车辆用前照灯装置 |
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| 申请号 | CN201380052825.1 | 申请日 | 2013-10-10 | 公开(公告)号 | CN104703869B | 公开(公告)日 | 2017-10-24 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 诹访胜重; 大岛律也; 桑田宗晴; 道盛厚司; 小岛邦子; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的车辆用前照灯装置(100)具有第一灯光器(92)，该第一灯光器(92)具有 光源 (211)、光学系统(21)、 旋转机 构(50)和控制 电路 (60)。光学系统(21)包含第一楔形棱镜(30)和第二楔形棱镜(40)，使来自光源(211)的光入射到第一楔形棱镜(30)和第二楔形棱镜(40)并偏转而射出。旋转机构(50)使第一楔形棱镜(30)以旋 转轴 为中心旋转。控制电路(60)控制旋转机构(50)，使得第一楔形棱镜(30)根据车辆的侧倾 角 (d)而朝与侧倾方向相反的方向旋转。第一楔形棱镜(30)和第二楔形棱镜(40)被配置为垂直于 旋转轴 的面相对。第一楔形棱镜(30)被配置为楔角(a1)朝向路面的方向。此外，第一楔形棱镜(30)被配置为能够以旋转轴为中心转动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车辆用前照灯装置，其是用于车辆的前照灯装置，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 车辆用前照灯装置技术领域[0001] 本发明涉及向驾驶者提供适当的配光的车辆用前照灯装置。 背景技术[0002] 公开了如下两轮摩托车用大灯(headlamp)：其具有使配光区域朝着与车体的侧倾方向相反的方向旋转的单元，使得车辆在夜间行驶时即使转弯也能够确保较宽的视野(例如，参照专利文献1)。在本说明书中，“配光”是指从光源发出的光在空间的分布。 [0003] 此外，还公开有如下两轮摩托车用大灯：其具有多个灯光器，随着车体的侧倾角(bank angle)而使灯光器依次点亮，由此确保视野(参照例如专利文献2)。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开2001-347977号公报(第2-3页，第8图) [0007] 专利文献2：日本特开2009-120057号公报(第3页，第1图) 发明内容[0008] 发明要解决的问题 [0009] 在专利文献1所示的现有技术中，在车辆转弯时，使配光区域旋转，使得配光区域包含驾驶者的视线朝向的方向。但是，驾驶者的视线朝向的区域被远离配光区域的中央部的区域的光照射。或者，配光区域的光只照射驾驶者的视线朝向的方向的一部分。因此，专利文献1所示的大灯存在难以将驾驶者的视线朝向的区域照亮这样的问题。后述的车辆的“转弯”是指车辆等以曲线方式改变方向。 [0010] 在专利文献2所示的以往技术中，灯光器是固定的，因此，存在不能随着车体的侧倾角的变化而使照射区域连续地变化这样的问题。 [0011] 本发明的车辆用前照灯装置是为了解决上述那样问题而完成的，在车体转弯时，能够照亮驾驶者的视线朝向的区域。此外，本发明的车辆用前照灯装置能够随着车体的侧倾角的变化而使照射区域连续地变化。前照灯装置的含义与大灯和灯光器相同。其中，在使用多个灯来构成前照灯装置的情况下，将各灯称作“灯光器”。 [0012] 用于解决问题的手段 [0013] 本发明的车辆用前照灯装置具有第一灯光器，该第一灯光器具有：第一光源；光学系统，其包含第一楔形棱镜和第二楔形棱镜，来自所述第一光源的光入射到所述第一楔形棱镜和所述第二楔形棱镜并偏转而射出；旋转机构，其使所述第一楔形棱镜以旋转轴为中心旋转；以及控制电路，其控制所述旋转机构，使所述第一楔形棱镜根据车辆的侧倾角而朝与侧倾方向相反的方向旋转；所述第一楔形棱镜和所述第二楔形棱镜被配置为垂直于所述旋转轴的面相对，所述第一楔形棱镜被配置为楔角朝向路面的方向且被配置为能够以所述旋转轴为中心旋转。 [0014] 发明效果 [0016] 图1是概略地示出本发明的实施方式1的前照灯装置的结构的图。 [0017] 图2是关于车辆的侧倾角d的说明图。 [0018] 图3是本发明的实施方式1的前照灯装置的楔形棱镜的说明图。 [0019] 图4是本发明的实施方式1的前照灯装置的楔形棱镜的说明图。 [0020] 图5是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的高照度区域2003的移动的说明图。 [0021] 图6是关于本发明的实施方式1的前照灯装置引起的偏转的说明图。 [0022] 图7是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的楔形棱镜的结构的说明图。 [0023] 图8是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的楔形棱镜的结构的说明图。 [0024] 图9是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的楔形棱镜的结构的说明图。 [0025] 图10是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的光线的照射位置的说明图。 [0026] 图11是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的光线的照射位置的说明图。 [0027] 图12是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的光线的照射位置的说明图。 [0028] 图13是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的配光区域的说明图。 [0029] 图14是示出本发明的实施方式1的前照灯装置的楔形棱镜的结构的说明图。 [0030] 图15是概略地示出本发明的实施方式2的前照灯装置的结构的图。 [0031] 图16是本发明的实施方式2的前照灯装置的楔形棱镜的说明图。 [0032] 图17是示出本发明的实施方式2的前照灯装置的配光区域的说明图。 [0033] 图18是示出本发明的实施方式2的前照灯装置的楔形棱镜的结构的说明图。 [0034] 图19是示出本发明的实施方式2的前照灯装置的配光形状的说明图。 [0035] 图20是示出本发明的实施方式2的前照灯装置的配光区域的说明图。 [0036] 图21是示出本发明的实施方式2的前照灯装置的楔形棱镜的结构的说明图。 [0037] 图22是示出前照灯装置的配光区域的说明图。 [0038] 图23是示出前照灯装置的配光区域的说明图。 [0039] 图24是示出前照灯装置的配光区域的说明图。 具体实施方式[0040] 包含照度分布在内，对车辆用(例如两轮摩托车)的前照灯装置的配光区域进行说明。图22、图23和图24是示出前照灯装置的配光区域的说明图。图22、图23和图24是如下情况的图：驾驶者在相对于纸面处于近前侧且位于垂线V的位置的情况下，观察地平线2006。此外，在图22、图23和图24中，垂直于地面的直线2007与车辆进入拐弯之前车辆直行的方向一致。在图22、图23和图24中，设与直线2006对应的直线为H，设与直线2007对应的直线为V。 如图22所示，设前照灯装置照射的较大范围的区域为主配光区域2002。此外，设路面的左侧的端部和路面的右侧的端部为端部2001。端部2001例如可以表示路面上的路边带。地平线 2006为形成地面与天空的边界的线。图22所示的配光区域的中央部分2003是主配光区域 2002中照度比规定的照度高的部分。设该照度高的部分为高照度区域2003。其中，主配光区域2002和高照度区域2003示出越靠近各区域的中央部则照度越高这样的照度分布。 [0041] 在现有技术中，“由车辆的前照灯装置形成高照度区域2003”是通过在构成前照灯装置的透镜的透镜形状上想办法或利用多个灯光器等来实现的。本发明的实施方式基于如下的车辆用前照灯装置来进行说明：该车辆用前照灯装置利用多个灯光器来形成主配光区域2002和高照度区域2003。 [0042] 如图22所示，在车辆直行的情况下，驾驶者的视线朝向的区域为车辆的前方，因此，车辆的前方由高照度区域2003的光照射。在图22中，地平线2006与垂直于地面的直线2007的交点的下侧由高照度区域2003的光照射。 [0043] 另一方面，如图23所示，在车辆行进路径为左方向而拐弯的情况下，车辆朝左倾倒，因此，主配光区域2002以右侧抬升、左侧下降的方式倾斜。“倾倒”是指倾斜偏倒。此时，如图23所示，驾驶者的视线朝向的区域为拐弯的前方，即，转弯时驾驶者视线区域2005。在图23中，用虚线示出转弯时驾驶者视线区域2005。 [0044] 但是，在转弯行驶的情况下，转弯时驾驶者视线区域2005是配光不能到达的区域。因此，驾驶者的视线朝向的区域的可视性比直行行驶时下降。 [0045] 图24是示出如专利文献1那样使图23所示的主配光区域2002按顺时针方向旋转的情况下的照度分布的图。通过使主配光区域2002按顺时针方向旋转，由此成为如下配光：即使在左转弯行驶时，主配光区域2002也包含转弯时驾驶者视线区域2005。在该情况下，能够对转弯时驾驶者视线区域2005进行照明。但是，不能如车辆的直行时那样，通过高照度区域2003的光照射驾驶者的视线朝向的区域(转弯时驾驶者视线区域2005)。因此，与车辆的直行时相比，可视性下降。 [0046] 实施方式1. [0047] 图1是示出本发明的实施方式1中的车辆用前照灯装置100的图。在以下的图中，为了容易说明，使用xyz坐标。关于x轴，在沿车辆的前进方向观察时是左右方向。+x轴方向为沿车辆的前进方向观察时的左侧，-x轴方向为右侧。y轴为车辆的上下方向。因此，在车辆倾斜的情况下，y轴也倾斜。+y轴方向为上侧。-y轴方向为下侧。此处，“上侧”是天空的方向，“下侧”是地面的方向。z轴为车辆的前后方向。+z轴方向为前方向，-z轴方向为后方向。 [0048] 在图1中，车辆用前照灯装置100具有如下两个灯光器：负责图22所示的配光区域的主配光区域2002的照射的灯光器91(第二灯光器)；以及负责高照度区域2003的照射的灯光器92(第一灯光器)。在车辆用前照灯100中，灯光器91和灯光器92靠近地配置。灯光器92(第一灯光器)的照度高于灯光器91(第二灯光器)且照射范围比灯光器91(第二灯光器)的窄。此外，灯光器91(第二灯光器)的照度低于灯光器92(第一灯光器)且照射范围比灯光器92(第一灯光器)的照射范围广。 [0049] 灯光器91具有光源111和光学元件80。灯光器91可以具有遮光板70。遮光板70使从光源111射出的光形成期望的形状。遮光板70具有开口部用于不给对向车辆的驾驶者带来晕眩的配光。光学元件80使通过了遮光板70的光照射于期望的位置，并调整配光。 [0050] 作为光源111，可以使用面发光光源，以降低从光源111至光学元件80的光损耗。作为面发光源，例如有LED、电致发光元件或半导体激光等。作为光学元件80，存在用于将来自光源111的光照射于路面的投影镜头(projection lens)或反射器(reflector)等。其中，在图1中，将光学元件80表示为透镜。 [0051] 灯光器92(第一灯光器)具有光源211、光学系统21、旋转机构50和控制电路60。此外，灯光器92(第一灯光器)可以具有光学元件20。光学元件20对从光源211射出的光进行平行化。光学系统21使通过光学元件20而成为平行光的光向期望的位置偏转。“偏转”是指光的前进方向弯曲或变化。旋转机构50驱动光学系统21。旋转机构50通过驱动光学系统21，使从光源211射出的光的偏转方向发生变化。控制电路60控制旋转机构。 [0052] 作为光源211，可以使用面发光光源，以降低从光源211至光学元件20的光损耗。作为面发光源，例如为LED、电致发光元件或半导体激光等。在光学元件20中，有具有正的光焦度(positive power)的准直透镜或反射器等。其中，在图1中，将光学元件20表示为透镜。 [0053] 光学系统21具有楔形棱镜30和楔形棱镜40。此外，通过齿轮503，向光学系统21传递与驱动有关的动力。“楔形棱镜”是指顶角较小的棱镜。“顶角”是指棱镜的两个折射面所成的角。即，楔形棱镜具有倾斜的光学面，通常，一个面相对于另一面以非常小的角度倾斜。入射的光朝棱镜的厚度较大的方向折射。以下，将顶角称作楔角a来进行说明。楔形棱镜的两个折射面通常为平面，但以下所示的“楔形棱镜”也包含折射面为曲面的情况。此外，将楔形棱镜的1个折射面配置为与光轴垂直来使用。此外，楔形棱镜以光轴或与光轴平行的轴为旋转轴进行旋转来使用。在折射面为曲面的情况下，“垂直于光轴的面”是指旋转轴与折射面相交点处的接平面垂直于光轴。 [0054] 楔形棱镜30具有入射面301和出射面302。入射面301为相对于与光轴C垂直的面倾斜了楔角a1的面。出射面302为垂直于光轴C的面。楔形棱镜40具有入射面401和出射面402。从楔形棱镜30的出射面302射出的光入射到入射面401。入射面401为垂直于光轴C的面。出射面402为相对于与光轴C垂直的面倾斜了楔角a2的面。示出了楔角a1和楔角a2为相同角度的情况。