JP6884021B2 - 光源ユニット及びこれを用いた車両用灯具装置 - Google Patents

Description

本発明は光源ユニット及びこれを用いた車両用灯具装置に関する。

近年、車両用灯具装置においては、光源ユニットの小型化、遠方視認性の向上のために、高輝度光源としてレーザダイオード（ＬＤ）素子が着目されている。

従来の車両用灯具装置においては、光源ユニットを１つのレーザダイオード素子で構成して全配光照射をし（参照：特許文献１）、又は光源ユニットを複数のレーザダイオード素子で構成して各レーザダイオード素子で分担した配光領域を照射する（参照：特許文献２）。尚、特許文献２においては、複数の半導体光源を複数のレーザダイオード素子で構成することも考えられる。

特開２０１６−８５７９５号公報 特開２００１−２６６６２０号公報

しかしながら、上述のレーザダイオード素子を用いた光源ユニットにおいては、レーザダイオード素子に過大電流が流れて光出力が増大すると、光学損傷（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ：ＣＯＤ）が起こり、突然光出力が低下する。この結果、レーザダイオード素子１個で全配光照射をしている場合、全領域が消灯し、非常に危険である。また、複数のレーザダイオード素子で分担した配光領域を照射している場合、ＣＯＤが生じたレーザダイオード素子に対応した照射領域が暗くなる。このように、配光が崩れ、夜間走行の安全に支障をきたすという課題がある。

上述の課題を解決するために、本発明に係る光源ユニットは、Ｐ偏光を発光するための第１の光源部と、第１の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第１の検知部と、Ｐ偏光を発光するための第２の光源部と、第２の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第２の検知部と、第２の光源部の出射光路上に固定して直列に設けられ、各第１の光源部のＰ偏光を受光するための複数の光路合波分波部とを具備し、各光路合波分波部は、第２の光源部のＰ偏光又は前段の光路合波分波部の出射のＰ偏光の偏光方向を変化させるための可変偏光変換素子と、可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＰ偏光成分を透過させて後段の光路合波分波部又は遮蔽部へ出射し、対応する第１の光源部のＰ偏光と可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＳ偏光成分とを合波して出射光として出射するための偏光ビームスプリッタを有する光路合波部とを具備するものである。
また、本発明に係る光源ユニットは、第１のＰ偏光を発光するための第１の光源部と、第１の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第１の検知部と、第２のＰ偏光を発光するための第２の光源部と、第２の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第２の検知部と、第１のＰ偏光の出射光路上に設けられ、第１のＰ偏光を受光するための複数の光路分波部と、各光路分波部のＳ偏光出力をＰ偏光に変換するための複数の固定偏光変換素子と、第２のＰ偏光の出射光路上に設けられ、第２のＰ偏光を受光しかつ固定偏光変換素子のＰ偏光を受光するための複数の光路合波分波部とを具備し、各光路分波部は、第１の光源部又は前段の光路分波部の出射偏光の偏光方向を変化させるための第１の可変偏光変換素子と、第１の可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＰ偏光成分を透過させて後段の光路分波部又は第１の遮蔽部へ出射し、第１の可変偏光変換素子の出射光を分波したＳ偏光成分を各固定偏光変換素子に出射するための第１の偏光ビームスプリッタとを具備し、各光路合波分波部は、第２の光源部又は前段の光路合波分波部の出射偏光の偏光方向を変化させるための第２の可変偏光変換素子と、第２の可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＰ偏光成分を透過させて後段の光路合波分波部又は第２の遮蔽部へ出射し、各固定偏光変換素子のＰ偏光と第２の可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＳ偏光成分とを合波して出射光として出射するための第２の偏光ビームスプリッタとを具備するものである。

また、本発明に係る車両用灯具装置は、上述の光源ユニットと、光源ユニットの光路分岐部の一出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、光源ユニットを制御するための制御ユニットとを具備するものである。

本発明によれば、第１、第２の光源部の少なくとも一方のみが正常状態であれば、光源ユニットの出射光を所定出力とすることができるので、光学的損傷が一方の光源部に発生しても、配光の崩れ、夜間走行の安全に支障をきたす可能性を小さくできる。

本発明に係る車両用灯具装置の第１の実施の形態を示す図である。 図１の制御ユニットの第１の動作を説明するためのフローチャートである。 図１の制御ユニットの第２の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る車両用灯具装置の第２の実施の形態を示す図である。 図４の制御ユニットの第１の動作を説明するためのフローチャートである。 図４の制御ユニットの第２の動作を説明するためのフローチャートである。 図４の車両用灯具装置の変更例を示す図である。 本発明に係る車両用灯具装置の第３の実施の形態を示す図である。 図８の制御ユニットの第１の動作を説明するためのフローチャートである。 図８の制御ユニットの第２の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る車両用灯具装置の第４の実施の形態を示す図である。 図１１の車両用灯具装置の光源部の変更例を示す図である。 本発明に係る車両用灯具装置の第５の実施の形態を示す図である。 本発明に係る車両用灯具装置の第６の実施の形態を示す図である。

図１は本発明に係る車両用灯具装置の第１の実施の形態を示す図である。

図１において、光源ユニット１は制御ユニット３によって制御されて白色光Ｗ１を焦点に投影する投影光学ユニット２に出射する。

光源ユニット１は、平行（Ｐ）偏光Ｐ１を発光する主光源部１１、垂直（Ｓ）偏光Ｓ１を発光する補助光源部１２、偏光Ｐ１の光路上に出射路を有する光路合波部１３及び波長変換部材１４よりなる。また、主光源部１１、補助光源部１２には、主光源部１１、補助光源部１２の発光状態を検知するための検知部１１ａ、１２ａが設けられている。

主光源部１１、補助光源部１２は同一波長領域のたとえば青色のレーザダイオード素子であり、光路合波部１３に対して光線を直交して入射するように配置されている。尚、レーザダイオード素子が直線偏光を発生しない場合には、無偏光を所定偏光たとえば直線偏光に変換する偏光器（ポラライザ）、ポラライジングコンバータ（ＰＬＣ）等の偏光素子を設ければよい。

検知部１１ａ、１２ａは主光源部１１、補助光源部１２の発光状態を検知するためのフォトダイオード素子又は主光源部１１、補助光源部１２に流れる電流を検出するための抵抗によって構成される。たとえば、検知部１１ａ、１２ａの各出力が所定値以上のときに、主光源部１１、補助光源部１２の発光状態を正常状態とみなし、他方、検知部１１ａ、１２ａの各出力が所定値未満のときに、主光源部１１、補助光源部１２の発光状態を異常状態とみなす。

光路合波部１３は、偏光ビームスプリッタよりなる。偏光ビームスプリッタは２枚の三角プリズム間に低屈折層、高屈折層を交互に積層したもので、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。この場合、透過したＰ偏光及び反射したＳ偏光は合波されて一出射出力に出射される。

