WO2015019555A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2015019555A1
WO2015019555A1 PCT/JP2014/003754 JP2014003754W WO2015019555A1 WO 2015019555 A1 WO2015019555 A1 WO 2015019555A1 JP 2014003754 W JP2014003754 W JP 2014003754W WO 2015019555 A1 WO2015019555 A1 WO 2015019555A1
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light
laser light
light source
phosphor
lamp
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柴田　裕一
石田　裕之
増田　剛
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株式会社小糸製作所
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present invention relates to a vehicular lamp, and more particularly to a vehicular lamp used in a vehicle such as an automobile.
  • Patent Document 1 discloses a vehicular lamp including a semiconductor light source, a mirror that reflects light emitted from the semiconductor light source to the periphery of the vehicle, and a scanning actuator that reciprocally rotates the mirror.
  • a scanning actuator drives a mirror at a high speed, and scans the reflected light of the mirror in a predetermined irradiation range around the vehicle, thereby forming a predetermined light distribution pattern in front of the vehicle (hereinafter referred to as “lighting pattern”). Then, as appropriate, such an optical system is referred to as a scanning optical system).
  • red LED, green LED, and blue LED are combined and used as a light source.
  • the laser light source can emit light having excellent directivity and convergence compared to LEDs. Therefore, the laser light source can improve the light utilization rate in the vehicular lamp as compared with the LED. Further, since the light utilization rate of the vehicular lamp can be improved, the laser light source can be suitably used in a vehicular lamp including the above-described scanning optical system in which the light utilization rate is likely to be reduced. Therefore, as a result of earnest research on the vehicular lamp using a laser light source, the present inventor has replaced the LED with a laser light source in the conventional vehicular lamp described above, that is, combining red, green and blue laser lights. It has been found that when white light is formed, an improvement in color rendering is desired.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for improving the color rendering properties of a vehicular lamp provided with a laser light source.
  • an aspect of the present invention is a vehicle lamp.
  • the vehicular lamp includes a first light source that emits blue laser light having a peak wavelength in a wavelength range of 450 nm to 470 nm, and a second light source that emits green laser light having a peak wavelength in a wavelength range of 510 nm to 550 nm.
  • a third light source that emits red laser light having a peak wavelength in a wavelength range of 630 nm to 650 nm, and excitation light that is excited by blue laser light or green laser light and has a peak wavelength in a wavelength range of 580 nm to 600 nm.
  • a phosphor that emits light and a light collecting unit that collects blue laser light, green laser light, red laser light, and excitation light to generate white light. According to this aspect, it is possible to improve color rendering properties in a vehicular lamp provided with a laser light source.
  • a phosphor that emits excitation light that is excited by blue laser light and has a peak wavelength in a wavelength range of 470 nm to 520 nm may be further provided.
  • a phosphor that emits excitation light that is excited by red laser light and has a peak wavelength in a wavelength range of 650 nm to 700 nm may be further provided. According to these aspects, the color rendering properties of the vehicular lamp can be further improved. Note that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by replacing the constituent elements and expressions of the present invention with each other among methods, apparatuses, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic structure of a vehicular lamp according to a first embodiment. It is a side view which shows schematic structure of a light source unit. It is a schematic perspective view of the scanning part when observed from the lamp front side. It is a figure which shows an example of the light distribution pattern formed with the vehicle lamp which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a spectral distribution of white laser light including blue laser light, green laser light, and red laser light.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a spectral distribution of white light emitted by the vehicular lamp according to the first embodiment. It is a side view which shows schematic structure of the light source unit in the vehicle lamp which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the spectral distribution of the white light which the vehicle lamp which concerns on Embodiment 2 irradiates.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic structure of a vehicular lamp according to the first embodiment.
  • FIG. 1 illustrates a state where the inside of the light source unit 100 is seen through. Further, illustration of the permanent magnets 312 and 314 of the scanning unit 300 is omitted.
  • the vehicular lamp 1 according to the present embodiment is, for example, a vehicular headlamp device having a pair of headlamp units disposed on the left and right sides in front of the vehicle. Since the pair of headlamp units have substantially the same configuration, FIG. 1 shows the configuration of one of the left and right headlamp units as the vehicular lamp 1.
