CN103562620A - 车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

提供了一种可以小型化并且可以形成其中热区更亮的合成配光图案（例如，低束配光图案）的车辆用前照灯。车辆用前照灯形成包括热区和比热区中光扩散得更广的扩散区的合成配光图案。车辆用前照灯设置有：至少一个第一灯具单元，所述至少一个第一灯具单元包括激光源和第一光学系统，所述第一光学系统形成第一配光图案，以通过将来自所述激光源的光向前方照射而照射所述热区；至少一个第二灯具单元，所述至少一个第二灯具单元包括LED光源和第二光学系统，所述第二光学系统形成第二配光图案，以通过将来自所述LED光源的光向前方照射而照射所述扩散区。

Description

车辆用前照灯
技术领域
本发明涉及车辆用前照灯，并且具体地说，涉及利用半导体激光源和LED（发光二极管）光源的车辆用前照灯。
背景技术
在现有技术中，提出了这样一种车辆用前照灯，其包括利用诸如LED的半导体发光元件作为光源的多个光源单元，并且其通过交叠利用从所述多个光源单元照射的光而形成的多个配光图案，来合成目标配光图案（例如，参见专利文献1）。
在专利文献1中描述的车辆用前照灯包括：光聚焦单元，该光聚焦单元包括具有相对高亮度的LED和具有大致椭圆球面状的反射器，反射器通过聚焦来自具有高亮度的LED的光来形成热区；扩散单元，该扩散单元包括具有相对低亮度的LED和通过扩散来自具有低亮度的LED的光而形成扩散区的扩散光学系统。
根据专利文献1中描述的车辆用前照灯，可以通过交叠利用从光聚焦单元照射的光（即，来自具有相对高亮度的LED的光，其通过具有大致椭圆球面状的反射器聚焦）形成的热区和利用从扩散单元照射的光形成的扩散区（即，来自具有相对低亮度的LED的光，其通过扩散光学系统扩散），来形成其中热区更亮的合成配光图案（例如，低束配光图案）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利No.4365253
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1中描述的车辆用前照灯中，尽管需要等于或超出特定发光大小的LED，以确保热区中请求的亮度，但必需利用等于或超出特定大小的反射器以便将来自等于或超出该特定发光大小的LED的光（光源像）聚焦到热区来提高集光。
因此，在专利文献1中描述的车辆用前照灯中，尽管可以形成其中所述热区更亮的合成配光图案（例如，低束配光图案），但存在不能小型化包括反射器的光学系统（即，小型化所述前照灯）的问题。如果将包括所述反射器的所述光学系统小型化（即，将所述前照灯小型化），则来自等于或超出所述特定发光大小的所述LED的光（光源像）不能充分聚焦，除了所述热区以外的车辆前侧也变亮，并由此存在远处亮度感降低（即，远处可视性降低）的问题。
本发明鉴于这种状况而作出，目的是提供一种可以小型化并且可以形成其中热区更亮的合成配光图案（例如，低束配光图案）的车辆用前照灯。
问题的解决方案
为实现上述目的，根据本发明第一方面，一种形成包括热区和从所述热区扩散的扩散区的合成配光图案的车辆用前照灯，所述车辆用前照灯包括：至少一个第一灯具单元，所述至少一个第一灯具单元包括激光源和第一光学系统，所述第一光学系统形成将来自所述激光源的光向前方照射而照射所述热区的第一配光图案；至少一个第二灯具单元，所述至少一个第二灯具单元包括LED光源和第二光学系统，所述第二光学系统形成将来自所述LED光源的光向前方照射而照射所述扩散区的第二配光图案。
在根据本发明第一方面的车辆用前照灯中，因为与其中利用来自LED的光照射热区的现有技术相比，采用了将来自具有比LED更高亮度的激光源的光照射到热区的构造，所以可以形成这样的车辆用前照灯：其中，可以形成具有更亮热区且在远处可视性方面优异的对车辆用前照灯最优的合成配光图案（例如，低束配光图案或主束配光图案）。
而且，在根据第一方面的车辆用前照灯中，因为与其中利用来自LED的光照射热区的现有技术相比，采用了将来自具有比LED更高亮度的激光源的光照射到热区的构造，所以可以以更少数量的第一灯具单元，按足够亮的方式照射热区。由此，根据权利要求1中记载的本发明，因为可以减少第一灯具单元的数量，所以与其成比例地，可以实现所述车辆用前照灯的空间节省。
而且，在根据第一方面的车辆用前照灯中，因为使用具有比LED更高亮度的激光源和比LED更接近点光源的发光大小，所以即使第一光学系统（例如反射面）小型化（即，即使第一灯具单元小型化），也可以将来自激光源的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区。即，根据第一方面，可以形成这样的车辆用前照灯：与现有技术中利用LED的前照灯相比，其可以小型化，并且其中，可以形成在远处可视性方面优异的对车辆用前照灯最优的合成配光图案（例如，低束配光图案或主束配光图案），在车辆前方具有抑制的亮度感和更亮的热区。由此，根据第一方面，因为可以小型化车辆用前照灯，所以与其成比例地，可以实现所述车辆用前照灯的空间节省。
而且，在根据第一方面的车辆用前照灯中，因为激光源和LED光源不合并在一个单元中，而是激光源和LED光源分别单元化，所以可以与请求的配光图案的亮度成比例地适当地增加或减少它们的数量。
根据第二方面，在根据第一方面的车辆用前照灯中，所述激光源包括：半导体激光源；波长转换部件，所述波长转换部件与所述半导体激光源分开设置，接收来自所述半导体激光源的激光而生成波长比来自所述半导体激光源的光更长的光。
关于诸如荧光体的波长转换部件，当环境温度上升时，效率趋于降低（温度猝灭）。而且，除了光能以外，提供给所述半导体激光源的功率的大部分变为热能。因此，当所述波长转换部件靠近所述半导体激光源设置时，所述荧光体的效率因从所述半导体激光源生成的热能的影响而降低。
在根据第二方面的车辆用前照灯中，因为所述波长转换部件与所述半导体激光源分开设置，所以可以防止或减少因从所述半导体激光源生成的热能的影响而造成的所述荧光体的效率降低。
根据第三方面，在根据第二方面的车辆用前照灯中，所述半导体激光源照射在所述波长转换部件上的光源像的面积等于或小于1平方毫米。
在根据第三方面的车辆用前照灯中，因为所述半导体激光源照射在所述波长转换部件上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使所述半导体激光源充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。
而且，在根据第三方面的车辆用前照灯中，因为可以使所述波长转换部件充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以即使第一光学系统（例如反射面或投影透镜）小型化（即，即使第一灯具单元小型化），也可以将来自所述激光源的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区。即，可以小型化所述第一灯具单元，并由此小型化包括其的车辆用前照灯。
即，根据第三方面，可以形成这样的车辆用前照灯：与现有技术中利用LED的前照灯相比，其可以小型化，并且其中，可以形成在远处可视性方面优异的对车辆用前照灯最优的合成配光图案（例如，低束配光图案或主束配光图案），在车辆前方具有抑制的亮度感和更亮的热区。由此，根据第三方面，因为可以小型化所述车辆用前照灯，所以与其成比例地，可以实现车辆用前照灯的空间节省。
根据第四方面，在根据第一至第三方面中的任一方面所述的车辆用前照灯中，所述激光源和所述LED光源串联地电连接至点灯电路。
在根据第四方面的车辆用前照灯中，因为所述第一灯具单元（激光源）和所述第二灯具单元（LED光源）串联地电连接至点灯电路，所以假定将相同电流从所述点灯电路提供给所述第一灯具单元（激光源）和所述第二灯具单元（LED光源）。因此，可以防止或减少因个体激光源之间的特性差异和个体LED光源之间的特性差异而造成的亮度不均匀性。
发明效果
根据本发明，可以提供一种可以小型化并且可以形成其中热区更亮的合成配光图案（例如，低束配光图案）的车辆用前照灯。
附图说明
[图1A]是位于车辆前端右侧（从驾驶员侧看到的右侧，其同样应用至下面）的车辆用前照灯10的一示例。
[图1B]是位于车辆前端右侧的车辆用前照灯10的另一示例。
[图2]是其中光聚焦单元20被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
[图3]是低束配光图案P1的示例，低束配光图案P1是合成由光聚焦单元20形成的光聚焦配光图案P1LD和由扩散单元30形成的扩散配光图案P1LED的合成配光图案。
[图4]是其中扩散单元30被包括光轴AX2的垂直面切断的纵截面图（包括射线图）。
[图5]是用于点亮车辆用前照灯10的电路示例。
[图6]是由车辆用前照灯10形成的配光图案示例（变形例）。
[图7]是由车辆用前照灯10形成的配光图案示例（变形例）。
