所需的近光配光图案的图。
[0212] FOG灯是形成照射H线下方路面的光束的灯，如图31的（a)所示那样，其发散范围 比近光要广。因此，若与FOG灯兼用，则能使近光的配光成为如图31的（c)所示那样的减 低了周边视野部（图18所示的区域Z3)的光度的配光。即，能削减矩阵LED的与周边视野 部（区域Z3)对应的LED芯片的个数。
[0213] (控制流程图）
[0214] 图32是表示第2实施方式的前灯系统中的控制的一例的流程图。
[0215] 图32所示的处理在被头灯开关等选择了时、或基于各种传感器的信息而被识别 到预定状况（夜间行驶或隧道内行驶）时，被按预定的间隔反复执行。
[0216] 首先，配光控制E⑶1102和前方监视E⑶1104从照相机、各种传感器、开关等取得 必要的数据（SllO)。数据例如是车辆前方的图像、车速、车间距离、道路的形状、方向盘的舵 角、头灯开关所选择的配光图案等的数据。
[0217] 前方监视E⑶1104基于取得的数据进行数据处理I (SI 12)。通过数据处理1，车辆 前方的光亮物体的属性（信号灯、照明灯、轮廓标等）、车辆的属性（对向车、前行车）、车间 距离、光亮物体的亮度、道路形状（车线宽、直路、弯路）等的数据被算出。
[0218] 然后，配光控制E⑶1102基于数据处理1所算出的数据进行数据处理2(S114)，选 择适当的配光图案。被选择的控制配光图案例如是近光用配光图案、远光用配光图案、ADB 等。此外，根据所选择的配光图案，决定LED芯片的亮灭或通电的控制量。
[0219] 此外，当ADB被选择了时（SI 16的Yes)，由配光控制E⑶1102进行数据处理 3(S118)。在数据处理3中，例如ADB控制的照明区域或遮光区域、照明光量、照射方向被决 定。此外，也可以除这些信息外还基于数据处理1所算出的数据进行AFS控制。所谓AFS控 制，是根据弯路或行驶地域（市区、市郊、高速道路）、天气气候而控制配光的方式。若ADB 没有被选择（SI 16的No)，则步骤Sl 18被跳过。
[0220] 接下来，配光控制E⑶1102在数据处理4中将数据变换成驱动用（S120)，驱动配光 控制元件或促动器（ACT) (S122)，由此进行ADB控制或旋转控制。
[0221] [第3实施方式]
[0222] 近年来，作为车辆等的前照灯单元（前灯）的光源，使用了多个LED等半导体发光 元件的装置的开发正在推进。图33是示意性地表示第3实施方式的车辆用前照灯装置的 构成的立体图。图34是从侧方来看矩阵状地配置了多个半导体发光元件作为光源的车辆 用前照灯装置的要部的图。
[0223] 车辆用前照灯装置2010包括：相互隔着间隔地配置有多个作为半导体发光元件 的LED芯片2012的光源2014 ;使从光源2014射出的光作为光源像而向车辆前方投影的投 影透镜2016 ;被设于投影透镜的车辆前方侧、使光源像的倍率变化的倍率变化机构2022。
[0224] 光源2014具有LED电路基板2018和散热器2020。多个LED芯片2012被配置在 投影透镜2016的焦点F附近。在图34中，在包含投影透镜2016的焦点F的、与光轴L垂 直的平面内配置有多个LED芯片2012。在此，H表示投影透镜的主点，f表示焦点距离，fb 表示后焦点。
[0225] -般，投射型光学系统的配光是由投影透镜的焦点距离、光源像的尺寸和倍率决 定的。因此，在想要不变更透镜的焦点距离和光源尺寸等光学系统参数地放大基本配光的 情况下，该方法仅变更倍率。具体来说，使光源的位置前后移动来进行。但是，若使光源移 动来改变倍率，则光源的LED芯片像变得显眼，故正寻求其它方法。
[0226] 因此，本实施方式的车辆用前照灯装置2010为在光源2014与投影透镜2016的距 离一定的状态下使光源像的倍率改变，具备倍率变化机构2022。
[0227] 倍率变化机构2022具有被配置在投影透镜2016的前方、构成畸变透镜系统的凹 透镜2024和凸透镜2026,以及使凸透镜2026沿与光轴L平行的方向移动的促动器2028。 关于凹透镜2024和凸透镜2026,凸透镜2026被配置在投影透镜2016侧。凸透镜2026是 在上下方向Dl上厚度不变、在水平方向（车宽方向）D2上厚度变化的形状。另外，凹透镜 2024也是在上下方向Dl上厚度不变、在水平方向D2上厚度变化的形状。即，凹透镜2024 和凸透镜2026具有与圆筒面的一部分相同或近似的透镜面。
