JP2018063901A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】配光パターン形成用の走査機構の制御を容易にしつつ走査性を向上させた車両用前照灯に関する。
【解決手段】励起光源と、励起光源によって励起される蛍光体１０と、投影レンズ１１と、励起光源アレイ８の光を反射鏡１３の反射面１３ａで受けて蛍光体１０に向けて走査する走査機構１２と、を有する車両用前照灯１において、励起光源は、複数の光出射部（８ａ〜８ｃ）を有する励起光源アレイ８として形成され、励起光源アレイ８と走査機構１２との間には、各光出射部（８ａ〜８ｃ）に対向して配置されると共に各光出射部（８ａ〜８ｃ）の出射光をそれぞれ反射面１３ａ上に集光し、反射光の各光像を蛍光体１０上に配列させる複数の集光部（９ａ〜９ｃ）を有するレンズアレイ９を設けた。
【選択図】図２

Description

配光パターン形成用の走査機構の制御を容易にしつつ走査性を向上させた車両用前照灯に関する。

特許文献１には、ＬＥＤ光やレーザー光を発生させる一対の固体光源からの出射光をそれぞれ対応する一対のＭＥＭＳミラー（走査機構）によって蛍光体に向けて反射しつつ走査し、蛍光体から光学系（投影レンズ）に透光させることで車両の前方に配光パターンを形成する車両用前照灯が開示されている。

特開２０１４−６５４９９号

特許文献１の車両用前照灯のＭＥＭＳミラーは、１つの光源から出射した光を二次元的に傾倒するミラーで走査することによって前方に面状の配光パターンを形成する。しかし、二次元的に傾倒可能なＭＥＭＳミラーは、ミラーを二軸周りにそれぞれ揺動させるために構造と制御が複雑になる点で問題がある。

そこで、本願発明者は、ＬＥＤ光源やレーザー光源等の複数の固体光源から発生した光を一次元的に傾倒可能なＭＥＭＳミラーに配列照射し、配列されつつ反射された複数の光を光源毎に所定の位置で点消灯させつつ一次元的に走査し、光源毎に一次元方向に描画される線像を積層することによって配光パターンを形成することでＭＥＭＳミラーを含む車両用前照灯の構成と制御を容易にしようと考えた。

しかし、複数の固体光源から一つのＭＥＭＳミラーに光を配列照射することは、受光範囲を確保する上でミラーを大きく形成する必要を生じさせ、ミラーの素早い動作に大きな駆動力を必要とさせることで走査性を低下させる点で問題がある。

本願は、上記問題に鑑みて、配光パターン形成用の走査機構の制御を容易にしつつ、走査機構の走査性を向上させた車両用前照灯を提供するものである。

励起光源と、励起光源によって励起される蛍光体と、投影レンズと、励起光源によって発生した光を反射鏡の反射面で受けて投影レンズに向けて走査する走査機構と、を有する車両用前照灯において、前記励起光源は、複数の光出射部を有する励起光源アレイとして形成され、複数の前記励起光源と走査機構との間には、各光出射部に対向して配置されると共に各光出射部から出射した光をそれぞれ反射鏡の反射面上に集光し、反射光の各光像を蛍光体上に配列させる複数の集光部を有するレンズアレイが設けられるようにした。

（作用）複数の励起光源から出射する光を一の反射鏡に入射させたとしても、レンズアレイの各集光部は、それぞれ対応する光出射部からの光を走査機構の反射鏡の反射面上に集光させることで反射光の各光像を配列するように蛍光体上に反射するため、反射面上における各光出射部からの光の入射範囲を狭くして反射鏡の反射面を最小限の面積に出来、かつ蛍光体上の各光像による隙間のない走査が出来る。

また、車両用前照灯において、各光出射部から出射して各集光部で集光した光を反射面上で配列かつ隣接させるように前記レンズアレイを形成した。

（作用）レンズアレイによって反射面上に集光された複数の光が反射面上で配列かつ隣接することにより、各光出射部から反射面への複数の光の入射範囲が更に狭くなり、反射鏡の反射面を最小限の面積に出来る。

