JP6837776B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

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Description

走査機構を用いて形成した配光パターンに光溜まりを生じにくい車両用前照灯に関する。
特許文献１には、傾動可能なミラーを有するデジタルマイクロミラーデバイスである反射装置により、ＬＥＤ光やレーザー光を発生させる固体光源からの出射光を２種類の蛍光体層を有する蛍光体に向けて反射しつつ走査し、蛍光体の内部で再反射させた光を光学系（投影レンズ）に透光させることで車両の前方に配光パターンを形成する車両用前照灯が開示されている。
特開２０１４−６５４９９号
特許文献１の車両用前照灯の反射装置は、例えば所定のタイミングで点消灯する固体光源からの反射光を揺動するミラーで左右方向に高速往復揺動させることによって左右方向にのびる所定の長さの線を描画し、かつ前記ミラーの高速往復揺動を上下方向に微小距離ずつずらしながら高速で繰り返し、左右方向に延びる所定長さの線を上下に積層することによって、所定形状の矩形等の描画パターンを車両前方の物体に表示する。
その際、所定の往復揺動領域の左右両端部間を往復する反射装置のミラーは、左右両端部からの中央地点で最も速く動作し、中央地点から左右両端部に向かうに連れて減速し、左右両端部で速度が一瞬だけ０になって折り返す動作、つまりｓｉｎカーブに基づいた動作をする。そのため、ミラーによって反射される光の光束の密度は、ミラーが最速で通過する中央地点で最も少なくなり、ミラーが中央地点から左右両端部に向かうに連れて減速するに連れて増加し、速度が一瞬だけ０になる左右両端部の折返し地点で最も多くなる。
このような光束密度の変化は、車両の前照灯となる白色配光パターンに配光パターンの中央部から両端部にかけて徐々に明るさを増す色むらを生じることに加え、配光パターンの左右両端部が中央部に比べて過剰に明るく見える光溜まり現象を発生させる点で問題がある。
本願は、上記問題に鑑みて、走査機構を用いて形成した配光パターンに光溜まりが生じにくい車両用前照灯を提供するものである。
励起光源と、前記励起光源による出射光を所定の方向に向けて走査する走査機構と、投影レンズと、前記走査機構と投影レンズの間に設けられて走査機構による走査光を投影レンズに向けて透過させる蛍光体とを有する車両用前照灯において、前記蛍光体を前記投影レンズの湾曲する像面に対して逆向きに湾曲する湾曲体として形成した。
一般に車両前方の物体の平面に反射されて投影レンズを透過した光は、投影レンズを通過することにより、投影レンズの後方に向かって湾曲した像面として結像される。反対に、平面状の板状蛍光体及び投影レンズを透過することで車両前方に表示される配光パターンは、板状蛍光体のような平面ではなく前方に凸となる湾曲した像面として結像される。従って、車両前方で平面に結像される配光パターンは、蛍光体を投影レンズの湾曲した像面形状に形成することで得られる。
しかし、走査機構によって走査された光による配光パターンは、平面に結像出来たとしても、走査位置に基づく光束の密度の変化、すなわち走査範囲の左右中央位置から折返し位置となる左右両端部方向に向けて光束が増加することによって折返し位置、つまり配光パターンの左右両端部に光溜まりを有することで問題がある。
（作用）本願の車両用前照灯によれば、投影レンズの湾曲する像面に対して逆向きに湾曲する蛍光体に走査光を透過させることにより、蛍光体及び投影レンズを通過した走査光の焦点距離は、走査範囲が左右中央位置から左右端部の折返し位置に近づくにつれて徐々に大きくなり、車両前方の平面に配光パターンを形成する走査光の焦点は、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくにつれて徐々にぼやける。湾曲した蛍光体を透過して車両前方の平面に照射される走査光の光束密度は、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくにつれて減少する。
