專利名稱：光學(xué)單元、車輛監(jiān)視裝置及障礙物檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)単元，特別涉及被用于車輛用燈具的光學(xué)単元。此外，本發(fā)明涉及車輛監(jiān)視裝置。本發(fā)明還涉及障礙物檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，已知有如下這樣構(gòu)成的車輛用前照燈(參照專利文獻(xiàn)1)，即，具有將從由多個(gè)發(fā)光元件構(gòu)成的光源射出的光反射向車輛前方的反射鏡，井能使該反射鏡來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。該車輛用前照燈能通過(guò)來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)的反射鏡的反射光來(lái)掃描車輛前方的照明區(qū)域，具有用于使反射鏡來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)的促動(dòng)器。此外，以往作為檢測(cè)夜間行駛于前方的車輛的方法，已知有用攝像頭檢測(cè)前方車輛的燈具光的方法。然而，這樣的方法有可能將路邊的視線引導(dǎo)標(biāo)(輪廓標(biāo))或指示牌等反射物的反射光誤檢測(cè)為車輛的燈具光。因此，已知有利用當(dāng)使前照燈的亮度減少時(shí)反射光 的明亮度會(huì)變化這一特性，來(lái)判別前方車輛的燈具和其它反射物的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)2)。此外，以往還考慮了各種檢測(cè)車輛前方的前行車或行人、障礙物的方法。專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了ー種具備利用紅外光檢測(cè)車輛周邊的對(duì)象物的紅外線傳感器、和在紅外線傳感器檢測(cè)到對(duì)象物時(shí)對(duì)對(duì)象物照射可視光的可視光源的車輛用照明裝置。該車輛用照明裝置利用來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)的反射鏡所反射的紅外光，來(lái)以預(yù)定的圖案掃描車輛前方的區(qū)域?！苍谙燃夹g(shù)文獻(xiàn)〕〔專利文獻(xiàn)〕〔專利文獻(xiàn)I〕日本特開(kāi)2009— 224039號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)2〕日本特表2001— 519744號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)3〕日本特開(kāi)2009— 18726號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕但是，前述的促動(dòng)器由永久磁石和線圈構(gòu)成，能來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)的反射鏡的大小受到限制。因此，難以增大從光源射出的光中被反射鏡反射的光的比例，從有效利用光源所發(fā)出的光這ー觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，尚有進(jìn)ー步改善的余地。另外，在上述專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，為減少前照燈的亮度，需要追加電路，會(huì)招致成本的上升。而且由于前照燈的亮度要暫時(shí)變化，故可能給駕駛員造成不協(xié)調(diào)感。另ー方面，作為檢測(cè)車輛前方的前行車等的其它方法，還開(kāi)發(fā)了利用毫米波雷達(dá)的技木。在將通常的毫米波雷達(dá)作為前方障礙物的檢測(cè)裝置而裝配于車輛時(shí)，存在如下傾向，即，若其安裝位置過(guò)低，則路面反射噪聲增強(qiáng)，若過(guò)高，則對(duì)障礙物的雷達(dá)照射減弱，優(yōu)選的配置場(chǎng)所受到限制。此外，由于毫米波雷達(dá)具有80_見(jiàn)方程度的大小，故尋求考慮到與其它部件的干擾的配置。本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而開(kāi)發(fā)的，其目的之ー在于提供一種關(guān)于能高效地利用光源的光的光學(xué)単元的技木。此外，本發(fā)明的其它目的之ー在于提供ー種能精度良好且簡(jiǎn)單地檢測(cè)在夜間行駛于前方的車輛的技術(shù)。此外，本發(fā)明的其它目的之ー在于提供一種能將障礙物檢測(cè)裝置配置于合適的場(chǎng)所的技木?！灿糜诮鉀Q課題的手段〕
為解決上述課題，本發(fā)明ー個(gè)方案的光學(xué)単元具有ー邊反射從光源射出的光，一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器。旋轉(zhuǎn)反射器設(shè)有反射面，使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射的光源的光形成所希望的配光圖案。根據(jù)該方案，能通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器的向一方向的旋轉(zhuǎn)而形成所希望的配光圖案，故無(wú)需共振反射鏡那樣的特殊機(jī)構(gòu)，并且如共振反射鏡那樣的針對(duì)反射面大小的制約較少。因此，通過(guò)選擇具有更大的反射面的旋轉(zhuǎn)反射器，能將從光源射出的光效率良好地用于照明?？梢赃€包括由發(fā)光元件構(gòu)成的光源。旋轉(zhuǎn)軸可以被設(shè)在包含光軸和光源的平面內(nèi)。另外，旋轉(zhuǎn)軸可以被設(shè)置成與通過(guò)旋轉(zhuǎn)而左右方向地掃描的照射光束的掃描平面大致平行。由此，能謀求光學(xué)単元的薄型化。這里，所謂大致平行，只要是實(shí)質(zhì)地平行即可，并不意味著要完全的平行，在不顯著阻礙該方案的光學(xué)単元的效果的范圍內(nèi)允許誤差存在。旋轉(zhuǎn)反射器在旋轉(zhuǎn)軸的周圍設(shè)有作為反射面而發(fā)揮功能的葉片，葉片具有以如下方式扭曲的形狀，即，在以旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上，光軸和反射面所成的角度逐漸變化。由此，能利用光源的光進(jìn)行掃描?？梢赃€包括沿旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的多個(gè)葉片、和被設(shè)在相鄰的葉片之間、沿旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的劃分部件。劃分部件可以被構(gòu)成使得在來(lái)自光源的光入射到相鄰的ー個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，抑制來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面。若光同時(shí)入射到相鄰的兩個(gè)葉片，則配光圖案的兩端部會(huì)同時(shí)變亮。在這樣的情況下，難以獨(dú)立地控制配光圖案兩端部的照射狀態(tài)。因此，通過(guò)在光要同時(shí)入射到相鄰的兩個(gè)葉片那樣的定時(shí)使光源滅燈，能似的不同時(shí)照射配光圖案的兩端部。另ー方面，若在前述的定時(shí)使光源暫時(shí)滅燈，則配光圖案兩端部的明亮度會(huì)某程度地下降。因此，通過(guò)在相鄰的葉片之間具有前述的劃分部件，能對(duì)照射一個(gè)葉片的端部的光源的光中的、朝向相鄰的葉片端部的光某程度地遮光。即，由于光同時(shí)入射到相鄰的兩個(gè)葉片的時(shí)間變短，故能與之相應(yīng)地縮短使光源滅燈的時(shí)間?？梢赃€具有將被旋轉(zhuǎn)反射器反射的光投影向光學(xué)単元的光照射方向的投影透鏡。投影透鏡可以修正因被反射面反射而畸變了的光源的像，使其接近光源本身的形狀。由此，能精度良好地照射所希望的區(qū)域。光源可以具有矩形的發(fā)光面，發(fā)光面的各邊可以相對(duì)于鉛直方向傾斜地設(shè)置，使得由投影透鏡投影向前方的光源的像接近直立。由此，能簡(jiǎn)化用于修正光源的像的結(jié)構(gòu)。可以還具有由發(fā)光元件構(gòu)成的多個(gè)光源。多個(gè)光源可以被配置使得各自射出的光在反射面的不同位置反射。由此，能形成多個(gè)配光圖案，井能將這些配光圖案合成來(lái)形成新的配光圖案，故容易設(shè)計(jì)更理想的配光圖案?？梢赃€包括 第I投影透鏡，將從多個(gè)光源的ー個(gè)光源射出并被旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光學(xué)単元的光照射方向投影成第I配光圖案；第2投影透鏡，將從多個(gè)光源的其它光源射出并被旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光學(xué)単元的光照射方向投影成第2配光圖案。由此，能通過(guò)適當(dāng)選擇各投影透鏡，來(lái)用一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器形成不同的配光圖案。光源可以具有集光部件，該集光部件在底部配置有發(fā)光元件，開(kāi)ロ部為矩形。集光部件可以具有從底部向開(kāi)ロ部形成的集光面，使得將發(fā)光元件的光集光。集光面被形成為，開(kāi)ロ部的長(zhǎng)邊方向的端部的高度比開(kāi)ロ部的短邊方向的端部的高度高。由此，能減少發(fā)光元件的光中未到達(dá)旋轉(zhuǎn)反射器的反射面的擴(kuò)散光的發(fā)生。
光學(xué)単元可以被構(gòu)成使得用于車輛用燈具。本發(fā)明的另一方案也是ー種光學(xué)単元。該光學(xué)単元具有將光源的熱散熱的散熱部和冷卻風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇具有通過(guò)使從光源射出的光向前方反射而形成配光圖案的葉片，并且使上述散熱部的附近產(chǎn)生對(duì)流。根據(jù)該方案，能用冷卻風(fēng)扇形成所希望的配光圖案，故無(wú)需共振反射鏡那樣的特殊機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，并且如共振反射鏡那樣針對(duì)反射面大小的制約較少。因此，通過(guò)選擇具有更大的葉片的冷卻風(fēng)扇，能將從光源射出的光更高效地用于照明。此外，由于無(wú)需在冷卻風(fēng)扇之外另行設(shè)置反射器，故能簡(jiǎn)化光學(xué)単元的構(gòu)成。本發(fā)明的另一方案是ー種車輛監(jiān)視裝置。該車輛監(jiān)視裝置包括光學(xué)単元，向車輛前方掃描照射光束而形成配光圖案；攝像頭，拍攝車輛前方；以及判定裝置，基于配光圖案所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像、和該一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像，判定該一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射照射光束的反射體。本發(fā)明的再ー個(gè)方案也是ー種車輛監(jiān)視裝置。該裝置包括多個(gè)光學(xué)単元，向車輛前方掃描照射光束而形成配光圖案；攝像頭，拍攝車輛前方；以及判定裝置，基于配光圖案所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像、和該一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像，判定該一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射照射光束的反射體。通過(guò)這些方案，能根據(jù)配光圖案所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像，不僅檢測(cè)存在于前方的車輛的燈具，還能檢測(cè)出反射照射光束的反射體。另ー方面，根據(jù)該一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像，能檢測(cè)出前方存在的車輛的燈具，但不檢測(cè)出未被照射光束照射的反射體。因此，通過(guò)比較被照射光束照射時(shí)的圖像和未被照射光束照射時(shí)的圖像，能判定該一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射體。光學(xué)単元可以以如下方式掃描照射光束，S卩，在攝像頭的多次拍攝定時(shí)，照射光束所照射的區(qū)域各不相同。多個(gè)光學(xué)単元可以分別以如下方式掃描照射光束，即，在攝像頭的多次拍攝定吋，照射光束所照射的區(qū)域各不相同。將多個(gè)光學(xué)單元中的第I光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作Al (次/ S)，多個(gè)光學(xué)單元中的第2光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作A2 (次/ S)，攝像頭的拍攝次數(shù)記作D (次/ s)，m、n取自然數(shù)時(shí)，可以滿足下式(ex. I)、(ex. 2)，mD < Al < (m + O. 5)D 或(m + O. 5) D < Al <(m + I) D... (ex. I)nD < A2 < (η + 0. 5)D 或(η + 0· 5) D < A2 <(n + I) D... (ex. 2)。由此，能夠拍攝某區(qū)域被照射光束照射時(shí)的圖像和未被照射時(shí)的圖像。將光學(xué)単元的掃描次數(shù)記作A [次/ s]，掃描速度記作B [deg / s]，照射光束的寬度記作C [deg]，攝像頭的拍攝次數(shù)記作D [次/ S]時(shí)，可以滿足下式C (A / D的小數(shù)部分)X (B / A) (B / A) — C。由此，能拍攝某區(qū)域被照射光束照射時(shí)的圖像和未被照射時(shí)的圖像。光學(xué)単元可以具有ー邊反射從光源射出的光一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器。旋轉(zhuǎn)反射器可以設(shè)有反射面，使得ー邊旋轉(zhuǎn)ー邊反射的光源的光形成所希望的配 光圖案。由此，能通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器的向一方向的旋轉(zhuǎn)而形成所希望的配光圖案。此夕卜，通過(guò)選擇具有更大反射面的旋轉(zhuǎn)反射器，能使從光源射出的光更高效地用于照明?？梢赃€包括控制旋轉(zhuǎn)反射器的旋轉(zhuǎn)速度的控制部。由此，能簡(jiǎn)單地使旋轉(zhuǎn)反射器的旋轉(zhuǎn)速度變成考慮了攝像頭的拍攝定時(shí)的適當(dāng)值。光學(xué)単元可以具有ー邊反射從光源射出的光一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器。旋轉(zhuǎn)反射器可以設(shè)有反射面，使得ー邊旋轉(zhuǎn)ー邊反射的光源的光形成所希望的配光圖案。由此，能通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器的向一方向的旋轉(zhuǎn)而形成所希望的配光圖案。