また、車両用前照灯において、それぞれ異なる集光倍率を有するように前記レンズアレイの各集光部を形成した。

（作用）レンズアレイの集光部毎に通過する光の集光倍率が異なるため、複数の励起光源毎に集光倍率に基づいた大きさの光が反射鏡の反射面に入射し、走査機構によって走査される。

また、複数の前記光出射部を光出射部毎に明るさ調節可能に形成した。

（作用）配光パターンが励起光源毎に明るさの異なる光の組み合わせによって形成される。

車両用前照灯によれば、複数の光出射部から出射する光を一の反射鏡を有する走査機構で走査しても、反射面上における各光出射部からの光の入射範囲が狭くなることで走査機構の反射鏡を小さく形成出来、反射鏡を一軸周りに揺動させつつ走査することで走査機構の制御を簡素化して容易にすることに加え、反射鏡を小さな駆動力で素早く動作させることで走査性も向上させ色むらの無い配光パターンを形成することが出来る。

車両用前照灯によれば、反射面上に配列照射される複数の光の入射範囲が更に狭くなることで反射鏡を更に小さく形成出来るため、反射鏡を更に小さな駆動力で素早く動作させて走査性を向上させることが出来る。

車両用前照灯によれば、反射鏡の反射面に入射する光の入射範囲を励起光源アレイの光出射部毎に調節されるため、複数の光の入射範囲を更に狭くして反射鏡を更に小さく形成出来るとともに多彩な配光パターン制御を実現出来る。

車両用前照灯によれば、複数の光出射部毎に明るさの異なる光を走査して組み合わせることにより、多彩な配光パターン制御を実現出来る。

第１実施例における車両用前照灯の正面図。 （ａ）集光倍率が同一の複数の集光部を有するレンズアレイを備えた第１実施例の車両用前照灯のＩ−Ｉ縦断面図。（ｂ）第１実施例の車両用前照灯における光路を左方向から見た説明図。 第１実施例の走査機構を反射鏡の斜め前方から見た斜視図。 第１実施例の車両用前照灯によって形成される光路及び光像の説明図 （ａ）集光倍率の異なる複数の集光部を有するレンズアレイを備えた第２実施例の車両用前照灯の横断面図。（ｂ）第２実施例の車両用前照灯における光路を左方向から見た説明図。 第２実施例の走査機構を反射鏡の斜め前方から見た斜視図。 第２実施例の車両用前照灯によって形成される光路及び光像の説明図

以下、本発明の好適な実施形態を図１から図７に基づいて説明する。各図においては、車両用前照灯の各部や車両用前照灯の搭載車両のドライバーから見た道路の方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。

まず、図１から図４によって第１実施例の車両用前照灯を説明する。第１実施例の車両用前照灯１は、複数の励起光源を形成する光出射部（８ａ〜８ｃ）を備えた励起光源アレイ８と、集光倍率の異なる複数の集光部（９ａ〜９ｃ）を有するレンズアレイ９とを有する右側前照灯の一例を示すものであり、図１は、第１実施例における車両用前照灯１の正面図を示すものであり、図２（ａ）は、図１をＩ−Ｉの位置で切断した第１実施例の車両用前照灯１の縦断面図であり、図２（ｂ）は、車両用前照灯１による光路を示す図である。

図１及び図２（ａ）に示される第１実施例の車両用前照灯１は、ランプボディ２と、前面カバー３と、前照灯ユニット４と、を備える。ランプボディ２は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー３は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ２の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Ｓを形成する。図１に示す前照灯ユニット４は、ハイビーム用前照灯ユニット５及びロービーム用前照灯ユニット６を金属製の支持部材７で一体化することによって構成され、灯室Ｓの内側に配置される。

ハイビーム用前照灯ユニット５とロービーム用前照灯ユニット６は、図２（ａ）に示す励起光源アレイ８、レンズアレイ９、蛍光体１０，投影レンズ１１，走査機構１２をそれぞれ有し、これらはいずれも支持部材７に取り付けられる。