  • the structure of the vehicle lamp 1 demonstrated below is an illustration, Comprising: It is not limited to the following structures.
  • the vehicle lamp 1 includes a lamp body 2 having an opening on the front side of the vehicle, and a translucent cover 4 that covers the opening of the lamp body 2.
  • the translucent cover 4 is made of translucent resin or glass.
  • a support plate 6, a light source unit 100, a scanning unit 300, and a control unit 400 are accommodated in the lamp chamber 3 formed by the lamp body 2 and the translucent cover 4.
  • the light source unit 100 and the scanning unit 300 are supported at predetermined positions in the lamp chamber 3 by the support plate 6.
  • the support plate 6 is connected to the lamp body 2 at the corners by aiming screws 8.
  • the light source unit 100 includes a first light source 102, a second light source 104, a third light source 106, a heat sink 110, a phosphor 130, a condensing unit 200, and the like.
  • the light source unit 100 is fixed to the front surface of the support plate 6 so that the heat sink 110 is in contact with the support plate 6.
  • the internal structure of the light source unit 100 will be described in detail later.
  • the scanning unit 300 includes a reflecting mirror 318.
  • the structure of the scanning unit 300 will be described in detail later.
  • the scanning unit 300 is fixed to the projecting portion 10 that is positioned relative to the light source unit 100 so as to reflect the light emitted from the light source unit 100 to the front of the lamp, and projects forward from the front surface of the support plate 6 to the lamp. Is done.
  • the protrusion 10 includes a pivot mechanism 10a, and the scanning unit 300 is supported by the protrusion 10 via the pivot mechanism 10a.
  • the protrusion part 10 is provided with the actuator 10b for support which has a rod and the motor which expands / contracts this rod to the lamp front-back direction. The tip of the rod is connected to the scanning unit 300.
  • the projecting portion 10 can swing the scanning portion 300 around the pivot mechanism 10a by expanding and contracting the rod, thereby adjusting the vertical inclination angle (pitch angle) of the scanning portion 300 (initial aiming adjustment). Etc.).
  • the support actuator 10 b is connected to the control unit 400.
  • the control unit 400 includes a lamp ECU that selectively executes a control program and generates various control signals, a ROM that stores various control programs, a RAM that is used as a work area for data storage and program execution by the lamp ECU, and the like.
  • the control unit 400 controls driving of the supporting actuator 10b and a scanning actuator described later, turning on / off of the first light source 102 to the third light source 106, and the like.
  • the control unit 400 is fixed to the lamp body 2 on the rear side of the lamp with respect to the support plate 6.
  • the position where the control unit 400 is provided is not particularly limited to this.
  • the vehicular lamp 1 can adjust the optical axis in the horizontal direction and the vertical direction by rotating the aiming screw 8 and adjusting the posture of the support plate 6.
  • An extension member 12 having an opening that allows the light reflected by the scanning unit 300 to travel forward of the lamp is provided on the lamp front side of the light source unit 100 and the scanning unit 300 in the lamp chamber 3.
  • FIG. 2 is a side view showing a schematic structure of the light source unit.
  • FIG. 2 shows a state where the inside of the light source unit 100 is seen through.
  • the light source unit 100 includes a first light source 102, a second light source 104, a third light source 106, a heat sink 110, a first lens 112, a second lens 114, a third lens 116, a phosphor 130, a condensing unit 200, and the like.
  • the first light source 102 is a light source that emits blue laser light B having a peak wavelength in a wavelength range of 450 nm to 470 nm.
  • the second light source 104 is a light source that emits green laser light G having a peak wavelength in a wavelength range of 510 nm or more and 550 nm or less.
  • the third light source 106 is a light source that emits red laser light R having a peak wavelength in a wavelength range of 630 nm to 650 nm.
  • the first light source 102 to the third light source 106 are configured by laser diodes and are mounted on a common substrate 109. Each light source may be configured by a laser device such as a solid-state laser or a gas laser.
  • the first light source 102, the second light source 104, and the third light source 106 are disposed such that the respective laser light emission surfaces face the front side of the lamp and the substrate 109 faces the rear side of the lamp, and the front surface of the heat sink 110 Attached to.
