车辆用灯具

摘要

车辆用灯具对车辆的前方进行照射，该车辆用灯具具有：平行光照射装置，其照射平行光；以及投影光学系统，其向前方投影从平行光照射装置照射的平行光，投影光学系统的水平成分的焦距比铅垂成分的焦距短。

权利要求

1.一种车辆用灯具，其对车辆的前方进行照射，其中，所述车辆用灯具具有：平行光照射装置，其照射平行光；以及投影光学系统，其向前方投影从平行光照射装置照射的平行光，所述投影光学系统是具有铅垂成分的焦距和水平成分的焦距的透镜，铅垂成分的焦距是从所述透镜的入射出射前后的光路的延长线在该透镜内的第1交点到铅垂成分焦点的距离，

水平成分的焦距是从所述透镜的入射出射前后的光路的延长线在该透镜内的第2交点到水平成分焦点的距离，

水平成分的焦距比铅垂成分的焦距短。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其中，所述车辆用灯具具有：图像光形成装置，其位于所述平行光照射装置与所述投影光学系统之间，对从平行光照射装置照射的平行光进行调制而形成图像光。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，所述平行光照射装置具有：光源单元，其从扩散中心呈放射状地照射光；以及准直光学系统，其使从所述光源单元照射的光成为平行光。

4.根据权利要求3所述的车辆用灯具，其中，所述准直光学系统具有：入射面，所述入射面使从所述光源单元照射的光入射，并将其作为在所述准直光学系统的内部通过的一次光；以及出射面，所述出射面出射与所述准直光学系统的光轴平行的二次光，所述一次光的水平成分的扩散角度比所述一次光的铅垂方向的成分的扩散角度大。

5.根据权利要求4所述的车辆用灯具，其中，所述入射面的铅垂成分具有使双曲线焦点与所述扩散中心一致的双曲线形状。

6.根据权利要求4或5所述的车辆用灯具，其中，所述入射面的水平成分在所述准直光学系统的光轴的附近具有使双曲线焦点与所述扩散中心一致的双曲线形状，且随着从所述准直光学系统的光轴向水平方向外侧远离而具有从双曲线形状向后方远离的形状。

7.根据权利要求3所述的车辆用灯具，其中，所述光源单元具有：光源主体；以及椭圆反射面，所述椭圆反射面反射从所述光源主体照射的光而使其朝向所述准直光学系统照射，所述椭圆反射面构成为以一对椭圆焦点为基准的椭圆形状，在一对所述椭圆焦点中的一个椭圆焦点上配置有所述光源主体，另一个椭圆焦点作为所述扩散中心发挥功能。

8.根据权利要求4所述的车辆用灯具，其中，所述光源单元具有：光源主体；以及椭圆反射面，所述椭圆反射面反射从所述光源主体照射的光而使其朝向所述准直光学系统照射，所述椭圆反射面构成为以一对椭圆焦点为基准的椭圆形状，在一对所述椭圆焦点中的一个椭圆焦点上配置有所述光源主体，另一个椭圆焦点作为所述扩散中心发挥功能。

9.根据权利要求5所述的车辆用灯具，其中，所述光源单元具有：光源主体；以及椭圆反射面，所述椭圆反射面反射从所述光源主体照射的光而使其朝向所述准直光学系统照射，所述椭圆反射面构成为以一对椭圆焦点为基准的椭圆形状，在一对所述椭圆焦点中的一个椭圆焦点上配置有所述光源主体，另一个椭圆焦点作为所述扩散中心发挥功能。

10.根据权利要求6所述的车辆用灯具，其中，所述光源单元具有：光源主体；以及椭圆反射面，所述椭圆反射面反射从所述光源主体照射的光而使其朝向所述准直光学系统照射，所述椭圆反射面构成为以一对椭圆焦点为基准的椭圆形状，在一对所述椭圆焦点中的一个椭圆焦点上配置有所述光源主体，另一个椭圆焦点作为所述扩散中心发挥功能。

说明书

车辆用灯具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆用灯具。

[0002] 本申请基于2017年9月8日申请的日本特愿2017‑173140号并主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

[0003] 在专利文献1中，公开了如下所述的车辆用前照灯单元：该车辆用前照灯单元为了对本车辆的前方进行选择性的光照射，而具有液晶元件。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2016‑115412号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 具有液晶快门那样的图像光形成装置的灯具向所述图像光形成装置照射平行光而形成配光图案。然而，在形成适合于车辆用灯具的、水平方向上的宽度较宽的配光图案的
情况下，需要使入射前的平行光宽度较宽，存在灯具结构复杂化的问题。

