JP5793822B2 - 車両用前照灯用の光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は車両用前照灯用の光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯に係り、特に、半導体レーザー光源を用いた車両用前照灯用の光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯に関する。

従来、図１９に示すように、投影レンズ２１０と、当該投影レンズ２１０の車両後方側焦点近傍に配置されたＬＥＤ２２０（１×２ｍｍ角程度の発光面を有する）と、を備えた車両用前照灯２００が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ＬＥＤ２２０から放射された光束は、投影レンズ２１０を透過して前方に照射される（すなわち、ＬＥＤ２２０の光源像が前方に投影される）。これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に所定の配光パターンが形成される。

特開２００７−３３５３０１号公報

しかしながら、配光特性がランバーシアンの光源（例えば、ＬＥＤ２２０やレーザーダイオードと蛍光体等の波長変換部材とを組み合わせた光源）を車両用前照灯の光源に用いた場合、投影レンズ（プロジェクタ型又はパラボラ型の車両用前照灯においては反射面）の光取り込み角との関係で、当該光源が放射する光束のうち、光取り込み角に対応した指向角内の光束しか投影レンズ等に入射しないため、光利用効率が低いという問題がある。

特に、特許文献１に記載のいわゆるダイレクトプロジェクション型の車両用前照灯でホットゾーンを照射するホットゾーン配光パターンを形成する場合、拡散配光パターンを形成する場合よりも投影レンズの焦点距離を長くする必要があるため、投影レンズの光取り込み角がさらに小さくなって光利用効率がさらに低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来、投影レンズ等に入射させることができなかった光束を、投影レンズ等に入射させることが可能となる、光利用効率の高い車両用前照灯用の光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯を提供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、半導体レーザー光源と、前記半導体レーザー光源からのレーザー光が入射するように前記半導体レーザー光源の前方に配置され、前記半導体レーザー光源からのレーザー光を受けて前記半導体レーザー光源より長波長の光を発生する波長変換部材と、一端側開口である入射口とその反対側の他端側開口である出射口とを含むとともに、前記出射口から前記入射口に向かうにつれ錐体状に狭まるように延びる錐体筒状反射面を含むリフレクタと、を備えており、前記錐体筒状反射面の少なくとも一部は、前記波長変換部材から放射された光束が、前記錐体筒状反射面に入射し、当該錐体筒状反射面で反射されて前記出射口から出射し又は当該錐体筒状反射面で反射されることなく直接前記出射口から出射し、前方に照射されるように、前記波長変換部材の前方に配置されており、前記出射口の面積は、２ｍｍ ² 以下で、前記入射口の面積より大きく、前記入射口径と前記出射口径の比率として、１：１．５〜１：４．０の範囲内の比率が選定されており、前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、１５〜４０°の範囲内の角度が選定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、波長変換部材の前方に配置された錐体筒状反射面の作用により、波長変換部材から放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、従来、投影レンズや反射面等に入射させることができなかった光束を、当該投影レンズや反射面等に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率の高い車両用前照灯を構成することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明によれば、入射口径と出射口径の比率として、１：１．５〜１：４．０の範囲内の比率を選定することで、灯具ユニット（例えば、スポット配光ユニット）の小型化を実現しつつ、なおかつ、配光パターン（例えば、スポット配光パターン）に求められる光束を確保することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明によれば、錐体筒状反射面のテーパー角度として、１５〜４０°の範囲内の角度を選定することで、車両用前照灯として有効活用できる指向角４０〜１００°（全角）内の光束を最大化することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤと同等の発光面積で、ＬＥＤより高輝度で、なおかつ、ＬＥＤより指向角が狭い仮想の光源を出射口に形成することが可能となる。このように、請求項５に記載の発明によれば、ＬＥＤと同等の発光面積とすることが可能となるため、ＬＥＤ用に設計された光学系と請求項５の光学ユニットとを組み合わせることで、光利用効率の高い車両用前照灯を構成することが可能となる。

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、前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定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、錐体筒状反射面のテーパー角度として、指向角内光束／光源光束が最大となる角度を選定することで、より明るい配光パターン（例えば、スポット配光パターン）を形成することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記リフレクタは中実の透明部材であり、前記錐体筒状反射面は前記透明部材の表面に施された金属膜からなることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によっても、請求項１から４と同様の効果を奏することが可能となる。

請求項５に記載の発明は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、請求項１から４のいずれかに記載の光源ユニットと、を備えており、前記光源ユニットの前記出射口は、前記投影レンズの車両後方側焦点近傍に配置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、波長変換部材の前方に配置された錐体筒状反射面の作用により、波長変換部材から放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、従来、投影レンズに入射させることができなかった光束を、当該投影レンズに入射させることが可能となる。これにより、光利用効率の高いいわゆるダイレクトプロジェクション型の車両用前照灯を構成することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記投影レンズの光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定され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、錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記投影レンズの光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度を選定することで、より明るい配光パターン（例えば、スポット配光パターン）を形成することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記投影レンズは、これを透過する光束を屈折させてすれ違いビーム用配光パターン中のカットオフラインを形成するように構成されたレンズ面を含むことを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、シェードで光束の一部を遮光してカットオフラインを形成する場合と比べ、光束の損失無く、カットオフラインを形成することが可能となる。

請求項８に記載の発明は、放物面系の反射面と、請求項１から４のいずれかに記載の光源ユニットと、を備えており、前記光源ユニットの前記出射口は、前記反射面の焦点近傍に配置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、波長変換部材の前方に配置された錐体筒状反射面の作用により、波長変換部材から放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、従来、反射面に入射させることができなかった光束を、当該反射面に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率の高いパラボラ型の車両用前照灯を構成することが可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記反射面の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定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、錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記反射面の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度を選定することで、より明るい配光パターン（例えば、スポット配光パターン）を形成することが可能となる。

請求項１０に記載の発明は、回転楕円系の反射面と、請求項１から４のいずれかに記載の光源ユニットと、を備えており、前記光源ユニットの前記出射口は、前記反射面の第１焦点近傍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、波長変換部材の前方に配置された錐体筒状反射面の作用により、波長変換部材から放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、従来、反射面に入射させることができなかった光束を、当該反射面に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率の高いプロジェクタ型の車両用前照灯を構成することが可能となる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記反射面の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定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、錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記反射面の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度を選定することで、より明るい配光パターン（例えば、スポット配光パターン）を形成することが可能となる。
請求項１２に記載の発明は、半導体レーザー光源と、前記半導体レーザー光源からのレーザー光が入射するように前記半導体レーザー光源の前方に配置され、前記半導体レーザー光源からのレーザー光を受けて前記半導体レーザー光源より長波長の光を発生する波長変換部材と、一端側開口である入射口とその反対側の他端側開口である出射口とを含むとともに、前記出射口から前記入射口に向かうにつれ錐体状に狭まるように延びる錐体筒状反射面を含むリフレクタと、を備えた光源ユニットと、前記出射口に形成される仮想の光源像を投影して所定の配光パターンを形成する光学系と、を備え、前記錐体筒状反射面の少なくとも一部は、前記波長変換部材から放射された光束が、前記錐体筒状反射面に入射し、当該錐体筒状反射面で反射されて前記出射口から出射し又は当該錐体筒状反射面で反射されることなく直接前記出射口から出射し、前方に照射されるように、前記波長変換部材の前方に配置されており、前記出射口の面積は、２ｍｍ ² 以下で、前記入射口の面積より大きいことを特徴とする。
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、前記入射口径と前記出射口径の比率として、１：１．５〜１：４．０の範囲内の比率が選定されており、前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、１５°〜４０°の範囲内の角度が選定されていることを特徴とする。

本発明によれば、従来、投影レンズ、反射面に入射させることができなかった光束を、投影レンズ、反射面に入射させることが可能となる、光利用効率の高い車両用前照灯用の光源ユニット及びこれを用いた車両用前照灯を提供することが可能となる。

車両前端の右側に配置された第１実施形態の車両用前照灯１０の例である。 スポット配光ユニット２０をその光軸ＡＸ_２０を含む水平面で切断した横断面図である。 光源ユニット２２をその光軸ＡＸ_２２ｅを含む水平面で切断した横断面図である。 リフレクタ２２ｄの出射口径／入射口径を変化させた場合、指向角内光束／光源光束がどのように変化するかをシミュレーションした結果をプロットしたグラフである。 テーパー角度αを変化させた場合、指向角内／光源光束がどのように変化するかをシミュレーションした結果をプロットしたグラフである。 出射口径／入射口径を変化させた場合の、指向角内光束／光源光束が最大となるテーパー角度αを、指向角４０°、６０°、８０°、１００°ごとにプロットしたグラフである。 スポット配光ユニット２０により形成されるスポット配光パターンＰ１ａと拡散配光ユニット３０により形成されるワイド配光パターンＰ１ｂとを合成した合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１の例である。 拡散配光ユニット３０をその光軸ＡＸ_３０を含む水平面で切断した横断面図である。 スポット配光ユニット２０（変形例）により形成されるスポット配光パターンＰ２ａと拡散配光ユニット３０（変形例）により形成されるワイド配光パターンＰ２ｂとを合成した合成配光パターンである走行ビーム用配光パターンＰ２の例である。 スポット配光ユニット２０Ａ（変形例）をその光軸ＡＸ_２０Ａを含む水平面で切断した横断面図である。 拡散配光ユニット３０Ａ（変形例）をその光軸ＡＸ_３０Ａを含む水平面で切断した横断面図である。 スポット配光ユニット２０Ｂ（変形例）をその光軸ＡＸ_２０Ｂを含む水平面で切断した横断面図である。 本発明の第２実施形態である車両用前照灯を構成するスポット配光ユニット４０をその光軸ＡＸ_４０を含む鉛直面で切断した縦断面図である。 スポット配光ユニット４０Ａ（変形例）をその光軸ＡＸ_４０Ａを含む鉛直面で切断した縦断面図である。 スポット配光ユニット４０Ｂ（変形例）をその光軸ＡＸ_４０Ｂを含む鉛直面で切断した縦断面図である。 本発明の第３実施形態である車両用前照灯を構成するスポット配光ユニット５０をその光軸ＡＸ_５０を含む鉛直面で切断した縦断面図である。 スポット配光ユニット５０Ａ（変形例）をその光軸ＡＸ_５０Ａを含む鉛直面で切断した縦断面図である。 スポット配光ユニット５０Ｂ（変形例）をその光軸ＡＸ_５０Ｂを含む鉛直面で切断した縦断面図である。 従来の車両用前照灯２００をその光軸ＡＸを含む鉛直面で切断した縦断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態である車両用前照灯１０について図面を参照しながら説明する。