光路合波部１３から出射した出射光Ｔ１つまりＰ偏光Ｐ１又はＳ偏光Ｓ１は青色光を黄色光に変換するＹＡＧ蛍光体等を含む波長変換部材１４によって白色光Ｗ１に変換されて凸レンズ等よりなる投影光学ユニット２に出射される。尚、主光源部１１、補助光源部１２が白色光を発光するＲＧＢレーザ光源等であれば、波長変換部材１４は省略される。

制御ユニット３はたとえばマイクロコンピュータによって構成され、種々の運転状態パラメータたとえばヘッドランプスイッチ、ロー/ハイビームスイッチ、赤外光カメラ、レーダ、車速センサ、ステアリング角度センサ等の出力信号を入力して主光源部１１、補助光源部１２を制御し、主光源部１１又は補助光源部１２の発光状態が異常状態のときには、アラーム３１又は３２をオンにすることにより運転者に知らせる。

次に、図１の制御ユニット３の第１の動作を図２を参照して説明する。尚、図２の光源部駆動ルーチンは運転状態パラメータに応じてスタートする。

始めに、ステップ２０１にて、主光源部１１を１００ａ．ｕ．光束の出力で駆動する。つまり、Ｐ１＝１００ａ．ｕ．である。この結果、光路合波部１３の出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｐ１＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ２０２にて、検知部１１ａの出力によって主光源部１１の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、正常状態であれば、ステップ２０７に直接進み、異常状態であれば、ステップ２０３〜２０６を介してステップ２０７に進む。

ステップ２０３では、異常状態の主光源部１１をオフにすると共に、主光源部１１の異常状態をアラーム３１をオンにすることにより運転者に知らせる。

次に、ステップ２０４にて、補助光源部１２を１００ａ．ｕ．光束の出力で駆動する。つまり、Ｓ１＝１００ａ．ｕ．である。この結果、光路合波部１３の出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｓ１＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ２０５にて、検知部１２ａの出力によって補助光源部１２の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、正常状態であれば、ステップ２０７に直接進み、異常状態であれば、ステップ２０６を介してステップ２０７に進む。

ステップ２０６では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に、補助光源部１２の異常状態をアラーム３２をオンにすることにより運転者に知らせる。そして、ステップ２０７に進む。

このように、図２に示す制御ユニット３の動作によれば、両方の光源部１１、１２が正常状態であれば、いずれか一方の光源部のみを所定出力たとえば１００ａ．ｕ．光束の出力で駆動する。また、一方の光源部が正常状態かつ他方の光源部が異常状態であれば、一方の光源部を所定出力たとえば１００ａ．ｕ．光束の出力で駆動する。これにより、いずれの場合、光路合波部１３の出射出力Ｔ１を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）となるようにする。このとき、主光源部１１又は補助光源部１２の異常状態はアラーム３１又は３２によって運転者に知らせる。尚、主光源部１１、補助光源部１２が共に異常状態であれば、主光源部１１、補助光源部１２は共にオフにされ、この異常状態はアラーム３１、３２の両方によって運転者に知らせる。

次に、図１の制御ユニット３の第２の動作を図３を参照して説明する。尚、図３の光源部駆動ルーチンも運転状態パラメータに応じてスタートする。

始めに、ステップ３０１にて、主光源部１１、補助光源部１２を、それぞれ、５０ａ．ｕ．光束の出力で駆動する。つまり、Ｐ１＝Ｓ１＝５０ａ．ｕ．である。この結果、光路合波部１３の出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｐ１＋Ｓ１＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ３０２にて、検知部１１ａ、１２ａの出力によって主光源部１１、補助光源部１２の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、主光源部１１、補助光源部１２が共に正常状態であれば、ステップ３０９に直接進み、主光源部１１が正常状態かつ補助光源部１２が異常状態であれば、ステップ３０３、３０４を介してステップ３０９に進み、主光源部１１が異常状態かつ補助光源部１２が正常状態であれば、ステップ３０５、３０６を介してステップ３０９に進み、主光源部１１、補助光源部１２が共に異常状態であれば、ステップ３０７、３０８を介してステップ３０９に進む。

ステップ３０３、３０４について説明する。ステップ３０３では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に、アラーム３２をオンにして補助光源部１２の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ３０４では、正常状態の主光源部１１の光束を増大させてたとえば１００ａ．ｕ．光束で駆動する。つまり、Ｐ１＝１００ａ．ｕ．である。この結果、光路合波部１３の出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｐ１＝１００ａ．ｕ．
となる。そして、ステップ３０９に進む。

次に、ステップ３０５、３０６について説明する。ステップ３０５では、異常状態の主光源部１１をオフにすると共に、アラーム３１をオンにして主光源部１１の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ３０６では、正常状態の補助光源部１２の光束を増大させてたとえば１００ａ．ｕ．光束で駆動する。つまり、Ｓ１＝１００ａ．ｕ．である。この結果、光路合波部１３の出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｓ１＝１００ａ．ｕ．
となる。そして、ステップ３０９に進む。

次に、ステップ３０７、３０８について説明する。ステップ３０７では、異常状態の主光源部１１をオフにすると共に、アラーム３１をオンにして主光源部１１の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ３０８では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に、アラーム３２をオンにして補助光源部１２の異常状態を運転者に知らせる。そして、ステップ３０９に進む。

このように、図３に示す制御ユニット３の動作によれば、主光源部１１、補助光源部１２が共に正常状態であれば、２つの主光源部１１、補助光源部１２の合波出力により光路合波部１３の出射光Ｔ１を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）とし、たとえば各主光源部１１、補助光源部１２の各出力を５０ａ．ｕ．光束で駆動する。すなわち、主光源部１１、補助光源部１２が共に正常状態であれば、補助光源部１２もオンとすることにより主光源部１１の出力を低下させることができるので、ＣＯＤの発生を抑制できる。他方、一方の光源部１１又は１２が正常状態かつ他方の光源部が異常状態であれば、一方の光源部のみを所定出力たとえば１００ａ．ｕ．光束で駆動して光路合波部１３の出射光Ｔ１を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）とする。これにより、いずれの場合も、光路合波部１３の出射光Ｔ１を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）となるようにする。この場合、主光源部１１、補助光源部１２から光路合波部１３への光路差がなく、従って、光エネルギー密度分布差はほとんどないので、主光源部１１、補助光源部１２の切替による配光の崩れはない。また、光源部１１又は１２の異常状態はアラーム３１又は３２によって運転者に知らせる。尚、主光源部１１、補助光源部１２が共に異常状態であれば、主光源部１１、補助光源部１２は共にオフにされ、この異常状態はアラーム３１、３２の両方によって運転者に知らせる。

図４は本発明に係る車両用灯具装置の第２の実施の形態を示す図である。図４においては、単一主光源部１１を有する図１の光源ユニット１の代りに、複数の主光源部たとえば３つの主光源部１１−１、１１−２、１１−３を有する１次元光源ユニット１’を設けてある。