[0009] 本发明的方式提供一种车辆用灯具，能够形成优选为车辆用的配光图案。

[0010] 用于解决问题的手段

[0011] 本发明的一个方式的车辆用灯具，其对车辆的前方进行照射，其中，所述车辆用灯具具有：平行光照射装置，其照射平行光；以及投影光学系统，其向前方投影从平行光照射
装置照射的平行光，所述投影光学系统的水平成分的焦距比铅垂成分的焦距短。

[0012] 根据该结构，投影光学系统的水平成分与铅垂成分的焦距彼此不同，水平成分的焦距比铅垂成分的焦距短。在投影光学系统是聚光光学系统(例如凸透镜)的情况下，从投
影光学系统出射的光的水平成分向焦点的聚光角度比铅垂成分向焦点的聚光角度大。伴随
于此，从水平成分的焦点扩散的光的扩散角度比从铅垂成分的焦点扩散的光的扩散角度
大。此外，作为其他示例，在投影光学系统是扩散光学系统(例如凹透镜)的情况下，从投影
光学系统出射的光的水平成分的扩散角度比铅垂成分的扩散角度大。因此，无论投影光学
系统是聚光光学系统还是扩散光学系统，由投影光学系统形成的投影配光图案的水平方向
的宽度比铅垂成分宽。即，车辆用灯具能够形成作为车辆用优选的投影配光图案。另外，投
影光学系统将平行光的光强度面分布转换为角度并进行投影。

[0013] 在上述的车辆用灯具的方式中，可以构成为图像光形成装置，其位于所述平行光照射装置与所述投影光学系统之间，对从平行光照射装置照射的平行光进行调制而形成图
像光。

[0014] 根据该结构，通过在平行光的路径中设置图像光形成装置，从而能够使向前方照射的配光图案随时间而变化。即，根据该结构，车辆用灯具能够进行ADB(自适应远光灯系
统：Adaptive Driving Beam)控制。此外，通过使入射到图像光形成装置的光成为平行光，
从而能够提高图像光的对比度。

[0015] 在上述车辆用灯具的方式中，可以构成为所述平行光照射装置具有：光源单元，其具有所述光源主体并从扩散中心呈放射状地照射光；以及准直光学系统，其使从所述光源
单元的扩散中心呈放射状地照射的光成为平行光。

[0016] 根据该结构，通过具有光源单元和使从光源单元的扩散中心呈放射状地照射的光成为平行光的准直光学系统，从而能够构成照射平行光的平行光照射装置。

[0017] 在上述车辆用灯具的方式中，可以构成为所述准直光学系统具有：入射面，所述入射面使从所述光源单元照射的光入射，并将其作为在所述准直光学系统的内部通过的一次
光；以及出射面，所述出射面出射与所述准直光学系统的光轴平行的二次光，所述一次光的
水平成分的扩散角度比所述一次光的铅垂方向的成分的扩散角度大。

[0018] 根据该结构，准直光学系统使在入射面入射后的光折射，使水平方向的扩散角度相对于铅垂方向的扩散角度变大。由此，能够使从出射面作为平行光而出射的平行光的配
光图案的宽度在水平方向上变宽。

[0019] 由于在水平方向上形成宽度较宽的配光图案的平行光通过投影光学系统在水平方向上宽度进一步变宽，能够提高使投影配光图案在水平方向上宽度变宽的效果。

[0020] 在上述车辆用灯具的方式中，也可以构成为所述入射面的铅垂成分具有使双曲线焦点与所述扩散中心一致的双曲线形状。

[0021] 根据该结构，由于入射面的铅垂成分是以扩散中心为双曲线焦点的双曲线形状，因此能够使一次光的铅垂成分成为平行光。准直光学系统通过在入射面使光的铅垂成分成
为平行光，从而能够抑制配光图案的铅垂方向上的扩展。

[0022] 在上述车辆用灯具的方式中，可以构成为所述入射面的水平成分在所述准直光学系统的光轴的附近具有使双曲线焦点与所述扩散中心一致的双曲线形状，且随着从所述准
直光学系统的光轴向水平方向外侧远离而具有从双曲线形状向后方远离的形状。

