JP2015005439A - 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バンドル - Google Patents

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バンドル Download PDF

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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】複数のレーザー光源１２のうち対応するレーザー光源１２からの光が入射する入射端面２２ａと入射端面２２ａから導入される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、を含む複数の光ファイバ１４を束ねて構成された光ファイババンドル７６と、複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂから出射する光を受け、一部を異なる波長の光に変換する波長変換部材１６と、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、複数の光ファイバ１４の出射端面２２ｂは、略同一平面上に外形が矩形又は略矩形に出射端面群７６ａを構成し、隣接した状態で波長変換部材１６が出射端面群７６ａに配置されている。
【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バンドルに係り、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バンドルに関する。
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１５（ａ）は特許文献１に記載の車両用前照灯２００の斜視図、図１５（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１５（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１５（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１５（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、複数のレーザー光源と、前記複数のレーザー光源に対応して設けられた複数の光ファイバであって、前記複数のレーザー光源のうち対応する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、を含む複数の光ファイバを束ねて構成された光ファイババンドルと、前記複数の光ファイバそれぞれの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、前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面は、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成しており、前記波長変換部材は、前記出射端面群に配置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、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を実現することができる。これは、複数の光ファイバそれぞれの出射端面が、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて（すなわち密集状態で配置されて）外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成しているため、出射端面群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。
第２に、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、請求項１に記載の発明においては、発光部（波長変換部材）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）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。
第３に、光ファイババンドル、複数のレーザー光源を用いることで、高出力で均一（又は略均一）に発光する、車両用前照灯に適した矩形形状の発光部（波長変換部材）を実現することができる。
第４に、複数のレーザー光源の出力を個別に制御する制御手段を設けることで、カットオフラインに対応する辺に沿った領域が明るく、そこから離れるに従って徐々に暗くなるグラデーション状の、車両用前照灯に適した矩形形状の発光部（波長変換部材）を実現することができる。
第５に、自車両前方の物体を検出する検出手段、検出手段の検出結果に基づいて、複数のレーザー光源を個別に点消灯制御する制御手段を設けることで、自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の車両用前照灯を実現することができる。
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、前記複数の光ファイバはそれぞれ、前記複数のレーザー光源のうち対応する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、を含む複数の個別光ファイバを束ねて構成された個別光ファイババンドルとして構成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、個別光ファイババンドルを用いることで、光ファイバ一つ一つの断面サイズをさらに小さくできる。
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３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、矩形形状の発光部の均一性をさらに改善することができる。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。
請求項４に記載の発明は、請求項３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４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５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の光ファイバは、少なくとも前記出射端面側の端部において相互に融着され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、出射端面群の外形を維持することができる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、前記出射端面群は、その外形が短辺と長辺の比が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６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（波長変換部材）を実現することができる。