１次元光源ユニット１’は、図１の主光源部１１と同様なＰ偏光Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を発光する主光源部１１−１、１１−２、１１−３及び検知部１１−１ａ、１１−２ａ、１１−３ａと、図１の補助光源部１２と同様だがＰ偏光Ｐ０’を発光する補助光源部１２及び検知部１２ａと、Ｐ偏光Ｐ０’の出射光路上に直列に設けられ、偏光Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３をも受ける光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３と、図１の波長変換部材１４と同様な波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３と、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の終端に設けられた遮蔽部１３−４とによって構成される。また、検知部１１−１ａ、１１−２ａ、１１−３ａ、１２ａに対応してアラーム３１−１ａ、３１−２ａ、３１−３ａ、３２ａが設けられる。

各光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３は、Ｐ偏光Ｐ０’、Ｐ偏光Ｐ１’、Ｐ偏光Ｐ２’の偏光状態を制御ユニット３によって指示された所定量だけ変化させて偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’を出射する可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａ及び偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂよりなる。偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂは可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａが出射した偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’を分波してそのうちＰ偏光成分を次段の光路合波分波部又は遮蔽部１３−４に出射すると共に、主光源部１１−１、１１−２、１１−３のＰ偏光Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａが出射した偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’のうちＳ偏光成分Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’とを合波して出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３として投影光学ユニット２に出射する。この場合、各偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂにおける水平方向の透過Ｐ偏光Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’と反射Ｓ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’との割合は可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａの出射偏光の偏光状態で決定される。尚、遮蔽部１３−４に入射したＰ偏光Ｐ３’は吸収されて光源ユニット１’外に出射しない。

可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａはたとえば１/２波長以上の位相差を有する波長板及び該波長板の光軸を回転させるアクチュエータたとえば圧電アクチュエータよりなり、圧電アクチュエータは制御ユニット３によって制御される。また、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａは直線偏光を磁場に応じて回転させるファラデー素子及び該磁場を発生する電磁石で構成することもできる。この場合には、電磁石への電流が制御ユニット３から供給される。さらに、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａは液晶素子及び液晶駆動回路によっても構成できる。この場合には、液晶駆動回路は制御ユニット３によって制御される。

各偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂから波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３へ出射した出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は各光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３毎に分離されて設けられた青色光を黄色光に変換するＹＡＧ蛍光体等を含む波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３によって白色光Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に変換されて凸レンズ等よりなる投影光学ユニット２に出射される。波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３は互いに非連続となっている。尚、もし波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３を連続した１枚の波長変換部材で構成すると波長変換部材内での光伝播により出射光が滲んでしまい光路合波分波部に対応していない領域まで照射してしまい、好ましくない。尚、主光源部１１−１、１１−２、１１−３が白色光を発光するＲＧＢレーザ光源等であれば、波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３は省略される。

このようにして、各光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａの出射偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’の偏光状態に応じて偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂに入射するＳ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’の光束は任意の分配割合で実現できる。この場合の条件は、Ｐ０’＝Ｓ１’＋Ｓ２’＋Ｓ３’＋Ｐ３’である。

次に、図４の制御ユニット３の第１の動作を図５を参照して説明する。尚、図５の光源部駆動ルーチンは運転状態パラメータに応じてスタートする。

始めに、ステップ５０１にて、主光源部１１−１、１１−２、１１−３を所定光束たとえば１００ａ．ｕ．、１００ａ．ｕ．、１００ａ．ｕ．で駆動する。つまり、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝１００ａ．ｕ．である。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｐ１＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｐ２＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｐ３＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ５０２にて、検知部１１−１ａ、１１−２ａ、１１−３ａの出力によって主光源部１１−１、１１−２、１１−３の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、主光源部１１−１、１１−２、１１−３がすべて正常であれば、ステップ５１３に直接進み、主光源部１１−１のみが異常状態であれば、ステップ５０３、５０４に進み、主光源部１１−２のみが異常状態であれば、ステップ５０５、５０６に進み、主光源部１１−３のみが異常状態であれば、ステップ５０７、５０８に進み、２つ以上の主光源部が異常状態であれば、ステップ５０９、５１０に進む。

ステップ５０３、５０４について説明する。ステップ５０３では、異常状態の主光源部１１−１をオフにすると共に（Ｐ１＝０）、アラーム３１−１ａをオンにして主光源部１１−１の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ５０４では、補助光源部１２を主光源部１１−１の光束と同一の１００ａ．ｕ．光束で駆動する。さらに、光路合波分波部１３−１において、可変偏光変換素子１３−１Ａを動作させて補助光源部１２のＰ偏光Ｐ０’をＳ偏光Ｓ１’に変換させ、つまり、Ｌ１’＝Ｓ１’とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂの出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．
となり、従って、Ｐ１’＝Ｐ２’＝Ｐ３’＝０となる。これにより、異常状態の主光源部１１−１の代りに、補助光源部１２が駆動することになり、ステップ５１１、５１２に進む。

ステップ５０５、５０６について説明する。ステップ５０５では、異常状態の主光源部１１−２をオフにすると共に（Ｐ２＝０）、アラーム３１−２ａをオンにして主光源部１１−２の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ５０６では、補助光源部１２を主光源部１１−２の光束と同一の１００ａ．ｕ．光束で駆動する。また、光路合波分波部１３−１において、可変偏光変換素子１３−１Ａを動作させて補助光源部１２のＰ偏光Ｐ０’を通過させ、つまり、Ｌ１’＝Ｐ０’とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂの偏光Ｐ１’は、
Ｐ１’＝Ｐ０’
となる。さらに、光路合波部１３−２において、可変偏光変換素子１３−２Ａを動作させてＰ偏光Ｐ１’（＝Ｐ０’）をＳ偏光Ｓ２’に変換させ、つまり、Ｌ２’＝Ｓ２’とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−２Ｂの出射光Ｔ２は、
Ｔ２＝Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．
となり、Ｐ２’＝Ｐ３’＝０となる。これにより、異常状態の主光源部１１−２の代りに、補助光源部１２が駆動することになり、ステップ５１１、５１２に進む。

ステップ５０７、５０８について説明する。ステップ５０７では、異常状態の主光源部１１−３をオフにすると共に（Ｐ３＝０）、アラーム３１−３ａをオンにして主光源部１１−３の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ５０８では、補助光源部１２を主光源部１１−３の光束と同一の１００ａ．ｕ．光束で駆動する。また、光路合波分波部１３−１において、可変偏光変換素子１３−１Ａを動作させて補助光源部１２のＰ偏光Ｐ０’を通過させ、つまり、Ｌ１’＝Ｐ０’とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂの偏光Ｐ１’は、
Ｐ１’＝Ｐ０’
となる。さらに、光路合波分波部１３−２において、可変偏光変換素子１３−２Ａを動作させてＰ偏光Ｐ１’（＝Ｐ０’）を通過させ、つまり、Ｌ２’＝Ｐ０’とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−２Ｂの偏光Ｐ２’は、
Ｐ２’＝Ｐ０’
となる。さらにまた、光路合波分波部１３−３において、可変偏光変換素子１３−３Ａを動作させてＰ偏光Ｐ２’（＝Ｐ０’）をＳ偏光Ｓ３’に変換させ、つまり、Ｌ３’＝Ｓ３’とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−３Ｂの出射光Ｔ３は、
Ｔ３＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
となり、Ｐ３’＝０となる。これにより、異常状態の主光源部１１−３の代りに、補助光源部１２が駆動することになり、ステップ５１１、５１２に進む。