図２（ａ）の支持部材７は、金属で形成され、水平方向に伸びる板状の底板部７ａと、底板部７ａの先端に溶着等で一体化された階段状のレンズ支持部７ｂと、底板部７ａの基端から鉛直方向に伸びる板状の基礎板部７ｃと、矩形孔７ｇを有し底板部７ａから上方に突設された枠体７ｄを有する。基礎板部７ｃは、スクリュー固定部７ｅとスクリュー固定部７ｅよりも前後の奥行きが厚い保持部７ｆによって構成される。

図２（ａ）（ｂ）に示すように励起光源アレイ８は、青色または紫色のＬＥＤ光源またはレーザー光源からなる励起光源である複数の光出射部を備え、前後に配列された第１光出射部８ａ、第２光出射部８ｂ及び第３光出射部８ｃを有し、金属製の支持部材７の底板部７ａに固定される。第１から第３光出射部（８ａ〜８ｃ）は、全て同一形状を有し、上方に向けて光を出射する。また、第１から第３光出射部（８ａ〜８ｃ）は、それぞれ図示しない制御機構によって独立して点消灯し、かつ独立して明るさを調節されることによって多彩な配光パターンの形成を実現する。点灯中に励起光源アレイ８に発生した熱は、金属製の支持部材７の底板部７ａを介して灯室Ｓ内に放出される。

図２（ａ）（ｂ）に示すようにレンズアレイ９は、厚さの同じ平凸レンズ形状を備えた透明または半透明の第１集光部９ａ、第２集光部９ｂ及び第３集光部９ｃを前方から後方に連続させた形状を有する。第１集光部９ａ及び第３集光部９ｃは、透過させるそれぞれの光を第２集光部９ｂの光に隣接させるように共に第２集光部９ｂに向かって若干傾けて形成される。レンズアレイ９は、第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）を対応する第１光出射部から第３光出射部（８ａ〜８ｃ）にそれぞれ対向させた状態で支持部材７の底板部７ａまたは基礎板部７ｃのいずれかに固定される。励起光源アレイ８の第１から第３光出射部（８ａ〜８ｃ）から出射した光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）は、第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）を透過することによりそれぞれ後述する反射鏡１３の反射面１３ａ上に縦方向に配列されかつ隣接するように照射される。

図１と図２（ａ）（ｂ）に示すように蛍光体１０は、矩形に形成されて、投影レンズ１１の後方焦点近傍に位置するように支持部材７の枠体７ｄの矩形孔７ｇに係合した状態で固定される。また蛍光体１０は、透過光を白色化するため、励起光源アレイ８が青色光を発生させる場合に黄色蛍光体として形成され、紫色光を発生させる場合に黄色かつ青色蛍光体として形成されるか、または赤色かつ緑色かつ青色（ＲＧＢ）の少なくとも３色を有する蛍光体として形成される。

図２（ａ）に示す投影レンズ１１は、前方に凸となる平凸レンズであり、後面１１ａを蛍光体１０に対向させた状態でレンズ支持部７ｂの先端の保持部７ｈに固定される。前照灯ユニット４は、ランプボディ２に回動自在に保持された３つのエイミングスクリュー１４を支持部材７の基礎板部７ｃのスクリュー固定部７ｅに螺着されることにより、ランプボディ２に対して傾動自在に支持される。

図２（ａ）に示す走査機構１２は、図３に示すように回動中心軸線Ｌ０を中心として１軸方向に傾動可能な板状の反射鏡１３を有するスキャンデバイスであり、支持部材７の保持部７ｆの前面に固定される。図２（ｂ）に示すように反射鏡１３は、銀蒸着やメッキ等で形成された反射面１３ａを前面に備え、反射面１３ａは、レンズアレイ９の第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）と、蛍光体１０の双方に対向するように配置される。走査機構１２には、ＭＥＭＳミラーの他、ガルバノミラー等の多彩な走査機構を採用出来る。

