頭燈的制作方法

本發(fā)明涉及安裝在車輛等移動(dòng)體上的頭燈。

背景技術(shù)：

公知有安裝利用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術(shù)生產(chǎn)的光偏轉(zhuǎn)器的頭燈(例如:專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1中的安裝于頭燈的光偏轉(zhuǎn)器具有：對光進(jìn)行反射的反射部以及致動(dòng)器。該致動(dòng)器由驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，并使反射部繞2個(gè)成正交的旋轉(zhuǎn)軸線往返轉(zhuǎn)動(dòng)。通過該光偏轉(zhuǎn)器，從激光光源等射入到反射部的光從繞2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線往返轉(zhuǎn)動(dòng)的反射部被反射出，并射向前方的照射區(qū)域。前方的照射區(qū)域在水平方向和垂直方向上受上述光掃描。

為使反射部以規(guī)定頻率往返轉(zhuǎn)動(dòng)(反射部的往返轉(zhuǎn)動(dòng)頻率與掃描光的掃描頻率相同)，致動(dòng)器通常利用由以正弦波和/或鋸齒波表示的波形的電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-8480號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

繞反射部的旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)角與致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓相對應(yīng)，同時(shí)，轉(zhuǎn)角的變化速度與致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)間微分(單位時(shí)間的變化量)成正比。因此，沿水平方向掃描照射區(qū)域的掃描光進(jìn)行掃描時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電壓的折返點(diǎn)上，作為掃描方向的水平方向的朝向反轉(zhuǎn)，同時(shí)，掃描光的各時(shí)間點(diǎn)的掃描速度與致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)間變化成正比。

在現(xiàn)有技術(shù)的頭燈中，當(dāng)該頭燈具備的光偏轉(zhuǎn)器的致動(dòng)器以正弦波和/或鋸齒波的波形電壓被驅(qū)動(dòng)的情況下，以水平方向?yàn)閽呙璺较虻膾呙韫獾膾呙杷俣仍谡丈鋮^(qū)域的水平方向的兩端部下降并在水平方向的中心部上增大。即，在照射區(qū)域的水平方向的中心部變暗，在水平方向的兩端部變亮。這與期望的光分布模式相反。

本發(fā)明的目的在于在通過光偏轉(zhuǎn)器生成掃描光掃描照射區(qū)域的頭燈中形成照射區(qū)域中心部亮、端部暗的光分布模式。

本發(fā)明的頭燈，其具有:光源；光偏轉(zhuǎn)器，其具有對所述光源發(fā)出的光進(jìn)行反射的反射部和致動(dòng)器部，所述致動(dòng)器部通過第1驅(qū)動(dòng)電壓和第2驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，并使所述反射部繞成正交的第1旋轉(zhuǎn)軸線和第2旋轉(zhuǎn)軸線往返轉(zhuǎn)動(dòng)，通過使所述反射部繞所述第1旋轉(zhuǎn)軸線和所述第2旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使從所述反射部反射的反射光在第1轉(zhuǎn)角范圍及第2轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)往返轉(zhuǎn)動(dòng)并射出；以及光學(xué)系統(tǒng)，其將在所述第1轉(zhuǎn)角范圍及所述第2轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)從所述光偏轉(zhuǎn)器射出的反射光構(gòu)成沿水平方向及垂直方向掃描照射區(qū)域的掃描光并射出，所述光學(xué)系統(tǒng)具有：分割部，其將所述第1轉(zhuǎn)角范圍的反射光分割成從所述第1轉(zhuǎn)角范圍的一端角到中間角的第1角度部分的反射光以及從所述第1轉(zhuǎn)角范圍的所述中間角到另一端角的第2角度部分的反射光；右側(cè)掃描光生成部，使所述第1角度部分的反射光中反射光越接近所述一端角越向水平方向左側(cè)行進(jìn)的掃描光，該掃描光是掃描所述照射區(qū)域的水平方向的右側(cè)區(qū)域部分的掃描光；左側(cè)掃描光生成部，使所述第2角度部分的反射光中反射光越接近所述另一端角越向水平方向右側(cè)行進(jìn)的掃描光射出，該掃描光是掃描所述照射區(qū)域的水平方向的左側(cè)區(qū)域部分的掃描光。

根據(jù)本發(fā)明，從光偏轉(zhuǎn)器反射出的反射光的第1轉(zhuǎn)角范圍被分割為從一端角到中間角的第1角度部分的反射光以及從中間角到另一端角的第2角度部分的反射光。第1角度部分的反射光構(gòu)成反射光越接近一端角越向水平方向左側(cè)行進(jìn)的掃描光，并作為掃描照射區(qū)域的水平方向的右側(cè)區(qū)域部分的掃描光被射出。另外，第2角度部分的反射光構(gòu)成反射光越接近另一端角越向水平方向右側(cè)行進(jìn)的掃描光，并作為掃描照射區(qū)域的水平方向的左側(cè)區(qū)域部分的掃描光被射出。

其結(jié)果，照射區(qū)域的中心部被第1轉(zhuǎn)角范圍的一端角以及他端角的掃描光掃描，照射區(qū)域的左右的端部分別被第1轉(zhuǎn)角范圍的中間角的掃描光掃描。第1轉(zhuǎn)角范圍的一端角以及另一端角的反射光因掃描速度低而較亮，而第1轉(zhuǎn)角范圍的中間角的反射光因掃描速度高而較暗。所以，在水平方向上可以形成照射區(qū)域的中心部亮、端部暗的光分布模式。