[图8]是其中光聚焦单元40（光聚焦单元20的第二实施方式）被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
[图9]是其中光聚焦单元50（光聚焦单元20的第三实施方式）被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
[图10]是其中光聚焦单元60（光聚焦单元20的第四实施方式）被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
[图11]是其中光聚焦单元70（光聚焦单元20的第五实施方式）被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
[图12]是其中光聚焦单元80（光聚焦单元20的第六实施方式）被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面，参照附图对根据本发明的第一实施方式的车辆用前照灯进行描述。
图1A和1B是设置在车辆前端右侧的车辆用前照灯10的示例。
车辆用前照灯10包括：与第一灯具单元相对应的至少一个光聚焦单元20（图1A和1B中例示了两个光聚焦单元20）和与本发明的第二灯具单元相对应的至少一个扩散单元30（图1A和1B中例示了三个扩散单元30）等。这里，各单元20、30可以与请求的配光图案的亮度成比例地适当地增加或减少其数量。公知瞄准机构（未例示）与各单元20、30连接，以使可以进行光轴调整。
[光聚焦单元20]
图2是其中光聚焦单元20被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
光聚焦单元20是投影仪型灯具单元。如图2所示，光聚焦单元20包括：设置在沿车辆前后方向延伸的光轴AX1上的投影透镜21，设置在投影透镜21的后侧焦点F21的车辆后侧并且设置在光轴AX1上的荧光体22，反射来自荧光体22的光以使在光轴AX1附近聚焦的反射面23，设置在投影透镜21与荧光体22之间的遮光器24，以及将激光照射至荧光体22的激光光学系统25。投影透镜21和反射面23等对应于第一光学系统。
投影透镜21是其中车辆前侧表面是凸面而车辆后侧表面是平面的平凸非球面透镜。例如，投影透镜21被透镜保持器21a保持并且设置在光轴AX1上。在本实施方式中，从呈现的观点来看，投影透镜21被假定具有和下列扩散单元30的投影透镜31相同的直径。这里，从光学观点来看，投影透镜21和投影透镜31可以具有不同直径。
荧光体22是接收来自激光光学系统25的激光并且生成相对于半导体激光源25a的长波长光的波长转换部件（作为一示例，其在本实施方式中是YAG（钇铝石榴石）荧光体）。在本实施方式中，荧光体陶瓷（例如，厚度：80μm，YAG浓度：20%，诸如氧化铝的陶瓷材料的浓度：80%）用作荧光体22。这里，荧光体陶瓷的厚度、YAG的浓度以及诸如氧化铝的陶瓷材料的浓度不限于这些并且可以适当地调整。荧光体22被激光保持器25c保持，设置在投影透镜21的后侧焦点F21的车辆后侧且设置在光轴AX1上。
荧光体22通过来自激光光学系统25的穿透其的激光和来自被从激光光学系统25入射的激光激励并且发光的荧光体22的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。从荧光体22生成的热量通过由金属材料制成（例如，由铝制成）的激光保持器25c的作用来释放。
在本实施方式中，作为荧光体22，使用具有沿车辆宽度方向（与图2的纸面正交的方向）延伸的形状、并且具有与由聚光透镜25b投影的半导体激光源25a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小（例如，比半导体激光源25a的光源像稍大的大小）的荧光体。
这里，给出了使用具有与由聚光透镜25b投影的半导体激光源25a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体的理由的解释。
如果在荧光体22中聚焦并形成的像（半导体激光源25a的光源像）具有比荧光体22小的大小，则发光范围因光传播而扩大，因此光聚焦单元20大型化。另一方面，如果在荧光体22中聚焦并形成的像（半导体激光源25a的光源像）大于荧光体22，则光利用效率降低至未入射到荧光体22的光丢失的程度。
为防止这些，荧光体22的大小（面积）被假定稍大于在荧光体22中聚焦并形成的像（半导体激光源25a的光源像）。用这种方法，因为可以实现与半导体激光源25a（的发光部分）相同的大小的大致点光源，所以与其中在荧光体22中聚焦并形成的像具有比荧光体22小的大小的情况相比，可以形成小大小的光聚焦单元20。
而且，因为来自激光光学系统25的几乎全部激光入射到荧光体22并且几乎没有丢失，所以与其中在荧光体22中聚焦并形成的像大于荧光体22的情况相比，光利用效率提高。
而且，即使形成光聚焦单元20的个体部件的尺寸误差累积并且半导体激光源25a的光源像的投影位置在一定程度上移位，也可以将半导体激光源25a的光源像可靠地投影在荧光体22上。
上面就是使用具有与由聚光透镜25b投影的半导体激光源25a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体22的理由。
反射面23被设置成覆盖荧光体22的上侧，以使从荧光体22向上侧发射的光入射。关于反射面23，将包括光轴AX1的截面形状设置成大致椭圆形状，并且将离心率设置成从垂直截面向水平截面逐渐增加。用这种方法，来自荧光体22的在反射面23中反射的光在垂直截面中大致聚焦在后侧焦点F21的稍靠前侧，并且在水平截面中大致聚焦在与垂直截面相比更靠前的位置。
遮光器24包括从投影透镜21的后侧焦点F21向荧光体22侧延伸的镜面24a。入射到镜面24a并且向上反射的光在投影透镜21中折射并且向道路方向行进。即，入射到镜面24a的光在截止线的边界折射，并且交叠在截止线下面的配光图案上。用这种方法，如图3所示，形成了包括截止线CL1LD的光聚焦配光图案P1LD，其照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
激光光学系统25包括：设置在荧光体22下方以使照射方向变得垂直向上的半导体激光源25a和设置在荧光体22与半导体激光源25a之间的聚光透镜25b。
荧光体22、半导体激光源25a以及聚光透镜25b通过在光轴AX1下方沿垂直方向设置并且固定至延伸到垂直方向的由筒状金属材料（例如，铝）制成的激光保持器25c而单元化。根据这种布置，因为光聚焦单元20的光轴AX1的方向尺寸大致达到反射面23的后端，所以可以缩短光聚焦单元20的光轴AX1的方向尺寸。这里，激光保持器25c和遮光器24一体形成。
而且，因为荧光体22与半导体激光源25a分开设置，所以提供了下列效果。
关于诸如荧光体22的波长转换部件，当环境温度上升时，效率趋于降低（温度猝灭）。而且，除了光能以外，提供给半导体激光源25a的功率的大部分变为热能。因此，当荧光体22靠近半导体激光源25a设置时，荧光体22的效率因从半导体激光源25a生成的热能的影响而降低。
然而，在本实施方式中，因为荧光体22与半导体激光源25a分开设置，所以可以防止或减少因从半导体激光源25a生成的热能的影响而造成的荧光体22的效率降低。
激光保持器25c包括：随着更靠近垂直上侧（点）而在锥体形状中变得更窄的锥体筒部25c1（例如，在圆锥形状中变得更窄的圆锥形筒部），设置在锥体筒部25c1下方并且沿垂直方向延伸的筒部25c2（例如，圆筒形筒部）。
荧光体22被固定至锥体筒部25c1的点，以覆盖形成在该点中的开口。半导体激光源25a例如是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管，并且固定至筒部25c2的下端。聚光透镜25b经受位置调整以使半导体激光源25a投影在荧光体22上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且固定至筒部25c2的上端。
根据上述构造的光聚焦单元20，从激光源25a发射的激光通过聚光透镜25b的作用而聚焦并且向荧光体22照射。即，将半导体激光源25a的光源像投影在荧光体22上。在本实施方式中，假定半导体激光源25a投影在荧光体22上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图2的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形光源像）。椭圆或圆形光源像例如可以通过调整聚光透镜25b的焦点位置来形成。矩形光源像例如可以通过利用其中形成有矩形开口的掩模部件覆盖半导体激光源25a的发光面而形成。
