JP2020057511A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー光源ユニットからの出射光を投影レンズで透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、光源光束の利用効率を高める。【解決手段】レーザー光源ユニット２０として、レーザー光源２４から出射したレーザー光を波長変換素子２６に入射させることにより白色光を生成して出射させる構成とする。そして、レーザー光源２４から出射したレーザー光を反射制御部材としてのＭＥＭＳミラー３０で反射させて波長変換素子２６上において走査する構成とする。その際、ＭＥＭＳミラー３０と波長変換素子２６との間に、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材として集光レンズ２８が配置された構成とする。この集光レンズ２８の存在によって、波長変換素子２６からの出射光を投影レンズに対して効率良く入射させることを可能とし、これにより光源光束の利用効率を高める。【選択図】図２

Description

本願発明は、レーザー光源ユニットを備えた車両用灯具に関するものである。

従来より、レーザー光源ユニットからの出射光を投影レンズで透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具が知られている。

「特許文献１」には、このような車両用灯具のレーザー光源ユニットとして、レーザー光源から出射したレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成して出射させるように構成されたものが記載されている。

この「特許文献１」に記載されたレーザー光源ユニットにおいては、レーザー光源から出射したレーザー光を反射制御部材で反射させて波長変換素子上において走査する構成となっている。

特開２０１７−１７４６３７号公報

上記従来のレーザー光源ユニットにおいては、反射制御部材で反射したレーザー光の波長変換素子への入射位置によっては波長変換素子からの出射光が投影レンズに対して効率良く入射せず、したがって光源光束の利用効率を高める上で改善の余地がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、レーザー光源ユニットからの出射光を投影レンズで透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、光源光束の利用効率を高めることができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、レーザー光源ユニットの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
レーザー光源から出射したレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成して出射させるように構成されたレーザー光源ユニットと、このレーザー光源ユニットからの出射光を制御して所要の配光パターンを形成するように構成された配光制御部材と、を備えた車両用灯具において、
上記レーザー光源ユニットは、上記レーザー光源から出射したレーザー光を反射させて上記波長変換素子上において走査する反射制御部材を備えており、
上記反射制御部材と上記波長変換素子との間に、上記反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材が配置されている、ことを特徴とするものである。

上記「レーザー光源」は、該レーザー光源から出射したレーザー光が波長変換素子に入射することによって白色光を生成し得るものであれば、その具体的な発光波長帯は特に限定されるものではなく、例えば青色の発光波長帯や近紫外線領域の発光波長帯等が採用可能である。

上記「波長変換素子」は、レーザー光源からのレーザー光入射により白色光を生成して出射し得るものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば透明な封止部材に蛍光体を分散させたもの等が採用可能であり、その際、白色光を透過光として出射させるように構成されていてもよいし、白色光を反射光として出射させるように構成されていてもよい。

上記「配光制御部材」は、レーザー光源ユニットからの出射光を制御することにより所要の配光パターンを形成するように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば投影レンズやリフレクタあるいはこれらの組合せからなる構成等が採用可能である。

上記「所要の配光パターン」の種類は特に限定されるものではなく、例えばハイビーム用配光パターン、ロービーム用配光パターン、フォグランプ用配光パターン、またはその一部等が採用可能である。

上記「反射制御部材」は、レーザー光源ユニットからの出射光を反射させて波長変換素子上において走査するように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記「光路変更部材」は、反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更し得るものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば集光レンズやリフレクタ等が採用可能である。

本願発明に係る車両用灯具は、レーザー光源ユニットからの出射光を配光制御部材で制御して所要の配光パターンを形成する構成となっているが、そのレーザー光源ユニットはレーザー光源から出射したレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成して出射させる構成となっており、その際、レーザー光源から出射したレーザー光を反射制御部材で反射させて波長変換素子上において走査する構成となっているので、任意の配光パターンを容易に形成することができる。

その上で、本願発明に係る車両用灯具においては、反射制御部材と波長変換素子との間に、反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材が配置されているので、この光路変更部材の存在によって波長変換素子からの出射光を投影レンズに対して効率良く入射させることが可能となり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。

このように本願発明によれば、レーザー光源ユニットからの出射光を投影レンズで透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、光源光束の利用効率を高めることができる。