在本發(fā)明的頭燈中，優(yōu)選地，所述分割部為V字反射鏡，在其一方的反射面上反射所述第1角度部分的反射光，在另一方的反射面上反射所述第2角度部分的反射光；所述右側(cè)掃描光生成部為第1角度部分用反射鏡，其將從所述V字反射鏡的所述一方的反射面發(fā)出的反射光向著所述右側(cè)區(qū)域部分反射；所述左側(cè)掃描光生成部為第2角度部分用反射鏡，其將從所述V字反射鏡的所述另一方的反射面發(fā)出的反射光向著所述左側(cè)區(qū)域部分反射。

根據(jù)此構(gòu)成，使用V字反射鏡和第1以及第2角度部分用反射鏡，可以無障礙地實(shí)現(xiàn)光學(xué)部的分割部、右側(cè)掃描光生成部以及左側(cè)掃描光生成部。

在本發(fā)明的頭燈中，優(yōu)選地，具備截面形狀是菱形的棱鏡，所述棱鏡的所述菱形截面的一方的半部通過具備以下構(gòu)成而兼用作所述分割部和所述右側(cè)掃描光生成部，所述構(gòu)成為：從所述光偏轉(zhuǎn)器射出的所述第1角度部分的反射光射入所述一方的半部，并將該射入的反射光向著所述右側(cè)區(qū)域部分射出；所述棱鏡的所述菱形截面的另一方的半部通過具備以下構(gòu)成而兼用作所述分割部和所述左側(cè)掃描光生成部，所述構(gòu)成為：從所述光偏轉(zhuǎn)器射出的所述第2角度部分的反射光射入所述另一方的半部，并將該射入的反射光向著所述左側(cè)區(qū)域部分射出。

根據(jù)此構(gòu)成，使用菱形截面的棱鏡，可以無障礙地實(shí)現(xiàn)光學(xué)部的分割部、右側(cè)掃描光生成部以及左側(cè)掃描光生成部。

在本發(fā)明的頭燈中，優(yōu)選地，所述中間角設(shè)置成所述第1轉(zhuǎn)角范圍的中心的轉(zhuǎn)角。

根據(jù)此構(gòu)成，照射區(qū)域的水平方向的兩端部被第1轉(zhuǎn)角范圍中最暗的轉(zhuǎn)角的掃描光照射。由此，可以增大照射區(qū)域的水平方向的中心部和兩端部的對比度。

在本發(fā)明的頭燈中，優(yōu)選地，所述第1驅(qū)動(dòng)電壓為正弦波，該頭燈還具備驅(qū)動(dòng)電壓供給部，其調(diào)整所述第1驅(qū)動(dòng)電壓的中心電壓以及振幅，并將其供給給所述致動(dòng)器部。

根據(jù)此構(gòu)成，通過調(diào)整正弦波的第1驅(qū)動(dòng)電壓的中心電壓以及振幅，能夠更改第1轉(zhuǎn)角范圍的中間角、一端角以及另一端角。由此，可以使照射區(qū)域和照射區(qū)域內(nèi)最亮的部分在水平方向上產(chǎn)生位移。這樣，例如有利于控制車輛轉(zhuǎn)向時(shí)的光分布模式。

在本發(fā)明的頭燈中，優(yōu)選地,所述光學(xué)系統(tǒng)具有:另一個(gè)分割部，其將所述第2轉(zhuǎn)角范圍的反射光分割成從所述第2轉(zhuǎn)角范圍的另一個(gè)一端角到另一個(gè)中間角的第3角度部分的反射光以及從所述第2轉(zhuǎn)角范圍的所述另一個(gè)中間角到另一個(gè)另一端角的第4角度部分的反射光；下側(cè)掃描光生成部，使所述第3角度部分的反射光中反射光越接近所述另一個(gè)一端角越向垂直方向上側(cè)行進(jìn)的掃描光射出，該掃描光是掃描所述照射區(qū)域的垂直方向的下側(cè)區(qū)域部分的掃描光；上側(cè)掃描光生成部，使所述第4角度部分的反射光中反射光越接近所述另一個(gè)另一端角越向垂直方向上側(cè)行進(jìn)的掃描光射出，該掃描光是掃描所述照射區(qū)域的垂直方向的上側(cè)區(qū)域部分的掃描光。

根據(jù)此構(gòu)成，將從光偏轉(zhuǎn)器射出的反射光的第2轉(zhuǎn)角的范圍分割為從另一個(gè)一端角到另一個(gè)中心角的第3角度部分的反射光以及從另一個(gè)中間角到另一個(gè)另一端角的第4角度部分的反射光，第3角度部分的反射光構(gòu)成反射光越接近另一個(gè)一端角越向垂直方向上側(cè)行進(jìn)的掃描光，并作為掃描照射區(qū)域的垂直方向的下側(cè)區(qū)域部分的掃描光被射出。另外，第4角度部分的反射光構(gòu)成反射光越近接近另一個(gè)另一端角越向垂直方向下側(cè)行進(jìn)的掃描光，并作為掃描照射領(lǐng)域的垂直方向下側(cè)的上側(cè)區(qū)域部分的掃描光并被射出。

其結(jié)果，照射區(qū)域的中心部由第2轉(zhuǎn)角范圍的另一個(gè)一端角以及另一個(gè)另一端角的掃描光掃描，照射區(qū)域的左右的端部由第2轉(zhuǎn)角范圍的另一個(gè)中間角的掃描光掃描。第2旋轉(zhuǎn)角范圍的另一個(gè)一端角以及另一個(gè)他端角的反射光，由于掃描速度低而明亮，另外，第2旋轉(zhuǎn)角范圍的另一個(gè)中間角的反射光，由于掃描速度高而暗。所以，能夠生成在垂直方向上照射區(qū)域的中心部明亮、端部暗的光分布模式。