図３に示す走査機構１２は、反射鏡１３、ベース１５、一対のトーションバー１６、一対の永久磁石１７及び端子部１８を有する。反射鏡１３は、一対のトーションバー１６によって回動中心軸線Ｌ０を中心として左右に傾動可能な状態でベース１５に支持される。一対の永久磁石１７は、ベース１５において回動中心軸線Ｌ０に直交する方向にそれぞれ設けられ、反射鏡１３には、それぞれ図示しない制御機構によって独立して制御されると共に端子部１８を介して通電されて磁界を発生させるコイル（図示せず）が設けられる。反射鏡１３は、コイル（図示せず）への通電のオンまたはオフの制御に基づいてトーションバー１６の回動中心軸線Ｌ０を中心として左右に往復傾動し、反射面１３ａによる反射光（Ｂ１１〜Ｂ１３）を左右に走査する。

尚、レンズアレイ９の第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）の各集光倍率及び各焦点距離は、各集光部を同厚かつほぼ同大に形成したことによって等しい。一方、反射鏡１３は、レンズアレイ９と蛍光体１０の双方に対向するように前方が後方よりも高くなるように斜めに配置されているため、各集光部（９ａ〜９ｃ）から反射面１３ａの入射位置までの距離をそれぞれ（ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３）とした場合、前記各距離は、ＳＮ１＞ＳＮ２＞ＳＮ３となり、前方に配置された集光部ほど反射面１３ａまでの光の到達距離が長くなる。

各集光部から各入射位置までの距離（ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３）がいずれも第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）の各焦点距離以下の場合、第３集光部９ｃを透過して反射面１３ａに入射する各光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）の入射範囲（Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３）は、図３に示すように各集光部から反射面１３ａの入射位置までの距離が長いほど小さくなる。一方、各集光部から各入射位置までの距離（ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３）がいずれも第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）の各焦点距離以上の場合、入射範囲（Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３）は、各集光部から反射面１３ａの入射位置までの距離が長いほど広くなる（図示せず）。

尚、第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）によって集光された状態で反射面１３ａにより反射される反射光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）のそれぞれの拡散性は、反射面１３ａ上における光の入射範囲（Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３）の大きさに反比例するため、図２（ｂ）及び図３に示す第１実施例の車両用前照灯１においては、反射光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）のうち最も小さな入射範囲Ｅ１１となる反射光Ｂ１１の拡散性が最も大きく最も大きな入射範囲Ｅ１３となる反射光Ｂ１３の拡散性が最も小さくなる。

図２（ａ）（ｂ）に示す第１集光部９ａ及び第３集光部９ｃは、共に第２集光部９ｂに向かって若干傾けて形成されることにより、図３に示すように透過したそれぞれの光（Ｂ１１，Ｂ１３）の入射範囲（Ｅ１１，Ｅ１３）を第２集光部９ｂの透過光Ｂ２の光像入射範囲Ｅ１２にそれぞれ隣接させる。第１集光部９ａ、第２集光部９ｂ、第３集光部９ｃをそれぞれ出射した光（Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３）は、最も小さな入射範囲Ｅ１１となる光Ｂ１１から上方に向かって順に反射面１３ａ上に縦一列に配列され、かつ隣接した状態で入射する。

図２（ｂ）、図３に示す第１実施例のレンズアレイ９によれば、励起光源アレイ８を出射した複数の光（Ｂ１１〜Ｂ１３）がそれぞれレンズアレイ９の対応する第１から第３集光部（９ａ〜９ｃ）を通過することで反射鏡１３の反射面１３ａにおいて所定の範囲内に縦一列に配列されることによって反射面１３ａ上の入射範囲を上下に狭く出来るため、反射面１３ａを狭くして反射鏡１３を小さく形成出来る。また、レンズアレイ９によれば、反射面１３ａ上における各光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）の入射範囲（Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３）が配列されかつ隣接することで更に反射面１３ａを狭くして反射鏡１３を小さく形成出来るため、走査機構１２による走査性を向上させることが出来る。

ここで、図２（ｂ）、図３、図４により、第１実施例の車両用前照灯１による白色のハイビーム用配光パターンの形成方法について説明する。図４に示すように、励起光源アレイ８の第１光出射部８ａ、第２光出射部８ｂ、第３光出射部８ｃから出射した光（Ｂ１１，Ｂ１２、Ｂ１３）は、レンズアレイ９の対応する第１集光部９ａ、第２集光部９ｂ、第３集光部９ｃによって集光され、反射鏡１３の反射面１３ａに縦一列に配列され、かつ隣接するように入射する。