此夕卜，通過(guò)選擇具有更大反射面的旋轉(zhuǎn)反射器，能使從光源射出的光更高效地用于照明。本發(fā)明的另一方案是ー種障礙物檢測(cè)裝置。該裝置包括非可視光雷達(dá)；ー邊反射從非可視光雷達(dá)發(fā)送出的非可視光一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器；以及將被旋轉(zhuǎn)反射器反射的非可視光集束地投影向周圍的投影透鏡。旋轉(zhuǎn)反射器設(shè)有反射面，使得通過(guò)ー邊旋轉(zhuǎn)ー邊反射的非可視光來(lái)掃描周圍。根據(jù)該方案，能通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器的作用而用非可視光掃描周圍，故能使非可視光雷達(dá)的構(gòu)成簡(jiǎn)單。因此，能將障礙物檢測(cè)裝置配置在合適的場(chǎng)所。這里，所謂周圍，是指設(shè)置障礙物檢測(cè)裝置的場(chǎng)所的周圍。例如在將障礙物檢測(cè)裝置設(shè)置于車輛的情況下，周圍包括車輛的前方、后方、側(cè)方等?？梢赃€包括由發(fā)光元件構(gòu)成的光源。旋轉(zhuǎn)反射器可以形成有反射面，使得ー邊旋轉(zhuǎn)ー邊反射從光源射出的光，在車輛前方形成所希望的配光圖案。此外，投影透鏡可以將被旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光照射方向投影。由此，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)基于非可視光的掃描和配光圖案的形成。非可視光雷達(dá)可以是毫米波雷達(dá)。光源可以被設(shè)置使得由旋轉(zhuǎn)反射器產(chǎn)生的虛像位置處于投影透鏡的可視光焦點(diǎn)附近。毫米波雷達(dá)可以被設(shè)置使得由旋轉(zhuǎn)反射器產(chǎn)生的虛像位置處于不同于可視光焦點(diǎn)的投影透鏡的毫米波焦點(diǎn)附近。由此，能夠使毫米波雷達(dá)和光源互不干擾地配置在適合于各自的焦點(diǎn)位置。毫米波雷達(dá)可以具有導(dǎo)波管，導(dǎo)波管可以被設(shè)置使得其前端部的由旋轉(zhuǎn)反射器產(chǎn)生的虛像位置處于比可視光焦點(diǎn)更靠近投影透鏡的位置。由此，例如能使毫米波雷達(dá)的收發(fā)部比光源更遠(yuǎn)離投影透鏡地配置。其結(jié)果，能防止收發(fā)部遮擋從光源朝向投影透鏡的光。投影透鏡可以由樹(shù)脂材料構(gòu)成。由此，能謀求障礙物檢測(cè)裝置的輕量化。此外，能使毫米波高效地透過(guò)。此外，將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的表現(xiàn)形式在方法、裝置、系統(tǒng)、等間變換的方式，作為本發(fā)明的方案也是有效的。〔發(fā)明效果〕通過(guò)本發(fā)明，能提供ー種能高效地利用光源的光的光學(xué)単元?；蛘撸ㄟ^(guò)本發(fā)明，能精度良好且簡(jiǎn)單地檢測(cè)在夜間行駛于前方的車輛。
或者，通過(guò)本發(fā)明，能將障礙物檢測(cè)裝置配置于合適的場(chǎng)所。


圖I是本實(shí)施方式的車輛用前照燈的水平剖面圖。圖2是示意性地表示本實(shí)施方式的含有光學(xué)単元的燈単元的構(gòu)成的俯視圖。圖3是從圖I所示的A方向看燈單元時(shí)的側(cè)視圖。圖4的(a) 圖4的(e)是表示在本實(shí)施方式的燈單元中，與旋轉(zhuǎn)反射器的旋轉(zhuǎn)角相應(yīng)的葉片(blade)的樣子的立體圖。圖5的(a) 圖5的(e)是表示旋轉(zhuǎn)反射器處于與圖4的(f) 圖4的(j)的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的掃描位置時(shí)的投影圖像的圖。 圖6的(a)是表不使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈掃描相對(duì)于光軸左右±5度范圍時(shí)的配光圖案的圖；圖6的(b)是表示圖6的(a)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(C)是表示使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈對(duì)配光圖案中的ー個(gè)部位遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(d)是表示圖6的(c)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(e)是使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈對(duì)配光圖案中的多個(gè)部位遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(f)是表示圖6的(e )所示的配光圖案的光度分布的圖。圖7的(a)是表示將LED的光用平面反射鏡反射，并由非球面透鏡投影時(shí)的投影圖像的圖；圖7的(b)是表示第I實(shí)施方式的車輛用前照燈的投影圖像的圖；圖7的(c)是表示第2實(shí)施方式的車輛用前照燈的投影圖像的圖。圖8是第2實(shí)施方式的光學(xué)單元的正面圖。圖9的(a) 圖9的(e)是表示在第2實(shí)施方式的光學(xué)單元中使旋轉(zhuǎn)反射器每次旋轉(zhuǎn)30°時(shí)的投影圖像的圖。圖10的(a)是第2實(shí)施方式的光源的立體圖；圖10的(b)是圖10的(a)的B —B剖面圖。圖11的(a)是表示由第2實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖11的(b)是將由第2實(shí)施方式的光學(xué)単元形成的投影圖像合成后的狀態(tài)的圖。圖12的(a)是表不將具有LED的復(fù)合拋物面集光器的長(zhǎng)邊方向配置成鉛直方向的狀態(tài)的圖；圖12的(b)是表示將復(fù)合拋物面集光器的長(zhǎng)邊方向配置成相對(duì)于鉛直方向傾斜的狀態(tài)的圖。圖13的(a)是表示由第3實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖13的(b)是表示將由第3實(shí)施方式的光學(xué)単元形成的投影圖像合成后的狀態(tài)的圖。圖14是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈單元的側(cè)視圖。圖15是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈單元的俯視圖。圖16是表示旋轉(zhuǎn)反射器處于圖14的狀態(tài)時(shí)的投影圖像的圖。圖17的(a)是表示由前方的LED形成的照射圖案的圖；圖17的(b)是表示由后方的LED形成的照射圖案的圖；圖17的(c)是表不由兩個(gè)LED形成的合成配光圖案的圖。圖18的(a)是表示由前方的LED形成的具有遮光部的照射圖案的圖；圖18的(b)是表不由后方的LED形成的具有遮光部的照射圖案的圖；圖18的(c)是表不由兩個(gè)LED形成的具有遮光部的合成配光圖案的圖。
圖19是示意性地表示含有第5實(shí)施方式的光學(xué)単元的構(gòu)成的俯視圖。圖20是示意性地表示由具備第5實(shí)施方式的光學(xué)単元的車輛用前照燈形成的配光圖案的圖。圖21的(a)是表示由各個(gè)光源形成的配光圖案的圖；圖21的(b) 圖21的(f)是表示由各LED単元分別形成的照射圖案的圖。圖22的(a)是第5實(shí)施方式的LED單元的立體圖；圖22的(b)是圖22的(a)的C — C剖面圖；圖22的(c)是圖22的(a)的D — D剖面圖。圖23的(a)是表示由各個(gè)光源形成的具有遮光部的配光圖案的圖；圖23的(b) 圖23的(f)是表示由各LED単元分別形成的具有遮光部的照射圖案的圖。圖24是第6實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器的立體圖。 圖25的(a)是表示各葉片的形狀完全相同時(shí)的理想的照射圖案的圖；圖25的(b)是表示各葉片的形狀存在誤差時(shí)的照射圖案的圖。圖26是第6實(shí)施方式的變形例的旋轉(zhuǎn)反射器的立體圖。圖27是圖26所示的旋轉(zhuǎn)反射器的側(cè)視圖。圖28是示意性地表示含有第6實(shí)施方式的光學(xué)単元的構(gòu)成的俯視圖。圖29是表示變形例的旋轉(zhuǎn)反射器的配置的圖。圖30是第7實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置的功能塊圖。圖31是示意性地表示配光圖案中所包含的一部分區(qū)域(車輛前方中央)被照射光束照射的狀態(tài)的圖。圖32是示意性地表示配光圖案中所包含的一部分區(qū)域(車輛前方中央)未被照射光束照射的狀態(tài)的圖。圖33是表示第7實(shí)施方式的反射體的判定處理的流程圖。圖34是用于說(shuō)明對(duì)遠(yuǎn)光用配光圖案的一部分遮光后的狀態(tài)的圖。圖35是為說(shuō)明照射位置和撮影定時(shí)(timing)而示意性地表示的圖。圖36是為說(shuō)明在連續(xù)的拍攝圖像中不會(huì)連續(xù)地照射相同區(qū)域的條件而示意性地表不的圖。圖37是表示第8實(shí)施方式的車輛用前照燈的整體構(gòu)成的概略結(jié)構(gòu)圖。圖38是表示反射鏡單元和光源單元的立體圖。圖39是示意性地表示光源、成形用光學(xué)系統(tǒng)及反射鏡的組合的圖。圖40是示意性地表示配光圖案中所包含的一部分區(qū)域被兩個(gè)照射光束照射的狀態(tài)的圖。圖41是示意性地表示第10實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置的俯視圖。圖42的(a)是示意性地表示由聚碳酸酯形成投影透鏡時(shí)的毫米波的焦點(diǎn)距離及可視光的焦點(diǎn)距離的圖；圖42的(b)是示意性地表示由聚丙烯酸樹(shù)脂形成投影透鏡時(shí)的毫米波的焦點(diǎn)距離及可視光的焦點(diǎn)距離的圖。圖43是變形例的毫米波雷達(dá)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下基于實(shí)施方式參照

本發(fā)明。對(duì)各附圖所示的相同或同等的構(gòu)成要素、部件、處理標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并適當(dāng)省略重復(fù)的說(shuō)明。此外，實(shí)施方式僅是例示，并非限定發(fā)明，并非實(shí)施方式所記載的所有特征及其組合都是發(fā)明的本質(zhì)內(nèi)容。本發(fā)明的光學(xué)単元能用于各種車輛用燈具。以下說(shuō)明對(duì)車輛用燈具中的車輛用前照燈適用本發(fā)明的光學(xué)単元的情況。(第I實(shí)施方式)圖I是本實(shí)施方式的車輛用前照燈的水平剖面圖。車輛用前照燈10是裝配于汽車前端部的右側(cè)的右側(cè)前照燈，與裝配于左側(cè)的前照燈相比除左右對(duì)稱外是相同的構(gòu)造。因此，以下詳細(xì)敘述右側(cè)的車輛用前照燈10，省略對(duì)左側(cè)的 車輛用前照燈的說(shuō)明。如圖I所示，車輛用前照燈10具有燈體12，燈體12具有朝前方開(kāi)ロ的凹部。燈體12的前面開(kāi)ロ被透明的前面罩14覆蓋而形成燈室16。燈室16作為將兩個(gè)燈單元18、20沿車寬方向并排配置地收容的空間而發(fā)揮功能。這些燈單元中被配置在外側(cè)、即在右側(cè)的車輛用前照燈10中被配置在圖I所示的上側(cè)的燈單元20是具有透鏡的燈單元，被構(gòu)成為照射可變遠(yuǎn)光。另ー方面，這些燈單元中被配置在內(nèi)側(cè)、即在右側(cè)的車輛用前照燈10中被配置在圖I所示的下側(cè)的燈單元18，被構(gòu)成為照射近光。近光用的燈単元18具有反射器22、被支承于反射器22的光源燈泡(白熾燈泡)24、以及未圖示的燈傘，反射器22通過(guò)未圖示的已知裝置、例如通過(guò)使用了校準(zhǔn)螺釘(aimingscrew)和螺母的裝置而被傾動(dòng)自由地支承于燈體12。燈単元20如圖I所示具有旋轉(zhuǎn)反射器26、LED28、以及被配置于旋轉(zhuǎn)反射器26前方的作為投影透鏡的凸透鏡30。當(dāng)然，作為光源，也可以使用EL元件、LD元件等半導(dǎo)體發(fā)光元件來(lái)取代LED28。特別是在后述的用于對(duì)配光圖案的一部分進(jìn)行遮光的控制中，優(yōu)選能短時(shí)間地精度良好地進(jìn)行亮滅燈的光源。關(guān)于凸透鏡30的形狀，只要根據(jù)所要求的配光圖案、照度分布等配光特性適當(dāng)選擇即可，也可以采用非球面透鏡或自由曲面透鏡。在本實(shí)施方式中，作為凸透鏡30，采用了非球面透鏡。旋轉(zhuǎn)反射器26通過(guò)未圖示的電機(jī)等驅(qū)動(dòng)源而以旋轉(zhuǎn)軸R為中心向一方向旋轉(zhuǎn)。此夕卜，旋轉(zhuǎn)反射器26具有反射面,該反射面被構(gòu)成為ー邊旋轉(zhuǎn)ー邊反射從LED28射出的光,形成所希望的配光圖案。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)反射器26構(gòu)成光學(xué)単元。圖2是示意性地表示包含本實(shí)施方式的光學(xué)単元的燈単元20的構(gòu)成的俯視圖。圖3是從圖I所示的A方向看燈單元20時(shí)的側(cè)視圖。旋轉(zhuǎn)反射器26在筒狀的旋轉(zhuǎn)部26b的周圍設(shè)有作為反射面來(lái)發(fā)揮功能的形狀相同的3枚葉片26a。旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)軸R相對(duì)于光軸Ax傾斜，且被設(shè)置在包含光軸Ax和LED28的平面內(nèi)。換言之，旋轉(zhuǎn)軸R被設(shè)置成與通過(guò)旋轉(zhuǎn)而左右方向掃描的LED28的光(照射光束)的掃描平面大致平行。由此，謀求光學(xué)単元的薄型化。這里，所謂掃描平面，例如可以理解為通過(guò)將作為掃描光的LED28的光的軌跡連續(xù)地連接起來(lái)而形成的扇形的平面。此外，在本實(shí)施方式的燈單元20中，所具有的LED28比較小，LED28所被配置的位置也在旋轉(zhuǎn)反射器26和凸透鏡30之間偏離于光軸Αχ。因此，與以往的投影方式的燈單元那樣光源、反射器及透鏡都在光軸上排成一串的情況相比，能縮短車輛用前照燈10的深度方向(車輛前后方向)的長(zhǎng)度。此外，旋轉(zhuǎn)反射器26的葉片26a的形狀被構(gòu)成使得所反射的LED28的2次光源被形成在凸透鏡30的焦點(diǎn)附近。另外，葉片26a具有以如下方式扭曲的形狀，S卩，在以旋轉(zhuǎn)軸R為中心的周方向上，光軸Ax和反射面所成的角度逐漸變化。由此，能夠如圖2所示那樣使用LED28的光進(jìn)行掃描。下面更加詳細(xì)地說(shuō)明此點(diǎn)。圖4的(a) 圖4的(e)是表示在本實(shí)施方式的燈單元中，與旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)角相應(yīng)的葉片的樣子的立體圖。圖4的(f) 圖4的(j)是用于說(shuō)明對(duì)應(yīng)于圖4的(a) 圖的4 Ce)的狀態(tài)，反射來(lái)自光源的光的方向發(fā)生變化的點(diǎn)的圖。