上記構成において、さらに、光路変更部材の構成として、反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部を波長変換素子に対して垂直に入射させる構成とすれば、波長変換素子からの出射光の投影レンズに対する入射効率を一層高めることができ、これにより光源光束の利用効率も一層高めることができる。

特に、波長変換素子として蛍光体が用いられる場合には、波長変換素子に入射した青色等のレーザー光のうち、波長変換素子をそのまま透過する青色光成分と波長変換素子で発生した黄色光成分とを共に投影レンズに効率良く入射させることができる。そしてこれにより、所要の配光パターンとして、その一部が黄色くなってしまうことなく全体的に色ムラのない白色の配光パターンを形成することができる。

上記構成において、さらに、レーザー光源ユニットとして複数のレーザー光源を備えた構成とすれば、配光パターンのサイズや明るさを増大させることができる。

上記構成において、さらに、反射制御部材をＭＥＭＳミラーやガルバノミラー等の揺動ミラーで構成すれば、配光パターンのサイズや明るさを車両走行状況等に応じて適宜変化させることができる。

上記構成において、さらに、反射制御部材を回転式のポリゴンミラーで構成すれば、レーザー光照射による反射制御部材の劣化を抑制することができる。また、ポリゴンミラーにおいては、各ミラー面のサイズを比較的大きく確保することができるので、レーザー光源ユニットとして複数のレーザー光源を備えている場合であっても各レーザー光源からの出射光の反射制御を比較的容易に行うことができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図 図１のII−II線断面図 図１の III部詳細図 上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンを示す図 上記実施形態の第１変形例に係る車両用灯具の要部を示す図であって、（ａ）は図３と同様の図、（ｂ）はその平面図 上記第１変形例の作用を示す、図４と同様の図 上記実施形態の第２変形例に係る車両用灯具の要部を示す図であって、（ａ）は図３と同様の図、（ｂ）はその平面図 上記第１変形例の作用を示す、図４と同様の図 上記実施形態の第３変形例に係る車両用灯具を示す、図２と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具１０を示す正面図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が灯具としての「前方」（車両としても「前方」）であり、Ｙで示す方向が「右方向」（車両としても「右方向」であるが灯具正面視では「左方向」）であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する投影レンズ１２と、この投影レンズ１２に対して灯具後方側に配置されたレーザー光源ユニット２０とを備えたプロジェクタ型の灯具ユニットであって、レーザー光源ユニット２０からの出射光を投影レンズ１２を介して灯具前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するようになっている。

投影レンズ１２は、両凸レンズであって、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。この投影レンズ１２は、その外周縁部においてレンズホルダ１４に支持されており、このレンズホルダ１４はベース部材１６に支持されている。

レーザー光源ユニット２０は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも灯具後方側に配置された状態でベース部材１６に支持されている。

このレーザー光源ユニット２０は、筐体２２の内部に、レーザー光源２４と、波長変換素子２６と、集光レンズ２８と、ＭＥＭＳミラー３０とが配置された構成となっている。そして、このレーザー光源ユニット２０は、レーザー光源２４から出射したレーザー光をＭＥＭＳミラー３０および集光レンズ２８を介して波長変換素子２６に入射させることにより白色光を生成し、この白色光を波長変換素子２６から灯具前方へ向けて出射させるように構成されている。

図３は、図１の III部詳細図である。

同図にも示すように、レーザー光源２４は、光軸Ａｘに対して左側方（灯具正面視では右側方）に配置された光源モジュール４０の一部として構成されている。

この光源モジュール４０は、レーザー光源２４と、この光出射位置近傍に配置された集光レンズ４２と、これらを支持する鏡筒４４とを備えた構成となっている。

レーザー光源２４は、青色の発光波長帯（具体的には４５０ｎｍ程度の発光波長）を有するレーザーダイオードで構成されている。また、集光レンズ４２は、レーザー光源２４からの出射光を平行光にするようになっている。

そして、この光源モジュール４０は、レーザー光源２４から出射して集光レンズ４２により平行光になったレーザー光を、光軸Ａｘへ向けて水平方向に照射するようになっている。

図２に示すように、波長変換素子２６は、その前面が投影レンズ１２の後側焦点Ｆの位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びるように配置された板状部材であって、円形の外形形状を有している。