但是，在这些楔角a1、a2不同的情况下，只要将楔角a1、a2的值分别代入后述的式中进行计算即可。光轴C为光源211的发光面的中心处的法线。 [0055] 楔形棱镜30的楔角a1的大小与楔形棱镜40的楔角a2的大小相等。楔形棱镜30的入射面301与楔形棱镜40的出射面402平行。楔形棱镜30的楔角a1被配置为朝向-y轴方向。-y轴方向为路面的方向，因此，楔角a1被配置为朝向路面。也就是说，在从-x轴方向观察时，入射面301为从垂直于光轴C的面按顺时针方向旋转了楔角a1后的面。楔形棱镜40的楔角a2被配置为朝向+y轴方向。也就是说，在从-x轴方向观察时，出射面402为从垂直于光轴C的面按顺时针方向旋转了楔角a2后的面。“楔角朝向路面”是指，两个折射面(入射面和出射面)相交的位置相对于光轴C位于与路面相反一侧。 [0056] 此外，楔形棱镜30被设置为能够以光轴C为中心旋转。此外。楔形棱镜30设置有齿轮503，该齿轮503用于传递来自旋转机构50的旋转运动。齿轮503被传递来自旋转机构50的驱动力。此外，关于利用旋转机构50使楔形棱镜30旋转的方法，只要将旋转机构50的驱动力传递到楔形棱镜30即可。因此，不限于齿轮503，例如也可以使用带(belt)等。 [0057] 图2是示出车辆转弯行驶时的侧倾角(bank angle)d的说明图。如图2所示，“侧倾角d”是指车体相对于垂直于地面的直线2007(y轴)倾斜的角度d。车辆转弯行驶的拐弯曲率越大，则车体的侧倾角d越大。 [0058] 图1所示的旋转机构50具有驱动源501、旋转轴51和齿轮502。驱动源501例如为步进电机等。旋转轴51是将驱动源501的旋转传递到齿轮502的轴。齿轮502接受旋转轴51的旋转运动而旋转，并驱动齿轮503。齿轮502与齿轮503啮合。 [0059] 旋转机构50具有如下功能：根据图2所示的车体的侧倾角d，使楔形棱镜30绕光轴C朝与车辆侧倾的方向相反的方向旋转。“侧倾(Bank)”是指在车体拐过拐角等时进行倾斜的情况。“侧倾的方向”是车体朝右侧(-x轴方向)或左侧(+x轴方向)倾斜的方向。以下，也称作“侧倾方向”。此外，旋转机构50只要能够使楔形棱镜30绕与光轴C平行的轴旋转即可，不限于上述结构。 [0060] 控制电路60接收来自检测车体的侧倾角d的车体倾斜检测部65的检测信号。车体倾斜检测部65例如为陀螺仪等传感器。控制电路60基于该检测信号，对楔形棱镜30的旋转角f进行运算而控制驱动源501。旋转角f是为了利用灯光器92来照射转弯时驾驶者视线区域2005(参照图22)所需的楔形棱镜30的旋转角。 [0061] 此处，对如下情况进行说明：为了求出侧倾角d中的楔形棱镜30所需的旋转角f，怎样利用一对楔形棱镜使平行于光轴C的光线进行偏转。 [0062] 图3是车辆用前照灯装置100的楔形棱镜的说明图。图3示出了具有楔角a的楔形棱镜1引起的光线的偏转的情况。平行于光轴C的平行光线入射到垂直于光轴C的楔形棱镜1的入射面11。出射面12相对于入射面11倾斜楔角a。入射的光线不在入射面11折射，而在楔形棱镜1的内部前进。入射的光线在从出射面12射出时，朝与入射面11和出射面12相交的位置E相反的方向折射而前进。 [0063] 已知的是，在平行于光轴C的平行光线入射到垂直于光轴C的楔形棱镜1的入射面11的情况下，该偏转角rw1可使用楔形棱镜1的折射率nw而以下所示的式(1)近似地求出。该式(1)为楔角a较小的情况下的近似式。“偏转角”是指光相对于入射的光发生弯曲的角度。 [0064] [数学式1] [0065] rw1＝(nw-1)a …(1) [0066] 图4是车辆用前照灯装置100的楔形棱镜2、3的说明图。图4示出了由一对楔形棱镜2、3引起的光线的偏转。一对楔形棱镜2、3以垂直于光轴C的面彼此相对的方式配置。图4示出了xyz坐标。z轴表示车辆的前进方向。车辆前进的方向为+z方向。x轴表示相对于车辆的左右方向。在沿车辆前进的方向观察，左侧为+x轴方向。y轴表示车辆的上下方向。相对于车辆，上侧(天空的方向)为+y轴方向。如后述那样，在车辆转弯时倾斜的情况下，x轴和y轴以z轴为中心朝车辆倾斜的方向旋转。 [0067] 楔形棱镜2的入射面21相对于光轴C倾斜。楔形棱镜2的出射面22垂直于光轴C。楔形棱镜3的入射面31垂直于光轴C。楔形棱镜3的出射面32相对于光轴C倾斜。楔形棱镜2的出射面22与楔形棱镜3的入射面31相对地配置。 [0068] 平行于光轴C的光线从入射面21入射到楔形棱镜2，从出射面22射出。从出射面22射出的光线从入射面31入射到楔形棱镜3，从出射面32射出。图4示出了光轴C上的光线入射到入射面21的情况下，从出射面32射出的光线的偏转。如图4所示，使楔形棱镜2和楔形棱镜3以光轴C为中心彼此独立地旋转，由此，最大偏转角rw23表示为下式(2)。在图4中，以粗箭头示出楔形棱镜2和楔形棱镜3的旋转方向。 [0069] [数学式2] [0070] rw23＝2(n-1)a …(2) [0071] 最大偏转角rw23为根据式(1)求出的偏转角rw1的2倍。因此，如图4所示，楔形棱镜2和楔形棱镜3能够使光线朝圆锥角CA＝2×r23的圆锥内的任意位置偏转。 [0072] 图5是示出车辆用前照灯装置100照射的高照度区域2003的中心部的移动的说明图。此外，图5是从行驶的车辆朝前进方向观察的图。图5示出了车辆向左侧转弯的例子。位置Q1是地平线2006与通过车体且与地平线2006垂直的直线2007的交点。即，位置Q1为在车辆直行时，驾驶者的视线朝向的位置。位置Q2为在车辆以侧倾角d左转弯行驶时，驾驶者的视线朝向的位置。在图5中，以空心圆圈示出位置Q1和位置Q2。 [0073] 在图5中，用xy坐标表示从以侧倾角d倾斜的车辆观察到的坐标系。x轴通过位置Q1，相对于水平直线2006以侧倾角d倾斜。在图5中，x轴相对于水平的直线2006按逆时针方向倾斜。y轴通过位置Q1且相对于垂直的直线2007倾斜侧倾角d。在图5中，y轴相对于垂直的直线2007按逆时针方向倾斜。在图5中，设与直线2006对应的直线为H，设与直线2007对应的直线为V。以后的图中的H和V也相同。 [0074] 此时，在车辆直行时，驾驶者的视线朝向的位置Q1被高照度区域2003的光照射。如图22所示，在车辆直行时，高照度区域2003位于图5所示的位置Q1。同样，在车辆转弯时，驾驶者的视线朝向的位置Q2被高照度区域2003的光照射。即，高照度区域2003从位置Q1移动到位置Q2。此时，需要使高照度区域2003相对于从车辆观察的xy坐标中的x轴在角度d的方向移动。在图5中，其为相对于x轴按顺时针方向旋转角度d后的方向。在车辆向右侧转弯的情况下，也同样地进行考虑。即，高照度区域2003在车辆的xy坐标的第一象限和第二象限中移动。因此，高照度区域2003照射的范围为图4所示的偏转区域的上一半的区域。偏转区域由以立体角2×rw23表示的圆锥内的底面表示。