ステップ５０９では、異常状態の主光源部１１−１、１１−２、１１−３の数は２又は３である。従って、異常状態の２つ又は３つの主光源部をオフにすると共に、該当主光源部の異常状態をアラームをオンにすることによって運転者に知らせる。次いで、ステップ５１０では、補助光源部１２を異常状態の主光源部の光束のトータルの光束で駆動すると共に、詳細な説明は省略するが、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを動作させてＳ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’を制御し、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂの出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を
Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝１００ａ．ｕ．
となるようにする。尚、この場合、補助光源部１２を３００ａ．ｕ．光束で駆動することになり、この結果、補助光源部１２のＣＯＤ発生の危険がある。ＣＯＤ発生の危険を下げるために、補助光源部１２を１００ａ．ｕ．光束で駆動し、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂの出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を
Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝１００／３ａ．ｕ．
としてもよい。又は、補助光源部１２を１５０ａ．ｕ．光束で駆動し、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂの出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を
Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝５０ａ．ｕ．
としてもよい。そして、ステップ５１１、５１２に進む。

ステップ５１１では、検知部１２ａの出力によって補助光源部１２の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、正常であれば、ステップ５１３に進み、異常であれば、ステップ５１２に進む。ステップ５１２では、補助光源部１２をオフにすると共に、補助光源部１２の異常状態をアラーム３２をオンにすることによって運転者に知らせる。そして、ステップ５１３に進む。

このように、図５に示す制御ユニット３の動作によれば、すべてが正常状態の主光源部１１−１、１１−２、１１−３を所定出力の光束で駆動し、主光源部１１、１２、１３の１つ以上が異常状態となったときには、異常状態の当該主光源部に代えて正常状態の補助光源部１２を駆動し、当該主光源部の異常状態をアラームによって運転者に知らせる。尚、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は異なる値としてもよい。

次に、図４の制御ユニット３の第２の動作を図６を参照して説明する。尚、図６の光源部駆動ルーチンも運転状態パラメータに応じてスタートする。

始めに、ステップ６０１にて、主光源部１１−１、１１−２、１１−３を所定光束たとえば７５ａ．ｕ．、７５ａ．ｕ．、７５ａ．ｕ．で駆動する。つまり、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝７５ａ．ｕ．である。また、同時に、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを動作させて可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａの偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’のＳ偏光成分Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’を２５ａ．ｕ．、２５ａ．ｕ．、２５ａ．ｕ．光束とする。つまり、Ｓ１’＝Ｓ２’＝Ｓ３’＝２５ａ．ｕ．である。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｐ１＋Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｐ２＋Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｐ３＋Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ６０２にて、検知部１１−１ａ、１１−２ａ、１１−３ａ、１２の出力によって主光源部１１−１、１１−２、１１−３、補助光源部１２の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、主光源部１１−１、１１−２、１１−３がすべて正常であれば、ステップ６１８に直接進み、主光源部１１−１のみが異常状態であれば、ステップ６０３、６０４、６０５に進み、主光源部１１−２のみが異常状態であれば、ステップ６０６、６０７、６０８に進み、主光源部１１−３のみが異常状態であれば、ステップ６０９、６１０、６１１に進み、２つ以上の主光源部のみが異常状態であれば、ステップ６１２、６１３、６１４に進み、補助光源部１２のみが異常状態であれば、ステップ６１５、６１６に進み、主光源部１１−１、１１−２、１１−３の１つ以上が異常状態かつ補助光源部１２が異常状態であれば、ステップ６１７に進む。ステップ６１７では、異常状態の主光源部及び補助光源部１２をオフにすると共に該当主光源部及び補助光源部１２の異常状態をアラームをオンにすることによって運転者に知らせる。

ステップ６０３、６０４、６０５について説明する。ステップ６０３では、異常状態の主光源部１１−１をオフにすると共に（Ｐ１＝０）、アラーム３１−１ａをオンにして主光源部１１−１の異常状態を運転者に知らせる。ステップ６０４では、正常な主光源部１１−２、１１−３の光束を１００ａ．ｕ．に増大させる。次いで、ステップ６０５では、正常な補助光源部１２の光束を１００ａ．ｕ．に増大させる。さらに、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを動作させて可変偏光変換素子１３−１Ａの偏光Ｌ１’のＳ偏光Ｓ１’のみを増大させ、Ｌ１’＝Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂの出射光Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．
となる。これにより、異常状態の主光源部１１−１の代りに、補助光源部１２の駆動を増大させる対応とし、ステップ６１８に進む。

ステップ６０６、６０７、６０８について説明する。ステップ６０６では、異常状態の主光源部１１−２をオフにすると共に（Ｐ２＝０）、アラーム３１−２ａをオンにして主光源部１１−２の異常状態を運転者に知らせる。ステップ６０７では、正常な主光源部１１−１、１１−３の光束を１００ａ．ｕ．に増大させる。次いで、ステップ６０８では、補助光源部１２の光束を１００ａ．ｕ．に増大させる。さらに、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを動作させて可変偏光変換素子１３−２Ａの偏光Ｌ２’のＳ偏光Ｓ２’のみを増大させ、Ｌ２’＝Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−２Ｂの出射光Ｔ２は、
Ｔ２＝Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．
となる。これにより、異常状態の主光源部１１−２の代りに、補助光源部１２の駆動を増大させる対応とし、ステップ６１８に進む。

ステップ６０９、６１０、６１１について説明する。ステップ６０９では、異常状態の主光源部１１−３をオフにすると共に（Ｐ３＝０）、アラーム３１−３ａをオンにして主光源部１１−３の異常状態を運転者に知らせる。ステップ６１０では、正常な主光源部１１−１、１１−２の光束を１００ａ．ｕ．に増大させる。次いで、ステップ６１１では、補助光源部１２の光束を増大させる。さらに、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを動作させて可変偏光変換素子１３−３Ａの偏光Ｌ３’のＳ偏光Ｓ３’のみを増大させ、Ｌ３’＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．とする。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−３Ｂの出射光Ｔ３は、
Ｔ３＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
となる。これにより、異常状態の主光源部１１−３の代りに、補助光源部１２の駆動を増大させる対応とし、ステップ６１８に進む。

ステップ６１２では、異常状態の主光源部１１−１、１１−２、１１−３の数は２又は３である。従って、異常状態の２つ又は３つの主光源部をオフにすると共に、該当主光源部の異常状態をアラームをオンにすることによって運転者に知らせる。次いで、ステップ６１３では、正常な主光源部の光束を１００ａ．ｕ．に増大させる。次いで、ステップ６１４では、補助光源部１２を異常状態の主光源部の光束のトータルの光束を補償させると共に、詳細な説明は省略するが、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを動作させてＳ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’を制御し、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂの出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を
Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝１００ａ．ｕ．
となるようにする。尚、この場合も、補助光源部１２の光束を２００ａ．ｕ．又は３００ａ．ｕ．に増大させるので、ＣＯＤ発生の危険がある。ＣＯＤ発生の危険を下げるために、補助光源部１２を１００ａ．ｕ．光束又は１５０ａ．ｕ．光束で駆動し、異常な主光源部に対応する偏光ビームスプリッタの出射光を１００ａ．ｕ．未満の光束としてもよい。