図１は、車両前端の右側に配置された車両用前照灯１０の例である。

車両用前照灯１０は、少なくとも一つのスポット配光ユニット２０（図１中、車両中央寄りに配置された二つのスポット配光ユニット２０を例示）、少なくとも一つの拡散配光ユニット３０（図１中、車両側面寄りに配置された二つ拡散配光ユニット３０を例示）、各ユニット２０、３０の前方に配置されたアウターレンズＬ等を備えている。なお、各ユニット２０、３０は、求められる配光パターンの明るさに応じて適宜その数を増減することが可能である。各ユニット２０、３０には、それぞれの光軸調整が可能なように公知のエイミング機構（図示せず）が連結されている。

［スポット配光ユニット２０］
図２は、スポット配光ユニット２０をその光軸ＡＸ_２０を含む水平面で切断した横断面図である。

本実施形態のスポット配光ユニット２０は、いわゆるダイレクトプロジェクション型の灯具ユニットであり、図２に示すように、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ_２０上に配置された投影レンズ２１、投影レンズ２１の後方に配置された光源ユニット２２等を備えている。

投影レンズ２１は、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が凹面のメニスカスレンズである。本実施形態では、集光性が高いスポット配光パターンを形成する観点から、光源のサイズを考慮して、投影レンズ２１として、車両後方側焦点距離が５０ｍｍ、光取り込み角θ１が６０°（全角）の投影レンズを用いている。投影レンズ２１は、レンズホルダー２３に保持されて光軸ＡＸ_２０上に配置されている。なお、光取り込み角θ１とは、投影レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_２１近傍に配置された光源から放射される光束が当該投影レンズ２１（有効径）に入射する角度（全角）のことである。

投影レンズ２１の車両前方側表面（凸面）は、車両後方側焦点Ｆ_２１近傍に配置された光源から放射されて当該投影レンズ２１を透過する光束が、鉛直方向より水平方向に大きく拡散して、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上にカットオフラインを含むスポット配光パターンを形成するように、投影レンズ２１を透過する光束を予め定められた方向に屈折させて出射する非球面のレンズ面とされている（例えば、特開２０１０−１５３４０２号公報参照）。なお、投影レンズ２１は、メニスカスレンズに限定されず、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が平面の平凸レンズであってもよい。

図３は、光源ユニット２２をその光軸ＡＸ_２２ｅを含む水平面で切断した横断面図である。

図３に示すように、光源ユニット２２は、半導体レーザー光源２２ａ、集光レンズ２２ｂ、蛍光体２２ｃ、リフレクタ２２ｄ及びこれらを保持するレーザーホルダー２２ｅ等を備えている。半導体レーザー光源２２ａ、集光レンズ２２ｂ、蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄは、レーザーホルダー２２ｅに保持されて、光軸ＡＸ_２０上に配置されている。

レーザーホルダー２２ｅは、アルミ等の金属製筒部（例えば、円筒型筒部）であって、その前端開口を閉塞するプレート部２２ｆを含んでいる。レーザーホルダー２２ｅは、その軸ＡＸ_２２ｅを光軸ＡＸ_２０に一致させるとともに、プレート部２２ｆを投影レンズ２１側に向けた状態でレンズホルダー２３に固定されている（図２参照）。

プレート部２２ｆのうちレーザーホルダー２２ｅの軸ＡＸ_２２ｅ上（例えば、円筒型筒部の中心軸上）の部分には貫通穴Ｈ_２２ｆが形成されている。当該貫通穴Ｈ_２２ｆは蛍光体２２ｃで覆われている。

半導体レーザー光源２２ａは、例えば、青色レーザー光（波長：４５０[ｎｍ]）を放射するレーザーダイオードである。半導体レーザー光源２２ａは、その軸ＡＸ_２２ａをレーザーホルダー２２ｅの軸ＡＸ_２２ｅに一致させるとともに、その発光面をプレート部２２ｆに向けた状態でレーザーホルダー２２ｅの後端側に固定されている。

集光レンズ２２ｂは、半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光が入射するように、レーザーホルダー２２ｅに固定されて半導体レーザー光源２２ａの前方に配置されている。

蛍光体２２ｃは、半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光を受けて半導体レーザー光源２２ａより長波長の光を発生する波長変換部材（本実施形態ではＹＡＧ蛍光体）である。

蛍光体２２ｃは、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、プレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されて集光レンズ２２ｂの前方に配置されている。

本実施形態では、蛍光体２２ｃとして、光軸ＡＸ_２０上に中心を持つ円形の蛍光体セラミックス（厚み：８０μｍ、直径：０．６ｍｍ、ＹＡＧの濃度：２０％、アルミナ等のセラミックス材料の濃度：８０％）を用いている。なお、蛍光体セラミックスの厚み、直径、ＹＡＧの濃度、アルミナ等のセラミックス材料の濃度はこれらに限定されず、適宜調整することが可能である。なお、蛍光体２２ｃの形状は、円形に限られず、例えば、車両左右方向（車幅方向）が長手の楕円又は矩形形状であってもよい。矩形形状の蛍光体２２ｃは、例えば、矩形開口が形成されたマスク部材で所定形状の蛍光体を覆うことで構成することが可能である。

プレート部２２ｆに形成された貫通穴Ｈ_２２ｆは、投影レンズ２１側（車両前方側）の大径穴、その反対側（車両後方側）の小径穴を含んでいる。大径穴と小径穴との境界には、段差部が形成されている。大径穴は、蛍光体２２ｃと略同一の直径とされている。蛍光体２２ｃは、段差部に当接するまで貫通穴Ｈ_２２ｆ内（大径穴内）に挿入されるとともに、接着剤等の公知の手段を用いてプレート部２２ｆ（大径穴内）に固定されている。蛍光体２２ｃは、投影レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_２１より後方に位置している。

蛍光体２２ｃは、これを透過する半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（疑似白色光）を放射する。蛍光体２２ｃ及び半導体レーザー光源２２ａから発生する熱量は、アルミ等の金属製筒部であるレーザーホルダー２２ｅの作用により放熱される。

蛍光体２２ｃの表面のうち半導体レーザー光源２２ａ側には、半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光の反射を防止するための反射防止膜（ARコート）や、半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光を透過させ、蛍光体２２ｃからの黄色光を反射するダイクロコートを施してもよい。反射防止膜を施した場合には、半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光を効率良く蛍光体２２ｃ内に入射させることが可能となるため、光利用効率を向上させることが可能となる。ダイクロコートを施した場合には、蛍光体２２ｃから半導体レーザー光源２２ａ側へ向かう黄色光を投影レンズ２１側へ反射させることが可能となるため、光利用効率を向上させることが可能となる。

蛍光体２２ｃから放射される光束の指向特性は略ランバーシアンになる。ランバーシアンとは、蛍光体２２ｃ上の軸上光度を１００％（Ｉ_０）とした場合の（θ＝０）、蛍光体２２ｃに対して所定角度θ傾いた方向の光度の割合のことであり、Ｉ（θ）＝Ｉ_０×cosθで表される。これは、蛍光体２２ｃが放射する光束の広がりを表している。

上記のように蛍光体２２ｃから放射される光束の指向特性が略ランバーシアンであるため、投影レンズ２１の光取り込み角θ１が６０°（全角）である場合、蛍光体２２ｃを投影レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_２１近傍に配置すると、当該蛍光体２２ｃから放射された光束のうち約２５％が投影レンズ２１を透過するにすぎず、約７５％は投影レンズ２１を透過しない。この場合、光利用効率は約２５％となる。

本実施形態では、投影レンズ２１を透過する光束を増やすために、蛍光体２２ｃの前方にリフレクタ２２ｄを配置してある。

図３に示すように、リフレクタ２２ｄは、一端側開口である入射口２２ｄ２とその反対側の他端側開口である出射口２２ｄ３とを含むとともに、投影レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_２１近傍に配置された出射口２２ｄ３から蛍光体２２ｃ近傍に配置された入射口２２ｄ２に向かうにつれ錐体状に狭まるように延びる貫通穴を含んでいる。

本実施形態では、リフレクタ２２ｄの貫通穴は、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを回転軸とする円錐型の貫通穴とされている（図３参照）。リフレクタ２２ｄは、例えば、樹脂（アクリルやポリカーボネイト等）を、金型に注入し、冷却、固化させることで成形されている。そして、リフレクタ２２ｄの貫通穴の内周面には、アルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで、投影レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_２１近傍に配置された出射口２２ｄ３から蛍光体２２ｃ近傍に配置された入射口２２ｄ２に向かうにつれ円錐状に狭まるように延びる錐体筒状反射面２２ｄ１が形成されている。本実施形態では、錐体筒状反射面２２ｄ１は、反射率が例えば０．８５で、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを含む断面に直線を含む円錐筒状反射面とされている。

入射口２２ｄ２及び出射口２２ｄ３は、蛍光体２２ｃの形状に合わせて、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅ上に中心を持つ円形とされている。

入射口２２ｄ２は、蛍光体２２ｃから放射される光束がリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）内に漏れなく入射するように、蛍光体２２ｃと略同一サイズ（本実施形態では、直径：０．６ｍｍ）とされている。出射口２２ｄ３には、これを透過する蛍光体２２ｃからの光束によって仮想の光源像が形成される。出射口２２ｄ３は、これに形成される仮想の光源像を前方に投影するために、投影レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_２１近傍に配置されている。

リフレクタ２２ｄは、入射口２２ｄ２とプレート部２２ｆに形成された貫通穴Ｈ_２２ｆとを略一致させるとともに略密着させた状態で、ネジ、接着剤等の公知の手段を用いてプレート部２２ｆに固定されている。なお、蛍光体２２ｃは、入射口２２ｄ２に対して車両後方側に配置されていてもよいし、入射口２２ｄ２内（錐体筒状反射面２２ｄ１内）に配置されていてもよい。

