JP2015005393A - 車両用前照灯及び車両用前照灯に用いられる光ファイバ - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバを用いた車両用前照灯において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部を実現する。【解決手段】レーザー光源１２と、前記レーザー光源１２からのレーザー光が入射する入射端面２２ａと前記入射端面２２ａから導入される前記レーザー光が出射する出射端面２２ｂとを含むコア２２と、前記コア２２の周囲を取り囲むクラッド２４と、を含む光ファイバ１４と、前記出射端面２２ｂから出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材１６と、前記波長変換部材１６の光源像を投影して所定配光パターンを形成するように構成された光学系と、を備えており、前記波長変換部材１６は、前記出射端面２２ｂに配置されており、前記コア２２は、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用前照灯及び車両用前照灯に用いられる光ファイバに係り、特に、光ファイバを用いた車両用前照灯及び当該車両用前照灯に用いられる光ファイバに関する。

従来、車両用灯具の分野においては、光ファイバを用いた車両用前照灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１８（ａ）は特許文献１に記載の車両用前照灯２００の斜視図、図１８（ｂ）は車両用前照灯２００で用いられている蛍光体２２０の斜視図である。

図１８（ａ）に示すように、特許文献１に記載の車両用前照灯２００は、複数のレーザー光源２１０、レーザー光を受けて発光する蛍光体２２０、レーザー光源２１０からのレーザー光を蛍光体２２０へ導く光ファイバ２３０、反射鏡２４０、凸レンズ２５０等を備えている。

図１８（ｂ）に示すように、蛍光体２２０は、受光面２２０ａ及びその反対側の発光面２２０ｂ（いずれも矩形形状）を含む全体としてブロック形状の蛍光体として構成されている。光ファイバ２３０は、複数の入射端部２３０ａ、複数の入射端部２３０ａから入射したレーザ光を出射する複数の出射端部２３０ｂを含む複数の光ファイバの束として構成されている。複数の出射端部２３０ｂは、フェルール２７０に形成された孔に挿入された状態で当該フェルール２７０に保持されており、蛍光体２２０（受光面２２０ａ）に対向した状態で配置されている。

上記構成の車両用前照灯２００においては、複数の出射端部２３０ｂから出射されるレーザー光が蛍光体２２０（受光面２２０ａ）を照射することで、蛍光体２２０（受光面２２０ａ）が矩形形状に発光する。そして、この蛍光体２２０の発光は、反射鏡２４０で反射され、一部がシェード２６０で遮光された後、凸レンズ２５０を透過して前方に照射されて、ロービーム用配光パターンを形成する。

特開２０１１−２２２２６０号公報

しかしながら、上記構成の車両用前照灯２００においては、複数の出射端部２３０ｂがフェルール２７０に形成された孔に挿入されて、各出射端部２３０ｂ間に隙間が発生した状態で保持されている（図１８（ｂ）参照）ため、蛍光体２２０（受光面２２０ａ）がその全域に渡って均一（又は略均一）に照射されず散点的に照射されることとなり、その結果、輝度ムラが発生し、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部を実現することができないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバを用いた車両用前照灯において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源からのレーザー光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記レーザー光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む光ファイバと、前記出射端面から出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材と、前記波長変換部材の光源像を投影して所定配光パターンを形成するように構成された光学系と、を備えており、前記波長変換部材は、前記出射端面に配置されており、前記コアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、光ファイバを用いた車両用前照灯において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部を実現することができる。これは、断面が矩形又は略矩形のコアを含む光ファイバを用いることで、断面が円形又は略円形のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面から出射するレーザー光の強度（出力）が均一（又は略均一）なものとなる結果、波長変換部材がその全域に渡って均一（又は略均一）に照射されることによるものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記断面は、短辺と長辺の比が１：２〜１：８の矩形又は略矩形であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部を実現することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記波長変換部材の外形は、前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、前記波長変換部材は、その外形と前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記出射端面を覆った状態で前記出射端面に配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、波長変換部材は出射端面の外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材と出射端面との間に隙間が形成されることなく、出射端面を覆った状態で出射端面に配置されているため、波長変換部材が出射端面の外形からはみ出ることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）、波長変換部材と出射端面との間に隙間が形成されることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）が抑制された、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部を実現することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記出射端面の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、出射端面の外形を構成する一方の長辺が、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されているため、矩形形状の発光部又は出射端面の前方にカットオフラインを形成するためのシェードを配置することなく、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成することができる。

すなわち、請求項４に記載の発明によれば、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成するに際して、矩形形状の発光部又は出射端面からの光の一部を遮光するシェードが不要となるため、極めて光利用効率の高い車両用前照灯を実現することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記出射端面の一部を覆うシェードをさらに備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、光ファイバを用いた車両用前照灯において、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、前記レーザー光源の光軸は、前記入射端面に対して相対的に傾いていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、レーザー光源の光軸を、入射端面に対して相対的に傾けることで、出射端面から出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、前記コアは、前記入射端面を含むコア部分のコア断面が円形又は略円形で、前記出射端面を含むコア部分のコア断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、レーザー光源からのレーザー光は集光レンズで円形（又は略円形）に集光されるため、入射端面を含むコア部分のコア断面を円形（又は略円形）とすることで、入射端面を含むコア部分のコア断面を矩形（又は略矩形）とする場合と比べ、入射端面に対するレーザー光の入射効率を向上させることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の発明において、前記光学系は、反射面、レンズ及び導光体のうち少なくとも一つを含む光学系として構成されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、反射面、レンズ及び導光体のうち少なくとも一つを含む光学系により、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材）の光源像を投影して所定配光パターンを形成することができる。

請求項９に記載の発明は、レーザー光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記レーザー光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む車両用前照灯に用いられる光ファイバにおいて、前記コアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されており、前記出射端面の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、出射端面の外形を構成する一方の長辺が、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されているため、矩形形状の発光部又は出射端面の前方にカットオフラインを形成するためのシェードを配置することなく、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成することができる、車両用前照灯に適した光ファイバを実現することができる。

すなわち、請求項９に記載の発明によれば、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成するに際して、矩形形状の発光部又は出射端面からの光の一部を遮光するシェードが不要となるため、極めて光利用効率の高い車両用前照灯を実現することができる、車両用前照灯に適した光ファイバを実現することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記出射端面から出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材をさらに備えており、前記波長変換部材の外形は、前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、前記波長変換部材は、その外形と前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記出射端面を覆った状態で前記出射端面に配置されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、波長変換部材は出射端面の外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材と出射端面との間に隙間が形成されることなく、出射端面を覆った状態で出射端面に配置されているため、波長変換部材が出射端面の外形からはみ出ることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）、波長変換部材と出射端面との間に隙間が形成されることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）が抑制された、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部を実現することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の発明において、前記コアは、前記入射端面を含むコア部分のコア断面が円形又は略円形で、前記出射端面を含むコア部分のコア断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されていることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、レーザー光源からのレーザー光は集光レンズで円形（又は略円形）に集光されるため、入射端面を含むコア部分のコア断面を円形（又は略円形）とすることで、入射端面を含むコア部分のコア断面を矩形（又は略矩形）とする場合と比べ、入射端面に対するレーザー光の入射効率向上させることができる。