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、前記波長変換部材の外形は、前記出射端面群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群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群に配置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、波長変換部材は出射端面群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群との間に隙間が形成されることなく、出射端面群を覆った状態で出射端面群に配置されているため、波長変換部材が出射端面群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群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、前記出射端面群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８に記載の発明によれば、出射端面群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群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８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群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９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、前記出射端面群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９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１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の発明において、自車両前方の物体を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のレーザー光源を個別に点消灯制御する制御手段と、をさらに備えており、前記波長変換部材は、前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面に対応して複数に分割されて、個々の出射端面それぞれに配置されており、前記分割された複数の波長変換部材間には、個々の波長変換部材からの光がその周囲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１０に記載の発明によれば、自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の車両用前照灯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１から１０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１１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、を含む複数の光ファイバを束ねて構成された、車両用前照灯に用いられる光ファイババンドルにおいて、前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面は、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成し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を実現することができる。これは、複数の光ファイバそれぞれの出射端面が、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて（すなわち密集状態で配置されて）外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成しているため、出射端面群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。
第２に、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、請求項１２に記載の発明においては、発光部（波長変換部材）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）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。
第３に、光ファイババンドル、複数のレーザー光源を用いることで、高出力で均一（又は略均一）に発光する、車両用前照灯に適した矩形形状の発光部（波長変換部材）を実現することができる。
第４に、複数のレーザー光源の出力を個別に制御する制御手段を設けることで、カットオフラインに対応する辺に沿った領域が明るく、そこから離れるに従って徐々に暗くなるグラデーション状の、車両用前照灯に適した矩形形状の発光部（波長変換部材）を実現することができる。
第５に、自車両前方の物体を検出する検出手段、検出手段の検出結果に基づいて、複数のレーザー光源を個別に点消灯制御する制御手段を設けることで、自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の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、前記複数の光ファイバはそれぞれ、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、を含む複数の個別光ファイバを束ねて構成された個別光ファイババンドルとして構成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、個別光ファイババンドルを用いることで、光ファイバ一つ一つの断面サイズをさらに小さくできる。
請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載の発明において、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いることを特徴とする。
請求項１４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、矩形形状の発光部の均一性をさらに改善することができる。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。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４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１５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１６に記載の発明は、請求項１２から１５のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の光ファイバは、少なくとも前記出射端面側の端部において相互に融着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、出射端面群の外形を維持することができる。