ステップ６１５、６１６について説明する。ステップ６１５では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に（Ｐ０’＝０）、アラーム３２をオンにして補助光源部１２の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ６１６では、主光源部１１−１、１１−２、１１−３の光束を増大させて１００ａ．ｕ．光束とする。つまり、
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝１００ａ．ｕ．
となる。この結果、偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂの出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｐ１＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｐ２＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｐ３＝１００ａ．ｕ．
となる。これにより、正常状態の主光源部１１−１、１１−２、１１−３の駆動を増大させる対応とし、ステップ６１８に進む。

このように、図６に示す制御ユニット３の動作によれば、すべてが正常状態であれば、主光源部１１−１、１１−２、１１−３、補助光源部１２を所定出力の光束で駆動する。すなわち、主光源部１１−１、１１−２、１１−３、補助光源部１２がすべて正常状態であれば、補助光源部１２もオンとすることにより主光源部１１−１、１１−２、１１−３の出力を低下させることができるので、ＣＯＤの発生を抑制できる。他方、主光源部１１、１２、１３の１つ以上が異常状態となったときには、異常状態の当該主光源部に代えて正常状態の補助光源部１２の駆動を増大させ、当該主光源部の異常状態をアラームによって運転者に知らせる。補助光源部１２のみが異常状態となったときには、正常状態の主光源部１１−１、１１−２、１１−３の駆動を増大させ、補助光源部１２の異常状態をアラームによって運転者に知らせる。尚、この場合、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は異なる値としてもよい。

図７は図４の車両用灯具装置の変更例を示す図である。

図７においては、図４の波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３を１次元光源ユニット１’から投影光学ユニット２内に移動させ、１次元光源ユニット１’の光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３と投影光学ユニット２の波長変換部材１４−１、１４−２、１４−３との間の接続をたとえば光ファイバよりなる導光部材４−１、４−２、４−３で行う。これにより、１次元光源ユニット１’の位置と投影光学ユニット２の位置とを離間でき、車両用灯具装置の小型化を図れる。

図８は本発明に係る車両用灯具装置の第３の実施の形態を示す図である。

図８の１次元光源ユニット１”においては、図４の主光源部１１−１、１１−２、１１−３の代りに、単一の主光源部１１を設け、この主光源部１１のＰ偏光Ｐ０の光路上に直列に設けられた光路分波部１５−１、１５−２、１５−３及びこれらの終端に設けられた遮蔽部１５−４を設ける。

各光路分波部１５−１、１５−２、１５−３は、Ｐ偏光Ｐ０、Ｐ偏光Ｐ１、Ｐ偏光Ｐ２の偏光状態を制御ユニット３によって指示された所定量だけ変化させて偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を出射する可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａ及び偏光ビームスプリッタ１５−１Ｂ、１５−２Ｂ、１５−３Ｂよりなる。偏光ビームスプリッタ１５−１Ｂ、１５−２Ｂ、１５−３Ｂは可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａが出射した偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を分波してそのうちＰ偏光成分を次段の光路分波部又は遮蔽部１５−４に出射すると共に、可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａが出射した偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のうちＳ偏光成分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３に出射する。この場合、各偏光ビームスプリッタ１５−１Ｂ、１５−２Ｂ、１５−３Ｂにおける水平方向の透過Ｐ偏光Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と反射Ｓ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３との割合は可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａの出射偏光の偏光状態で決定される。尚、遮蔽部１５−４に入射したＰ偏光Ｐ３は吸収されて光源ユニット１”外に出射しない。

可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａは可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａと同一構成である。

固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３も、１／２波長以上の位相差を有する波長板、直線偏光を磁場に応じて回転させるファラデー素子又は液晶素子によって構成されるが、固定であり、Ｓ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の偏光方向を９０°変化させることによりＰ偏光Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０に変換する。

固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３のＰ偏光Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０は補助光源部１２側の光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂに供給される。偏光ビームスプリッタ１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂは可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａが出射した偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’を分波してそのうちＰ偏光成分を次段の光路合波分波部又は遮蔽部１３−４に出射すると共に、固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３のＰ偏光Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０と可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａが出射した偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’のうちＳ偏光成分Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’とを合波して出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３として投影光学ユニット２に出射する。

次に、図８の制御ユニット３の第１の動作を図９を参照して説明する。尚、図９の光源部駆動ルーチンは運転状態パラメータに応じてスタートする。

始めに、ステップ９０１にて、主光源部１１の偏光Ｐ０を所定光束たとえば３００ａ．ｕ．以上で駆動する。この場合、可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａの出射偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＳ偏光成分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、
Ｐ０＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｐ３
の基で、任意に分割できる。たとえば、等分に分割したとすると、可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａを制御ユニット３によって制御してＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は
Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝１００ａ．ｕ．
を満足させることができる。このＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はさらに固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３によって偏光Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０に変換される。この場合も、
Ｐ１０＝Ｐ２０＝Ｐ３０＝１００ａ．ｕ．
である。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｐ１０＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｐ２０＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｐ３０＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ９０２にて、検知部１１ａの出力によって主光源部１１の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、主光源部１１が正常であれば、ステップ９０７に直接進み、主光源部１１が異常状態であれば、ステップ９０３〜９０６に進む。

ステップ９０３〜９０６について説明する。

ステップ９０３では、異常状態の主光源部１１をオフにすると共に（Ｐ０＝０）、アラーム３１ａをオンにして主光源部１１の異常状態を運転者に知らせる。

次に、ステップ９０４にて、補助光源部１２の偏光Ｐ０’を所定光束たとえば３００ａ．ｕ．以上で駆動する。この場合、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａの出射偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’のＳ偏光成分Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’は、
Ｐ０’＝Ｓ１’＋Ｓ２’＋Ｓ３’＋Ｐ３’
の基で、任意に分割できる。たとえば、等分に分割したとすると、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを制御ユニット３によって制御してＳ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’は
Ｓ１’＝Ｓ２’＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
を満足させることができる。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
となる。尚、この場合も、補助光源部１２を３００ａ．ｕ．光束で駆動することになり、この結果、補助光源部１２のＣＯＤ発生の危険がある。補助光源部１２のＣＯＤ発生の危険を下げるために、補助光源部１２を１００ａ．ｕ．光束で駆動して
Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝１００／３ａ．ｕ．
又は補助光源部１２を１５０ａ．ｕ．光束で駆動して
Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝５０ａ．ｕ．
としてもよい。

次に、ステップ９０５にて、検知部１２ａの出力によって補助光源部１２の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、補助光源部１２が正常であれば、ステップ９０７に直接進み、補助光源部１２が異常状態であれば、ステップ９０６に進む。

ステップ９０６では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に（Ｐ０’＝０）、アラーム３２をオンにして補助光源部１２の異常状態を運転者に知らせる。そして、ステップ９０７に進む。