激光所照射至的荧光体22通过来自激光光学系统25的穿透荧光体22的激光和来自被从激光光学系统25入射的激光激励并且发光的荧光体22的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为半导体激光源25a投影在荧光体22上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体22充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。例如，在提供给半导体激光源25a的电流为1[A]的情况下，亮度为200[cd/mm2]。
由此，因为可以使荧光体22充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以即使反射面23小型化（即，即使光聚焦单元20小型化），也可以将来自荧光体22的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区Hz。用这种方法，可以小型化光聚焦单元20，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
从充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源的荧光体22发射并且入射到反射面23的光在反射面23上反射，在投影透镜21的后侧焦点F21附近聚焦，并且随后通过投影透镜21向前照射。用这种方法，形成光聚焦配光图案P1LD，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端部前方大约25m的位置）（参见图3）上。光聚焦配光图案P1LD包括上端边缘中的由遮光器24限定的截止线CL1LD。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使光聚焦单元20经受光轴调整，以使光聚焦配光图案P1LD照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
接下来，描述光聚焦单元20的变形例。
可以将诸如光纤的导光部件（未例示）设置在荧光体22与半导体激光源25a之间，其中，该导光部件包括一个端面和相反侧的另一端面，将从一个端面入射至内部的光引导至另一端面并且从另一端面发射该光。其同样应用至下述光聚焦单元50至80中的每一个。
例如，设置诸如光纤的导光部件，以使一个端面面对导光板的激光源25a，而另一端面面对荧光体22。
本变形例的光聚焦单元20如下作用。
即，从激光源25a发射的激光从诸如光纤的导光部件的一个端面引入至内部，引导至另一端面并且从该另一端面发射，以照射荧光体22。在本实施方式中，假定其中荧光体22被照射的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图2的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形形状）。椭圆、圆形或矩形形状例如可以通过利用其中形成有椭圆、圆形或矩形开口的掩模部件覆盖另一端面、或者调整诸如光纤的导光部件的另一端面的形状来形成。
激光所照射至的荧光体22通过来自激光光学系统25的穿透荧光体22的激光和来自被从激光光学系统25入射的激光激励并且发光的荧光体22的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为照射荧光体22的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体22充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。
[扩散单元30]
图4是其中扩散单元30被包括扩散单元30的光轴AX2的垂直面切断的纵截面图。
扩散单元30是投影仪型灯具单元，并且如图4所示，包括：设置在沿车辆前后方向延伸的光轴AX2上的投影透镜31，设置在投影透镜31的后侧焦点F31的车辆后侧且设置在光轴AX2上的LED光源32，反射来自LED光源32的光以使在光轴AX2附近聚焦的反射面33，以及设置在投影透镜31与LED光源32之间的遮光器34等。投影透镜31和反射面33等对应于本发明的第二光学系统。
投影透镜31是其中车辆前侧表面是凸面而车辆后侧表面是平面的平凸非球面透镜。例如，投影透镜31被透镜保持器（未例示）保持并且设置在光轴AX2上。
LED光源32例如是组合蓝色LED芯片和黄色荧光体（在本实施方式中为YAG荧光体）的白色LED光源。LED光源32被固定至散热器35，以使照射方向变得向上（图4中例示了斜后上方向）。在本实施方式中，作为LED光源32，使用包括沿车辆宽度方向（与图4中的纸面正交的方向）设置的两个蓝色LED芯片（例如，具有1mm角的两个芯片）的LED光源。这里，LED芯片不限于两个，而可以是一个或三个或更多个。
反射面33被设置成覆盖LED光源32的上侧，以使从LED光源32向上侧发射的光入射。关于反射面33，将包括光轴AX2的截面形状设置成大致椭圆形状，并且将离心率设置成从垂直截面向水平截面逐渐增加。用这种方法，来自LED光源32的在反射面33中反射的光在垂直截面中大致聚焦在后侧焦点F31的稍靠前侧，并且在水平截面中大致聚焦在与垂直截面相比更靠前的位置。
遮光器34包括从投影透镜31的后侧焦点F31向LED光源32侧延伸的镜面34a。入射到镜面34a并且向上反射的光在投影透镜31中折射并且向道路方向行进。即，入射到镜面34a的光在截止线的边界折射，并且交叠在截止线下面的配光图案上。用这种方法，如图3所示，形成了包括截止线CL1LED的扩散配光图案P1LED，其照射从作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz扩散的扩散区A。
根据上述构造的扩散单元30，从LED光源32发射并且入射到反射面33的光在反射面33上反射，在投影透镜31的后侧焦点F31附近聚焦，并且随后通过投影透镜31向前照射。用这种方法，形成扩散配光图案P1LED，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的扩散区A照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端部前方大约25m的位置）（参见图3）上。扩散配光图案P1LED包括顶边缘中的由遮光器34限定的截止线CL1LED。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使扩散单元30经受光轴调整，以使扩散配光图案P1LED照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的扩散区A。
[点灯电路]
图5是用于点亮车辆用前照灯10的电路示例。
并联连接和串联连接（参见图5）可以作为单元20和30的连接模式。
然而，当单元20和30并联连接时，存在这样的问题：因个体半导体激光源25a之间的特性差异和个体LED光源32之间的特性差异（例如，正向电压中的差异）而出现亮度不均匀。而且，当单元20和30并联连接时，因为电流被划分、每一条线路中流动的电流减小、并且来自各单元20和30的光通量减少，所以存在有必要增加单元20和30的数量以获取足够光通量的问题。
尽管可以通过调整每一条线路中流动的电流来防止或降低上述问题，但为了实现其，存在有必要提供与并联数相对应的电流控制部分的问题。
鉴于上述问题，在本实施方式中，如图5所示，光聚焦单元20（图5中示范了两个半导体激光源25a）和扩散单元30（图5中示范了三个LED光源32）串联地电连接至一个点灯电路C（包括电流控制部分）。用这种方法，将相同的电流从点灯电路C提供给每一个光聚焦单元20（半导体激光源25a）和每一个扩散单元30（LED光源32），并且可以防止或降低因个体半导体激光源25a之间的特性差异和个体LED光源32之间的特性差异而造成的亮度不均匀。而且，仅利用一个点灯电路C（包括电流控制部分）就足够了。这里，在图5所示电路中，例如，在从点灯电路C提供的电流为1[A]的情况下，荧光体22的亮度是200[cd/mm2]，而LED光源32的亮度为80[cd/mm2]。
[合成配光图案P1]
接下来，对通过上述构造的车辆用前照灯10而形成在虚拟垂直屏（例如，其被设置在车辆前端部前方大约25m的位置）上的作为合成配光图案的低束配光图案P1进行描述。
图3是低束配光图案P1的示例，其是合成由光聚焦单元20形成的光聚焦配光图案P1LD和由扩散单元30形成的扩散配光图案P1LED的合成配光图案。
截止线在V-V线的边界上沿水平方向非对称延伸，该V-V线是穿过作为灯具正面方向的消失点的H-V的垂直线，其中，从V-V线起的右侧被形成为水平延伸作为反向车道侧截止线CLR，而从V-V线起的左侧被形成为在比反向车道侧截止线CLR更高的水平线上水平延伸作为行驶车道侧截止线CLL。而且，该行驶车道侧截止线CLL中靠近V-V线的边缘部分被形成为斜截止线CLS。该斜截止线CLS从反向车道侧截止线CLR与V-V线的交点起以倾斜角（例如，大约45°）朝左斜上方延伸。