その結果、sinカーブに基づいた動作で走査され、車両前方の平面に配光パターンを形成する走査光の光束密度は、走査範囲の中央地点から左右両端部に向かう際の走査速度の減少によって増加し、かつ走査範囲の中央地点から左右両端部に向かう際に像面と逆向きに湾曲した蛍光体を透過することによって減少することによって密度の増減を打ち消され、走査範囲の全域で一定になる。
また、励起光源と、前記励起光源による出射光を所定の方向に向けて走査する走査機構と、投影レンズと、前記走査機構と投影レンズの間に設けられて走査機構による走査光を投影レンズに向けて透過させる蛍光体とを有する車両用前照灯において、前記蛍光体を前記投影レンズの湾曲する像面よりも小さな曲率を有し、かつ前記像面と同一方向に湾曲する湾曲体として形成した。

（作用）本願の車両用前照灯によれば、投影レンズの湾曲する像面よりも小さな曲率を有し、かつ像面と同一方向に湾曲する蛍光体に走査光を透過させることにより、車両前方の平面に配光パターンを形成する走査光の焦点は、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくにつれて徐々にぼやけ、湾曲した蛍光体を透過して車両前方の平面に照射される走査光の光束密度は、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくにつれて減少する。
その結果、sinカーブに基づいた動作で走査され、車両前方の平面に配光パターンを形成する走査光の光束密度は、走査範囲の中央地点から左右両端部に向かう際の走査速度の減少によって増加し、かつ走査範囲の中央地点から左右両端部に向かう際に像面と逆向きに湾曲した蛍光体を透過することによって減少することによって密度の増減を打ち消され、走査範囲の全域で一定になる。
また、励起光源と、前記励起光源による出射光を所定の方向に向けて走査する走査機構と、投影レンズと、前記走査機構と投影レンズの間に設けられて走査機構による走査光を投影レンズに向けて透過させる蛍光体とを有する車両用前照灯において、中央部から左右両端部方向に向けて徐々に薄くなる厚さを有するように前記蛍光体を形成した。
（作用）本願の車両用前照灯によれば、中央部から左右両端部方向に向けて蛍光体の厚さが徐々に薄くなることにより、蛍光体による光の変換効率は、中央から左右両端部方向に向かうに連れて徐々に低下する。走査光の光束密度は、走査位置が走査範囲の中央位置から折返し位置となる左右両端部方向に移動するほど増加するため、左右に走査される走査光は、光束密度が小さい程強く変換され、光束密度が大きくなるほど弱く変換されることによって、車両前方の平面に照射される際の色濃度が一定化する。
また、励起光源と、励起光源による光を透過させる蛍光体と、投影レンズと、前記励起光源によって発生した光を投影レンズに向けて走査する走査機構と、を有する車両用前照灯において、中央部から左右両端部方向に向けて徐々に濃い色を有するように形成された光学フィルタを前記走査機構と前記投影レンズの間に有するようにした。
（作用）本願の車両用前照灯によれば、中央部から左右両端部方向に向けて徐々に濃い色を有するように形成された光学フィルタに対して左右方向に揺動する走査光を透過させて光束密度を低減させることにより、走査光が、走査範囲の左右中央位置から折返し位置となる左右両端部方向に向けて徐々に暗くなるため、走査光の走査位置に基づく光束の増加によって感じられる光量増が低減される。
本願の車両用前照灯によれば、走査光の走査位置に基づく光束の増加を所定形状の蛍光体で打ち消して配光パターンを形成する車両前方の平面の光束を一定化することによって走査範囲の左右両端部位置に発生する光溜まりが防止され、光軸に直交する平面上に色むらのない配光パターンが形成される。
また、本願の車両用前照灯によれば、走査位置に基づく走査光の光束の増加による色濃度の変化を所定形状の蛍光体で徐々に打ち消すことによって走査範囲の左右両端部位置に発生する光溜まりが防止され、光軸に直交する平面上に色むらのない配光パターンが形成される。
また、本願の車両用前照灯によれば、走査光の走査位置に基づいて徐々に増加する光束を光学フィルタで徐々にうち消すことによって走査範囲の左右両端部位置に発生する光溜まりが防止され、光軸に直交する平面上に色むらのない配光パターンが形成される。