このように、図９に示す制御ユニット３の動作によれば、一方の光源部たとえば主光源部１１が正常状態であれば、主光源部１１の光路分波部１５−１、１５−２、１５−３の各出力で駆動する。また、一方の主光源部１１が異常状態であれば、正常状態の他方の補助光源部１２の光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の各出力で駆動する。これにより、いずれの場合、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射出力Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）となるようにする。このとき、主光源部１１又は補助光源部１２の異常状態はアラーム３１又は３２によって運転者に知らせる。尚、主光源部１１、補助光源部１２が共に異常状態であれば、主光源部１１、補助光源部１２は共にオフにされ、この異常状態はアラーム３１、３２の両方によって運転者に知らせる。尚、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は異なる値としてもよい。

次に、図８の制御ユニット３の第２の動作を図１０を参照して説明する。尚、図１０の光源部駆動ルーチンも運転状態パラメータに応じてスタートする。

始めに、ステップ１００１にて、主光源部１１の偏光Ｐ０を所定光束たとえば１５０ａ．ｕ．で駆動する。この場合も、可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａの出射偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＳ偏光成分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、
Ｐ０＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｐ３
の基で、任意に分割できる。たとえば、等分に分割したとすると、可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａを制御ユニット３によって制御してＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は
Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝５０ａ．ｕ．
を満足させることができる。このＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はさらに固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３によってＰ偏光Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０に変換される。この場合も、
Ｐ１０＝Ｐ２０＝Ｐ３０＝５０ａ．ｕ．
である。

次に、ステップ１００２にて、補助光源部１２の偏光Ｐ０’を所定光束たとえば１５０ａ．ｕ．の光束で駆動する。この場合、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａの出射偏光Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’のＳ偏光成分Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’は、
Ｐ０’＝Ｓ１’＋Ｓ２’＋Ｓ３’＋Ｐ３’
の基で、任意に分割できる。たとえば、等分に分割したとすると、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを制御ユニット３によって制御してＳ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’は
Ｓ１’＝Ｓ２’＝Ｓ３’＝５０ａ．ｕ．
を満足させることができる。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｐ１０＋Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｐ２０＋Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｐ３０＋Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
となる。

次に、ステップ１００３にて、検知部１１ａ、１２ａの出力によって主光源部１１、補助光源部１２の発光状態が正常状態か異常状態かを判別する。この結果、主光源部１１、補助光源部１２が共に正常状態であれば、ステップ１０１０に直接進み、主光源部１１が正常状態かつ補助光源部１２が異常状態であれば、ステップ１００４、１００５を介してステップ１０１０に進み、主光源部１１が異常状態かつ補助光源部１２が正常状態であれば、ステップ１００６、１００７を介してステップ１０１０に進み、主光源部１１、補助光源部１２が共に異常状態であれば、ステップ１００８、１００９を介してステップ１０１０に進む。

ステップ１００４、１００５について説明する。ステップ１００４では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に、アラーム３２をオンにして補助光源部１２の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ１００５では、正常状態の主光源部１１の光束を増大させてたとえば３００ａ．ｕ．光束で駆動する。そして、可変偏光変換素子１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａを制御ユニット３によって制御してＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を
Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝１００ａ．ｕ．
とする。このＳ偏光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はさらに固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３によってＰ偏光Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０
Ｐ１０＝Ｐ２０＝Ｐ３０＝１００ａ．ｕ．
とする。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｐ１０＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｐ２０＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｐ３０＝１００ａ．ｕ．
となる。そして、ステップ１０１０に進む。

次に、ステップ１００６、１００７について説明する。ステップ１００６では、異常状態の主光源部１１をオフにすると共に、アラーム３１をオンにして主光源部１１の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ１００７では、正常状態の補助光源部１２の光束を増大させてたとえば３００ａ．ｕ．光束で駆動する。そして、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａを制御ユニット３によって制御してＳ偏光Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’を
Ｓ１’＝Ｓ２’＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
とする。この結果、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
Ｔ１＝Ｓ１’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ２＝Ｓ２’＝１００ａ．ｕ．
Ｔ３＝Ｓ３’＝１００ａ．ｕ．
となる。そして、ステップ１０１０に進む。

次に、ステップ１００８、１００９について説明する。ステップ１００８では、異常状態の主光源部１１をオフにすると共に、アラーム３１をオンにして主光源部１１の異常状態を運転者に知らせる。次いで、ステップ１００９では、異常状態の補助光源部１２をオフにすると共に、アラーム３２をオンにして補助光源部１２の異常状態を運転者に知らせる。そして、ステップ１０１０に進む。

このように、図１０に示す制御ユニット３の動作によれば、主光源部１１、補助光源部１２が共に正常状態であれば、２つの主光源部１１、補助光源部１２の合波出力により光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）とする。つまり、主光源部１１、補助光源部１２が共に正常状態であれば、補助光源部１２もオンとすることにより主光源部１１の出力を低下させることができるので、ＣＯＤ発生を抑制できる。また、一方の光源部１１又は１２が正常状態、他方の光源部１２又は１１が異常状態であれば、一方の光源部１１又は１２のみを駆動して光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）とする。これにより、いずれの場合も、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定出力（＝１００ａ．ｕ．光束）となるようにする。この場合、主光源部１１、補助光源部１２から光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３への光路差がなく、従って、光エネルギー密度分布差はほとんどないので、主光源部１１、補助光源部１２の切替による配光の崩れはない。また、光源部１１又は１２の異常状態はアラーム３１又は３２によって運転者に知らせる。尚、主光源部１１、補助光源部１２が共に異常状態であれば、主光源部１１、補助光源部１２は共にオフにされ、この異常状態はアラーム３１、３２の両方によって運転者に知らせる。尚、光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３の出射光Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は異なる値としてもよい。

また、図８に示す第３の実施の形態においては、主光源部１１から光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３への光路は、固定偏光変換素子１６−１、１６−２、１６−３が存在する分だけ、補助光源部１２から光路合波分波部１３−１、１３−２、１３−３への光路に比較して光エネルギー損失がある。従って、主光源部１１を補助光源部として作用させ、補助光源部１２を主光源部として作用させてもよい。

尚、図７の変更例は図８の車両用灯具装置にも適用できる。

図１１は本発明に係る車両用灯具装置の第４の実施の形態を示す図である。図１１においては、図４の１次元光源ユニット１’又は図８の１次元光源ユニット１”を複数個含んで構成された２次元光源ユニット１’’’を設けてある。たとえば、３行×３列の出射光を出射するようにするが、３行×３列に限定されない。

図１１においては、２次元光源ユニット１’’’内の１次元光源ユニット１’又は１”の数分だけの光源部１１、１２を必要とする。光源部１１、１２の数を減少させるために、図１２の光源部を用いることができる。図１２においては、光源部１１（１２）は複数の１次元光源ユニット１’（１”）に共通とし、各１次元光源ユニット１’（１”）内に光路分波部１７−１、１７−２、１７−３を設け、この終端に遮蔽部１７−４を設ける。