[0023] 根据该结构，由于在准直光学系统的光轴的附近，入射面的水平成分是以扩散中心为双曲线焦点的双曲线形状，因此能够在准直光学系统的光轴的附近使一次光的水平成
分接近平行光。由此，在准直光学系统的光轴的附近，能够提高从出射面出射的光束的密
度，能够实现使水平方向的中央附近明亮的配光图案。此外，根据上述结构，随着从准直光
学系统的光轴向水平方向外侧远离，入射面的水平成分从双曲线形状向后方远离。由此，一
次光的水平成分从准直光学系统的光轴向水平方向外侧远离，从而能够扩大扩散角度。准
直光学系统通过使光的水平成分的外侧的区域扩散，从而增大配光图案的水平方向的扩
展，能够实现适合于车辆用的配光图案。

[0024] 在上述车辆用灯具的方式中，可以构成为所述光源单元具有：所述光源主体；以及椭圆反射面，所述椭圆反射面反射从所述光源主体照射的光并朝向所述准直光学系统照
射，所述椭圆反射面构成为以一对椭圆焦点为基准的椭圆形状，在一对所述椭圆焦点中的
一个椭圆焦点上配置有所述光源主体，另一个椭圆焦点作为所述扩散中心发挥功能。

[0025] 根据该结构，能够使从配置于椭圆反射面的一个椭圆焦点的光源主体照射的朗伯分布的发光光线会聚到另一个椭圆焦点，且按照比从光源主体照射的光更窄的角度入射到
准直光学系统中。由此，能够使光高效地入射到准直光学系统中，并且能够增大光轴附近的
光强度，以在准直光学系统的光轴附近形成高照度区域。

[0026] 发明效果

[0027] 根据本发明的方式，能够提供一种能够形成作为车辆用优选的配光图案的车辆用灯具。

附图说明

[0028] 图1A是一个实施方式的车辆用灯具的概略示意图，是从水平方向观察车辆用灯具时的示意图。

[0029] 图1B是一个实施方式的车辆用灯具的概略示意图，是从铅垂方向观察车辆用灯具时的示意图。

[0030] 图2A是在一个实施方式的车辆用灯具中，从水平方向观察平行光照射装置时的侧视图。

[0031] 图2B是在一个实施方式的车辆用灯具中，从铅垂方向观察平行光照射装置时的俯视图。

[0032] 图3A是在一个实施方式的车辆用灯具中，从水平方向观察聚光光学系统时的侧视图。

[0033] 图3B是在一个实施方式的车辆用灯具中，从铅垂方向观察聚光光学系统时的俯视图。

[0034] 图4A是变形例的车辆用灯具的概略示意图，是从水平方向观察车辆用灯具时的示意图。

[0035] 图4B是变形例的车辆用灯具的概略示意图，是从铅垂方向观察车辆用灯具时的示意图。

[0036] 图5是示出一个实施方式的配光图案的模拟结果的一例的图。

[0037] 图6是示出一个实施方式的配光图案的模拟结果的一例的图。

具体实施方式

[0038] 以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具进行说明。

[0039] 对于以下的说明中所使用的附图，为了容易理解特征，且为了便于说明，有时放大地示出作为特征的部分，各构成要素的尺寸比例等未必与实际相同。

[0040] 在本实施方式中用于说明的附图中，有时使用XYZ坐标系作为三维正交坐标系。以下，在XYZ坐标系中，将Z轴方向设为车辆前后方向，将X轴方向设为车辆左右方向，将Y轴方
向设为车辆上下方向，将+Z侧设为车辆前方侧，将‑Z侧设为车辆后方侧，将+Y侧简称为上方
侧，将‑Y侧简称为下方侧。

[0041] 图1A和图1B是本实施方式的车辆用灯具1的概略示意图。图1A是从水平方向观察车辆用灯具1时的示意图，图1B是从铅垂方向观察车辆用灯具1时的示意图。车辆用灯具1搭
载于车辆，对车辆的前方(+Z方向)进行照射。

[0042] 车辆用灯具1具有平行光照射装置10、聚光光学系统(投影光学系统)30以及图像光形成装置50。另外，车辆用灯具1也可以在聚光光学系统30的前方具有省略图示的外透镜
(out lens)。在车辆用灯具1中，从平行光照射装置10照射平行光。平行光被聚光光学系统
30聚光并向前方投影。

[0043] <平行光照射装置>

[0044] 图2A是从水平方向观察平行光照射装置10时的侧视图。另外，图2B是从铅垂方向观察平行光照射装置10时的俯视图。平行光照射装置10照射平行光。平行光照射装置10具
有从扩散中心11a呈放射状地照射光的光源单元11、以及使从光源单元11照射的光成为平
行光的准直光学系统20。另外，光源单元11具有光源主体12以及反射部件14。

