JP5818134B2

JP5818134B2 - 車両用前照灯

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Publication number: JP5818134B2
Application number: JP2011115977A
Authority: JP
Inventors: 嘉昭中里; 喜昭中矢
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: JP2012243727A; EP2716961B1; US9175824B2; WO2012161170A1; CN103562620B; CN103562620A; EP2716961A4; EP2716961A1; US20140112012A1

Description

本発明は車両用前照灯に係り、特に、半導体レーザー光源とＬＥＤ光源とを用いた車両用前照灯に関する。

従来、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とする複数の光源ユニットを備え、当該複数の光源ユニットから照射される光により形成される複数の配光パターンを重畳させることで目的の配光パターンを合成するように構成され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）。

特許文献１に記載の車両用前照灯は、相対的に輝度の高いＬＥＤと当該輝度の高いＬＥＤからの光を収束させてホットゾーンを形成する略楕円球面状のリフレクタとを含む集光ユニット、相対的に輝度の低いＬＥＤと当該輝度の低いＬＥＤからの光を拡散させて拡散領域を形成する拡散光学系とを含む拡散ユニットを備えている。

特許文献１に記載の車両用前照灯によれば、集光ユニットから照射される光（すなわち、略楕円球面状のリフレクタで収束される相対的に輝度の高いＬＥＤからの光）により形成されるホットゾーンと、拡散ユニットから照射される光（すなわち、拡散光学系で拡散される相対的に輝度の低いＬＥＤからの光）により形成される拡散領域とが重畳された、ホットゾーンがより明るい合成配光パターン（例えば、すれ違いビーム用配光パターン）を形成することが可能となる。

特許第４３６５２５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用前照灯においては、ホットゾーンに求められる明るさを確保するには一定以上の発光サイズのＬＥＤが必要となるが、一定以上の発光サイズのＬＥＤからの光（光源像）をホットゾーンに収束させるには、一定以上のサイズのリフレクタを用いて集光性を高める必要がある。

このため、特許文献１に記載の車両用前照灯においては、ホットゾーンがより明るい合成配光パターン（例えば、すれ違いビーム用配光パターン）を形成することが可能となるものの、リフレクタを含む光学系を小型化（すなわち、前照灯を小型化）できないという問題がある。仮に、リフレクタを含む光学系を小型化（すなわち、前照灯を小型化）すると、一定以上の発光サイズのＬＥＤからの光（光源像）を十分に収束させることができず、ホットゾーン以外の車両手前側も明るくなってしまい、遠方の明るさ感が低下する（すなわち、遠方視認性が低下する）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、小型化が可能で、なおかつ、ホットゾーンがより明るい合成配光パターン（例えば、すれ違いビーム用配光パターン）を形成することが可能な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、ホットゾーンと前記ホットゾーンより拡散した拡散領域とを含む合成配光パターンを形成する車両用前照灯において、レーザー光源と、前記レーザー光源からの光を前方に照射して前記ホットゾーンを照射する第１配光パターンを形成する第１光学系と、を含む少なくとも一つの第１灯具ユニットと、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からの光を前方に照射して前記拡散領域を照射する第２配光パターンを形成する第２光学系と、を含む少なくとも一つの第２灯具ユニットと、を備え、前記レーザー光源は、半導体レーザー光源と、前記半導体レーザー光源から離間して配置され、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、を含み、前記第１光学系は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズ、前記波長変換部材からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する反射面を備えており、前記反射面は、前記波長変換部材の上方を覆うように配置され、前記光軸を含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面に向けて大きくされ、当該反射面で反射された前記波長変換部材からの光を、前記波長変換部材と前記投影レンズとの間で集光する反射面として構成されており、前記集光は、前記光軸を通る鉛直断面内においては前記投影レンズの後方側焦点近傍に略収束し、前記光軸を通る水平断面においては鉛直断面に比べ更に前方の位置に略収束するものとされ、前記波長変換部材は、蛍光体とセラミックス材料が混合された混合部材であって、金属材料製のホルダーに保持された状態で前記反射面の下方に配置されており、前記ホルダーは、筒形状とされ、その先端に形成された開口が前記波長変換部材で覆われており、前記波長変換部材は、前記半導体レーザー光源からのレーザー光で励起されて発光した前記蛍光体からの光と、前記波長変換部材を透過した光との合成光を前記波長変換部材の上方に放射し、前記波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源の光源像は、前記ＬＥＤ光源よりも高輝度、かつ、発光面積が小さいことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤよりも高輝度のレーザー光源からの光でホットゾーンを照射する構成であるため、ＬＥＤからの光でホットゾーンを照射する従来と比べ、ホットゾーン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（例えば、すれ違いビーム用配光パターン、走行ビーム用配光パターン）を形成することが可能な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、ＬＥＤよりも高輝度のレーザー光源からの光でホットゾーンを照射する構成であるため、ＬＥＤからの光でホットゾーンを照射する従来と比べ、より少ない数の第１灯具ユニットでホットゾーンを十分明るく照射することが可能となる。このように、請求項１に記載の発明によれば、第１灯具ユニットの数を減らすことが可能となるため、その分、車両用前照灯の省スペース化を実現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よりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズのレーザー光源を用いているため、第１光学系（例えば、反射面）を小型化しても（すなわち、第１灯具ユニットを小型化しても）当該レーザー光源からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンに収束させることが可能となる。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤを用いた従来の前照灯より小型化が可能で、なおかつ、車両手前の明るさ感が抑えられホットゾーン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（例えば、すれ違いビーム用配光パターン、走行ビーム用配光パターン）を形成することが可能な車両用前照灯を構成することが可能となる。このように、請求項１に記載の発明によれば、車両用前照灯の小型化が可能となるため、その分、車両用前照灯の省スペース化を実現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、レーザー光源及びＬＥＤ光源を一つのユニットに組み込むのではなく、レーザー光源、ＬＥＤ光源ごとにユニット化してあるため、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となる。

蛍光体等の波長変換部材は、周囲温度が上昇すると効率が低下する傾向（温度消光）がある。また、半導体レーザー光源に供給される電力は光エネルギーを除きほとんどが熱エネルギーとなる。このため、波長変換部材を半導体レーザー光源に近接させて配置すると、半導体レーザー光源から発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体の効率が低下する。

請求項１に記載の発明によれば、波長変換部材を半導体レーザー光源から離間して配置しているため、半導体レーザー光源から発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体の効率が低下するのを防止又は低減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、前記第１灯具ユニットからの光のスペクトルは、前記レーザー光源の発光波長の光と、前記蛍光体からの５００ｎｍから７００ｎｍの範囲のスペクトルを含み、前記第２灯具ユニットからの光のスペクトルは、前記レーザー光源の発光波長の光から５００ｎｍまでの間のスペクトルを含み、前記第１灯具ユニットからの光と前記第２灯具ユニットからの光を足し合わせて前方を照射することを特徴とする。
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、前記ホルダーがシェードと一体に形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記半導体レーザー光源が、前記ホルダーの筒部内に固定されていることを特徴とする。
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、前記波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源の光源像の面積は１平方ミリメートル以下であり、かつ、前記波長変換部材のサイズは、前記半導体レーザー光源の光源像と略同じであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、波長変換部材に投影される半導体レーザー光源の光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、波長変換部材を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。

また、請求項５に記載の発明によれば、波長変換部材を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、第１光学系（例えば、反射面、投影レンズ）を小型化しても（すなわち、第１灯具ユニットを小型化しても）当該光源からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンに収束させることが可能となる。すなわち、第１灯具ユニットの小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯の小型化が可能となる。