圖4的(a)表示了 LED28被配置成照射兩個(gè)葉片26al、26a2的邊界區(qū)域的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖4的(f)所示，LED28的光被葉片26al的反射面S向相對(duì)于光軸Ax傾斜的方向反射。其結(jié)果，形成配光圖案的車輛前方區(qū)域中、左右兩端部的一個(gè)端部區(qū)域被照射。之后，旋轉(zhuǎn)反射器26旋轉(zhuǎn)成如圖4的(b)所示的狀態(tài)時(shí)，由于葉片26al是扭曲的，故反射LED28的光的葉片26al的反射面S (反射角)發(fā)生變化。其結(jié)果，如圖4的(g)所示，LED28的光被反射向比圖4的(f)所示的反射方向更靠近光軸Ax的方向。接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)反射器26如圖4的(C)、圖4的(d)、圖4的(e)所示那樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，LED28的光的反射方向就向形成配光圖案的車輛前方區(qū)域中、左右兩端部的另一端部變化。本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器26被構(gòu)成為能通過(guò)120度旋轉(zhuǎn),用LED28的光向一方向(水平方 向)地掃描一次前方。換言之，隨著I枚葉片26a通過(guò)LED28前方，車輛前方的所希望的區(qū)域就被LED28的光掃描I次。此外，如圖4的(f) 圖4的(j)所示，2次光源(光源虛像)32在凸透鏡30的焦點(diǎn)附近左右移動(dòng)。對(duì)于葉片26a的數(shù)量和形狀、旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)速度，可以考慮所需要的配光圖案的特性及被掃描的像的閃爍而基于實(shí)驗(yàn)或仿真的結(jié)果來(lái)適當(dāng)設(shè)定。另外，作為能根據(jù)各種配光控制而改變旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動(dòng)部，優(yōu)選使用電機(jī)。由此，能夠簡(jiǎn)單地改變進(jìn)行掃描的定時(shí)(timing)。作為這樣的電機(jī),優(yōu)選能從電機(jī)自身得到旋轉(zhuǎn)定時(shí)信息的電機(jī)。具體來(lái)說(shuō)，可以舉出DC無(wú)刷電機(jī)。在采用DC無(wú)刷電機(jī)的情況下，由于能從電機(jī)自身得到旋轉(zhuǎn)定時(shí)信息，故能省略編碼器等設(shè)備。這樣，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器26能通過(guò)設(shè)計(jì)葉片26a的形狀和旋轉(zhuǎn)速度，來(lái)用LED28的光左右方向地掃描車輛前方。圖5的(a) 圖5的(e)是表不旋轉(zhuǎn)反射器處于與圖4的(f) 圖4的(j)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的掃描位置時(shí)的投影圖像的圖。圖的縱軸和橫軸的單位是度(° )，表示了照射范圍和照射位置。如圖5的(a) 圖5的(e)所示，隨著旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)，投影圖像沿水平方向移動(dòng)。圖6的(a)是表不使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈掃描相對(duì)于光軸左右±5度范圍時(shí)的配光圖案的圖；圖6的(b)是表示圖6的(a)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(C)是表示使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈對(duì)配光圖案中的ー個(gè)部位遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(d)是表示圖6的(c)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(e)是使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈對(duì)配光圖案中的多個(gè)部位遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(f)是表示圖6的(e)所示的配光圖案的光度分布的圖如圖6的(a)所示，本實(shí)施方式的車輛用前照燈10能夠通過(guò)用旋轉(zhuǎn)反射器26反射LED28的光,用反射的光掃描前方,而實(shí)質(zhì)地形成在水平方向上橫長(zhǎng)形狀的遠(yuǎn)光用配光圖案。這樣，由于能通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器26的向一方向的旋轉(zhuǎn)來(lái)形成所希望的配光圖案，故無(wú)需基于共振反射鏡那樣的特殊機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，并且較少受到如共振反射鏡那樣針對(duì)反射面大小的制約。因此，通過(guò)選擇具有更大反射面的旋轉(zhuǎn)反射器26，能將從光源射出的光高效地用于照明。即，能提高配光圖案中的最大光度。此外，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器26是與凸透鏡30的直徑大致相同的直徑，葉片26a的面積也能與之相應(yīng)地増大。另外，具備本實(shí)施方式的光學(xué)單元的車輛用前照燈10通過(guò)使LED28的亮滅燈的定時(shí)及發(fā)光度的變化同步于旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)，能形成如圖6的(C)、圖6的(e)所示那樣任意區(qū)域被遮光的遠(yuǎn)光用配光圖案。另外，在同步于旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)地使LED28的發(fā)光光度變化(亮滅燈)來(lái)形成遠(yuǎn)光用配光圖案的情況下，還能進(jìn)行如下這樣的控制，即，能通過(guò)使光度變化的相位錯(cuò)位來(lái)使配光圖案本身轉(zhuǎn)動(dòng)(swivel)。如上述那樣，本實(shí)施方式的車輛用前照燈能通過(guò)使LED的光掃描來(lái)形成配光圖案，井能通過(guò)控制發(fā)光光度的變化來(lái)對(duì)配光圖案的一部分任意地形成遮光部。因此，與使多個(gè)LED的一部分滅燈來(lái)形成遮光部的情況相比，能以較少數(shù)量的LED精度良好地對(duì)所希望的區(qū)域遮光。此外，由于車輛用前照燈10能形成多個(gè)遮光部，故即使前方存在多個(gè)車輛，也能將與各個(gè)車輛對(duì)應(yīng)的區(qū)域遮光。
此外，由于車輛用前照燈10能夠不移動(dòng)基本的配光圖案地進(jìn)行遮光控制，故能降低遮光控制時(shí)給駕駛員造成的不協(xié)調(diào)感。另外，由于能夠不移動(dòng)燈単元20地使配光圖案轉(zhuǎn)動(dòng)，故能簡(jiǎn)化燈単元20的機(jī)構(gòu)。因此，車輛用前照燈10只要具有旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)所需的電機(jī)作為用于配光可變控制的驅(qū)動(dòng)部即可，能謀求結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和低成本化、小型化。此外，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器26如圖I、圖2所示那樣在其前面配置LED28，還兼作朝LED28送風(fēng)的冷卻風(fēng)扇。因此，無(wú)需分別設(shè)置冷卻風(fēng)扇和旋轉(zhuǎn)反射器，能簡(jiǎn)化光學(xué)單元的構(gòu)成。另外，通過(guò)用旋轉(zhuǎn)反射器26產(chǎn)生的風(fēng)對(duì)LED28進(jìn)行空冷，能將用于冷卻LED28的散熱器省略或小型化，謀求光學(xué)単元的小型化、低成本化、及輕量化。當(dāng)然，這樣的冷卻風(fēng)扇也可以不具有向光源直接送風(fēng)的功能，可以是使散熱器等散熱部產(chǎn)生對(duì)流的構(gòu)造。例如，可以設(shè)定旋轉(zhuǎn)反射器26和散熱器的配置，使得通過(guò)使旋轉(zhuǎn)反射器26的風(fēng)在與LED28另外設(shè)置的散熱器等散熱部附近產(chǎn)生對(duì)流，來(lái)進(jìn)行LED28的冷卻。此外，散熱部不僅可以如散熱器那樣是單獨(dú)的部件，也可以是光源的一部分。(第2實(shí)施方式)在將LED的光反射后用投影透鏡投影向前方的情況下，投影圖像的形狀未必與LED的發(fā)光面的形狀一致。圖7的(a)是表示將LED的光用平面反射鏡反射，并由非球面透鏡投影時(shí)的投影圖像的圖；圖7的(b)是表示第I實(shí)施方式的車輛用前照燈的投影圖像的圖；圖7的(c)是表示第2實(shí)施方式的車輛用前照燈的投影圖像的圖。如圖7的(a)所示，如果反射面是平面，則投影圖像與LED的發(fā)光面的形狀相似。然而，在第I實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器26中，由于作為反射面的葉片26a是被扭曲的，故投影圖像如圖7的(b)所示那樣成為畸變了的形狀。具體來(lái)說(shuō)，在第I實(shí)施方式中，投影圖像模糊(照射范圍較廣)并且傾斜。因此，掃描投影圖像而形成的配光圖案和遮光部的形狀都傾斜，并且遮光部與照射部的邊界有時(shí)變得不明晰。因此，在第2實(shí)施方式中，構(gòu)成光學(xué)單元以使得通過(guò)用曲面進(jìn)行反射，來(lái)修正畸變了的像。具體來(lái)說(shuō)，在第2實(shí)施方式的車輛用前照燈中，作為凸透鏡，采用了自由曲面透鏡。圖8是第2實(shí)施方式的光學(xué)単元的正面圖。第2實(shí)施方式的光學(xué)単元具有旋轉(zhuǎn)反射器26和投影透鏡130。投影透鏡130將被旋轉(zhuǎn)反射器26反射的光投影向光學(xué)単元的光照射方向。投影透鏡130是自由曲面透鏡，修正因被旋轉(zhuǎn)反射器26的反射面反射而畸變了的LED的像，以使其接近于光源本身的形狀(LED的發(fā)光面的形狀)。自由曲面透鏡的形狀只要根據(jù)葉片的扭曲及形狀適當(dāng)設(shè)計(jì)即可。通過(guò)本實(shí)施方式的光學(xué)単元，如圖7的(c)所示那樣被修正為接近作為光源形狀的矩形的形狀。另外，第I實(shí)施方式的光學(xué)単元的投影圖像的最大光度為100000cd(參照?qǐng)D7的(b))，與此不同，第2實(shí)施方式的光學(xué)単元的投影圖像的最大光度増大到146000cd。圖9的(a) 圖9的(e)是表示在第2實(shí)施方式的光學(xué)單元中使旋轉(zhuǎn)反射器每次旋轉(zhuǎn)30°時(shí)的投影圖像的圖。如圖9的(a) 圖9的(e)所示，與第I實(shí)施方式相比，能形成模糊較少的投影圖像，能精度良好地以明亮的光照射所希望的區(qū)域。此外，由于從LED28發(fā)出的光原本較廣泛,故有時(shí)一部分光未被旋轉(zhuǎn)反射器26反射而浪費(fèi)。此外，即使被旋轉(zhuǎn)反射器26反射了，隨著投影圖像變大，遮光部的分辨カ有下降的傾向。因此，本實(shí)施方式中的光源由LED28和對(duì)LED28的光進(jìn)行集光的復(fù)合拋物面集光器(CPC: Compound Parabolic Concentrator) 32 構(gòu)成。圖 10 的(a)是第 2 實(shí)施方式的光源的立體圖；圖10的(b)是圖10 Ca)的B-B剖面圖。復(fù)合拋物面集光器32是在底部配置LED28的箱形的集光器。復(fù)合拋物面集光器32的4個(gè)側(cè)面被施以鏡面加工，使得成為在LED28或其附近區(qū)域具有焦點(diǎn)的拋物線形狀。由此，LED28發(fā)出的光被集光地照射向前方。在該情況下,復(fù)合拋物面集光器32的矩形開(kāi)ロ部32a可以視為光源的發(fā)光面。(第3實(shí)施方式)第2實(shí)施方式的光學(xué)単元能通過(guò)自由曲面透鏡的作用而將投影圖像的形狀修正為接近作為光源形狀的矩形形狀。但是，在掃描這樣修正了的投影圖像來(lái)形成配光圖案吋，尚有改良的余地。
圖11的(a)是表示由第2實(shí)施方式的光學(xué)単元形成的照射圖案的圖；圖11的(b)是將由第2實(shí)施方式的光學(xué)単元形成的投影圖像合成后的狀態(tài)的圖。圖12的(a)是表示將具有LED的復(fù)合拋物面集光器32的長(zhǎng)邊方向配置成鉛直方向的狀態(tài)的圖；圖12的(b)是表示將復(fù)合拋物面集光器32的長(zhǎng)邊方向配置成相對(duì)于鉛直方向傾斜的狀態(tài)的圖。光源為圖12的(a)所示的狀態(tài)時(shí)，照射圖案如圖11的(a)所示那樣相對(duì)于水平線傾斜約10°。此外，在光源為圖12 (a)所示的狀態(tài)時(shí)，各投影圖像如圖11的(b)所示那樣相對(duì)于鉛直線傾斜約20°。因此，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明用于修正這些傾斜的結(jié)構(gòu)。首先，照射圖案的傾斜可以通過(guò)使包含作為自由曲面透鏡的投影透鏡130(參照?qǐng)D8)、旋轉(zhuǎn)反射器26、以及LED28的光學(xué)系統(tǒng)整體相對(duì)于光軸旋轉(zhuǎn)10°來(lái)修正。此外，各投影圖像的傾斜可以通過(guò)使具有LED28和復(fù)合拋物面集光器32的光源傾斜來(lái)修正。具體來(lái)說(shuō)，如圖12的(b)所示那樣，光源的發(fā)光面被設(shè)置成發(fā)光面的各邊相對(duì)于鉛直方向傾斜20°，以使得由投影透鏡130投影向前方的投影圖像接近直立。圖13的(a)是表示由第3實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖13的(b)是表示將由第3實(shí)施方式的光學(xué)単元形成的投影圖像合成后的狀態(tài)的圖。如圖13所示，照射圖案及各投影圖像的傾斜被修正了，能形成理想的配光圖案。此外，由于僅使包含投影透鏡130、LED28、及旋轉(zhuǎn)反射器26的光學(xué)系統(tǒng)整體傾斜就能修正照射圖案和投影圖像，故用于得到所希望的配光圖案的調(diào)整變得容易。(第4實(shí)施方式)