この波長変換素子２６は、透明な板状の封止部材に蛍光体を分散させることにより構成されており、その後面から入射したレーザー光を白色光としてその前面から灯具前方へ向けて拡散出射させるようになっている。

ＭＥＭＳミラー３０は、レーザー光源２４から出射したレーザー光を反射させて波長変換素子２６上において走査する反射制御部材として構成されている。

このＭＥＭＳミラー３０は、光軸Ａｘ上においてレーザー光源２４から出射したレーザー光が入射する位置に配置されており、この位置を中心にして２次元的に揺動しながらレーザー光を灯具前方へ向けて正反射させることにより、このレーザー光を波長変換素子２６上において２次元的に走査するようになっている。 このＭＥＭＳミラー３０の具体的な構成は以下のとおりである。

すなわち、図３に示すように、ＭＥＭＳミラー３０は、矩形状のミラー本体３２が支持された内側可動体３４Ａと、この内側可動体３４Ａを囲むフレーム状の外側可動体３４Ｂと、この外側可動体３４Ｂを囲む固定フレーム３６とを備えている。

内側可動体３４Ａは、鉛直方向に延びる上下１対の梁３８Ａを介して外側可動体３４Ｂに支持されており、外側可動体３４Ｂは、水平方向に延びる左右１対の梁３８Ｂを介して固定フレーム３６に支持されている。

内側可動体３４Ａの表面には、図示しない第１の配線パターンが形成されており、外側可動体３４Ｂの表面には、図示しない第２の配線パターンが形成されている。第１の配線パターンは、ミラー本体３２を囲むようにしてコイル状に形成されており、第２の配線パターンは、外側可動体３４Ｂの表面に沿ってコイル状に形成されている。これら第１および第２の配線パターンは、固定フレーム３６まで引き回された状態で図示しない制御回路に接続されている。

固定フレーム３６の表面には、上下１対の梁３８Ａの延長上に上下１対の永久磁石５０Ａが支持されるとともに左右１対の梁３８Ｂの延長上に左右１対の永久磁石５０Ｂが支持されている。そして、上記第１および第２の配線パターンの各々に通電を行うことにより、ローレンツ力によって内側可動体３４Ａを左右方向に揺動させるとともに外側可動体３４Ｂを上下方向に揺動させるようになっている。

図２に示すように、集光レンズ２８は、ＭＥＭＳミラー３０と波長変換素子２６との間に位置するようにして光軸Ａｘ上に配置されている。

この集光レンズ２８は、前面が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その後側焦点がＭＥＭＳミラー３０上に位置するように配置されている。そして、この集光レンズ２８は、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２において２次元的に方向が変化するように反射した光を、光軸Ａｘと平行な光として灯具前方へ向けて出射させるようになっている。

これにより、レーザー光源ユニット２０においては、レーザー光源２４から出射したレーザー光を光軸Ａｘと平行な光として波長変換素子２６の後面に入射させ、これによりＭＥＭＳミラー３０の走査による光源像を波長変換素子２６上に形成するようになっている。

この波長変換素子２６の前面から灯具前方へ向けて出射する光には、レーザー光の発光波長帯の成分として波長変換素子２６をそのまま透過する青色光成分と、波長変換素子２６において発生した黄色光成分とが含まれるが、波長変換素子２６には集光レンズ２８からの出射光が垂直に入射するので、波長変換素子２６から出射する黄色光成分は、波長変換素子２６の面直方向（すなわち灯具正面方向）の光度が最も高く面直方向からの開き角度大きくなるに従って光度が低下するランベルト面Ｌに沿った配光分布となる。したがって、波長変換素子２６からの出射光は、青色光成分と黄色光成分とが共に投影レンズ１２に入射することとなる。

投影レンズ１２を透過した波長変換素子２６から出射光は、光軸Ａｘ寄りに一旦収束した後に拡散し、これにより波長変換素子２６上に形成された光源像の反転像としての配光パターンを形成することとなるが、この配光パターンは青色光成分および黄色光成分が共に含まれた照射光によって形成されるので、全体的に色ムラのない白色の配光パターンとして形成されることとなる。

図４は、車両用灯具１０から灯具前方へ向けて照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。その際、図４（ａ）は、ハイビーム用配光パターンＰＨ１における付加配光パターンＰＡを示す図であり、図４（ｂ）は、中間的配光パターンＰＭ１における付加配光パターンＰＡｍを示す図である。