[0045] 光源主体12照射使中心轴朝向上侧的朗伯分布(Lambertian distribution)的发光光线。从光源主体12照射的朗伯分布的发光光线被反射部件14向前方反射。作为光源主
体12，可以采用发光二极管光源(LED，light emitting diode)或激光光源。

[0046] 反射部件14具有反射从光源主体12照射的光并朝向准直光学系统20照射的椭圆反射面13。即，光源单元11具有椭圆反射面13。椭圆反射面13从上侧覆盖光源主体12。椭圆
反射面13构成为以一对椭圆焦点13a、13b为基准的椭圆形状。即，椭圆反射面13包含以通过
一对椭圆焦点13a、13b的长轴为基准而旋转后的椭圆球形。

[0047] 光源主体12配置于一对椭圆焦点13a、13b中的位于后方的第1椭圆焦点13a。由于椭圆的性质，从作为一个椭圆焦点的第1椭圆焦点13a照射的光被椭圆反射面13反射而会聚
到作为另一个椭圆焦点的第2椭圆焦点13b。因此，从光源主体12照射的光被会聚到第2椭圆
焦点13b，并以第2椭圆焦点13b为扩散中心11a朝向准直光学系统20呈放射状地照射。第2椭
圆焦点13b作为光源单元11的扩散中心11a发挥功能。

[0048] 根据本实施方式，配置于第1椭圆焦点13a的光源单元11具有光源主体12、以及反射从光源主体12照射的光并朝向准直光学系统20照射的椭圆反射面13。因此，能够使从光
源主体12照射的朗伯分布的发光光线在第2椭圆焦点13b以较窄的扩散角度(窄角)入射到
准直光学系统20。由此，能够使光高效地入射到准直光学系统20，并且能够增大光轴AX20附
近的光强度，以在准直光学系统20的光轴AX20附近形成高照度区域。另外，通过采用这样的
准直光学系统20，从而能够得到具有随着从高照度区域向外侧移动、照度降低的照度梯度
的发光。

[0049] 准直光学系统20具有准直透镜20A。本实施方式的准直光学系统20由1个准直透镜20A构成。然而，准直光学系统20也可以由使光轴AX20一致并沿着光轴AX20排列的多个透镜
构成。

[0050] 准直透镜20A使从光源单元11的扩散中心11a照射的光折射而成为平行光。准直透镜20A位于光源单元11前方。准直透镜20A具有入射面21以及出射面25。入射面21从前方与
光源单元11对置。入射面21使从光源单元11照射的光入射，且使该光成为在准直透镜20A的
内部通过的一次光L1。出射面25与聚光光学系统30对置。出射面25使在准直透镜20A的内部
行进的光(一次光L1)折射而朝向聚光光学系统30出射二次光L2。二次光L2是与准直透镜
20A的光轴AX20平行的光(即平行光)。

[0051] 从光源单元11出射的光在入射面21上，向接近准直透镜20A的光轴AX20的方向折射而成为在准直透镜20A的内部通过的一次光L1。图2B所示的一次光L1的水平成分的扩散
角度比图2A所示的一次光L1的铅垂成分的扩散角度大。即，一次光L1的水平成分与光轴
AX20所成的角大于一次光L1的铅垂成分与光轴AX20所成的角。

[0052] 更具体来说，在本实施方式中，一次光L1的铅垂成分与光轴AX20大致平行。即，一次光L1的铅垂成分与光轴AX20所成的角大致为0°。另一方面，一次光L1的水平成分随着朝
向前方而相对于光轴AX20向远离光轴AX20的方向倾斜。即，一次光L1的水平成分相对于光
轴AX20扩散。

[0053] 另外，在本说明书中，光的水平成分是指在与水平面(X‑Z平面)平行的面内光的行进方向，光的铅垂成分是指在与铅垂面(Y‑Z平面)平行的面内光的行进方向。

[0054] 根据本实施方式，准直光学系统20的准直透镜20A使在入射面21入射的光以相对于铅垂方向增大水平方向的扩散角度的方式折射。由此，作为在出射面25中作为平行光而
出射的光的配光图案，能够使水平方向的宽度相对于铅垂方向变宽，能够形成作为车辆用
灯具优选的配光图案。