リフレクタ２２ｄの入射口径（直径）と出射口径（直径）の比率は、以下の観点から１：２とされている。

本出願の発明者は、リフレクタ２２ｄの出射口径／入射口径を変化させた場合、指向角内光束／光源光束がどのように変化するかについて、シミュレーションを行った。図４は、そのシミュレーションの結果をプロットしたグラフである。横軸がリフレクタ２２ｄの出射口径／入射口径、縦軸が指向角内光束／光源光束を表している。

このシミュレーションは、入射口２２ｄ２、出射口２２ｄ３、蛍光体２２ｃがそれぞれ円形、入射口径＝蛍光体径（＝０．６ｍｍ）、テーパー角度α＝出射口２２ｄ３において指向角内光束が最大になる角度という条件の下で、指向角４０°、６０°、８０°、１００°ごとに行った。なお、テーパー角度αとは、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを含む錐体筒状反射面２２ｄ１の断面（直線）と光軸ＡＸ_２０とがなす角度のことである（図３参照）。光源光束とは、蛍光体２２ｃから放射される全光束のことである。

図４を参照すると、指向角が６０°の場合、リフレクタ２２ｄの出射口径／入射口径が約４以上のときに、指向角内光束／光源光束が最大（約７５％）となることが分かる。なお、図４中、指向角が６０°かつ出射口径／入射口径＝１のときの指向角内光束／光源光束（約２５％）は、リフレクタ２２ｄを省略した場合の指向角内光束／光源光束を表している。

スポット配光ユニット２０の小型化を考慮すると、出射口径／入射口径をできる限り小さくすることで出射口径を小さくするのが望ましい。しかしながら、出射口径／入射口径を小さくするとそれにつれ指向角内光束／光源光束も小さくなってしまう（図４参照）。

車両用前照灯の光源としては、光源サイズが小さくかつ光束が大きい方が望ましく、この観点からは、車両用前照灯として有効活用できる指向角全角４０〜１００°の範囲で、図４中の変曲点付近の倍率１．５〜４．０を用いるのが望ましい。

本実施形態では、以上を考慮して、スポット配光ユニット２０の小型化を実現しつつ、なおかつ、スポット配光パターンに求められる光束を確保する観点から、入射口径と出射口径の比率として、１：２を選定してある。

リフレクタ２２ｄのテーパー角度αは、以下の観点から１５°とされている。

本出願の発明者は、テーパー角度αを変化させた場合、指向角内／光源光束がどのように変化するかについて、シミュレーションを行った。図５は、そのシミュレーションの結果をプロットしたグラフである。横軸がテーパー角度α、縦軸が指向角内／光源光束を表している。

このシミュレーションは、出射口径／入射口径＝２、入射口２２ｄ２、出射口２２ｄ３、蛍光体２２ｃがそれぞれ円形、入射口径＝蛍光体径（＝０．６ｍｍ）という条件の下で、指向角４０°、６０°、８０°、１００°ごとに行った。

図５を参照すると、テーパー角度αが特定の角度のときに、指向角内光束／光源光束が最大となること、例えば、指向角が６０°の場合、テーパー角度αが１５°のときに、指向角内光束／光源光束が最大となることが分かる。

このように、テーパー角度αが特定の角度のときに、指向角内光束／光源光束が最大となるのは、例えば、指向角（全角）８０°の光束を取りたい場合、テーパー角度αが小さい領域では光源（蛍光体２２ｃ）からの直射光の指向角（全角）８０°内の光束も反射されるため反射ロスが発生すること、また、出射口２２ｄ３のサイズが定まっているため、テーパー角度αが大きいとリフレクタ２２ｄの長さが短くなり錐体筒状反射面２２ｄ１に当たらない光束が増加し効率が低下すること、が原因と考えられる。

なお、出射口径／入射口径＝２以外の場合でも、テーパー角度αが特定の角度のときに、指向角内光束／光源光束が最大となることが、本出願の発明者が行ったシミュレーションにより判明している（図６参照）。図６は、出射口径／入射口径を変化させた場合の、指向角内光束／光源光束が最大となるテーパー角度αを、指向角４０°、６０°、８０°、１００°ごとにプロットしたグラフである。横軸がリフレクタ２２ｄの出射口径／入射口径、縦軸が指向角内光束／光源光束が最大となるテーパー角度αを表している。

図６を参照すると、入射口径と出射口径との比率が、１：１．５〜１：４．０の間において、テーパー角αを１５〜４０°内に設定することで、車両用前照灯として有効活用できる指向角４０〜１００°（全角）内の光束を最大化することが可能となることが分かる。

本実施形態では、より明るいスポット配光パターンを形成する観点から、リフレクタ２２ｄのテーパー角度αとして、投影レンズ２１の光取り込み角θ１に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度１５°を選定してある。

なお、リフレクタ２２ｄの光軸ＡＸ_２０方向寸法は、リフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率及びテーパー角度αを上記のように選定することで、自動的に定まる。

上記構成のスポット配光ユニット２０によれば、半導体レーザー光源２２ａから放射されたレーザー光は、集光レンズ２２ｂの作用により集光されて蛍光体２２ｃに照射される（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が、蛍光体２２ｃに投影される）。本実施形態では、蛍光体２２ｃに投影される半導体レーザー光源２２ａの光源像は、蛍光体２２ｃと略同一の円形とされている。円形の光源像は、例えば、集光レンズ２２ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、投影レンズ２１を透過して、前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、投影レンズ２１（車両前方側表面）の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。シェードで光束の一部を遮光してカットオフラインを形成する場合と比べ、光束の損失無く、カットオフラインＣＬ１ａを形成することが可能となる。

なお、スポット配光ユニット２０は、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

以上のように、本実施形態のスポット配光ユニット２０によれば、蛍光体２２ｃの前方に配置されたリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）の作用により、蛍光体２２ｃから放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、従来、投影レンズ２１に入射させることができなかった光束を、投影レンズ２１に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率の高い車両用前照灯を構成することが可能となる。

本実施形態のスポット配光ユニット２０によれば、上記のように入射口径と出射口径の比率及びテーパー角度αが設定されたリフレクタ２２ｄを、蛍光体２２ｃの前方に配置することで、蛍光体２２ｃから放射された光束のうち約６５％が、投影レンズ２１を透過することとなる（図４参照）。すなわち、本実施形態のスポット配光ユニット２０によれば、リフレクタ２２ｄを配置しない場合と比べ、約２．５倍の光束をスポット配光パターンＰ１ａの形成に用いることが可能となる、光利用効率の極めて高いスポット配光ユニット２０を構成することが可能となる。

また、本実施形態のスポット配光ユニット２０によれば、蛍光体２２ｃの前方に配置されたリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）の作用により、蛍光体２２ｃから放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、投影レンズ２１等のサイズを小さくしても、十分な明るさのスポット配光パターンＰ１ａを形成することが可能となる。

なお、出射口２２ｄ３の面積は２ｍｍ^２以下が望ましい。このようにすれば、ＬＥＤと同等の発光面積で、ＬＥＤより指向角が狭い仮想の光源を出射口２２ｄ３に形成することが可能となる。このように、ＬＥＤと同等の発光面積とすることが可能となるため、ＬＥＤ用に設計された光学系と本実施形態の光源ユニット２２とを組み合わせることで、光利用効率の高い車両用前照灯を構成することが可能となる。

また、本実施形態のスポット配光ユニット２０によれば、半導体レーザー光源２２ａと蛍光体２２ｃとが離間して配置されているため、リフレクタ２２ｄに半導体レーザー光源２２ａの熱が直に伝わることが無い。このため、リフレクタ２２ｄを樹脂等で成形したとしても、リフレクタ２２ｄが半導体レーザー光源２２ａの熱の影響を受けて損傷するのを抑えることが可能となる。

［拡散配光ユニット３０］
図８は、拡散配光ユニット３０をその光軸ＡＸ_３０を含む水平面で切断した横断面図である。

拡散配光ユニット３０は、いわゆるダイレクトプロジェクション型の灯具ユニットであり、図８に示すように、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ_３０上に配置された投影レンズ３１、投影レンズ３１の後方に配置された光源ユニット２２等を備えている。光源ユニット２２は、第１実施形態で説明したものと同様である。

拡散配光ユニット３０と上記構成のスポット配光ユニット２０とを比較すると、前者の投影レンズ３１の車両後方側焦点距離及び光取り込み角θ２がそれぞれ１０ｍｍ及び１００°（全角）であるのに対して、後者の投影レンズ２１の車両後方側焦点距離及び光取り込み角θ１がそれぞれ５０ｍｍ及び６０°（全角）である点で、両者は相違する。

また、前者のリフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率及びテーパー角度αが１：２及び２５°であるのに対して、後者のリフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率及びテーパー角度αが１：２及び１５°である点で、両者は相違する。

上記相違点以外、拡散配光ユニット３０は、スポット配光ユニット２０と同様である。

以下、拡散配光ユニット３０について、スポット配光ユニット２０と比較しての相違点を中心に説明する。なお、スポット配光ユニット２０と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

投影レンズ３１は、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が凹面のメニスカスレンズである。本実施形態では、左右方向（例えば、左右５０°の範囲）に大きく拡散するワイド配光パターンを形成する観点から、光源のサイズを考慮して、投影レンズ３１として、車両後方側焦点距離が１０ｍｍ、光取り込み角θ２が１００°（全角）の投影レンズを用いている。投影レンズ３１は、レンズホルダー３３に保持されて光軸ＡＸ_３０上に配置されている。なお、光取り込み角θ２とは、投影レンズ３１の車両後方側焦点Ｆ_３１近傍に配置された光源から放射される光束が当該投影レンズ３１（有効径）に入射する角度（全角）のことである。

投影レンズ３１の車両前方側表面（凸面）は、車両後方側焦点Ｆ_３１近傍に配置された光源から放射されて当該投影レンズ３１を透過する光束が、鉛直方向より水平方向に大きく拡散して、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上にカットオフラインを含むワイド配光パターンを形成するように、投影レンズ３１を透過する光束を予め定められた方向に屈折させて出射する非球面のレンズ面とされている（例えば、特開２０１０−１５３４０２号公報参照）。なお、投影レンズ３１は、メニスカスレンズに限定されず、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が平面の平凸レンズであってもよい。

上記のように蛍光体２２ｃから放射される光束の指向特性が略ランバーシアンであるため、投影レンズ３１の光取り込み角θ２が１００°（全角）である場合、蛍光体２２ｃを投影レンズ３１の車両後方側焦点Ｆ_３１近傍に配置すると、当該蛍光体２２ｃから放射された光束のうち約６０％が投影レンズ３１を透過するにすぎず、約４０％は投影レンズ３１を透過しない。この場合、光利用効率は約６０％となる。