  • the heat sink 110 is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum so that heat generated by each light source can be efficiently recovered.
  • the surface of the heat sink 110 on the rear side of the lamp is in contact with the support plate 6 (see FIG. 1).
  • Each light source radiates heat through the substrate 109, the heat sink 110, and the support plate 6.
  • the phosphor 130 is excited by the green laser light G and emits excitation light O having a peak wavelength in a wavelength range of 580 nm to 600 nm.
  • the phosphor 130 is a phosphor that converts the wavelength of the green laser light G into approximately orange light. Since the structure of the phosphor 130 is known, a detailed description thereof will be omitted.
  • a part of the green laser light G emitted from the second light source 104 is used for exciting the phosphor 130.
  • the phosphor 130 is provided on the optical path of the green laser light G, and the green laser light G emitted from the second light source 104 enters the phosphor 130.
  • a part of the incident green laser light G is converted into the excitation light O by the phosphor 130 and emitted. Further, the remaining green laser light G is emitted without being wavelength-converted by the phosphor 130. Therefore, a mixed light GO in which the green laser light G and the excitation light O are mixed is emitted from the phosphor 130.
  • the first lens 112, the second lens 114, and the third lens 116 are constituted by, for example, collimating lenses.
  • the first lens 112 is provided on the optical path of the blue laser light B between the first light source 102 and the condensing unit 200, and converts the blue laser light B traveling from the first light source 102 toward the condensing unit 200 into parallel light.
  • the second lens 114 is provided on the optical path of the mixed light GO between the phosphor 130 and the condensing unit 200, and converts the mixed light GO from the phosphor 130 toward the condensing unit 200 into parallel light.
  • the third lens 116 is provided on the optical path of the red laser light R between the third light source 106 and the condensing unit 200, and converts the red laser light R traveling from the third light source 106 toward the condensing unit 200 into parallel light. To do.
  • the condensing unit 200 aggregates the blue laser light B, the green laser light G, the red laser light R, and the excitation light O to generate white light W.
  • the condensing unit 200 includes a first dichroic mirror 202, a second dichroic mirror 204, a third dichroic mirror 206, and an optical integrator 208.
  • the first dichroic mirror 202 is a mirror that reflects at least the blue laser light B, and is disposed so as to reflect the blue laser light B that has passed through the first lens 112 toward the optical integrator 208.
  • the second dichroic mirror 204 is a mirror that reflects at least the mixed light GO and transmits the blue laser light B, and is disposed so as to reflect the mixed light GO that has passed through the second lens 114 toward the optical integrator 208.
  • the third dichroic mirror 206 is a mirror that reflects at least the red laser light R and transmits the blue laser light B and the mixed light GO, and reflects the red laser light R that has passed through the third lens 116 toward the optical integrator 208.
  • the dichroic mirrors have their mutual positional relationship such that the optical paths of the reflected laser beams are parallel and the laser beams are bundled and incident on the optical integrator 208.
  • the first dichroic mirror 202 to the third dichroic mirror 206 are arranged such that regions (light reflection points) where the laser light or mixed light strikes are aligned on each dichroic mirror.
  • the blue laser light B emitted from the first light source 102 is reflected by the first dichroic mirror 202 to the second dichroic mirror 204 side.
  • the mixed light GO emitted from the phosphor 130 is reflected by the second dichroic mirror 204 to the third dichroic mirror 206 side and bundled with the blue laser light B transmitted through the second dichroic mirror 204.
  • the red laser light R emitted from the third light source 106 is reflected by the third dichroic mirror 206 toward the optical integrator 208 and bundled with the blue laser light B and the mixed light GO that have passed through the third dichroic mirror 206.
  • the blue laser light B, the green laser light G, the red laser light R, and the excitation light O bundled by the first dichroic mirror 202 to the third dichroic mirror 206 are incident on the optical integrator 208.
  • the light integrator 208 is fitted into the opening 101 provided in the housing of the light source unit 100.
  • the blue laser light B, the green laser light G, the red laser light R, and the excitation light O incident on the optical integrator 208 are mixed and homogenized by the optical integrator 208 to generate white light W.