請求項１２に記載の発明は、レーザー光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記レーザー光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む第１光ファイバ及び第２光ファイバと、を含む車両用前照灯に用いられる光ファイバにおいて、前記第１光ファイバのコア及び前記第２光ファイバのコアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されており、前記第１光ファイバ及び前記第２光ファイバの前記出射端面の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されており、前記第１光ファイバの前記出射端面と前記第２光ファイバの前記出射端面は、同一平面上に位置しており、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバは、前記第１光ファイバの前記出射端面が、前記第２光ファイバの前記出射端面に対して１８０°回転し、前記第１光ファイバの前記出射端面を構成する前記一方の長辺と前記第２光ファイバの前記出射端面を構成する前記一方の長辺とが対向した状態で、並列に配置されていることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、次の利点を生ずる。

第１に、光ファイバを用いた車両用前照灯において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（第１波長変換部材及び第２波長変換部材）を実現することができる。これは、コア断面が矩形（又は略矩形）のコアを含む第１光ファイバ、第２光ファイバを用いることで、コア断面が円形（又は略円形）のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面から出射するレーザー光の強度（出力）が均一（又は略均一）なものとなる結果、第１波長変換部材及び第２波長変換部材がその全域に渡って均一（又は略均一）に照射されることによるものである。

第２に、第１光ファイバの入射端面から導入されるレーザー光を放出する第１レーザー光源と、第２光ファイバの入射端面から導入されるレーザー光を放出する第２レーザー光源と、を設け、ロービーム時には第１レーザー光源（又は第２レーザー光源）が点灯し、ハイビーム時には第１レーザー光源及び第２レーザー光源が同時に点灯するように各レーザー光源を制御する制御手段（例えば、ＣＰＵを含む制御回路）を設けることで、機械的構成を用いることなく、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンを切り換えることができる車両用前照灯を実現することができる。

第３に、第１光ファイバ（及び第２光ファイバ）の出射端面の外形を構成する一方の長辺が、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されているため、矩形形状の発光部（第１波長変換部材及び第２波長変換部材）又は出射端面の前方にカットオフラインを形成するためのシェードを配置することなく、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成することができる。

すなわち、請求項１２に記載の発明によれば、例えば、第１レーザー光源（又は第２レーザー光源）を点灯し、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成するに際して、矩形形状の発光部（第１波長変換部材及び第２波長変換部材）又は出射端面からの光の一部を遮光するシェードが不要となるため、極めて光利用効率の高い車両用前照灯を実現することができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記出射端面から出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する第１波長変換部材及び第２波長変換部材をさらに備えており、前記第１波長変換部材の外形は、前記第１光ファイバの前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、前記第２波長変換部材の外形は、前記第２光ファイバの前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、前記第１波長変換部材は、その外形と前記第１光ファイバの前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記第１光ファイバの前記出射端面を覆った状態で前記第１光ファイバの前記出射端面に配置されており、前記第２波長変換部材は、その外形と前記第２光ファイバの前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記第２光ファイバの前記出射端面を覆った状態で前記第２光ファイバの前記出射端面に配置されていることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明によれば、第１波長変換部材（及び第２波長変換部材）は出射端面の外形からはみ出ることなく、かつ、第１波長変換部材（及び第２波長変換部材）と出射端面との間に隙間が形成されることなく、出射端面を覆った状態で出射端面に配置されているため、第１波長変換部材（及び第２波長変換部材）が出射端面の外形からはみ出ることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）、第１波長変換部材（及び第２波長変換部材）と出射端面との間に隙間が形成されることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）が抑制された、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部を実現することができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の発明において、前記第１波長変換部材と前記第２波長変換部材との間には、一方の波長変換部材からの光が他方の波長変換部材へ入射するのを防止するため、遮光部材が配置されていることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明によれば、一方の波長変換部材（例えば、第１波長変換部材）からの光が他方の波長変換部材（例えば、第２波長変換部材）へ入射することに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）を抑制することができる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の発明において、前記第１光ファイバのコア及び前記第２光ファイバのコアは、前記入射端面を含むコア部分のコア断面が円形又は略円形で、前記出射端面を含むコア部分のコア断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されていることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明によれば、第１レーザー光源（及び第２レーザー光源）からのレーザー光は集光レンズで円形（又は略円形）に集光されるため、入射端面を含むコア部分のコア断面を円形（又は略円形）とすることで、入射端面を含むコア部分のコア断面を矩形（又は略矩形）とする場合と比べ、入射端面に対するレーザー光の入射効率向上させることができる。

請求項１６に記載の発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源からのレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材と、前記波長変換部材からの光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記波長変換部材からの光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む光ファイバと、前記出射端面の光源像を投影して所定配光パターンを形成するように構成された光学系と、を備えており、前記波長変換部材は、前記レーザー光源と前記入射端面との間に配置されており、前記コアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されていることを特徴とする。

請求項１６に記載の発明によれば、光ファイバを用いた車両用前照灯において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部を実現することができる。これは、断面が矩形又は略矩形のコアを含む光ファイバを用いることで、断面が円形又は略円形のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面から出射するレーザー光の強度（出力）が均一（又は略均一）なものとなることによるものである。

本発明によれば、光ファイバを用いた車両用前照灯において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部を実現することができる。

本実施形態の車両用前照灯１０の概略構成図である。 車両用前照灯１０に用いられる光ファイバ１４等の構成を示す断面図である。 光ファイバ１４の断面図である。 （ａ）光学系２０を、投影レンズ３２、シェード３４、反射面３６を含むプロジェクタ光学系２０Ａとして構成した例、（ｂ）光学系２０を、反射面４２を含むリフレクタ光学系２０Ｂとして構成した例である。 （ａ）光学系２０Ａによって仮想鉛直スクリーン上に投影される光源像Ｉの例、（ｂ）光学系２０Ｂによって仮想鉛直スクリーン上に投影される光源像Ｉの例、（ｃ）光学系２０Ｃによって仮想鉛直スクリーン上に投影される光源像Ｉの例である。 光学系２０を、投影レンズ５２、シェード５４を含むいわゆるダイレクトプロジェクション光学系２０Ｃとして構成した例である。 シェード５４が出射端面２２ｂの一部を覆った例である。 光学系２０を、導光体６２（導光レンズ）を含む導光光学系２０Ｄとして構成した例である。 （ａ）光学系２０を、プロジェクタ光学系２０Ａをベースとする大光量プロジェクタ光学系２０Ｅとして構成した例、（ｂ）光学系２０を、プロジェクタ光学系２０Ａをベースとする２回反射型リフレクタ光学系２０Ｆとして構成した例である。 光ファイバ１４の第１変形例である光ファイバ１４Ａに用いられるコア２２Ａの斜視図である。 （ａ）光ファイバ１４の第２変形例である光ファイバ１４Ｂの断面図、（ｂ）光ファイバ１４の第３変形例である光ファイバ１４Ｃの断面図、（ｃ）第３変形例である光ファイバ１４Ｃにより、発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが平行四辺形となる様子を表す図である。 光ファイバ１４の第４変形例である光ファイバ１４Ｄの断面図である。 レーザー光源１２の光軸ＡＸ_１２を、光ファイバ１４の入射端面２２ａに対して傾けた状態を表す図である。 出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めるための条件を説明するための図である。 出射端面２２ｂを、レーザー光源１２の光軸ＡＸ_１２（及びファイバ軸）に対して傾斜した平面として構成した状態を表す図である。 出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めるための条件を説明するための図である。 車両用前照灯１０に用いられる光ファイバ１４等の他の構成を示す断面図である。 （ａ）特許文献１に記載の車両用前照灯２００の断面図、（ｂ）車両用前照灯２００で用いられている蛍光体２２０の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態である車両用前照灯について、図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態の車両用前照灯１０の概略構成図、図２は車両用前照灯１０に用いられる光ファイバ１４等の構成を示す断面図である。