本実施形態では、投影レンズ３１を透過する光束を増やすために、蛍光体２２ｃの前方にリフレクタ２２ｄを配置してある。

リフレクタ２２ｄは、一端側開口である入射口２２ｄ２とその反対側の他端側開口である出射口２２ｄ３とを含むとともに、投影レンズ３１の車両後方側焦点Ｆ_３１近傍に配置された出射口２２ｄ３から蛍光体２２ｃ近傍に配置された入射口２２ｄ２に向かうにつれ錐体状に狭まるように延びる貫通穴を含んでいる。

本実施形態では、リフレクタ２２ｄの貫通穴は、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを回転軸とする円錐型の貫通穴とされている（図８参照）。

入射口２２ｄ２は、蛍光体２２ｃから放射される光束がリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）内に漏れなく入射するように、蛍光体２２ｃと略同一サイズ（本実施形態では、直径：０．６ｍｍ）とされている。出射口２２ｄ３には、これを透過する蛍光体２２ｃからの光束によって仮想の光源像が形成される。出射口２２ｄ３は、これに形成される仮想の光源像を前方に投影するために、投影レンズ３１の車両後方側焦点Ｆ_３１近傍に配置されている。

リフレクタ２２ｄの入射口径（直径）と出射口径（直径）の比率は、以下の観点から１：２とされている。

図４を参照すると、指向角が１００°の場合、リフレクタ２２ｄの出射口径／入射口径が約２以上のときに、指向角内光束／光源光束が最大（約８８％）となることが分かる。なお、図４中、指向角が１００°かつ出射口径／入射口径＝１のときの指向角内光束／光源光束（約６０％）は、リフレクタ２２ｄを省略した場合の指向角内光束／光源光束を表している。

本実施形態では、ワイド配光パターンに求められる光束を確保する観点から、入射口径と出射口径の比率として、１：２を選定してある。

リフレクタ２２ｄのテーパー角度αは、以下の観点から２５°とされている。

図５を参照すると、指向角が１００°の場合、テーパー角度αが２５°のときに、指向角内光束／光源光束が最大となることが分かる。

本実施形態では、より明るいワイド配光パターンを形成する観点から、リフレクタ２２ｄのテーパー角度αとして、投影レンズ３１の光取り込み角θ２に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度２５°を選定してある。

なお、リフレクタ２２ｄの光軸ＡＸ_３０方向寸法は、リフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率及びテーパー角度αを上記のように選定することで、自動的に定まる。

上記構成の拡散配光ユニット３０によれば、半導体レーザー光源２２ａから放射されたレーザー光は、集光レンズ２２ｂの作用により集光されて蛍光体２２ｃに照射される（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が、蛍光体２２ｃに投影される）。本実施形態では、蛍光体２２ｃに投影される半導体レーザー光源２２ａの光源像は、蛍光体２２ｃと略同一の円形とされている。円形の光源像は、例えば、集光レンズ２２ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、投影レンズ３１を透過して、前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中の拡散領域Ａを照射するワイド配光パターンＰ１ｂが形成される（図７参照）。ワイド配光パターンＰ１ｂは、投影レンズ３１（車両前方側表面）の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ｂをその上端縁に含んでいる。シェードで光束の一部を遮光してカットオフラインを形成する場合と比べ、光束の損失無く、カットオフラインＣＬ１ｂを形成することが可能となる。

なお、拡散配光ユニット３０は、ワイド配光パターンＰ１ｂが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中の拡散領域Ａを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

以上のように、本実施形態の拡散配光ユニット３０によれば、蛍光体２２ｃの前方に配置されたリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）の作用により、蛍光体２２ｃから放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、従来、投影レンズ３１に入射させることができなかった光束を、投影レンズ３１に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率を向上させることが可能となる。

本実施形態の拡散配光ユニット３０によれば、上記のように入射口径と出射口径の比率及びテーパー角度αが設定されたリフレクタ２２ｄを、蛍光体２２ｃの前方に配置することで、蛍光体２２ｃから放射された光束のうち約８８％が、投影レンズ３１を透過することとなる（図４参照）。すなわち、本実施形態の拡散配光ユニット３０によれば、リフレクタ２２ｄを配置しない場合と比べ、約１．５倍の光束をワイド配光パターンＰ１ｂの形成に用いることが可能となる、光利用効率の極めて高い拡散配光ユニット３０を構成することが可能となる。

また、本実施形態の拡散配光ユニット３０によれば、蛍光体２２ｃの前方に配置されたリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）の作用により、蛍光体２２ｃから放射される光束の指向角を狭めることが可能となるため、投影レンズ３１等のサイズを小さくすることが可能となる。

なお、出射口２２ｄ３の面積は２ｍｍ^２以下が望ましい。このようにすれば、ＬＥＤと同等の発光面積で、ＬＥＤより指向角が狭い仮想の光源を出射口２２ｄ３に形成することが可能となる。このように、ＬＥＤと同等の発光面積とすることが可能となるため、ＬＥＤ用に設計された光学系と本実施形態の光源ユニット２２とを組み合わせることで、光利用効率の高い車両用前照灯を構成することが可能となる。

また、本実施形態の拡散配光ユニット３０によれば、半導体レーザー光源２２ａと蛍光体２２ｃとが離間して配置されているため、リフレクタ２２ｄに半導体レーザー光源２２ａの熱が直に伝わることが無い。このため、リフレクタ２２ｄを樹脂等で成形したとしても、リフレクタ２２ｄが半導体レーザー光源２２ａの熱の影響を受けて損傷するのを抑えることが可能となる。

［合成配光パターンＰ１］
次に、上記構成の車両用前照灯１０により仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に形成される合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１について説明する。

図７は、スポット配光ユニット２０により形成されるスポット配光パターンＰ１ａと拡散配光ユニット３０により形成されるワイド配光パターンＰ１ｂとを合成した合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１の例である。

カットオフラインは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線である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線よりも右側が、対向車線側カットオフラインＣＬ_Ｒとして水平方向に延びるようにして形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線より左側が、自車線側カットオフラインＣＬ_Ｌとして対向車線側カットオフラインＣＬ_Ｒよりも段上がりで水平方向に延びるようにして形成されている。そして、この自車線側カットオフラインＣＬ_ＬにおけるＶ−Ｖ線寄りの端部は、斜めカットオフラインＣＬ_Ｓとして形成されている。この斜めカットオフラインＣＬ_Ｓは、対向車線側カットオフラインＣＬ_ＲとＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方の傾斜角（例えば４５°程度）で延びている。

すれ違いビーム用配光パターンＰ１においては、対向車線側カットオフラインＣＬ_ＲとＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｈの０．５〜０．６°程度下方に位置しており、このエルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨｚが形成されている。そして、その外側にホットゾーンＨｚより拡散した拡散領域Ａが形成されている。ホットゾーンＨｚには、スポット配光ユニット２０からの光束が照射され、拡散領域Ａには、拡散配光ユニット３０からの光束が照射される。これにより、ホットゾーンＨｚがより明るい遠方視認性に優れた車両用前照灯に最適のすれ違いビーム用配光パターンＰ１を形成することが可能となる。

以上説明したように、スポット配光ユニット２０と拡散配光ユニット３０とを組み合わせて構成される本実施形態の車両用前照灯１０によれば、以下の効果を奏する。

すなわち、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、ＬＥＤと同等の発光面積で、ＬＥＤより指向角が狭い仮想の光源である出射口２２ｄ３からの光束でホットゾーンＨｚを照射する構成であるため、これと同等の発光面積を持つＬＥＤからの光束でホットゾーンＨｚを照射する場合と比べ、ホットゾーンＨｚがより明るい遠方視認性に優れた車両用前照灯に最適の合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１を形成することが可能となる。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、ＬＥＤと同等の発光面積で、ＬＥＤより指向角が狭い仮想の光源である出射口２２ｄ３からの光束でホットゾーンＨｚを照射する構成であるため、これと同等の発光面積を持つＬＥＤからの光束でホットゾーンＨｚを照射する場合と比べ、より少ない数のスポット配光ユニット２０でホットゾーンＨｚを十分明るく照射することが可能となる。このように、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、スポット配光ユニット２０の数を減らしてもホットゾーンＨｚを十分明るく照射することが可能となるため、その分、車両用前照灯１０の省スペース化を実現することが可能となる。

同様に、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、ＬＥＤと同等の発光面積で、ＬＥＤより指向角が狭い仮想の光源である出射口２２ｄ３からの光束で拡散領域Ａを照射する構成であるため、これと同等の発光面積を持つＬＥＤからの光束で拡散領域Ａを照射する場合と比べ、より少ない数の拡散配光ユニット３０で拡散領域Ａを十分明るく照射することが可能となる。このように、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、拡散配光ユニット３０の数を減らしても拡散領域Ａを十分明るく照射することが可能となるため、その分、車両用前照灯１０の省スペース化を実現することが可能となる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、スポット配光ユニット２０により形成されるスポット配光パターンＰ１ａと拡散配光ユニット３０により形成されるワイド配光パターンＰ１ｂとを合成した合成配光パターンが、すれ違いビーム用配光パターンＰ１である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、スポット配光ユニット２０により形成される配光パターンＰ２ａと拡散配光ユニット３０により形成される配光パターンＰ２ｂとを合成した合成配光パターンは、図９に示すように、走行ビーム用配光パターンＰ２であってもよい。例えば、各ユニット２０、３０の投影レンズ２１、３１の車両前方側表面を調整することで、走行ビーム用配光パターンＰ２を形成することが可能である。

また、上記実施形態では、入射口２２ｄ２及び出射口２２ｄ３の形状が円形であるように説明したが、入射口２２ｄ２及び出射口２２ｄ３の形状は、蛍光体２２ｃの形状に合った形状であればよく、円形に限定されない。

例えば、円形の蛍光体２２ｃに代えて、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状の蛍光体２２ｃを用いる場合には、入射口２２ｄ２及び出射口２２ｄ３の形状も、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状を用いることが可能である。

