滅させる。
【０１８７】
例えば、光量制御部４３は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが備えるレーザ素子２に対して供給する電流を変調することによって、特定の光源ユニット２１ａ〜２１ｅを点滅させる。
【０１８８】
２．光源ユニット２１の光量制御
次に、ヘッドランプシステム１４０における光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を制御する処理について、図１４および図１５を参照して説明する。
【０１８９】
図１４は、ヘッドランプシステム１４０が備える光源ユニット２１ａ〜２１ｅの光量を個別に制御する処理の流れを示すフローチャートであり、図１５（ａ）および（ｂ）は、図１４に示される処理によって光量が制御された光源ユニット２１ａ〜２１ｅの動作状態を示す模式図である。
【０１９０】
図１４に示されるように、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが点灯されたとき、カメラ３０は撮影を開始する（Ｓ１１）。このとき、カメラ３０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｅが投光する照明領域３１全体が撮影可能な画角で搭載車両前方を撮影し、撮影した動画像を光量調整部６０に出力する。
【０１９１】
次に、検出部４１は、カメラ３０によって撮影された動画像を解析して、投光スポット３１ａ〜３１ｅ内の物体を検出する（Ｓ１２）。具体的には、検出部４１は、カメラ３０から動画像を取得したとき、各投光スポット３１ａ〜３１ｅに対応した動画像中の検出領域ごとに物体を検出する。
【０１９２】
そして、検出部４１は、検出領域内に物体が検出された場合、物体が検出された検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。図１５（ａ）に示される場合、検出部４１は、投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を識別部４２に出力する。
【０１９３】
次に、識別部４２は、検出部４１から出力された検出信号に示される検出領域内の物体の種類を識別する（Ｓ１３）。具体的には、識別部４２は、検出部４１から検出信号を取得したとき、検出信号に示される検出領域内の物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出して数値化した特徴値を算出する。
【０１９４】
そして、識別部４２は、基準値テーブルを参照して、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２は、検出部４１によって検出された物が、当該基準値で示される物体であるものと判定する。
【０１９５】
識別部４２は、上記の判定結果に基づいて、基準値で示される物体の種類および当該物体が検出された検出領域を示す識別信号を光量制御部４３および距離検出部４４に出力する。図１５（ａ）に示される場合、識別部４２は、物体の種類を歩行者Ｐであると判定する。そして、当該歩行者Ｐが検出された投光スポット３１ｅに対応した検出領域を示す検出信号を光量制御部４３および距離検出部４４に出力する。
【０１９６】
次に、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、検出領域に対応した投光スポット３１ａ〜３１ｅごとに、投光する光量を調整する（Ｓ１４）。具体的には、光量制御部４３は、識別部４２から出力された識別信号に示される物体の種類が歩行者Ｐであるとき、図１５（ｂ）に示されるように、歩行者Ｐが検出された検出領域に対応する投光スポット３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ｅを点滅させる。これにより、歩行者Ｐに過剰な眩しさを与えずに、搭載車両の接近を注意喚起することができると共に、搭載車両のドライバに対しても、歩行者Ｐの存在を知らせることができる。
【０１９７】
ここで、光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数は、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下であることが好ましい。光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下とすることで、光源ユニット２１ｅの点滅を歩行者Ｐや搭載車両のドライバなどが認識し易くなる。このため、歩行者Ｐや搭載車両のドライバなどに対して、搭載車両の接近または歩行者Ｐなどの存在を効果的に知らせることができる。
【０１９８】
次に、光量制御部４３は、距離検出部４４から出力された歩行者Ｐと搭載車両との距離の変化に基づいて、光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を変更する。具体的には、距離検出部４４によって検出された歩行者Ｐと搭載車両との距離が小さくなるにつれて、光量制御部４３は、光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を上げる（Ｓ１５）。例えば、歩行者Ｐが遠い場合には光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を３Ｈｚ程度とし、歩行者Ｐが最も接近した場合には光源ユニット２１ｅを点滅させる周波数を３０Ｈｚ程度まで徐々に上げることにより、歩行者Ｐとドライバに対して危険を注意喚起する高い効果が得られる。
【０１９９】
これにより、歩行者Ｐやドライバなどに対して、搭載車両の接近または歩行者Ｐの存在をより効果的に知らせることができる。
【０２００】
３．実施形態３の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１４０は、物体が歩行者Ｐ等であると識別部４２によって識別されたとき、光量制御部４３は、歩行者Ｐ等が検知された投光スポット３１ｅに向けて投光する光源ユニット２１ｅを点滅させる。
【０２０１】
このため、本実施形態によれば、歩行者Ｐなどに過剰な眩しさを与えずに、搭載車両の接近を注意喚起することができると共に、搭載車両のドライバに対しても、歩行者Ｐなどの存在を知らせることができるので、安全な交通環境を実現するヘッドランプシステム１４０を実現することができる。