すなわち、請求項５に記載の発明によれば、ＬＥＤを用いた従来の前照灯より小型化が可能で、なおかつ、車両手前の明るさ感が抑えられホットゾーン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（例えば、すれ違いビーム用配光パターン、走行ビーム用配光パターン）を形成することが可能な車両用前照灯を構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、車両用前照灯の小型化が可能となるため、その分、車両用前照灯の省スペース化を実現することが可能となる。
請求項６に記載の発明は、ホットゾーンと前記ホットゾーンより拡散した拡散領域とを含む合成配光パターンを形成する車両用前照灯において、レーザー光源と、前記レーザー光源からの光を前方に照射して前記ホットゾーンを照射する第１配光パターンを形成する第１光学系と、を含む少なくとも一つの第１灯具ユニットと、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からの光を前方に照射して前記拡散領域を照射する第２配光パターンを形成する第２光学系と、を含む少なくとも一つの第２灯具ユニットと、を備え、前記レーザー光源は、半導体レーザー光源と、前記半導体レーザー光源から離間して配置され、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、を含み、前記波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源の光源像の面積は１平方ミリメートル以下であり、かつ、前記波長変換部材のサイズは、前記半導体レーザー光源の光源像と略同じであることを特徴とする。

本発明によれば、小型化が可能で、なおかつ、ホットゾーンがより明るい合成配光パターン（例えば、すれ違いビーム用配光パターン）を形成することが可能な車両用前照灯を提供することが可能となる。

（ａ）車両前端の右側に配置された車両用前照灯１０の例、（ｂ）車両前端の右側に配置された車両用前照灯１０の他の例である。集光ユニット２０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。集光ユニット２０により形成される集光配光パターンＰ１_ＬＤと拡散ユニット３０により形成される拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤ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。拡散ユニット３０をその光軸ＡＸ２を含む鉛直面で切断した縦断面図（光路図含む）である。車両用前照灯１０を点灯するための回路例である。車両用前照灯１０（変形例）により形成される配光パターン例である。車両用前照灯１０（変形例）により形成される配光パターン例である。集光ユニット４０（集光ユニット２０の第２実施形態）をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。集光ユニット５０（集光ユニット２０の第３実施形態）をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。集光ユニット６０（集光ユニット２０の第４実施形態）をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。集光ユニット７０（集光ユニット２０の第５実施形態）をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。集光ユニット８０（集光ユニット２０の第６実施形態）をその光軸ＡＸ１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について図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）、図１（ｂ）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、本発明の第１灯具ユニットに相当する少なくとも一つの集光ユニット２０（図１（ａ）、図１（ｂ）中、二つの集光ユニット２０を例示）、本発明の第２灯具ユニットに相当する少なくとも一つの拡散ユニット３０（図１（ａ）、図１（ｂ）中、三つの拡散ユニット３０を例示）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。

［集光ユニット２０］
図２は、集光ユニット２０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

集光ユニット２０は、プロジェクタ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ＡＸ１上に配置された投影レンズ２１、投影レンズ２１の後方側焦点Ｆ_２１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ１上に配置された蛍光体２２、蛍光体２２からの光を光軸ＡＸ１寄りに集光するように反射する反射面２３、投影レンズ２１と蛍光体２２との間に配置されたシェード２４、蛍光体２２にレーザー光を照射するレーザー光学系２５等を備えている。投影レンズ２１、反射面２３等が本発明の第１光学系に相当する。

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平面の平凸非球面レンズである。投影レンズ２１は、例えば、レンズホルダー２１ａに保持されて光軸ＡＸ１上に配置されている。本実施形態では、見栄えの観点から、投影レンズ２１は、後述の拡散ユニット３０の投影レンズ３１と同一直径とされている。なお、光学的観点からは、投影レンズ２１と投影レンズ３１とは異なる直径であってもよい。

蛍光体２２は、レーザー光学系２５からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源２５ａ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。本実施形態では、蛍光体２２として、蛍光体セラミックス（厚み：８０μｍ、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、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。蛍光体２２は、レーザーホルダー２５ｃに保持されて投影レンズ２１の後方側焦点Ｆ_２１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ１上に配置されている。

蛍光体２２は、これを透過するレーザー光学系２５からのレーザー光とレーザー光学系２５から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２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２２から発生する熱量は、金属材料製（例えば、アルミニウム製）レーザーホルダー２５ｃの作用により放熱される。

本実施形態では、蛍光体２２として、集光レンズ２５ｂにより投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズ（例えば、半導体レーザー光源２５ａの光源像より若干大きいサイズ）、かつ、車幅方向（図２中、紙面に直交する方向）に延びる形状の蛍光体を用いている。

ここで、集光レンズ２５ｂにより投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体を用いている理由について説明する。

仮に、蛍光体２２に集光し結像する像（半導体レーザー光源２５ａの光源像）が蛍光体２２よりも小サイズであると、光伝播により発光範囲が拡大するため、集光ユニット２０が大型化する。一方、仮に、蛍光体２２に集光し結像する像（半導体レーザー光源２５ａの光源像）が蛍光体２２よりも大サイズであると、蛍光体２２に入射しない光がロスとなる分、光利用効率が低下する。

これらを防止するため、蛍光体２２のサイズ（面積）は、蛍光体２２に集光し結像する像（半導体レーザー光源２５ａの光源像）より若干大きいサイズとされている。これにより、半導体レーザー光源２５ａ（の発光部）とほぼ同サイズの略点光源を実現することが可能となるため、蛍光体２２に集光し結像する像が蛍光体２２よりも小サイズである場合と比べ、小型の集光ユニット２０を構成することが可能となる。

また、レーザー光学系２５からのレーザー光は蛍光体２２に略全て入射し殆どロスとならないため、蛍光体２２に集光し結像する像が蛍光体２２よりも大サイズである場合と比べ、光利用効率が向上する。

また、集光ユニット２０を構成する個々の部品の寸法誤差が累積し半導体レーザー光源２５ａの光源像の投影位置が多少ズレたとしても、当該半導体レーザー光源２５ａの光源像を確実に蛍光体２２に投影することが可能となる。

以上が、集光レンズ２５ｂにより投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体２２を用いている理由である。

反射面２３は、蛍光体２２から上方へ放射される光が入射するように、蛍光体２２の上方を覆うように配置されている。反射面２３は、光軸ＡＸ１を含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面にむけて徐々に大きくなるように設定されている。これにより、反射面２３で反射された蛍光体２２からの光は、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆ_２１のやや前方に略収束し、水平断面においては鉛直断面に比べ更に前方の位置で略収束する。

シェード２４は、投影レンズ２１の後方側焦点Ｆ_２１から蛍光体２２側に延びるミラー面２４ａを含んでいる。ミラー面２４ａに入射し上向きに反射される光は投影レンズ２１で屈折して路面方向に向かう。すなわち、ミラー面２４ａ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３に示すように、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を照射するカットオフラインＣＬ１_ＬＤを含む集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される。

レーザー光学系２５は、照射方向が鉛直上向きとなるように蛍光体２２の下方に配置された半導体レーザー光源２５ａ、蛍光体２２と半導体レーザー光源２５ａとの間に配置された集光レンズ２５ｂ等を備えている。

蛍光体２２、半導体レーザー光源２５ａ及び集光レンズ２５ｂは、光軸ＡＸ１の下方かつ鉛直方向に配置され、かつ、鉛直方向に延びる筒形状の金属材料製（例えば、アルミニウム製）レーザーホルダー２５ｃに固定されることでユニット化されている。この配置により、集光ユニット２０の光軸ＡＸ１方向寸法が反射面２３の略後端までとなるため、集光ユニット２０の光軸ＡＸ１方向寸法を短くすることが可能となる。なお、レーザーホルダー２５ｃは、シェード２４と一体的に構成されている。

また、蛍光体２２を半導体レーザー光源２５ａから離間して配置しているため、次の効果を奏する。

蛍光体２２等の波長変換部材は、周囲温度が上昇すると効率が低下する傾向（温度消光）がある。また、半導体レーザー光源２５ａに供給される電力は光エネルギーを除きほとんどが熱エネルギーとなる。このため、蛍光体２２を半導体レーザー光源２５ａに近接させて配置すると、半導体レーザー光源２５ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体２２の効率が低下する。