[0228] 在凸透镜2026的四角设有定位销2030,在1个定位销2030上形成有螺杆2030a。 促动器2028具有与螺杆2030a啮合的齿轮2028a。并且，通过使促动器2028动作，凸透镜 2026介由定位销2030而沿光轴方向移动。由此，凸透镜2026与凹透镜2024的间隔被调 整。
[0229] 此外，使收容光源2014、投影透镜2016、凸透镜2026、凹透镜2024、促动器2028等 部件的灯体（未图示）沿左右方向转到的促动器2032被设置在车辆用前照灯装置2010的 下部。促动器2032对固定有支承灯体整体的轴2034的平台2036进行旋转驱动。由此，能 使车辆用前照灯装置2010照射的光束整体转动。
[0230] 图35的（a)是表不第3实施方式的光学系统中的形成发散配光图案时的光路的 示意图；图35的（b)是表示第3实施方式的光学系统中的形成集光配光图案时的光路的示 意图。
[0231] 作为车辆用前照灯装置，寻求如下结构：在车速较慢时，形成用于照射更广范围的 发散配光图案，在车速较快时，形成用于照射到更远方的范围的集光配光图案。此外，在通 常的车辆用前照灯装置中，希望上下方向不发散、仅水平（左右）方向集光和发散。
[0232] 因此，本实施方式的车辆用前照灯装置2010利用倍率变化机构2022使凹透镜 2024与凸透镜2026的透镜间隔变化，来进行集光、发散配光图案的形成。此外，在凹透镜 2024和凸透镜2026的曲率半径R相同的情况下，在使其紧贴时，从凹透镜2024射出的光 线成为平行光线。此外，凹透镜2024和凸透镜2026的曲率半径R不相同时，若使从凸透镜 2026射出的光线的集光点与凹透镜2024的焦点位置一致，则成为集光状态，若从该位置起 使凹透镜2024与凸透镜2026的间隔扩大，则成为发散状态。
[0233] 例如如图35的（a)所示，利用促动器2028使凸透镜2026远离凹透镜2024,由此， 从投影透镜2016射出的光束的上下方向的倍率不变化、仅水平方向（车宽方向）D2被放 大。另一方面，如图35的（a)所示，利用促动器2028使凸透镜2026接近于凹透镜2024,由 此，从投影透镜2016射出的光束的上下方向的倍率不变化、仅水平方向（车宽方向）D2被 集光。另外，倍率变化机构2022也可以是光源像的上下方向的倍率比等倍大的构成。
[0234] 图36的（a)~图36的（c)是表示由第3实施方式的车辆用前照灯装置所能形成 的配光图案的图。图36的（a)所不的配光图案Pc表不集光配光图案。图36的（b)所不 的配光图案Pd表示发散配光图案。图36的（c)所示的配光图案Ps表示使集光配光图案 转动后的状态的配光图案。
[0235] 这样，车辆用前照灯装置2010能不改变投影透镜2016和光源2014的位置地改变 光源像的倍率，能形成集光和发散的配光图案。另外，关于倍率变化机构2022,优选被构成 使得光源像的向车宽方向的倍率变化比向上下方向的倍率变化大的光学系统。由此，能形 成以车宽方向的广范围为对象的集光、发散配光图案。另外，在本实施方式中，作为光学系 统，采用了畸变透镜（anamorphic lens)系统。由此，能以简易的构成形成集光和发散的配 光图案。当然，作为光学系统，并不限于畸变透镜系统，在不脱离本发明范围的情况下可以 采用各种光学系统。
[0236] 接下来针对光源的构成和位置，说明更优选的实施方式。
[0237] 图37是从正面看将多个LED芯片矩阵配置的状态的图。使由像这样矩阵配置的 多个LED芯片（以下称作"矩阵LED"）构成的光源朝向车辆前方、并在其前方配置了投影透 镜的光学系统，其包含焦点F的平面上的LED芯片的亮度分布被投射向前方。因此，若LED 芯片有多个，则在屏幕上会投影出该LED芯片群的亮度分布。但在使用了这样的矩阵LED 的头灯中，关于以下点有改善的余地。
[0238] (I)LED芯片间的暗部（对应于图37所示的间隙gl、g2)在屏幕上比较显眼。这 样的暗部会使驾驶者的视认性部分降低。例如若道路前方有屏风，则其上会出现矩形的模 样。另外，还有时路面上会出现条纹模样。