このようにすれば、車両左右方向（車幅方向）に長い光源を実現することが可能となるため、車両用前照灯として最適な配光パターンを形成することが可能となる。

なお、図４〜図６は、入射口２２ｄ２、出射口２２ｄ３、蛍光体２２ｃがそれぞれ円形の場合のシミュレーションの結果であるが、入射口２２ｄ２、出射口２２ｄ３、蛍光体２２ｃがそれぞれ円形以外（例えば矩形又は楕円形状）であっても、円形の場合と同様の結果となることが判明している。

また、上記実施形態では、錐体筒状反射面２２ｄ１の、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを含む断面が直線であるように説明したが、錐体筒状反射面２２ｄ１の、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを含む断面は、当該円錐筒状反射面２２ｄ１で反射された蛍光体２２ｃからの光束が投影レンズ２１に入射する形状であればよく、直線に限定されない。

例えば、錐体筒状反射面２２ｄ１の、光源ユニット２２の軸ＡＸ_２２ｅを含む断面は、指向角内及び指向角外の光束が投影レンズ２１に入射するように、蛍光体２２ｃから見て外側に凸の曲線であってもよい。このようにすれば、指向角内の光束に加え、指向角外の光束が投影レンズ２１に入射することとなるため、その分、光利用効率がさらに向上することとなり、より高い明るいスポット配光パターン、ワイド配光パターンを形成することが可能となる。

次に、一本の光ファイバーを用いてダイレクトプロジェクション型のスポット配光ユニット２０Ａを構成する変形例１について説明する。

図１０は、スポット配光ユニット２０Ａをその光軸ＡＸ_２０Ａを含む水平面で切断した横断面図である。

本変形例のスポット配光ユニット２０Ａと第１実施形態のスポット配光ユニット２０と比較すると、前者の蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄが光源ユニット２２ではなく支持部材２４を介してレンズホルダー２３に固定されているのに対して、後者の蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄが光源ユニット２２に固定されている点で、両者は相違する。

また、前者の光源ユニット２２がレンズホルダー２３に固定されていないのに対して、後者の光源ユニット２２がレンズホルダー２３に固定されている点で、両者は相違する。

また、前者が光ファイバー２５を備えているのに対して、後者が光ファイバー２５を備えていない点で、両者は相違する。

上記相違点以外、本変形例のスポット配光ユニット２０Ａは、第１実施形態のスポット配光ユニット２０と同様である。

以下、本変形例のスポット配光ユニット２０Ａについて、第１実施形態のスポット配光ユニット２０と比較しての相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態のスポット配光ユニット２０と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

光ファイバー２５（本発明のライトガイドに相当）は、石英ガラスやプラスチックで形成される細い繊維状の物質で、中心部のコアと、その周囲を覆うクラッドとを含んでいる。コアは、クラッドと比較して屈折率が高い。光ファイバー２５の一端面２５ａから内部に導入された光は、コアとクラッドとの境界の全反射を利用してコア内部に閉じこめられた状態で他端面２５ｂまで導光（又は伝送）されて、当該他端面２５ｂから出射する。

図１０に示すように、光ファイバー２５の一端部は、その一端面２５ａ（コア）に、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、支持部材２６を介してプレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されている。

光ファイバー２５のコアは、蛍光体２２ｃの形状に合わせて、断面が円形（例えば、直径：０．６ｍｍ）とされている。

光ファイバー２５の他端部は、その他端面２５ｂ（コア）と蛍光体２２ｃとを略一致させるとともに略密着させた状態で、支持部材２４を介してレンズホルダー２３に固定されている。

本変形例のスポット配光ユニット２０Ａは、次のように機能する。

すなわち、半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光は、光ファイバー２５の一端面２５ａ（コア）から内部に導入されて他端面２５ｂ（コア）から出射し、蛍光体２２ｃを照射する。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、投影レンズ２１を透過して、前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、投影レンズ２１（車両前方側表面）の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット２０Ａは、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

本変形例のスポット配光ユニット２０Ａによれば、第１実施形態に記載の効果に加え、さらに次の効果を奏する。

第１に、半導体レーザー光源２２ａと光ファイバー２５とを用いることで、大きな損失無く効率よく、蛍光体２２ｃまでレーザー光を伝送することが可能となる。これは、半導体レーザー光源２２ａの指向角が狭く、光源サイズが小さいためである。

第２に、光ファイバー２５を用いることで、スポット配光ユニット２０Ａの外に半導体レーザー光源２２ａ等（すなわち、蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄを除いた光源ユニット２２）を配置することが可能となる。これにより、半導体レーザー光源２２ａや冷却構造等をスポット配光ユニット２０Ａの内部に設置した場合と比較し、スポット配光ユニット２０Ａを小型・軽量にすることが可能となる。

第３に、上記のようにスポット配光ユニット２０Ａを軽量化できるため、スポット配光ユニット２０Ａに公知のエイミング機構を連結した場合に、当該エイミング機構に加わる重量負荷を低減することが可能となる。これにより、エイミング機構に加わる重量負荷に起因する各種不具合を低減することが可能となる。

なお、光ファイバー２５のコアの断面は、蛍光体２２ｃの形状に合った形状であればよく、円形に限定されない。例えば、円形の蛍光体２２ｃに代えて、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状の蛍光体２２ｃを用いる場合には、光ファイバー２５のコアの断面も、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状を用いることが可能である。

このようにすれば、車両左右方向（車幅方向）に長い光源を実現することが可能となるため、車両用前照灯として最適な配光パターンを形成することが可能となる。

なお、矩形又は楕円形状のコアと円形のコアとを比べると、矩形又は楕円形状のコアであっても伝送効率はほぼ変わらず、他端面２５ｂにおいてコア形状に合った略均一な輝度分布を形成することが可能となる。

以上、光ファイバー２５を用いてスポット配光ユニット２０Ａを構成する例について説明したが、同様にして、光ファイバー２５を用いて拡散配光ユニット３０Ａを構成することが可能である（図１１参照）。

次に、複数本の光ファイバーを用いてダイレクトプロジェクション型のスポット配光ユニット２０Ｂを構成する変形例２について説明する。

図１２は、スポット配光ユニット２０Ｂをその光軸ＡＸ_２０Ｂを含む水平面で切断した横断面図である。

本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂと変形例１のスポット配光ユニット２０Ａと比較すると、前者が一つの光源ユニット２２と一つの光ファイバー２５とを備えているのに対して、後者が複数の光源ユニット２２と複数の個別光ファイバー２７とを備えている点で、両者は相違する。

上記相違点以外、本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂは、変形例１のスポット配光ユニット２０Ａと同様である。

以下、本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂについて、変形例１のスポット配光ユニット２０Ａと比較しての相違点を中心に説明する。なお、変形例１のスポット配光ユニット２０Ａと同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

個別光ファイバー２７（本発明のライトガイドに相当）は、石英ガラスやプラスチックで形成される細い繊維状の物質で、中心部のコアと、その周囲を覆うクラッドとを含んでいる。コアは、クラッドと比較して屈折率が高い。個別光ファイバー２７の一端面２７ａから内部に導入された光は、コアとクラッドとの境界の全反射を利用してコア内部に閉じこめられた状態で他端面２７ｂまで導光されて、当該他端面２７ｂから出射する。共通光ファイバー２８（本発明の共通ライトガイドに相当）も同様である。

図１２に示すように、個別光ファイバー２７の一端部は、その一端面２７ａ（コア）に、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、支持部材２６を介して、対応する光源ユニット２２のプレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されている。

各個別光ファイバー２７の他端面２７ｂ（コア）は、これから出射するレーザー光が共通光ファイバー２８の一端面２８ａに入射するように、共通光ファイバー２８の一端面２８ａ（コア）に接続されている。

個別光ファイバー２７のコアは、断面が円形（例えば、直径：０．２ｍｍ）とされている。共通光ファイバー２８のコアは、各個別光ファイバー２７からのレーザー光を効率的に取り込むため、各個別光ファイバー２７のコア面積の合計より大きい面積とされている（例えば、長辺0.8mm×短辺0.4mmの楕円形状のコア）。なお、共通光ファイバー２８に代えて、ガラスロッド等の導光部材を用いてもよい。

共通光ファイバー２８の他端部は、その他端面２８ｂ（コア）と蛍光体２２ｃとを略一致させるとともに略密着させた状態で、支持部材２４を介してレンズホルダー２３に固定されている。

本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂは、次のように機能する。

すなわち、各半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光は、対応する個別光ファイバー２７の一端面２７ａ（コア）から内部に導入されて、さらに、共通光ファイバー２８の一端面２８ａから内部に導入されて、他端面２８ｂ（コア）から出射し、蛍光体２２ｃを照射する。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、投影レンズ２１を透過して、前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、投影レンズ２１（車両前方側表面）の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット２０Ｂは、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂによれば、変形例１に記載の効果に加え、さらに次の効果を奏する。

複数の個別光ファイバー２７をファイバーバンドルし、これらの他端面２７ｂから出射するレーザー光を直接蛍光体２２ｃに入射させると、個々の個別光ファイバー２７のクラッド層が影となり輝度むらが発生して、蛍光体２２ｃを均一に照射できないという問題がある。

これに対して、本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂによれば、各個別光ファイバー２７からのレーザー光が共通光ファイバー２８に入射して均一化されることとなるため、ファイバーバンドルした複数の個別光ファイバー２７からのレーザー光で直接蛍光体２２ｃを照射する場合と比べ、蛍光体２２ｃを輝度むら無く均一に照射することが可能となる。

以上、個別光ファイバー２７、共通光ファイバー２８を用いてスポット配光ユニット２０Ｂを構成する例について説明したが、同様にして、個別光ファイバー２７、共通光ファイバー２８を用いて拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２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１３は、本発明の第２実施形態である車両用前照灯を構成するスポット配光ユニット４０をその光軸ＡＸ_４０を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

本実施形態のスポット配光ユニット４０は、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットであり、図１３に示すように、放物面系の反射面４１、反射面４１の焦点Ｆ_４１近傍に配置された仮想の光源としての出射口２２ｄ３を含む光源ユニット２２等を備えている。光源ユニット２２は、第１実施形態で説明したものと同様である。

反射面４１は、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ_４０（回転軸）を持つ放物面系の反射面であり、光源ユニット２２の出射口２２ｄ３から入射する光束を反射し、カットオフラインＣＬ１ａを含むスポット配光パターンＰ１ａを形成するように構成されている。