在本發(fā)明的頭燈中，優(yōu)選地，所述第2驅(qū)動(dòng)電壓為正弦波或者鋸齒波，該頭燈還具備另一個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓供給部，其調(diào)整所述第2驅(qū)動(dòng)電壓的中心電壓以及振幅并供給給所述致動(dòng)器部。

根據(jù)此構(gòu)成，通過調(diào)整正弦波或者鋸齒波的第2驅(qū)動(dòng)電壓的中心電壓以及振幅，能夠更改第2轉(zhuǎn)角范圍的另一個(gè)中間角、另一個(gè)一端角以及另一個(gè)另一端角。由此，能夠使照射區(qū)域和照射區(qū)域內(nèi)最亮的部分沿垂直方向位移。這個(gè)構(gòu)成例如對對應(yīng)于監(jiān)視對象物的檢測而切換近光燈光(low beam)和遠(yuǎn)光燈光(high beam)的的控制是有益的。

附圖說明

圖1是安裝在車輛上的頭燈的方框圖。

圖2是光偏轉(zhuǎn)器的側(cè)視圖。

圖3是提供給光偏轉(zhuǎn)器的致動(dòng)器的壓電薄膜的驅(qū)動(dòng)電壓的波形圖，圖3A是正弦波的驅(qū)動(dòng)電壓的波形圖，圖3B是鋸齒波的驅(qū)動(dòng)電壓的波形圖。

圖4是表示下述情況下的光路和光分布模式的示意圖：將從光偏轉(zhuǎn)器的反射部發(fā)出的反射光直接照射到熒光板的成像面時(shí)。

圖5是表示下述情況下的光路和光分布模式的示意圖：將從光偏轉(zhuǎn)器的反射部發(fā)出的反射光經(jīng)過分割掃描光學(xué)系統(tǒng)照射到熒光板的成像面時(shí)。

圖6是表示汽車轉(zhuǎn)向時(shí)使用的光分布以及光路的示意圖。

圖7是向?yàn)榱说玫綀D6的光分布模式而向水平掃描致動(dòng)器的壓電薄膜提供的驅(qū)動(dòng)電壓的波形的示意圖。

圖8是另一分割掃描光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。

圖9是4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)的說明圖，圖9A是不使用分割掃描光學(xué)系統(tǒng)時(shí)的光分布模式的說明圖，圖9B是使用4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成以及所生成的光分布模式的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1是安裝在車輛上的頭燈1的方框圖。攝像裝置2設(shè)置于車輛的前部，以規(guī)定的控制周期對車輛前方進(jìn)行拍攝，并將攝像信號作為視頻信號輸出。典型的攝像裝置2可以是紅外攝像機(jī)和/或可視光攝像機(jī)，也可以是雷達(dá)。視頻信號輸入部3將由攝像裝置2發(fā)出的視頻信號轉(zhuǎn)換為視頻引擎CPU4能夠處理的信號，并將其輸入到視頻引擎CPU4中。

視頻引擎CPU4根據(jù)由視頻信號輸入部3發(fā)出的視頻信號檢測在車輛前方的監(jiān)視區(qū)域中有無行人和/或?qū)ο蜍囕v等監(jiān)視對象物，以及當(dāng)有監(jiān)視對象物的時(shí)候，進(jìn)一步檢測出其位置。轉(zhuǎn)向傳感器7檢測出關(guān)于車輛的橫擺(yawing)和/或駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的信號，并將其輸入到視頻引擎CPU4中。視頻引擎CPU4根據(jù)由轉(zhuǎn)向傳感器7發(fā)出的輸入信號判斷車輛是直行還是向左或向右轉(zhuǎn)向等。

視頻引擎CPU4根據(jù)車輛前方監(jiān)視區(qū)域的規(guī)定的對象物和/或車輛的轉(zhuǎn)向狀態(tài)生成關(guān)于頭燈的光分布模式的控制信號。頭燈的光分布模式控制信號中含有：關(guān)于由頭燈向照射區(qū)域發(fā)射的掃描光的方向的信息；關(guān)于實(shí)施照射和/或中止照射以及關(guān)于各掃描位置的輝度的信息。

反射鏡驅(qū)動(dòng)部·同步信號生成部5(驅(qū)動(dòng)電壓供給部的一個(gè)例子)從視頻引擎CPU4中獲取控制信號，該控制信號與由頭燈向照射區(qū)域發(fā)射的掃描光的方向相關(guān)。反射鏡驅(qū)動(dòng)部·同步信號生成部5根據(jù)該控制信號控制圖2所示的作為光偏轉(zhuǎn)器12的致動(dòng)器部的水平掃描致動(dòng)器24的驅(qū)動(dòng)電壓(第1驅(qū)動(dòng)電壓的1例)以及垂直掃描致動(dòng)器26的驅(qū)動(dòng)電壓(第2驅(qū)動(dòng)電壓的1例)。反射鏡驅(qū)動(dòng)部·同步信號生成部5輸入檢測信號(作為使激光光源11的操作與光偏轉(zhuǎn)器12的操作同步的信號來使用)，并將其輸入到視頻引擎CPU4中，該檢測信號是指由光偏轉(zhuǎn)器12的水平掃描致動(dòng)器24以及垂直掃描致動(dòng)器26到反射部22的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角的檢測信號。視頻引擎CPU4根據(jù)反射部22的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角的檢測信號計(jì)算出掃描光到達(dá)的方向，并將與計(jì)算出的方向(掃描位置)相對應(yīng)的輝度信號發(fā)送至光源控制部6。