在低束配光图案P1中，对应于反向车道侧截止线CLR与V-V线之间的交点的肘点E位于H-H下方大致0.5°至0.6°，并且作为高亮度区的热区Hz形成为稍微向左包围该肘点E。而且，从热区Hz扩散的扩散区A形成在外侧。来自充当具有比LED高的亮度和接近点光源的发光大小的光源的荧光体22的光被照射至热区Hz，而来自LED光源32的光被照射至扩散区A。用这种方法，与其中利用来自LED的光照射热区的现有技术相比，可以形成针对在距离能见度上出色的车辆用前照灯最优化的低束配光图案P1，并且具有更亮的热区Hz。
如上所述，根据利用光聚焦单元20和扩散单元30的组合形成的本实施方式的车辆用前照灯10，提供了下列效果。
即，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为提供了其中利用来自具有比LED更高的亮度的激光源（荧光体22和半导体激光源25a）的光照射热区Hz的构造，所以与其中利用来自LED的光照射热区的现有技术相比，可以形成这样的车辆用前照灯10：其中，可以形成具有更亮热区且在远处可视性方面优异的对车辆用前照灯最优的低束配光图案P1。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为提供了其中利用来自具有比LED更高的亮度的激光源（荧光体22和半导体激光源25a）的光照射热区Hz的构造，所以与其中利用来自LED的光照射热区的现有技术相比，可以通过更少数量的光聚焦单元20以足够亮的方式照射热区Hz。由此，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为可以减少光聚焦单元20的数量，所以与其成比例地，可以实现车辆用前照灯10的空间节省。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为使用了具有比LED更高亮度和接近点光源的发光大小的激光源（荧光体22和半导体激光源25a），所以即使反射面23小型化（即，即使光聚焦单元20小型化），也可以将来自激光源的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区H。
即，根据本实施方式的车辆用前照灯10，可以形成这样的车辆用前照灯10，即，与现有技术中利用LED的前照灯相比，其可以小型化，并且其中，可以形成作为在远处可视性方面优异的对车辆用前照灯最优的合成配光图案的低束配光图案P1，在车辆前方具有抑制的亮度感和更亮的热区Hz。由此，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为可以小型化车辆用前照灯10，所以与其成比例地，可以实现车辆用前照灯10的空间节省。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为来自光聚焦单元20的光谱（半导体激光源25a：450[nm]，荧光体22：大约500至700[nm]）和来自扩散单元30的光谱（大约450至700[nm]）相加（即，补充450至500[nm]），所以与其中车辆用前照灯仅利用半导体激光源形成的情况相比，可以形成具有高颜色再现性的低束配光图案P1。这里，优选的是，形成顶灯配光，以利用具有高颜色再现性的扩散单元30照亮标记等。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，将激光源（荧光体22和半导体激光源25a）和LED光源32并入一个单元中，但激光源（荧光体22和半导体激光源25a）和LED光源32分别单元化，可以与请求的配光图案的亮度成比例地适当地增加或减少数量。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为荧光体22与半导体激光源25a分开设置（参见图2），所以可以防止或减少因从半导体激光源25a生成的热能的影响而造成的荧光体22的效率降低。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为半导体激光源25a投影在荧光体22上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体22充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为可以使荧光体22充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以即使反射面23小型化（即，即使光聚焦单元20小型化），也可以将来自荧光体22的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区Hz。即，可以小型化光聚焦单元20，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
即，根据本实施方式的车辆用前照灯10，可以形成这样的车辆用前照灯，即，与现有技术中利用LED的前照灯相比，其可以小型化，并且其中，可以形成作为在远处可视性方面优异的对车辆用前照灯最优的合成配光图案的低束配光图案P1，在车辆前方具有抑制的亮度感和更亮的热区Hz。由此，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为可以小型化车辆用前照灯10（光聚焦单元20），所以与其成比例地，可以实现车辆用前照灯10的空间节省。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为光聚焦单元20（图5中示范了两个半导体激光源25a）和扩散单元30（图5中示范了三个LED光源32）串联地电连接至一个点灯电路C（包括电流控制部分）（参见图5），所以将相同的电流从点灯电路C提供给每一个光聚焦单元20（半导体激光源25a）和每一个扩散单元30（LED光源32），并且可以防止或降低因个体半导体激光源25a之间的特性差异和个体LED光源32之间的特性差异而造成的亮度不均匀。而且，仅利用一个点灯电路C（包括电流控制部分）就足够了。
而且，根据本实施方式的车辆用前照灯10，因为荧光体22、半导体激光源25a以及聚光透镜25b在光轴AX1下方沿垂直方向设置（参见图2），所以可以缩短光聚焦单元20的光轴AX1的方向尺寸。甚至这样，因为可以小型化车辆用前照灯10（光聚焦单元20），所以与其成比例地，可以实现车辆用前照灯10的空间节省。
接下来，对变形例进行描述。
在上述实施方式中，尽管已经针对利用光聚焦单元20（其形成用于照射热区Hz的光聚焦配光图案P1LD）和扩散单元30（其形成用于照射扩散区A的扩散配光图案P1LED）来形成车辆用前照灯10的示例进行了说明，但本发明不限于此。
例如，如图6所示，车辆用前照灯10还可以通过添加至少一个介质扩散单元来形成，该介质扩散单元形成用于照射热区Hz与扩散区A之间的中间区B的配光图案。用这种方法，可以形成在视觉接触时间上具有良好感觉的低束配光图案P1，在该视觉接触时间，亮度按渐变方式从热区Hz向扩散区A改变。这里，介质扩散单元可以按与光聚焦单元20相同的方式利用半导体激光源25a和荧光体22形成，或者可以按与扩散单元30相同的方式利用LED光源32形成。
而且，在上述实施方式中，尽管已经针对其中合成由光聚焦单元20形成的光聚焦配光图案P1LD和由扩散单元30形成的扩散配光图案P1LED的合成配光图案是低束配光图案P1的示例进行了说明，但本发明不限于此。
例如，通过省略单元20和30的遮光器24和34并且调整反射面23和33的形状，如图7所示，可以形成作为合成由光聚焦单元20形成的光聚焦配光图案P2LD和由扩散单元30形成的扩散配光图案P2LED的合成配光图案的主束配光图案P2。
而且，在上述实施方式中，尽管对其中半导体激光源25a是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管而荧光体22是接收来自激光光学系统25的激光并且生成相对于半导体激光源25a的长波长光的波长转换部件（YAG荧光体）的情况进行了说明，但本发明不限于此。例如，可以使用发射与蓝色激光不同波长的光（例如紫外光）的激光源，作为半导体激光源25a，并且可以使用发射与黄色不同波长的光的荧光体，作为荧光体22。
而且，尽管对其中扩散单元30使用LED光源32的投影仪型灯具单元的示例进行了说明，但本发明不限于此。例如，扩散单元30可以是利用LED光源的所谓抛物线型灯具单元，或者可以是利用LED光源的所谓直接投影型灯具单元。
[第二实施方式]
接下来，对作为光聚焦单元20的第二实施方式的光聚焦单元40进行描述。
图8是其中光聚焦单元40被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