反射面１３ａによる反射光（Ｂ１１，Ｂ１２、Ｂ１３）は、図２（ｂ）、図４に示すようにそれぞれ投影レンズ１１の後方焦点近傍に集光するように蛍光体１０上に縦一列に配列され、かつ隣接する光像（Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３）をそれぞれ表示する。光像（Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３）の高さは、反射光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）の拡散性の大きさによって異なり、反射面１３ａ上における入射範囲（Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３）の大きさに反比例するため、光像Ｍ１１の高さが最も高く、光像Ｍ１３の高さが最も低くなる。

図２（ｂ）及び図４に示すように光像（Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３）を表示する光（Ｂ１１，Ｂ１２、Ｂ１３）は、蛍光体１０を透過することによってそれぞれ白色光（Ｗ１１，Ｗ１２、Ｗ１３）となる。白色光（Ｗ１１，Ｗ１２、Ｗ１３）は、投影レンズ１１を透過することにより、白色光Ｗ１２’を中心として白色光（Ｗ１１’、Ｗ１３’）の照射位置を上下に反転させた状態、即ち白色光Ｗ１１が白色光Ｗ１２の下方に向かうと共に白色光Ｗ１３が白色光Ｗ１２の上方に向かいつつエクステンションリフレクター１９の前端開口部１９ａを通過し、それぞれ前面カバー３を透過することで車両（図示せず）の前方に縦一列に配列されかつ隣接する光像（Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３）を表示する。光像（Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３）は、光像（Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３）に対して相似形態を有し、かつ光像Ｍ１２を中心として光像（Ｍ１１，Ｍ１３）を上下に反転させた位置関係を有する。即ち、光像（Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３）のそれぞれの高さを（ｈｄ１、ｈｄ２、ｈｄ３）とし、それぞれの幅を（Ｗｄ１、Ｗｄ２、Ｗｄ３）とした場合、各光像の高さと幅は、ｈｄ１＜ｈｄ２＜ｈｄ３、Ｗｄ１＜Ｗｄ２＜Ｗｄ３となる。

車両前方の矩形の走査領域（符号Ｓｃ１）内において、励起光源アレイ８は、点灯制御装置（図示せず）の制御に基づき、配光パターンを表示する所定の位置でのみ第１から第３光出射部（８ａ、８ｂ、８ｃ）を独立して点灯させ、走査機構１２は、反射鏡１３を回動中心軸線Ｌ０周りに高速で往復傾動させることにより、第１から第３光出射部（８ａ、８ｂ、８ｃ）による各光像（Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３）を走査領域Ｓｃ１の左端位置Ｐ１から右端位置Ｐ２までの間を左右に高速で走査する。走査機構１２は、所定の位置で点消灯をする高さの異なる光像（Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３）を高速で走査することによって左右に描画される太さの異なる白線像を上下に積層することによって多彩な形状のハイビーム用配光パターンを車両前方に表示する。ロービーム用前照灯ユニット６もまた、同様の走査を行うことでロービーム用配光パターンを表示する。

次に図５から図７によって第２実施例の車両用前照灯１’を説明する。第２実施例の車両用前照灯１’は、レンズアレイ２１が第１実施例のレンズアレイ９と異なる他、第１実施例の車両用前照灯１と同じ構成を有する。図５（ａ）は、図１をＩ−Ｉの位置で切断したと仮定した場合における第１実施例の車両用前照灯１’の縦断面図であり、図５（ｂ）は、車両用前照灯１’による光路を示す図である。

図５（ａ）に示す第２実施例のハイビーム用前照灯ユニット５’とロービーム用前照灯ユニット（図示せず）は、励起光源である励起光源アレイ８、レンズアレイ２１、蛍光体１０，投影レンズ１１，走査機構１２をそれぞれ有し、これらはいずれも支持部材７に取り付けられる。