光源控制部6從視頻引擎CPU4接收控制信號，并控制激光光源11的開、關(guān)、和/或激光光源11的驅(qū)動(dòng)電流，該控制信號是與實(shí)施頭燈的照射和/或中止照射以及輝度的信息相關(guān)的信號。驅(qū)動(dòng)電流越大，激光光源11發(fā)射出的激光La越強(qiáng)(越亮)。

在該實(shí)施形態(tài)中，激光光源11的驅(qū)動(dòng)電流被控制為恒定，激光La的亮度(＝掃描光的亮度)被設(shè)置成始終恒定，生成后述圖5以及圖6等的光分布模式。但是，也可以通過改變激光光源11的驅(qū)動(dòng)電流，并對應(yīng)掃描光所朝的方向，通過調(diào)整掃描光的亮度，而對后述圖5以及圖6等的光分布模式加以校正。

光偏轉(zhuǎn)器12可以根據(jù)由反射鏡驅(qū)動(dòng)部·同步信號生成部5發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號來控制反射部22(圖2)的旋轉(zhuǎn)角，即反射光Lb的射出方向。

分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13(光學(xué)系統(tǒng)的1例)將從光偏轉(zhuǎn)器12射入的反射光Lb的旋轉(zhuǎn)范圍分為兩個(gè)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角部分，將分別包含在一個(gè)和另一個(gè)轉(zhuǎn)角部分的反射光Lb分別作為右掃描光Lb1以及左掃描光Lb2發(fā)射到熒光板14上。熒光板14被設(shè)置在右掃描光Lb1以及左掃描光Lb2成像的位置上，并將使入射光的波長增大后射出的規(guī)定的熒光材料密封于透明玻璃板中。由此，由激光光源11發(fā)出的藍(lán)色和/或紫外光的激光La變?yōu)榘咨?，并以白色的掃描光Lc射向投影透鏡15。另外，當(dāng)激光La不是藍(lán)色和/或紫外光而是RGB激光混色的白色光時(shí)，可以用半透明的擴(kuò)散板來替代熒光板14。

投影透鏡15將從分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13射出的白色掃描光Lc射向車輛前方的照射區(qū)域。

圖2是光偏轉(zhuǎn)器12的側(cè)視圖。光偏轉(zhuǎn)器12通過MEMS技術(shù)制造而成，其具有：圓形的反射部22；包圍反射部22的矩形的可動(dòng)框25；以及包圍可動(dòng)框25的矩形的支承框30。反射部22、可動(dòng)框25以及支承框30被設(shè)置成以中心對準(zhǔn)。

反射部22的表面為反射鏡面。為了便于說明，將旋轉(zhuǎn)軸線A1(第1旋轉(zhuǎn)軸線的1例)、A2(第2旋轉(zhuǎn)軸線的1例)定義為在反射部22的表面(反射鏡面)上，并在反射部22的中心成正交。當(dāng)光偏轉(zhuǎn)器12休止時(shí)(處于光偏轉(zhuǎn)器12操作停止的狀態(tài)，反射鏡面朝向光偏轉(zhuǎn)器12的正前方時(shí))，旋轉(zhuǎn)軸線A1，A2與支承框架30的短邊以及長邊相平行。

將光偏轉(zhuǎn)器12安裝在頭燈1上時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸線A1、A2各自成為反射部22在水平方向(左右方向)以及垂直方向(上下方向)上掃描時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸線。

扭力桿23在反射部22的兩側(cè)上沿旋轉(zhuǎn)軸線A1延伸，兩端與放射部22和可動(dòng)框25相結(jié)合。

共計(jì)4個(gè)水平掃描致動(dòng)器24相對旋轉(zhuǎn)軸線A2平行延伸，與扭力桿23和可動(dòng)框25相結(jié)合。水平掃描致動(dòng)器24具有壓電薄膜，該壓電薄膜被供給頻率與反射部22的共振振動(dòng)的頻率相等(例：18kHz)的驅(qū)動(dòng)電壓,在水平掃描致動(dòng)器24的厚度方向上發(fā)生彎曲運(yùn)動(dòng)，從而使扭力桿23繞旋轉(zhuǎn)軸線A1往返轉(zhuǎn)動(dòng)。伴隨扭力桿23繞旋轉(zhuǎn)軸線A1往返轉(zhuǎn)動(dòng)，反射部22繞旋轉(zhuǎn)軸線A1在水平轉(zhuǎn)動(dòng)方向R1上往返轉(zhuǎn)動(dòng)。

垂直掃描致動(dòng)器26設(shè)置于支承框30的長邊方向上的可動(dòng)框25在兩側(cè)，并介于可動(dòng)框25和支承框30之間，將可動(dòng)框25支承于支承框30。垂直掃描致動(dòng)器26具有多個(gè)以曲折模式(meander pattern)排列并以串聯(lián)的方式連接的懸臂27。懸臂27為壓電式，被供給頻率比放射部22的共振振動(dòng)的頻率低(例：60Hz)的驅(qū)動(dòng)電壓。