図４（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、図示しない他の灯具ユニットからの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、車両用灯具１０からの照射光によって形成される付加配光パターンＰＡが付加されたものとなっている。

ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。

付加配光パターンＰＡは、レーザー光源２４から出射したレーザー光をＭＥＭＳミラー３０で反射させて波長変換素子２６上において走査することによって形成される配光パターンである。

この付加配光パターンＰＡは、Ｖ−Ｖ線を中心にして左右両側に拡がる横長矩形状の配光パターンとして形成されている。その際、この付加配光パターンＰＡは、Ｈ−Ｖを水平方向に通るＨ−Ｈ線を跨ぐようにして下方側へはカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と重複する位置まで拡がるとともに上方側へは比較的広く拡がるように形成されている。

この付加配光パターンＰＡのサイズや形状は、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２の水平方向の揺動角度および鉛直方向の揺動角度を制御することによって調節することが可能である。

この付加配光パターンＰＡにおいては、そのいずれの領域を形成する照射光も集光レンズ２８から波長変換素子２６に対して垂直に入射した光によるものであるので、付加配光パターンＰＡは全体的に色ムラのない白色の配光パターンとして形成されることとなる。

なお、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２の揺動速度を適宜変化させることにより、付加配光パターンＰＡの一部領域（例えばＨ−Ｖの近傍領域）を相対的に明るく照射することも可能である。

図４（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ１は、その付加配光パターンＰＡｍがハイビーム用配光パターンＰＨ１における付加配光パターンＰＡに対して一部が欠けた状態で形成される配光パターンである。

具体的には、この付加配光パターンＰＡｍは、付加配光パターンＰＡに対して対向車２を含む矩形状の領域ＰＡｍ１へ向かう光が欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＡｍは、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２が揺動するのと同期してレーザー光源２４の点消灯制御を行うことによって形成されるようになっている。

このような付加配光パターンＰＡｍを形成することにより、車両用灯具１０からの照射光が対向車２に当たらないようにし、これにより対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射するようになっている。

そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、レーザー光源２４の点消灯制御のタイミングをずらして付加配光パターンＰＡｍにおける領域ＰＡｍ１の位置を移動させることにより、対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射する状態を維持するようになっている。

その際、対向車２の存在は、図示しない車載カメラ等によって検出するようになっている。そして、前方走行路に前走車が存在したり、その路肩部分に歩行者が存在するような場合にも、これを検出してレーザー光源２４の点消灯制御を行うことによりグレアを与えてしまわないようになっている。

次に本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０は、レーザー光源ユニット２０からの出射光を配光制御部材としての投影レンズ１２で制御して所要の配光パターンを形成する構成となっているが、そのレーザー光源ユニット２０はレーザー光源２４から出射したレーザー光を波長変換素子２６に入射させることにより白色光を生成して出射させる構成となっており、その際、レーザー光源２４から出射したレーザー光を反射制御部材としてのＭＥＭＳミラー３０で反射させて波長変換素子２６上において走査する構成となっているので、任意の配光パターンを容易に形成することができる。

その上で、本実施形態に係る車両用灯具１０においては、ＭＥＭＳミラー３０と波長変換素子２６との間に、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材として集光レンズ２８が配置されているので、この集光レンズ２８の存在によって波長変換素子２６からの出射光を投影レンズに対して効率良く入射させることが可能となり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。

このように本実施形態によれば、レーザー光源ユニット２０からの出射光を投影レンズ１２で透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具１０において、光源光束の利用効率を高めることができる。

しかも本実施形態においては、集光レンズ２８によって、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光を波長変換素子２６に対して垂直に入射させる構成となっているので、波長変換素子２６からの出射光の投影レンズに対する入射効率を一層高めることができ、これにより光源光束の利用効率も一層高めることができる。

その際、本実施形態においては、波長変換素子２６として蛍光体が用いられているが、波長変換素子２６に入射したレーザー光のうち、波長変換素子２６をそのまま透過する青色光成分と波長変換素子２６で発生した黄色光成分とを共に投影レンズに効率良く入射させることができるので、付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍ（所要の配光パターン）として、その一部が黄色くなってしまうことなく全体的に色ムラのない白色の配光パターンを形成することができる。