光聚焦单元40是投影仪型灯具单元，并且如图8所示，包括：设置在沿车辆前后方向延伸的光轴AX1上的投影透镜41，设置在投影透镜41的后侧焦点F41的车辆后侧且设置在光轴AX1上的荧光体42，反射来自荧光体42的光以使在光轴AX1附近聚焦的反射面43，设置在投影透镜41与荧光体42之间的遮光器44，以及将激光照射至荧光体42的激光光学系统45等。投影透镜41和反射面43等对应于本发明的第一光学系统。
投影透镜41是其中车辆前侧表面为凸面而车辆后侧表面为平面的平凸非球面透镜。例如，投影透镜41被透镜保持器41a保持并且设置在光轴AX1上。在本实施方式中，从呈现的观点来看，投影透镜41被假定具有与扩散单元30的投影透镜31相同的直径。这里，从光学观点来看，投影透镜41和投影透镜31可以具有不同直径。
荧光体42是接收来自激光光学系统45的激光并且生成相对于半导体激光源45a的长波长光的波长转换部件（在本实施方式中为YAG荧光体）。荧光体42附着至应用了诸如铝蒸发的镜面工艺的金属部件46的上表面，并且在光轴AX1上设置在投影透镜41的后侧焦点F41的车辆后侧。
荧光体42通过来自激光光学系统45的在表面（和/或内部）中散射的激光（散射光）和来自被从激光光学系统45入射的激光激励并且发光的荧光体42的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。
在从荧光体42各向同性地发射的光中，朝着垂直向下方向的光在金属部件46的上表面中反射，并且向上行进。即，因为可以重新使用朝向垂直向下方向的光，所以光利用效率进一步提高。而且，因为金属部件46包括散热片46a，所以可以有效地辐射在荧光体42中生成的热。用这种方法，可以控制源于荧光体42的温度上升的发光亮度降低。用这种方法，提高了光聚焦单元40的亮度。
在本实施方式中，作为荧光体42，使用具有沿车辆宽度方向（与图8的纸面正交的方向）延伸的形状并且具有与由聚光透镜45b投影的半导体激光源45a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小（例如，比半导体激光源45a的光源像稍大的大小）的荧光体。
这里，使用具有与由聚光透镜45b投影的半导体激光源45a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体的理由与第一实施方式中的理由类似，并由此省略了说明。
反射面43被设置成覆盖荧光体42的上侧，以使从荧光体42向上侧发射的光（和从金属部件46的上表面向上侧反射的反射光）入射。关于反射面43，将包括光轴AX1的截面形状设置成大致椭圆形状，并且将离心率设置成从垂直截面向水平截面逐渐增加。用这种方法，来自荧光体42的在反射面43中反射的光在垂直截面中大致聚焦在后侧焦点F41的稍靠前侧，并且在水平截面中大致聚焦在与垂直截面相比更靠前的位置。
遮光器44包括从投影透镜41的后侧焦点F41向荧光体42侧延伸的镜面44a。入射到镜面44a并且向上反射的光在投影透镜41中折射并且向道路方向行进。即，入射到镜面44a的光在截止线的边界折射，并且交叠在截止线下面的配光图案上。用这种方法，如图3所示，形成了包括截止线CL1LD的光聚焦配光图案P1LD，其照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
激光光学系统45包括：设置在投影透镜41与投影透镜41的后侧焦点F41之间并且设置在光轴AX1下方的半导体激光源45a，垂直设置在半导体激光源45a上方的聚光透镜45b，以及平面镜45c等，以使照射方向变为垂直向上。半导体激光源45a和聚光透镜45b通过固定至激光保持器45d（固定至金属部件46）而单元化。
激光保持器45d是沿垂直方向延伸的筒部（例如，筒形管部）。半导体激光源45a例如是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管，并且固定至激光保持器45d的下端。聚光透镜45b经受位置调整以使半导体激光源45a投影在荧光体42上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且固定至激光保持器45d的上端。
平面镜45c设置在半导体激光源45a垂直上方并且不中断来自反射面43的反射光的位置，以使来自半导体激光源45a的被聚光透镜45b聚焦的激光入射到平面镜45c。平面镜45c例如一体形成至保持投影透镜41的透镜保持器41a。
为提高荧光体42的光转换效率，希望来自平面镜45c的反射光（的主光线）相对于荧光体42的入射角为30度与60度之间的角度（例如，45度）。例如，可以通过调整半导体激光源45a、聚光透镜45b、平面镜45c以及荧光体42等的相对位置关系而在上述角度范围内调整该入射角。
如上所述，形成激光光学系统45的半导体激光源45a、聚光透镜45b以及平面镜45c沿垂直方向设置在投影透镜41与投影透镜41的后侧焦点F41之间（参见图8）。根据这种布置，因为光聚焦单元40的光轴AX1的方向尺寸达到反射面43的后端，所以可以缩短光聚焦单元40的光轴AX1的方向尺寸。
而且，因为荧光体42与半导体激光源45a分开设置，所以与第一实施方式类似的是，可以防止或减少因从半导体激光源45a生成的热能的影响而造成的荧光体42的效率降低。
根据上述构造的光聚焦单元40，从激光源45a发射的激光通过聚光透镜45b的作用而聚焦，在平面镜45c中反射，并且向荧光体42照射。即，将半导体激光源45a的光源像投影在荧光体42上。
在本实施方式中，假定半导体激光源45a投影在荧光体42上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图8的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形光源像）。椭圆或圆形光源像例如可以通过调整聚光透镜45b的焦点位置来形成。矩形光源像例如可以通过利用其中形成有矩形开口的掩模部件覆盖半导体激光源45a的发光面而形成。
激光所照射至的荧光体42通过来自激光光学系统45的在表面（和/或内部）中散射的激光（散射光）和来自被从激光光学系统45入射的激光激励并且发光的荧光体42的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为半导体激光源45a投影在荧光体42上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体42充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。例如，在提供给半导体激光源45a的电流为1[A]的情况下，亮度为250[cd/mm2]。
由此，因为可以使荧光体42充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以即使反射面43小型化（即，即使光聚焦单元40小型化），也可以将来自荧光体42的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区Hz。用这种方法，可以小型化光聚焦单元40，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
从充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源的荧光体42发射并且入射到反射面43的光在反射面43上反射，在投影透镜41的后侧焦点F41附近聚焦，并且随后通过投影透镜41向前照射。用这种方法，形成光聚焦配光图案P1LD，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端部前方大约25m的位置）（参见图3）上。光聚焦配光图案P1LD包括上端边缘中的由遮光器44限定的截止线CL1LD。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使光聚焦单元40经受光轴调整，以使光聚焦配光图案P1LD照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
甚至利用通过组合本实施方式的光聚焦单元40和第一实施方式的扩散单元30而形成的车辆用前照灯，可以提供与第一实施方式的车辆用前照灯10相同的效果。
[第三实施方式]
接下来，对作为光聚焦单元20的第三实施方式的光聚焦单元50进行描述。
图9是其中光聚焦单元50被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
本实施方式的光聚焦单元50是所谓直接投影型灯具单元，并且如图9所示，包括：设置在沿车辆前后方向延伸的光轴AX1上的投影透镜51，设置在投影透镜51的后侧焦点F51附近的荧光体52，以及将激光照射至荧光体52的激光光学系统53等。投影透镜51等对应于本发明的第一光学系统。