しかしながら、本実施形態では、蛍光体２２を半導体レーザー光源２５ａから離間して配置しているため、半導体レーザー光源２５ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体２２の効率が低下するのを防止又は低減することが可能となる。

レーザーホルダー２５ｃは、鉛直上方（先端）に向かうにつれ錐体形状に狭まる錐体筒部２５ｃ１（例えば円錐形状に狭まる円錐型筒部）及びその下方に配置され、鉛直方向に延びる筒部２５ｃ２（例えば円筒型筒部）を含んでいる。

蛍光体２２は、錐体筒部２５ｃ１の先端に形成された開口を覆うように当該先端に固定されている。半導体レーザー光源２５ａ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り、筒部２５ｃ２内の下端に固定されている。集光レンズ２５ｂは、蛍光体２２に投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像の面積が１平方ミリメートル以下となるように位置調整されて筒部２５ｃ２内の上端に固定されている。

上記構成の集光ユニット２０によれば、レーザー光源２５ａから放射されるレーザー光は、集光レンズ２５ｂの作用により集光されて蛍光体２２に照射される。すなわち、半導体レーザー光源２５ａの光源像が、蛍光体２２に投影される。本実施形態では、蛍光体２２に投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図２中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の光源像）とされている。楕円又は円の光源像は、例えば、集光レンズ２５ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。矩形の光源像は、例えば、矩形の開口が形成されたマスク部材で半導体レーザー光源２５ａの発光面を覆うことで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体２２は、これを透過するレーザー光学系２５からのレーザー光とレーザー光学系２５から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２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２２に投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体２２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。例えば、半導体レーザー光源２５ａに供給される電流が１[Ａ]の場合、輝度２００[ｃｄ／ｍｍ^２]となる。

このように、蛍光体２２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、反射面２３を小型化しても（すなわち、集光ユニット２０を小型化しても）当該蛍光体２２からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンＨｚに収束させることが可能となる。これにより、集光ユニット２０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体２２から放射されて反射面２３に入射する光は、当該反射面２３で反射され、投影レンズ２１の後方側焦点Ｆ_２１近傍で収束した後、投影レンズ２１を透過し前方に照射される。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、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を照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される（図３参照）。集光配光パターンＰ１_ＬＤは、シェード２４により規定されるカットオフラインＣＬ１_ＬＤをその上端縁に含んでいる。なお、集光ユニット２０は、集光配光パターンＰ１_ＬＤ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。

次に、集光ユニット２０の変形例について説明する。

一端面とその反対側の他端面とを含み、一端面から内部に導入された光を他端面まで導光し当該他端面から出射する光ファイバ等の導光部材（図示せず）を蛍光体２２と半導体レーザー光源２５ａとの間に配置してもよい。以下に説明する各集光ユニット５０〜８０についても同様である。

光ファイバ等の導光部材は、例えば、一端面を導光体レーザー光源２５ａに対向させ、他端面を蛍光体２２に対向させて配置する。

本変形例の集光ユニット２０は以下のように機能する。

すなわち、レーザー光源２５ａから放射されるレーザー光は、光ファイバ等の導光部材の一端面から内部に導入されて他端面まで導光され当該他端面から出射し、蛍光体２２を照射する。本実施形態では、蛍光体２２を照射する面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図２中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の形状）とされている。楕円、円又は矩形の形状は、例えば、楕円、円又は矩形の開口が形成されたマスク部材で他端面を覆うこと、又は、光ファイバ等の導光部材の他端面の形状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２２は、これを透過するレーザー光学系２５からのレーザー光とレーザー光学系２５から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体２２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２２を照射する面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体２２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。

［拡散ユニット３０］
図４は、拡散ユニット３０をその光軸ＡＸ２を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

拡散ユニット３０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、図４に示すように、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ２上に配置された投影レンズ３１、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ_３１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ２上に配置されたＬＥＤ光源３２、ＬＥＤ光源３２からの光を光軸ＡＸ２寄りに集光するように反射する反射面３３、投影レンズ３１とＬＥＤ光源３２との間に配置されたシェード３４等を備えている。投影レンズ３１、反射面３３等が本発明の第２光学系に相当する。

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平面の平凸非球面レンズである。投影レンズ３１は、例えば、レンズホルダー（図示せず）に保持されて光軸ＡＸ２上に配置されている。

ＬＥＤ光源３２は、例えば、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体（本実施形態ではＹＡＧ蛍光体）とを組み合わせた白色ＬＥＤ光源である。ＬＥＤ光源３２は、照射方向が上向き（図４中、斜め後方上向きを例示）となるようにヒートシンク３５に固定されている。本実施形態では、ＬＥＤ光源３２として、車幅方向（図４中、紙面に直交する方向）に配置された二つの青色ＬＥＤチップ（例えば、１ｍｍ角のチップ×２）を含むＬＥＤ光源を用いている。なお、ＬＥＤチップは二つに限られず、一つ又は三つ以上であってもよい。

反射面３３は、ＬＥＤ光源３２から上方へ放射される光が入射するように、ＬＥＤ光源３２の上方を覆うように配置されている。反射面３３は、光軸ＡＸ２を含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面にむけて徐々に大きくなるように設定されている。これにより、反射面３３で反射されたＬＥＤ光源３２からの光は、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆ_３１のやや前方に略収束し、水平断面においては鉛直断面に比べ更に前方の位置で略収束する。

シェード３４は、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ_３１からＬＥＤ光源３２側に延びるミラー面３４ａを含んでいる。ミラー面３４ａに入射し上向きに反射される光は投影レンズ３１で屈折して路面方向に向かう。すなわち、ミラー面３４ａ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３に示すように、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より拡散した拡散領域Ａを照射するカットオフラインＣＬ１_ＬＥＤを含む拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤが形成される。

上記構成の拡散ユニット３０によれば、ＬＥＤ光源３２から放射されて反射面３３に入射する光は、当該反射面３３で反射され、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ_３１近傍で収束した後、投影レンズ３１を透過し前方に照射される。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、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を照射する拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤが形成される（図３参照）。拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤは、シェード３４により規定されるカットオフラインＣＬ１_ＬＥＤをその上端縁に含んでいる。なお、拡散ユニット３０は、拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤ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。

［点灯回路］
図５は、車両用前照灯１０を点灯するための回路例である。

各ユニット２０、３０の接続の形態としては、並列接続と直列接続（図５参照）とが考えられる。

しかしながら、各ユニット２０、３０を並列接続すると、個々の半導体レーザー光源２５ａ、個々のＬＥＤ光源３２の特性の差（例えば、順電圧のバラツキ）に起因して輝度ムラが発生するという問題がある。また、各ユニット２０、３０を並列接続すると、電流が分岐して各列に流れる電流が減少し個々のユニット２０、３０からの光束が減少するため、十分な光束を得るためには、ユニット２０、３０の個数を増やさなければならないという問題もある。