請求項１７に記載の発明は、請求項１２から１６のいずれか１項に記載の発明において、前記出射端面群は、その外形が短辺と長辺の比が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１７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１８に記載の発明は、請求項１２から１７のいずれか１項に記載の発明において、前記出射端面群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１８に記載の発明によれば、出射端面群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群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１８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群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１９に記載の発明は、複数のレーザー光源と、前記複数のレーザー光源に対応して設けられた複数の波長変換部材であって、前記複数のレーザー光源のうち対応する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複数の波長変換部材と、前記複数の波長変換部材に対応して設けられた複数の光ファイバであって、前記複数の波長変換部材のうち対応する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、を含む複数の光ファイバを束ねて構成された光ファイババンドルと、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、前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面は、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成しており、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いることを特徴とする。
請求項１９によれば、請求項１と同様の効果を奏することができる。
請求項２０は、請求項１９に記載の発明において、前記複数の光ファイバはそれぞれ、前記複数の波長変換部材のうち対応する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、を含む複数の個別光ファイバを束ねて構成された個別光ファイババンドルとして構成されていることを特徴とする。
請求項２０によれば、請求項２と同様の効果を奏することができる。
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バンドル７６等の構成を示す断面図である。 （ａ）光ファイバ１４の断面図、（ｂ）光ファイババンドル７６の出射端面２２ｂ側の端部の正面図、（ｃ）複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂが、２×４のマトリックス状に隣接した状態で配置されて外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６ａが構成された状態を示す図である。 （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）光ファイババンドル７６の第１変形例である光ファイババンドル７６Ａの出射端面２２ｂ側の端部の正面図、（ｂ）光ファイババンドル７６の第２変形例である光ファイババンドル７６Ｂの出射端面２２ｂ側の端部の正面図、（ｃ）個別光ファイバ７８のコア断面の変形例を示す図である。 光ファイババンドル７６Ａ等の構成を示す断面図である。 自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の車両用前照灯において用いられる波長変換部材１６の構成を表す図である。 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バンドル７６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、複数のレーザー光源１２、複数の光ファイバ１４を束ねて構成された光ファイババンドル７６、波長変換部材１６、複数の集光レンズ１８、光学系２０等を備えている。
各レーザー光源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、各レーザー光源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。
各レーザー光源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。各レーザー光源１２の光軸は対応する光ファイバ１４のコア２２の入射端面２２ａに直交している。
複数の光ファイバ１４は、複数のレーザー光源１２に対応して設けられている。
各光ファイバ１４は、複数のレーザー光源１２のうち対応するレーザー光源１２からのレーザー光が集光レンズ１８で集光されて入射する入射端面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（ａ）は光ファイバ１４の断面図、図３（ｂ）は光ファイババンドル７６の出射端面２２ｂ側の端部の正面図、図３（ｃ）は複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂが、２×４のマトリックス状に隣接した状態で配置されて外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６ａが構成された状態を示す図である。
図３（ａ）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。
光ファイバ１４は、次のようにして製造することができる。
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。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、コア断面が矩形（又は略矩形）のコア２２と、コア２２の外周に沿った薄い膜状（又は層状）のクラッド２４と、を含む光ファイバ１４を製造することができる。なお、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。
光ファイババンドル７６は、例えば、図３（ｂ）に示すように、８本の光ファイバ１４を束ねた（少なくとも出射端面２２ｂ側の端部において束ねた）光ファイババンドルとして構成されている。なお、８本は一例にすぎず、これ以外の本数としてもよいことはもちろんである。
８本の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂは、同一（又は略同一）平面上において２×４のマトリックス状に隣接した状態で配置されて外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６ａを構成している。８本の光ファイバ１４は、少なくとも出射端面２２ｂ側の端部において相互に融着又は接着されている。これにより、出射端面群７６ａの外形が矩形（又は略矩形）に維持される。
なお、出射端面群７６ａは、その外形が短辺と長辺の比が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。
光ファイババンドル７６は、次のようにして製造することができる。
まず、８本の光ファイバ１４を用意し、各光ファイバ１４の出射端面２２ｂ側の端部から一定長さ分の被覆２６を除去し、クラッド２４を一部露出させる。
次に、複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂが、図３（ｃ）に示すように、同一（又は略同一）平面上において２×４のマトリックス状に隣接した状態で配置されて外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６ａが構成されるように、少なくとも各光ファイバ１４の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）を束ねる。そして、各光ファイバ１４のクラッド２４同士を融着又は接着等の固定手段で固定する。これにより、出射端面群７６ａの外形が矩形（又は略矩形）に維持される。各光ファイバ１４のクラッド２４同士を融着した場合、各光ファイバ１４のクラッド２４が溶融して一体化された光ファイババンドル７６が構成される。