此处，“上”是指图4所示的y轴方向。 [0075] 图6是关于车辆前照灯装置100中包含的光学系统21引起的偏转的说明图。图6是从车辆的前方朝车辆侧观察的图。即，是从+z轴方向朝-z轴方向观察的图。在使用了图6的说明中，在从-z轴方向朝+z轴方向观察的情况下，图1所示的光学系统21的楔形棱镜30按顺时针方向旋转了旋转角f。在图6中，楔形棱镜30按逆时针方向旋转了旋转角f。另一方面，如图4所示，楔形棱镜40以楔角a朝向+y轴方向(与地面相反方向)的方式被固定。即，出射面402相对于入射面401，以在+y轴方向上扩展的方式倾斜。 [0076] 矢量D30为楔形棱镜30的偏转矢量。矢量D30为使楔形棱镜30以旋转角f旋转时的偏转矢量。矢量D30朝向以x轴与y轴的交点为中心而从-y轴方向按逆时针方向旋转了旋转角f后的方向。矢量D40为楔形棱镜40的偏转矢量。矢量D40为楔形棱镜40引起的+y轴方向的偏转矢量。 [0077] 图6示出了通过构成实施方式1的光学系统21的楔形棱镜30、40而使得入射到光学系统21的光发生偏转的情况。此时，入射到楔形棱镜30的光线朝偏转矢量D30与偏转矢量D40的合成偏转矢量D50的方向偏转。即，通过固定楔形棱镜40的方向，能够容易地改变入射到棱镜部(楔形棱镜30、40)的光的偏转方向。 [0078] 因此，在本实施方式1所示的车辆用前照灯装置100中，以使光线朝+y轴方向偏转的方式固定楔形棱镜40。进而，车辆用前照灯装置100根据车辆的侧倾角d，使楔形棱镜30以光轴C为中心旋转。由此，车辆用前照灯装置100能够使高照度区域2003移动到任意位置。即，利用这些，本实施方式1所示的车辆用前照灯装置100能够根据车辆的任意侧倾角d而使高照度区域2003移动到任意位置。 [0079] 但是，由于歪斜光线(skew ray)入射到楔形棱镜40，因此，不容易求出使楔形棱镜30旋转时的高照度区域2003的照射位置。“歪斜光线”是指不处于包含光轴和物点这两者的平面内的光线。此处，以图4为例来说明。在图4中，物点m被配置在楔形棱镜2的-z轴方向的光轴C上以外的位置。主光线CR为通过入射面21与光轴C的交点以及物点m的光线。因此，包含上述的光轴C和物点m这两者的平面为包含主光线CR和光轴C的平面(以斜线图示出)。歪斜光线SR是不包含在该平面内的光线。还存在使用式(1)而简略地求出的方法，但在式(1)中，假定了楔角a较小的情况。对于必须根据侧倾角d而准确地对期望的位置进行照明的灯光器92而言，不是合适的方法。 [0080] 因此，考虑了如下方法：使用将斯内尔法则扩展到3维的光线折射式，使车辆转弯时的高照度区域2003的照射位置准确地移动到转弯时驾驶者视线区域2005。 [0081] 图7是示出车辆用前照灯装置100的楔形棱镜30和楔形棱镜40的结构的说明图。图7是从-x轴方向观察时图。图7示出了在直线道路上行驶时的灯光器92的楔形棱镜30、40的配置。在图7中，楔形棱镜30的入射面301与出射面302相交的位置E1相对于光轴C位于+y轴方向。此外，楔形棱镜40的入射面401与出射面402相交的位置E2相对于光轴C位于-y轴方向。出射面302和入射面401为垂直于光轴C的平面。此外，楔形棱镜30、40被配置为出射面 302和入射面401相对。光线从入射面301入射到楔形棱镜30，从出射面302射出。从出射面 302射出的光线从入射面401入射到楔形棱镜40，从出射面402射出。 [0082] 设图7所示的状态为基准状态。此时，楔形棱镜30的出射面302与楔形棱镜40的入射面401之间的空隙对光线的偏转没有影响，可以忽略。“空隙”是指间隙。因此，图7的1对楔形棱镜30、40可以视作图8所示的“一体”的棱镜34。“一体”为1个整体。即，两个楔形棱镜30、40可以由1个棱镜34表示。在楔形棱镜30在z轴的周向上旋转的情况下，可以是仅使图8的棱镜34的入射面301在z轴的周向上旋转的形状。 [0083] 图8是示出车辆用前照灯装置100的楔形棱镜30、40的结构的说明图。棱镜34是将楔形棱镜30、40设为一体的棱镜。棱镜34具有入射面301和出射面402。入射面301和出射面402相对于与光轴C垂直的面倾斜楔角a。在从-x轴方向观察时，入射面301和出射面402是相对于与光轴C垂直的面按顺时针方向旋转了楔角a后的面。因此，入射面301是平行于出射面 402的面。 [0084] 在从光源211射出而被光学元件20平行化的光入射到图8的棱镜34的情况下，应用光线折射式。进而，按以下方式，求出距棱镜34的出射面402为任意距离的高照度区域2003的中心位置。 [0085] 图9是示出车辆用前照灯装置100的楔形棱镜30、40的结构的说明图。在图9中，对使用图8所示的棱镜34来求出高照度区域2003的中心位置的方法进行说明。 [0086] 如图9所示，按以下方式决定标号。设入射到棱镜34的入射面301的入射光线的单位方向矢量(方向余弦)为矢量s1，设入射面301的法线矢量为矢量N1，设入射面301的透过光线的单位方向矢量为矢量s1h。此外，设入射到出射面402的光线的单位方向矢量为矢量s2，设出射面402的法线矢量为矢量N2，设出射面402的射出光线(透过光线)的单位方向矢量为矢量s2h。此外，如果设空气的折射率为1且棱镜34的介质的折射率为n，则根据光线折射式，下式(3)和式(4)的关系成立。 [0087] [数学式3] [0088] nN1×s1＝N1×s1h …(3) [0089] [数学式4] [0090] N2×s2h＝nN2×s2 …(4) [0091] 在使用矢量的公式对式(3)和式(4)进行变形时，表示为以下的式(3a)和式(4a)。 [0092] [数学式5] [0093] n{(N1·s1h)N1-s1h}＝{(N1·s1)N1-s1} …(3a) [0094] [数学式6] [0095] {(N2·s2h)N2-s2h}＝n{(N2·s2)N2-s2} …(4a) [0096] 此外，在将内积g1和内积g1h定义为下式这样时，式(3a)表示为式(3b)。 [0097] [数学式7] [0098] g1＝N1·s1 [0099] [数学式8] [0100] g1h＝N1·s1h＝1/n×(n2-1+g12)1/2 [0101] [数学式9] [0102] s1h＝g1hN1-1/n×(g1N1-s1) …(3b) [0103] 此外，在将内积g2和内积g2h定义为下式这样，且以s2＝s1h而对式(4a)进行变形时，式(4a)表示为以下的式(4b)。 [0104] [数学式10] [0105] g2＝N2·s1h [0106] [数学式11] [0107] g2h＝N2·s2h＝(1-n2+n2g22)1/2 [0108] [数学式12] [0109] s2h＝g2hN2-n(g2N2-s1h) …(4b) [0110] 因此，关于出射面402的射出光线的单位方向矢量s2h，使用式(3b)和式(4b)而表示为以下所示的式(5)。