上記問題は各列に流す電流を調整することで防止又は低減することが可能であるが、そのためには、並列数と同数の電流調節部を設けなければならないという問題がある。

本実施形態では、以上の問題を考慮して、図５に示すように、各集光ユニット２０（図５中、二つの半導体レーザー光源２５ａを例示）及び各拡散ユニット３０（図５中、三つのＬＥＤ光源３２を例示）を、一つの点灯回路Ｃ（電流調節部を含む）に対して電気的に直列に接続している。これにより各集光ユニット２０（半導体レーザー光源２５ａ）及び各拡散ユニット３０（ＬＥＤ光源３２）に点灯回路Ｃから同一の電流が供給されることとなり、個々の半導体レーザー光源２５ａ、個々のＬＥＤ光源３２の特性の差に起因する輝度ムラを防止又は低減することが可能となる。また、点灯回路Ｃ（電流調節部を含む）も一つで済む。なお、図５に示す回路においては、例えば、点灯回路Ｃが供給する電流が１[Ａ]の場合、蛍光体２２の輝度が２００[ｃｄ／ｍｍ^２]、ＬＥＤ光源３２の輝度が８０[ｃｄ／ｍｍ^２]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３は、集光ユニット２０により形成される集光配光パターンＰ１_ＬＤと拡散ユニット３０により形成される拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤ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ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体２２からの光が照射され、拡散領域ＡにはＬＥＤ光源３２からの光が照射される。これにより、ＬＥＤからの光でホットゾーンを照射する従来と比べ、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、集光ユニット２０と拡散ユニット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よりも高輝度のレーザー光源（蛍光体２２及び半導体レーザー光源２５ａ）からの光でホットゾーンＨｚを照射する構成であるため、ＬＥＤからの光でホットゾーンを照射する従来と比べ、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な車両用前照灯１０を構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よりも高輝度のレーザー光源（蛍光体２２及び半導体レーザー光源２５ａ）からの光でホットゾーンＨｚを照射する構成であるため、ＬＥＤからの光でホットゾーンを照射する従来と比べ、より少ない数の集光ユニット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、集光ユニット２０の数を減らす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。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズのレーザー光源（蛍光体２２及び半導体レーザー光源２５ａ）を用いているため、反射面２３を小型化しても（すなわち、集光ユニット２０を小型化しても）当該レーザー光源からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンＨｚに収束させることが可能となる。

すなわち、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、ＬＥＤを用いた従来の前照灯より小型化が可能で、なおかつ、車両手前の明るさ感が抑えられホットゾーン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な車両用前照灯１０を構成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、車両用前照灯１０の小型化が可能となるため、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。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、集光ユニット２０からの光のスペクトル（半導体レーザー光源２５ａ：４５０[ｎｍ]、蛍光体２２:約５００〜７００[ｎｍ]）と拡散ユニット３０からの光のスペクトル（約４５０〜７００[ｎｍ]）とが足し合わされる形（すなわち、４５０〜５００[ｎｍ]が補完される形）となるため、半導体レーザー光源のみを用いて車両用前照灯を構成する場合と比べ、色再現性の高い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。なお、標識等を照らすオーバーヘッド配光は色再現性の高い拡散ユニット３０で形成するのが好ましい。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、レーザー光源（蛍光体２２及び半導体レーザー光源２５ａ）及びＬＥＤ光源３２を一つのユニットに組み込むのではなく、レーザー光源（蛍光体２２及び半導体レーザー光源２５ａ）、ＬＥＤ光源３２ごとにユニット化してあるため、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となる。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、蛍光体２２を半導体レーザー光源２５ａから離間して配置しているため（図２参照）、半導体レーザー光源２５ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体２２の効率が低下するのを防止又は低減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、蛍光体２２に投影される半導体レーザー光源２５ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体２２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させ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、蛍光体２２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、反射面２３を小型化しても（すなわち、集光ユニット２０を小型化しても）当該蛍光体２２からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンＨｚに収束させることが可能となる。すなわち、集光ユニット２０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

すなわち、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、ＬＥＤを用いた従来の前照灯より小型化が可能で、なおかつ、車両手前の明るさ感が抑えられホットゾーン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な車両用前照灯を構成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、車両用前照灯１０（集光ユニット２０）の小型化が可能となるため、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。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、集光ユニット２０（図５中、二つの半導体レーザー光源２５ａを例示）及び拡散ユニット３０（図５中、三つのＬＥＤ光源３２を例示）を、一つの点灯回路Ｃ（電流調節部を含む）に対して電気的に直列に接続しているため（図５参照）、各集光ユニット２０（半導体レーザー光源２５ａ）及び各拡散ユニット３０（ＬＥＤ光源３２）に点灯回路Ｃから同一の電流が供給されることとなり、個々の半導体レーザー光源２５ａ、個々のＬＥＤ光源３２の特性の差に起因する輝度ムラを防止又は低減することが可能となる。また、点灯回路Ｃ（電流調節部を含む）も一つで済む。

また、本実施形態の車両用前照灯１０によれば、蛍光体２２、半導体レーザー光源２５ａ及び集光レンズ２５ｂが光軸ＡＸ１の下方かつ鉛直方向に配置されているため（図２参照）、集光ユニット２０の光軸ＡＸ１方向寸法を短くすることが可能となる。これによっても、車両用前照灯１０（集光ユニット２０）の小型化が可能となるため、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、ホットゾーンＨｚを照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤを形成する集光ユニット２０と拡散領域Ａを照射する拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤを形成する拡散ユニット３０を用いて車両用前照灯１０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、図６に示すように、ホットゾーンＨｚと拡散領域Ａとの間の中間領域Ｂを照射する配光パターンを形成する少なくとも一つの中拡散ユニットをさらに加えて車両用前照灯１０を構成してもよい。このようにすれば、明るさがホットゾーンＨｚから拡散領域Ａへグラデーション状に変化する視認時のフィーリングが良好な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。なお、中拡散ユニットは、集光ユニット２０と同様、半導体レーザー光源２５ａ及び蛍光体２２を用いた構成であってもよいし、あるいは、拡散ユニット３０と同様、ＬＥＤ光源３２を用いた構成であってもよい。

また、上記実施形態では、集光ユニット２０により形成される集光配光パターンＰ１_ＬＤと拡散ユニット３０により形成される拡散配光パターンＰ１_ＬＥＤ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、各ユニット２０、３０のシェード２４、３４を省略し、反射面２３、３３の形状を調整することで、図７に示すように、集光ユニット２０により形成される集光配光パターンＰ２_ＬＤと拡散ユニット３０により形成される拡散配光パターンＰ２_ＬＥＤ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を形成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、半導体レーザー光源２５ａが青色レーザー光（波長：４５０[ｎｍ]）を放射するレーザーダイオードであり、蛍光体２２が、レーザー光学系２５からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源２５ａより長波長の光を発生する波長変換部材（ＹＡＧ蛍光体）であ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、半導体レーザー光源２５ａとしては青色光以外の波長の光（例えば紫外光）を発光するレーザー光源を用いることが可能であり、蛍光体２２としては黄色以外の波長の光を発光する蛍光体を用いることが可能である。

また、上記実施形態では、拡散ユニット３０がＬＥＤ光源３２を用いたプロジェクタ型の灯具ユニットの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、拡散ユニット３０は、ＬＥＤ光源を用いたいわゆるパラボラ型の灯具ユニットであってもよいし、あるいは、ＬＥＤ光源を用いた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ってもよい。

［第２実施形態］
次に、集光ユニット２０の第２実施形態である集光ユニット４０について説明する。

図８は、集光ユニット４０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

集光ユニット４０は、プロジェクタ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ＡＸ１上に配置された投影レンズ４１、投影レンズ４１の後方側焦点Ｆ_４１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ１上に配置された蛍光体４２、蛍光体４２からの光を光軸ＡＸ１寄りに集光するように反射する反射面４３、投影レンズ４１と蛍光体４２との間に配置されたシェード４４、蛍光体４２にレーザー光を照射するレーザー光学系４５等を備えている。投影レンズ４１、反射面４３等が本発明の第１光学系に相当する。

投影レンズ４１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４１は、例えば、レンズホルダー４１ａに保持されて光軸ＡＸ１上に配置されている。本実施形態では、見栄えの観点から、投影レンズ４１は、拡散ユニット３０の投影レンズ３１と同一直径とされている。なお、光学的観点からは、投影レンズ４１と投影レンズ３１とは異なる直径であってもよい。

蛍光体４２は、レーザー光学系４５からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源４５ａ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４２は、アルミ蒸着等の鏡面処理が施された金属部材４６上面に取り付けられて投影レンズ４１の後方側焦点Ｆ_４１よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ１上に配置されている。