光源ユニット２２は、出射口２２ｄ３から放射される光束が略下向きとなる姿勢で配置されている。出射口２２ｄ３は、反射面４１の焦点Ｆ_４１近傍に位置している。

本実施形態では、リフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率は、第１実施形態と同様にして選定するのが望ましい（例えば、１：２）。また、リフレクタ２２ｄのテーパー角度αも、第１実施形態と同様、より明るいスポット配光パターンを形成する観点から、反射面４１の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度を選定するのが望ましい。

上記構成のスポット配光ユニット４０によれば、出射口２２ｄ３から放射されて反射面４１に入射する光束は、当該反射面４１で反射されて前方に照射される。これにより、図７に示すように、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される。スポット配光パターンＰ１ａは、カットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット４０は、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

従来、パラボラ型の灯具ユニットにおいては、反射面（反射面４１に相当する反射面）のサイズが光源の指向特性を考慮することなく仕様で定められているため、反射面のサイズによっては、ランバーシアンな指向特性の光源から放射される光束（特に、車両前方側に照射される光束）を、当該反射面に入射させることができない場合があった。

これに対して、本実施形態のスポット配光ユニット４０によれば、蛍光体２２ｃの前方に配置されたリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）の作用により、蛍光体２２ｃから放射される光束の指向角を狭めることが可能となる。

従って、上記のようにリフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率を選定し、反射面４１の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となるテーパー角度αを選定することで、従来、反射面４１に入射させることができなかった光束（特に、車両前方側に照射される光束）を、反射面４１に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率を向上させることが可能となる。

以上、パラボラ型のスポット配光ユニット４０を構成する例について説明したが、同様にして、パラボラ型の拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

本実施形態のスポット配光ユニット４０と拡散配光ユニットとを組み合わせて構成される車両用前照灯によっても、第１実施形態の車両用前照灯１０と同様の効果を奏することが可能となる。

なお、光源ユニット２２は、図１３に示すように、その光軸ＡＸ_２２ｅが鉛直方向に延びるように配置されていてもよいし、あるいは、その光軸ＡＸ_２２ｅ（の下方）が車両後方側に傾斜した方向に延びるように配置されていてもよい。光源ユニット２２を、その光軸ＡＸ_２２ｅ（の下方）が後方に傾斜した方向に延びるように配置した場合、光源ユニット２２から放射される光束の指向分布も車両後方側に傾くため、光利用効率をさらに向上させることが可能となる。

次に、一本の光ファイバーを用いてパラボラ型のスポット配光ユニット４０Ａを構成する変形例３について説明する。

図１４は、スポット配光ユニット４０Ａをその光軸ＡＸ_４０Ａを含む水平面で切断した横断面図である。

本変形例のスポット配光ユニット４０Ａと第２実施形態のスポット配光ユニット４０と比較すると、前者の蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄが光源ユニット２２ではなく支持部材２４を介して反射面４１側に固定されているのに対して、後者の蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄが光源ユニット２２に固定されている点で、両者は相違する。

また、前者が光ファイバー２５を備えているのに対して、後者が光ファイバー２５を備えていない点で、両者は相違する。

上記相違点以外、本変形例のスポット配光ユニット４０Ａは、第２実施形態のスポット配光ユニット４０と同様である。

以下、本変形例のスポット配光ユニット４０Ａについて、第２実施形態のスポット配光ユニット４０と比較しての相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態のスポット配光ユニット４０と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

図１４に示すように、光ファイバー２５の一端部は、その一端面２５ａ（コア）に、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、支持部材２６を介してプレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されている。

光ファイバー２５のコアは、蛍光体２２ｃの形状に合わせて、断面が円形（例えば、直径：０．６ｍｍ）とされている。

光ファイバー２５の他端部は、その他端面２５ｂ（コア）と蛍光体２２ｃとを略一致させるとともに略密着させた状態で、支持部材２４を介して反射面４１側に固定されている。

本変形例のスポット配光ユニット４０Ａは、次のように機能する。

すなわち、半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光は、光ファイバー２５の一端面２５ａ（コア）から内部に導入されて他端面２５ｂ（コア）から出射し、蛍光体２２ｃを照射する。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、反射面４１で反射されて前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、カットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット４０Ａは、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

本変形例のスポット配光ユニット４０Ａによれば、第２実施形態に記載の効果に加え、さらに次の効果を奏する。

第１に、半導体レーザー光源と光ファイバー２５とを用いることで、大きな損失無く効率よく、蛍光体２２ｃまでレーザー光を伝送することが可能となる。これは、半導体レーザー光源２２ａの指向角が狭く、光源サイズが小さいためである。

第２に、光ファイバー２５を用いることで、スポット配光ユニット４０Ａの外に半導体レーザー光源２２ａ等（すなわち、蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄを除いた光源ユニット２２）を配置することが可能となる。これにより、半導体レーザー光源２２ａや冷却構造等をスポット配光ユニット２０Ａの内部に設置した場合と比較し、スポット配光ユニット４０Ａを小型・軽量にすることが可能となる。

第３に、上記のようにスポット配光ユニット４０Ａを軽量化できるため、スポット配光ユニット４０Ａの外に半導体レーザー光源２２ａ等（すなわち、蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄを除いた光源ユニット２２）を配置することにより、スポット配光ユニット４０Ａを軽量化できるため、スポット配光ユニット４０Ａに公知のエイミング機構を連結した場合に、当該エイミング機構に加わる重量負荷を低減することが可能となる。これにより、エイミング機構に加わる重量負荷に起因する各種不具合を低減することが可能となる。

なお、光ファイバー２５のコアの断面は、蛍光体２２ｃの形状に合った形状であればよく、円形に限定されない。例えば、円形の蛍光体２２ｃに代えて、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状の蛍光体２２ｃを用いる場合には、光ファイバー２５のコアの断面も、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状を用いることが可能である。

このようにすれば、車両左右方向（車幅方向）に長い光源を実現することが可能となるため、車両用前照灯として最適な配光パターンを形成することが可能となる。

なお、矩形又は楕円形状のコアと円形のコアとを比べると、矩形又は楕円形状のコアであっても伝送効率はほぼ変わらず、他端面２５ｂにおいてコア形状に合った略均一な輝度分布を形成することが可能となる。

以上、光ファイバー２５を用いてパラボラ型のスポット配光ユニット４０Ａを構成する例について説明したが、同様にして、光ファイバー２５を用いてパラボラ型の拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

次に、複数本の光ファイバーを用いてパラボラ型のスポット配光ユニット４０Ｂを構成する変形例４について説明する。

図１５は、スポット配光ユニット４０Ｂをその光軸ＡＸ_４０Ｂを含む水平面で切断した横断面図である。

本変形例のスポット配光ユニット４０Ｂと変形例３のスポット配光ユニット４０Ａと比較すると、前者が一つの光源ユニット２２と一つの光ファイバー２５とを備えているのに対して、後者が複数の光源ユニット２２と複数の個別光ファイバー２７とを備えている点で、両者は相違する。

上記相違点以外、本変形例のスポット配光ユニット２０Ｂは、変形例３のスポット配光ユニット４０Ａと同様である。

以下、本変形例のスポット配光ユニット４０Ｂについて、変形例３のスポット配光ユニット４０Ａと比較しての相違点を中心に説明する。なお、変形例３のスポット配光ユニット４０Ａと同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

図１５に示すように、個別光ファイバー２７の一端部は、その一端面２７ａ（コア）に、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、支持部材２６を介して、対応する光源ユニット２２のプレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されている。

各個別光ファイバー２７の他端面２７ｂ（コア）は、これから出射するレーザー光が共通光ファイバー２８の一端面２８ａに入射するように、共通光ファイバー２８の一端面２８ａ（コア）に接続されている。

個別光ファイバー２７のコアは、断面が円形（例えば、直径：０．２ｍｍ）とされている。共通光ファイバー２８のコアは、各個別光ファイバー２７からのレーザー光を効率的に取り込むため、各個別光ファイバー２７のコア面積の合計より大きい面積とされている（例えば、長辺0.8mm×短辺0.4mmの楕円形状のコア）。なお、共通光ファイバー２８に代えて、ガラスロッド等の導光部材を用いてもよい。

共通光ファイバー２８の他端部は、その他端面２８ｂ（コア）と蛍光体２２ｃとを略一致させるとともに略密着させた状態で、支持部材２４を介して反射面４１側に固定されている。

本変形例のスポット配光ユニット４０Ｂは、次のように機能する。

すなわち、各半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光は、対応する個別光ファイバー２７の一端面２７ａ（コア）から内部に導入されて、さらに、共通光ファイバー２８の一端面２８ａから内部に導入されて、他端面２８ｂ（コア）から出射し、蛍光体２２ｃを照射する。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、反射面４１で反射されて前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、カットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット４０Ｂは、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

本変形例のスポット配光ユニット４０Ｂによれば、変形例３に記載の効果に加え、さらに次の効果を奏する。

複数の個別光ファイバー２７をファイバーバンドルし、これらの他端面２７ｂから出射するレーザー光を直接蛍光体２２ｃに入射させると、個々の個別光ファイバー２７のクラッド層が影となり輝度むらが発生して、蛍光体２２ｃを均一に照射できないという問題がある。

これに対して、本変形例のスポット配光ユニット４０Ｂによれば、各個別光ファイバー２７からのレーザー光が共通光ファイバー２８に入射して均一化されることとなるため、ファイバーバンドルした複数の個別光ファイバー２７からのレーザー光で直接蛍光体２２ｃを照射する場合と比べ、蛍光体２２ｃを輝度むら無く均一に照射することが可能となる。

以上、個別光ファイバー２７、共通光ファイバー２８を用いてパラボラ型のスポット配光ユニット４０Ｂを構成する例について説明したが、同様にして、個別光ファイバー２７、共通光ファイバー２８を用いてパラボラ型の拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３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１６は、本発明の第３実施形態である車両用前照灯を構成するスポット配光ユニット５０をその光軸ＡＸ_５０を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

本実施形態のスポット配光ユニット５０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、図１６に示すように、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ_５０上に配置された投影レンズ５１、投影レンズ５１の後方側焦点Ｆ_５１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ_５０近傍に配置された仮想の光源としての出射口２２ｄ３を含む光源ユニット２２、出射口２２ｄ３の上方に配置された反射面５２、反射面５２で反射された出射口２２ｄ３からの光束の一部を遮光するように、投影レンズ５１と出射口２２ｄ３との間に配置されたシェード５３等を備えている。光源ユニット２２は、第１実施形態で説明したものと同様である。