关于单位方向矢量s2h，可使用式(5)而唯一求出。 [0111] [数学式13] [0112] s2h＝(g2h-ng2)N2+(ng1h-g1)N1+s1 …(5) [0113] 此外，在本发明中，使楔形棱镜30旋转，因此，式(5)的法线矢量N1根据该旋转角f而变化。在设楔形棱镜30的旋转角为角度f、楔角为角度a以及在直线道路上行驶时的入射面301的法线矢量为矢量N10时，使用旋转行列Rf，按以下的式(6)求出法线矢量N1。 [0114] [数学式14] [0115] [0116] 考虑从光源211射出且与光轴C平行的主光线入射的情况，因此，式(5)的单位方向矢量s1表示为下式(7)。“主光线”是指从光轴外的点相对于透镜倾斜地入射且通过光学系统的光圈的中心的光线，是即使将光圈设为最小也存在的光线。此处表示从光轴外的点相对于透镜倾斜地入射且通过入射面301和光轴C相交的位置的光线。 [0117] [数学式15] [0118] [0119] 此外，出射面402的法线矢量N2由下式(8)表示。 [0120] [数学式16] [0121] [0122] 图10是示出车辆用前照灯装置100的光线的照射位置的说明图。图10示出了棱镜34的出射面402与屏幕面35的几何关系。以出射面402上的光线的射出点O2为原点，新设定坐标系x2y2z2。x2轴平行于x轴。此外，+x2轴方向与+x轴方向相同。y2轴平行于y轴。此外，+y2轴方向与+y轴方向相同。z2轴平行于z轴。此外，+z2轴方向与+z轴方向相同。 [0123] 求出光线在+z2轴方向上位于距原点O2的距离Z的位置处的屏幕面35上的照射位置P(X、Y、Z)。屏幕面35为垂直于光轴C的面。此外，设从原点O2到照射位置P(X、Y、Z)的距离为距离R。连接原点O2与照射位置P的直线平行于单位方向矢量s2h。此处，屏幕面35是用于说明照射位置的假想面。此外，单位方向矢量s2h的各个成分定义为以下的式(9)。 [0124] [数学式17] [0125] [0126] 此外，距离R表示为式(10)。 [0127] [数学式18] [0128] R＝(X2+Y2+Z2)1/2 …(10) [0129] 此外，单位方向矢量s2h的成分表示为式(11)。 [0130] [数学式19] [0131] [0132] 设距离Z为已知，求出从原点O2射出的光线在屏幕面35上的照射位置P的坐标后，表示为下式(12)。 [0133] [数学式20] [0134] [0135] 在改变楔形棱镜30的旋转角f时，楔形棱镜40的出射面402的射出点O2的位置也发生变化。射出点O2与上述的原点O2相同。但是，在本发明中，由于照射得足够远，因而该差异可以忽略。因此，通过计算式(12)，能够准确地求出到达任意距离的屏幕面35的光线的照射位置。 [0136] 图11是示出车辆用前照灯装置100的光线的照射位置的说明图。图11示出了在改变楔形棱镜30的旋转角f时，描绘屏幕面35上的照射位置Pf(X、Y)的坐标而得到的一例。图11的x轴为照射位置Pf(X、Y)的x坐标的值。图11的y轴为照射位置Pf(X、Y)的y坐标的值。标号P的下标表示楔形棱镜30的旋转角f。此外，原点O3为不使楔形棱镜30旋转时，从光源111的中心射出的主光线到达屏幕面35的位置。 [0137] 考虑图11的照射位置Pf。在设图11所示的直线L相对于x轴所成的角度为角度k时，角度k由下式(13)给出。直线L为在屏幕面35上连接原点O3与照射位置Pf而得到的直线。此外，以下，将角度k称作照射位置Pf的倾斜角度(tilt angle)。 [0138] [数学式21] [0139] k＝tan-1(Y/X) …(13) [0140] 此外，在x-y平面中，原点O3与照射位置Pf的距离Lf由下式(14)给出。 [0141] [数学式22] [0142] Lf＝(X2+Y2)1/2 …(14) [0143] 其中，距离Lf由式(15)表示。 [0144] [数学式23] [0145] [0146] 照射位置Pf描绘的轨迹取决于楔形棱镜30与楔形棱镜40的楔角a以及折射率n。如图11所示，照射位置Pf为使楔形棱镜30以旋转角f旋转时光线在屏幕面35上的照射位置。因此，通过优化该楔角a和折射率n，能够将移动量Lf(图11所示的距离Lf)设计为期望的移动量。此处，移动量Lf为任意侧倾角d下的高照度区域2003的水平方向的移动量。其原因是，在车体倾斜了侧倾角d的情况下，xy坐标也倾斜角度d，因此，直线L为在水平方向上延伸的直线。 [0147] 此处，考虑车辆以侧倾角d转弯行驶的情况。使楔形棱镜30旋转，使得根据式(13)求出的照射位置Pf的倾斜角度k与侧倾角d为相反方向且该角度k的大小与侧倾角d相同。在该情况下，从灯光器92射出的光在车辆的xyz坐标系的第一象限和第二象限的范围内移动。因此，车辆用前照灯装置100能够有效利用光。 [0148] 此外，如图12所示，在直线道路上行驶时，从灯光器92射出的主光线到达原点O3。与此相对，在转弯行驶时，使楔形棱镜30朝与车辆的侧倾方向相反的方向旋转。由此，从灯光器92射出的主光线朝拐弯的内侧的水平方向移动距离Lf。即，从灯光器92射出的主光线从照射位置P0移动到照射位置Pf。在道路为左转的拐弯的情况下，“拐弯的内侧”为左侧，在道路为右转的拐弯的情况下，“拐弯的内侧”为右侧。 [0149] 图13(a)是示出本发明中的在直线道路上行驶时的主配光区域2002的配光和高照度区域2003的配光的图。图13(b)是示出本发明中的进行左转弯时的主配光区域2002的配光和高照度区域2003的配光的图。在直线道路上行驶时，高照度区域2003对地平线2006与垂直于地面的线2007的交点的正下方进行照明。此处，“正下方”是指-y轴方向。此外，此处所示的y轴是直行的车辆的坐标，因此，不是以侧倾角d倾斜的坐标。即，在地面水平的情况下，y轴方向为铅直方向。此外，垂直于地面的线2007在左右方向上位于车辆的位置。另一方面，在转弯行驶时，高照度区域2003移动到转弯时驾驶者视线区域2005的附近。即，高照度区域2003从车辆直行时的位置与地平线2006平行地向左侧移动。 [0150] 实施方式1的车辆用前照灯装置100仅根据侧倾角d来使楔形棱镜30旋转，即可使高照度区域2003移动到期望的位置。因此，能够减小对旋转机构50的负载，且能够实现紧凑的车辆用前照灯装置100。 [0151] 此外，车辆用前照灯装置100可以使用灯光器91和灯光器92。灯光器91照射主配光区域2002，该主配光区域2002对车辆的前方进行照射。灯光器92具有根据侧倾角d而使高照度区域2003移动的单元。由此，在车辆直行时，车辆用前照灯装置100能够以高照度区域2003照射前进方向。