【０２０２】
〔実施形態４〕
本発明に係る照明装置の第４の実施形態について、図１６〜図２１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、搭載車両の走行状況に応じて、照明する範囲を変更するヘッドランプシステム１６０について説明する。
【０２０３】
なお、上記実施形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０２０４】
１．ヘッドランプシステム１６０の構成
まず、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０の構成について、図１６を参照して説明する。
【０２０５】
図１６は、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０の概略構成を示すブロック図である。図１６に示されるように、ヘッドランプシステム１４０は、光源ユニット６１と、光量調整部８０と備えている。
【０２０６】
（１）光源ユニット６１
光源ユニット６１は、６つの光源ユニット２１ａ〜２１ｆからなり、光源ユニット２１ａ〜２１ｆは、投光方向に対して直行する方向に一列に並んで、筐体２７の内部に納められている。
【０２０７】
（２）光量調整部８０
光量調整部８０は、ヘッドランプシステム１６０が搭載される搭載車両の走行状況に応じて、光源ユニット２１ａ〜２１ｆごとの光量を制御する。光量調整部８０は、ハンドル操作検知部４５と、光量制御部４３とを備えている。
【０２０８】
（２−１）ハンドル操作検知部４５
ハンドル操作検知部４５は、ドライバによるハンドル操作を検知する。具体的には、ハンドル操作検知部４５は、ドライバのハンドル操作量（操舵角）を検出し、検出した操作量が所定閾値以上であるか否かを判定する。検出した操作量が所定閾値以上である場合、ハンドル操作検知部４５は、ハンドルが切られた方向（左右）を示す検知信号を光量制御部４３に出力する。
【０２０９】
（２−２）光量制御部４３
光量制御部４３は、光源ユニット２１ａ〜２１ｆの光量を個別に制御する。光量制御部４３は、搭載車両の直進時おいて、光源ユニット２１ｂ〜２１ｅを点灯させると共に、ハンドル操作検知部４５から出力された検知信号に応じて、光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させる。具体的には、光量制御部４３は、ハンドル操作検知部４５から検知信号が出力されたとき、検知信号に示されるハンドルが切られた方向側に位置する光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させることで、搭載車両の曲がる方向を照明させる。
【０２１０】
２．ヘッドランプシステム１６０の点灯制御
次に、ヘッドランプシステム１６０の点灯制御について、図１７〜図１９を参照して説明する。
【０２１１】
図１７は、図１６に示されるヘッドランプシステム１６０が備える光源ユニット２１ａ〜２１ｆの点灯を制御する処理の流れを示すフローチャートであり、図１８は、光源ユニット２１ａ〜２１ｆの点灯状態を説明するための模式図であり、（ａ）は直進時の基準平面２０における配光パターンを示し、（ｂ）は右折時の基準平面２０における配光パターンを示している。
【０２１２】
図１７に示されるように、光源ユニット２１ｂ〜２１ｅが点灯されたとき、ハンドル操作検知部４５は、ドライバのハンドル操作の検出を開始する（Ｓ２１）。このとき、図１８（ａ）に示されるように、直進時の基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａ（第１の照明領域）となる。
【０２１３】
次に、ハンドル操作検知部４５は、ドライバのハンドル操作を検出し、検出した操作量が所定閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。ハンドル操作量が所定閾値以上である場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ハンドル操作検知部４５は、ハンドルが切られた方向を示す検出信号を光量制御部４３に出力する。
【０２１４】
一方、検出したハンドル操作量が所定閾値未満である場合（Ｓ２２でＮＯ）、ハンドル操作検知部４５は、ハンドル操作の検出を継続する。
【０２１５】
次に、光量制御部４３は、ハンドル操作検知部４５から検知信号が出力されたとき、検知信号に示されるハンドルが切られた方向側に位置する投光スポット３１ａまたは３１ｆに向けて投光する光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させる。例えば、ハンドルが右側に切られた場合、光量制御部４３は、投光スポットは３１ｆに向けて投光する光源ユニット２１ｆを点灯させる。このとき、図１８（ｂ）に示されるように、基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａと、投光スポット３１ｆによって形成される照明領域３１Ｃ（第２の照明領域）とが組み合わされたものとなる。
【０２１６】
図１９は、図１８（ｂ）に示される右折時の配光パターンを示す上面図である。図１９に示されるように、右折時において、光源ユニット２１ｆを点灯させることにより、搭載車両Ｍが曲がる方向に向けて照明する範囲を広げることができる。このため、搭載車両Ｍの曲がる方向を照明することができるので、ドライバの視認性を向上させて安全な運転環境を実現することができる。
【０２１７】
なお、ハンドルが左側に切られた場合、光量制御部４３は、投光スポットは３１ａに向けて投光する光源ユニット２１ａを点灯させる。このとき、基準平面２０における配光パターンは、図１８（ｂ）に示される投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａと、投光スポット３１ａによって形成される照明領域３１Ｂ（第２の照明領域）とが組み合わされたものとなる。
【０２１８】
３．実施形態４の総括
以上のように、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０では、光量制御部４３は、搭載車両Ｍが左折または右折するとき、搭載車両Ｍが曲がる方向側に位置する照明領域３１Ｂまたは３１Ｃに向けて投光する光源ユニット２１ａまたは２１ｆを点灯させる。