図１、図２に示すように、本実施形態の車両用前照灯１０は、レーザー光源１２、光ファイバ１４、波長変換部材１６、集光レンズ１８、光学系２０等を備えている。

レーザー光源１２は、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光を放出するレーザー光源で、具体的には、レーザーダイオード１２ａ（ＬＤ素子）を含んでパッケージ化されたキャン型の半導体レーザー光源として構成されている。なお、レーザー光源１２は、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）又はそれ以外のレーザー光を放出するレーザー光源であってもよい。

レーザー光源１２は、実装基板１２ｂ表面に実装されており、同じく実装基板１２ｂ表面に実装されたホルダー１２ｃ内に収容されている。ホルダー１２ｃには、レーザーダイオード１２ａから放射されたレーザー光が通過する開口１２ｃ１が形成されている。集光レンズ１８は、その開口１２ｃ１を覆った状態でホルダー１２ｃに保持されている。レーザー光源１２の光軸は光ファイバ１４のコア２２の入射端面２２ａに直交している。

光ファイバ１４は、集光レンズ１８で集光されたレーザー光源１２からのレーザー光が入射する入射端面２２ａと入射端面２２ａから導入されるレーザー光が出射する出射端面２２ｂとを含むコア２２と、コア２２の周囲を取り囲むクラッド２４と、を含む一本の光ファイバとして構成されている。クラッド２４の周囲は、被覆２６で覆われている。なお、コア２２及びクラッド２４の材質は、石英ガラスであってもよいし、合成樹脂であってもよい。

図３は、光ファイバ１４の断面図である。

図３に示すように、コア２２は、ファイバ軸に垂直な断面（以下、コア断面と称する。入射端面２２ａ、出射端面２２ｂも同様）が矩形（又は略矩形）のコアとして構成されている。

このように、コア断面が矩形（又は略矩形）のコア２２を含む光ファイバ１４を用いることで、コア断面が円形（又は略円形）のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度（出力）を均一（又は略均一）なものとすることができる。その結果、波長変換部材１６をその全域に渡って均一（又は略均一）に照射することができる。

なお、コア断面は、完全な矩形でなくてもよく、略矩形であればよい。例えば、製造上の理由で、コア断面の四隅が完全な直角ではなく若干丸みを帯びたり、コア断面の各辺が直線ではなく曲線状となることがある。これら場合であっても、コア断面が円形（又は略円形）のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度（出力）を均一（又は略均一）なものとすることができる。

なお、コア断面は、短辺と長辺の比が１：２〜１：８の矩形（又は略矩形）であるのが望ましい。このようにすれば、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部（波長変換部材１６）を実現することができる。

光ファイバ１４は、例えば、まず、略四角柱状のコアロッドを形成し、クラッド部となるガラス管に略四角柱状のコアロッドを挿入して周囲から加熱して溶かすことで、ガラス管を収縮させてコアロッドとガラス管とが一体化された光ファイバ母材を形成し、その後、光ファイバ母材を線引きすることで製造することができる。この製造方法については、例えば、ＷＯ ０３／０７５０５８に詳しく記載されている。また、光ファイバ１４は、特開２００９−１６８９１４号公報等に記載の他の製造方法を用いて製造することもできる。

波長変換部材１６は、出射端面２２ｂから出射するレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部をレーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材で、具体的には、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光によって励起されて黄色光を発光する板状又は層状の蛍光体として構成されている。なお、波長変換部材１６は、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）のレーザー光によって励起されて赤、緑、青の３色の光を発光する板状又は層状の蛍光体として構成されていてもよい。例えば、数ミクロンから数十ミクロンの粒子（無機蛍光体）を、ガラスやアルミナなどの透光性の保持体に分散させることで板状の蛍光体とすることができる。また、蛍光体粒子（と透光性バインダーの混合物）を拡散板の上に塗布することで層状の蛍光体とすることができる。

波長変換部材１６は、出射端面２２ｂに対向した状態で配置されている。例えば、図２に示すように、波長変換部材１６は、出射端面２２ｂに接着層２８を介して接着された状態で配置されている。波長変換部材１６の外形（輪郭）は、出射端面２２ｂの外形と同一（又は略同一）に構成されている。そして、波長変換部材１６は、その外形と出射端面２２ｂの外形とが一致（又は略一致）し、出射端面２２ｂを覆った状態で配置されている。

このように、波長変換部材１６は出射端面２２ｂの外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材１６と出射端面２２ｂとの間に隙間が形成されることなく、出射端面２２ｂを覆った状態で出射端面２２ｂに配置されているため、波長変換部材１６が出射端面２２ｂの外形からはみ出ることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）、波長変換部材１６と出射端面２２ｂとの間に隙間が形成されることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）が抑制される。

上記構成の光ファイバ１４においては、レーザー光源１２からのレーザー光は、集光レンズ１８で集光されて入射端面２２ａからコア２２内部へ導入されて出射端面２２ｂから出射し、波長変換部材１６を照射する。その際、光ファイバ１４が、コア断面が矩形（又は略矩形）のコア２２を含む光ファイバ１４として構成されているため、出射端面２２ｂから出射するレーザー光は、その強度が均一（又は略均一）なものとなり、波長変換部材１６をその全域に渡って均一（又は略均一）に照射する。その結果、波長変換部材を散点的に照射する従来技術（例えば、特開２０１１−２２２２６０号公報参照）と比べ、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）が実現される。

また、波長変換部材を散点的に照射する従来技術（例えば、特開２０１１−２２２２６０号公報参照）においては、発光部（波長変換部材）の厚みを厚くすることで、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材）を実現することができるが、発光部（波長変換部材）の厚みを厚くする分、発光部（波長変換部材）内部での散乱等により吸収される光が増加して効率が低下するのに対して、本実施形態においては、発光部（波長変換部材１６）の厚みを厚くすることなく、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）を実現することができるため、上記従来技術と比べ、効率が低下しないという利点がある。