此外，在车辆转弯时，车辆用前照灯装置100根据侧倾角d，以由高照度区域2003连续地追随移动的驾驶者视线区域2005的方式进行照射。由此，提高了驾驶者行驶时的可视性。 [0152] 此外，在实施方式1中，根据侧倾角d而使楔形棱镜30旋转，使得|d|＝|k|。|d|为侧倾角d的绝对值。|k|为照射位置Pf的倾斜角度的绝对值。但是，不限于此，也可以适当变化，考虑配光形状及车速等，以使得|d|≤|k|的方式进行旋转等。例如，在车速较快的情况下，将楔形棱镜的旋转角k控制为大于车辆的侧倾角d。由此，能够照射更远方。 [0153] 与车辆转弯时高照度区域2003的移动相关的楔形棱镜30的旋转量f的旋转方向是与检测出的车辆的侧倾方向相反的方向。此外，关于楔形棱镜30的旋转量f，只要控制为使根据式(13)得到的照射位置Pf的倾斜角度k的大小与侧倾角d一致即可。但是，观察图11可知，楔形棱镜30的旋转量f与照射位置Pf的倾斜角度k为非线性关系。此外，楔形棱镜30的旋转量f与距离Lf也为非线性关系。因此，旋转机构50的控制也为非线性控制。 [0154] 因此，设定每单位侧倾角的旋转量fu，控制旋转机构50。预先指定最大侧倾角dmax(例如dmax＝30度)。将最大侧倾角dmax时的楔形棱镜30的旋转量设为所需旋转量fmax。每单位侧倾角的旋转量fu由下式(16)表示。使用使每单位侧倾角的旋转量fu乘以车辆倾斜的侧倾角d而得到的值来控制旋转机构50，即可进行线形控制，能够简化控制。 [0155] [数学式24] [0156] fu＝fmax/dmax …(16) [0157] 此外，在根据每单位侧倾角的旋转量fu来控制楔形棱镜30的旋转量f的情况下，在侧倾角d较小时，该配光的移动量也较小。 [0158] 即，通过使用该方法，在侧倾角d较小时，高照度区域2003的配光不会大幅变动。因此，不会给驾驶者带来不适感，能够提供对驾驶者而言不适感小的、期望的配光。 [0159] 此外，在本实施方式1的车辆用前照灯装置100中，在直线道路上行驶时的基准状态下，如图7所示那样配置楔形棱镜30、40。但是，也可以将使楔形棱镜30和楔形棱镜40均绕z轴180度旋转后的图14的状态作为基准状态。 [0160] 图14是示出车辆用前照灯装置100的楔形棱镜30、40的结构的说明图。不过，在该情况下，旋转机构50不驱动楔形棱镜30而需要驱动楔形棱镜40。在该情况下的使楔形棱镜40旋转的控制方法与使楔形棱镜30旋转的控制方法相同。 [0161] 本发明的实施方式1的车辆用前照灯装置100具有第一灯光器92，该第一灯光器92具有光源211、光学系统21、旋转机构50和控制电路60。光学系统21包含第一楔形棱镜30和第二楔形棱镜40，使来自光源211的光入射到第一楔形棱镜30和第二楔形棱镜40并偏转地射出。旋转机构50使第一楔形棱镜30以旋转轴为中心旋转。控制电路60控制旋转机构50，使得第一楔形棱镜30根据车辆的侧倾角d而朝与侧倾方向相反的方向旋转。第一楔形棱镜30和第二楔形棱镜40以垂直于旋转轴的面相对的方式配置。第一楔形棱镜30被配置为使楔角a1朝向路面的方向。此外，第一楔形棱镜30被配置为能够以旋转轴为中心转动。通过以上的结构，在车辆转弯时，车辆用前照灯装置100能够将驾驶者的视线朝向的方向照亮。此外，车辆用前照灯装置100能够随着车体的侧倾角的变化而使照射区域连续地变化。光从第一楔形棱镜30的入射面301射入，从出射面302射出。从出射面302射出的光从第二楔形棱镜40的入射面401射入，从出射面402射出。此外，在实施方式1中，作为一例，设旋转轴与光轴C平行而进行了说明。 [0162] 此外，根据本发明的实施方式1的车辆用前照灯装置100还可以具有光学元件20，该光学元件20使从光源211射出的光成为平行光。从光学元件20射出的平行光入射到光学系统21。由此，车辆用前照灯装置100能够实现准确的配光。 [0163] 此外，根据本发明的实施方式1的车辆用前照灯装置100，控制电路60控制第一楔形棱镜的旋转角f，使得|d|≤|k|。因此，车辆用前照灯装置100能够减小对旋转机构50的负载，并能够实现紧凑的结构。角度d为车辆的侧倾角d。此外，在车辆的前方与车辆相隔预定的距离Z且与车辆的前进方向垂直的平面上，设从光源211的中心射出的主光线到达的位置为原点O3，设通过原点O3且与地平线2006平行的直线为x轴，设通过原点O3且与x轴垂直的直线为y轴。设利用由光学系统21偏转的光来进行照明的照射位置的坐标为坐标(X、Y)。设连接坐标(X、Y)和原点O3的直线与x轴所成的角为角k。 [0164] 此外，根据本发明的实施方式1的车辆用前照灯装置100，控制电路60除了能够进行上述的控制方法以外，还能够进行如下所示的控制。控制电路60求出与车辆的最大侧倾角dmax之间的关系为|k|＝|dmax|时的第一楔形棱镜的旋转量fmax。此外，控制电路60求出旋转量fmax除以最大侧倾角dmax而得到的值(fu＝fmax/dmax)，将该值作为第一楔形棱镜的每单位侧倾角的旋转量fu。控制电路60朝与车辆的侧倾方向相反的方向，根据使每单位侧倾角的旋转量fu乘以车辆倾斜的侧倾角d而得到的值来控制第一楔形棱镜30。因此，控制电路60能够进行线性控制，能够简化控制。 [0165] 此外，本发明的实施方式1的车辆用前照灯装置100还可以具有第二灯光器91。第二灯光器91具有光学元件80，该光学元件80对光源111和光源111的光的配光进行调整。而且，车辆用前照灯装置100能够将从第一灯光器92射出的光的配光与第二灯光器91射出的光的配光合成而照射车辆的前方。因此，驾驶者行驶时的可视性提高。 [0166] 第一灯光器92以比第二灯光器91高的照度来照射配光区域。第一灯光器92对驾驶者的视线朝向的方向进行照明。此外，第二灯光器91对车辆前方的宽大范围进行照明。车辆用前照灯装置100以高照度对驾驶者的视线朝向的方向进行照明，因此，驾驶者行驶时的可视性进一步提高。 [0167] 此外，在本实施方式1中，第一楔形棱镜30和第二楔形棱镜40以垂直于光轴C的面相对的方式配置。但是，第一楔形棱镜30和第二楔形棱镜40的相对面不是必须配置为垂直于光轴。第一楔形棱镜30和第二楔形棱镜40的相对面也可以配置为相对于光轴C倾斜。与相对于光轴C垂直地配置楔形棱镜30、40的情况相比，在相对于光轴C倾斜地配置楔形棱镜30、40的情况下，被倾斜的配光照射。因此，在希望相对于车辆的前方方向倾斜地配置车辆用前照灯装置100的情况下等是有利的。但是，为了使楔形棱镜30、40的旋转轴倾斜，与不使旋转轴倾斜的情况相比，控制变得复杂。此外，考虑到使楔形棱镜30、40倾斜的角度的管理等，制造性下降。此外，在希望这样倾斜地照射配光的情况下，也考虑使车辆用前照灯装置100自身倾斜地配置。