投影レンズ５１は、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が平面の平凸非球面レンズである。投影レンズ５１は、例えば、レンズホルダー５４に保持されて光軸ＡＸ_５０上に配置されている。

光源ユニット２２は、出射口２２ｄ３から放射される光束が略上向きとなる姿勢で、シェード５３に固定されている。出射口２２ｄ３は、投影レンズ５１の後方側焦点Ｆ_５１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ_５０近傍に位置している。

反射面５２は、第１焦点Ｆ１_５２が出射口２２ｄ３近傍に設定され、第２焦点Ｆ２_５２が投影レンズ５１の車両後方側焦点Ｆ_５１近傍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）である。

反射面５２は、出射口２２ｄ３から略上向きに放射される光束が入射するように、出射口２２ｄ３の側方（図１６中、車両後方側の側方）から投影レンズ５１に向かって延びて、出射口２２ｄ３の上方を覆っている。

本実施形態では、リフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率は、第１実施形態と同様にして選定するのが望ましい（例えば、１：２）。また、リフレクタ２２ｄのテーパー角度αも、第１実施形態と同様、より明るいスポット配光パターンを形成する観点から、反射面５２の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度を選定するのが望ましい。

シェード５３は、投影レンズ５１の車両後方側焦点Ｆ_５１から出射口２２ｄ３側に延びるミラー面５３ａを含んでいる。シェード５３の前端縁は、投影レンズ５１の車両後方側の焦点面に沿って凹に湾曲している。ミラー面５３ａに入射し上向きに反射される光は投影レンズ５１で屈折して路面方向に向かう。すなわち、ミラー面５３ａに入射した光がカットオフラインを境に折り返されてカットオフライン以下の配光パターンに重畳される形となる。これにより、図７に示すように、カットオフラインＣＬ１ａを含むスポット配光パターンＰ１ａが形成される。

上記構成のスポット配光ユニット５０によれば、出射口２２ｄ３から放射されて反射面５２に入射する光束は、当該反射面５２で反射されて、投影レンズ５１の後方側焦点Ｆ_５１近傍で収束した後、投影レンズ５１を透過して前方に照射される。これにより、図７に示すように、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される。スポット配光パターンＰ１ａは、シェード５３の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット５０は、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

従来、プロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、投影レンズ（投影レンズ５１に相当する投影レンズ）のサイズ、レンズ厚が、光源の指向特性を考慮することなく仕様で定められているため、投影レンズのサイズ、レンズ厚によっては、ランバーシアンな指向特性の光源から放射される光束（特に、車両前方側に照射される光束）を、当該投影レンズに入射させることができない場合があった（又は、入射させることができても、すれ違いビーム用配光パターンとして求められる範囲を照射することができない場合があった）。

これに対して、本実施形態のスポット配光ユニット５０によれば、蛍光体２２ｃの前方に配置されたリフレクタ２２ｄ（錐体筒状反射面２２ｄ１）の作用により、蛍光体２２ｃから放射される光束の指向角を狭めることが可能となる。

従って、上記のようにリフレクタ２２ｄの入射口径と出射口径の比率を選定し、反射面５２の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となるテーパー角度αを選定することで、従来、投影レンズ５１に入射させることができなかった光束（特に、車両前方側に照射される光束）を、投影レンズ５１に入射させることが可能となる。これにより、光利用効率を向上させることが可能となる。

以上、プロジェクタ型のスポット配光ユニット５０を構成する例について説明したが、同様にして、プロジェクタ型の拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

本実施形態のスポット配光ユニット５０と拡散配光ユニットとを組み合わせて構成される車両用前照灯によっても、第１実施形態の車両用前照灯１０と同様の効果を奏することが可能となる。

なお、光源ユニット２２は、図１６に示すように、その光軸ＡＸ_２２ｅが鉛直方向に延びるように配置されていてもよいし、あるいは、その光軸ＡＸ_２２ｅ（の上方）が車両後方側に傾斜した方向に延びるように配置されていてもよい。光源ユニット２２を、その光軸ＡＸ_２２ｅ（の上方）が後方に傾斜した方向に延びるように配置した場合、光源ユニット２２から放射される光束の指向分布も車両後方側に傾くため、光利用効率をさらに向上させることが可能となる。

次に、一本の光ファイバーを用いてプロジェクタ型のスポット配光ユニット５０Ａを構成する変形例５について説明する。

図１７は、スポット配光ユニット５０Ａをその光軸ＡＸ_５０Ａを含む水平面で切断した横断面図である。

本変形例のスポット配光ユニット５０Ａと第３実施形態のスポット配光ユニット５０と比較すると、前者の蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄが光源ユニット２２ではなくシェード５３に固定されているのに対して、後者の蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄが光源ユニット２２に固定されている点で、両者は相違する。

また、前者の光源ユニット２２がシェード５３に固定されていないのに対して、後者の光源ユニット２２がシェード５３に固定されている点で、両者は相違する。

また、前者が光ファイバー２５を備えているのに対して、後者が光ファイバー２５を備えていない点で、両者は相違する。

上記相違点以外、本変形例のスポット配光ユニット５０Ａは、第３実施形態のスポット配光ユニット５０と同様である。

以下、本変形例のスポット配光ユニット５０Ａについて、第３実施形態のスポット配光ユニット５０と比較しての相違点を中心に説明する。なお、第３実施形態のスポット配光ユニット５０と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

図１７に示すように、光ファイバー２５の一端部は、その一端面２５ａ（コア）に、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、支持部材２６を介してプレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されている。

光ファイバー２５のコアは、蛍光体２２ｃの形状に合わせて、断面が円形（例えば、直径：０．６ｍｍ）とされている。

光ファイバー２５の他端部は、その他端面２５ｂ（コア）と蛍光体２２ｃとを略一致させるとともに略密着させた状態で、支持部材２４を介してシェード５３に固定されている。

本変形例のスポット配光ユニット５０Ａは、次のように機能する。

すなわち、半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光は、光ファイバー２５の一端面２５ａ（コア）から内部に導入されて他端面２５ｂ（コア）から出射し、蛍光体２２ｃを照射する。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、反射面５２で反射されて、投影レンズ５１の後方側焦点Ｆ_５１近傍で収束した後、投影レンズ５１を透過して前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、シェード５３の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット５０Ａは、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

本変形例のスポット配光ユニット５０Ａによれば、第３実施形態に記載の効果に加え、さらに次の効果を奏する。

第１に、半導体レーザー光源と光ファイバー２５とを用いることで、大きな損失無く効率よく、蛍光体２２ｃまでレーザー光を伝送することが可能となる。これは、半導体レーザー光源２２ａの指向角が狭く、光源サイズが小さいためである。

第２に、光ファイバー２５を用いることで、スポット配光ユニット５０Ａの外に半導体レーザー光源２２ａ等（すなわち、蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄを除いた光源ユニット２２）を配置することが可能となる。これにより、半導体レーザー光源２２ａや冷却構造等をスポット配光ユニット５０Ａの内部に設置した場合と比較し、スポット配光ユニット５０Ａを小型・軽量にすることが可能となる。

第３に、上記のようにスポット配光ユニット５０Ａを軽量化できるため、スポット配光ユニット５０Ａの外に半導体レーザー光源２２ａ等（すなわち、蛍光体２２ｃ及びリフレクタ２２ｄを除いた光源ユニット２２）を配置することにより、スポット配光ユニット５０Ａを軽量化できるため、スポット配光ユニット５０Ａに公知のエイミング機構を連結した場合に、当該エイミング機構に加わる重量負荷を低減することが可能となる。これにより、エイミング機構に加わる重量負荷に起因する各種不具合を低減することが可能となる。

なお、光ファイバー２５のコアの断面は、蛍光体２２ｃの形状に合った形状であればよく、円形に限定されない。例えば、円形の蛍光体２２ｃに代えて、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状の蛍光体２２ｃを用いる場合には、光ファイバー２５のコアの断面も、アスペクト比（例えば1:2〜1:5）の矩形又は楕円形状を用いることが可能である。

このようにすれば、車両左右方向（車幅方向）に長い光源を実現することが可能となるため、車両用前照灯として最適な配光パターンを形成することが可能となる。

なお、矩形又は楕円形状のコアと円形のコアとを比べると、矩形又は楕円形状のコアであっても伝送効率はほぼ変わらず、他端面２５ｂにおいてコア形状に合った略均一な輝度分布を形成することが可能となる。

以上、光ファイバー２５を用いてプロジェクタ型のスポット配光ユニット５０Ａを構成する例について説明したが、同様にして、光ファイバー２５を用いてプロジェクタ型の拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

次に、複数本の光ファイバーを用いてプロジェクタ型のスポット配光ユニット５０Ｂを構成する変形例６について説明する。

図１８は、スポット配光ユニット５０Ｂをその光軸ＡＸ_５０Ｂを含む水平面で切断した横断面図である。

本変形例のスポット配光ユニット５０Ｂと変形例５のスポット配光ユニット５０Ａと比較すると、前者が一つの光源ユニット２２と一つの光ファイバー２５とを備えているのに対して、後者が複数の光源ユニット２２と複数の個別光ファイバー２７とを備えている点で、両者は相違する。

上記相違点以外、本変形例のスポット配光ユニット５０Ｂは、変形例５のスポット配光ユニット５０Ａと同様である。

以下、本変形例のスポット配光ユニット５０Ｂについて、変形例５のスポット配光ユニット５０Ａと比較しての相違点を中心に説明する。なお、変形例５のスポット配光ユニット５０Ａと同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。

図１８に示すように、個別光ファイバー２７の一端部は、その一端面２７ａ（コア）に、集光レンズ２２ｂで集光された半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光が入射するように（すなわち、半導体レーザー光源２２ａの光源像が投影されるように）、支持部材２６を介して、対応する光源ユニット２２のプレート部２２ｆ（に形成された貫通穴Ｈ_２２ｆ）に固定されている。

各個別光ファイバー２７の他端面２７ｂ（コア）は、これから出射するレーザー光が共通光ファイバー２８の一端面２８ａに入射するように、共通光ファイバー２８の一端面２８ａ（コア）に接続されている。