[0055] 准直透镜20A的入射面21的水平成分的一部分以及铅垂成分具有双曲线形状。一般来说，双曲线分别由连续的一对曲线构成。此外，这些由一对曲线构成的双曲线以一对焦
点为基准被描绘。双曲线的一对焦点分别配置在曲线的内侧。

[0056] 本说明书中的双曲线形状是指一对曲线中的一方曲线形状。另外，本说明书中的双曲线焦点是指在构成双曲线的基准的一对焦点中的、未被构成双曲线形状的曲线所包围
的一个焦点。双曲线焦点位于入射面21的后方且位于准直透镜20A的光轴AX20上。

[0057] 如图2A所示，入射面21的铅垂成分具有使双曲线焦点与光源单元11的扩散中心11a一致的双曲线形状。通过根据准直透镜20A的折射率适当地设定双曲线形状的参数，从
而由于双曲线形状的性质，从双曲线焦点照射的光在双曲线形状的入射面21上折射而成为
平行光。因此，在本实施方式中，被入射面21折射的一次光L1的铅垂成分能够与光轴AX20平
行。由此，准直透镜20A能够抑制向前方照射的配光图案在铅垂方向上的扩展。

[0058] 另外，由于一次光L1的铅垂成分在入射面21上与光轴AX20平行，因此不需要在出射面25中折射。因此，出射面25的铅垂成分是与光轴AX20垂直的直线状。

[0059] 如图2B所示，入射面21的水平成分在光轴AX20的附近具有使双曲线焦点与扩散中心一致的双曲线形状H，随着从光轴AX20向水平方向外侧远离而具有从双曲线形状H向后方
远离的形状。如上所述，通过根据准直透镜20A的折射率适当地设定双曲线形状的参数，从
而由于双曲线形状的性质，从双曲线焦点照射的光在光轴AX20附近的入射面21折射而成为
平行光。因此，在本实施方式中，被入射面21折射后的一次光L1的水平成分能够在光轴AX20
的附近与光轴AX20平行。由此，在光轴AX20的附近，能够提高从出射面25出射的光束的密
度，能够实现使水平方向的中央附近明亮的配光图案。另外，根据本实施方式，随着从光轴
AX20向水平方向外侧远离，入射面21的水平成分从双曲线形状向后方远离。由此，一次光L1
的水平成分从光轴AX20向水平方向外侧远离，从而能够扩大扩散角度。因此，准直透镜20A
通过使光的水平成分的外侧的区域扩散，从而增大配光图案在水平方向上的扩展，能够实
现适合于车辆用的配光图案。

[0060] 另外，一次光L1的水平成分在入射面21向相对于光轴AX20倾斜的方向行进，在出射面25折射，并作为与光轴AX20平行的二次光L2而朝向聚光光学系统30出射。出射面25的
水平成分是向聚光光学系统30侧突出的凸形状。

[0061] 根据本实施方式，准直透镜20A使在入射面21入射后的光折射，使水平方向的扩散角度相对于铅垂方向的扩散角度变大。由此，能够使从出射面25作为平行光而出射的光的
配光图案在水平方向上的宽度变宽，能够形成作为车辆用灯具1优选的配光图案。

[0062] 另外，在本说明书中，入射面21的铅垂成分是指入射面21的沿着铅垂方向的截面形状。换而言之，入射面21的铅垂成分是指如下的截面中的入射面21的面形状：该截面平行
于与光轴AX20平行的铅垂面(Y‑Z平面)。同样地，在本说明书中，入射面21的水平成分是指
入射面21的沿着水平方向的截面形状。换而言之，入射面21的水平成分是指与水平面(X‑Z
平面)平行的截面中的入射面21的面形状。

[0063] <聚光光学系统>

[0064] 图3A是从水平方向观察聚光光学系统30时的侧视图。此外，图3B是从铅垂方向观察聚光光学系统30时的俯视图。聚光透镜30A作为投影光学系统发挥功能。聚光光学系统30
的光轴AX30与平行光照射装置10的准直光学系统20的光轴AX20一致。聚光光学系统30对从
平行光照射装置10照射的平行光进行聚光。

[0065] 聚光光学系统30具有聚光透镜30A。本实施方式的聚光光学系统30由1个聚光透镜30A构成。然而，聚光光学系统30也可以由使光轴AX30一致并沿着光轴AX30排列的多个透镜
构成。