さらに本実施形態においては、反射制御部材としてＭＥＭＳミラー３０が用いられているので、配光パターンを２次元的に形成することができ、かつ、そのサイズや明るさを変化させることができ、これにより車両走行状況等に応じた配光パターンを容易に形成することができる。

上記実施形態においては、集光レンズ２８がＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光を波長変換素子２６に対して垂直に入射させる構成となっているものとして説明したが、垂直に入射させる構成となっていない場合であっても、集光レンズ２８が存在しない場合に比して波長変換素子２６からの出射光の投影レンズに対する入射効率を高めることができ、これにより光源光束の利用効率も高めることができる。

上記実施形態においては、集光レンズ２８の後側焦点がＭＥＭＳミラー３０上に位置しているものとして説明したが、ＭＥＭＳミラー３０上に位置していない構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図５は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す図であって、（ａ）は図３と同様の図、（ｂ）はその平面図である。

本変形例に係る車両用灯具の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、本変形例においては上記実施形態のＭＥＭＳミラー３０の代わりにガルバノミラー１３０が反射制御部材として配置された構成となっている。また本変形例においては、２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂを備えた構成となっている。

ガルバノミラー１３０は、そのミラー本体１３２が光軸Ａｘ上において鉛直面に沿って配置されており、光軸Ａｘを通るようにして鉛直方向に延びる軸部材１３４に支持された状態で該軸部材１３４を中心にして水平方向に揺動するようになっている。

各光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂの構成は、上記実施形態の光源モジュール４０と同様である。

２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂのうち、光源モジュール１４０Ａは、上記実施形態の光源モジュール４０と同様、光軸Ａｘの左側方に配置されており、該光源モジュール１４０Ａから平行光として出射したレーザー光を、ミラー本体１３２の中心（すなわち光軸Ａｘ上の位置）へ向けて水平方向に照射するようになっている。

もう一方の光源モジュール１４０Ｂは、光源モジュール１４０Ａの上方近傍に配置されており、該光源モジュール１４０Ｂから平行光として出射したレーザー光を、ミラー本体１３２の中心へ向けて斜め下向きに照射するようになっている。

図６は、本変形例に係る車両用灯具から灯具前方へ向けて照射される光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。その際、図６（ａ）は、ハイビーム用配光パターンＰＨ２における付加配光パターンＰＢを示す図であり、図６（ｂ）は、中間的配光パターンＰＭ２における付加配光パターンＰＢｍを示す図である。

図６（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ２は、上記実施形態の場合と同様、図示しない他の灯具ユニットからの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、本変形例に係る車両用灯具からの照射光によって形成される付加配光パターンＰＢが付加されたものとなっている。

付加配光パターンＰＢは、２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂのレーザー光源２４から出射したレーザー光をガルバノミラー１３０で反射させて波長変換素子２６（図２参照）上において走査することによって形成される配光パターンである。

この付加配光パターンＰＢは、上記実施形態の付加配光パターンＰＡと略同じ大きさの配光パターンとして付加配光パターンＰＡと略同じ位置に形成されている。ただし、この付加配光パターンＰＢは、２つの配光パターンＰＢ１、ＰＢ２の合成配光パターンとして形成されている。

配光パターンＰＢ１は、光源モジュール１４０Ａのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰＢ２は、光源モジュール１４０Ｂのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであって、いずれもＶ−Ｖ線を中心にして左右両側に細長く延びる配光パターンとして形成されている。その際、配光パターンＰＢ１は、Ｈ−Ｈ線およびカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして形成されており、配光パターンＰＢ２は、Ｈ−Ｈ線の上方において配光パターンＰＢ１と部分的に重複するようにして形成されている。

図６（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ２は、その付加配光パターンＰＢｍがハイビーム用配光パターンＰＨ２における付加配光パターンＰＢに対して一部が欠けた状態で形成される配光パターンである。

具体的には、この付加配光パターンＰＢｍは、付加配光パターンＰＢに対して対向車２を含む矩形状の領域ＰＢｍ１へ向かう光が欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＢｍは、ガルバノミラー１３０のミラー本体１３２が揺動するのと同期して光源モジュール１４０Ａのレーザー光源２４の点消灯制御を行うことによって形成されるようになっている。