蛍光体４２は、その表面（及び／又は内部）で散乱したレーザー光学系４５からのレーザー光（散乱光）とレーザー光学系４５から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体４２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４２から等方的に放射される光のうち鉛直下方に向かう光は金属部材４６上面で反射されて上向きに向かう。すなわち、鉛直下方に向かう光の再利用が可能となるため、光利用効率がさらに向上する。また、金属部材４６は放熱フィン４６ａを備えているため、蛍光体４２で発生する熱を効率よく放熱することが可能となる。これにより、蛍光体４２の温度上昇に起因する発光輝度の低下を抑制することが可能となる。これにより、集光ユニット４０の輝度が向上する。

本実施形態では、蛍光体４２として、集光レンズ４５ｂにより投影される半導体レーザー光源４５ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズ（例えば、半導体レーザー光源４５ａの光源像より若干大きいサイズ）、かつ、車幅方向（図８中、紙面に直交する方向）に延びる形状の蛍光体を用いている。

なお、集光レンズ４５ｂにより投影される半導体レーザー光源４５ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体を用いている理由については、第１実施形態でした理由と同様であるため、ここでは説明を省略する。

反射面４３は、蛍光体４２から上方へ放射される光（及び金属部材４６上面から上方へ反射される反射光）が入射するように、蛍光体４２の上方を覆うように配置されている。反射面４３は、光軸ＡＸ１を含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面にむけて徐々に大きくなるように設定されている。これにより、反射面４３で反射された蛍光体４２からの光は、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆ_４１のやや前方に略収束し、水平断面においては鉛直断面に比べ更に前方の位置で略収束する。

シェード４４は、投影レンズ４１の後方側焦点Ｆ_４１から蛍光体４２側に延びるミラー面４４ａを含んでいる。ミラー面４４ａに入射し上向きに反射される光は投影レンズ４１で屈折して路面方向に向かう。すなわち、ミラー面４４ａ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３に示すように、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を照射するカットオフラインＣＬ１_ＬＤを含む集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される。

レーザー光学系４５は、照射方向が鉛直上向きとなるように、投影レンズ４１と投影レンズ４１の後方側焦点Ｆ_４１との間かつ光軸ＡＸ１よりも下方に配置された半導体レーザー光源４５ａ、その鉛直上方に配置された集光レンズ４５ｂ、平面鏡４５ｃ等を備えている。半導体レーザー光源４５ａ及び集光レンズ４５ｂは、金属部材４６に固定されたレーザーホルダー４５ｄに固定されることでユニット化されている。

レーザーホルダー４５ｄは、鉛直方向に延びる筒部（例えば円筒型筒部）である。半導体レーザー光源４５ａは、例えば、青色レーザー光（波長：４５０[ｎｍ]）を照射するレーザーダイオードであり、レーザーホルダー４５ｄ内の下端に固定されている。集光レンズ４５ｂは、蛍光体４２に投影される半導体レーザー光源４５ａの光源像の面積が１平方ミリメートル以下となるように位置調整されてレーザーホルダー４５ｄ内の上端に固定されている。

平面鏡４５ｃは、集光レンズ４５ｂにより集光された半導体レーザー光源４５ａからのレーザー光が入射するように、半導体レーザー光源４５ａの鉛直略上方かつ反射面４３からの反射光を遮らない位置に配置されている。平面鏡４５ｃは、例えば、投影レンズ４１を保持するレンズホルダー４１ａに一体的に形成されている。

蛍光体４２の光変換効率を向上させるため、平面鏡４５ｃからの反射光（の主光線）の蛍光体４２に対する入射角は、３０〜６０度の間の角度（例えば、４５度）であることが望ましい。この入射角は、例えば、半導体レーザー光源４５ａ、集光レンズ４５ｂ、平面鏡４５ｃ、蛍光体４２等の相対的な位置関係を調整することで上記角度範囲に調整することが可能である。

上記のように、レーザー光学系４５を構成する半導体レーザー光源４５ａ、集光レンズ４５ｂ及び平面鏡４５ｃは、投影レンズ４１と投影レンズ４１の後方側焦点Ｆ_４１との間かつ鉛直方向に配置されている（図８参照）。この配置により、集光ユニット４０の光軸ＡＸ１方向寸法が反射面４３の後端までとなるため、集光ユニット４０の光軸ＡＸ１方向寸法を短くすることが可能となる。

また、蛍光体４２を半導体レーザー光源４５ａから離間して配置しているため、第１実施形態と同様、半導体レーザー光源４５ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体４２の効率が低下するのを防止又は低減することが可能となる。

上記構成の集光ユニット４０によれば、レーザー光源４５ａから放射されるレーザー光は、集光レンズ４５ｂの作用により集光され平面鏡４５ｃで反射されて蛍光体４２に照射される。すなわち、半導体レーザー光源４５ａの光源像が、蛍光体４２に投影される。

本実施形態では、蛍光体４２に投影される半導体レーザー光源４５ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図８中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の光源像）とされている。楕円又は円の光源像は、例えば、集光レンズ４５ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。矩形の光源像は、例えば、矩形の開口が形成されたマスク部材で半導体レーザー光源４５ａの発光面を覆うことで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体４２は、その表面（及び／又は内部）で散乱したレーザー光学系４５からのレーザー光（散乱光）とレーザー光学系４５から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体４２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４２に投影される半導体レーザー光源４５ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体４２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。例えば、半導体レーザー光源４５ａに供給される電流が１[Ａ]の場合、輝度２５０[ｃｄ／ｍｍ^２]となる。

このように、蛍光体４２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、反射面４３を小型化しても（すなわち、集光ユニット４０を小型化しても）当該蛍光体４２からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンＨｚに収束させることが可能となる。これにより、集光ユニット４０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体４２から放射されて反射面４３に入射する光は、当該反射面４３で反射され、投影レンズ４１の後方側焦点Ｆ_４１近傍で収束した後、投影レンズ４１を透過し前方に照射される。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、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を照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される（図３参照）。集光配光パターンＰ１_ＬＤは、シェード４４により規定されるカットオフラインＣＬ１_ＬＤをその上端縁に含んでいる。なお、集光ユニット４０は、集光配光パターンＰ１_ＬＤ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。

本実施形態の集光ユニット４０と第１実施形態の拡散ユニット３０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。

［第３実施形態］
次に、集光ユニット２０の第３実施形態である集光ユニット５０について説明する。

図９は、集光ユニット５０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

本実施形態の集光ユニット５０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９に示すように、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ１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近傍に配置された蛍光体５２、蛍光体５２にレーザー光を照射するレーザー光学系５３等を備えている。投影レンズ５１等が本発明の第１光学系に相当する。

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（図示せず）に保持されて光軸ＡＸ１上に配置されている。本実施形態では、見栄えの観点から、投影レンズ５１は、拡散ユニット３０の投影レンズ３１と同一直径とされている。なお、光学的観点からは、投影レンズ５１と投影レンズ３１とは異なる直径であってもよい。

蛍光体５２は、レーザー光学系５３からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源５３ａ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５２は、レーザーホルダー５３ｃに保持されて投影レンズ５１の後方側焦点Ｆ_５１近傍に配置されている。

蛍光体５２は、これを透過するレーザー光学系５３からのレーザー光とレーザー光学系５３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体５２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５２の下部は、カットオフラインに対応する上端縁を備えた遮光部材（図示せず）で覆われている。この遮光部材の上端縁は、投影レンズ５１の後方側焦点Ｆ_５１近傍に位置している。

本実施形態では、蛍光体５２として、集光レンズ５３ｂにより投影される半導体レーザー光源５３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズ（例えば、半導体レーザー光源５３ａの光源像より若干大きいサイズ）、かつ、車幅方向（図９中、紙面に直交する方向）に延びる形状の蛍光体を用いている。

なお、集光レンズ５３ｂにより投影される半導体レーザー光源５３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体を用いている理由については、第１実施形態でした理由と同様であるため、ここでは説明を省略する。