光路分波部１７−１、１７−２、１７−３も、可変偏光変換素子１７−１Ａ、１７−２Ａ、１７−３Ａ及び偏光ビームスプリッタ１７−１Ｂ、１７−２Ｂ、１７−３Ｂよりなる。すなわち、各可変偏光変換素子１７−１Ａ、１７−２Ａ、１７−３Ａの偏光Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０の偏光状態は制御ユニット３によって制御される。この結果、光源部１１（１２）のＰ偏光Ｐ０（Ｐ０’）は、光路分波部１７−１のＰ偏光Ｐ１０、光路分波部１７−２のＳ偏光Ｓ２０及び光路分波部１７−３のＳ偏光Ｓ３０の各光束に分配される。この場合、Ｐ偏光Ｐ１０、Ｓ偏光Ｓ２０、Ｓ３０、Ｐ偏光Ｐ３０の全光束は光源１１（１２）のＰ偏光Ｐ０（Ｐ０’）の光束となる。つまり、Ｐ０（Ｐ０’）＝Ｐ１０＋Ｓ２０＋Ｓ３０＋Ｐ３０となる。尚、光路分波部１７−１において、可変偏光変換素子１７−１ＡによりＰ偏光Ｐ１０が光路分波部１７−２に入射するとすれば、Ｐ０＝Ｓ１０＋Ｓ２０＋Ｓ３０となる。つまり、光路分波部１７−１の配置は９０°回転できる。また、光路分波部１７−２、１７−３のＳ偏光Ｓ２０、Ｓ３０は図４、図８のＰ偏光Ｐ０（Ｐ０’）に相当するが、この場合、可変偏光変換素子１３−１Ａ、１５−１Ａで変換されるので、Ｓ偏光、Ｐ偏光の相違は何ら問題ない。

図１３は本発明に係る車両用灯具装置の第５の実施の形態を示す図である。

図１３においては、図１の光源ユニット１、図４、図７、図８の１次元光源ユニット１’、 １”又は図１１の２次元光源ユニット１’’’と投影光学ユニット２との間に集光レンズ５及びディジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）６を挿入してある。ディジタルミラーデバイス６はＣＭＯＳスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）基板上にマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術で形成された多数のマイクロミラーによって構成される。各マイクロミラーの鏡面（反射面）はオン状態でねじれ軸回りに第１の傾斜角度（ニュートラル状態に対して＋θ）で傾斜し、オフ状態でねじれ軸回りに第２の傾斜角度（ニュートラル状態に対して−θ）で傾斜する。この場合、マイクロミラーのオン状態及びオフ状態はＳＲＡＭセルの各２値に応じて駆動され、θはたとえば１０°又は１２°である（参照：特許文献２の明細書段落００２３〜００３１、図３〜図６）。ディジタルミラーデバイス６は制御ユニット３によって制御される。

図１３においては、光源ユニット１（１’、１”、１’’’）の光軸上に集光レンズ５及びディジタルミラーデバイス６が配置され、集光レンズ５の焦点にディジタルミラーデバイス６が位置している。ディジタルミラーデバイス６上では、光源ユニット１（１’、１”、１’’’）及び集光レンズ５の光軸は投影光学ユニット２の光軸に対して所定角傾いており、光源ユニット１（１’、１”、１’’’）からの出射光は集光レンズ５によってディジタルミラーデバイス６の近傍位置で集光し、反射されて投影光学ユニット２に向う。

図１４は本発明に係る車両用灯具装置の第６の実施の形態を示す図である。

図１４においては、図１の光源ユニット１、図４、図７、図８の１次元光源ユニット１’、 １”又は図１１の２次元光源ユニット１’’’と投影光学ユニット２との間に液晶シャッタ７を挿入してある。液晶シャッタ７は制御ユニット３によって制御される。

図１４においては、光源ユニット１（１’、１”、１’’’）の光軸上に液晶シャッタ７及び投影光学ユニット２が配置され、投影光学ユニット２の焦点に液晶シャッタ７が位置している。光源ユニット１（１’、１”、１’’’）からの出射光は液晶シャッタ７の近傍位置で集光し、投影光学ユニット２に向う。

図１３、図１４においては、灯具装置が前照灯装置の場合、たとえば、ヘッドランプスイッチがオン、ロー/ハイビームスイッチのハイビームオン、赤外光カメラ、レーダによる先行車等を発見した場合には、制御ユニット３はアダプティブ・ドライビング・ビーム（ＡＤＢ）制御を行う。これにより、ハイビームモードにおいて、先行車、対向車、歩行者等の非照射対象があった場合、その非照射対象に対して眩惑を与えないように遮光又は減光する。また、ヘッドランプスイッチオン、ロー/ハイビームスイッチのロービームオン、車速センサが低速走行状態を示し、ステアリング角度センサの角度が所定値以上の場合には、制御ユニット３はアダプティブ・フロントライティング・システム（ＡＦＳ）制御を行って車両側方を高照射帯とする。これにより、低速走行時に車両側方の近方視認性を向上させて歩行者の巻き込み等を防止する。さらに、ヘッドランプスイッチオン、ロー/ハイビームスイッチのハイビームオン、車速センサが高速走行状態を示す場合には、遠方照射対象を高照度帯とする。これにより、高速走行時の遠方視認性が向上する。

尚、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲内でのいかなる変更にも適用できる。

本発明に係る車両用灯具装置は前照灯の外、尾灯等に利用できる。

１：光源ユニット
１’、１”：１次元光源ユニット
１’’’：２次元光源ユニット
２：投影光学ユニット
３：制御ユニット
３１、３２、：アラーム
４−１、４−２、４−３：導光部材
５：集光レンズ
６：ディジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）
７：液晶シャッタ
１１、１１−１、１１−２、１１−３：主光源部
１１ａ、１１−１ａ、１１−２ａ、１１−３ａ：検知部
１２：補助光源部
１２ａ：検知部
１３：光路合波部
１３−１、１３−２、１３−３：光路合波分波部
１３−４：遮蔽部
１３−１Ａ、１３−２Ａ、１３−３Ａ：可変偏光変換素子
１３−１Ｂ、１３−２Ｂ、１３−３Ｂ：偏光ビームスプリッタ
１４、１４−１、１４−２、１４−３：波長変換部材
１５−１、１５−２、１５−３：光路合波分波部
１５−１Ａ、１５−２Ａ、１５−３Ａ：可変偏光変換素子
１５−１Ｂ、１５−２Ｂ、１５−３Ｂ：偏光ビームスプリッタ
１６−１、１６−２、１６−３：固定偏光変換素子
１７−１、１７−２、１７−３：光路分波部
１７−１Ａ、１７−２Ａ、１７−３Ａ：可変偏光変換素子
１７−１Ｂ、１７−２Ｂ、１７−３Ｂ：偏光ビームスプリッタ

Claims (13)