そして、このように固定された各光ファイバ１４の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）の周囲を被覆２６で覆う（図２、図３（ｂ）参照）。
以上のようにして、光ファイババンドル７６を製造することができる。
なお、光ファイババンドル７６の製造に際しては、出射端面群７６ａの外形（矩形又は略矩形）と略同じ断面形状の金属製又はガラス製の枠体（図示せず）を用意し、上記のように束ねた各光ファイバ１４の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）を当該枠体に密着させた状態で挿入し、これに保持させた後に、各光ファイバ１４のクラッド同士を融着又は接着等の固定手段で固定してもよい。このようにすれば、光ファイバ１４の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）を、図３（ｂ）に示すように容易に整列させることができることに加え、融着又は接着前の段階であっても、出射端面群７６ａの外形を矩形（又は略矩形）に維持することができるため、融着又は接着等の固定作業を容易に行うことができる。
なお、枠体としてガラス製の枠体（例えば、キャピラリ）を用いた場合、ガラス製の枠体と各光ファイバ１４のクラッド２４とが溶融して一体化された光ファイババンドル７６が構成される。
波長変換部材１６は、出射端面群７６ａ（すなわち、各出射端面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、出射端面群７６ａ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、出射端面群７６ａ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、出射端面群７６ａ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群７６ａの外形とが一致（又は略一致）し、出射端面群７６ａ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は出射端面群７６ａの外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材１６と出射端面群７６ａとの間に隙間が形成されることなく、出射端面群７６ａを覆った状態で出射端面群７６ａに配置されているため、波長変換部材１６が出射端面群７６ａ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と出射端面群７６ａ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バンドル７６においては、各レーザー光源１２からのレーザー光は、各集光レンズ１８で集光されて各光ファイバ１４の入射端面２２ａからコア２２内部へ導入されて出射端面群７６ａ（すなわち、各出射端面２２ｂ）から出射し、波長変換部材１６を照射する。その際、複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ａが、同一（又は略同一）平面上において２×４のマトリックス状に隣接した状態で配置されて（すなわち密集状態で配置されて）外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６ａを構成しているため、出射端面群７６ａ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Ｆ３２よりさらに後方かつ光軸ＡＸ２０Ａ近傍に配置されている。
反射面３６は、光軸ＡＸ２０Ａ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Ｆ３２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Ｆ４２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ＡＸ２０Ｂ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Ｆ５２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Ｆ５２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、出射端面群７６ａの一部を覆っていてもよい。図７は、出射端面群７６ａ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が出射端面群７６ａ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、出射端面群７６ａ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群７６ａ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、出射端面群７６ａに接着層２８を介して接着されて出射端面群７６ａを覆った状態で出射端面群７６ａ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Ｆ６２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Ｆ６２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Ｆ１３６ａ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Ｆ２３６ａ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Ｆ７０が第２焦点Ｆ２３６ａ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ＡＸ２０Ｅ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Ｆ７２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、次の利点を生ずる。
第１に、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、複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂが、同一（又は略同一）平面上において隣接した状態で配置されて（すなわち密集状態で配置されて）外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６ａを構成しているため、出射端面群７６ａ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。
第２に、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。
第３に、光ファイババンドル７６、複数のレーザー光源１２を用いることで、高出力で均一（又は略均一）に発光する、車両用前照灯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。
第４に、複数のレーザー光源１２の出力を個別に制御する制御手段を設けることで、カットオフラインに対応する辺に沿った領域が明るく、そこから離れるに従って徐々に暗くなるグラデーション状の、車両用前照灯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。