図５（ａ）（ｂ）に示すようにレンズアレイ２１は、厚さの異なる平凸レンズ形状を備えた透明または半透明の第１集光部２１ａ、第２集光部２１ｂ及び第３集光部２１ｃを厚さの薄い順に前方から後方に連続させた形状を有する。第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）のそれぞれの曲率をＱ１、Ｑ２、Ｑ３とし、それぞれの集光倍率をＳｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３とした場合、レンズアレイ２１は、第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）の曲率をＱ１＜Ｑ２＜Ｑ３となるように形成されることにより、Ｓｂ１＜Ｓｂ２＜Ｓｂ３となる集光倍率を有するように形成される。

図５（ａ）（ｂ）に示す第１集光部２１ａ及び第３集光部２１ｃは、それぞれの光を第２集光部２１ｂの光に隣接させるように共に第２集光部２１ｂに向かって若干傾けて形成される。レンズアレイ９は、第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）を対応する第１光出射部から第３光出射部（８ａ〜８ｃ）にそれぞれ対向させた状態で支持部材７の底板部７ａまたは基礎板部７ｃのいずれかに固定される。励起光源アレイ８の第１から第３光出射部（８ａ〜８ｃ）から出射した光（Ｂ１１’，Ｂ１２’，Ｂ１３’）は、第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）を透過することによりそれぞれ後述する反射鏡１３の反射面１３ａ上に縦方向に配列されかつ隣接するように照射される。

また、図５（ａ）、（ｂ）に示すように反射鏡１３は、前方が後方より高くなるように斜めに配置され、レンズアレイ２１の第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）の各集光倍率は、Ｓｂ１＜Ｓｂ２＜Ｓｂ３であるため、第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）の各焦点距離をそれぞれ（ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３）とした場合、各焦点距離は、ＳＳ１＞ＳＳ２＞ＳＳ３となる。また反射鏡１３は、前方が後方より高くなるように斜めに配置されることにより、第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）をそれぞれ透過した光においては、集光部の焦点距離が長い程、集光部から反射面１３ａ上の光の入射位置までの距離も遠くなる。

図５（ａ）（ｂ）及び図６に示すように第１集光部２１ａ、第２集光部２１ｂ、第３集光部２１ｃをそれぞれ透過して反射面１３ａに入射する光（Ｂ１１’、Ｂ１２’、Ｂ１３’）の 入射範囲（Ｅ１１’，Ｅ１２’，Ｅ１３’）は、第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）の各焦点距離に比例して反射面１３ａ上における各透過光の反射位置が遠くなるように反射鏡１３を配置することで等しくなり、入射範囲（Ｅ１１’，Ｅ１２’，Ｅ１３’）は、反射面１３ａ上において縦一列に配列されかつ隣接する。また、反射面１３ａにより反射される反射光（Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３）は、それぞれほぼ均一に拡散する。

図５（ａ）（ｂ）に示す第２実施例のレンズアレイ２１によれば、励起光源アレイ８の複数の出射光（Ｂ１１’〜Ｂ１３’）が、レンズアレイ２１の対応する第１から第３集光部（２１ａ〜２１ｃ）をそれぞれ透過することにより、反射面１３ａ上に縦一列に配列されかつ隣接するように入射する光の入射範囲（Ｅ１１’，Ｅ１２’，Ｅ１３’）が均一かつ最小化されて上下に狭くなる。その結果、レンズアレイ２１によれば、反射鏡１３を第１実施例よりも更に小さく形成して走査機構１２の走査性を向上させることが出来る。

ここで、図５（ｂ）、図６、図７により、第２実施例の車両用前照灯１’による白色のハイビーム用配光パターンの形成方法について説明する。図７に示すように、励起光源アレイ８の第１光出射部８ａ、第２光出射部８ｂ、第３光出射部８ｃから出射した光（Ｂ１１’，Ｂ１２’、Ｂ１３’）は、レンズアレイ２１の対応する第１集光部２１ａ、第２集光部２１ｂ、第３集光部２１ｃによって集光され、反射鏡１３の反射面１３ａに縦一列に配列され、かつ隣接するように入射する。