【０２１９】
このため、ヘッドランプシステム１６０では、搭載車両Ｍが曲がる方向側に向けて照明する範囲を広げることができる。
【０２２０】
また、ヘッドランプシステム１６０では、ドライバによるハンドル操作の方向を検知するハンドル操作検知部４５をさらに備えるため、搭載車両Ｍの曲がる方向をドライバによるハンドル操作に基づいて検知することができる。このため、ドライバによるハンドル操作に基づいて、搭載車両Ｍの進行方向を特定することができる。
【０２２１】
それゆえ、本実施形態によれば、搭載車両Ｍが曲がる方向を照明することができるので、ドライバの視認性を向上させて、安全な運転環境を提供するヘッドランプシステム１６０を実現することができる。
【０２２２】
なお、搭載車両Ｍの進行方向を特定する手法としては、ドライバによるハンドル操作を検知するほか、例えば、車載カメラでセンターラインの直進性をモニターして、センターラインの位置変化に基づいて、搭載車両Ｍの進行方向を特定してもよい。
【０２２３】
また、照明領域３１Ｂおよび３１Ｃに向けて投光する光源ユニットの数は本実施形態のように各１つずつであってもよく、或いは複数であってもよい。
【０２２４】
４.変形例
次に、本実施形態に係るヘッドランプシステム１６０の変形例について、図２０および図２１を参照して説明する。
【０２２５】
上述の説明では、光量制御部４３は、搭載車両Ｍの進行方向に応じて、光源ユニット２１ａおよび２１ｆの一方を点灯させたが、例えば、搭載車両Ｍの走行速度に応じて、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯させてもよい。
【０２２６】
図２０は、光源ユニット２１ａ〜２１ｆの点灯状態の変形例を説明するための模式図であり、（ａ）高速走行時の基準平面２０における配光パターンを示し、（ｂ）は低速走行時の基準平面２０における配光パターンを示している。
【０２２７】
光量制御部４３は、搭載車両Ｍの走行速度が所定の速度より高いとき、光源ユニット２１ｂ〜２１ｅを点灯せる。このとき、図２０（ａ）に示されるように、基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａ（第１の照明領域）となる。
【０２２８】
一方、搭載車両Ｍの走行速度が所定の速度以下であるとき、光量制御部４３は、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯させる。このとき、図２０（ｂ）に示されるように、基準平面２０における配光パターンは、投光スポット３１ｂ〜３１ｅによって形成される照明領域３１Ａと、投光スポット３１ａによって形成される照明領域３１Ｂ（第２の照明領域）と、投光スポット３１ｆによって形成される３１Ｃ（第２の照明領域）とが組み合わされたものとなる。
【０２２９】
図２１は、図２０（ｂ）に示される低速走行時の配光パターンを示す上面図である。図２１に示されるように、低速走行時において、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯させることにより、搭載車両Ｍの前方周辺も含めた広い範囲を照明することができる。
【０２３０】
従って、例えば、高速道路などにおける高速走行時には、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを消灯して、搭載車両Ｍの前方のみを照明し、市街地などにおける低速走行時には、光源ユニット２１ａおよび２１ｆを同時に点灯して搭載車両Ｍの前方周辺も含めた広い範囲を照明するなどの切り替えが可能となる。
【０２３１】
このため、車両の走行速度に応じて、必要な範囲を照明することができるので、安全な運転環境の実現と、ヘッドランプシステム１６０の消費電力の低減とを両立することができる。
【０２３２】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２３３】
〔補足〕
なお、本発明は、以下のように表現することができる。すなわち、本発明に係る投光装置は、レーザで励起された蛍光体を光源とし、投光手段(リフレクタ、レンズ)にて投光する投光装置であり、複数の投光手段を有し、それぞれの投光手段にて異なる領域に投光することにより所望の配光を得ることを特徴としている。
【０２３４】
また、本発明に係る投光装置は、高輝度光源を複数個用いた投光装置であり、照射エリアを複数の投光手段により分割して投光することを特徴としている。
【０２３５】
また、本発明に係る投光装置は、照明領域をモニターする手段をさらに有し、分割された照明領域の一部を、状況に応じて光量を増減させることを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【０２３６】
本発明は、各種の照明装置、特に車両用のヘッドランプに好適に適用することができ、これらの配光特性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０２３７】
１ 光源ユニット（複数の光源ユニット）
１ａ〜１ｅ 光源ユニット
５ リフレクタ（配光部）
５ａ〜５ｉ リフレクタ（配光部）
１１〜１４ 照明領域
１１ａ〜１１ｉ 投光スポット（投光領域）
２１ａ〜２１ｆ 光源ユニット
２５ リフレクタ（配光部）
２５ａ〜２５ｉ リフレクタ（配光部）
３１ 照明領域
３１Ａ 照明領域（第１の照明領域）
３１Ｂ 照明領域（第２の照明領域）
３１Ｃ 照明領域（第２の照明領域）
３１ａ〜３１ｆ 投光スポット（投光領域）
３５ リフレクタ（配光部）
４１ 検出部（検知部）
４２ 識別部
４３ 光量制御部
４４ 距離検出部
４５ ハンドル操作検知部（操作検知部）
１００ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
１２０ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
１４０ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
１６０ ヘッドランプシステム（投光装置／車両用前照灯）
Ｆ 対向車（物体）
Ｐ 歩行者（物体）
Ｍ 搭載車両（車両）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を受けて発光する発光部と、