レーザー光学系５３は、蛍光体５２よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ１上に配置された半導体レーザー光源５３ａ、蛍光体５２と半導体レーザー光源５３ａとの間に配置された集光レンズ５３ｂ等を備えている。

蛍光体５２、半導体レーザー光源５３ａ及び集光レンズ５３ｂは、レーザーホルダー５３ｃに固定されることでユニット化されている。

蛍光体５２を半導体レーザー光源５３ａから離間して配置しているため、第１実施形態と同様、半導体レーザー光源５３ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体５２の効率が低下するのを防止又は低減することが可能となる。

レーザーホルダー５３ｃは、車両前方（先端）に向かうにつれ錐体形状に狭まる錐体筒部５３ｃ１（例えば円錐形状に狭まる円錐型筒部）及びその車両後方側に配置され、水平方向に延びる筒部５３ｃ２（例えば円筒型筒部）を含んでいる。

蛍光体５２は、錐体筒部５３ｃ１の先端に形成された開口を覆うように当該先端に固定されている。半導体レーザー光源５３ａ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り、筒部５３ｃ２内の基端（車両後方側）に固定されている。集光レンズ５３ｂは、蛍光体５２に投影される半導体レーザー光源５３ａの光源像の面積が１平方ミリメートル以下となるように位置調整されて筒部５３ｃ２内の先端（車両前方側）に固定されている。

上記構成の集光ユニット５０によれば、レーザー光源５３ａから放射されるレーザー光は、集光レンズ５３ｂの作用により集光されて蛍光体５２に照射される。すなわち、半導体レーザー光源５３ａの光源像が、蛍光体５２に投影される。本実施形態では、蛍光体５２に投影される半導体レーザー光源５３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図９中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の光源像）とされている。楕円又は円の光源像は、例えば、集光レンズ５３ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。矩形の光源像は、例えば、矩形の開口が形成されたマスク部材で半導体レーザー光源５３ａの発光面を覆うことで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体５２は、これを透過するレーザー光学系５３からのレーザー光とレーザー光学系５３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体５２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５２に投影される半導体レーザー光源５３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体５２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。例えば、半導体レーザー光源５３ａに供給される電流が１[Ａ]の場合、輝度２００[ｃｄ／ｍｍ^２]となる。

このように、蛍光体５２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、集光ユニット５０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体５２から放射される光は、投影レンズ５１を透過し前方に照射される。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、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を照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される（図３参照）。集光配光パターンＰ１_ＬＤは、遮光部材（図示せず）により規定されるカットオフラインＣＬ１_ＬＤをその上端縁に含んでいる。なお、集光ユニット５０は、集光配光パターンＰ１_ＬＤ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。

本実施形態の集光ユニット５０と第１実施形態の拡散ユニット３０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。

［第４実施形態］
次に、集光ユニット２０の第４実施形態である集光ユニット６０について説明する。

図１０は、集光ユニット６０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

本実施形態の集光ユニット６０は、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットであり、図１０に示すように、放物面系の反射面６１、反射面６１の焦点Ｆ_６１近傍に配置された蛍光体６２、蛍光体６２にレーザー光を照射するレーザー光学系６３等を備えている。反射面６１等が本発明の第１光学系に相当する。

反射面６１は、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ１（回転軸）を持つ放物面系の反射面であり、蛍光体６２から入射する光を反射し、カットオフラインＣＬ１_ＬＤを含む集光配光パターンＰ１_ＬＤを形成するように構成されている。

蛍光体６２は、レーザー光学系６３からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源６３ａ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６２は、レーザーホルダー６３ｃに保持されて反射面６１の焦点Ｆ_６１近傍に配置されている。

蛍光体６２は、これを透過するレーザー光学系６３からのレーザー光とレーザー光学系６３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体６２からの光との混色による白色光（擬似白色光）を放射する。

本実施形態では、蛍光体６２として、集光レンズ６３ｂにより投影される半導体レーザー光源６３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズ（例えば、半導体レーザー光源６３ａの光源像より若干大きいサイズ）、かつ、車幅方向（図１０中、紙面に直交する方向）に延びる形状の蛍光体を用いている。

なお、集光レンズ６３ｂにより投影される半導体レーザー光源６３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体を用いている理由については、第１実施形態でした理由と同様であるため、ここでは説明を省略する。

レーザー光学系６３は、照射方向が鉛直下向きとなるように蛍光体６２の上方に配置された半導体レーザー光源６３ａ、蛍光体６２と半導体レーザー光源６３ａとの間に配置された集光レンズ６３ｂ等を備えている。

蛍光体６２、半導体レーザー光源６３ａ及び集光レンズ６３ｂは、光軸ＡＸ１の上方かつ鉛直方向に配置され、かつ、鉛直方向に延びる筒形状のレーザーホルダー６３ｃに固定されることでユニット化されている。この配置により、集光ユニット６０の光軸ＡＸ１方向寸法が反射面６１の後端までとなるため、集光ユニット６０の光軸ＡＸ１方向寸法を短くすることが可能となる。

また、蛍光体６２を半導体レーザー光源６３ａから離間して配置しているため、第１実施形態と同様、半導体レーザー光源６３ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体６２の効率が低下するのを防止又は低減することが可能となる。

レーザーホルダー６３ｃは、鉛直下方（先端）に向かうにつれ錐体形状に狭まる錐体筒部６３ｃ１（例えば円錐形状に狭まる円錐型筒部）及びその上方に配置され、鉛直方向に延びる筒部６３ｃ２（例えば円筒型筒部）を含んでいる。

蛍光体６２は、錐体筒部６３ｃ１の先端に形成された開口を覆うように当該先端に固定されている。半導体レーザー光源６３ａ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り、筒部６３ｃ２内の上端に固定されている。集光レンズ６３ｂは、蛍光体６２に投影される半導体レーザー光源６３ａの光源像の面積が１平方ミリメートル以下となるように位置調整されて筒部６３ｃ２内の下端に固定されている。

上記構成の集光ユニット６０によれば、レーザー光源６３ａから放射されるレーザー光は、集光レンズ６３ｂの作用により集光されて蛍光体６２に照射される。すなわち、半導体レーザー光源６３ａの光源像が、蛍光体６２に投影される。本実施形態では、蛍光体６２に投影される半導体レーザー光源６３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図１０中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の光源像）とされている。楕円又は円の光源像は、例えば、集光レンズ６３ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。矩形の光源像は、例えば、矩形の開口が形成されたマスク部材で半導体レーザー光源６３ａの発光面を覆うことで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体６２は、これを透過するレーザー光学系６３からのレーザー光とレーザー光学系６３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体６２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６２に投影される半導体レーザー光源６３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体６２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。例えば、半導体レーザー光源６３ａに供給される電流が１[Ａ]の場合、輝度２００[ｃｄ／ｍｍ^２]となる。

このように、蛍光体６２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、反射面６１を小型化しても（すなわち、集光ユニット６０を小型化しても）当該蛍光体６２からの光（すなわち、ＬＥＤより高輝度かつ小サイズの光源像）をホットゾーンＨｚに収束させることが可能となる。これにより、集光ユニット６０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体６２から放射されて反射面６１に入射する光は、当該反射面６１で反射され前方に照射される。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、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を照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される（図３参照）。集光配光パターンＰ１_ＬＤは、カットオフラインＣＬ１_ＬＤをその上端縁に含んでいる。なお、集光ユニット６０は、集光配光パターンＰ１_ＬＤ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。

本実施形態の集光ユニット６０と第１実施形態の拡散ユニット３０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。

［第５実施形態］
次に、集光ユニット２０の第５実施形態である集光ユニット７０について説明する。

図１１は、集光ユニット７０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

本実施形態の集光ユニット７０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１１に示すように、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ１上に配置された投影レンズ７１、投影レンズ７１の後方側焦点Ｆ_７１近傍に配置された蛍光体７２、蛍光体７２にレーザー光を照射するレーザー光学系７３等を備えている。投影レンズ７１等が本発明の第１光学系に相当する。