投影透镜51是其中车辆前侧表面为凸面而车辆后侧表面为平面的平凸非球面透镜。例如，投影透镜51被透镜保持器（未例示）保持并且设置在光轴AX1上。在本实施方式中，从呈现的观点来看，投影透镜51被假定具有与扩散单元30的投影透镜31相同的直径。这里，从光学观点来看，投影透镜51和投影透镜31可以具有不同直径。
荧光体52是接收来自激光光学系统53的激光并且生成相对于半导体激光源53a的长波长光的波长转换部件（在本实施方式中为YAG荧光体）。荧光体52被激光保持器53c保持并且设置在投影透镜51的后侧焦点F51附近。
荧光体52通过来自激光光学系统53的穿透荧光体52的激光和来自被从激光光学系统53入射的激光激励并且发光的荧光体52的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。
荧光体52的下部覆盖有包括与截止线相对应的上端边缘的遮光部件（未例示）。该遮光部件的上端边缘位于投影透镜51的后侧焦点F51附近。
在本实施方式中，作为荧光体52，使用具有沿车辆宽度方向（与图9的纸面正交的方向）延伸的形状并且具有与由聚光透镜53b投影的半导体激光源53a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小（例如，比半导体激光源53a的光源像稍大的大小）的荧光体。
这里，利用具有与由聚光透镜53b投影的半导体激光源53a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体的理由与第一实施方式中的理由类似，并由此省略了说明。
激光光学系统53包括：设置在荧光体52的车辆后侧并且设置在光轴AX1上的半导体激光源53a，设置在荧光体52与半导体激光源53a之间的聚光透镜53b等。
荧光体52、半导体激光源53a以及聚光透镜53b可以通过固定至激光保持器53c而单元化。
因为与第一实施方式类似地，荧光体52与半导体激光源53a分开设置，所以可以防止或减少因从半导体激光源53a生成的热能的影响而造成的荧光体52的效率降低。
激光保持器53c包括：随着更靠近车辆前方（点）而在锥体形状中变得更窄的锥体筒部53c1（例如，在圆锥形状中变得更窄的圆锥形筒部），设置在车辆后侧并且沿水平方向延伸的筒部53c2（例如，筒形管部）。
荧光体52被固定至锥体筒部53c1的点，以覆盖形成在该点中的开口。半导体激光源53a例如是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管，并且被固定至筒部53c2中的后锚点（车辆后侧）。聚光透镜53b经受位置调整以使半导体激光源53a投影在荧光体52上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且被固定至筒部53c2中的点（车辆前侧）。
根据上述构造的光聚焦单元50，从激光源53a发射的激光通过聚光透镜53b的作用而聚焦并且向荧光体52照射。即，将半导体激光源53a的光源像投影在荧光体52上。在本实施方式中，假定半导体激光源53a投影在荧光体52上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图9的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形光源像）。椭圆或圆形光源像例如可以通过调整聚光透镜53b的焦点位置来形成。矩形光源像例如可以通过利用其中形成有矩形开口的掩模部件覆盖半导体激光源53a的发光面而形成。
激光所照射至的荧光体52通过来自激光光学系统53的穿透荧光体52的激光和来自被从激光光学系统53入射的激光激励并且发光的荧光体52的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为半导体激光源53a投影在荧光体52上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体52充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。例如，在提供给半导体激光源53a的电流为1[A]的情况下，亮度为200[cd/mm2]。
由此，因为可以使荧光体52充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以可以小型化光聚焦单元50，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
从充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源的荧光体52发射的光通过投影透镜51向前照射。用这种方法，形成光聚焦配光图案P1LD，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端前方大约25m的位置）（参见图3）上。光聚焦配光图案P1LD包括上端边缘中的由遮光部件（未例示）限定的截止线CL1LD。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使光聚焦单元50经受光轴调整，以使光聚焦配光图案P1LD照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
甚至利用通过组合本实施方式的光聚焦单元50和第一实施方式的扩散单元30而形成的车辆用前照灯，可以提供与第一实施方式的车辆用前照灯10相同的效果。
[第四实施方式]
接下来，对作为光聚焦单元20的第四实施方式的光聚焦单元60进行描述。
图10是其中光聚焦单元60被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
本实施方式的光聚焦单元60是所谓抛物线型灯具单元，并且如图10所示，包括：抛物面系统的反射面61，设置在反射面61的焦点F61附近的荧光体62，以及将激光照射至荧光体62的激光光学系统63等。反射面61等对应于本发明的第一光学系统。
反射面61是具有沿车辆前后方向延伸的光轴AX1（旋转轴）的抛物面系统反射面，被设置为反射从荧光体62入射的光，并且形成包括截止线CL1LD的光聚焦配光图案P1LD。
荧光体62是接收来自激光光学系统63的激光并且生成相对于半导体激光源63a的长波长光的波长转换部件（在本实施方式中为YAG荧光体）。荧光体62被激光保持器63c保持并且设置在反射面61的焦点F61附近。
荧光体62通过来自激光光学系统63的穿透荧光体62的激光和来自被从激光光学系统63入射的激光激励并且发光的荧光体62的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。
在本实施方式中，作为荧光体62，使用具有沿车辆宽度方向（与图10的纸面正交的方向）延伸的形状并且具有与由聚光透镜63b投影的半导体激光源63a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小（例如，比半导体激光源63a的光源像稍大的大小）的荧光体。
这里，利用具有与由聚光透镜63b投影的半导体激光源63a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体的理由与第一实施方式中的理由类似，并由此省略了说明。
激光光学系统63包括：设置在荧光体62上方以使照射方向为垂直向下的半导体激光源63a，设置在荧光体62与半导体激光源63a之间的聚光透镜63b等。
荧光体62、半导体激光源63a以及聚光透镜63b沿垂直方向设置在光轴AX1上方，并且通过固定至沿垂直方向延伸的筒状激光保持器63c而单元化。根据这种布置，因为光聚焦单元60的光轴AX1的方向尺寸大致达到反射面61的后端，所以可以缩短光聚焦单元60的光轴AX1的方向尺寸。
而且，因为荧光体62与半导体激光源63a分开设置，所以与第一实施方式类似的是，可以防止或减少因从半导体激光源63a生成的热能的影响而造成荧光体62的效率降低。
激光保持器63c包括：随着更靠近垂直下侧（点）而在锥体形状中变得更窄的锥体筒部63c1（例如，在圆锥形状中变得更窄的圆锥形筒部），设置在锥体筒部63c1上方并且沿垂直方向延伸的筒部63c2（例如，筒形管部）。
荧光体62被固定至锥体筒部63c1的点，以覆盖形成在该点中的开口。半导体激光源63a例如是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管，并且固定至筒部63c2的上端。聚光透镜63b经受位置调整以使半导体激光源63a投影在荧光体62上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且固定至筒部63c2的下端。