このような付加配光パターンＰＢｍを形成することにより、車両用灯具からの照射光が対向車２に当たらないようにし、これにより対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射するようになっている。

そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、光源モジュール１４０Ａのレーザー光源２４の点消灯制御のタイミングをずらして付加配光パターンＰＢｍにおける領域ＰＢｍ１の位置を移動させることにより、対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射する状態を維持するようになっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

しかも本変形例においては、２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂを備えた構成となっているので、付加配光パターンＰＢ、ＰＢｍを上記実施形態の付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍに対してその明るさが略倍増された配光パターンとして形成することができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す図であって、（ａ）は図３と同様の図、（ｂ）はその平面図である。

本変形例に係る車両用灯具の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、本変形例においては上記実施形態のＭＥＭＳミラー３０の代わりにポリゴンミラー２３０が反射制御部材として配置された構成となっている。また本変形例においては、４つの光源モジュール２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｄを備えた構成となっている。

ポリゴンミラー２３０は、鉛直面に沿って延びる複数のミラー面２３０ａを備えており、光軸Ａｘの右斜め後方において鉛直方向に延びる軸部材２３４に支持された状態で該軸部材２３４を中心にして水平方向に回転するようになっている。そして、このポリゴンミラー２３０は、その回転に伴って複数のミラー面２３０ａのうちの１つが光軸Ａｘ上に位置するようになっている。

各光源モジュール２４０Ａ〜２４０Ｄの構成は、上記実施形態の光源モジュール４０と同様である。

４つの光源モジュール２４０Ａ〜２４０Ｄのうち、光源モジュール２４０Ａは、上記実施形態の光源モジュール４０と同様、光軸Ａｘの左側方に配置されており、該光源モジュール２４０Ａから平行光として出射したレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて水平方向に照射するようになっている。

２つ目の光源モジュール２４０Ｂは、光源モジュール２４０Ａの上方近傍に配置されており、該光源モジュール２４０Ａから平行光として出射したレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて斜め下向きに照射するようになっている。

３つ目の光源モジュール２４０Ｃは、光源モジュール２４０Ａの後方近傍に配置されており、該光源モジュール２４０Ａから平行光として出射したレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて斜め前向きに照射するようになっている。

４つ目の光源モジュール２４０Ｄは、光源モジュール２４０Ａの前方近傍に配置されており、該光源モジュール２４０Ｄから平行光として出射したレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて斜め後ろ向きに照射するようになっている。

図８は、本変形例に係る車両用灯具から灯具前方へ向けて照射される光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、ハイビーム用配光パターンＰＨ３における付加配光パターンＰＣを示す図である。

このハイビーム用配光パターンＰＨ３は、上記実施形態の場合と同様、図示しない他の灯具ユニットからの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、本変形例に係る車両用灯具からの照射光によって形成される付加配光パターンＰＣが付加されたものとなっている。

付加配光パターンＰＣは、４つの光源モジュール２４０Ａ〜２４０Ｄのレーザー光源２４から出射したレーザー光をポリゴンミラー２３０で反射させて波長変換素子２６（図２参照）上において走査することによって形成される配光パターンである。

この付加配光パターンＰＢは、上記実施形態の付加配光パターンＰＡと略同じ大きさの配光パターンとして付加配光パターンＰＡと略同じ位置に形成されているが、この付加配光パターンＰＢは、４つの配光パターンＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４の合成配光パターンとして形成されている。

配光パターンＰＣ１は、光源モジュール２４０Ａのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰＣ２は、光源モジュール２４０Ｂのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰＣ３は、光源モジュール２４０Ｃのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰＣ４は、光源モジュール２４０Ｄのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンである。

配光パターンＰＣ１は、Ｖ−Ｖ線を中心にして左右両側に細長く延びる配光パターンとして形成されるとともに、Ｈ−Ｈ線およびカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして形成されている。

配光パターンＰＣ２は、配光パターンＰＣ１を上方向に平行移動させた配光パターンとして形成されており、その下端部が配光パターンＰＣ１と重複している。

配光パターンＰＣ３は、配光パターンＰＣ１を左方向に平行移動させた配光パターンとして形成されており、その大半が配光パターンＰＣ１と重複している。

配光パターンＰＣ４は、配光パターンＰＣ１を右方向に平行移動させた配光パターンとして形成されており、その大半が配光パターンＰＣ１と重複している。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