投影レンズ７１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７１は、例えば、レンズホルダー（図示せず）に保持されて光軸ＡＸ１上に配置されている。本実施形態では、見栄えの観点から、投影レンズ７１は、拡散ユニット３０の投影レンズ３１と同一直径とされている。なお、光学的観点からは、投影レンズ７１と投影レンズ３１とは異なる直径であってもよい。

蛍光体７２は、レーザー光学系７３からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源７３ａ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７２は、アルミ蒸着等の鏡面処理が施された金属部材７４に取り付けられて投影レンズ７１の後方側焦点Ｆ_７１近傍に配置されている。

蛍光体７２は、その表面（及び／又は内部）で散乱したレーザー光学系７３からのレーザー光（散乱光）とレーザー光学系７３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体７２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７２から等方的に放射される光のうち金属部材７４側に向かう光は金属部材７４で反射されて投影レンズ７１に向かう。すなわち、金属部材７４側に向かう光の再利用が可能となるため、光利用効率がさらに向上する。

蛍光体７２の下部は、カットオフラインに対応する上端縁を備えた遮光部材７５で覆われている。この遮光部材７５の上端縁は、投影レンズ７１の後方側焦点Ｆ_７１近傍に位置している。

本実施形態では、蛍光体７２として、集光レンズ７３ｂにより投影される半導体レーザー光源７３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズ（例えば、半導体レーザー光源７３ａの光源像より若干大きいサイズ）、かつ、車幅方向（図１１中、紙面に直交する方向）に延びる形状の蛍光体を用いている。

なお、集光レンズ７３ｂにより投影される半導体レーザー光源７３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体を用いている理由については、第１実施形態でした理由と同様であるため、ここでは説明を省略する。

レーザー光学系７３は、投影レンズ７１とその後方側焦点Ｆ_７１との間かつ光軸ＡＸ１より上方に配置された半導体レーザー光源７３ａ、蛍光体７２と半導体レーザー光源７３ａとの間に配置された集光レンズ７３ｂ等を備えている。この配置により、光軸方向寸法が短い小型の集光ユニット７０を構成することが可能となる。半導体レーザー光源７３ａ及び集光レンズ７３ｂは、レーザーホルダーに固定されることでユニット化されていてもよい。

蛍光体７２を半導体レーザー光源７３ａから離間して配置しているため、第１実施形態と同様、半導体レーザー光源７３ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体７２の効率が低下するのを防止又は低減することが可能となる。

半導体レーザー光源７３ａ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。集光レンズ７３ｂは、蛍光体７２に投影される半導体レーザー光源７３ａの光源像の面積が１平方ミリメートル以下となるように位置調整されて蛍光体７２と半導体レーザー光源７３ａとの間に配置されている。

上記構成の集光ユニット７０によれば、レーザー光源７３ａから放射されるレーザー光は、集光レンズ７３ｂの作用により集光されて蛍光体７２に照射される。すなわち、半導体レーザー光源７３ａの光源像が、蛍光体７２に投影される。

蛍光体７２の光変換効率を向上させるため、レーザー光学系７３からの光（の主光線）の蛍光体７２に対する入射角は、３０〜６０度の間の角度（例えば、４５度）であることが望ましい。この入射角は、例えば、半導体レーザー光源７３ａ、集光レンズ７３ｂ、蛍光体７２等の相対的な位置関係を調整することで上記角度範囲に調整することが可能である。

本実施形態では、蛍光体７２に投影される半導体レーザー光源７３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図１１中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の光源像）とされている。楕円又は円の光源像は、例えば、集光レンズ７３ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。矩形の光源像は、例えば、矩形の開口が形成されたマスク部材で半導体レーザー光源７３ａの発光面を覆うことで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体７２は、その表面（及び／又は内部）で散乱したレーザー光学系７３からのレーザー光（散乱光）とレーザー光学系７３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体７２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７２に投影される半導体レーザー光源７３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体７２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。例えば、半導体レーザー光源７３ａに供給される電流が１[Ａ]の場合、輝度２５０[ｃｄ／ｍｍ^２]となる。

このように、蛍光体７２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、集光ユニット７０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体７２から放射される光は、投影レンズ７１を透過し前方に照射される。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、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を照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される（図３参照）。集光配光パターンＰ１_ＬＤは、遮光部材７５により規定されるカットオフラインＣＬ１_ＬＤをその上端縁に含んでいる。なお、集光ユニット７０は、集光配光パターンＰ１_ＬＤ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。

本実施形態の集光ユニット７０と第１実施形態の拡散ユニット３０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。

［第６実施形態］
次に、集光ユニット２０の第６実施形態である集光ユニット８０について説明する。

図１２は、集光ユニット８０をその光軸ＡＸ１を含む鉛直面で切断した縦断面図である。

本実施形態の集光ユニット８０は、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットであり、図１２に示すように、放物面系の反射面８１、反射面８１の焦点Ｆ_８１近傍に配置された蛍光体８２、蛍光体８２にレーザー光を照射するレーザー光学系８３等を備えている。反射面８１等が本発明の第１光学系に相当する。

反射面８１は、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ１（回転軸）を持つ放物面系の反射面であり、蛍光体８２から入射する光を反射し、カットオフラインＣＬ１_ＬＤを含む集光配光パターンＰ１_ＬＤを形成するように構成されている。

蛍光体８２は、レーザー光学系８３からのレーザー光を受けて半導体レーザー光源８３ａ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８２は、アルミ蒸着等の鏡面処理が施された金属部材８４に取り付けられて投影レンズ７１の後方側焦点Ｆ_７１近傍に配置されている。なお、蛍光体８２は、車両前方側が下方に位置するように傾斜して配置されている。

蛍光体８２は、その表面（及び／又は内部）で散乱したレーザー光学系８３からのレーザー光（散乱光）とレーザー光学系８３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体８２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８２から等方的に放射される光のうち金属部材８４側に向かう光は金属部材８４で反射されて反射面８１に向かう。すなわち、金属部材８４側に向かう光の再利用が可能となるため、光利用効率がさらに向上する。

本実施形態では、蛍光体８２として、集光レンズ８３ｂにより投影される半導体レーザー光源８３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズ（例えば、半導体レーザー光源８３ａの光源像より若干大きいサイズ）、かつ、車幅方向（図１２中、紙面に直交する方向）に延びる形状の蛍光体を用いている。

なお、集光レンズ８３ｂにより投影される半導体レーザー光源８３ａの光源像（面積が１平方ミリメートル以下）と略同じサイズの蛍光体を用いている理由については、第１実施形態でした理由と同様であるため、ここでは説明を省略する。

レーザー光学系８３は、蛍光体８２よりも車両後方側かつ光軸ＡＸ１上に配置された半導体レーザー光源８３ａ、蛍光体８２と半導体レーザー光源８３ａとの間に配置された集光レンズ８３ｂ等を備えている。半導体レーザー光源８３ａ及び集光レンズ８３ｂは、レーザーホルダーに固定されることでユニット化されていてもよい。

蛍光体８２を半導体レーザー光源８３ａから離間して配置しているため、第１実施形態と同様、半導体レーザー光源８３ａから発生する熱エネルギーの影響を受けて蛍光体８２の効率が低下するのを防止又は低減することが可能となる。

半導体レーザー光源８３ａ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。集光レンズ８３ｂは、蛍光体８２に投影される半導体レーザー光源８３ａの光源像の面積が１平方ミリメートル以下となるように位置調整されて蛍光体８２と半導体レーザー光源８３ａとの間に配置されている。

上記構成の集光ユニット８０によれば、レーザー光源８３ａから放射されるレーザー光は、集光レンズ８３ｂの作用により集光されて蛍光体８２に照射される。すなわち、半導体レーザー光源８３ａの光源像が、蛍光体８２に投影される。