反射面１３ａによる反射光（Ｂ１１’，Ｂ１２’、Ｂ１３’）は、図５（ｂ）に示すように均一に拡散され、蛍光体１０上に縦一列に配列され、かつ隣接する均一な形態の光像（Ｍ１１’，Ｍ１２’，Ｍ１３’）をそれぞれ表示する。光像（Ｍ１１’，Ｍ１２’，Ｍ１３’）を表示する光（Ｂ１１’，Ｂ１２’、Ｂ１３’）は、蛍光体１０を透過することによってそれぞれ白色光（Ｗ１１’，Ｗ１２’、Ｗ１３’）となる。白色光（Ｗ１１’，Ｗ１２’、Ｗ１３’）は、投影レンズ１１を透過することにより、白色光Ｗ１２’を中心として白色光（Ｗ１１’、Ｗ１３’）の照射位置を上下に反転させた状態でエクステンションリフレクター１９の前端開口部１９ａを通過し、それぞれ前面カバー３を透過することで車両（図示せず）の前方に隣接する光像（Ｐｔ１’、Ｐｔ２’、Ｐｔ３’）を表示する。図７に示すように光像（Ｐｔ１’、Ｐｔ２’、Ｐｔ３’）は、光像（Ｍ１１’，Ｍ１２’，Ｍ１３’）に対して相似となるほぼ均等な形態に表示され、均一な高さｈｄ４及び幅Ｗｄ４を有する。

図６に示す車両前方の矩形の走査領域（符号Ｓｃ１’）内において、図５（ａ）（ｂ）に示す励起光源アレイ８は、点灯制御装置（図示せず）の制御に基づき、配光パターンを表示する所定の位置でのみ第１から第３光出射部（８ａ、８ｂ、８ｃ）を独立して点灯させ、走査機構１２は、反射鏡１３を回動中心軸線Ｌ０周りに高速で往復傾動させることにより、第１から第３光出射部（８ａ、８ｂ、８ｃ）による各光像（Ｐｔ１’、Ｐｔ２’、Ｐｔ３’）を走査領域Ｓｃ１’の左端位置Ｐ１’から右端位置Ｐ２’までの間を左右に高速で走査する。走査機構１２は、所定の位置で点消灯をする高さのほぼ等しい光像（Ｐｔ１’、Ｐｔ２’、Ｐｔ３’）を高速で走査することによって左右に描画される太さの異なる白線像を上下に積層することによって多彩な形状のハイビーム用配光パターンを車両前方に表示する。ロービーム用前照灯ユニット６もまた、同様の走査を行うことでロービーム用配光パターンを表示する。

１、１’ 車両用前照灯
８ 励起光源アレイ
８ａ 第１光出射部
８ｂ 第２光出射部
８ｃ 第３光出射部
９ レンズアレイ
９ａ 第１集光部
９ｂ 第２集光部
９ｃ 第３集光部
１０ 蛍光体
１１ 投影レンズ
１２ 走査機構
１３ 反射鏡
１３ａ 反射面
２１ レンズアレイ
２１ａ 第１集光部
２１ｂ 第２集光部
２１ｃ 第３集光部
Ｂ１１,Ｂ１２，Ｂ１３ 光
Ｂ１１’,Ｂ１２’，Ｂ１３’ 光
Ｌ０ 回動中心軸線Ｌ０

Claims (4)

1. 励起光源と、励起光源によって励起される蛍光体と、投影レンズと、励起光源によって発生した光を反射鏡の反射面で受けて蛍光体に向けて走査する走査機構と、を有する車両用前照灯において、
   前記励起光源は、複数の光出射部を有する励起光源アレイとして形成され、
   複数の前記励起光源と走査機構との間には、各光出射部に対向して配置されると共に各光出射部から出射した光をそれぞれ反射鏡の反射面上に集光し、反射光の各光像を蛍光体上に配列させる複数の集光部を有するレンズアレイが設けられたことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記レンズアレイは、各光出射部から出射して各集光部で集光した光を反射面上で配列かつ隣接させるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記レンズアレイの各集光部が、それぞれ異なる集光倍率を有するように形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
4. 複数の前記光出射部は、光出射部毎に明るさを調節可能に形成されたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載の車両用前照灯。

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