根据上述构造的光聚焦单元60，从激光源63a发射的激光通过聚光透镜63b的作用而聚焦并且向荧光体62照射。即，将半导体激光源63a的光源像投影在荧光体62上。在本实施方式中，假定半导体激光源63a投影在荧光体62上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图10的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形光源像）。椭圆或圆形光源像例如可以通过调整聚光透镜63b的焦点位置来形成。矩形光源像例如可以通过利用其中形成有矩形开口的掩模部件覆盖半导体激光源63a的发光面而形成。
激光所照射至的荧光体62通过来自激光光学系统63的穿透荧光体62的激光和来自被从激光光学系统63入射的激光激励并且发光的荧光体62的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为半导体激光源63a投影在荧光体62上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体62充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。例如，在提供给半导体激光源63a的电流为1[A]的情况下，亮度为200[cd/mm2]。
由此，因为可以使荧光体62充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以即使反射面61小型化（即，即使光聚焦单元60小型化），也可以将来自荧光体62的光（即，具有比LED更高亮度和更小大小的光源像）聚焦至热区Hz。用这种方法，可以小型化光聚焦单元60，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
从充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源的荧光体62发射并且入射到反射面61的光在反射面61上反射，并且向前照射。用这种方法，形成光聚焦配光图案P1LD，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端部前方大约25m的位置）（参见图3）上。光聚焦配光图案P1LD包括上端边缘中的截止线CL1LD。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使光聚焦单元60经受光轴调整，以使光聚焦配光图案P1LD照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
甚至利用通过组合本实施方式的光聚焦单元60和第一实施方式的扩散单元30而形成的车辆用前照灯，可以提供与第一实施方式的车辆用前照灯10相同的效果。
[第五实施方式]
接下来，对作为光聚焦单元20的第五实施方式的光聚焦单元70进行描述。
图11是其中光聚焦单元70被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
本实施方式的光聚焦单元70是所谓直接投影型灯具单元，以及，如图11所示，包括：设置在沿车辆前后方向延伸的光轴AX1上的投影透镜71，设置在投影透镜71的后侧焦点F71附近的荧光体72，以及将激光照射至荧光体72的激光光学系统73等。投影透镜71等对应于本发明的第一光学系统。
投影透镜71是其中车辆前侧表面为凸面而车辆后侧表面为平面的平凸非球面透镜。例如，投影透镜71被透镜保持器（未例示）保持并且设置在光轴AX1上。在本实施方式中，从呈现的观点来看，投影透镜71被假定具有与扩散单元30的投影透镜31相同的直径。这里，从光学观点来看，投影透镜71和投影透镜31可以具有不同直径。
荧光体72是接收来自激光光学系统73的激光并且生成相对于半导体激光源73a的长波长光的波长转换部件（在本实施方式中为YAG荧光体）。荧光体72附着至应用了诸如铝蒸发的镜面工艺的金属部件74，并且设置在投影透镜71的后侧焦点F71附近。
荧光体72通过来自激光光学系统73的在表面（和/或内部）中散射的激光（散射光）和来自被从激光光学系统73入射的激光激励并且发光的荧光体72的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。
在从荧光体72各向同性地发射的光中，朝向金属部件74侧的光在该金属部件74中反射，并且朝着投影透镜71行进。即，因为可以重新使用朝向金属部件74侧的光，所以光利用效率进一步提高。
荧光体72的下部覆盖有包括与截止线相对应的上端边缘的遮光部件75。该遮光部件75的上端边缘位于投影透镜71的后侧焦点F71附近。
在本实施方式中，作为荧光体72，使用具有沿车辆宽度方向（与图11的纸面正交的方向）延伸的形状并且具有与由聚光透镜73b投影的半导体激光源73a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小（例如，比半导体激光源73a的光源像稍大的大小）的荧光体。
这里，利用具有与由聚光透镜73b投影的半导体激光源73a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体的理由与第一实施方式中的理由类似，并由此省略了说明。
激光光学系统73包括：设置在投影透镜71与投影透镜71的后侧焦点F71之间并且设置在光轴AX1上方的半导体激光源73a，设置在荧光体72与半导体激光源73a之间的聚光透镜73b等。根据这种布置，可以形成具有短光轴方向尺寸的小型光聚焦单元70。半导体激光源73a和聚光透镜73b可以通过固定至激光保持器而单元化。
而且，因为荧光体72与半导体激光源73a分开设置，所以与第一实施方式类似的是，可以防止或减少因从半导体激光源73a生成的热能的影响而造成荧光体72的效率降低。
半导体激光源73a例如是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管。聚光透镜73b经受位置调整以使半导体激光源73a投影在荧光体72上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且设置在荧光体72与半导体激光源73a之间。
根据上述构造的光聚焦单元70，从激光源73a发射的激光通过聚光透镜73b的作用而聚焦并且向荧光体72照射。即，将半导体激光源73a的光源像投影在荧光体72上。
为提高荧光体72的光转换效率，希望来自激光光学系统73的光（的主光线）相对于荧光体72的入射角为30度与60度之间的角度（例如，45度）。例如，可以通过调整半导体激光源73a、聚光透镜73b以及荧光体72等的相对位置关系而在上述角度范围内调整该入射角。
在本实施方式中，假定半导体激光源73a投影在荧光体72上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图11的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形光源像）。椭圆或圆形光源像例如可以通过调整聚光透镜73b的焦点位置来形成。矩形光源像例如可以通过利用其中形成有矩形开口的掩模部件覆盖半导体激光源73a的发光面而形成。
激光所照射至的荧光体72通过来自激光光学系统73的在表面（和/或内部）中散射的激光（散射光）和来自被从激光光学系统73入射的激光激励并且发光的荧光体72的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为半导体激光源73a投影在荧光体72上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体72充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。例如，在提供给半导体激光源73a的电流为1[A]的情况下，亮度为250[cd/mm2]。
由此，因为可以使荧光体72充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以可以小型化光聚焦单元70，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
从充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源的荧光体72发射的光通过投影透镜71向前照射。用这种方法，形成光聚焦配光图案P1LD，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端前方大约25m的位置）（参见图3）上。光聚焦配光图案P1LD包括上端边缘中的由遮光部件75限定的截止线CL1LD。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使光聚焦单元70经受光轴调整，以使光聚焦配光图案P1LD照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