青色域のレーザー光が照射された場合、波長変換部材１６は、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。一方、近紫外域のレーザー光が照射された場合、波長変換部材１６は、近紫外域のレーザー光による発光（赤、緑、青の３色の光）の混色による白色光（疑似白色光）を放出する。

光学系２０は、上記のように輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像を投影して所定配光パターン（ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターン）を形成するように構成された光学系で、反射面、レンズ及び導光体のうち少なくとも一つを含む光学系として構成されている。

以下、光学系２０の具体的構成について例示する。

図４（ａ）は、光学系２０を、投影レンズ３２、シェード３４、反射面３６を含むプロジェクタ光学系２０Ａとして構成した例である。

図４（ａ）に示すように、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）は、上向きに光を放出するように、投影レンズ３２の後側焦点Ｆ_３２よりさらに後方かつ光軸ＡＸ_２０Ａ近傍に配置されている。

反射面３６は、光軸ＡＸ_２０Ａを含む断面形状が第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２を含む楕円形状で、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定された回転楕円系の反射面（回転楕円面又はこれに類する自由曲面等）として構成されている。

反射面３６は、上向き（半球方向）に放出される矩形形状の発光部（波長変換部材１６）からの光が入射するように、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の側方から上方にかけての範囲（但し、反射面３６からの反射光が通過する車両前方側領域を除く）をドーム状に覆っている。

シェード３４は、投影レンズ３２の後側焦点Ｆ_３２近傍に配置されたエッジ部３４ａから後方に向かって延びる平面ミラー３４ｂを含んで構成されている。エッジ部３４ａは、カットオフラインに対応した形状でかつ投影レンズ３２の像面湾曲に対応して湾曲している。

上記構成の光学系２０Ａを用いた車両用前照灯１０においては、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉは、光学系２０Ａによって車両用前照灯１０に正対した仮想鉛直スクリーン（車両用前照灯１０の前方約２５ｍの位置に配置されている）上に、図５（ａ）に示すように投影される。これは、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが図５（ａ）に示すように投影されるように、反射面３６の形状が調整されていることによるものである。また、光源像Ｉの一部がシェード３４（平面ミラー３４ｂ）で反射されてカットオフラインＣＬに対して折り返されることで、カットオフラインＣＬが形成される。

以上のようにして、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ１が形成される。

なお、シェード３４を省略し、反射面３６の形状を調整することで、ハイビーム用配光パターンを形成することもできる。

図４（ｂ）は、光学系２０を、反射面４２を含むリフレクタ光学系２０Ｂとして構成した例である。

図４（ｂ）に示すように、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）は、反射面４２の焦点Ｆ_４２近傍に配置されている。

反射面４２は、回転放物面系の反射面（回転放物面又はこれに類する自由曲面等）として構成されている。反射面４２は、光軸ＡＸ_２０Ｂの上方（又は下方）に配置されている。

上記構成の光学系２０Ｂを用いた車両用前照灯１０においては、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉは、光学系２０Ｂによって仮想鉛直スクリーン上に、図５（ｂ）に示すように投影される。これは、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが図５（ｂ）に示すように投影されるように、反射面４２の形状が調整されていることによるものである。

以上のようにして、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ２が形成される。

なお、反射面４２の形状を調整することで、ハイビーム用配光パターンを形成することもできる。

図６は、光学系２０を、投影レンズ５２、シェード５４を含むいわゆるダイレクトプロジェクション光学系２０Ｃとして構成した例である。

図６に示すように、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）は、投影レンズ５２の後側焦点Ｆ_５２近傍に配置されている。シェード５４は、その上端縁が投影レンズ５２の後側焦点Ｆ_５２近傍に位置して、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の一部を覆った状態で、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の前方に配置されている。なお、シェード５４は、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）から離間した位置に配置されていてもよいし、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）に接する位置に配置されていてもよい。

なお、シェード５４は、図７に示すように、出射端面２２ｂの一部を覆っていてもよい。図７は、出射端面２２ｂの外形を構成する一方の長辺が、左水平カットオフラインに対応する辺Ｌ１、右水平カットオフラインに対応する辺Ｌ２、及び、左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺Ｌ３を含む長辺として構成されるように、シェード５４が出射端面２２ｂの一部を覆った例である。

この場合、波長変換部材１６の外形（輪郭）は、出射端面２２ｂのうちシェード５４以外の領域の外形と同一（又は略同一）に構成されている。そして、波長変換部材１６は、その外形と出射端面２２ｂのうちシェード５４以外の領域の外形とが一致（又は略一致）し、出射端面２２ｂに接着層２８を介して接着されて出射端面２２ｂを覆った状態で出射端面２２ｂに配置されている。

上記構成の光学系２０Ｃを用いた車両用前照灯１０においては、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉは、光学系２０Ｃによって仮想鉛直スクリーン上に、図５（ｃ）に示すように投影される。これは、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが図５（ｃ）に示すように投影されるように、投影レンズ５２の表面及び裏面の少なくとも一方の形状が調整されていることによるものである。

以上のようにして、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ３が形成される。

なお、シェード５４を省略し、投影レンズ５２の表面及び裏面の少なくとも一方の形状を調整することで、ハイビーム用配光パターンを形成することもできる。

図８は、光学系２０を、導光体６２（導光レンズ）を含む導光光学系２０Ｄとして構成した例である。

図８に示すように、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）は、導光体６２の光学設計上の基準点Ｆ_６２近傍に配置されている。

導光体６２は、入光面６２ａ、前面６２ｂ、後面６２ｃ及び光学設計上の基準点Ｆ_６２を含むアクリル又はポリカーボネイト等の透明樹脂製の透光部材で、入光面６２ａから入光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）からの光が前面６２ｂ（第１前面６２ｂ１及び第２前面６２ｂ２）の少なくとも一部で反射し、さらに、後面６２ｃ（第１後面６２ｃ１及び第２後面６２ｃ２）の少なくとも一部で反射した後、前面６２ｂ（第１前面６２ｂ１及び第２前面６２ｂ２）の少なくとも一部から出射して前方に照射されるように構成されている。

上記構成の光学系２０Ｄを用いた車両用前照灯１０においては、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉは、光学系２０Ｄによって仮想鉛直スクリーン上に、図５（ｃ）に示すように投影される。これは、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが図５（ｃ）に示すように投影されるように、入光面６２ａ、前面６２ｂ及び後面６２ｃのうち少なくとも一つの面形状が設計されていることによるものである。各面の設計手法については、例えば、米国特許第７４６０９８５号に詳しく記載されている。

以上のようにして、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ３が形成される。

なお、入光面６２ａ、前面６２ｂ及び後面６２ｃのうち少なくとも一つの形状を調整することで、ハイビーム用配光パターンを形成することもできる。

図９（ａ）は、光学系２０を、プロジェクタ光学系２０Ａをベースとする大光量プロジェクタ光学系２０Ｅとして構成した例である。

光学系２０Ｅは、プロジェクタ光学系２０Ａ（図４（ａ）参照）と比べ、反射面３６の前端が投影レンズ３２側に延長されている点、付加反射面７０が追加されている点が相違する。それ以外、プロジェクタ光学系２０Ａと同様の構成である。以下、プロジェクタ光学系２０Ａとの相違点を中心に説明し、プロジェクタ光学系２０Ａと同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

