三菱電機、超小型LEDヘッドライト用光学モジュールで市場に参入！ 投射レンズ高・20mm

三菱電機株式会社は、LED光源からの光を集光・投射する独自のダイレクトプロジェクション方式の光学系を搭載した超小型・高機能な「LEDヘッドライト用光学モジュール」を開発した。LED化で需要が高まるヘッドライト市場に参入する。

一般的な40-60mm高の投射レンズと同等以上の明るさを20mm高で実現

　ヘッドライトの光学系は、LED光源から広範囲に放射される光を集光し、ロービームが上方に飛ばないための境界線（カットオフライン）を有する配光分布を形成して車両前方に投射する。一般的なプロジェクター方式の光学系には、ミラーコーティングを施したリフレクターなどの反射面を用いるが、反射面を用いると反射光路の確保や反射損失により、光学系が大型化するとともに光の利用効率が低下するという課題があった。また、夜間の安全運転に向けて、運転者の視界確保や視認性向上、前方車両や歩行者への幻惑防止などが求められている。


三菱電機は今回、これらの課題に応えるため、独自のダイレクトプロジェクション方式の光学系により超小型・高効率を実現するとともに、高度な配光制御機能によるライティングで安全な夜間走行を支援する「LEDヘッドライト用光学モジュール」を開発した。

　新開発したLEDヘッドライト用光学モジュールは、ロー／ハイビームとスポットビーム、ADB（アダプティブ・ドライビング・ビーム＝配光可変ヘッドランプ）で構成する。LED光源から光を集めて投射する独自のダイレクトプロジェクション方式の光学系を採用している。反射面が不要となり、投射レンズの高さを20mmに小型化・小型化によりヘッドライトの形や配置などのデザイン自由度を向上し、細目や多灯、1灯タイプなど、二輪・四輪を問わずさまざまな車種やグレードのヘッドライトに適用可能・高効率な集光により、一般的なプロジェクター方式と比べて光利用効率が約1.8倍となり、一般的な高さ40~60mmの投射レンズと同等以上の明るさを確保した。また効率を高めたことで、EVの航続距離の延長などに貢献できるという。

光学モジュールの比較　右の新開発の光学モジュールでは、集光レンズから投射レンズに入ったすべての光はいったん、入射面で屈折する。入射した光の一部は投射レンズの内壁で全反射し、損失なく前方に投射される

光利用効率が約1.8倍となり、一般的な高さ40mm~60mmの投射レンズと同等以上の明るさを確保している。

高度な配光制御機能を搭載し、安心・安全な夜間走行を支援ロービーム走行では、ヘッドライトの光が届かない領域に存在する歩行者などの発見が遅れがちになることから、車載センサーで検知した対象物をスポットビームで照射する機能を開発した。

　三菱電機は、開発品を6月13日に中国・上海で開幕する「CESアジア」に初出展する。2021年以降の実用化を目指している。