甚至利用通过组合本实施方式的光聚焦单元70和第一实施方式的扩散单元30而形成的车辆用前照灯，可以提供和第一实施方式的车辆用前照灯10相同的效果。
[第六实施方式]
接下来，对作为光聚焦单元20的第六实施方式的光聚焦单元80进行描述。
图12是其中光聚焦单元80被包括光轴AX1的垂直面切断的纵截面图。
本实施方式的光聚焦单元80是所谓抛物线型灯具单元，以及，如图12所示，包括：抛物面系统的反射面81，设置在反射面81的焦点F81附近的荧光体82，以及将激光照射至荧光体82的激光光学系统83等。反射面81等对应于本发明的第一光学系统。
反射面81是具有沿车辆前后方向延伸的光轴AX1（旋转轴）的抛物面系统反射面，并且被设置为反射从荧光体82入射的光，并且形成包括截止线CL1LD的光聚焦配光图案P1LD。
荧光体82是接收来自激光光学系统83的激光并且生成相对于半导体激光源83a的长波长光的波长转换部件（在本实施方式中为YAG荧光体）。荧光体82附着至应用了诸如铝蒸发的镜面工艺的金属部件84，并且设置在投影透镜71的后侧焦点F71附近。这里，荧光体82倾斜并且被设置成使得车辆前侧向下定位。
荧光体82通过来自激光光学系统83的在表面（和/或内部）中散射的激光（散射光）和来自被从激光光学系统83入射的激光激励并且发光的荧光体82的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。
在从荧光体82各向同性地发射的光中，朝向金属部件84侧的光在该金属部件84中反射，并且朝着反射面81行进。即，因为可以重新使用朝向金属部件84侧的光，所以光利用效率进一步提高。
在本实施方式中，作为荧光体82，使用具有沿车辆宽度方向（与图12的纸面正交的方向）延伸的形状并且其具有与由聚光透镜83b投影的半导体激光源83a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小（例如，比半导体激光源83a的光源像稍大的大小）的荧光体。
这里，利用具有与由聚光透镜83b投影的半导体激光源83a的光源像（其面积等于或小于1平方毫米）大致相同的大小的荧光体的理由与第一实施方式中的理由类似，并由此省略了说明。
激光光学系统83包括：设置在荧光体82的车辆后侧并且设置在光轴AX1上的半导体激光源83a，设置在荧光体82与半导体激光源83a之间的聚光透镜83b等。半导体激光源83a和聚光透镜83b可以通过固定至激光保持器而单元化。
而且，因为荧光体82与半导体激光源83a分开设置，所以与第一实施方式类似的是，可以防止或减少因从半导体激光源83a生成的热能的影响而造成的荧光体82的效率降低。
半导体激光源83a例如是发射蓝色激光（波长：450[nm]）的激光二极管。聚光透镜83b经受位置调整以使半导体激光源83a投影在荧光体82上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且设置在荧光体82与半导体激光源83a之间。
根据上述构造的光聚焦单元80，从激光源83a发射的激光通过聚光透镜83b的作用而聚焦并且向荧光体82照射。即，将半导体激光源83a的光源像投影在荧光体82上。
为提高荧光体82的光转换效率，希望来自激光光学系统83的光（的主光线）相对于荧光体82的入射角为30度与60度之间的角度（例如，45度）。例如，可以通过调整半导体激光源83a、聚光透镜83b以及荧光体82等的相对位置关系而在上述角度范围内调整该入射角。
在本实施方式中，假定半导体激光源83a投影在荧光体82上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，并且具有沿车辆宽度方向（与图12的纸面正交的方向）延伸的形状（例如，椭圆、圆形或矩形光源像）。椭圆或圆形光源像例如可以通过调整聚光透镜83b的焦点位置来形成。矩形光源像例如可以通过利用其中形成有矩形开口的掩模部件覆盖半导体激光源83a的发光面而形成。
激光所照射至的荧光体82通过来自激光光学系统83的在表面（和/或内部）中散射的激光（散射光）和来自被从激光光学系统83入射的激光激励并且发光的荧光体82的光的颜色混合，来发射白光（伪白光）。因为半导体激光源83a投影在荧光体82上的光源像的面积等于或小于1平方毫米，所以可以使荧光体82充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源。例如，在提供给半导体激光源83a的电流为1[A]的情况下，亮度为250[cd/mm2]。
由此，因为可以使荧光体82充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源，所以可以小型化光聚焦单元80，并由此小型化包括其的车辆用前照灯10。
从充当具有比LED更高的亮度并且具有接近点光源的发光大小的光源的荧光体82发射并且入射到反射面81的光在反射面81上反射，并且向前照射。用这种方法，形成光聚焦配光图案P1LD，其将作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz照射在虚拟垂直屏（其例如设置在车辆前端部前方大约25m的位置）（参见图3）上。光聚焦配光图案P1LD包括上端边缘中的截止线CL1LD。这里，通过公知瞄准机构（未例示）使光聚焦单元80经受光轴调整，以使光聚焦配光图案P1LD照射作为合成配光图案的低束配光图案P1中的热区Hz。
甚至利用通过组合本实施方式的光聚焦单元80和第一实施方式的扩散单元30而形成的车辆用前照灯，可以提供与第一实施方式的车辆用前照灯10相同的效果。
尽管上面已经描述了通过组合总计六种光聚焦单元20和40至80中的任一种以及第一实施方式的扩散单元30来形成车辆用前照灯的示例，但本发明不限于此。例如，可以通过组合总计六种光聚焦单元20和40至80中的多项以及第一实施方式的扩散单元30来形成车辆用前照灯。即，可以通过组合第一实施方式的扩散单元30以及根据请求的设计适当地选择的光聚焦单元20和40至80等来形成车辆用前照灯。
上述实施方式仅仅是各个方面的例证。本发明不根据这些描述限制地解释。在不脱离精神或主要特征的情况下，本发明可以按其它各种方式来实现。
附图标记说明
10…车辆用前照灯、20…光聚焦单元、21…投影透镜、21a…透镜保持器、22…荧光体、23…反射面、24…遮光器、24a…镜面、25…激光光学系统、25a…半导体激光源、25b…聚光透镜、25c…激光保持器、25c1…锥体筒部、25c2…筒部、30…扩散单元、31…投影透镜、32…LED光源、33…反射面、34…遮光器、34a…镜面、35…散热器、40…光聚焦单元、41…投影透镜、41a…透镜保持器、42…荧光体、43…反射面、44…遮光器、44a…镜面、45…激光光学系统、45a…半导体激光源、45b…聚光透镜、45c…平面镜、45d…激光保持器、46…金属部件、46a…散热片、50…光聚焦单元、51…投影透镜、52…荧光体、53…激光光学系统、53a…半导体激光源、53b…聚光透镜、53c…激光保持器、53c1…锥体筒部、53c2…筒部、60…光聚焦单元、61…反射面、62…荧光体、63…激光光学系统、63a…半导体激光源、63b…聚光透镜、63c…激光保持器、63c1…锥体筒部、63c2…筒部、70…光聚焦单元、71…投影透镜、72…荧光体、73…激光光学系统、73a…半导体激光源、73b…聚光透镜、74…金属部件、75…遮光部件、80…光聚焦单元、81…反射面、82…荧光体、83…激光光学系统、83a…半导体激光源、83b…聚光透镜、84…金属部件、C…点灯电路。

Claims (4)

1.一种车辆用前照灯，所述车辆用前照灯形成包括热区和从所述热区扩散的扩散区的合成配光图案，所述车辆用前照灯包括：
至少一个第一灯具单元，所述至少一个第一灯具单元包括激光源和第一光学系统，所述第一光学系统形成将来自所述激光源的光向前方照射而照射所述热区的第一配光图案；
至少一个第二灯具单元，所述至少一个第二灯具单元包括LED光源和第二光学系统，所述第二光学系统形成将来自所述LED光源的光向前方照射而照射所述扩散区的第二配光图案。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，
其中，所述激光源包括：
半导体激光源；
波长转换部件，所述波长转换部件与所述半导体激光源分开设置，接收来自所述半导体激光源的激光而生成波长比来自所述半导体激光源的光更长的光。
3.根据权利要求2所述的车辆用前照灯，
其中，所述半导体激光源照射在所述波长转换部件上的光源像的面积等于或小于1平方毫米。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆用前照灯，
其中，所述激光源和所述LED光源串联地电连接至点灯电路。
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