[0066] 如图1A和图1B所示，聚光光学系统30位于平行光照射装置10的前方。聚光透镜30A具有入射面31以及出射面32。从平行光照射装置10照射的平行光在入射面31向聚光透镜
30A的内部入射。在本实施方式中，入射面31是与光轴AX30垂直的平面。因此，入射到聚光透
镜30A的光在入射面31不发生折射。在聚光透镜30A的内部通过的光在出射面32向聚光透镜
30A的前方出射。在本实施方式中，出射面32是向前方突出的凸面形状。在聚光透镜30A的内
部通过的光在出射面32向光轴AX30侧折射。

[0067] 出射面32的面形状的水平方向成分与铅垂方向成分不同。因此，从出射面32出射的光在水平成分和铅垂成分中连结不同的焦点(铅垂成分焦点30a和水平成分焦点30b)。
即，聚光光学系统30构成铅垂成分焦点30a和水平成分焦点30b。铅垂成分焦点30a及水平成
分焦点30b与聚光光学系统30的光轴AX30一致。如图1A和图1B所示，聚光透镜30A的水平成
分的焦距F2比铅垂成分的焦距F1短。

[0068] 在此，本说明书中的铅垂成分焦点30a是指在如图1A所示那样从水平方向观察入射到聚光光学系统30并被聚光光学系统30折射的平行光的光路时，光最为会聚的点。同样
地，水平成分焦点30b是指在如图1B所示那样从铅垂方向观察入射到聚光光学系统30并被
聚光光学系统30折射的平行光的光路时，光最为会聚的点。因此，铅垂成分焦点30a和水平
成分焦点30b不一定是严格意义上的光学焦点。

[0069] 根据本实施方式，聚光光学系统30的水平成分与铅垂成分的焦距彼此不同，水平成分的焦距F2比铅垂成分的焦距F1短。因此，向水平成分焦点30b的聚光角度(以下称为水
平成分聚光角度θ2)大于向铅垂成分焦点30a的聚光角度(以下称为铅垂成分聚光角度θ1)。
伴随于此，从水平成分焦点30b扩散的光的扩散角度比从铅垂成分焦点30a扩散的光的扩散
角度大。结果，由聚光光学系统30形成的投影配光图案在水平方向的宽度相对于铅垂成分
变宽。即，根据本实施方式的车辆用灯具1，能够形成作为车辆用优选的投影配光图案。

[0070] 对图1A所示的聚光透镜30A的铅垂成分进行说明。

[0071] 相对于聚光透镜30A的光轴AX30、通过与光轴AX30在铅垂方向上相距距离y的地点且入射到聚光透镜30A的光La被以相对于光轴AX30的铅垂成分聚光角度θ1出射到聚光透镜
30A的铅垂成分焦点(聚光点)30a，且投影到车辆前方。此时，铅垂成分聚光角度θ1由下述的
数式表示。

[0072] θ1＝tan‑1(y/F1)

[0073] 铅垂成分的焦距F1是从聚光透镜30A的入射出射前后的光路的延长线在透镜内的交点CP1到铅垂成分焦点30a的距离。

[0074] 对图1B所示的聚光透镜30A的水平成分进行说明。

[0075] 相对于聚光透镜30A的光轴AX30、通过与光轴AX30在水平方向上相距距离x的地点且入射到聚光透镜30A的光Lb被以相对于光轴AX30的水平成分聚光角度θ2出射到聚光透镜
30A的水平成分焦点(聚光点)30b，并投影到车辆前方。此时，水平成分聚光角度θ2由下述的
数式表示。

[0076] θ2＝tan‑1(x/F2)

[0077] 水平成分的焦距F2是从聚光透镜30A的入射出射前后的光路的延长线在透镜内的交点CP2到水平成分焦点30b的距离。

[0078] 如上所述，聚光透镜30A在前方构成铅垂成分焦点30a和水平成分焦点30b，并且在后方也构成与它们对应的铅垂成分焦点30a和水平成分焦点30b。位于聚光透镜30A的前后
的一对铅垂成分焦点30a的焦距F1一致。另外，位于聚光透镜30A的前后的一对水平成分焦
点30b的焦距F2一致。

[0079] 在本实施方式中，聚光透镜30A是入射面31为平面且出射面32为凸面的凸透镜。但是，聚光透镜30A只是一例，其结构不限定于本实施方式。例如，聚光透镜30A也可以采用入
射面31和出射面32均为凸面的透镜。