第１実施例における車両用前照灯の正面図。 （ａ）前方に凸となる蛍光体を有する第１実施例の車両用前照灯のI-I断面図。（ｂ）第１実施例の車両用前照灯における光路の説明図。 （ａ）第１及び第２実施例の走査機構を反射鏡の斜め前方から見た斜視図。（ｂ）第１及び第２実施例の車両用前照灯によるハイビーム用配光パターンに関する説明図。 （ａ）後方に凸となる蛍光体を有する第２実施例の車両用前照灯の横断面図。（ｂ）第２実施例の車両用前照灯における光路の説明図。 （ａ）第３実施例の車両用前照灯の横断面図。（ｂ）第３実施例の車両用前照灯における光路の説明図。 （ａ）第４実施例の車両用前照灯の横断面図。（ｂ）第４実施例の車両用前照灯における光路の説明図。
以下、本発明の好適な実施形態を図１から図６に基づいて説明する。各図においては、車両用前照灯の各部や車両用前照灯の搭載車両のドライバーから見た道路の方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。
図１及び図２によって第１実施例の車両用前照灯を説明する。第１実施例の車両用前照灯１は、前方に向かって凸となる湾曲体からなる蛍光体を有する右側前照灯の一例を示すものであり、図１は、第１実施例における車両用前照灯の正面図を示すものであり、図２（ａ）は、図１をＩ−Ｉの位置で切断した第１実施例の車両用前照灯の横断面図であり、図２（ｂ）は、車両用前照灯１による光路を示す図である。
第１実施例の車両用前照灯１は、ランプボディ２と、前面カバー３と、前照灯ユニット４と、を備える。ランプボディ２は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー３は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ２の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Ｓを形成する。図１に示す前照灯ユニット４は、ハイビーム用前照灯ユニット５及びロービーム用前照灯ユニット６を金属製の支持部材７で一体化することによって構成され、灯室Ｓの内側に配置される。
ハイビーム用前照灯ユニット５とロービーム用前照灯ユニット６は、図２（ａ）に示す投影レンズ８，蛍光体９，励起光源１０、集光レンズ１１、走査機構１２をそれぞれ有し、これらはいずれも支持部材７に取り付けられる。
図２（ａ）の支持部材７は、金属で形成され、底板部７ａと、底板部７ａの左右端部にそれぞれ一体化された側板部（７ｂ、７ｃ）と、側板部（７ｂ、７ｃ）の先端に一体化されたレンズ支持部７ｄと、側板部（７ｂ、７ｃ）の基端に一体化された基礎板部７ｅと、を有する。レンズ支持部７ｄは、投影レンズ８を内側に保持する円筒部７ｄ１と、円筒部７ｄ１及び側板部（７ｂ、７ｃ）の双方に一体化されるフランジ部７ｄ２によって構成される。基礎板部７ｅは、スクリュー固定部７ｆとスクリュー固定部７ｆよりも前後の奥行きが厚い放熱部７ｇによって構成される。
図２（ａ）投影レンズ８は、光の出射面８ａを凸形状とした透明または半透明の平凸レンズであり、前方に向かって凸になるようにレンズ支持部７ｄの円筒部７ｄ１の先端部の内側に固定される。蛍光体９は、前方に向かって凸となる湾曲体形状を有し、投影レンズ８の後方でレンズ支持部７ｄの円筒部７ｄ１の基端部の内側に固定される。
図２（ａ）の励起光源１０は、青色または紫色のＬＥＤ光源またはレーザー光源によって構成され、支持部材７の左側の側板部７ｂに設けられた光源支持部７ｈに固定されて点灯中の熱を放熱される。蛍光体９は、白色光を発生するように構成される。励起光源１０が青色である場合、蛍光体９は、黄色蛍光体として形成され、励起光源１０が紫色である場合、蛍光体９は、黄色かつ青色蛍光体として形成されるか、または赤色かつ緑色かつ青色（ＲＧＢ）の少なくとも３色を有する蛍光体として形成されるようにする。
図２（ａ）に示す走査機構１２は、２軸方向に傾動可能な反射鏡１３を有するスキャンデバイスであり、放熱部７ｇの前面に固定される。集光レンズ１１は、光の出射面を凸形状とした透明または半透明の平凸レンズであり、励起光源１０と反射鏡１３の反射面１３ａとの間に配置された状態で底板部７ａまたは基礎板部７ｅのいずれかに固定される。前照灯ユニット４は、ランプボディ２に回動自在に保持された３つのエイミングスクリュー１４を支持部材７の基礎板部７ｅのスクリュー固定部７ｆに螺着されることにより、ランプボディ２に対して傾動自在に支持される。