第５に、自車両前方の物体を検出する検出手段、検出手段の検出結果に基づいて、複数のレーザー光源１２を個別に点消灯制御する制御手段を設けることで、自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の車両用前照灯を実現することができる。
また、光ファイバ１４を用いた車両用前照灯１０において、矩形形状の発光部（波長変換部材１６）の均一性をさらに改善することができる。これは、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、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。
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、光ファイババンドル７６の変形例（第１変形例）について説明する。
図１１（ａ）は、光ファイババンドル７６の第１変形例である光ファイババンドル７６Ａの出射端面２２ｂ側の端部の正面図である。図１２は、光ファイババンドル７６Ａ等の構成を示す断面図である。
本変形例の光ファイババンドル７６Ａと上記実施形態の光ファイババンドル７６とを対比すると、上記実施形態においては、光ファイバ１４が一本の光ファイバとして構成されており、かつ、光ファイババンドル７６が当該光ファイバ１４を８本束ねた光ファイババンドルとして構成されていたのに対して、本変形例においては、光ファイバ１４が複数本の個別光ファイバ７８を束ねた個別光ファイババンドル８０として構成されおり、かつ、光ファイババンドル７６Ａが当該個別光ファイババンドル８０を８本束ねた光ファイババンドルとして構成されている点が相違する。
また、上記実施形態においては、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、本変形例においては、個別光ファイバ７８のコア２２は、コア断面（入射端面２２ａ、出射端面２２ｂも同様）が円形（又は略円形）のコア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バンドル７６と同様の構成である。以下、上記実施形態の光ファイババンドル７６との相違点を中心に説明し、上記実施形態の光ファイババンドル７６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。
各個別光ファイバ７８は、複数のレーザー光源１２のうち対応するレーザー光源１２からのレーザー光が集光レンズ１８で集光されて入射する入射端面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、を含む一般的な光ファイバと同様の光ファイバとして構成されている。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。
各個別光ファイババンドル８０は、複数本の個別光ファイバ７８を束ねた（少なくとも入射端面２２ａ側の端部及び出射端面２２ｂ側の端部において束ねた）一般的な光ファイババンドルと同様の光ファイババンドルとして構成されている。各個別光ファイババンドル８０の周囲は、被覆２６で覆われている。
光ファイババンドル７６Ａは、例えば、図１２に示すように、８本の個別光ファイババンドル８０を束ねた（少なくとも出射端面２２ｂ側の端部において束ねた）光ファイババンドルとして構成されている。なお、８本は一例にすぎず、これ以外の本数としてもよいことはもちろんである。
図１１（ａ）に示すように、８本の個別光ファイババンドル８０を構成する複数の個別光ファイバ７８それぞれの出射端面２２ｂは、同一（又は略同一）平面上において最密に隣接した状態で配置されて外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６Ａａを構成している。８本の個別光ファイババンドル８０を構成する複数の個別光ファイバ７８は、少なくとも出射端面２２ｂ側の端部において相互に融着又は接着されている。これにより、出射端面群７６Ａａの外形が矩形（又は略矩形）に維持される。
なお、出射端面群７６Ａａは、その外形が短辺と長辺の比が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。
光ファイババンドル７６Ａは、次のようにして製造することができる。
まず、８本の個別光ファイババンドル８０を用意し、各個別光ファイババンドル８０の出射端面２２ｂ側の端部から一定長さ分の被覆２６を除去し、クラッド２４を一部露出させる。
次に、８本の個別光ファイババンドル８０を構成する複数の個別光ファイバ７８それぞれの出射端面２２ｂが、図１１（ａ）に示すように、同一（又は略同一）平面上において最密に隣接した状態で配置されて外形が矩形（又は略矩形）の出射端面群７６Ａａが構成されるように、少なくとも８本の個別光ファイババンドル８０を構成する複数の個別光ファイバ７８それぞれの出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）を束ねる。そして、各個別光ファイバ７８のクラッド２４同士を融着又は接着等の固定手段で固定する。これにより、出射端面群７６Ａａの外形が矩形（又は略矩形）に維持される。各個別光ファイバ７８のクラッド２４同士を融着した場合、各個別光ファイバ７８のクラッド２４が溶融して一体化された光ファイババンドル７６Ａが構成される。
そして、このように固定された各個別光ファイバ７８の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）の周囲を被覆２６で覆う（図１１（ａ）、図１２参照）。
以上のようにして、光ファイババンドル７６Ａを製造することができる。
なお、光ファイババンドル７６Ａの製造に際しては、出射端面群７６Ａａの外形（矩形又は略矩形）と略同じ断面形状の金属製又はガラス製の枠体（図示せず）を用意し、上記のように束ねた各個別光ファイバ７８の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）を当該枠体に密着させた状態で挿入し、これに保持させた後に、各個別光ファイバ７８のクラッド同士を融着又は接着等の固定手段で固定してもよい。このようにすれば、各個別光ファイバ７８の出射端面２２ｂ側の端部（一部露出したクラッド部分）を、図１１（ａ）に示すように容易に整列させることができることに加え、融着又は接着前の段階であっても、出射端面群７６Ａａの外形を矩形（又は略矩形）に維持することができるため、融着又は接着等の固定作業を容易に行うことができる。
なお、枠体としてガラス製の枠体（例えば、キャピラリ）を用いた場合、ガラス製の枠体と各個別光ファイバ７８のクラッド２４とが溶融して一体化された光ファイババンドル７６Ａが構成される。
本変形例においても、波長変換部材１６の外形（輪郭）は、出射端面群７６Ａａ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群７６Ａａの外形とが一致（又は略一致）し、出射端面群７６Ａａに接着層２８を介して接着されて出射端面群７６Ａａを覆った状態で出射端面群７６Ａａに配置されている。
このように、波長変換部材１６は出射端面群７６Ａａの外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材１６と出射端面群７６Ａａとの間に隙間が形成されることなく、出射端面群７６Ａａを覆った状態で出射端面群７６Ａａに配置されているため、波長変換部材１６が出射端面群７６Ａａ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と出射端面群７６Ａａ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。