1. Ｐ偏光を発光するための複数の第１の光源部と、
   前記各第１の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための複数の第１の検知部と、
   Ｐ偏光を発光するための第２の光源部と、
   前記第２の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第２の検知部と、
   前記第２の光源部の出射光路上に固定して直列に設けられ、前記各第１の光源部のＰ偏光を受光するための複数の光路合波分波部と
   を具備し、
   前記各光路合波分波部は、
   前記第２の光源部のＰ偏光又は前段の光路合波分波部の出射のＰ偏光の偏光方向を変化させるための可変偏光変換素子と、
   前記可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＰ偏光成分を透過させて後段の光路合波分波部又は遮蔽部へ出射し、対応する前記第１の光源部のＰ偏光と前記可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＳ偏光成分とを合波して出射光として出射するための偏光ビームスプリッタと
   を具備する光源ユニット。
2. 請求項１に記載の光源ユニットと、
   前記光源ユニットの出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、
   前記光源ユニットを制御するための制御ユニットと
   を具備し、
   前記制御ユニットは、
   前記第１、第２の検知部の判別結果に応じて前記各第１の光源部のすべてが正常状態のときには、前記各第１の光源部を駆動して前記各第１の光源部の出射出力を各所定値となるようにし、前記第１の光源部の少なくとも１つが異常状態かつ前記第２の光源部が正常状態のときには、前記異常状態の第１の光源部をオフにすると共に、前記第２の光源部を駆動させかつ前記可変偏光変換素子を動作させて前記異常状態の第１の光源部に対応する前記光路合波分波部の出射出力を前記各所定値となるようにした車両用灯具装置。
3. 請求項１に記載の光源ユニットと、
   前記光源ユニットの出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、
   前記光源ユニットを制御するための制御ユニットと
   を具備し、
   前記制御ユニットは、
   前記第１、第２の検知部の判別結果に応じて前記各第１の光源部及び前記第２の光源部のすべてが正常状態のときには、前記各第１の光源部及び前記第２の光源部を駆動しかつ前記可変偏光変換素子を動作させて前記各光路合波分波部の出射出力が各所定値となるようにし、前記第１の光源部の少なくとも１つが異常状態かつ前記第２の光源部が正常状態のときには、前記異常状態の第１の光源部をオフにすると共に、前記第２の光源部を駆動させかつ前記可変偏光変換素子を動作させて前記異常状態の第１の光源部に対応する前記光路合波分波部の出射出力を前記各所定値となるようにした車両用灯具装置。
4. 第１のＰ偏光を発光するための第１の光源部と、
   前記第１の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第１の検知部と、
   第２のＰ偏光を発光するための第２の光源部と、
   前記第２の光源部が正常状態か異常状態かを検知するための第２の検知部と、
   前記第１のＰ偏光の出射光路上に設けられ、前記第１のＰ偏光を受光するための複数の光路分波部と、
   前記各光路分波部のＳ偏光出力をＰ偏光に変換するための複数の固定偏光変換素子と、
   前記第２のＰ偏光の出射光路上に設けられ、前記第２のＰ偏光を受光しかつ前記固定偏光変換素子の前記Ｐ偏光を受光するための複数の光路合波分波部と
   を具備し、
   前記各光路分波部は、
   前記第１の光源部又は前段の光路分波部の出射偏光の偏光方向を変化させるための第１の可変偏光変換素子と、
   前記第１の可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＰ偏光成分を透過させて後段の光路分波部又は第１の遮蔽部へ出射し、前記第１の可変偏光変換素子の出射光を分波したＳ偏光成分を前記各固定偏光変換素子に出射するための第１の偏光ビームスプリッタと
   を具備し、
   前記各光路合波分波部は、
   前記第２の光源部又は前段の光路合波分波部の出射偏光の偏光方向を変化させるための第２の可変偏光変換素子と、
   前記第２の可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＰ偏光成分を透過させて後段の光路合波分波部又は第２の遮蔽部へ出射し、前記各固定偏光変換素子のＰ偏光と前記第２の可変偏光変換素子の出射偏光を分波したＳ偏光成分とを合波して出射光として出射するための第２の偏光ビームスプリッタと
   を具備する光源ユニット。
5. 請求項４に記載の光源ユニットと、
   前記光源ユニットの出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、
   前記光源ユニットを制御するための制御ユニットと
   を具備し、
   前記制御ユニットは、
   前記第１、第２の検知部の判別結果に応じて前記第１、第２の光源部が正常状態のときには、前記第１又は第２の光源部を駆動しかつ前記第１又は第２の可変偏光変換素子を動作させて前記各光路分波部又は前記各光路合波分波部の出射出力が各所定値となるようにし、前記第１、第２の光源部の一方の光源部が正常状態かつ前記第１、第２の光源部の他方の光源部が異常状態のときには、前記一方の光源部のみを駆動しかつ前記一方の光源部の可変偏光変換素子を動作させて前記各光路合波分波部の出射出力が前記各所定値となるようにした車両用灯具装置。
6. 請求項４に記載の光源ユニットと、
   前記光源ユニットの出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、
   前記光源ユニットを制御するための制御ユニットと
   を具備し、
   前記制御ユニットは、
   前記第１、第２の検知部の判別結果に応じて前記第１、第２の光源部が正常状態のときには、前記第１、第２の光源部を駆動しかつ前記第１、第２の可変偏光変換素子を動作させて前記各光路合波分波部の出射出力が各所定値となるようにし、前記第１、第２の光源部の一方の光源部が正常状態かつ前記第１、第２の光源部の他方の光源部が異常状態のときには、前記一方の光源部のみを駆動しかつ前記一方の光源部の可変偏光変換素子を動作させて前記各光路合波分波部の出射出力が前記各所定値となるようにした車両用灯具装置。
7. さらに、前記制御ユニットに接続され、前記第１、第２の光源部が異常状態のときにオンとされる第１、第２のアラームを具備する請求項２、３、５又は６に記載の車両用灯具装置。
8. 請求項１又は４に記載の光源ユニットを複数含んで構成された２次元光源ユニットと、
   前記２次元光源ユニットの出射光を受光して投影するための投影光学ユニットと、
   前記２次元光源ユニットを制御するための制御ユニットと
   を具備する車両用灯具装置。
9. さらに、
   前記光源ユニットと前記投影光学ユニットとの間に、
   前記光源ユニットの出射光を入射するための集光レンズと、
   前記集光レンズの出射光を前記投影光学ユニットへ出射するためのディジタルミラーデバイスと
   を具備し、前記ディジタルミラーデバイスは前記制御ユニットによって制御される請求項８に記載の車両用灯具装置。
10. さらに、
    前記光源ユニットと前記投影光学ユニットとの間に、
    前記光源ユニットの出射光を前記投影光学ユニットへ出射するための液晶シャッタを具備し、前記液晶シャッタは前記制御ユニットによって制御される請求項８に記載の車両用灯具装置。
11. 前記各可変偏光変換素子は、１／２波長以上の位相差を有する波長板、及び該波長板の光軸を回転させるアクチュエータを具備する請求項１又は４に記載の光源ユニット。
12. 前記各可変偏光変換素子は、直線偏光を磁場に応じて回転させるファラディ素子、及び該磁場を発生させるための電磁石を具備する請求項１又は４に記載の光源ユニット。
13. 前記各可変偏光変換素子は、液晶素子及び該液晶素子を駆動するための液晶駆動回路を具備する請求項１又は４に記載の光源ユニット。

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