有时能够容易地应用这样的方法。 [0168] 实施方式2. [0169] 图15是概略地示出本发明的实施方式2的车辆用前照灯装置101的结构的图。如图15所示，实施方式2的车辆用前照灯装置101的结构由灯光器91和灯光器93这两个灯光器构成。而且，在楔形棱镜36的出射面312为圆柱面这点上与实施方式1不同。即，实施方式2的前照灯101使用了楔形棱镜36，该楔形棱镜36将实施方式1中的楔形棱镜30的出射面302设为圆柱面。 [0170] 如上所述，楔形棱镜的两个折射面通常为平面，但此处所示的“楔形棱镜”也包含折射面为曲面的情况。此外，将楔形棱镜的1个折射面配置为垂直于光轴来使用。此外，楔形棱镜以光轴或与光轴平行的轴为旋转轴进行旋转来使用。在折射面为曲面的情况下，“垂直于光轴的面”是指旋转轴与折射面相交点处的接平面垂直于光轴。 [0171] 楔形棱镜36由旋转机构50驱动。此外，出射面312相当于图1所示的楔形棱镜30的出射面302。出射面302垂直于光轴C的面。圆柱面是环形面的一种。“环形面”是指图15所示的x轴方向的曲率与y轴方向的曲率不同的透镜。“圆柱面”是指如下的面：在一个方向上具有折射力而进行收敛或发散，在垂直的方向上不具有折射力。 [0172] 对于与实施方式1中说明的车辆用前照灯装置100的构成要素相同的构成要素，标注相同的标号，省略其说明。与车辆用前照灯装置100的构成要素相同的构成要素为灯光器91(光源111、遮光板70和光学元件80)，光源211、光学元件20、楔形棱镜40、旋转机构50(驱动源501、旋转轴51和齿轮502)，齿轮503和控制电路60。此外，楔形棱镜36的入射面311标注了与入射面301不同的标号，但其结构和功能与入射面301相同。 [0173] 图16是车辆用前照灯装置101的楔形棱镜36的说明图。如图16所示，楔形棱镜36的出射面312是仅在x轴方向上具有负光焦度的圆柱面。图16(a)是楔形棱镜36的侧视图。即，是从-x轴方向观察时的图。图16(b)是楔形棱镜36的俯视图。即，是从+y轴方向观察的图。 [0174] 图17是示出车辆用前照灯装置101的配光区域的说明图。图17示出了实施方式2的车辆的直行行驶时的配光。如图17所示，在车辆直行时，在宽度方向上得到较大的高照度区域2004。“宽度方向”是指地平线2006的方向。即，“宽度方向”是指水平方向。这是因为，入射到楔形棱镜36的光的配光因楔形棱镜36的出射面312的圆柱面的透镜作用而在水平方向上扩展。此处，“透镜作用”是指使光弯曲的作用。 [0175] 图18是示出车辆用前照灯装置101的楔形棱镜36、40的结构的说明图。图18示出了实施方式2中的楔形棱镜36和楔形棱镜40的配置。 [0176] 光是从-z轴方向入射到楔形棱镜36的入射面311。入射面311相对于与光轴C垂直的面倾斜。在图18中，在从-x轴方向观察时，入射面311是相对于与光轴C垂直的面而按顺时针方向旋转的面。入射面311为平面。 [0177] 从入射面311入射到楔形棱镜360的光从出射面312射出。出射面312是仅在x轴方向上具有曲率的圆柱面。光的发散角在出射面312透过时，仅在x轴方向上扩展。“发散角”是指光的扩展角度。 [0178] 从楔形棱镜36的出射面312射出的光入射到楔形棱镜401的入射面401。出射面312与入射面401彼此相对地配置。入射面401是与垂直于光轴C的平面平行的面。入射面401为平面。 [0179] 从入射面401入射到楔形棱镜40的光从出射面402射出。出射面402相对于与光轴C垂直的面倾斜。在图18中，在从-x轴方向观察时，是相对于与光轴C垂直的面按顺时针方向旋转的面。出射面402为平面。在图18中，入射面311与出射面402为彼此平行的面。即，入射面311相对于与光轴C垂直的平面的倾斜角与出射面402的侧倾角相等。 [0180] 图19是示出车辆用前照灯装置101的配光的形状的说明图。图19示出了形成高照度区域3003的情况。在车辆转弯行驶时，从光源211射出的光通过光学元件20进行平行化。平行化后的光通过楔形棱镜36和楔形棱镜40形成高照度区域3003。以下，对形成高照度区域3003的情况进行说明。 [0181] 首先，如图19所示，考虑车体按逆时针方向倾斜侧倾角d的情况。在光源211的发光面的形状为横长的矩形形状的情况下，图19所示的配光3000的形状的光入射到图18所示的楔形棱镜36的入射面311。配光3000在车体的xyz坐标系中呈在x轴方向上宽度较大的横长的矩形形状。在图19中，配光3000以较粗的虚线示出。此处“横长”是指x轴方向的配光的长度，其大于y轴方向的长度。 [0182] 由于楔形棱镜36朝与侧倾角d相反方向旋转期望的旋转角f，因而透过了入射面311的光朝楔形棱镜36的偏转矢量D31的方向偏转。此处，使xyz坐标系绕着z轴按照从-z轴方向来看的顺时针方向旋转了旋转角f，设该旋转后的坐标系为xfyfz坐标系。偏转矢量D31的方向为-yf轴方向。此处，假设楔形棱镜36的出射面312不是圆柱面的情况下的配光的形状为图19的配光3001。配光3001是配光3000与-yf轴方向平行地移动而得到的。在图19中，配光3001由细虚线示出。 [0183] 但是，楔形棱镜36的出射面312为圆柱面。因此，从出射面312射出的光线根据位置而朝大小不同的偏转矢量D31R的方向或偏转矢量D31L的方向偏转。偏转矢量D31R的方向为-xf轴方向。偏转矢量D31L的方向为+xf轴方向。因此，透过出射面312的光以配光3001成为配光3002的方式变形而射出。配光3002的上边和下边为与直线2006(地平线)大致平行的配光形状，其中，直线2006相对于地面是水平的。在配光3001中，靠近yf轴的点相对于xf轴方向的移动量小于远离yf轴的点相对于xf轴方向的移动量。因此，配光3002呈平行四边形的形状。 [0184] 从楔形棱镜36的出射面312射出的光因楔形棱镜40而进一步朝偏转矢量D40方向偏转。偏转矢量D40的方向为+y轴方向。从而形成高照度区域3003。 [0185] 图20是示出车辆用前照灯装置101的配光区域的说明图。图20示出了实施方式2中的转弯行驶时的配光区域。在该情况下，与实施方式1的灯光器92同样地，灯光器93的楔形棱镜36根据侧倾角d而旋转了旋转角f。 [0186] 楔形棱镜36的出射面312为圆柱面。由此，在转弯行驶时，高照度区域3003从图17所示的高照度区域2004的形状变化为图20所示的高照度区域3003的形状。高照度区域2004的形状(图17)为直行行驶时的配光的形状。高照度区域3003的形状(图20)是转弯行驶时的配光的形状。如图20所示，高照度区域3003有效地照射转弯时驾驶者视线区域2005。 [0187] 即，如图13(b)所示，实施方式1的车辆用前照灯装置100不能以高照度区域2003照射整个转弯时驾驶者视线区域2005。