図２（ｂ）に示されるように励起光源１０の出射光Ｂ１は、集光レンズ１１によって反射鏡１３の反射面１３ａに集光され、走査機構１２は、反射鏡１３を上下方向に微小距離ずつずらしつつ左右方向に高速で往復揺動させ、所定長さで描かれる線を上下に積層することで所定形状の描画パターンを車両の前方に表示する。具体的には、励起光源１０から出射した光Ｂ１は、集光レンズ１１に入射して反射面１３ａに集光され、反射鏡１３によって左右に揺動されつつ湾曲体である蛍光体９に向けて反射される。蛍光体９は、反射光Ｂ１をそれぞれ白色光Ｗ１として投影レンズ８に向けて透過させ、更に灯室Ｓ内のエクステンションリフレクター１６の前端開口部１６ａ及び前面カバー３を透過させる。白色光Ｗ１は、光軸に直交する面に焦点を生じつつ走査機構１２によって走査され、白色のハイビーム用配光パターンを車両の前方に表示する。走査機構１２には、ＭＥＭＳミラーの他、ガルバノミラー等の多彩な走査機構を採用出来る。
ここで図２（ａ）により蛍光体９の形態について詳細に説明する。例えば、仮に車両の前方で光軸Ｌ０に直交する平板面から出射し、つまり平板面に反射されて投影レンズ８を透過した光は、投影レンズ８の後方において、後方に凸となるお椀型の湾曲像面１５として結像される。また、仮に平板状の板状蛍光体を投影レンズ８と走査機構１２との間に配置した場合において、励起光源１０を出射して走査機構１２によって前方に走査され平板状の板状蛍光体を透過した光は、更に透過した投影レンズ８の前方に板状ではなく前方に凸となるお椀型の湾曲像面（図示せず）からなる配光パターンを結像する。平板面から出射して凸型投影レンズを透過した光は、お椀型に湾曲した像面上に焦点を生じるため、それとは逆にお椀型の湾曲体から出射した光は、平板面上に焦点を生じる。従って、仮に走査機構１２による走査光をお椀型の湾曲像面１５の形状に形成した蛍光体と凸型投影レンズにそれぞれ透過させた場合、走査光による配光パターンは、平面状に焦点を生じることで平面に明確に結像される。
しかし、図２（ｂ）に示す所定の捜査領域の左右両端部間を往復する反射鏡１３が、左右両端部からの中央地点Ｃ１で最も速く動作し、捜査領域の中央地点Ｃ１から左右両端部に向かうに連れて減速し、左右両端部で速度が一瞬だけ０になって折り返す動作、つまりsinカーブに基づいた動作で光を走査することにより、走査機構１２による走査光の光束密度は、走査範囲の中央地点Ｃ１から左右両端部に向かう際に発生する走査速度の減少によって増加する。従って、走査機構１２の走査光による配光パターンは、平面に結像出来たとしても、走査範囲の左右中央位置から折返し位置となる左右両端部方向に向けて光束が増加することによって配光パターンの左右両端部に光溜まりを発生させる点で問題がある。
そこで本実施例の車両用前照灯１においては、蛍光体９を投影レンズ８の湾曲像面１５に対して逆向きに湾曲するように形成し、蛍光体９及び投影レンズ８を通過した走査光の焦点距離が走査範囲の左右中央位置から左右端部の折返し位置に近づくにつれて徐々に大きくなるようにした。蛍光体９及び投影レンズ８を通過する走査光の焦点は、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくにつれて徐々にぼやけ、走査光の光束密度は、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくほど減少し、走査光の明るさが徐々に減少する。
その結果、sinカーブに基づいた動作で走査されることで走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくほど増加する走査光の光束密度は、蛍光体９を透過することで密度の増減を打ち消されるため、走査範囲の全域で一定になり、走査光によって形成される配光パターンの左右両端部には、光溜まりが発生しない。
尚、図２（ａ）に示す走査機構１２は、図３（ａ）に示すように反射鏡１３、ベース１７、回動体１９、一対の第１トーションバー２０、一対の第２トーションバー２１、一対の永久磁石２２，一対の永久磁石２３及び端子部２４を有する。反射面１３ａは、反射鏡１３の前面に銀蒸着やメッキなどの処理を施すことで形成される。