前記発光部に対応して設けられ、前記発光部からの光を所定の照明領域の一部に配光する配光部と、を有する光源ユニットを複数備え、
前記光源ユニットのそれぞれは、前記照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、前記発光部からの光を投光するものであり、
前記照明領域は、前記光源ユニットごとに投光される前記投光領域が複数組み合わされることで形成されていることを特徴とする投光装置。
【請求項２】
前記複数の光源ユニットの光量を、個別に制御可能な光量制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の投光装置。
【請求項３】
前記投光領域内の物体を検知する検知部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記検知部によって前記物体が検知されたとき、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することを特徴とする請求項２に記載の投光装置。
【請求項４】
前記検知部によって検知された前記物体の種類を、画像認識により識別する識別部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記識別部によって識別された前記物体の種類に応じて、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することを特徴とする請求項３に記載の投光装置。
【請求項５】
前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、少なくとも横方向に分割して投光することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の投光装置。
【請求項６】
前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、縦方向に分割して投光することを特徴とする請求項５に記載の投光装置。
【請求項７】
前記励起光は、レーザ光であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の投光装置。
【請求項８】
前記発光部は、前記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を少なくとも含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の投光装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の投光装置を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１０】
請求項４に記載の投光装置を備える車両用前照灯であって、
前記光量制御部は、前記物体が対向車、または先行車であると前記識別部によって識別されたとき、当該対向車、または先行車が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を減少させることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１１】
前記光量制御部は、前記物体が道路標識、または障害物であると前記識別部によって識別されたとき、当該道路標識、または障害物が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を増加させることを特徴とする請求項１０に記載の車両用前照灯。
【請求項１２】
請求項４に記載の投光装置を備える車両用前照灯であって、
前記光量制御部は、前記物体が歩行者、軽車両、または自動二輪であると前記識別部によって識別されたとき、当該歩行者、軽車両、または自動二輪が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットを点滅させることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１３】
前記光量制御部は、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下の周波数で前記光源ユニットを点滅させることを特徴とする請求項１２に記載の車両用前照灯。
【請求項１４】
前記歩行者、軽車両、または自動二輪と、前記投光装置が搭載された車両との距離を検出する距離検出部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記距離検出部によって検出された前記距離が小さくなるにつれて、前記光源ユニットを点滅させる周波数を上げることを特徴とする請求項１２または１３に記載の車両用前照灯。
【請求項１５】
請求項２に記載の投光装置を備える車両用前照灯であって、
前記照明領域は、第１の照明領域と、当該第１の照明領域の左側および右側近傍に位置する第２の照明領域とを含み、
前記光量制御部は、前記投光装置が搭載された車両の走行速度または進行方向を含む走行状況に応じて、前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットの点灯および消灯を制御することを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１６】
前記光量制御部は、前記車両の走行速度が所定の速度以下であるとき、前記第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯させることを特徴とする請求項１５に記載の車両用前照灯。
【請求項１７】
前記光量制御部は、前記車両が左折または右折するとき、当該車両が曲がる方向側に位置する前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットを点灯させることを特徴とする請求項１５に記載の車両用前照灯。
【請求項１８】
ドライバのハンドル操作の方向を検知する操作検知部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記操作検知部によって検知されたハンドル操作の方向に応じて、前記光源ユニットを点灯させることを特徴とする請求項１７に記載の車両用前照灯。
【請求項１】
励起光を受けて発光する発光部と、