對懸臂27進(jìn)行以下設(shè)定：從靠近可動(dòng)框架25一側(cè)開始依次標(biāo)注1號～4號的符號時(shí)，供給到懸臂27的驅(qū)動(dòng)電壓的有效值和頻率在所有的懸臂27上均相同，位相被設(shè)定為偶數(shù)號懸臂27與奇數(shù)號懸臂27相互成反相。由此，彼此相鄰的懸臂27向反方向彎曲，并使可動(dòng)框25穿過反射部22的中心，且繞著與支承框架30的長邊平行的旋轉(zhuǎn)軸線往返旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果為，反射部22在繞旋轉(zhuǎn)軸線A2的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)方向R2上往返轉(zhuǎn)動(dòng)。

在支承框架30的兩側(cè)的短邊部的表面上形成有多個(gè)電極墊31。電極墊31經(jīng)由光偏轉(zhuǎn)器12內(nèi)部的布線，與水平掃描轉(zhuǎn)向器24和/或懸臂27的壓電薄膜相連接。

圖3表示供給至水平掃描致動(dòng)器24或懸臂27的驅(qū)動(dòng)電壓。圖3的波形僅表示波形的特征，沒有明示頻率以及電壓的具體數(shù)值。圖3A為正弦波的例子，圖3B為鋸齒波的例子。水平掃描致動(dòng)器24以及懸臂27的變形速度、進(jìn)而繞反射部22的旋轉(zhuǎn)軸線A1或旋轉(zhuǎn)軸線A2的往返旋轉(zhuǎn)速度都與水平掃描致動(dòng)器24以及懸臂27的驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)間變化成正比。正弦波以及鋸齒波的驅(qū)動(dòng)電壓都是在變化范圍的兩端部(最大值和最小值)的變化速度低，在變化范圍中心部的變化速度高。

另外，驅(qū)動(dòng)電壓的兩端部分與反射部22在繞旋轉(zhuǎn)軸A1或旋轉(zhuǎn)軸A2的水平轉(zhuǎn)動(dòng)方向R1及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)方向R2上的往返轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角范圍兩端的轉(zhuǎn)角相對應(yīng)。而且，驅(qū)動(dòng)電壓的中心部與反射部22繞旋轉(zhuǎn)軸線A1或旋轉(zhuǎn)軸線A2的往返轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角范圍兩端的中心部的轉(zhuǎn)角相對應(yīng)。

圖4表示將由光偏轉(zhuǎn)器12的反射部22反射的反射光Lb直接地照射到熒光板14的成像面33時(shí)、即不通過圖1的分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13而照射到熒光板14的成像面33時(shí)的光分布模式。另外，在圖4以后的光分布模式圖中，激光光源11的供給電壓保持恒定，激光的強(qiáng)度(亮度或者輝度)保持恒定。

在圖4中，反射光Lb在水平方向掃描角范圍Hα沿水平方向往返掃描運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在掃描角范圍Vβ沿垂直方向往返掃描運(yùn)動(dòng)。另外，反射部22繞旋轉(zhuǎn)軸線A1的轉(zhuǎn)角范圍(第1轉(zhuǎn)角范圍的1例)及繞旋轉(zhuǎn)軸線A2的轉(zhuǎn)角范圍(第2轉(zhuǎn)角范圍的1例)分別是指在反射部22的中心點(diǎn)的法線的繞旋轉(zhuǎn)軸線A1、A2的轉(zhuǎn)角范圍。水平方向掃描角范圍Hα是指：激光La相對于反射部22的法線從一側(cè)射入，反射光Lb相對于該法線向另一側(cè)反射時(shí)的射出角度的范圍。因此，反射部22的繞旋轉(zhuǎn)軸線A1的轉(zhuǎn)角范圍和水平方向掃描角范圍Hα雖有規(guī)定的關(guān)系，但不同值。同樣，反射部22繞旋轉(zhuǎn)軸線A2的周圍的轉(zhuǎn)角范圍和垂直方向掃描角范圍Vβ雖有規(guī)定的關(guān)系，但不同值。

水平方向掃描角范圍Hα的中心的角度α為αo，水平方向左端以及右端的角度α分別為αa(與第1轉(zhuǎn)角范圍的一端角相對應(yīng)的掃描角的1例)以及αb(與第1轉(zhuǎn)角范圍的另一端角相對應(yīng)的掃描角的1例)。水平方向掃描角范圍Hα以中心角度αo(與第1轉(zhuǎn)角范圍的中間角相對應(yīng)的掃描角的1例)為界分為左側(cè)的掃描角范圍部分H1(與第1角度部分相對應(yīng)的掃描角范圍部分)和右側(cè)的掃描角范圍部分H2(與第2角度部分相對應(yīng)的掃描角范圍部分)。左右中心線Co被設(shè)定為成像面33的左右中心線，成為由沿著中心角度αo行進(jìn)而來的反射光Lb在成像面33上形成的照射點(diǎn)。

垂直方向掃描角范圍Vβ的范圍為：中心的角度β為βo(與另一個(gè)中間角相對應(yīng)的掃描角的1例)；在垂直方向上端以及下端的角度β為βa(與另一個(gè)一端角相對應(yīng)的掃描角的1例)以及βb(與另一個(gè)他端角相對應(yīng)的掃描角的1例)。垂直方向掃描角范圍Vβ以中心角度βo為界分為上側(cè)的掃描角范圍部分V1(與第3角度部分相對應(yīng)的掃描角范圍部分)和下側(cè)的掃描角范圍部分V2(與第4角度部分相對應(yīng)的掃描角范圍部分)。