如上述實(shí)施方式的光學(xué)単元那樣能用ー個(gè)光源形成遠(yuǎn)光用配光圖案。但也有需要明亮的照射圖案、或者為低成本化而使用低光度的LED的時(shí)候。因此，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明具有多個(gè)光源的光學(xué)単元。圖14是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈単元的側(cè)視圖。圖15是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈単元的俯視圖。第4實(shí)施方式的燈単元120具有投影透鏡130、旋轉(zhuǎn)反射器26、以及兩個(gè)LED28a和28b。圖16是表示旋轉(zhuǎn)反射器26處于圖14的狀態(tài)時(shí)的投影圖像的圖。投影圖像Ia是由被配置在靠近投影透鏡130的前方的LED28a的光形成的，投影圖像Ib是由配置在遠(yuǎn)離投影透鏡130的后方的LED28b的光形成的。圖17的(a)是表示由前方的LED28a形成的照射圖案的圖；圖17的(b)是表示由后方的LED28b形成的照射圖案的圖；圖17的(c)是表不由兩個(gè)LED形成的合成配光圖案的圖。如圖17的(c)所示，通過(guò)使用多個(gè)LED也能形成所希望的配光圖案。此外，通過(guò)所合成的配光圖案，能達(dá)到僅ー個(gè)LED難以達(dá)到的最大光度。 接下來(lái)，說(shuō)明使用燈単元120對(duì)配光圖案形成遮光部的情況。圖18的(a)是表示由前方的LED28a形成的具有遮光部的照射圖案的圖；圖18的(b)是表示由后方的LED28b形成的具有遮光部的照射圖案的圖；圖18的(c)是表示由兩個(gè)LED形成的具有遮光部的合成配光圖案的圖。為形成圖18的(a)和圖18的(b)所示的配光圖案，并且為了使各個(gè)遮光部的位置相一致，適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)各LED的亮滅燈定時(shí)。如圖18的(c)所示，通過(guò)使用多個(gè)LED也能形成具有遮光部的所希望的配光圖案。此外，通過(guò)所合成的配光圖案，能達(dá)成僅ー個(gè)LED難以達(dá)到的最大光度。(第5實(shí)施方式)圖19是示意性地表示包含第5實(shí)施方式的光學(xué)単元的構(gòu)成的俯視圖。本實(shí)施方式的光學(xué)單元150包括旋轉(zhuǎn)反射器26、和具有作為發(fā)光元件的LED的多個(gè)光源。多個(gè)光源中的ー個(gè)光源152具有多個(gè)LED單元152a，152b，152c。多個(gè)LED單元152a, 152b, 152c是集光用的LED單元，被配置以實(shí)現(xiàn)向適于遠(yuǎn)光用配光圖案的行進(jìn)方向正面的強(qiáng)集光。多個(gè)光源中的其它光源154具有多個(gè)LED單元154a，154b。多個(gè)LED單元154a，154b是擴(kuò)散用的LED單元，被配置以實(shí)現(xiàn)照射適于遠(yuǎn)光用配光圖案的較廣范圍的擴(kuò)散光。當(dāng)然，各光源所具有的LED單元并非一定是多個(gè)，只要能實(shí)現(xiàn)足夠的明亮度，LED單元也可以是ー個(gè)。此外，無(wú)需總是使所有LED単元都點(diǎn)亮，也可以根據(jù)車輛的行駛狀況及前方的狀態(tài)而僅使一部分LED単元點(diǎn)亮。光源152和光源154被配置使得各自射出的光被旋轉(zhuǎn)反射器26的各葉片在不同的位置反射。具體來(lái)說(shuō)，光源152所具有的集光用的LED單元152a，152b，152c被配置使得射出的光被處于更遠(yuǎn)離第I投影透鏡156的位置的扇形葉片26a反射。因此，能用焦點(diǎn)距離長(zhǎng)(投影倍率低)的第I投影透鏡156將因被扇形葉片26a反射而產(chǎn)生的光源152的位置變化投影向前方。其結(jié)果，在使旋轉(zhuǎn)反射器26旋轉(zhuǎn)而用從光源152射出的光掃描前方吋，掃描范圍不會(huì)變得過(guò)分廣泛，能形成更明亮地照射較窄范圍的配光圖案。另ー方面，光源154所具有的擴(kuò)散用的LED單元154a，154b被配置使得射出的光被處于更靠近第2投影透鏡158的位置的扇形葉片26a反射。因此，能用焦點(diǎn)距離短(投影倍率高)的第2投影透鏡158對(duì)因被扇形葉片26a反射而產(chǎn)生的光源154的位置變化投影。其結(jié)果，在使旋轉(zhuǎn)反射器26旋轉(zhuǎn)，用從光源154射出的光掃描前方吋，掃描范圍較廣，能形成照射較廣范圍的配光圖案。通過(guò)像這樣配置多個(gè)光源152，154使得其各自射出的光在旋轉(zhuǎn)反射器26的反射面的不同位置發(fā)生反射，能形成多個(gè)配光圖案，井能將這些配光圖案合成而形成新的配光圖案，故容易設(shè)計(jì)更理想的配光圖案。接下來(lái)說(shuō)明各投影透鏡的位置。如上所述從光源152和光源154射出的光被葉片26a反射，從而入射到各投影透鏡。這對(duì)于各投影透鏡來(lái)說(shuō)，等價(jià)于從在葉片26a背側(cè)假想地形成的光源152和光源154的2次光源入射光線。在掃描光而形成配光圖案時(shí),為提高分辨力，重要的是盡可能投影沒(méi)有對(duì)焦模糊的清晰的光源像來(lái)進(jìn)行掃描。因此，關(guān)于各投影透鏡的位置，優(yōu)選使得透鏡焦點(diǎn)與2次光源相一致。此外，考慮到光源152和光源154的2次光源的位置會(huì)隨著葉片26a的旋轉(zhuǎn)而變化、以及所要求的各種照射圖案，未必需要使所有2次光源都與投影透鏡的焦點(diǎn)相一致。
處于這樣的考慮，例如第I投影透鏡156被配置使得因葉片26a的反射而形成的光源152的2次光源中的至少ー者通過(guò)第I投影透鏡156的焦點(diǎn)附近。另外，第2投影透鏡158被配置使得因葉片26a的反射而形成的光源154的2次光源中的至少ー者通過(guò)第2投影透鏡158的焦點(diǎn)附近。圖20是示意性地表示由具備第5實(shí)施方式的光學(xué)単元的車輛用前照燈形成的配光圖案的圖。圖20所示的遠(yuǎn)光用配光圖案PH由第I配光圖案PHl和第2配光圖案PH2構(gòu)成，該第I配光圖案PHl由光源152形成，向車輛前方正面明亮地照射到遠(yuǎn)方，該第2配光圖案PH2由光源154形成，照射車輛前方的較廣范圍。此外,本實(shí)施方式的光學(xué)單兀150還包括第I投影透鏡156,將從光源152射出并被旋轉(zhuǎn)反射器26反射的光向光學(xué)単元的光照射方向投影成第I配光圖案PHl ;第2投影透鏡158，將從光源154射出并被旋轉(zhuǎn)反射器26反射的光向光學(xué)単元的光照射方向投影成第2配光圖案PH2。由此，通過(guò)適當(dāng)選擇各投影透鏡，能用一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器形成不同的配光圖案。接下來(lái)，說(shuō)明形成第I配光圖案PHl和第2配光圖案PH2的各LED的照射圖案。圖21的(a)是表示由光源152和光源154形成的配光圖案的圖；圖21的(b) 圖21的(f)是表示分別由LED單元152a，152b，152c，154a，154b形成的照射圖案的圖。如圖21的(b) 圖21的(d)所示，由LED單元152a，152b，152c形成的照射圖案是照射區(qū)域較窄、最大光度較大的圖案。另ー方面，如圖21的(e)、圖21的(f)所示，由LED單元154a，154b形成的照射圖案是最大光度較小、但照射區(qū)域較廣的圖案。然后，通過(guò)重疊各LED的照射圖案，形成圖21的(a)所示的遠(yuǎn)光用配光圖案。接下來(lái)更加詳細(xì)地說(shuō)明光源152和光源154所具有的LED單元。圖22的(a)是第5實(shí)施方式的LED單元的立體圖；圖22的(b)是圖22的(a)的C 一 C剖面圖；圖22的(c)是圖22的(a)的D — D剖面圖。本實(shí)施方式的光源152所具有的LED單元152a由LED160和對(duì)LED 160的光進(jìn)行集光的復(fù)合拋物面集光器162構(gòu)成。此外，由于LED單元152a，152b，152c，154a，154b都是同樣的結(jié)構(gòu)，故以下以LED單元152a為例進(jìn)行說(shuō)明。復(fù)合拋物面集光器162在底部配置LED160，開(kāi)ロ部162a是矩形的部件。復(fù)合拋物面集光器162具有從底部朝開(kāi)ロ部162a形成的四個(gè)側(cè)面(集光面)162b 162e，以對(duì)LED160的光進(jìn)行集光。四個(gè)側(cè)面162b 162e被鏡面加工成在LED160或其附近區(qū)域具有焦點(diǎn)的拋物線形狀。由此，LED 160發(fā)出的光被集光地照射向前方。但是，從LED 160發(fā)出的光如圖22的(c)所示的虛線箭頭那樣在開(kāi)口部162a的長(zhǎng)邊方向上容易擴(kuò)散。因此，若側(cè)面的高度全都相同，則有時(shí)無(wú)法對(duì)LED 160發(fā)出的光中朝向開(kāi)口部162a的長(zhǎng)邊方向的光進(jìn)行充分的集光。即，未被側(cè)面反射而直接從開(kāi)口部?jī)A斜地射出的光的一部分沒(méi)有到達(dá)旋轉(zhuǎn)反射器26的反射面。因此，在本實(shí)施方式的復(fù)合拋物面集光器162中，四個(gè)側(cè)面被形成使得處于開(kāi)口部162a的長(zhǎng)邊方向的端部的側(cè)面162b，162c的高度Hl比處于開(kāi)口部162a的短邊方向的端部的側(cè)面162d，162e的高度H2高。由此，LED 160的光中未到達(dá)旋轉(zhuǎn)反射器的反射面的擴(kuò)散光的發(fā)生被減低，向各投影透鏡的入射光増加，故能將光源的光高效地用于照明。當(dāng)然，使用本實(shí)施方式的光學(xué)單元150也能在配光圖案中形成遮光部。圖23的(a)是表示由光源152和光源154形成的具有遮光部的配光圖案的圖；圖23的(b) 圖23的(f)是表示分別由LED單元152a，152b，152c，154a，154b形成的具有遮光部的照射圖案的圖。如圖23的(b) 圖23的(d)所示，由LED單元152a，152b，152c形成的具有遮光部 的照射圖案是照射區(qū)域較窄、最大光度較大的圖案。另一方面，如圖23的(e)、圖21的(f)所示，由LED單元154a，154b形成的具有遮光部的照射圖案是最大光度較小、但照射區(qū)域較廣的圖案。然后，通過(guò)使各LED的照射圖案重合，形成圖23的(a)所示的具有遮光部的遠(yuǎn)光用配光圖案。(第6實(shí)施方式)在上述O各實(shí)施方式的光學(xué)單元中，若光同時(shí)入射到相鄰的兩個(gè)葉片，則會(huì)同時(shí)在不同的方向上出現(xiàn)兩個(gè)照射光束，故配光圖案的兩端部會(huì)同時(shí)變亮。在這樣的情況下，難以獨(dú)立地控制配光圖案的兩端部的照射狀態(tài)。因此，通過(guò)在光將要同時(shí)入射到相鄰的兩個(gè)葉片的定時(shí)使光源滅燈，來(lái)使得不同時(shí)照射配光圖案的兩端部。另一方面，若在前述的定時(shí)使光源暫時(shí)滅燈，則配光圖案的兩端部的明亮度會(huì)某程度地下降。因此，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器通過(guò)在相鄰的葉片間設(shè)置劃分部件，來(lái)抑制配光圖案的明亮度的下降。圖24是第6實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器的立體圖。圖24所示的旋轉(zhuǎn)反射器164沿筒狀的旋轉(zhuǎn)部164b的圓周方向排列有與上述的旋轉(zhuǎn)反射器26同樣形狀的3個(gè)葉片164a。各葉片164a作為反射面來(lái)發(fā)揮功能。此外，旋轉(zhuǎn)反射器164還具有被設(shè)在相鄰的葉片164a之間、沿旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的3個(gè)矩形的劃分部件164c。劃分部件164c被構(gòu)成使得在來(lái)自光源的光入射到相鄰的一個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，抑制來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面的情況。由此，能對(duì)照射一個(gè)葉片的端部的光源的光中的、朝向相鄰的葉片的端部的光某程度地遮光。即，由于光同時(shí)入射到相鄰的葉片兩者的時(shí)間變短，故與之相應(yīng)地使光源滅燈的時(shí)間也可以較短，能將照射效率的下降抑制到最低限。接下來(lái)，討論旋轉(zhuǎn)反射器所具有的葉片枚數(shù)的適當(dāng)數(shù)量。具有上述各實(shí)施方式的光學(xué)單元的車輛用前照燈通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器的葉片一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射光源的光并掃描前方，來(lái)照射前方的照射物(例如車輛和行人)。因此，照射物有被照射光而變得明亮的時(shí)候、和不被照射光而變暗的時(shí)候，因條件不同，有時(shí)照射物看起來(lái)會(huì)閃爍。使這樣在靜止?fàn)顟B(tài)下閃爍的照射物變得不被察覺(jué)到閃爍的閃爍頻率一般需要在80Hz以上。此外，為減低前方的照射物因視線移動(dòng)而看起來(lái)呈粒狀的現(xiàn)象(所謂的頻閃效應(yīng)(Strobo effect))，閃爍頻率需要在300Hz以上。這樣，若考慮閃爍和頻閃效應(yīng)，則照射圖案整體需要300Hz以上的掃描頻率。但如果僅是照射圖案的極窄的區(qū)域，則行駛中在該區(qū)域難以發(fā)生頻閃效應(yīng)，故在該較窄的區(qū)域中，掃描頻率只要在80Hz以上即可?；谶@樣的考慮，只要決定葉片的枚數(shù)和旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速即可。當(dāng)然，在多個(gè)葉片各自的形狀并不完全相同的情況下，由各個(gè)葉片掃描的照射圖案形狀也并不完全一致。圖25的(a)是表示各葉片的形狀完全相同時(shí)的理想的照射圖案的圖；圖25的(b)是表示各葉片的形狀存在誤差時(shí)的照射圖案的圖。圖25所示的照射圖案是在使2枚葉片的旋轉(zhuǎn)反射器以100轉(zhuǎn)/秒的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的圖案。如圖25的(a)所示，在各葉片的形狀完全相同的情況下，任一葉片所掃描的照射圖案都完全重合。因此，在以這樣的照射圖案照射照射物時(shí)，就會(huì)按200Hz閃爍。另一方面，在如圖25的(b)所示那樣各葉片的形狀存在誤差的情況下，照射圖案的中央部分重合，但照射圖案的外周部附近因掃描的葉片而錯(cuò)開(kāi)。因此，存在于照射圖案的中央部分的照射物以200Hz閃爍，但存在于照射圖案的外周部附近的照射物按與旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速相同的IOOHz閃爍。這樣，當(dāng)葉片形狀存在誤差時(shí)，認(rèn)為閃爍頻率因照射圖案的照射區(qū)域不同而不同。 如前所述，只要決定旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速和葉片的枚數(shù)，使得在頻閃效應(yīng)的影響較大的照射圖案中央部，照射物的閃爍頻率在300Hz以上即可。另一方面，照射圖案的外周部附近是較窄區(qū)域，故不容易發(fā)生頻閃效應(yīng)。因此，為使得在靜止?fàn)顟B(tài)下閃爍的照射物的閃爍不被察覺(jué)，只要決定旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速和葉片的枚數(shù)，使得照射物的閃爍頻率在80Hz以上即可。例如，旋轉(zhuǎn)反射器的葉片的枚數(shù)為2枚時(shí)，只要旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速在150轉(zhuǎn)/秒以上，則照射圖案的中央部的掃描頻率在300Hz以上、照射圖案的外周部附近的掃描頻率在150Hz以上。同樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)反射器的葉片的枚數(shù)為3枚時(shí)，只要旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速在100轉(zhuǎn)/秒以上，則照射圖案的中央部的掃描頻率在300Hz以上、照射圖案的外周部附近的掃描頻率在IOOHz以上。此外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)反射器的葉片的枚數(shù)為4枚時(shí)，只要旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速在80轉(zhuǎn)/秒以上，則照射圖案的中央部的掃描頻率就在320Hz以上、照射圖案的外周部附近的掃描頻率在80Hz以上。若旋轉(zhuǎn)反射器的葉片的枚數(shù)為5枚，則只要旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速在80轉(zhuǎn)/秒以上，照射圖案的中央部的掃描頻率就在400Hz以上、照射圖案的外周部附近的掃描頻率在80Hz以上。若旋轉(zhuǎn)反射器的葉片的枚數(shù)為6枚，則只要旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速在80轉(zhuǎn)/秒以上，照射圖案的中央部的掃描頻率就在480Hz以上、照射圖案的外周部附近的掃描頻率在80Hz以上。通過(guò)像這樣適當(dāng)選擇旋轉(zhuǎn)反射器的葉片的枚數(shù)和轉(zhuǎn)速，能減低處于照射圖案內(nèi)的照射物的閃爍及頻閃效應(yīng)的發(fā)生。當(dāng)然，從驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器的驅(qū)動(dòng)源(例如電機(jī))的耐久性觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，優(yōu)選轉(zhuǎn)速較低者。另一方面，如前所述光源在要照射相鄰的葉片的邊界部的定時(shí)滅燈，故葉片的枚數(shù)較多時(shí)，滅燈時(shí)間會(huì)増加。因此，從高效地利用光源的光這樣的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，優(yōu)選葉片的枚數(shù)較少者。因此，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器的轉(zhuǎn)速在80轉(zhuǎn)/秒以上、不足150轉(zhuǎn)/秒較好。另外，優(yōu)選葉片的枚數(shù)為2枚、或3枚、或者4枚。以下說(shuō)明葉片枚數(shù)為4枚的旋轉(zhuǎn)反射器。通過(guò)像這樣增多葉片的枚數(shù)，光學(xué)單元的送風(fēng)能力會(huì)増大。圖26是第6實(shí)施方式的變形例的旋轉(zhuǎn)反射器的立體圖。圖27是圖26所示的旋轉(zhuǎn)反射器的側(cè)視圖。
圖26、圖27所示的旋轉(zhuǎn)反射器166中，在筒狀的旋轉(zhuǎn)部166b的圓周方向上排列有4個(gè)葉片166a。葉片166a是中心角為90度的扇形，同上述的旋轉(zhuǎn)反射器一樣被扭曲了。各葉片166a作為反射面來(lái)發(fā)揮功能。此外，旋轉(zhuǎn)反射器166還具有設(shè)置在相鄰的葉片166a之間、沿旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的4個(gè)劃分板166c。劃分板166c被構(gòu)成使得在來(lái)自光源的光入射到相鄰的一個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，抑制來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面。由此，能某程度地遮擋照射一個(gè)葉片的端部的光源的光中、朝向相鄰的葉片的端部的光。即，光同時(shí)入射到相鄰的兩個(gè)葉片的時(shí)間變短，故與之相應(yīng)地能縮短將光源滅燈的時(shí)間，能將照射效率的下降抑制到最小限。此外，劃分板166c在上部具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸傾斜的 2 個(gè)斜邊 166c 1，166c2。圖28是 示意性地表示包含第6實(shí)施方式的光學(xué)單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。對(duì)與前述的各實(shí)施方式的光學(xué)單元同樣的構(gòu)成和部件標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)，并適當(dāng)省略說(shuō)明。本實(shí)施方式的光學(xué)單元170具有前述的旋轉(zhuǎn)反射器166和前述的多個(gè)光源152，154。旋轉(zhuǎn)反射器166在相鄰的葉片166a之間設(shè)有劃分板166c。在光學(xué)單元170中，使旋轉(zhuǎn)反射器166的旋轉(zhuǎn)軸R相對(duì)于光學(xué)單元170的光軸Ax傾斜地配置旋轉(zhuǎn)反射器166。劃分板166c的斜邊166cl的形狀被設(shè)定成在與光源152相對(duì)的位置通過(guò)各LED單元152a, 152b, 152c的開(kāi)口部附近。此外，斜邊166cl是在從各LED單元152a, 152b, 152c的前方通過(guò)時(shí)，與各LED單元152a，152b，152c的排列方向大致平行的形狀。因此，斜邊166cl從各LED單元152a，152b，152c前方通過(guò)時(shí)的、斜邊166cl與各LED單元的距離(間隙Gl)是一樣的。其結(jié)果，能統(tǒng)一各個(gè)LED單元的滅燈定時(shí)。此外，間隙Gl優(yōu)選在I 2_程度。由此，在來(lái)自光源的光入射到相鄰的一個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，直到光源從劃分板的正上方通過(guò)，都能防止來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面。另一方面，劃分板166c的斜邊166c2的形狀被設(shè)定成在與光源154相對(duì)的位置通過(guò)各LED單元154a，154b的開(kāi)口部附近。另外，斜邊166c2是在從各LED單元154a，154b前方時(shí)、與各LED單元154a，154b的排列方向大致平行的形狀。因此，斜邊166c2通過(guò)各LED單元154a，154b前方時(shí)的、斜邊166c2與各LED單元的距離(間隙G2)成為一樣。其結(jié)果，能統(tǒng)一各個(gè)LED單元的滅燈定時(shí)。此外，間隙G2優(yōu)選I 2mm程度。由此，在來(lái)自光源的光入射到相鄰的一個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，直到光源從劃分板正上方通過(guò)前，都能防止來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面。這樣，在來(lái)自光源的光入射到相鄰的一個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，劃分板166c能抑制來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面，故能縮短光源的滅燈時(shí)間。其結(jié)果，能將光學(xué)單元的照射效率的下降抑制到最小限。(第7實(shí)施方式)第7實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置具有通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器或共振反射鏡等使照射光束左右方向(或者上下方向)掃描，利用人眼的殘像效果而在車輛前方形成配光圖案的光學(xué)單兀，和拍攝車輛如方的攝像頭。由于一般的攝像頭的拍攝時(shí)間在暈秒或亞暈秒級(jí)，故用攝像頭拍攝到的圖像中記錄有配光圖案的一部分區(qū)域被照射光束照射的狀態(tài)。視線引導(dǎo)標(biāo)(輪廓標(biāo))、指示牌等反射光的反射物在被照射光束照射的情況下，會(huì)被拍攝為明亮閃耀的光斑，但當(dāng)其存在于與照射光束位置不同的位置時(shí)，不被拍攝為明亮的光斑。因此，設(shè)定掃描速度和攝像頭的拍攝定時(shí)，使得在每個(gè)拍攝定時(shí)照射光束的照射位置都不同，通過(guò)解析連續(xù)的或者多個(gè)拍攝圖像，能將光度較高且不會(huì)變動(dòng)的光斑識(shí)別為路燈或前行車的燈具等的自發(fā)光體，將光度有較大變動(dòng)的光斑識(shí)別為反射物。除此之外再綜合光度、距離、顏色、角度、移動(dòng)方向、與路面線形的位置關(guān)系等信息，能夠進(jìn)行車輛燈具等移動(dòng)體和路燈等固定物的識(shí)別。圖30是第7實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置的功能塊圖。圖30所示的車輛用前照燈10包括具有旋轉(zhuǎn)反射器26和LED28的燈單元20 ;旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器26的電機(jī)1034 ；以及進(jìn)行LED28和電機(jī)1034的控制的控制單元1036?？刂茊卧?036配設(shè)有CPU1038、R0M1040及RAM1042，并且設(shè)有控制對(duì)旋轉(zhuǎn)反射器26進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)1034的電機(jī)控制部1044、和控制LED28的光源控制部1046。R0M1040中存儲(chǔ)有多個(gè)配光控制程序，CPU1038選擇性地執(zhí)行 這些程序，向電機(jī)控制部1044和光源控制部1046輸出動(dòng)作指令，控制車輛前方的配光圖案。此外，控制單元1036與汽車的圖像處理裝置1048相連接。圖像處理裝置1048對(duì)車載攝像頭1050的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，將車輛前方的路面信息提供給控制單元1036。本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置具有對(duì)車輛前方掃描照射光束而形成配光圖案的燈單元20、拍攝車輛前方的車載攝像頭1050、以及判定車輛前方是否存在反射體的判定裝置。另外，本實(shí)施方式的判定裝置由CPU1038和圖像處理裝置1048構(gòu)成，基于配光圖案中所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)由車載攝像頭1050所拍攝的圖像、和一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)車載攝像頭1050所拍攝到的圖像，判定一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射照射光束的反射體。圖31是示意性地表示配光圖案中所包含的一部分區(qū)域(車輛前方中央)被照射光束照射的狀態(tài)的圖。圖32是示意性地表示配光圖案中所包含的一部分區(qū)域(車輛前方中央)未被照射光束照射的狀態(tài)的圖。圖31是在車輛行駛于單向I車道(雙向2車道)的直線鋪設(shè)道路的情況下，在透視地看本車前方的圖中重疊表示由從車輛用前照燈10照射的光形成在配置于車輛前方25m位置的假想鉛直屏幕上的近光用配光圖案PL和遠(yuǎn)光用配光圖案PH的圖。此外，圖31中圖示有中心線CL、本車道側(cè)線MRL、對(duì)向車道側(cè)線0RL。本車道側(cè)線MRL從作為透視圖的消失點(diǎn)的H — V點(diǎn)(水平線H — H線與鉛直線V — V線的交點(diǎn))向左下方向延伸，中心線CL和對(duì)向車道側(cè)線ORL從H— V點(diǎn)起向右下方向延伸。圖31和圖32中表不了設(shè)于左右路肩的多個(gè)輪廓標(biāo)600a 600f。近光用配光圖案PL由來(lái)自近光用的燈單元18的照射光形成。圖31所示的近光用配光圖案PL是考慮在交通法規(guī)為靠左通行的地域，在市區(qū)行駛等的行駛中不給對(duì)向車和行人造成眩光而設(shè)計(jì)的配光圖案，在其上端邊緣有左右存在階差的明暗截止線CL1、CL2、CL3。明暗截止線CLl被形成在比車輛用前照燈10的V — V線靠右側(cè)，作為對(duì)向車道側(cè)明暗截止線，沿水平方向延伸。明暗截止線CL2被形成在比V-V線靠左側(cè)，作為本車道側(cè)明暗截止線，在比明暗截止線CLl高的位置沿水平方向延伸。明暗截止線CL3被形成為連接明暗截止線CL2中的V-V線側(cè)的端部和明暗截止線CLl的V — V線側(cè)的端部的傾斜明暗截止線。明暗截止線CL3從明暗截止線CLl與V — V線的交點(diǎn)起向左斜上方45°傾斜角地延伸。遠(yuǎn)光用配光圖案PH由來(lái)自遠(yuǎn)光用的燈單元20的照射光形成。該遠(yuǎn)光用配光圖案PH是針對(duì)近光用配光圖案PL附加地形成的。