図３（ａ）に示す板状の回動体１９は、一対の第１トーションバー２０によって左右に傾動可能な状態でベース１７に支持され、反射鏡１３は、一対の第２トーションバー２１によって上下に回動可能な状態で回動体１９に支持される。一対の永久磁石２２及び一対の永久磁石２３は、ベース１７において一対の第１及び第２トーションバー（２０、２１）の伸びる方向にそれぞれ設けられ、反射鏡１３及び回動体１９には、それぞれ図示しない制御機構によって独立して制御されると共に端子部２４を介して通電される第１及び第２のコイル（図示せず）が設けられる。
図３（ａ）に示す回動体１９は、第１コイル（図示せず）への通電のオンまたはオフに基づいて第１トーションバー２０の軸線を中心として左右に往復傾動し、反射鏡１３は、第２コイル（図示せず）への通電のオンまたはオフに基づいて第２トーションバー２１の軸線を中心として上下に往復傾動する。反射面１３ａによる反射光Ｂ１は、回動体１９の左右方向の傾動と反射面１３ａの上下方向の傾動に基づき、蛍光体９に向けて上下左右に走査される。図２（ｂ）に示すように蛍光体９を透過して白色化した光Ｗ１は、上下左右に走査されつつ投影レンズ８と前面カバー３を透過し、車両の前方に走査態様に基づいた所定形状の白色配光パターンを表示する。
図３（ｂ）により、一例としてハイビーム用前照灯ユニット５が行う走査によって車両前方に表示される配光パターンを説明する。符号Ｐｔ１は、図２（ｂ）の反射光Ｗ１による光像を示す。車両前方の矩形の走査領域（符号Ｓｃ１）内において、走査機構１２は、反射鏡１３の傾動に基づいて左端Ｓ１１から右端Ｓ１２への走査を行った後、左端Ｓ１１から微小距離ｄ１だけ下方にずれた次の左端Ｓ１３に向けて反射鏡１３を左斜め下方に傾動させ、再び右端Ｓ１４へ走査することを高速で繰り返し行う。
励起光源１０は、点灯制御装置（図示せず）の制御に基づき、例えば、配光パターンを表示するＰ２からＰ３の区間においてのみ点灯し、配光パターンを表示しないＰ１からＰ２までの区間と、Ｐ３からＰ４までの区間において消灯する。走査機構１２は、所定の位置で点消灯をしつつ線像を高速で描画する動作を繰り返し、前記線像を上下に積層することでハイビーム用配光パターンＬａを車両前方に表示する。ロービーム用前照灯ユニット６もまた、同様の走査を行うことでロービーム用配光パターンを表示する（図示せず）。
次に図４（ａ）（ｂ）によって第２実施例の車両用前照灯１’を説明する。第２実施例の車両用前照灯１’は、蛍光体９の代わりに後方に向かって凸となる蛍光体９’を設けた他、第１実施例の車両用前照灯１と共通する構成を有する。図４（ａ）は、第２実施例の車両用前照灯１’を図１のＩ−Ｉの位置で切断したと仮定した横断面図であり、図３（ｂ）は、車両用前照灯１’による光路を示す図である。
第２実施例の蛍光体９’は、図４（ａ）に示す通り、投影レンズ８の後方における湾曲像面１５よりも小さな曲率を有し、かつ前記像面と同一方向、つまり後方に向かって凸となるように湾曲する湾曲体として形成され、投影レンズの後方で支持部材７のレンズ支持部７ｄの円筒部７ｄ１の基端部の内側に固定される。蛍光体９’は、第１実施例の蛍光体９と同様に励起光源１０の発する色に応じて黄色、黄色かつ青色、または赤色かつ緑色かつ青色（ＲＧＢ）の少なくとも３色を有する蛍光体として形成され、励起光源１０の出射光を白色光にする。
反射面１３ａによる反射光Ｂ２は、走査機構１２によって蛍光体９’に向けて上下左右に走査される。図２（ｂ）に示すように蛍光体９’を透過して白色化した光Ｗ２は、投影レンズ８と前面カバー３を透過し、車両の前方に所定形状の白色配光パターンを表示する。
走査機構１２による走査光Ｂ２の光束密度は、反射鏡１３がsinカーブに基づいた動作で光を走査することにより、図２（ｂ）に示す走査範囲の中央地点Ｃ２から左右両端部に向かう際に発生する走査速度の減少によって増加し、走査の折返し位置となる左右両端部において最も過密になる。本実施例の車両用前照灯１’においては、蛍光体９’が投影レンズ８の湾曲する像面１５と同方向に湾曲した形状を有していても、湾曲する像面１５よりも小さな曲率を有することにより、蛍光体９’及び投影レンズ８を通過した走査光の焦点距離が走査範囲の左右中央位置から左右端部の折返し位置に近づくにつれて徐々に大きくなり、走査光の光束密度は、蛍光体９’を通過することにより、走査位置が走査範囲の中央位置から左右端部に近づくほど減少する。その結果、sinカーブに基づいた動作で走査されることで走査範囲の左右端部に近づくほど増加する走査光の光束密度は、蛍光体９’を透過することで密度の増減を打ち消されることによって走査範囲の全域で一定になり、走査光によって形成される配光パターンの左右両端部には、光溜まりが発生しない。