反射面３６の前端は、反射面３６で反射されて投影レンズ３２を透過する光を遮らない程度、投影レンズ３２側に延長されて延長反射領域３６ａを構成している。

延長反射領域３６ａは、第１焦点Ｆ１_３６ａが矩形形状の発光部（波長変換部材１６）近傍に設定され、第２焦点Ｆ２_３６ａが反射面３６と付加反射面７０との間に設定された回転楕円系の反射面として構成されている。

付加反射面７０は、焦点Ｆ_７０が第２焦点Ｆ２_３６ａ近傍に設定された回転放物面系の反射面として構成されている。付加反射面７０は、延長反射領域３６ａからの反射光が入射するように、光軸ＡＸ_２０Ｅの下方に配置されている。

上記構成の光学系２０Ｅを用いた車両用前照灯１０においては、プロジェクタ光学系２０Ａ（図４（ａ）参照）と比べ、延長反射領域３６ａ及び付加反射面７０により、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉをより多く前方へ投影することができるため、より明るいロービーム用配光パターンを形成することができる。

図９（ｂ）は、光学系２０を、プロジェクタ光学系２０Ａをベースとする２回反射型リフレクタ光学系２０Ｆとして構成した例である。

光学系２０Ｆは、プロジェクタ光学系２０Ａ（図４（ａ）参照）と比べ、シェード３４、反射面３６等が縦置きされている点、投影レンズ３２が省略されて付加反射面７２が追加されている点が相違する。それ以外、プロジェクタ光学系２０Ａと同様の構成である。以下、プロジェクタ光学系２０Ａとの相違点を中心に説明し、プロジェクタ光学系２０Ａと同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

付加反射面７２は、焦点Ｆ_７２が第２焦点Ｆ２近傍に設定された回転放物面系の反射面として構成されている。付加反射面７２は、反射面３６からの反射光が入射するように、シェード３４の上端より上方かつシェード３４より車両後方側に配置されている。

上記構成の光学系２０Ｆを用いた車両用前照灯１０においても、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉは、光学系２０Ｆによって仮想鉛直スクリーン上に、図５（ａ）に示すように投影される。これにより、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ１が形成される。

以上説明したように、本実施形態によれば、光ファイバ１４を用いた車両用前照灯１０において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（波長変換部材１６）を実現することができる。これは、コア断面が矩形又は略矩形のコア２２を含む光ファイバ１４を用いることで、コア断面が円形又は略円形のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度（出力）が均一（又は略均一）なものとなる結果、波長変換部材１６がその全域に渡って均一（又は略均一）に照射されることによるものである。

次に、光ファイバ１４の変形例（第１変形例）について説明する。

図１０は、光ファイバ１４の第１変形例である光ファイバ１４Ａに用いられるコア２２Ａの斜視図である。

本変形例の光ファイバ１４Ａと上記実施形態の光ファイバ１４とを対比すると、上記実施形態の光ファイバ１４のコア２２は、入射端面２２ａと出射端面２２ｂとの間のコア断面が全て矩形（又は略矩形）のコアとして構成されていたのに対して、本変形例の光ファイバ１４Ａのコア２２Ａは、図１０に示すように、入射端面２２ａを含むコア部分のコア断面が円形（又は略円形）で、出射端面２２ｂを含むコア部分のコア断面が矩形（又は略矩形）のコア２２Ａとして構成されている点が相違する。それ以外、上記実施形態の光ファイバ１４と同様の構成である。以下、上記実施形態の光ファイバ１４との相違点を中心に説明し、上記実施形態の光ファイバ１４と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

本変形例の光ファイバ１４Ａは、例えば、コア断面が円形（又は略円形）の光ファイバとコア断面が矩形（又は略矩形）の光ファイバとを用意し、両者の端面を突き合わせ、その突き合わせた部分を光ファイバ融着接続機等を用いて融着することで製造することができる。また、本変形例の光ファイバ１４Ａは、例えば、コア断面が円形（又は略円形）の光ファイバとコア断面が矩形（又は略矩形）の光ファイバとを、コネクタやスリーブ等を用いて両者の端面を突き合わせた状態で接続することで製造することもできる。

本変形例の光ファイバ１４Ａによれば、レーザー光源１２からのレーザー光は集光レンズ１８で円形（又は略円形）に集光されるため、入射端面２２ａを含むコア部分のコア断面を円形（又は略円形）とすることで、入射端面２２ａを含むコア部分のコア断面を矩形（又は略矩形）とする場合と比べ、入射端面２２ａに対するレーザー光の入射効率を向上させることができる。

次に、光ファイバ１４の変形例（第２変形例）について説明する。

図１１（ａ）は、光ファイバ１４の第２変形例である光ファイバ１４Ｂの断面図である。

本変形例の光ファイバ１４Ｂと上記実施形態の光ファイバ１４とを対比すると、上記実施形態の光ファイバ１４のコア２２は、コア断面が矩形（又は略矩形）のコアとして構成されていたのに対して、本変形例の光ファイバ１４Ｂのコア２２Ｂは、コア断面（入射端面２２ａ、出射端面２２ｂも同様）が図１１（ａ）に示す形状のコア２２Ｂとして構成されている点が相違する。それ以外、上記実施形態の光ファイバ１４と同様の構成である。以下、上記実施形態の光ファイバ１４との相違点を中心に説明し、上記実施形態の光ファイバ１４と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１１（ａ）に示すように、本変形例の光ファイバ１４Ｂのコア断面（入射端面２２ａ、出射端面２２ｂも同様）の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺Ｌ１、右水平カットオフラインに対応する辺Ｌ２、及び、左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺Ｌ３を含む長辺として構成されている。

本変形例の光ファイバ１４Ｂは、例えば、まず、コア断面が図１１（ａ）に示す形状の柱状のコアロッドを形成し、クラッド部となるガラス管にコア断面が図１１（ａ）に示す形状の柱状のコアロッドを挿入して周囲から加熱して溶かすことで、ガラス管を収縮させてコアロッドとガラス管とが一体化された光ファイバ母材を形成し、その後、光ファイバ母材を線引きすることで製造することができる。

本変形例においても、波長変換部材１６の外形（輪郭）は、出射端面２２ｂの外形と同一（又は略同一）に構成されている。そして、波長変換部材１６は、その外形と出射端面２２ｂの外形とが一致（又は略一致）し、出射端面２２ｂに接着層２８を介して接着されて出射端面２２ｂを覆った状態で出射端面２２ｂに配置されている。

このように、波長変換部材１６は出射端面２２ｂの外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材１６と出射端面２２ｂとの間に隙間が形成されることなく、出射端面２２ｂを覆った状態で出射端面２２ｂに配置されているため、波長変換部材１６が出射端面２２ｂの外形からはみ出ることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）、波長変換部材１６と出射端面２２ｂとの間に隙間が形成されることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）が抑制された、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部を実現することができる。