圖4是將從光偏轉(zhuǎn)器12的反射部22反射的反射光Lb原樣地照射到熒光板14時(shí)的光分布模式。在成像面33上，由反射光Lb連續(xù)地形成掃描軌跡35。掃描軌跡35在成像面33的水平方向兩端上反轉(zhuǎn)方向的同時(shí)，在垂直方向上進(jìn)行掃描。在圖4中，相對于左右中心線Co的左側(cè)的光分布模式部分Qa被掃描角范圍部分H1的反射光Lb照射，相對于左右中心線Co的右側(cè)的光分布模式部分Qb被掃描角范圍部分H2的反射光Lb照射。

當(dāng)繞旋轉(zhuǎn)軸A1的水平旋轉(zhuǎn)方向R1的轉(zhuǎn)動(dòng)速度低時(shí)的反射光Lb照射到成像面33在水平方向上的兩端部、即光分布模式部分Qa的左端部和光分布模式部分Qb的右端部。另外，繞旋轉(zhuǎn)軸線A1的水平旋轉(zhuǎn)方向R1的旋轉(zhuǎn)速度較高時(shí)的反射光Lb照射到左右中心線Co、即光分布模式部分Qa的右端部和光分布模式部分Qb的左端部。其結(jié)果，形成成像面33的水平方向的兩端部較亮、作為中心部的左右中心線Co較暗的光分布模式。該光分布模式與期望的頭燈1的光分布模式相反。

圖5表示當(dāng)分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13介于光偏轉(zhuǎn)器12和熒光板14之間時(shí)生成于熒光板14的成像面33上的光分布模式。V字型截面的V字反射鏡41(分割部的1例)在中心角度αo(圖4)上以對準(zhǔn)左右對稱面的方式被設(shè)置，頂點(diǎn)42位于該左右對稱面上，以頂點(diǎn)42為界在兩側(cè)設(shè)置有反射鏡面43a和反射鏡面43b。其結(jié)果，從反射部22反射出的掃描角范圍部分H1(圖4)的右掃描光Lb1射入到反射鏡面43a上，掃面角范圍部分H2的左掃描光Lb2射入到反射鏡面43b上。另外，右掃描光Lb1和左掃描光Lb2總稱為“掃描光Lb”。

右照射用反射鏡46a(右側(cè)掃描光生成部以及第1角度部分用反射鏡的1例)和左照射用反射鏡46b(左側(cè)掃描光生成部以及第2角度部分用反射鏡的1例)，相對于V字反射鏡41分別設(shè)置在其左右兩側(cè)。

右照射用反射鏡46a射入從V字反射鏡41的反射鏡面43a反射來的掃描角范圍部分H1的右掃描光Lb1，并將該入射光反射到生成光分布模式部分Qa的領(lǐng)域部分，該光分布模式部分Qa作為相對于成像面33上的左右中心線Co的圖5中的右側(cè)區(qū)域部分。此時(shí)，反射光Lb的角度α越接近αa，來自反射光Lb的右掃描光Lb1越向水平方向左側(cè)行進(jìn)。

左照射用反射鏡46a射入從V字反射鏡41的反射鏡面43b反射來的掃描角范圍部分H2的左掃描光Lb2，并將該入射光反射到生成光分布模式部分Qb的領(lǐng)域部分，該光分布模式部分Qb作為相對于成像面33上的左右中心線Co的圖5中的左側(cè)區(qū)域部分。此時(shí)，反射光Lb的角度α越接近αb，來自反射光Lb的右掃描光Lb2越向水平方向右側(cè)行進(jìn)。

因此，在圖4的成像面33上在左右中心線Co左側(cè)及右側(cè)生成的光分布模式部分Qa、Qb的左右關(guān)系在圖5中成相反的形式在成像面33上生成光分布模式部分Qa、Qb。其結(jié)果，在圖5的成像面33上生成水平方向的兩端部較暗、作為中心部的左右中心線Co較亮的光分布模式。

在圖5中、境界線Ca為將光分布模式部分Qa的左端境界線從左右中心線Co向左移動(dòng)位移量δa而形成的線。另外，境界線Cb為將光分布模式部分Qb的右端境界線從左右中心線Co向右移動(dòng)位移量δa而形成的線。左右中心線Co上，光分布模式部分Qa和光分布模式Qb在左右中心線Co上相接，也可以使光分布模式部分Qa和光分布模式Qb在水平方向上部分重復(fù)。該重復(fù)可以通過在維持圖3A中的正弦波的驅(qū)動(dòng)電壓的中心電壓的同時(shí)增大該驅(qū)動(dòng)電壓的振幅的方式進(jìn)行。振幅的增大量越多，位移量δa增大得越多?？梢酝ㄟ^調(diào)整重復(fù)量(＝2·δa)來調(diào)整中心部的亮度。

另外，視頻引擎CPU4也可以通過以下方式調(diào)整光分布模式境界線Ca-Cb之間的亮度：針對光分布模式部分Qa，右掃描光Lb1在境界線Ca-左右中心線Co的掃描期間中，關(guān)閉激光光源11；針對光分布模式部分Qb，左掃描光Lb2在左右中心線Co-境界線Ca的掃描期間中，關(guān)閉激光光源11。

圖6表示汽車轉(zhuǎn)向時(shí)使用的光分布模式的例子。圖7表示為了得到圖6的光分布模式而對水平掃描致動(dòng)器24的壓電薄膜供給的驅(qū)動(dòng)電壓的波形圖。無論汽車是直行還是轉(zhuǎn)向，驅(qū)動(dòng)電壓的波形都使用正弦波。