如圖31所示，遠(yuǎn)光用配光圖案PH的配光區(qū)域是在水平方向上具有長(zhǎng)邊的大致矩形形狀。此外，遠(yuǎn)光用配光圖案PH如前述那樣是通過(guò)掃描照射光束而形成的。因此，若在照射光束掃描過(guò)車輛前方中央部的定時(shí)拍攝車輛前方，則得到如下圖像，即，與光源的投影圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域Ia被照射光束照射而變得明亮，其兩側(cè)的區(qū)域Ib、Ic變得較暗。解析該圖像，在作為配光圖案所包含的一部分區(qū)域的車輛前方中央部，來(lái)自輪廓標(biāo)600c和600d的反射光、以及前行車1052的尾燈TL被檢測(cè)為光斑。然后，在不同于圖31所示的拍攝定時(shí)的定時(shí)拍攝車輛前方時(shí)(參照?qǐng)D32)，得到與移動(dòng)到比車輛前方中央部靠右方的光源的投影圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域la’因被照射光束照射而變得明亮，其兩側(cè)的區(qū)域Ib’、Ic’變得較暗的圖像。解析該圖像，在區(qū)域lb’所包含的車輛前方中央部，前行車1052的尾燈TL被檢測(cè)為光斑，但輪廓標(biāo)600c和600d因未被照射光束照射而不被檢測(cè)為明亮的光斑。這樣，根據(jù)輪廓標(biāo)是否被照射光束照射，就決定了在圖像中是否作為光斑而出現(xiàn)。因此，說(shuō)明利用這樣的性質(zhì)來(lái)對(duì)輪廓標(biāo)或標(biāo)識(shí)等反射體和前行車的燈具進(jìn)行判別的處理。 圖33是表示本實(shí)施方式的反射體的判定處理的流程圖。因駕駛員的選擇或行駛環(huán)境的狀況而被要求基于遠(yuǎn)光用配光圖案的前方照射時(shí)，開(kāi)始基于從車輛用前照燈10射出的照射光束的車輛前方掃描(S10)。然后，圖像處理裝置1048取得由車載攝像頭1050拍攝的車輛前方的圖像數(shù)據(jù)(S12)，進(jìn)行圖像處理(S14)并發(fā)送給CPU1038。CPU1038基于圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)來(lái)抽取出光斑(S16)。CPU1038針對(duì)在不同的定時(shí)拍攝的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)抽取光斑，并比較多個(gè)圖像(S18)。多個(gè)圖像中包含有關(guān)注區(qū)域(在本實(shí)施方式中是車輛前方中央部)被照射光束照射時(shí)的圖像和未被照射時(shí)的圖像。從在配光圖案中所包含的車輛前方中央部被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像中，不僅能檢測(cè)到存在于前方的前行車1052的尾燈TL，還能檢測(cè)到反射照射光束的輪廓標(biāo)600c, 600d。另一方面,從車輛前方中央部未被照射光束照射時(shí)攝像頭所拍攝的圖像中，能檢測(cè)到存在于前方的前行車1052的尾燈TL，但未被照射光束照射的輪廓標(biāo)600c，600d不被檢測(cè)到。因此，通過(guò)將一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)的圖像和相同的一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)的圖像相比較，能判別出一部分區(qū)域中是否存在反射體和自發(fā)光體。CPU1038基于前述的多個(gè)圖像的解析結(jié)果來(lái)判別一部分區(qū)域中是否存在反射體(S20)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)的圖像中、在相當(dāng)于一部分區(qū)域的位置檢測(cè)到的光斑，在一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)的圖像中消失了、或者被檢測(cè)為非常暗的點(diǎn)時(shí)，該光斑被判定為反射體(S20的Yes)。在該情況下，即使用遠(yuǎn)光用配光圖案繼續(xù)照射前方，也不用擔(dān)心造成眩光，故暫時(shí)結(jié)束處理。另一方面，當(dāng)在一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)的圖像中、在相當(dāng)于一部分區(qū)域的位置檢測(cè)到光斑的情況下，判定為一部分區(qū)域內(nèi)存在自發(fā)光體(S20的No)。作為自發(fā)光體，除前行車的尾燈TL和前照燈HL外，還有路燈和照明燈等。因此，CPU1038判定自發(fā)光體是否為前行車(S22)。自發(fā)光體是否為前行車的判定，通過(guò)綜合考慮光斑的光度、距離、顏色、角度、移動(dòng)方向、相對(duì)速度、與路面線形的位置關(guān)系等信息來(lái)進(jìn)行。當(dāng)被判定為自發(fā)光體并非前行車時(shí)(S22的No)，繼續(xù)用遠(yuǎn)光用配光圖案照射前方也不用擔(dān)心造成眩光，故暫時(shí)結(jié)束處理。另一方面，當(dāng)自發(fā)光體被判定為是前行車時(shí)(S22的Yse)，若繼續(xù)用遠(yuǎn)光用配光圖案照射前方，則會(huì)對(duì)前行車造成眩光，故進(jìn)行對(duì)包含前行車的區(qū)域遮光的控制(S24)。本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置能夠一邊如上述那樣形成通常的遠(yuǎn)光用配光圖案，一邊判別前方的反射體。因此，無(wú)需為檢測(cè)前方車輛而進(jìn)行特別的配光控制，不會(huì)給駕駛員造成不協(xié)調(diào)感。此外，本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置能夠抑制輪廓標(biāo)等反射體的誤檢測(cè)，故能精度良好且簡(jiǎn)單地檢測(cè)在夜間行駛于前方的車輛。如在前述的各實(shí)施方式中說(shuō)明的那樣，車輛用前照燈10是能通過(guò)使LED28亮滅燈來(lái)對(duì)遠(yuǎn)光用配光圖案的一部分進(jìn)行遮光的結(jié)構(gòu)。圖34是用于說(shuō)明對(duì)遠(yuǎn)光用配光圖案的一部分遮光后的狀態(tài)的圖。如圖34所示，遠(yuǎn)光用配光圖案PH由遮光部Z及其兩側(cè)的區(qū)域Ib”，Ic”構(gòu)成。通過(guò)本實(shí)施方式的車輛用前照燈10能按不給前行車造成眩光的范圍進(jìn)行遠(yuǎn)光用配光圖案的配光控制，能提高前方視認(rèn)性。
接下來(lái)，說(shuō)明水平地掃描的照射光束的照射位置和撮影定時(shí)。圖35是為說(shuō)明而示意性地表示照射位置和撮影定時(shí)的圖。實(shí)施方式的光學(xué)單元以如下方式掃描照射光束，即，在基于攝像頭的多次拍攝定時(shí)，照射光束所照射的區(qū)域各自不同。即，光學(xué)單元掃描照射光束，使得在車載攝像頭1050的第N次(這里N為自然數(shù))拍攝定時(shí)照射光束所照射的區(qū)域、與在上述車載攝像頭1050的第(N + I)次拍攝定時(shí)照射光束所照射的區(qū)域不同。當(dāng)然，拍攝的圖像也可以不是連續(xù)的圖像。此外，也可以將對(duì)3 10幀程度的圖像數(shù)據(jù)平均化后的圖像作為一個(gè)圖像來(lái)處理。如圖35所示，針對(duì)水平掃描的照射光束的照射位置和撮影定時(shí)，若以橫軸為時(shí)間軸來(lái)表示，則撮影定時(shí)相對(duì)于掃描周期的偏移量“E”成為用拍攝次數(shù)除每I秒的掃描次數(shù)的余量。圖35是掃描次數(shù)為7次/秒、拍攝次數(shù)為3次/秒的情況。在該情況下，撮影定時(shí)相對(duì)于掃描周期的偏移量E成為7 / 3的余量I / 3。圖36是為說(shuō)明而示意性地表示不會(huì)在連續(xù)的拍攝圖像中連續(xù)照射相同區(qū)域的條件的圖。如圖36所示，將前次拍攝圖像中的照射光束的照射位置假定為掃描區(qū)域的左端(圖36中的零位置)時(shí)，若在下一拍攝定時(shí)照射位置處于圖36的F的范圍內(nèi)，則不會(huì)在連續(xù)的拍攝圖像中照射相同區(qū)域。因此，若將光學(xué)單元的掃描次數(shù)記為A[次/ S]、掃描速度記為B[deg / S]、照射光束的寬度記為C [deg]、攝像頭的拍攝次數(shù)記為D [次/ s]，則滿足下式(I)時(shí)，在最新的拍攝圖像和前一拍攝圖像中照射光束的照射范圍不會(huì)一致。C (A / D 的小數(shù)部分)X (B / A) (B / A) — C…式(I)這里，掃描次數(shù)A優(yōu)選為60 1000[次/ s]程度。此外，掃描速度B優(yōu)選為10 60 [deg / s]程度。照射光束的寬度C優(yōu)選為I 5 [deg]程度。此外,攝像頭的拍攝次數(shù)D優(yōu)選為10 60 [次/ s]程度。由此，能夠拍攝某區(qū)域被照射光束照射時(shí)的圖像和未被照射時(shí)的圖像。此外，作為不會(huì)連續(xù)M枚照射相同位置的條件，例如滿足下式(2)即可。C / (N — I) (A / D 的小數(shù)部分)X (B / A) (B / A) — C (N — I)…式(2)(第8實(shí)施方式)
在上述各實(shí)施方式中，作為光學(xué)單元，以旋轉(zhuǎn)反射器為例進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以使用共振反射鏡。以下基于

本實(shí)施方式。圖37是表示第8實(shí)施方式的車輛用前照燈的整體構(gòu)成的概略結(jié)構(gòu)圖。圖38是表示了反射鏡單元和光源單元的立體圖。圖39是示意性地表示光源、成形用光學(xué)系統(tǒng)及反射鏡的組合的圖。此外，對(duì)于與上述實(shí)施方式同樣的構(gòu)成，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并適當(dāng)省略說(shuō)明。如圖37所示，第8實(shí)施方式的車輛用前照燈110具有被設(shè)置在車體前部的殼1060。殼1060的前面被透光罩1062覆蓋，在殼1060的中央部設(shè)置有反射鏡單元1064。反射鏡單元1064的基部1066被架子1068以傾斜的狀態(tài)安裝于殼1060，在基部1066和透光罩1062之間配設(shè)有擴(kuò)展部(extension) 1070。在反射鏡單元1064的下側(cè)，在殼1060的底壁部設(shè)置有光源單元1072和控制單元1036。光源單元1072的設(shè)置部位不限于圖示的例子，還可以是殼1060的側(cè)壁部。控制單元1036配設(shè)有CPU1038、R0M1040及RAM1042，并設(shè)有控制反射鏡單元1064的掃描用促動(dòng)器1074(參照?qǐng)D38)的促動(dòng)器控制部1076、和控制光源單元1072的光源1078的光源控制部1046。R0M1040中存儲(chǔ)有多個(gè)配光控制程序，CPU1038選擇性地執(zhí)行這些程 序，對(duì)促動(dòng)器控制部1076和光源控制部1046輸出動(dòng)作指令，控制車輛前方的配光圖案。此夕卜，控制單元1036與汽車的圖像處理裝置1048相連接。圖像處理裝置1048對(duì)車載攝像頭1050的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，將車輛前方的路面信息提供給控制單元1036。如圖38所示，反射鏡單元1064的基部1066在開(kāi)口部1080的內(nèi)側(cè)具有轉(zhuǎn)動(dòng)體1082，并在轉(zhuǎn)動(dòng)體1082的表面通過(guò)鍍層或蒸鍍等手段覆蓋有反射鏡1084。轉(zhuǎn)動(dòng)體1082被垂直方向的扭桿1086可相對(duì)于基部1066左右轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，并且在基部1066的左右配設(shè)有與扭桿1086正交的形成磁場(chǎng)的永久磁石1088。轉(zhuǎn)動(dòng)體1082上纏繞線圈1090，并介由端子部1092連接于控制單元1036。并且，永久磁石1088和線圈1090構(gòu)成掃描用促動(dòng)器1074，促動(dòng)器控制部1076控制流向線圈1090的驅(qū)動(dòng)電流的大小和方向，使得轉(zhuǎn)動(dòng)體1082與反射鏡1084 —體地在垂直軸線(O)周圍來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。光源單元1072在箱體(casing) 1094 (圖37參照)的下部具有光源1078，在箱體1094的上部具有作為成形用光學(xué)系統(tǒng)的平凸透鏡1096。光源1078由多個(gè)發(fā)光元件1098構(gòu)成，發(fā)光兀件1098排列在光源基板1100上,在光源基板1100的下面設(shè)有用于冷卻發(fā)光元件1098的散熱器1102。作為發(fā)光元件1098，采用放射出擴(kuò)散光DR的LED，多個(gè)LED按預(yù)定的元件排列并排在光源基板1100上。然后，平凸透鏡1096使來(lái)自光源1078的光成形為復(fù)合反射鏡1084的大小,然后入射到反射鏡1084。因此,能有效地利用多個(gè)發(fā)光元件1098的光，使反射鏡1084的反射光明亮。在該實(shí)施例的車輛用前照燈110中，對(duì)于成形用光學(xué)系統(tǒng)使用了平凸透鏡1096，故如圖39所示，光源1078的射出光(LED的擴(kuò)散光DR)被平凸透鏡1096成形后，作為平行光PR而入射到反射鏡1084。因此，反射鏡1084能直接反射平行光，在車輛前方直接掃描反射光RR。因此，能從反射鏡1084的前方省去投影透鏡等集光用光學(xué)系統(tǒng)，能削減車輛用前照燈110的光學(xué)系統(tǒng)部件的數(shù)量。此外，還具有能不受集光用光學(xué)系統(tǒng)的限制地以較大角度轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡1084，廣范圍地掃描車輛前方的優(yōu)點(diǎn)。(第9實(shí)施方式)在第7實(shí)施方式中，說(shuō)明了采用左右車輛用前照燈10中的一者中所具有的一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器的車輛監(jiān)視裝置，但本發(fā)明并不限于該組合。在本實(shí)施方式中，說(shuō)明采用了左右車輛用前照燈10各自的燈單元20中所具有的多個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器26的車輛監(jiān)視裝置。在本實(shí)施方式中，對(duì)與前述的各實(shí)施方式同樣的構(gòu)成標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，并適當(dāng)省略說(shuō)明。一般的車輛在左右具有一對(duì)車輛用前照燈10。因此，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明對(duì)由左右車輛用前照燈10所具有的兩個(gè)光學(xué)單元的照射光束形成的配光圖案進(jìn)行拍攝的情況。本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置包括在車輛前方掃描照射光束而形成配光圖案的兩個(gè)燈單元20、拍攝車輛前方的車載攝像頭1050、以及判定車輛前方是否存在反射體的判定裝置。兩個(gè)燈單元20分別被內(nèi)置在設(shè)于車輛左右的前述車輛用前照燈10中。此外，本實(shí)施方式的判定裝置由CPU1038和圖像處理裝置1048構(gòu)成，基于配光圖案所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)由車載攝像頭1050拍攝的圖像、和一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)車載攝像頭1050所拍攝的圖像，判定一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射照射光束的反射體。圖40是示意性地表示配光圖案所包含的一部分區(qū)域被兩個(gè)照射光束照射的狀態(tài)的圖。在圖40中，將在某定時(shí)、右側(cè)的車輛用前照燈10具有的第I光學(xué)單元的照射區(qū)域記 作SI，左側(cè)的車輛用前照燈10具有的第2光學(xué)單元的照射區(qū)域記作S2。本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置驅(qū)動(dòng)各光學(xué)單元(旋轉(zhuǎn)反射器26)，使得在車載攝像頭1050的多個(gè)拍攝定時(shí)，配光圖案中的照射區(qū)域變化。換言之，本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器26，使得在車載攝像頭1050的各拍攝定時(shí)，配光圖案中的照射區(qū)域不同。關(guān)于在各拍攝定時(shí)形成配光圖案的照射光束的照射區(qū)域不改變的條件，考慮以下說(shuō)明的兩個(gè)例子。首先，在圖40所示的例I中，是兩個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器26各自的照射光束的照射區(qū)域在各拍攝定時(shí)不變化的情況。即，在圖40所示的例I中，右側(cè)的車輛用前照燈10具有的第I旋轉(zhuǎn)反射器的照射區(qū)域SI、和左側(cè)的車輛用前照燈10具有的第2旋轉(zhuǎn)反射器的照射區(qū)域S2在各拍攝定時(shí)(第I幀 第4幀)其位置都沒(méi)有變化。