なお、本変形例の光ファイバ１４Ｂのコア２２Ｂは、第１変形例（図１０参照）と同様、入射端面２２ａを含むコア部分のコア断面が円形（又は略円形）で、出射端面２２ｂを含むコア部分のコア断面が図１１（ａ）に示す形状のコア２２Ｂとして構成されていてもよい。

本変形例の光ファイバ１４Ｂによれば、出射端面２２ｂの外形を構成する一方の長辺が、左水平カットオフラインに対応する辺Ｌ１、右水平カットオフラインに対応する辺Ｌ２、及び、左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺Ｌ３を含む長辺として構成されているため、発光部（波長変換部材１６）又は出射端面２２ｂの前方にカットオフラインを形成するためのシェードを配置することなく、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成することができる、車両用前照灯に適した光ファイバを実現することができる。

すなわち、本変形例の光ファイバ１４Ｂによれば、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成するに際して、発光部（波長変換部材１６）又は出射端面２２ｂからの光の一部を遮光するシェードが不要となるため、極めて光利用効率の高い車両用前照灯を実現することができる、車両用前照灯に適した光ファイバを実現することができる。

また、本変形例の光ファイバ１４Ｂによれば、発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが一方の長辺（辺Ｌ１、辺Ｌ２及び辺Ｌ３）に対応する長辺を含んだ形状となるため、この光源像Ｉを仮想鉛直スクリーン上の水平線と鉛直線との交点付近に配置することで、斜めカットオフラインを含むカットオフラインを容易に形成することができる。

本変形例の光ファイバ１４Ｂは、特に図６に示すダイレクトプロジェクション光学系２０Ｃ、図８に示す導光光学系２０Ｄにおいて好適に用いることができる。

次に、光ファイバ１４の変形例（第３変形例）について説明する。

図１１（ｂ）は、光ファイバ１４の第３変形例である光ファイバ１４Ｃの断面図である。

本変形例の光ファイバ１４Ｃと上記実施形態の光ファイバ１４とを対比すると、上記実施形態の光ファイバ１４のコア２２は、コア断面が矩形（又は略矩形）のコアとして構成されていたのに対して、本変形例の光ファイバ１４Ｃのコア２２Ｃは、コア断面（入射端面２２ａ、出射端面２２ｂも同様）が図１１（ｂ）に示す平行四辺形のコア２２Ｃとして構成されている点が相違する。それ以外、上記実施形態の光ファイバ１４と同様の構成である。以下、上記実施形態の光ファイバ１４との相違点を中心に説明し、上記実施形態の光ファイバ１４と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

本変形例の光ファイバ１４Ｃは、例えば、まず、コア断面が図１１（ｂ）に示す平行四辺形の柱状のコアロッドを形成し、クラッド部となるガラス管にコア断面が図１１（ｂ）に示す平行四辺形の柱状のコアロッドを挿入して周囲から加熱して溶かすことで、ガラス管を収縮させてコアロッドとガラス管とが一体化された光ファイバ母材を形成し、その後、光ファイバ母材を線引きすることで製造することができる。

なお、本変形例の光ファイバ１４Ｃのコア２２Ｃは、第１変形例（図１０参照）と同様、入射端面２２ａを含むコア部分のコア断面が円形（又は略円形）で、出射端面２２ｂを含むコア部分のコア断面が図１１（ｂ）に示す平行四辺形のコア２２Ｃとして構成されていてもよい。

本変形例の光ファイバ１４Ｃは、特に図６に示すダイレクトプロジェクション光学系２０Ｃ、図８に示す導光光学系２０Ｄにおいて好適に用いることができる。

本変形例の光ファイバ１４Ｃによれば、発光部（波長変換部材１６）の光源像Ｉが平行四辺形となるため、この光源像Ｉを図１１（ｃ）に示すように仮想鉛直スクリーン上に配置することで、斜めカットオフラインを含むカットオフラインを容易に形成することができるという利点がある。

次に、光ファイバ１４の変形例（第４変形例）について説明する。

図１２は、光ファイバ１４の第４変形例である光ファイバ１４Ｄの断面図である。

本変形例の光ファイバ１４Ｄは、第１光ファイバ１４Ｄ_１、第２光ファイバ１４Ｄ_２を含む光ファイバとして構成されている。

各光ファイバ１４Ｄ_１、１４Ｄ_２のコア２２Ｄ_１、２２Ｄ_２は、第２変形例と同様、コア断面（入射端面２２ａ、出射端面２２ｂも同様）が図１２に示す形状のコアとして構成されている。

第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂと第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂは、同一平面上に位置している。そして、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂが、第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂに対して１８０°回転し、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂを構成する一方の長辺（辺Ｌ１、辺Ｌ２、辺Ｌ３）と第２光ファイバＤ_２の出射端面２２ｂを構成する一方の長辺（辺Ｌ３、辺Ｌ２、辺Ｌ１）とが対向した状態で、第１光ファイバ１４Ｄ_１と第２光ファイバ１４Ｄ_２は、並列に配置されている。

本変形例の光ファイバ１４Ｄは、次のようにして製造することができる。

まず、コア断面が図１２に示す形状の柱状のコアロッドを形成し、クラッド部となるガラス管に断面が図１２に示す形状の柱状のコアロッドを挿入して周囲から加熱して溶かすことで、ガラス管を収縮させてコアロッドとガラス管とが一体化された光ファイバ母材を形成し、その後、光ファイバ母材を線引きする。その際、クラッドが円形とならずコアの外周に沿った薄い膜状（又は層状）のクラッドとなるように、線引きの速度等を調整する。または、クラッドが円形とならずコアの外周に沿った薄い膜状（又は層状）のクラッドとなるように、クラッド部となるガラス管の厚みを調整しておく。

以上のようにして、コア断面が図１２に示す形状のコアと、コアの外周に沿った薄い膜状（又は層状）のクラッド２４と、を含む各光ファイバ１４Ｄ_１、１４Ｄ_２を製造することができる。

次に、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂを、第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂに対して１８０°回転させ、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂを構成する一方の長辺（辺Ｌ１、辺Ｌ２、辺Ｌ３）と第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂを構成する一方の長辺（辺Ｌ３、辺Ｌ２、辺Ｌ１）とを対向させた状態で、第１光ファイバ１４Ｄ_１と第２光ファイバ１４Ｄ_２とを並列に配置する。その際、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂと第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂを、同一平面上に位置させる。そして、第１光ファイバ１４Ｄ_１のクラッドと第２光ファイバ１４Ｄ_２のクラッドとを融着又は接着等の固定手段で固定する。なお、これをさらに図１２に示すように、第２クラッド７６で覆ってもよい。