次に、光ファイババンドル７６の変形例（第２変形例）について説明する。
図１１（ｂ）は、光ファイババンドル７６の第２変形例である光ファイババンドル７６Ｂの出射端面２２ｂ側の端部の正面図である。
本変形例の光ファイババンドル７６Ｂと上記第１変形例の光ファイババンドル７６Ａとを対比すると、上記第１変形例においては、出射端面群７６Ａａの外形を構成する長辺がいずれも直線として構成されていた（図１１（ａ）参照）のに対して、本変形例においては、出射端面群７６Ｂａ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（図１１（ｂ）参照）点が相違する。それ以外、上記第１変形例の光ファイババンドル７６Ａと同様の構成である。
本変形例の光ファイババンドル７６Ｂも、上記第１変形例の光ファイババンドル７６Ａと同様の製造方法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、出射端面群７６Ｂａ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群７６Ｂａの外形とが一致（又は略一致）し、出射端面群７６Ｂａに接着層２８を介して接着されて出射端面群７６Ｂａを覆った状態で出射端面群７６Ｂａに配置されている。
このように、波長変換部材１６は出射端面群７６Ｂａの外形からはみ出ることなく、かつ、波長変換部材１６と出射端面群７６Ｂａとの間に隙間が形成されることなく、出射端面群７６Ｂａを覆った状態で出射端面群７６Ｂａに配置されているため、波長変換部材１６が出射端面群７６Ｂａ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と出射端面群７６Ｂａ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。
本変形例の光ファイババンドル７６Ｂ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バンドル７６Ｂによれば、出射端面群７６Ｂａ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）又は出射端面群７６Ｂａ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バンドル７６Ｂ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）又は出射端面群７６Ｂａ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バンドル７６Ｂを実現することができる。
また、本変形例の光ファイババンドル７６Ｂ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。
図１１（ｃ）は、個別光ファイバ７８のコア断面の変形例を示す図である。
第１変形例の光ファイババンドル７６Ａ、第２変形例の光ファイババンドル７６Ｂにおいては、コア断面が円形（又は略円形）の個別光ファイバ７８に代えて、コア断面が六角形又は（略六角形）又はそれ以上の多角形の個別光ファイバ７８を用いてもよい。
コア断面が六角形又は（略六角形）の個別光ファイバ７８を用いれば、複数の個別光ファイバ７８それぞれの出射端面２２ｂを、図１１（ｃ）に示すように、さらに最密に隣接した状態で配置することができるため、コア断面が円形（又は略円形）の個別光ファイバ７８を用いる場合と比べ、効率をさらに高めることができる。
次に、車両用前照灯１０を、自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の車両用前照灯（ADB:Adaptive Driving Beam）として構成する例について説明する。
この車両用前照灯は、例えば、図６に示すダイレクトプロジェクション光学系２０Ｃからシェード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ように構成されたダイレクトプロジェクション型（直射型とも称される）の車両用前照灯１０に対して、自車両前方の物体を検出する検出手段、検出手段の検出結果に基づいて、複数のレーザー光源１２を個別に点消灯制御する制御手段を追加することで実現できる。
検出手段としては、例えば、ＣＣＤ等の固体撮像素子を使用したＣＣＤカメラ等の車載の撮像装置を用いることができる。制御手段としては、ＣＰＵやＲＡＭ等を含んで構成されるＥＣＵ等を用いることができる。
制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて、複数のレーザー光源１２を個別に点消灯制御する。例えば、制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて、個々のレーザー光源１２からの光の照射エリア（すなわち個々の出射端面２２ｂから出射する光の照射エリア）内に照射禁止対象が存在しているか否かを判定し、照射禁止対象が存在していると判定した場合、その照射禁止対象が存在する照射エリアを照射するレーザー光源１２を消灯する等の制御を行う。なお、自車両前方の物体を検出する検出手段、検出手段の検出結果に基づいて、各光源を個別に点消灯制御する制御手段については、例えば、特開２００８−３７２４０号公報に詳しく説明されている。
なお、複数のレーザー光源１２を点消灯制御（スイッチング）する方法としては回路によるオン、オフの他、単数のレーザー光源１２からのレーザー光をＭＥＭＳミラーを用いて制御する方法が考えられる。
図１３は、自車両前方の物体の検出結果に基づいて、配光を変化させることができる配光可変型の車両用前照灯において用いられる波長変換部材１６の構成を表す図である。
本変形例においては、波長変換部材１６は、複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂ（又は複数の個別光ファイババンドル８０の出射端面）に対応して複数に分割されて、個々の出射端面２２ｂそれぞれに配置されている。
例えば、図３（ｂ）に示す光ファイババンドル７６を用いる場合、波長変換部材１６は、図１３に示すように、複数の光ファイバ１４それぞれの出射端面２２ｂに対応して複数（ここでは８つ）に分割されて、個々の出射端面２２それぞれに配置されている。そして、分割された複数の波長変換部材１６間には、個々の波長変換部材１６からの光がその周囲の波長変換部材１６へ入射するのを防止するため、遮光部材８２が配置されている
これにより、個々の波長変換部材１６からの光がその周囲の波長変換部材１６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、上記実施形態では、波長変換部材１６を出射端面群７６ａ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１４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（出射端面群７６ａ等）を実現することができる。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（出射端面群７６ａ等）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…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、７６…光ファイババンドル、７８…個別光ファイバ、８０…個別光ファイババンドル、８２…遮光部材

Claims (20)

  1. 複数のレーザー光源と、
    前記複数のレーザー光源に対応して設けられた複数の光ファイバであって、前記複数のレーザー光源のうち対応する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、を含む複数の光ファイバを束ねて構成された光ファイババンドルと、