[0080] 如上所述，聚光光学系统30也可以由多个聚光透镜构成。例如，作为一例，聚光光学系统30可以构成为沿着光轴AX30前后地排列配置在水平方向上聚光的柱透镜
(Cylindrical lens)和在铅垂方向上聚光的柱透镜。在这种情况下，以位于前方侧的柱透
镜的出射面为基准，水平成分焦点配置得比铅垂成分焦点近即可。

[0081] <图像光形成装置>

[0082] 图像光形成装置50对光进行调制而形成图像光。在本实施方式中，图像光形成装置50是在使光透过时形成图像光的透过型的液晶面板。另外，图像光形成装置50也可以是
反射型的液晶面板，也可以是将可转动的多个微小反射镜排列成阵列(矩阵)状、在使光反
射时形成图像光的DMD(Digital Mirror Device：数码微镜器件)。通过将图像光形成装置
50配置在从光源主体12到聚光光学系统30的路径中，从而能够将入射到聚光光学系统的光
作为图像光，能够使向前方照射的配光图案随时间而变化。即，根据该结构，车辆用灯具能
够进行ADB(Adaptive Driving Beam：自适应远光灯系统)控制。

[0083] 以下，在本实施方式的说明中，将图像光形成装置称为液晶面板50。

[0084] 液晶面板50位于平行光照射装置10与聚光光学系统30之间。即，在液晶面板50中，使通过平行光照射装置10成为平行光的光的一部分透过，并且遮挡另一部分而形成图像
光。通过将液晶面板50配置在平行光照射装置10与聚光光学系统30之间，从而能够使透过
液晶面板50的光成为平行光，能够形成更鲜明的图像光。即，根据本实施方式，通过利用从
平行光照射装置10照射的平行光并由液晶面板50形成图像光，从而能够形成更鲜明的配光
图案。

[0085] 液晶面板50与准直光学系统20的光轴AX30垂直地配置。

[0086] 即，液晶面板50被与入射的平行光垂直地配置。由此，能够提高由液晶面板50形成的图像光的对比度。

[0087] 一般来说，已知液晶面板中使用的液晶元件的透光性根据光的入射角度而变化。即，液晶元件具有如下所述的特性：即，针对来自特定的角度(例如与液晶面板垂直的方向)
的光，对比度(明暗透射率比)最高，随着偏离特定角度、对比度降低。因此，当入射到液晶元
件的光具有角度分布时，会导致随着从特定角度偏离最大的光入射的区域的对比度的降
低，图像光整体的明暗透射率比也下降。

[0088] 根据本实施方式，通过与平行光垂直地配置液晶面板50，从而能够仅利用液晶面板50的对比度最高的入射角度的光，能够提高图像光的明暗透射率比。即，根据本实施方
式，能够提供形成清晰的配光图案的车辆用灯具1。

[0089] 由此，在入射了平行光的情况下，液晶面板50发挥较高的性能。因此，本实施方式的车辆用灯具1在使用液晶面板50作为图像光形成装置的情况下最能发挥效果。

[0090] 液晶面板50配置在位于聚光光学系统30的后方的铅垂成分焦点30a与水平成分焦点30b之间。在液晶面板50配置于聚光光学系统30的后方的焦点的情况下，即使在从平行光
照射装置10照射的光中包含非平行的光的情况下，也能够形成鲜明的配光图案。根据本实
施方式，通过配置在位于聚光光学系统30的后方的铅垂成分焦点30a与水平成分焦点30b之
间，从而在水平方向和铅垂方向上，能够形成对比度的平衡良好的图像光。

[0091] 如图1A中假想线(双点划线)所示，也可以将液晶面板50配置在铅垂成分焦点30a上。在该情况下，能够提高由液晶面板50形成的图像光的铅垂方向的对比度。

[0092] 另外，如图1B中假想线(双点划线)所示，也可以将液晶面板50配置在水平成分焦点30b上。在该情况下，能够提高由液晶面板50形成的图像光的水平方向的对比度。

[0093] (变形例)

[0094] 图4A和图4B是变形例的车辆用灯具101的概略示意图。图4A是从水平方向观察车辆用灯具101时的示意图，图4B是从铅垂方向观察车辆用灯具101时的示意图。车辆用灯具
101搭载于车辆，对车辆的前方(+Z方向)进行照射。

[0095] 车辆用灯具101具有平行光照射装置10以及扩散光学系统(投影光学系统)130。在车辆用灯具101中，从平行光照射装置10照射平行光。平行光被扩散光学系统130扩散并向
前方投影。