以上のようにして、本変形例の光ファイバ１４Ｄを製造することができる。

本変形例においては、第１波長変換部材１６Ｄ_１、第２波長変換部材１６Ｄ_２が用いられる。第１波長変換部材１６Ｄ_１の外形（輪郭）は、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂの外形と同一（又は略同一）に構成されている。同様に、第２波長変換部材１６Ｄ_２の外形（輪郭）は、第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂの外形と同一（又は略同一）に構成されている。

そして、第１波長変換部材１６Ｄ_１は、その外形と第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂの外形とが一致（又は略一致）し、第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂに接着層２８を介して接着されて第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂを覆った状態で第１光ファイバ１４Ｄ_１の出射端面２２ｂに配置されている。同様に、第２波長変換部材１６Ｄ_２は、その外形と第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂの外形とが一致（又は略一致）し、第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂに接着層２８を介して接着されて第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂを覆った状態で第２光ファイバ１４Ｄ_２の出射端面２２ｂに配置されている。

このように、第１波長変換部材１６Ｄ_１（及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）は出射端面２２ｂの外形からはみ出ることなく、かつ、第１波長変換部材１６Ｄ_１（及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）と出射端面２２ｂとの間に隙間が形成されることなく、出射端面を覆った状態で出射端面に配置されているため、第１波長変換部材１６Ｄ_１（及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）が出射端面２２ｂの外形からはみ出ることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）、第１波長変換部材１６Ｄ_１（及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）と出射端面２２ｂとの間に隙間が形成されることに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）が抑制された、車両用前照灯の光源に適した矩形形状の発光部（第１波長変換部材１６Ｄ_１及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）を実現することができる。

第１波長変換部材１６Ｄ_１と第２波長変換部材１６Ｄ_２との間には、一方の波長変換部材（例えば、第１波長変換部材１６Ｄ_１）からの光が他方の波長変換部材（例えば、第２波長変換部材１６Ｄ_２）へ入射するのを防止するため、遮光部材７４が配置されている。

これにより、一方の波長変換部材（例えば、第１波長変換部材１６Ｄ_１）からの光が他方の波長変換部材（例えば、第２波長変換部材１６Ｄ_２）へ入射することに起因する輝度ムラ（又は色ムラ）を抑制することができる。

なお、本変形例の各光ファイバ１４Ｄ_１、１４Ｄ_２のコア２２Ｄ_１、２２Ｄ_２は、第１変形例（図１０参照）と同様、入射端面２２ａを含むコア部分のコア断面が円形（又は略円形）で、出射端面２２ｂを含むコア部分のコア断面が図１２に示す形状のコアとして構成されていてもよい。

本変形例の光ファイバ１４Ｄは、特に図６に示すダイレクトプロジェクション光学系２０Ｃ、図８に示す導光光学系２０Ｄにおいて好適に用いることができる。

本変形例の光ファイバ１４Ｄによれば、次の利点を生ずる。

第１に、光ファイバ１４Ｄを用いた車両用前照灯１０において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（第１波長変換部材１６Ｄ_１及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）を実現することができる。これは、コア断面が矩形（又は略矩形）のコア２２Ｄ_１、２２Ｄ_２を含む第１光ファイバ１４Ｄ_１、第２光ファイバ１４Ｄ_２を用いることで、コア断面が円形（又は略円形）のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度（出力）が均一（又は略均一）なものとなる結果、第１波長変換部材１６Ｄ_１及び第２波長変換部材１６Ｄ_２がその全域に渡って均一（又は略均一）に照射されることによるものである。

第２に、第１光ファイバ１４Ｄ_１の入射端面２２ａから導入されるレーザー光を放出する第１レーザー光源（図示せず）と、第２光ファイバ１４Ｄ_２の入射端面２２ａから導入されるレーザー光を放出する第２レーザー光源（図示せず）と、を設け、ロービーム時には第１レーザー光源（又は第２レーザー光源）が点灯し、ハイビーム時には第１レーザー光源及び第２レーザー光源が同時に点灯するように各レーザー光源を制御する制御手段（例えば、ＣＰＵを含む制御回路。図示せず）を設けることで、機械的構成を用いることなく、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンを切り換えることができる車両用前照灯を実現することができる。

第３に、第１光ファイバ１４Ｄ_１（及び第２光ファイバ１４Ｄ_２）の出射端面２２ｂの外形を構成する一方の長辺が、左水平カットオフラインに対応する辺Ｌ１、右水平カットオフラインに対応する辺Ｌ２、及び、左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺Ｌ３を含む長辺として構成されているため、矩形形状の発光部（第１波長変換部材１６Ｄ_１及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）又は出射端面２２ｂの前方にカットオフラインを形成するためのシェードを配置することなく、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成することができる。

すなわち、本変形例の光ファイバ１４Ｄによれば、例えば、第１レーザー光源（又は第２レーザー光源）を点灯し、カットオフラインを含む所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン）を形成するに際して、矩形形状の発光部（第１波長変換部材１６Ｄ_１及び第２波長変換部材１６Ｄ_２）又は出射端面２２ｂからの光の一部を遮光するシェードが不要となるため、極めて光利用効率の高い車両用前照灯を実現することができる。

次に、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めるための構成について説明する。

例えば、光ファイバ１４の長さを長くすることで、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めることができる。

また、図１３に示すように、レーザー光源１２の光軸ＡＸ_１２を、光ファイバ１４の入射端面２２ａに対して相対的に傾けることで、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めることができる。なお、図１３において、レーザー光源１２は、複数設けてもよい。

傾ける条件は次のとおりである。

図１４中、θ_１は受光角の半角、θ_２はファイバ軸と集光レンズ１８の光軸とがなす角度、θ_３は集光レンズ１８の焦点から集光レンズ１８の縁への仰角を表している。条件は、θ_１≧θ_２＋θ_３である。開口数ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθである。θ_２＋θ_３を見かけ上の最大入射角とした場合、入射ＮＡ_２３となる。光ファイバ１４の最大拡散角がθ_１ならば、ファイバＮＡ_１となる。よって、ＮＡ_１≧ＮＡ_２３となる。よって、上記の範囲で傾けることが可能となる。

なお、レーザー光源１２の光軸ＡＸ_１２は、光ファイバ１４の入射端面２２ａに対して相対的に傾いていればよく、例えば、図１５に示すように、出射端面２２ｂは、レーザー光源１２の光軸ＡＸ_１２（及びファイバ軸）に対して傾斜した平面として構成されていてもよい。

以上のように、一つ又は複数のレーザー光源１２を設け、これらレーザー光源１２の光軸ＡＸ_１２を、光ファイバ１４の入射端面２２ａに対して相対的に傾けることで、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めることができるため、傾けない場合（図２参照）と比べ、光ファイバ１４を短くすることができる。

また、図１６に示すように、θ_１を受光角の半角、θ_２を集光レンズ１８の焦点から集光レンズ１８の縁への仰角とした場合、θ_１≧θ_２（ＮＡ_１≧ＮＡ_２）、すなわち、ファイバＮＡと同等な入射ＮＡとすることで、光ファイバ１４におけるモード分散が大きくなる結果、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めることができる。