  • White light W travels from the optical integrator 208 toward the scanning unit 300.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the scanning unit when observed from the front side of the lamp.
  • the scanning unit 300 is a mechanism for scanning the white light W emitted from the light source unit 100 to form a predetermined light distribution pattern (see FIG. 4).
  • the scanning unit 300 includes a base 302, a first rotating body 304, a second rotating body 306, a first torsion bar 308, a second torsion bar 310, permanent magnets 312 and 314, a terminal unit 316, a reflecting mirror 318, and the like.
  • the base 302 is a frame having an opening 302a at the center, and is fixed to the tip of the protruding portion 10 (see FIG. 1) in a state of being inclined in the lamp front-rear direction.
  • the base 302 is provided with a terminal portion 316 at a predetermined position.
  • a first rotating body 304 is disposed in the opening 302a.
  • the first rotating body 304 is a frame having an opening 304a at the center, and is rotated left and right (vehicle width direction) with respect to the base 302 by a first torsion bar 308 extending from the lower rear side of the lamp to the upper front side of the lamp. It is supported movably.
  • the second rotating body 306 is disposed in the opening 304 a of the first rotating body 304.
  • the second rotating body 306 is a rectangular flat plate, and is supported by a second torsion bar 310 extending in the vehicle width direction so as to be rotatable up and down (vertical direction) with respect to the first rotating body 304.
  • the second rotating body 306 rotates left and right together with the first rotating body 304 when the first rotating body 304 rotates left and right with the first torsion bar 308 as a rotation axis.
  • a reflecting mirror 318 is provided on the surface of the second rotating body 306 by a method such as plating or vapor deposition.
  • the base 302 is provided with a pair of permanent magnets 312 at positions orthogonal to the extending direction of the first torsion bar 308.
  • the permanent magnet 312 forms a magnetic field orthogonal to the first torsion bar 308.
  • a first coil (not shown) is wired to the first rotating body 304, and the first coil is connected to the control unit 400 (see FIG. 1) via a terminal portion 316.
  • the base 302 is provided with a pair of permanent magnets 314 at positions orthogonal to the extending direction of the second torsion bar 310.
  • the permanent magnet 314 forms a magnetic field orthogonal to the second torsion bar 310.
  • a second coil (not shown) is wired to the second rotating body 306, and the second coil is connected to the control unit 400 via the terminal portion 316.
  • the first coil and permanent magnet 312 and the second coil and permanent magnet 314 constitute a scanning actuator.
  • the driving of the scanning actuator is controlled by the control unit 400.
  • the control unit 400 controls the magnitude and direction of the drive voltage flowing through the first coil and the second coil.
  • the 1st rotation body 304 and the 2nd rotation body 306 reciprocate to the left and right, and the 2nd rotation body 306 independently reciprocates up and down.
  • the reflecting mirror 318 reciprocates vertically and horizontally.
  • White light W emitted from the light source unit 100 is reflected forward of the lamp by the reflecting mirror 318.
  • the scanning unit 300 scans the front of the vehicle with the white light W by the reciprocating rotation of the reflecting mirror 318. For example, the scanning unit 300 rotates the reflecting mirror 318 in a scanning range wider than the light distribution pattern formation region.
  • the control unit 400 turns on the first light source 102 to the third light source 106 when the turning position of the reflecting mirror 318 is at a position corresponding to the light distribution pattern formation region. Thereby, the white light W is distributed to the region where the light distribution pattern is formed, and a predetermined light distribution pattern is formed in front of the vehicle.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a light distribution pattern formed by the vehicular lamp according to the first embodiment.
  • FIG. 4 shows a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen placed at a predetermined position in front of the lamp, for example, at a position 25 m ahead of the lamp. Further, the scanning trajectory of the white light W is schematically shown by a broken line and a solid line.
  • the scanning unit 300 can scan with a white light W in a rectangular scanning area SA extending in the vehicle width direction.
  • the control unit 400 emits laser light from the first light source 102 to the third light source 106, and the scanning position is for the low beam.
  • the emission of the laser light from each light source is stopped.