前記発光部に対応して設けられ、前記発光部からの光を所定の照明領域の一部に配光する配光部と、を有する光源ユニットを複数備え、
前記光源ユニットのそれぞれは、前記照明領域が分割された領域である投光領域に向けて、前記発光部からの光を投光するものであり、
前記照明領域は、前記光源ユニットごとに投光される前記投光領域が複数組み合わされることで形成されていることを特徴とする投光装置。
【請求項２】
前記複数の光源ユニットの光量を、個別に制御可能な光量制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の投光装置。
【請求項３】
前記投光領域内の物体を検知する検知部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記検知部によって前記物体が検知されたとき、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することを特徴とする請求項２に記載の投光装置。
【請求項４】
前記検知部によって検知された前記物体の種類を、画像認識により識別する識別部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記識別部によって識別された前記物体の種類に応じて、当該物体が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を制御することを特徴とする請求項３に記載の投光装置。
【請求項５】
前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、少なくとも横方向に分割して投光することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の投光装置。
【請求項６】
前記複数の光源ユニットは、前記照明領域を、縦方向に分割して投光することを特徴とする請求項５に記載の投光装置。
【請求項７】
前記励起光は、レーザ光であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の投光装置。
【請求項８】
前記発光部は、前記励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を少なくとも含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の投光装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の投光装置を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１０】
請求項４に記載の投光装置を備える車両用前照灯であって、
前記光量制御部は、前記物体が対向車、または先行車であると前記識別部によって識別されたとき、当該対向車、または先行車が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を減少させることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１１】
前記光量制御部は、前記物体が道路標識、または障害物であると前記識別部によって識別されたとき、当該道路標識、または障害物が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットの光量を増加させることを特徴とする請求項１０に記載の車両用前照灯。
【請求項１２】
請求項４に記載の投光装置を備える車両用前照灯であって、
前記光量制御部は、前記物体が歩行者、軽車両、または自動二輪であると前記識別部によって識別されたとき、当該歩行者、軽車両、または自動二輪が検知された前記投光領域に向けて投光する前記光源ユニットを点滅させることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１３】
前記光量制御部は、１Ｈｚ以上、１０Ｈｚ以下の周波数で前記光源ユニットを点滅させることを特徴とする請求項１２に記載の車両用前照灯。
【請求項１４】
前記歩行者、軽車両、または自動二輪と、前記投光装置が搭載された車両との距離を検出する距離検出部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記距離検出部によって検出された前記距離が小さくなるにつれて、前記光源ユニットを点滅させる周波数を上げることを特徴とする請求項１２または１３に記載の車両用前照灯。
【請求項１５】
請求項２に記載の投光装置を備える車両用前照灯であって、
前記照明領域は、第１の照明領域と、当該第１の照明領域の左側および右側近傍に位置する第２の照明領域とを含み、
前記光量制御部は、前記投光装置が搭載された車両の走行速度または進行方向を含む走行状況に応じて、前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットの点灯および消灯を制御することを特徴とする車両用前照灯。
【請求項１６】
前記光量制御部は、前記車両の走行速度が所定の速度以下であるとき、前記第２の照明領域に向けて投光する各光源ユニットを点灯させることを特徴とする請求項１５に記載の車両用前照灯。
【請求項１７】
前記光量制御部は、前記車両が左折または右折するとき、当該車両が曲がる方向側に位置する前記第２の照明領域に向けて投光する前記光源ユニットを点灯させることを特徴とする請求項１５に記載の車両用前照灯。
【請求項１８】
ドライバのハンドル操作の方向を検知する操作検知部をさらに備え、
前記光量制御部は、前記操作検知部によって検知されたハンドル操作の方向に応じて、前記光源ユニットを点灯させることを特徴とする請求項１７に記載の車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図１０】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図１０】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−３２１３６（Ｐ２０１３−３２１３６Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８４８３（Ｐ２０１２−８４８３）
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]