蛍光体８２の光変換効率を向上させるため、レーザー光学系８３からの光（の主光線）の蛍光体８２に対する入射角は、３０〜６０度の間の角度（例えば、４５度）であることが望ましい。この入射角は、例えば、半導体レーザー光源８３ａ、集光レンズ８３ｂ、蛍光体８２等の相対的な位置関係を調整することで上記角度範囲に調整することが可能である。

本実施形態では、蛍光体８２に投影される半導体レーザー光源８３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下、かつ、車幅方向（図１２中、紙面に直交する方向）に延びる形状（例えば、楕円、円又は矩形の光源像）とされている。楕円又は円の光源像は、例えば、集光レンズ８３ｂの焦点位置を調整することで形成可能である。矩形の光源像は、例えば、矩形の開口が形成されたマスク部材で半導体レーザー光源８３ａの発光面を覆うことで形成可能である。

レーザー光が照射された蛍光体８２は、その表面（及び／又は内部）で散乱したレーザー光学系８３からのレーザー光（散乱光）とレーザー光学系８３から入射するレーザー光で励起されて発光した蛍光体８２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８２に投影される半導体レーザー光源８３ａの光源像の面積は１平方ミリメートル以下であるため、蛍光体８２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となる。例えば、半導体レーザー光源８３ａに供給される電流が１[Ａ]の場合、輝度２５０[ｃｄ／ｍｍ^２]となる。

このように、蛍光体８２を、ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能させることが可能となるため、集光ユニット８０の小型化、ひいてはこれを含む車両用前照灯１０の小型化が可能となる。

ＬＥＤよりも高輝度かつ点光源に近い発光サイズの光源として機能する蛍光体８２から放射されて反射面８１に入射する光は、当該反射面８１で反射され前方に照射される。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、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を照射する集光配光パターンＰ１_ＬＤが形成される（図３参照）。集光配光パターンＰ１_ＬＤは、カットオフラインＣＬ１_ＬＤをその上端縁に含んでいる。なお、集光ユニット８０は、集光配光パターンＰ１_ＬＤ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。

本実施形態の集光ユニット８０と第１実施形態の拡散ユニット３０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。

以上、合計６種類の集光ユニット２０、４０〜８０のうちのいずれか一種と第１実施形態の拡散ユニット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、合計６種類の集光ユニット２０、４０〜８０のうちの複数種と第１実施形態の拡散ユニット３０とを組み合わせて車両用前照灯を構成してもよい。すなわち、求められるデザイン等に応じて適宜選択される集光ユニット２０、４０〜８０と第１実施形態の拡散ユニット３０とを組み合わせて車両用前照灯を構成することが可能である。

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…集光ユニット、２１…投影レンズ、２１ａ…レンズホルダー、２２…蛍光体、２３…反射面、２４…シェード、２４ａ…ミラー面、２５…レーザー光学系、２５ａ…半導体レーザー光源、２５ｂ…集光レンズ、２５ｃ…レーザーホルダー、２５ｃ１…錐体筒部、２５ｃ２…筒部、３０…拡散ユニット、３１…投影レンズ、３２…ＬＥＤ光源、３３…反射面、３４…シェード、３４ａ…ミラー面、３５…ヒートシンク、４０…集光ユニット、４１…投影レンズ、４１ａ…レンズホルダー、４２…蛍光体、４３…反射面、４４…シェード、４４ａ…ミラー面、４５…レーザー光学系、４５ａ…半導体レーザー光源、４５ｂ…集光レンズ、４５ｃ…平面鏡、４５ｄ…レーザーホルダー、４６…金属部材、４６ａ…放熱フィン、５０…集光ユニット、５１…投影レンズ、５２…蛍光体、５３…レーザー光学系、５３ａ…半導体レーザー光源、５３ｂ…集光レンズ、５３ｃ…レーザーホルダー、５３ｃ１…錐体筒部、５３ｃ２…筒部、６０…集光ユニット、６１…反射面、６２…蛍光体、６３…レーザー光学系、６３ａ…半導体レーザー光源、６３ｂ…集光レンズ、６３ｃ…レーザーホルダー、６３ｃ１…錐体筒部、６３ｃ２…筒部、７０…集光ユニット、７１…投影レンズ、７２…蛍光体、７３…レーザー光学系、７３ａ…半導体レーザー光源、７３ｂ…集光レンズ、７４…金属部材、７５…遮光部材、８０…集光ユニット、８１…反射面、８２…蛍光体、８３…レーザー光学系、８３ａ…半導体レーザー光源、８３ｂ…集光レンズ、８４…金属部材、Ｃ…点灯回路

Claims

ホットゾーンと前記ホットゾーンより拡散した拡散領域とを含む合成配光パターンを形成する車両用前照灯において、
レーザー光源と、前記レーザー光源からの光を前方に照射して前記ホットゾーンを照射する第１配光パターンを形成する第１光学系と、を含む少なくとも一つの第１灯具ユニットと、
ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からの光を前方に照射して前記拡散領域を照射する第２配光パターンを形成する第２光学系と、を含む少なくとも一つの第２灯具ユニットと、を備え、
前記レーザー光源は、半導体レーザー光源と、前記半導体レーザー光源から離間して配置され、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、を含み、
前記第１光学系は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズ、前記波長変換部材からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する反射面を備えており、
前記反射面は、前記波長変換部材の上方を覆うように配置され、前記光軸を含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面に向けて大きくされ、当該反射面で反射された前記波長変換部材からの光を、前記波長変換部材と前記投影レンズとの間で集光する反射面として構成されており、
前記集光は、前記光軸を通る鉛直断面内においては前記投影レンズの後方側焦点近傍に略収束し、前記光軸を通る水平断面においては鉛直断面に比べ更に前方の位置に略収束するものとされ、
前記波長変換部材は、蛍光体とセラミックス材料が混合された混合部材であって、金属材料製のホルダーに保持された状態で前記反射面の下方に配置されており、
前記ホルダーは、筒形状とされ、その先端に形成された開口が前記波長変換部材で覆われており、
前記波長変換部材は、前記半導体レーザー光源からのレーザー光で励起されて発光した前記蛍光体からの光と、前記波長変換部材を透過した光との合成光を前記波長変換部材の上方に放射し、
前記波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源の光源像は、前記ＬＥＤ光源よりも高輝度、かつ、発光面積が小さいことを特徴とする車両用前照灯。
前記第１灯具ユニットからの光のスペクトルは、前記レーザー光源の発光波長の光と、前記蛍光体からの５００ｎｍから７００ｎｍの範囲のスペクトルを含み、
前記第２灯具ユニットからの光のスペクトルは、前記レーザー光源の発光波長の光から５００ｎｍまでの間のスペクトルを含み、
前記第１灯具ユニットからの光と前記第２灯具ユニットからの光を足し合わせて前方を照射することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
前記ホルダーがシェードと一体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。
前記半導体レーザー光源が、前記ホルダーの筒部内に固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
前記波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源の光源像の面積は１平方ミリメートル以下であり、かつ、前記波長変換部材のサイズは、前記半導体レーザー光源の光源像と略同じである請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用前照灯。
ホットゾーンと前記ホットゾーンより拡散した拡散領域とを含む合成配光パターンを形成する車両用前照灯において、
レーザー光源と、前記レーザー光源からの光を前方に照射して前記ホットゾーンを照射する第１配光パターンを形成する第１光学系と、を含む少なくとも一つの第１灯具ユニットと、
ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源からの光を前方に照射して前記拡散領域を照射する第２配光パターンを形成する第２光学系と、を含む少なくとも一つの第２灯具ユニットと、
を備え、
前記レーザー光源は、半導体レーザー光源と、前記半導体レーザー光源から離間して配置され、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、を含み、
前記波長変換部材に照射される前記半導体レーザー光源の光源像の面積は１平方ミリメートル以下であり、かつ、前記波長変換部材のサイズは、前記半導体レーザー光源の光源像と略同じであることを特徴とする車両用前照灯。