當(dāng)汽車向左方向轉(zhuǎn)向時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓會比直行時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓降低規(guī)定量。其結(jié)果，反射部22繞旋轉(zhuǎn)軸線A1的水平轉(zhuǎn)動(dòng)方向R1的旋轉(zhuǎn)角范圍向轉(zhuǎn)角的減少方向偏離，在V字反射鏡41上，反射鏡面43a反射的右掃描光Lb1的掃描角范圍部分H1增大，反射鏡面43b反射的左掃描光Lb2的掃描角范圍部分H2減少。其結(jié)果，如圖6所示，光分布部分Qa和光分布部分Qb的境界線Cc，從左右中心線Co向左移動(dòng)位移量δb。即，在成像面33上的水平方向上，最大亮度(最大輝度)的部分位移到從左右中心線Co向左移動(dòng)了位移量δb的境界線Cc上。

由于左右中心線Co位于汽車的車寬的中心線上，通過使得作為成像面33上最大亮度部分向左側(cè)位移至境界線Cc，在照射區(qū)域中，可以將相對于車寬中心線的作為汽車直行側(cè)的左側(cè)方照射得更為明亮。

反之，當(dāng)汽車向右方向轉(zhuǎn)向時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓會比直行時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓增加規(guī)定量。其結(jié)果，反射部22繞旋轉(zhuǎn)軸線A1的水平旋轉(zhuǎn)方向R1的轉(zhuǎn)角范圍向轉(zhuǎn)角增大的方向偏離，在V字反射鏡41上，反射鏡面43b反射的左掃描光Lb2的掃描角范圍部分H2增大，反射鏡面43a反射的右掃描光Lb1的掃描角范圍部分H1減少。其結(jié)果，與如圖6所示的情況相反，光分布部分Qa和光分布部分Qb的境界線Cc相對左右中心線Co向右移動(dòng)。其結(jié)果，可以將相對于車寬中心線的作為汽車直行側(cè)的右側(cè)方照射得更為明亮。

圖8是另一分割掃描光學(xué)系統(tǒng)49的構(gòu)成圖。在該分割掃描光學(xué)系統(tǒng)49中，針對與上述分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13的要素相同的要素，標(biāo)注相同的符號并省略說明。并且，只對與上述分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13不同的地方進(jìn)行說明。

在圖8的分割掃描光學(xué)系統(tǒng)49中，菱形截面的棱鏡50被用來替代分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13統(tǒng)的V字反射鏡41、右照射用反射鏡46a以及左照射用反射鏡46b。棱鏡50是由兩個(gè)半部52a，52b以接合面51結(jié)合而成，形成菱形截面，兼具分割部、右側(cè)掃描光生成部以及左側(cè)掃描光生成部的功能。接合面51與V字反射面41的頂點(diǎn)42(圖5)相同，位于將從反射部22反射出的掃描角范圍部分H1(圖4)的右掃描光Lb1和掃描角范圍部分H2的左掃描光Lb2分開的境界面上。

其結(jié)果，從反射部22反射出的掃描角范圍部分H1(圖4)的右掃描光Lb1射入到半部52a的反射部22一側(cè)上，在半部52a內(nèi)折射后直行，并從半部52a的熒光板14一側(cè)射向相對于熒光板14的左右中心線Co是右側(cè)的區(qū)域部分。從反射部22反射的掃描角范圍部分H2(圖4)的左掃描光Lb2射入到半部52b的反射部22一側(cè)，在半部52b內(nèi)折射后直行，并從半部52b的熒光板14一側(cè)射向相對于熒光板14的左右中心線Co是左側(cè)的區(qū)域部分。

因此，在圖4的成像面33上在左右中心線Co左側(cè)及右側(cè)生成的光分布模式部分Qa、Qb的左右關(guān)系在圖8中成相反的形式在成像面33上生成光分布模式部分Qa、Qb。其結(jié)果，圖8的成像面33也與圖5中由分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13生成的光分布模式一樣，生成成像面33的水平方向的兩端部較暗、作為中心部的左右中心線Co較亮的光分布模式。

圖9是4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)60的說明圖。圖9A與圖4相同，示出了將從光偏轉(zhuǎn)器12的反射部22反射出的反射光Lb直接地照射到熒光板14的成像面33時(shí)的光分布模式、即不通過圖9B的4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)60而照射到熒光板14的成像面33時(shí)的光分布模式。圖9B表示當(dāng)4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)60介于光偏轉(zhuǎn)器12和熒光板14之間時(shí)在熒光板14的成像面33上生成的光分布模式。

在圖9A中，光分布模式部分Qa和光分布模式部分Qb與圖4中定義的光分布模式部分Qa，Qb相同。即，相對于左右中心線Co是左側(cè)的光分布模式部分Qa由掃描角范圍部分H1的反射光Lb生成，相對于左右中心線Co是右側(cè)的光分布模式部分Qb由掃描角范圍部分H2的反射光Lb生成。

在圖9A中，光分布模式部分Qc，Qd為新定義的光分布模式部分，相對于上下中心線Ch是上側(cè)的光分布模式部分Qc由掃描角范圍部分V1(圖4)的反射光Lb照射，相對于上下中心線是下側(cè)的光分布模式部分Qd由掃描角范圍部分V2(圖4)的反射光Lb照射。

在圖9A中，成像面33由左右中心線Co以及上下中心線Ch分割為左上，左下，右上以及右下4個(gè)光分布模式部分。為了識別4個(gè)光分布模式部分，對左上的光分布部分標(biāo)注符號Qac，對左下的光分布模式部分標(biāo)注符號Qad，對右上的光分布模式部分標(biāo)注符號Qbc，對右下的光分布模式部分標(biāo)注符號Qbd，并加以說明。