しかも本変形例においては、４つの光源モジュール２４０Ａ〜２４０Ｄを備えた構成となっているので、付加配光パターンＰＢを上記実施形態の付加配光パターンＰＡに対してその中心領域の明るさが大幅に増大された配光パターンとして形成することができる。

また本変形例のように、反射制御部材を回転式のポリゴンミラー２３０で構成することにより、レーザー光照射による反射制御部材の劣化を抑制することができる。また、このポリゴンミラー２３０においては、各ミラー面２３０ａのサイズを比較的大きく確保することができるので、４つの光源モジュール２４０Ａ〜２４０Ｄが配置されているにもかかわらず、そのレーザー光源２４からの出射光の反射制御を比較的容易に行うことができる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図９は、本変形例に係る車両用灯具３１０を示す、図２と同様の図である。

本変形例に係る車両用灯具１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、本変形例においてはレーザー光源ユニット３２０の構成が上記実施形態のレーザー光源ユニット２０と一部異なっている。

すなわち、本変形例のレーザー光源ユニット３２０においては、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材として、上記実施形態の集光レンズ２８の代わりにリフレクタ３２８が配置された構成となっている。

このリフレクタ３２８は、光軸Ａｘを中心とする環状部材として構成されており、その前端縁は波長変換素子２６の外周縁近傍に位置しており、この後端縁はＭＥＭＳミラー３０よりも灯具前方側に位置している。

そして、このリフレクタ３２８の反射面３２８ａは、光軸Ａｘを長軸とする回転楕円面に近い表面形状を有しており、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光のうち波長変換素子２６から外れる方向へ向かう光を光軸Ａｘ寄りの方向へ反射させて波長変換素子２６に入射させるようになっている。

これにより、本変形例のレーザー光源ユニット３２０においては、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光を、直射光またはリフレクタ３２８からの反射光として波長変換素子２６に入射させ、この波長変換素子２６を介して投影レンズ１２に入射させるようになっている。

本変形例においては、リフレクタ３２８の存在によって波長変換素子２６からの出射光を投影レンズ１２に対して効率良く入射させることが可能となり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。

なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

２ 対向車
１０、３１０ 車両用灯具
１２ 投影レンズ（配光制御部材）
１４ レンズホルダ
１６ ベース部材
２０、３２０ レーザー光源ユニット
２２ 筐体
２４ レーザー光源
２６ 波長変換素子
２８ 集光レンズ
３０ ＭＥＭＳミラー（反射制御部材）
３２、１３２ ミラー本体
３４Ａ 内側可動体
３４Ｂ 外側可動体
３６ 固定フレーム
３８Ａ、３８Ｂ 梁
４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｄ 光源モジュール
４２ 集光レンズ（光路変更部材）
４４ 鏡筒
５０Ａ、５０Ｂ 永久磁石
１３０ ガルバノミラー（反射制御部材）
１３４、２３４ 軸部材
２３０ ポリゴンミラー（反射制御部材）
２３０ａ ミラー面
３２８ リフレクタ
３２８ａ 反射面
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
Ｌ ランベルト面
ＰＡ、ＰＡｍ、ＰＢ、ＰＢｍ、ＰＣ 付加配光パターン
ＰＡｍ１、ＰＢｍ１ 矩形状の領域
ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４ 配光パターン
ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＨ３ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
ＰＭ１、ＰＭ２ 中間的配光パターン

Claims (5)

1. レーザー光源から出射したレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成して出射させるように構成されたレーザー光源ユニットと、このレーザー光源ユニットからの出射光を制御して所要の配光パターンを形成するように構成された配光制御部材と、を備えた車両用灯具において、
   上記レーザー光源ユニットは、上記レーザー光源から出射したレーザー光を反射させて上記波長変換素子上において走査する反射制御部材を備えており、
   上記反射制御部材と上記波長変換素子との間に、上記反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材が配置されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記光路変更部材は、上記反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部を上記波長変換素子に対して垂直に入射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記レーザー光源ユニットは複数の上記レーザー光源を備えている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
4. 上記反射制御部材は揺動ミラーによって構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。
5. 上記反射制御部材はポリゴンミラーによって構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。

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