    前記複数の光ファイバそれぞれの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、
    前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面は、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成しており、
    前記波長変換部材は、前記出射端面群に配置されている車両用前照灯。
  2. 前記複数の光ファイバはそれぞれ、前記複数のレーザー光源のうち対応する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、を含む複数の個別光ファイバを束ねて構成された個別光ファイババンドルとして構成されている請求項１に記載の車両用前照灯。
  3. 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請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
  4. 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３に記載の車両用前照灯。
  5. 前記複数の光ファイバは、少なくとも前記出射端面側の端部において相互に融着されている請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  6. 前記出射端面群は、その外形が短辺と長辺の比が１：２〜１：８の矩形又は略矩形である請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  7. 前記波長変換部材の外形は、前記出射端面群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群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群に配置されている請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  8. 前記出射端面群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７のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  9. 前記出射端面群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７のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  10. 自車両前方の物体を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のレーザー光源を個別に点消灯制御する制御手段と、をさらに備えており、
    前記波長変換部材は、前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面に対応して複数に分割されて、個々の出射端面それぞれに配置されており、
    前記分割された複数の波長変換部材間には、個々の波長変換部材からの光がその周囲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１から９のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  11. 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１０のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
  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、を含む複数の光ファイバを束ねて構成された、車両用前照灯に用いられる光ファイババンドルにおいて、
    前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面は、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成している車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  13. 前記複数の光ファイバはそれぞれ、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、を含む複数の個別光ファイバを束ねて構成された個別光ファイババンドルとして構成されている請求項１２に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  14. 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請求項１２又は１３に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  15. 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１４に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  16. 前記複数の光ファイバは、少なくとも前記出射端面側の端部において相互に融着されている請求項１２から１５のいずれか１項に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  17. 前記出射端面群は、その外形が短辺と長辺の比が１：２〜１：８の矩形又は略矩形である請求項１２から１６のいずれか１項に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  18. 前記出射端面群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１２から１７のいずれか１項に記載の車両用前照灯に用いられる光ファイババンドル。
  19. 複数のレーザー光源と、
    前記複数のレーザー光源に対応して設けられた複数の波長変換部材であって、前記複数のレーザー光源のうち対応する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複数の波長変換部材と、
    前記複数の波長変換部材に対応して設けられた複数の光ファイバであって、前記複数の波長変換部材のうち対応する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、を含む複数の光ファイバを束ねて構成された光ファイババンドルと、
    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、
    前記複数の光ファイバそれぞれの前記出射端面は、同一又は略同一平面上において隣接した状態で配置されて外形が矩形又は略矩形の出射端面群を構成しており、
    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いる車両用前照灯。
  20. 前記複数の光ファイバはそれぞれ、前記複数の波長変換部材のうち対応する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、を含む複数の個別光ファイバを束ねて構成された個別光ファイババンドルとして構成されている請求項１９に記載の車両用前照灯。
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