[0239] (2)难以形成近光配光图案所需的倾斜（45度）明暗截止线的Z配光。此外，无法 使明暗截止线附近模糊化。
[0240] 下面说明投影透镜的成像。图38的（a)是表示从焦点出来的光入射到投影透镜 时的光路的图；图38的（b)是表示从焦点后方出来的光入射到投影透镜时的光路的图；图 38的（c)是表示从焦点前方出来的光入射到投影透镜时的光路的图。
[0241] 如图38的（a)所示，若在焦点F上设置光源（物体），则其像会在无限远处成像。 实际的投影透镜的焦点距离为30~50mm程度，与该焦点距离相比，至成像屏幕的距离（IOm 或25m)可以说是无限远。因此，光源的亮度分布几乎被原样投影在屏幕上，LED芯片间的 暗部较为显眼。
[0242] 另外，如图38的（b)所示，若在焦点F的后侧设置光源，则光源的像成为倍率b/a 的实像，故LED芯片间的暗部依然显眼。
[0243] 另一方面，如图38的（c)所示，若在焦点F的前侧设置光源，则光源的像成为虚 像，不成像于屏幕上。当然，若使光源过于接近投影透镜，则不能发挥投影透镜的功能，难以 形成所希望的配光。
[0244] 本发明人基于这样的认识深入研究后想到，为使矩阵LED的亮度不均变得不显 目艮，优选通过在焦点前侧、且尽可能在焦点附近配置LED芯片，由此使光源的像成为虚像。 另外，还想到虚像的倍率尽可能大比较好。因此，以下求取虚像的倍率。
[0245] 如图38的（c)所示，若将物体（光源）与投影透镜的距离记为a、将焦点距离记为 f，则成像位置（成像距离b)由作为近轴光学系统的成像式的式（2)表示。
[0246] 1/f = l/a-1/b · · ·式（2)
[0247] 在此，在表2中表示了使距离a为以2、2以3、3以4、4以5、9以10、19以20时的虚像 的成像距离b和倍率b/a。
[0249] 〔表 2〕
[0250] 如图38的（c)所示，来自光源的射出光线就宛如从虚像位置射出那样前进。因此， 作为屏幕上的亮度分布，倍率越高、多个半导体发光元件（LED芯片）越重合，屏幕上的不均 越不显眼。
[0251] 接下来，说明前述的难以形成近光配光图案所需的倾斜明暗截止线的问题、和无 法使明暗截止线附近模糊化的问题。图39是表示使矩形的LED芯片的各边平行于水平方 向地配置的矩阵LED的排列的示意图。
[0252] 在图39所示的矩阵LED的情况下，即使使虚线包围的区域Rl的LED芯片点亮、使 这以外的LED芯片熄灭，也无法形成具有45度的倾斜明暗截止线的Z配光。若要以图39 所示那样的LED芯片的排列实现Z配光，则需要进一步增加 LED芯片的个数，模拟地形成倾 斜明暗截止线。但在这样的情况下，矩阵LED的尺寸会増大，故需要使投影透镜的焦点距离 变长，结果招致灯具尺寸的变大。因此，发明人深入研究这些问题后，想到了采用后述布局 的矩阵LED。
[0253] 因此，下面说明对前述的车辆用前照灯装置中的光源的位置和LED芯片的排列进 一步改良后的变形例的构成。
[0254] 图40是从侧方看第3实施方式的变形例的车辆用前照灯装置2010的要部的概略 结构图。在图40所示的光源2014中，多个LED芯片2012被配置得比投影透镜2016的焦 点F更靠前方。
[0255] 因此，在本实施方式的车辆用前照灯装置2010中，如前所述，光源像被作为虚像 投影向前方，故相邻的LED芯片2012间的暗部在所投影出的光源像中变得不显眼。另外， 多个LED芯片2012被配置成其发光面朝向车辆前方。由此，无需反光罩等反射部件。
[0256] 图41是表示从正面看图40所示的光源时的矩阵LED的排列的示意图。在图41 所示的矩阵LED中，以如下方式配置各LED芯片：发光面为矩形的LED芯片的各边相对于水 平方向（车宽方向）倾斜（相对于水平呈45度）。
[0257] 在这样的矩阵LED的情况下，若使虚线包围的区域R2的LED芯片点亮、使这以外 的LED芯片熄灭，则通过点亮了的LED芯片2012a~2012c，形成清晰的45度倾斜明暗截止 线。此外，点亮的LED芯片的区域R2的上边缘成为锯齿形状，故能使水平方向的明暗截止 线模糊化。
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