なお、図１４の構成と図１６の構成とを比較した場合、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度は、ファイバ軸付近が強いため、図１４の構成の方が、出力の大きい光束が分布するのでより好ましい。

なお、例えば、光ファイバ１４を周方向から加圧するための加圧機構を設けて光ファイバを加圧することによるモードスクランブラ効果で、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度の均一性をさらに高めることができる。この加圧機構については、例えば、特開２００２−１３３９２６号公報に詳しく説明されている。

なお、上記実施形態では、波長変換部材１６を出射端面２２ｂに配置した例（図２参照）について説明したが、波長変換部材１６は、図１７に示すように、レーザー光源１２と集光レンズ１８との間に配置されていてもよい。

このようにすれば、光ファイバ１４を用いた車両用前照灯１０において、輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（出射端面２２ｂ）を実現することができる。これは、コア断面が矩形（又は略矩形）のコアを含む光ファイバ１４を用いることで、コア断面が円形（又は略円形）のコアを含む光ファイバを用いる場合と比べ、出射端面２２ｂから出射するレーザー光の強度（出力）が均一（又は略均一）なものとなることによるものである。また、万が一光ファイバ１４が折れた場合であっても、当該折れた箇所から出る光はレーザー光ではなく、波長変換部材１６からの光となるため、アイセーフを実現できるという利点もある。

この場合、光学系２０は、上記のように輝度ムラが改善され、均一（又は略均一）に発光する矩形形状の発光部（出射端面２２ｂ）の光源像を投影して所定配光パターン（ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターン）を形成する。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０…車両用前照灯、１２…レーザー光源、１２ａ…レーザーダイオード、１２ｂ…実装基板、１２ｃ…ホルダー、１２ｃ１…開口、１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ）…光ファイバ、１６…波長変換部材、１８…集光レンズ、２０…光学系、２０Ａ…プロジェクタ光学系、２０Ｂ…リフレクタ光学系、２０Ｃ…ダイレクトプロジェクション光学系、２０Ｄ…導光光学系、２０Ｅ…大光量プロジェクタ光学系、２０Ｆ…２回反射型リフレクタ光学系、２２…コア、２２ａ…入射端面、２２ｂ…出射端面、２４…クラッド、２６…被覆、２８…接着層、３２…投影レンズ、３４…シェード、３４ａ…エッジ部、３４ｂ…平面ミラー、３６…反射面、３６ａ…延長反射領域、４２…反射面、５２…投影レンズ、５４…シェード、６２…導光体、６２ａ…入光面、６２ｂ…前面、６２ｃ…後面、７０…付加反射面、７２…付加反射面、７４…遮光部材

Claims (16)

1. レーザー光源と、
   前記レーザー光源からのレーザー光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記レーザー光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む光ファイバと、
   前記出射端面から出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材と、
   前記波長変換部材の光源像を投影して所定配光パターンを形成するように構成された光学系と、
   を備えており、
   前記波長変換部材は、前記出射端面に配置されており、
   前記コアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されている車両用前照灯。
2. 前記断面は、短辺と長辺の比が１：２〜１：８の矩形又は略矩形である請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記波長変換部材の外形は、前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、
   前記波長変換部材は、その外形と前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記出射端面を覆った状態で前記出射端面に配置されている請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
4. 前記出射端面の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
5. 前記出射端面の一部を覆うシェードをさらに備えている請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
6. 前記レーザー光源の光軸は、前記入射端面に対して相対的に傾いている請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
7. 前記コアは、前記入射端面を含むコア部分のコア断面が円形又は略円形で、前記出射端面を含むコア部分のコア断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
8. 前記光学系は、反射面、レンズ及び導光体のうち少なくとも一つを含む光学系として構成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
9. レーザー光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記レーザー光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む車両用前照灯に用いられる光ファイバにおいて、
   前記コアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されており、
   前記出射端面の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されている車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
10. 前記出射端面から出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材をさらに備えており、
    前記波長変換部材の外形は、前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、
    前記波長変換部材は、その外形と前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記出射端面を覆った状態で前記出射端面に配置されている請求項９に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
11. 前記コアは、前記入射端面を含むコア部分のコア断面が円形又は略円形で、前記出射端面を含むコア部分のコア断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されている請求項９又は１０に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
12. レーザー光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記レーザー光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む第１光ファイバ及び第２光ファイバと、を含む車両用前照灯に用いられる光ファイバにおいて、
    前記第１光ファイバのコア及び前記第２光ファイバのコアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されており、
    前記第１光ファイバ及び前記第２光ファイバの前記出射端面の外形を構成する一方の長辺は、左水平カットオフラインに対応する辺、右水平カットオフラインに対応する辺、及び、前記左水平カットオフラインと前記右水平カットオフラインとを接続する斜めカットオフラインに対応する辺を含む長辺として構成されており、
    前記第１光ファイバの前記出射端面と前記第２光ファイバの前記出射端面は、同一平面上に位置しており、
    前記第１光ファイバと前記第２光ファイバは、前記第１光ファイバの前記出射端面が、前記第２光ファイバの前記出射端面に対して１８０°回転し、前記第１光ファイバの前記出射端面を構成する前記一方の長辺と前記第２光ファイバの前記出射端面を構成する前記一方の長辺とが対向した状態で、並列に配置されている車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
13. 前記出射端面から出射する前記レーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する第１波長変換部材及び第２波長変換部材をさらに備えており、
    前記第１波長変換部材の外形は、前記第１光ファイバの前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、
    前記第２波長変換部材の外形は、前記第２光ファイバの前記出射端面の外形と同一又は略同一に構成されており、
    前記第１波長変換部材は、その外形と前記第１光ファイバの前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記第１光ファイバの前記出射端面を覆った状態で前記第１光ファイバの前記出射端面に配置されており、
    前記第２波長変換部材は、その外形と前記第２光ファイバの前記出射端面の外形とが一致又は略一致し、前記第２光ファイバの前記出射端面を覆った状態で前記第２光ファイバの前記出射端面に配置されている請求項１２に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
14. 前記第１波長変換部材と前記第２波長変換部材との間には、一方の波長変換部材からの光が他方の波長変換部材へ入射するのを防止するため、遮光部材が配置されている請求項１３に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
15. 前記第１光ファイバのコア及び前記第２光ファイバのコアは、前記入射端面を含むコア部分のコア断面が円形又は略円形で、前記出射端面を含むコア部分のコア断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されている請求項１３又は１４に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイバ。
16. レーザー光源と、
    前記レーザー光源からのレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を前記レーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材と、
    前記波長変換部材からの光が入射する入射端面と前記入射端面から導入される前記波長変換部材からの光が出射する出射端面とを含むコアと、前記コアの周囲を取り囲むクラッドと、を含む光ファイバと、
    前記出射端面の光源像を投影して所定配光パターンを形成するように構成された光学系と、
    を備えており、
    前記波長変換部材は、前記レーザー光源と前記入射端面との間に配置されており、
    前記コアは、ファイバ軸に垂直な断面が矩形又は略矩形のコアとして構成されている車両用前照灯。

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