次に図５（ａ）（ｂ）によって第３実施例の車両用前照灯３０を説明する。第３実施例の車両用前照灯３０は、蛍光体９の代わりに蛍光体３１を採用していることと、蛍光体３１をホルダー３２を介して支持部材７に固定している他、第１実施例の車両用前照灯１と共通する構成を有する。図５（ａ）は、第３実施例の車両用前照灯３０を図１のＩ−Ｉの位置で切断したと仮定した横断面図であり、図５（ｂ）は、車両用前照灯３０による光路を示す図である。
図５（ａ）に示すホルダー３２は、支持部材７の円筒部７ｄ１の内径と同一の外径を有するように中空状に形成され、投影レンズ８の後方でレンズ支持部７ｄの円筒部７ｄ１の基端部の内側に固定される。また、ホルダー３２の中央部には、角穴３２ａが形成される。

蛍光体３１は、前面が凸面であり、後面が平面となる矩形形状に形成されて角穴３２ａの先端部近傍に固定される。また、蛍光体３１は、前後方向の厚さが光軸Ｌ０と交差する中央部３１ａで最も厚く、かつ中央部３１ａから左端部３１ｂ及び右端部３１ｃに向けてそれぞれ同じ割合で徐々に薄くなるよう形成される。蛍光体３１は、第１実施例の蛍光体９と同様に励起光源１０の発する色に応じて黄色、黄色かつ青色、または赤色かつ緑色かつ青色（ＲＧＢ）の少なくとも３色を有する蛍光体として形成され、励起光源１０の出射光を白色光にする。
反射面１３ａによる反射光Ｂ３は、走査機構１２によって蛍光体３１に向けて上下左右に走査される。図５（ｂ）に示すように蛍光体３１を透過して白色化した光Ｗ３は、投影レンズ８と前面カバー３を透過し、車両の前方に所定形状の白色配光パターンを表示する。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように蛍光体３１が中央部３１ａから左右両端部（３１ｂ、３１ｃ）方向に向けてそれぞれ前後の厚さが徐々に薄くなるように形成されているため、蛍光体３１を通過する走査光Ｂ３の変換効率は、蛍光体３１の中央部３１ａから左右両端部（３１ｂ、３１ｃ）の方向に向かうに連れてそれぞれ徐々に低下する。また、走査機構１２によってsinカーブに基づいた動作で走査される走査光Ｂ３の光束密度は、走査範囲の中央地点Ｃ３から左右両端部方向に向かうに連れて増加する。その場合、蛍光体３１を透過する走査光は、走査範囲の中央地点から左右両端部方向に向かい、光束密度が増加するほど弱く変換され、走査範囲の左右両端部から中央地点に向かい、光束密度が減少するほど強く変換されるため、蛍光体３１においては、光束密度の変化に応じて変換効率も変化する。その結果、車両前方の平面に照射される白色配光パターンの色濃度は、走査範囲全域で一定化するため、配光パターンの左右両端部には、光溜まりが発生しない。
次に図６（ａ）（ｂ）によって第４実施例の車両用前照灯４０を説明する。図６（ａ）は、第４実施例の車両用前照灯４０を図１のＩ−Ｉの位置で切断したと仮定した横断面図であり、図６（ｂ）は、車両用前照灯４０による光路を示す図である。第４実施例の車両用前照灯４０は、蛍光体９の代わりに蛍光体４１を採用していることと、光学フィルタ４２、ホルダー４３を備えている他、第１実施例の車両用前照灯１と共通する構成を有する。
具体的には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す第４実施例の蛍光体４１は、第１実施例の蛍光体９と異なり、支持部材７の円筒部７ｄ１の基端部の内側ではなく、励起光源１０の発光部１０ａを取り囲むように励起光源１０に一体に形成される。蛍光体４１は、第１実施例の蛍光体９と同様に励起光源１０の発する色に応じて黄色、黄色かつ青色、または赤色かつ緑色かつ青色（ＲＧＢ）の少なくとも３色を有する蛍光体として形成され、励起光源１０の出射光を白色光４１にする。励起光源１０による出射光は、蛍光体４１によって白色光Ｗ４１となり、集光レンズ１１に向けて出射される。