  • the low beam light distribution pattern Lo having the oncoming lane side cutoff line CL1, the own lane side cutoff line CL2, and the oblique cutoff line CL3 is formed.
  • the vehicular lamp 1 can form a wide variety of light distribution patterns including a high beam light distribution pattern.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a spectral distribution of white laser light including blue laser light, green laser light, and red laser light.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a spectral distribution of white light emitted by the vehicular lamp according to the first embodiment. 5A and 5B show graphs in which the horizontal axis is the wavelength [nm] and the vertical axis is the relative spectral energy.
  • FIG. 5A and 5B show graphs in which the horizontal axis is the wavelength [nm] and the vertical axis is the relative spectral energy.
  • 5A shows a spectral distribution of white laser light obtained by combining blue laser light B with a peak wavelength of 465 nm, green laser light G with a peak wavelength of 532 nm, and red laser light R with a peak wavelength of 639 nm as an example.
  • a blue laser beam B having a peak wavelength of 465 nm, a green laser beam G having a peak wavelength of 532 nm, an excitation light O having a peak wavelength of 580 nm, and a red laser beam R having a peak wavelength of 639 nm are synthesized.
  • the spectral distribution of white light is shown.
  • the white laser light formed by combining the blue laser light B, the green laser light G, and the red laser light R is within the wavelength range of the blue light, the wavelength range of the green light, and the wavelength of the red light.
  • Each in the region has a peak wavelength with a very narrow bandwidth (half-value width).
  • the vehicular lamp is required to adjust the chromaticity (x, y) and the color temperature (K) so that the irradiation light falls within a predetermined white range.
  • the amber colored object such as the turn signal lamp of the other vehicle and the road shoulder delineator and the red irradiated object such as the tail & stop lamp of the other vehicle can be clearly distinguished.
  • the white laser light having the above-described spectral distribution characteristics is adjusted so as to satisfy the conditions of chromaticity and color temperature, it is between the wavelength range of the green laser light G and the wavelength range of the red laser light R. Since the distributed light is not included, the amber-colored irradiated object may appear red, or the amount of reflected light from the irradiated object may be reduced, making it difficult to visually recognize the irradiated object. In this case, it may be difficult to distinguish between a delineator or the like and a tail & stop lamp. In addition, there is a risk that it is difficult for a driver or the like having a visual characteristic with low sensitivity to red light to visually recognize the existence of the irradiated object.
  • the vehicular lamp 1 forms white light W obtained by combining the blue laser light B, the green laser light G, the red laser light R, and the orange excitation light O.
  • the white light W includes light (excitation light O) distributed between the wavelength range of the green laser light G and the wavelength range of the red laser light R, as shown in FIG.
  • the excitation light O has a relatively wide bandwidth. Accordingly, the white light W has a yellow to orange spectral distribution unlike the white laser light described above. Therefore, the amber color and the red color can be accurately expressed as compared with the white laser light, and the amber colored object and the red colored object can be clearly distinguished. In addition, it is possible to make it easy for a driver or the like having the above-described visual characteristics to visually recognize the irradiated object. Therefore, the color rendering properties of the vehicular lamp 1 including the laser light source can be improved.
  • the phosphor 130 is excited by the green laser light G, but is not particularly limited to this configuration, and the phosphor 130 may be excited by the blue laser light B. Since the structure of such a phosphor is also known, detailed description is omitted. In this case, for example, the phosphor 130 is provided on the optical path of the blue laser light B, and is excited by a part of the blue laser light B emitted from the first light source 102.
  • the vehicular lamp 1 generates the white light W by combining the blue laser light B, the green laser light G, the excitation light O, and the red laser light R.
  • the color rendering property of the vehicular lamp can be improved.
  • the visibility of the driver can be improved.
  • the phosphor 130 uses the first light source 102 or the second light source 104 as an excitation light source.
  • the vehicular lamp 1 forms a light distribution pattern by combining a laser light source and a scanning optical system. For this reason, it is possible to form a wide variety of light distribution patterns while suppressing a decrease in the light utilization rate.
  • the vehicular lamp according to the second embodiment has the configuration of the vehicular lamp according to the first embodiment except that in addition to the phosphor 130 that emits the excitation light O, the vehicle lamp further includes a phosphor that emits another excitation light P and Q. And in common.