[0096] 扩散光学系统130具有扩散透镜130A。本变形例的扩散光学系统130由1个扩散透镜130A构成。然而，扩散光学系统130也可以由使光轴AX130一致并沿着光轴AX130排列的多
个透镜构成。

[0097] 扩散光学系统130位于平行光照射装置10的前方。扩散透镜130A具有入射面131以及出射面132。从平行光照射装置10照射的平行光在入射面131向扩散透镜130A的内部入
射。在本变形例中，入射面131是与光轴AX130垂直的平面。因此，在入射到扩散透镜130A的
入射面131中不会发生折射。在扩散透镜130A的内部通过的光在出射面132向扩散透镜130A
的前方出射。在本变形例中，出射面132是向后方凹陷的凹面形状。在扩散透镜130A的内部
通过的光在出射面132向远离光轴AX130的方向折射。

[0098] 出射面132的面形状的水平方向成分与铅垂方向成分不同。因此，从出射面132出射的光在水平成分和铅垂成分中连结不同的焦点(铅垂成分焦点130a和水平成分焦点
130b)。即，扩散光学系统130构成铅垂成分焦点130a和水平成分焦点130b。铅垂成分焦点
130a及水平成分焦点130b与扩散光学系统130的光轴AX130一致。扩散透镜130A的水平成分
的焦距F102比铅垂成分的焦距F101短。

[0099] 根据本变形例，在扩散光学系统130中，水平成分和铅垂成分的焦距彼此不同，水平成分的焦距F102比铅垂成分的焦距F101短。因此，从扩散光学系统130照射的光的水平成
分的扩散角度大于铅垂成分的扩散角度。结果，由扩散光学系统130形成的投影配光图案的
水平方向的宽度比铅垂成分宽。即，根据本变形例的车辆用灯具101，能够形成作为车辆用
优选的投影配光图案。

[0100] [实施例]

[0101] 以下，通过实施例使本发明的效果更加明确。另外，本发明不限于以下的实施例，能够在不变更其主旨的范围内适当地变更并实施。

[0102] 图5和图6示出在上述的一个实施方式的车辆用灯具1中，针对与车辆用灯具1正对的虚拟铅垂屏幕的、配光图案P1的模拟结果。在图5所示的配光图案P1中，液晶面板50使所
有的光透过。另外，在图6所示的配光图案P2中，液晶面板50在水平方向和铅垂方向上按照1
边5°的角度进行遮光。

[0103] 如图5和图6所示，配光图案P1、P2在中心设置有高照度带，并且水平方向上的宽度比铅垂方向宽，构成作为车辆用灯具的配光图案优选的形状。另外，当确认了配光图案P1、
P2的全部光束时，即使在考虑了外透镜(在各图中省略)中的光的损失的情况下，光的利用
效率也为50％以上。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，能够形成高效率、设计性高且优
选的配光图案P1、P2。另外，光的利用效率是指以百分率表示向前方照射的光束相对于从光
源主体照射的全部光束的比的指标。

[0104] 如图6所示，配光图案P2形成局部地不照射光的区域。根据本实施方式的车辆用灯具1，通过在光路中配置液晶面板50，从而能够明确地进行局部地遮挡光的照射的ADB控制。

[0105] 以上，对本发明的各种各样的实施方式进行了说明，但本实施方式中的各结构以及它们的组合等是仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省
略、置换以及其他变更。并且，本发明不受实施方式限制。

[0106] 在本实施方式中，光源主体12照射朗伯分布的发光光线。然而，作为光源主体12，通过使用窄角发光光源，能够通过简单的结构来实现高照度的配光。另外，作为平行光照射
装置10，也可以使用激光光源。

[0107] 标号说明：

[0108] 1、101...车辆用灯具，10...平行光照射装置，11...光源单元，11a...扩散中心，12...光源主体，13...椭圆反射面，13a...椭圆焦点，20..准直光学系统，20A...准直透镜，
21、31...入射面，25、32...出射面，30...聚光光学系统(投影光学系统)，30A...聚光透镜，
30a、130a...铅垂成分焦点(焦点)，30b、130b...水平成分焦点(焦点)，50...液晶面板(图
像光形成装置)，130...扩散光学系统(投影光学系统)，130A...扩散透镜，AX20、AX30、
AX130...光轴，F1、F101..焦距(铅垂成分的焦距)，F2、F102…焦距(水平成分的焦距)、H..
双曲线形状、L1…一次光、L2…二次光