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すホルダー４３は、支持部材７の円筒部７ｄ１の内径と同一の外径を有するように中空状に形成され、投影レンズ８の後方でレンズ支持部７ｄの円筒部７ｄ１の基端部の内側に固定される。また、ホルダー４３の中央部には、角穴４３ａが形成される。
図６（ａ）、図６（ｂ）に示す光学フィルタ４２は、正面から見て角穴４３ａと同形の矩形形状に形成されて角穴４３ａの先端部近傍に固定される。また、光学フィルタ４２は、光軸Ｌ０と交差する中央部４２ａの近傍で最も薄い色を有するように形成され、中央部４２ａから左端部４２ｂ及び右端部４２ｃに向けてそれぞれ徐々に濃い色を有するように形成される。
励起光源１０を出射して蛍光体４１を透過した白色光Ｗ４１は、集光レンズ１１によって反射鏡１３の反射面１３ａに集光され、反射面１３ａによる反射光Ｗ４１は、走査機構１２によって光学フィルタ４２に向けて上下左右に走査される。光学フィルタ４２を透過した白色光Ｗ４２は、投影レンズ８と前面カバー３を透過し、車両の前方に所定形状の白色配光パターンを表示する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す光学フィルタ４２は、中央部４２ａから左右両端部（４２ｂ、４２ｃ）方向に向けて色が徐々に濃くなるように形成されている。走査機構１２によってsinカーブに基づいた動作で走査された白色光Ｗ４２の光束密度は、走査範囲の中央地点Ｃ４から左右両端部方向に向かうにつれて増加し、かつ光学フィルタ４２を透過することにより、中央部４２ａから左右両端部（４２ｂ、４２ｃ）方向に向かうにつれて減少する。その結果、光学フィルタ４２を透過した白色光Ｗ５によって車両前方の平面に照射される白色配光パターンの色濃度は、走査位置に基づいて発生する光束密度の増加を光学フィルタ４２によって打ち消されることによって走査範囲全域で一定化され、配光パターンの左右両端部には、光溜まりが発生しない。
尚、第３実施例の車両用前照灯においては、蛍光体４１を励起光源１０に一体化することで励起光源１０と集光レンズ１１との間に配置している。しかし、第３実施例の車両用前照灯においては、蛍光体４１の代わりに板状の蛍光体を支持部材７の底板部７ａに固定して集光レンズ１１と走査機構１２との間に配置してもよいし、支持部材７の円筒部７ｄ１の内周に係合固定可能な円板形状に蛍光体を形成して、光学フィルタ４２の前方または後方において円筒部７ｄ１に固定することで走査機構１２と光学フィルタ４２との間または光学フィルタ４２と投影レンズ８との間に配置しても良い。
１，１’ 車両用前照灯
８ 投影レンズ
９，９’ 蛍光体
１０ 励起光源
１２ 走査機構
１５ 投影レンズの湾曲する像面
３０ 車両用前照灯
３１ 蛍光体
３１ａ 中央部
３１ｂ 左端部
３１ｃ 右端部
４０ 車両用前照灯
４１ 蛍光体
４２ 光学フィルタ
４２ａ 中央部
４２ｂ 左端部
４２ｃ 右端部

Claims (2)

  1. 励起光源と、前記励起光源による出射光を所定の方向に向けて、sinカーブに基づいた動作で走査する走査機構と、投影レンズと、前記走査機構と投影レンズの間に設けられて走査機構による走査光を投影レンズに向けて透過させる蛍光体とを有する車両用前照灯において、
    前記蛍光体が、前記投影レンズの湾曲する像面に対して逆向きに湾曲する湾曲体として形成され、かつ蛍光体の左右中央位置が、前記投影レンズの湾曲する像面の左右中央位置近傍に配置されたことを特徴とする車両用前照灯。
  2. 励起光源と、前記励起光源による出射光を所定の方向に向けて、sinカーブに基づいた動作で走査する走査機構と、投影レンズと、前記走査機構と投影レンズの間に設けられて走査機構による走査光を投影レンズに向けて透過させる蛍光体とを有する車両用前照灯において、
    前記蛍光体が、前記投影レンズの湾曲する像面よりも小さな曲率を有し、かつ前記像面と同一方向に湾曲する湾曲体として形成され、かつ蛍光体の左右中央位置が、前記投影レンズの湾曲する像面の左右中央位置近傍に配置されたことを特徴とする車両用前照灯。
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