成為這樣情況的條件，是各旋轉(zhuǎn)反射器的掃描頻率為攝像頭的拍攝頻率的整數(shù)倍。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，若將第I旋轉(zhuǎn)反射器的掃描次數(shù)(掃描頻率)記作Al (次/ S)、將第2旋轉(zhuǎn)反射器的掃描次數(shù)(掃描頻率)記作A2 (次/ S)、將車載攝像頭1050的拍攝次數(shù)(拍攝頻率)記作D (次/ s), m, η都為自然數(shù),貝U是滿足mD = AUnD = A2的情況。然后，圖40所示的例2，是各旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域在每個(gè)拍攝定時(shí)都變化，但合成兩個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束后的照射區(qū)域(SI + S2)看起來(lái)無(wú)變化的情況。即，在圖40所示的例2中，車載攝像頭1050拍攝的第I幀(第3幀)中的、第I旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域成為SI，第2旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域成為S2。然后，車載攝像頭1050拍攝的第2幀(第4幀)中的第I旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域SI’、與車載攝像頭1050拍攝的第I幀(第3幀)中的第2旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域S2相同。同樣，車載攝像頭1050拍攝的第2幀(第4幀)中的第2旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域S2’、與車載攝像頭1050拍攝的第I幀(第3幀)中的第I旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的照射區(qū)域SI相同。因此，在例2中，將兩個(gè)旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束合成后的照射區(qū)域(SI +S2)在各拍攝定時(shí)(第I幀 第4幀)看起來(lái)沒(méi)有變化。成為這樣情況的條件是，各旋轉(zhuǎn)反射器的掃描頻率為攝像頭的拍攝頻率的(整數(shù)+ O. 5)倍，各旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的相位彼此錯(cuò)開(kāi)半周期的情況。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，若將第I旋轉(zhuǎn)反射器的掃描次數(shù)(掃描頻率)記作Al(次/ S)、將第2旋轉(zhuǎn)反射器的掃描次數(shù)(掃描頻率)記作A2 (次/ S)、將車載攝像頭1050的拍攝次數(shù)(拍攝頻率)記作D (次/ s)，m、η都取自然數(shù)，則是滿足(m + O. 5) D = Α1、(η + O. 5)D = Α2的情況。本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置需要旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)各旋轉(zhuǎn)反射器使得各旋轉(zhuǎn)反射器的照射光束的掃描不滿足例I和例2的條件。即，若將第I光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作Al (次/S)、將第2光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作A2 (次/ S)、將車載攝像頭1050的拍攝次數(shù)記作D(次/ s)，m、n取自然數(shù)，則車輛監(jiān)視裝置控制旋轉(zhuǎn)反射器使得滿足下述式(ex. l)、(ex.2)。mD < Al < (m + O. 5) D 或(m + O. 5) D < Al < (m + I) D... (ex. I)nD < A2 < (η + O. 5)D 或(η + O. 5) D < A2 <(n + I) D... (ex. 2) 此外，若掃描次數(shù)Al和掃描次數(shù)A2過(guò)分接近拍攝次數(shù)D的整數(shù)倍或[整數(shù)+ O. 5 ]倍，則每個(gè)拍攝定時(shí)的照射區(qū)域的移動(dòng)變小。因此，還要考慮以照射的狀態(tài)拍攝一遍配光圖案的所有區(qū)域所需要的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，并要求作為車輛監(jiān)視裝置的響應(yīng)性和檢測(cè)精度進(jìn)一步提高的情況。在這樣的情況下，優(yōu)選掃描次數(shù)Al和掃描次數(shù)A2是與拍攝次數(shù)D的整數(shù)倍 或[整數(shù)+ O. 5]倍偏離某程度的值。因此，本發(fā)明人認(rèn)真研究后發(fā)現(xiàn)，車輛監(jiān)視裝置最好控制旋轉(zhuǎn)反射器以滿足下述式(ex. 3)、(ex. 4)。(m + O. I) D < Al < (m + O. 4) D 或(m + O. 6) D < Al < (m + O. 9) D... (ex. 3)(η + O. I) D < A2 < (η + O. 4) D 或(η + O. 6) D < A2 < (η + O. 9) D... (ex. 4)本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)和拍攝定時(shí)使得滿足上述式(ex. 3)、(ex. 4)，能提高響應(yīng)性和檢測(cè)精度。此外，本實(shí)施方式的車輛監(jiān)視裝置的旋轉(zhuǎn)反射器的驅(qū)動(dòng)可以采用前述的DC無(wú)刷電機(jī)。DC無(wú)刷電機(jī)能輸出旋轉(zhuǎn)定時(shí)信息。因此,例如前述的控制單元1036通過(guò)基于檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)定時(shí)的信息算出旋轉(zhuǎn)速度，并調(diào)整電機(jī)控制部1044的輸出信號(hào)(輸出電壓)，能控制電機(jī)1034的旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)而控制旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)速度。因此，車輛監(jiān)視裝置通過(guò)具備這樣的控制單元1036，能簡(jiǎn)單地使旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)速度變化成考慮了車載攝像頭1050的拍攝定時(shí)的適當(dāng)?shù)闹怠?第10實(shí)施方式)以往，采用了毫米波等非可視光的雷達(dá)一般是具有多個(gè)接收天線，通過(guò)開(kāi)關(guān)和數(shù)字信號(hào)處理依次選擇接收天線，根據(jù)由此得到的各個(gè)接收信號(hào)來(lái)檢測(cè)障礙物的方位和距離的方式。但是，這樣的具有多個(gè)接收天線的非可視光雷達(dá)在裝置的小型化方面是有限的，故其設(shè)置場(chǎng)所受到限制。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到這樣的問(wèn)題并認(rèn)真研究后，想到了一種障礙物檢測(cè)裝置的構(gòu)成。該障礙物檢測(cè)裝置能通過(guò)用旋轉(zhuǎn)反射器反射從非可視光雷達(dá)發(fā)送出的非可視光來(lái)掃描周圍，檢測(cè)障礙物。在該情況下，即使沒(méi)有設(shè)置多個(gè)接收天線，只要知道接收信號(hào)的波形和在檢測(cè)到該接收信號(hào)的定時(shí)所掃描的區(qū)域，也能計(jì)算出障礙物的方位和距離等。這樣的非可視光雷達(dá)能夠使用各種波長(zhǎng)帶的電磁波，但以下以使用毫米波的毫米波雷達(dá)為例進(jìn)行說(shuō)明。此外，毫米波的波長(zhǎng)根據(jù)國(guó)家和用途有各種各樣的規(guī)格，并不特別限定。例如可以使用47GHz頻帶(46. 7 46. 9GHz)、60GHz頻帶(59 66GHz或63 64GHz)、76GHz 頻帶(76 77GHz),94GHz 頻帶(94. 7 95. 7GHz)、139GHz 頻帶(139 140GHz)等的毫米波。
此外，本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置還兼具車輛用燈具具有的光學(xué)單元的功能。即，能夠用上述各實(shí)施方式的光學(xué)單元構(gòu)成障礙物檢測(cè)裝置。圖41是示意性地表示第10實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置的俯視圖。本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置2100包括毫米波雷達(dá)2102、一邊反射從毫米波雷達(dá)2102發(fā)送出的毫米波一邊以旋轉(zhuǎn)軸R為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器26、以及將被旋轉(zhuǎn)反射器26反射的毫米波集束地投影向周圍的投影透鏡130。旋轉(zhuǎn)反射器26設(shè)有反射面，以使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊通過(guò)反射的毫米波掃描周圍。毫米波雷達(dá)2102具有毫米波雷達(dá)用的單片毫米波集成電路(MMIC :以下稱作“毫米波集成電路”)2104和連接于毫米波集成電路2104的導(dǎo)波管2106。毫米波集成電路2104發(fā)送波長(zhǎng)I 10暈米、頻率30 300GHz范圍內(nèi)的預(yù)定暈米波。導(dǎo)波管2106被設(shè)置成貫通裝配光源LED28a，28b的散熱器2108的中央部。即，在本實(shí)施方式中，毫米波雷達(dá)2102
和光源被單元化了。此外，導(dǎo)波管2106兼具發(fā)送部和接收部。所發(fā)送的毫米波介由導(dǎo)波管2106傳向旋轉(zhuǎn)反射器26，被葉片26a反射。葉片26a具有如下扭曲的形狀，即，在以旋轉(zhuǎn)軸R為中心的圓周方向上，光軸和反射面所成的角度逐漸變化。因此，被葉片26a反射的毫米波隨著旋轉(zhuǎn)反射器26的旋轉(zhuǎn)，朝向投影透鏡130的方向發(fā)生變化。入射到投影透鏡130的毫米波被折射并集束，從而方向性提高。被集束了的毫米波以照射光束的狀態(tài)掃描投影透鏡130的前方。因此，本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置2100能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器26的作用以毫米波掃描周圍，故能簡(jiǎn)單地構(gòu)成毫米波雷達(dá)2102。此外，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反射器26具有與投影透鏡130的直徑大致相同的直徑，葉片26a的面積也能與之相應(yīng)地增大，故能使方向性較弱、較散的毫米波高效地反射。此外，以往的車載毫米波雷達(dá)為充分發(fā)揮其性能，多是配置在車輛前部的前進(jìn)氣格柵附近的。但在本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置2100中，用旋轉(zhuǎn)反射器26反射從毫米波雷達(dá)2102發(fā)送出的毫米波，利用所反射的毫米波介由投影透鏡130地掃描周圍。在該情況下，看起來(lái)投影透鏡130是作為雷達(dá)的天線而發(fā)揮功能的。因此，無(wú)需將毫米波雷達(dá)2102配置在裝置的最外部，也無(wú)需使毫米波雷達(dá)2102的毫米波的射出方向直接朝向掃描范圍。因此，配置毫米波雷達(dá)2102的場(chǎng)所的自由度増加，進(jìn)而能夠?qū)⒄系K物檢測(cè)裝置配置在合適的場(chǎng)所。這里，所謂周圍，是指配置障礙物檢測(cè)裝置2100的場(chǎng)所的周圍。在如本實(shí)施方式那樣將障礙物檢測(cè)裝置2100設(shè)置于車輛的情況下，車輛的前方、后方、側(cè)方等都包含在周圍內(nèi)。本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置2100還具有作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED28a，28b。如在前述實(shí)施方式中說(shuō)明的那樣，旋轉(zhuǎn)反射器26形成有反射面，使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射從LED28，28b射出的光，將所希望的配光圖案形成在車輛前方。此外，投影透鏡130將被旋轉(zhuǎn)反射器26反射的光投影向光照射方向。由此，能通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射器26的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)基于毫米波的掃描和配光圖案的形成。即，障礙物檢測(cè)裝置2100和車輛用前照燈10被一體化。接下來(lái)，圖42的(a)是示意性地表示用聚碳酸酯形成投影透鏡時(shí)的毫米波的焦點(diǎn)距離和可視光的焦點(diǎn)距離的圖；圖42的(b)是示意性地表示用聚丙烯酸樹(shù)脂形成投影透鏡時(shí)的毫米波的焦點(diǎn)距離和可視光的焦點(diǎn)距離的圖。如圖42的(a)、圖42的(b)所示，即使是相同的投影透鏡，因毫米波和可視光的波長(zhǎng)不同，其焦點(diǎn)距離也不同。因此，LED28，28b被設(shè)置使得由旋轉(zhuǎn)反射器26形成的LED的虛像位置(2次光源位置)處于投影透鏡130的可視光焦點(diǎn)附近。此外，毫米波雷達(dá)2102被設(shè)置使得由旋轉(zhuǎn)反射器26形成的LED的虛像位置(2次光源位置)處于與可視光焦點(diǎn)不同的投影透鏡130的毫米波焦點(diǎn)附近。由此，毫米波雷達(dá)2102和LED28，28b能夠互不干擾地配置在各自適合的焦點(diǎn)位置。此外，在采用一般的樹(shù)脂材料的情況下，有毫米波焦點(diǎn)比可視光焦點(diǎn)更短的傾向。因此，在圖41所示的本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置2100中，導(dǎo)波管2106的前端部被設(shè)置成處于比LED28，28b更靠近投影透鏡130的位置。換言之，導(dǎo)波管2106被設(shè)置使得由其前端部的旋轉(zhuǎn)反射器26形成的虛像位置(2次光源位置)處于比可視光焦點(diǎn)更靠近投影透鏡的位置。由此，例如能將毫米波雷達(dá)2102的毫米波集成電路210 4比LED28，28b更遠(yuǎn)離投影透鏡130地配置。其結(jié)果，能防止毫米波集成電路2104遮擋從LED28，28b朝向投影透鏡130的光。本實(shí)施方式的投影透鏡130由樹(shù)脂材料構(gòu)成。通過(guò)用樹(shù)脂材料形成投影透鏡，能謀求障礙物檢測(cè)裝置的輕量化。