掃描軌跡70a1在光分布模式部分Qac中生成，掃描軌跡70a2在光分布模式部分Qad中生成,掃描軌跡70b1在光分布模式部分Qbc中生成,掃描軌跡70b2在光分布模式部分Qbd中生成。這些掃描軌跡在圖9A的成像面33中連續(xù)。

在圖9A中，光分布模式部分Qac射入屬于掃描角范圍部分H1，V1(光分布模式部分Qa，Qc)雙方的反射光Lb。光分布模式部分Qad射入屬于掃描角范圍部分H1，V2(光分布模式部分Qa，Qb)雙方的反射光Lb。光分布模式部分Qbc射入屬于掃描角范圍部分H2，V1(光分布模式部分Qb，Qc)雙方的反射光Lb。光分布模式部分Qbd中入射屬于掃描角范圍部分H2，V2(光分布模式部分Qb，Qd)雙方的反射光Lb。

在圖9B中，4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)60具備4個(gè)側(cè)面為反射面的四角錐形反射鏡61，從而取代分割掃描光學(xué)系統(tǒng)13的V字反光鏡41、右照射用反光鏡46a以及左照射用反光鏡46b。在圖9B中，四角錐形反射鏡61雖表述成平面圖，但在4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)60的實(shí)際配置中，四角錐形反光鏡61的中心線(從頂點(diǎn)62到底面的垂線)位于水平方向掃描角范圍Hα的中心角度αo和垂直方向掃描角范圍Vβ的中心角度βo(圖4)上。四角錐形反光鏡61的各側(cè)面上設(shè)置有規(guī)定輪廓的反射面63a1(下側(cè)掃描光生成部的1例)、63a2(上側(cè)掃描光生成部的1例)、63b1(下側(cè)掃描光生成部的1例)、63b2(上側(cè)掃描光生成部的1例)，這些反射面63a1、63a2、63b1、63b2與圖9A左上方的光分布模式部分Qac，左下方的光分布模式部分Qad，右上方的光分布模式部分Qbc，右下方的光分布模式部分Qbd相對應(yīng)。

反射面63a1的光分布模式部分Qac的右掃描光Lb1a進(jìn)入右下照射用反射鏡66a1,并從右下照射用反射鏡面66a1反射出，照射到成像面33的右下方的區(qū)域部分(該區(qū)域部分為右側(cè)區(qū)域部分且為下側(cè)區(qū)域部分)。反射面63a2的光分布模式部分Qad的右掃描光Lb1b進(jìn)入右上照射用反射鏡66a2,并從右上照射用反射鏡面66a2反射出，照射到成像面33的右上方的區(qū)域部分(該區(qū)域部分為右側(cè)區(qū)域部分且為上側(cè)區(qū)域部分)。

反射面63b1的光分布模式部分Qbc的左掃描光Lb2a進(jìn)入左下照射用反射鏡66b1,并從左下照射用反射鏡面66b1反射出，照射到成像面33中左下方的區(qū)域部分(該區(qū)域部分為左側(cè)區(qū)域部分且為下側(cè)區(qū)域部分)。反射面63b2的光分布模式部分Qbd的左掃描光Lb2b進(jìn)入左上照射用反射鏡66b2,并從左上照射用反射鏡面66b2反射出，照射到成像面33的左上方的區(qū)域部分(該區(qū)域部分為左側(cè)區(qū)域部分且為上側(cè)區(qū)域部分)。

反射光Lb1，Lb2的角度β(圖4)越接近βa，從右下照射用反射鏡66a1以及左下照射用反射鏡66b1反射出的掃描光Lb1a、Lb2a、也即來自反射光Lb1、Lb2的掃描光Lb1a、Lb2a越向垂直方向的上側(cè)行進(jìn)。反射光Lb1、Lb2的角度β(圖4)越接近βb，從右上照射用反射鏡66a2以及左上照射用反射鏡66b2反射出的掃描光Lb1b、Lb2b、也即來自反射光Lb1、Lb2的掃描光Lb1b、Lb2b越向垂直方向的下側(cè)行進(jìn)。

其結(jié)果，圖9B的成像面33被左右中心線Co以及上下中心線Ch4分割而成的左上、左下、右上以及右下的范圍的光分布模式Qbd、Qbc、Qad、Qac以無間隙且無重復(fù)的形式占據(jù)。由此，在圖9B中的成像面33上生成中心部明亮、左右以及上下的周邊部較暗的光分布模式。

在上述圖6以及圖7的實(shí)施形態(tài)中，對水平掃描致動(dòng)器24的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行了說明，也可以將圖7的驅(qū)動(dòng)電壓適用于圖9B的4分割掃描光學(xué)系統(tǒng)60中的垂直掃描致動(dòng)器26的驅(qū)動(dòng)電壓。在這種情況下，由于圖6的水平方向在圖9B中被置換為垂直方向，圖6中的右轉(zhuǎn)向時(shí)的最大亮度部分的向右移動(dòng)在圖9中變成向下移動(dòng)，因而適用于近光燈光(low beam)的光分布模式。另外，圖6中的左轉(zhuǎn)向時(shí)的最大亮度部分的左移動(dòng)在圖9中變成向上移動(dòng)，適用于遠(yuǎn)光燈光(high beam)的光分布模式。

產(chǎn)業(yè)中的利用可能性

本發(fā)明的頭燈并不局限于汽車的頭燈，也可以作為鐵路車輛或者兩輪車等的車輛、小型船舶或者移動(dòng)性機(jī)器人等的其他移動(dòng)體的頭燈進(jìn)行使用。