個別光ファイバー２７のコアは、断面が円形（例えば、直径：０．２ｍｍ）とされている。共通光ファイバー２８のコアは、各個別光ファイバー２７からのレーザー光を効率的に取り込むため、各個別光ファイバー２７のコア面積の合計より大きい面積とされている（例えば、長辺0.8mm×短辺0.4mmの楕円形状のコア）。なお、共通光ファイバー２８に代えて、ガラスロッド等の導光部材を用いてもよい。

共通光ファイバー２８の他端部は、その他端面２８ｂ（コア）と蛍光体２２ｃとを略一致させるとともに略密着させた状態で、支持部材２４を介してシェード５３に固定されている。

本変形例のスポット配光ユニット５０Ｂは、次のように機能する。

すなわち、各半導体レーザー光源２２ａから放射されるレーザー光は、対応する個別光ファイバー２７の一端面２７ａ（コア）から内部に導入されて、さらに、共通光ファイバー２８の一端面２８ａから内部に導入されて、他端面２８ｂ（コア）から出射し、蛍光体２２ｃを照射する。

レーザー光が照射された蛍光体２２ｃは、その表面（及び／又は内部）で散乱した半導体レーザー光源２２ａからのレーザー光（散乱光）と半導体レーザー光源２２ａから入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２ｃからの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

蛍光体２２ｃから放射された光束は、入射口２２ｄ２から錐体筒状反射面２２ｄ１内に入射し、当該反射面２２ｄ１で反射されて出射口２２ｄ３から出射し（又は当該反射面２２ｄ１で反射されることなく直接出射口２２ｄ３から出射し）、反射面５２で反射されて前方に照射される。すなわち、出射口２２ｄ３を通過する光束によって当該出射口２２ｄ３に仮想の光源像が形成されて、この仮想の光源像が前方に投影される形となる。

これにより、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前端部前方約２５ｍに配置されている）上に、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するスポット配光パターンＰ１ａが形成される（図７参照）。スポット配光パターンＰ１ａは、シェード５３の作用により形成されるカットオフラインＣＬ１ａをその上端縁に含んでいる。なお、スポット配光ユニット５０Ｂは、スポット配光パターンＰ１ａが合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ１中のホットゾーンＨｚを照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。

本変形例のスポット配光ユニット５０Ｂによれば、変形例５に記載の効果に加え、さらに次の効果を奏する。

複数の個別光ファイバー２７をファイバーバンドルし、これらの他端面２７ｂから出射するレーザー光を直接蛍光体に入射させると、個々の個別光ファイバー２７のクラッド層が影となり輝度むらが発生して、蛍光体２２ｃを均一に照射できないという問題がある。

これに対して、本変形例のスポット配光ユニット５０Ｂによれば、各個別光ファイバー２７からのレーザー光が共通光ファイバー２８に入射して均一化されることとなるため、ファイバーバンドルした複数の個別光ファイバー２７からのレーザー光で直接蛍光体２２ｃを照射する場合と比べ、蛍光体２２ｃを輝度むら無く均一に照射することが可能となる。

以上、個別光ファイバー２７、共通光ファイバー２８を用いてプロジェクタ型のスポット配光ユニット５０Ｂを構成する例について説明したが、同様にして、個別光ファイバー２７、共通光ファイバー２８を用いてプロジェクタ型の拡散配光ユニット（図示せず）を構成することが可能である。

以上、同種のスポット配光ユニットと拡散配光ユニット（例えば、スポット配光ユニット２０と拡散配光ユニット３０）とを組み合わせて車両用前照灯を構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、異種のスポット配光ユニットと拡散配光ユニット（例えば、第１実施形態の拡散配光ユニット３０と第２又は第３実施形態のスポット配光ユニット４０、５０）とを組み合わせて車両用前照灯を構成してもよい。

なお、上記各実施形態及び各変形例で、光源ユニット２２を構成するリフレクタ２２ｄの貫通穴の内周面には、アルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで、出射口２２ｄ３から入射口２２ｄ２に向かうにつれ円錐状に狭まるように延びる錐体筒状反射面２２ｄ１が形成されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、リフレクタ２２ｄを中実の透明樹脂製又はガラス性の透明部材で構成するとともに、当該リフレクタ２２ｄの表面にアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで金属膜からなる錐体筒状反射面２２ｄ１を形成してもよい。このリフレクタ２２ｄの表面に施された金属膜からなる錐体筒状反射面２２ｄ１によっても、上記各実施形態及び各変形例と同様の効果を奏することが可能となる。

また、上記各実施形態及び各変形例では、青色レーザー光を放射するレーザーダイオードと黄色発光蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）とを組み合わせて光源ユニット２２を構成する例について説明したが、発明はこれに限定されない。例えば、紫外発光半導体レーザー（例えば、波長４０５ｎｍのレーザー光を放射する半導体レーザー光源）と青、緑、赤色発光蛍光体とを組み合わせて光源ユニット２２を構成することも可能である。

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、２０、２０Ａ、２０Ｂ…ダイレクトプロジェクション型スポット配光ユニット、２１…投影レンズ、２２…光源ユニット、２２…光源ユニット、２２ａ…半導体レーザー光源、２２ｂ…集光レンズ、２２ｃ…蛍光体、２２ｄ…リフレクタ、２２ｄ１…錐体筒状反射面、２２ｄ１…錐体筒状反射面、２２ｄ２…入射口、２２ｄ３…出射口、２２ｅ…レーザーホルダー、２２ｆ…プレート部、２２ｅ…レーザーホルダー、２２ｆ…プレート部、２４…支持部材、２５…光ファイバー、２５ａ…一端面、２５ｂ…他端面、２６…支持部材、２７…個別光ファイバー、２７ａ…一端面、２７ｂ…他端面、２８…共通光ファイバー、２８ａ…一端面、２８ｂ…他端面、３０、３０Ａ、３０Ｂ…ダイレクトプロジェクション型拡散配光ユニット、３１…投影レンズ、３３…レンズホルダー、４０、４０Ａ、４０Ｂ…パラボラ型スポット配光ユニット、４１…反射面、５０、５０Ａ、５０Ｂ…プロジェクタ型スポット配光ユニット、５１…投影レンズ、５２…反射面、５３…シェード、５３ａ…ミラー面、５４…レンズホルダー

Claims (13)

1. 半導体レーザー光源と、
   前記半導体レーザー光源からのレーザー光が入射するように前記半導体レーザー光源の前方に配置され、前記半導体レーザー光源からのレーザー光を受けて前記半導体レーザー光源より長波長の光を発生する波長変換部材と、
   一端側開口である入射口とその反対側の他端側開口である出射口とを含むとともに、前記出射口から前記入射口に向かうにつれ錐体状に狭まるように延びる錐体筒状反射面を含むリフレクタと、
   を備えており、
   前記錐体筒状反射面の少なくとも一部は、前記波長変換部材から放射された光束が、前記錐体筒状反射面に入射し、当該錐体筒状反射面で反射されて前記出射口から出射し又は当該錐体筒状反射面で反射されることなく直接前記出射口から出射し、前方に照射されるように、前記波長変換部材の前方に配置されており、
   前記出射口の面積は、２ｍｍ ² 以下で、前記入射口の面積より大きく、
   前記入射口径と前記出射口径の比率として、１：１．５〜１：４．０の範囲内の比率が選定されており、
   前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、１５〜４０°の範囲内の角度が選定されている車両用前照灯用の光源ユニット。
2. 前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯用の光源ユニット。
3. 前記入射口は、前記波長変換部材の前方に、かつ、前記波長変換部材の近傍に配置されており、
   前記波長変換部材は、当該波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源からの前記レーザー光のサイズと略同一のサイズであり、
   前記入射口は、前記波長変換部材と略同一サイズに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯用の光源ユニット。
4. 前記リフレクタは中実の透明部材であり、
   前記錐体筒状反射面は前記透明部材の表面に施された金属膜からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯用の光源ユニット。
5. 車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、
   請求項１から４のいずれかに記載の光源ユニットと、
   を備えており、
   前記光源ユニットの前記出射口は、前記投影レンズの車両後方側焦点近傍に配置されていることを特徴とする車両用前照灯。
6. 前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記投影レンズの光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用前照灯。
7. 前記投影レンズは、これを透過する光束を屈折させてすれ違いビーム用配光パターン中のカットオフラインを形成するように構成されたレンズ面を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用前照灯。
8. 放物面系の反射面と、
   請求項１から４のいずれかに記載の光源ユニットと、
   を備えており、
   前記光源ユニットの前記出射口は、前記反射面の焦点近傍に配置されていることを特徴とする車両用前照灯。
9. 前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記反射面の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定されていることを特徴とする請求項８に記載の車両用前照灯。
10. 回転楕円系の反射面と、
    請求項１から４のいずれかに記載の光源ユニットと、
    を備えており、
    前記光源ユニットの前記出射口は、前記反射面の第１焦点近傍に配置されていることを特徴とする車両用前照灯。
11. 前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、前記反射面の光取り込み角に対応する指向角内光束／光源光束が最大となる角度が選定されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両用前照灯。
12. 半導体レーザー光源と、
    前記半導体レーザー光源からのレーザー光が入射するように前記半導体レーザー光源の前方に配置され、前記半導体レーザー光源からのレーザー光を受けて前記半導体レーザー光源より長波長の光を発生する波長変換部材と、
    一端側開口である入射口とその反対側の他端側開口である出射口とを含むとともに、前記出射口から前記入射口に向かうにつれ錐体状に狭まるように延びる錐体筒状反射面を含むリフレクタと、
    を備えた光源ユニットと、
    前記出射口に形成される仮想の光源像を投影して所定の配光パターンを形成する光学系と、を備え、
    前記錐体筒状反射面の少なくとも一部は、前記波長変換部材から放射された光束が、前記錐体筒状反射面に入射し、当該錐体筒状反射面で反射されて前記出射口から出射し又は当該錐体筒状反射面で反射されることなく直接前記出射口から出射し、前方に照射されるように、前記波長変換部材の前方に配置されており、
    前記出射口の面積は、２ｍｍ ² 以下で、前記入射口の面積より大きいことを特徴とする車両用前照灯。
13. 前記入射口径と前記出射口径の比率として、１：１．５〜１：４．０の範囲内の比率が選定されており、
    前記錐体筒状反射面のテーパー角度として、１５°〜４０°の範囲内の角度が選定されていることを特徴とする請求項１２に記載の車両用前照灯。

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