特別是在采用LED等半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的情況下，由于其發(fā)熱量比以往的白熾燈、放電燈類型的光源少，故能采用耐熱性低的樹(shù)脂材料，還能謀求成本的降低。當(dāng)然，只要是能效率良好地透射毫米波和可視光的材料，投影透鏡的材質(zhì)并不特別限定。以上參照上述各實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于上述的各實(shí)施方式，將各實(shí)施方式的構(gòu)成適當(dāng)組合或置換后的方案也包含在本發(fā)明內(nèi)。此外，還可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)適當(dāng)重組各實(shí)施方式中的組合和處理的順序，以及對(duì)各實(shí)施方式施加各種設(shè)計(jì)變更等變形，被施加了這樣的變形的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如在上述實(shí)施方式的車輛用前照燈10中，也可以用紅、綠、藍(lán)來(lái)對(duì)旋轉(zhuǎn)反射器26的3枚葉片著色,通過(guò)混色來(lái)形成白色照射光。在該情況下，通過(guò)控制LED28的光被表面顏色不同的各葉片反射的時(shí)間的比率，能改變照射光的顏色。葉片表面的著色例如可以通過(guò)用蒸鍍形成外涂層來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，車輛用前照燈10通過(guò)使旋轉(zhuǎn)反射器26不旋轉(zhuǎn)地在任意角度停止，能將最大光度非常高的射燈光形成在所希望的位置。由此，通過(guò)用明亮的射燈光照射特定的障礙物(包括人)，能促使其引起注意。此外，在圖41所示的毫米波雷達(dá)2102中，導(dǎo)波管2106兼具發(fā)送部和接收部。圖43是變形例的毫米波雷達(dá)的示意圖。如圖43所示，變形例的毫米波雷達(dá)2202分別設(shè)有發(fā)送用的導(dǎo)波管2106a和接收用的導(dǎo)波管2106b。此外，在圖I所示的燈單元20中，旋轉(zhuǎn)反射器26被配置使得用比旋轉(zhuǎn)部26b更靠近凸透鏡30側(cè)的葉片反射LED28的光。圖29是表示變形例的旋轉(zhuǎn)反射器的配置的圖。如圖29所示，變形例的旋轉(zhuǎn)反射器26被配置使得用比旋轉(zhuǎn)部26b更遠(yuǎn)離凸透鏡30側(cè)的葉片反射LED28的光。因此，如圖19所示，能將旋轉(zhuǎn)反射器26配置得更靠近凸透鏡30，能使燈單元的深度(車輛前后方向)緊湊。此外，在上述實(shí)施方式中使用的非球面透鏡并非一定是修正畸變了的像的器件，也可以是不修正畸變了的像的器件。在上述的各實(shí)施方式中，說(shuō)明了將光學(xué)單元適用于車輛用燈具的情況，但并不限于對(duì)該領(lǐng)域的適用。例如也可以適用于切換各種配光圖案地進(jìn)行照明的舞臺(tái)或娛樂(lè)設(shè)施中的照明器具。以往，這樣的領(lǐng)域的照明器具需要用于改變照明方向的大型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但若是本實(shí)施方式的光學(xué)單元，由于能以旋轉(zhuǎn)反射器的旋轉(zhuǎn)和光源的亮滅燈來(lái)形成各種各樣的配光圖案，故無(wú)需大型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)小型化。此外，在上述第6實(shí)施方式的光學(xué)單元中，是將多個(gè)光源配置在光軸的前后方向的，但也可以將多個(gè)光源沿光軸的上下方向配置。由此，能基于光源的光進(jìn)行上下方向的掃描。
〔標(biāo)號(hào)說(shuō)明〕10車輛用前照燈、12燈體、14前面罩、16燈室、18，20燈單元、22反射器、26旋轉(zhuǎn)反射器、26a葉片、26b旋轉(zhuǎn)部、28LED、30凸透鏡、32復(fù)合拋物面集光器、32a開(kāi)口部?！补I(yè)可利用性〕本發(fā)明涉及光學(xué)單元，例如能用于車輛用燈具。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)單元，其特征在于， 包括旋轉(zhuǎn)反射器，一邊反射從光源射出的光，一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)； 上述旋轉(zhuǎn)反射器設(shè)有反射面，使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射的光源的光形成所希望的配光圖案。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)單元，其特征在于， 還包括由發(fā)光元件構(gòu)成的光源； 上述旋轉(zhuǎn)軸被設(shè)置成與基于旋轉(zhuǎn)而左右方向掃描的照射光束的掃描平面大致平行。
3.如權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)單元，其特征在于， 上述旋轉(zhuǎn)反射器在旋轉(zhuǎn)軸的周圍設(shè)有作為上述反射面而發(fā)揮功能的葉片； 上述葉片具有以如下方式扭曲的形狀，即，在以旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上，光軸和反射面所成的角度逐漸變化。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)單元，其特征在于，還包括 沿旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的多個(gè)上述葉片，和 被設(shè)在相鄰的上述葉片之間、沿旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的劃分部件； 上述劃分部件被構(gòu)成使得在來(lái)自光源的光入射到相鄰的一個(gè)葉片的反射面的狀態(tài)下，抑制來(lái)自光源的光入射到相鄰的其它葉片的反射面。
5.如權(quán)利要求I至4的任一項(xiàng)所述的光學(xué)單元，其特征在于， 還包括將被上述旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光學(xué)單元的光照射方向投影的投影透鏡； 上述投影透鏡將因被上述反射面反射而畸變了的光源的像修正成接近光源本身的形狀。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)單元，其特征在于， 上述光源具有矩形的發(fā)光面； 上述發(fā)光面的各邊被相對(duì)于鉛直方向傾斜地設(shè)置，使得由上述投影透鏡向前方投影的光源的像接近直立。
7.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)單元，其特征在于， 還包括由發(fā)光元件構(gòu)成的多個(gè)光源； 上述多個(gè)光源被配置使得各自射出的光在上述反射面的不同位置反射。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)單元，其特征在于，還包括 第I投影透鏡，將從上述多個(gè)光源的一個(gè)光源射出并被上述旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光學(xué)單元的光照射方向投影成第I配光圖案，和 第2投影透鏡，將從上述多個(gè)光源的其它光源射出并被上述旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光學(xué)單元的光照射方向投影成第2配光圖案。
9.如權(quán)利要求2或7所述的光學(xué)單元，其特征在于， 上述光源具有集光部件，該集光部件在底部配置有發(fā)光元件，開(kāi)口部為矩形； 上述集光部件具有從底部向開(kāi)口部形成的集光面，以使得將發(fā)光元件的光集光；上述集光面被形成使得開(kāi)口部的長(zhǎng)邊方向的端部的高度比開(kāi)口部的短邊方向的端部的高度高。
10.如權(quán)利要求I至9的任一項(xiàng)所述的光學(xué)單元，其特征在于， 被構(gòu)成使得用于車輛用燈具。
11.一種用于車輛用燈具的光學(xué)單元，其特征在于， 具有將光源的熱散熱的散熱部和冷卻風(fēng)扇，上述冷卻風(fēng)扇具有通過(guò)使從光源射出的光向前方反射而形成配光圖案的葉片，并且使上述散熱部的附近產(chǎn)生對(duì)流。
12.—種車輛監(jiān)視裝置，其特征在于，包括 光學(xué)單元，向車輛前方掃描照射光束而形成配光圖案， 攝像頭，拍攝車輛如方，以及 判定裝置，基于上述配光圖案所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)上述攝像頭所拍攝的圖像、和上述一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)上述攝像頭所拍攝的圖像，判定上述一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射照射光束的反射體。
13.如權(quán)利要求12所述的車輛監(jiān)視裝置，其特征在于， 上述光學(xué)單元以如下方式掃描照射光束，即，在上述攝像頭的多次拍攝定時(shí)，照射光束所照射的區(qū)域各不相同。
14.一種車輛監(jiān)視裝置，其特征在于，包括 多個(gè)光學(xué)單元，向車輛前方掃描照射光束而形成配光圖案， 攝像頭，拍攝車輛如方，以及 判定裝置，基于上述配光圖案所包含的一部分區(qū)域被照射光束照射時(shí)上述攝像頭所拍攝的圖像、和上述一部分區(qū)域未被照射光束照射時(shí)上述攝像頭所拍攝的圖像，判定上述一部分區(qū)域內(nèi)是否存在反射照射光束的反射體。
15.如權(quán)利要求12所述的車輛監(jiān)視裝置，其特征在于， 上述多個(gè)光學(xué)單元分別以如下方式掃描照射光束，即，在上述攝像頭的多次拍攝定時(shí)，照射光束所照射的區(qū)域各不相同。
16.如權(quán)利要求14或15所述的車輛監(jiān)視裝置，其特征在于， 將上述多個(gè)光學(xué)單元中的第I光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作Al (次/ S)，上述多個(gè)光學(xué)單元中的第2光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作A2 (次/ S)，上述攝像頭的拍攝次數(shù)記作D (次/ S)，m、η取自然數(shù)時(shí)，滿足下述式(ex. I)、(ex. 2),mD < Al < (m + O. 5) D 或(m + O. 5) D < Al < (m + I) D... (ex. I)nD < A2 < (η + O. 5) D 或(η + O. 5) D < A2 < (η + I) D... (ex. 2)。
17.如權(quán)利要求13、15或16所述的車輛監(jiān)視裝置，其特征在于， 將上述光學(xué)單元的掃描次數(shù)記作A [次/ s]，掃描速度記作B [deg / s]，照射光束的寬度記作C [deg]，上述攝像頭的拍攝次數(shù)記作D [次/ s]時(shí)，滿足下式C (A / D 的小數(shù)部分)X (B / A) (B / A) — C。
18.如權(quán)利要求12至17的任一項(xiàng)所述的車輛監(jiān)視裝置，其特征在于， 上述光學(xué)單兀具有一邊反射從光源射出的光一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器； 上述旋轉(zhuǎn)反射器設(shè)有反射面，使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射的光源的光形成所希望的配光圖案。
19.如權(quán)利要求18所述的車輛監(jiān)視裝置，其特征在于， 還包括控制上述旋轉(zhuǎn)反射器的旋轉(zhuǎn)速度的控制部。
20.一種障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于，包括非可視光雷達(dá)， 一邊反射從上述非可視光雷達(dá)發(fā)送出的非可視光一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)反射器，以及 將被上述旋轉(zhuǎn)反射器反射的非可視光集束地投影向周圍的投影透鏡； 其中，上述旋轉(zhuǎn)反射器設(shè)有反射面，使得通過(guò)一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射的非可視光來(lái)掃描周圍。
21.如權(quán)利要求20所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 還包括由發(fā)光元件構(gòu)成的光源； 上述旋轉(zhuǎn)反射器形成有反射面，使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射從上述光源射出的光，在車輛前方形成所希望的配光圖案； 上述投影透鏡將被上述旋轉(zhuǎn)反射器反射的光向光照射方向投影。
22.如權(quán)利要求21所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述非可視光雷達(dá)是毫米波雷達(dá)； 上述光源被設(shè)置使得由上述旋轉(zhuǎn)反射器產(chǎn)生的虛像位置處于上述投影透鏡的可視光焦點(diǎn)附近； 上述毫米波雷達(dá)被設(shè)置使得由上述旋轉(zhuǎn)反射器產(chǎn)生的虛像位置處于不同于上述可視光焦點(diǎn)的上述投影透鏡的毫米波焦點(diǎn)附近。
23.如權(quán)利要求22所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述毫米波雷達(dá)具有導(dǎo)波管； 上述導(dǎo)波管被設(shè)置使得其前端部的由上述旋轉(zhuǎn)反射器產(chǎn)生的虛像位置處于比上述可視光焦點(diǎn)更靠近上述投影透鏡的位置。
24.如權(quán)利要求20至23的任一項(xiàng)所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述投影透鏡由樹(shù)脂材料構(gòu)成。
全文摘要
在光學(xué)單元中，旋轉(zhuǎn)反射器(26)一邊反射從光源射出的光一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心向一方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)反射器(26)設(shè)有反射面，使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射的光源的光形成所希望的配光圖案。光源由發(fā)光元件構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸被設(shè)置在包含光軸和光源的平面內(nèi)。旋轉(zhuǎn)反射器(26)在旋轉(zhuǎn)軸的周圍設(shè)有作為反射面發(fā)揮功能的葉片。
文檔編號(hào)F21S8/12GK102844616SQ20118001828
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
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