另一方面，如图20所示，实施方式2的车辆用前照灯装置101能够以高照度区域3003照射整个转弯时驾驶者视线区域2005。 [0188] 根据实施方式2，楔形棱镜36具有扩大实施方式1所示的高照度区域2003的配光的宽度的功能。此外，在转弯行驶时，借助圆柱面(出射面)312的透镜作用，使实施方式1所示的高照度区域2003的形状变化为最优。因此，车辆用前照灯装置101能够有效地照射转弯时驾驶者视线区域2005。即，车辆用前照灯装置101能够以高照度区域3003照射整个转弯时驾驶者视线区域2005。 [0189] 此外，在本实施方式2的前照灯101的在直线道路上行驶时的基准状态下，如图18所示，配置有楔形棱镜36和楔形棱镜40。但是，也可以如图21所示使楔形棱镜36和楔形棱镜40均绕z轴(与光轴C平行的轴)旋转180度而设为基准状态。 [0190] 在该情况下，替代楔形棱镜36，而配置楔形棱镜30。即，圆柱面的形状的出射面312为平面形状的出射面301。此外，替代楔形棱镜40，配置楔形棱镜41。楔形棱镜41的入射面411为圆柱面的形状。即，平面形状的入射面401为圆柱面的形状的入射面411。不过，此时旋转机构50不需要楔形棱镜30，而需要驱动楔形棱镜41。驱动楔形棱镜41的旋转机构50的动作和控制旋转机构50的控制部60的动作与图18所示的楔形棱镜36、40的情况相同。 [0191] 在实施方式2中，楔形棱镜36的出射面312或楔形棱镜41的入射面411的面形状为圆柱面。圆柱面是环形面的一种，但不限于圆柱面。只要在车辆转弯行驶时能够使楔形棱镜旋转而使配光形状适当地变形，则出射面312或入射面411可以使用环形面或非球面等自由曲面。“非球面”是指由非球形的曲面形成的面。例如，随着远离光轴的中心曲率变缓等复杂的表面形状的面、具有抛物面或由多项式表示的面(椭圆面、双曲面或4次曲面等)的面。此处示出了具有环形面或圆柱面的曲率的面的形状为非球面形状。“自由曲面”是指不具有旋转对称轴的面的总称，也称作非旋转对称面。 [0192] 在实施方式1和实施方式2中，对具有两个灯光器的装置进行了说明。即，在实施方式1中，为灯光器91和灯光器92这两个灯光器。此外，在实施方式2中，为灯光器91和灯光器93这两个灯光器。但是，不限于此，也可以是具有照射高照度区域2003的灯光器92或照射高照度区域3003的灯光器93中的任意1个的单个灯光器。即，不具有灯光器91的结构。即使是这样的结构，也可期待能够以高照度区域2003、3003照射转弯时驾驶者视线区域2005这样的效果。 [0193] 此外，关于灯光器的光源，不限于对各灯光器设置各自的光源。也可以共用单个光源，并通过光学系统来分配主配光区域的光路和高照度区域的光路。 [0194] 在实施方式1和实施方式2中，入射到光学系统21、22的光为平行光。但是不是必须为平行光，也可以入射带有角度的光线。“带有角度的光线”是指相对于与光轴C垂直的平面倾斜的光线。即，灯光器92、93也可以是不具有光学元件20的结构。在该情况下，也能够通过计算式(12)准确地计算出照射位置P的移动位置。 [0195] 但是，带有角度的光线入射到光学系统21、22，由此，从光学系统21、22射出的光根据入射角度而发散。在从光学系统21、22射出的光具有发散角度时，光到达比地平线2006靠上侧，有可能对相向车辆产生晕眩。此外，光线到达路面的距离有可能变近，使得照射期望的区域(转弯时驾驶者视线区域2005)的效果下降。考虑这些利害关系和光的利用效率等，期望的是，入射到光学系统21、22的光为平行光。 [0196] 根据本发明的实施方式2的车辆用前照灯装置101，第一楔形棱镜36、41是由与旋转轴垂直的面曲面形成的。透过了该曲面的光的偏转方向D31的发散角小于与偏转方向垂直的方向上的发散角。因此，能够以高照度区域3003高效地照射整个转弯时驾驶者视线区域2005。在图19中，偏转方向D31平行于y轴。“偏转方向D31的发散角”为y轴方向上的发散角。即，为y-z平面上的发散角。此外，“与偏转方向垂直的方向”平行于x轴。即，“与偏转方向垂直的方向上的发散角”为x轴方向上的发散角。即，z-x平面上的发散角。 [0197] 具有上述的各实施方式的车辆用前照灯装置100、101的车辆不限于摩托车。例如，也能够用于自动三轮车(motor tricycles)。例如，被称为“GYRO(三轮摩托车)”的自动三轮车。“被称为GYRO的自动三轮车”指由前轮为一个轮、和后轮为一条轴上两个轮的这三个轮构成的小型摩托车(scooter)。在日本对应于带原动机的自行车(motorized bicycle)。在车体中央附近设置有旋转轴，能够使包括前轮和驾驶者坐席在内的车体几乎整体向左右方向倾斜。通过这种机构，能够与两轮摩托车一样在旋转时使重心向内侧移动。 [0198] 并且，也能够用于四轮的车辆。对于四轮的车辆，例如在向左拐弯时，车体向右倾斜。并且，在向右拐弯时，车体向左倾斜。这是由于离心力造成。在这一点上，侧倾方向与两轮摩托车相反。但是，四轮的车辆也能够检测车体的侧倾角来修正高照射区域。并且，通过采用本发明的车辆用前照灯装置，四轮车辆在仅一轮侧碾压在障碍物等上而使得车体倾斜的情况下，能够任意地移动高照度区域而得到适当的配光。 [0200] 此外，在上述的各实施方式中，使用了“平行”及“垂直”等表示部件之间的位置关系或部件的形状的用语，它们包含将制造上的公差或组装上偏差等考虑在内的范围。 [0201] 此外，如上所述，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施方式。 [0202] 标号说明 [0203] 100、101 车辆用前照灯装置 [0204] 111、211 光源 [0205] 20、80 光学元件 [0206] 1、30、36、40 楔形棱镜 [0207] 11、21、31、301、311、401 入射面 [0208] 12、22、32、302、312、402 出射面 [0209] 50 旋转机构 [0210] 501 驱动源 [0211] 503 齿轮 [0212] 60 控制电路 [0213] 65 车体倾斜检测部 [0214] 91、92、93 灯光器 [0215] a、a1、a2 楔角 [0216] d 侧倾角 [0217] f 旋转角 [0218] k 倾斜角度 [0219] C 光轴 [0220] P 相交位置 [0221] CA 圆锥角 [0222] 2002 主配光区域 [0223] 2003、3003 高照度区域 [0224] 2005 转弯时驾驶者视线区域 [0225] 2006 地平线 [0226] 2007 垂直于地面的直线 |
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