  • the vehicular lamp according to the second embodiment will be described focusing on the configuration different from the first embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description and illustration thereof are omitted as appropriate.
  • FIG. 6 is a side view showing a schematic structure of the light source unit in the vehicular lamp according to the second embodiment.
  • FIG. 6 illustrates a state where the inside of the light source unit 100 is seen through.
  • the light source unit 100 includes a first light source 102, a second light source 104, a third light source 106, a heat sink 110, a first lens 112, a second lens 114, a third lens 116, a phosphor 130, a phosphor 132, a phosphor 134, and It has the condensing part 200 grade
  • the first light source 102 is a light source that emits blue laser light B having a peak wavelength in a wavelength range of 450 nm to 470 nm.
  • the second light source 104 is a light source that emits green laser light G having a peak wavelength in a wavelength range of 510 nm or more and 550 nm or less.
  • the third light source 106 is a light source that emits red laser light R having a peak wavelength in a wavelength range of 630 nm to 650 nm.
  • the phosphor 130 is excited by the green laser light G and emits excitation light O having a peak wavelength in a wavelength range of 580 nm to 600 nm.
  • the phosphor 132 is excited by the blue laser light B and emits excitation light P having a peak wavelength in a wavelength range of 470 nm to 520 nm.
  • the phosphor 134 is excited by the red laser light R and emits excitation light Q having a peak wavelength in a wavelength range of 650 nm to 700 nm.
  • the phosphor 132 is a phosphor that converts the wavelength of the blue laser light B into approximately blue-green light. Since the structure of the phosphor 132 is known, detailed description thereof is omitted. In the present embodiment, a part of the blue laser light B emitted from the first light source 102 is used for exciting the phosphor 132. The phosphor 132 is provided on the optical path of the blue laser light B, and the blue laser light B emitted from the first light source 102 enters the phosphor 132. A part of the incident blue laser light B is converted into the excitation light P by the phosphor 132 and emitted. Further, the remaining blue laser light B is emitted without being wavelength-converted by the phosphor 132. Therefore, the phosphor 132 emits the mixed light BP in which the blue laser light B and the excitation light P are mixed.
  • the phosphor 134 is a phosphor that converts the wavelength of the red laser light R into red light having a longer wavelength range than the red laser light R. Since the structure of the phosphor 134 is known, detailed description thereof is omitted. In the present embodiment, a part of the red laser light R emitted from the third light source 106 is used for exciting the phosphor 134.
  • the phosphor 134 is provided on the optical path of the red laser light R, and the red laser light R emitted from the third light source 106 enters the phosphor 134. A part of the incident red laser light R is converted into excitation light Q by the phosphor 134 and emitted. Further, the remaining red laser light R is emitted without being wavelength-converted by the phosphor 134. Therefore, the phosphor 134 emits the mixed light RQ in which the red laser light R and the excitation light Q are mixed.
  • the condensing unit 200 includes a first dichroic mirror 202 to a third dichroic mirror 206 and an optical integrator 208.
  • the first dichroic mirror 202 reflects the mixed light BP that has passed through the first lens 112 toward the optical integrator 208.
  • the second dichroic mirror 204 reflects the mixed light GO that has passed through the second lens 114 toward the optical integrator 208 and transmits the mixed light BP.
  • the third dichroic mirror 206 reflects the mixed light RQ that has passed through the third lens 116 toward the optical integrator 208 and transmits the mixed light BP and the mixed light GO.
  • the blue laser light B, the green laser light G, the red laser light R, the excitation light O, the excitation light P, and the excitation light Q are mixed and homogenized by the optical integrator 208 to generate white light W.
  • White light W travels from the optical integrator 208 toward the scanning unit 300.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a spectral distribution of white light emitted by the vehicular lamp according to the second embodiment.
  • FIG. 7 shows a graph in which the horizontal axis is wavelength [nm] and the vertical axis is relative spectral energy.
  • blue laser light B having a peak wavelength of 465 nm
  • excitation light P having a peak wavelength of 502 nm
  • green laser light G having a peak wavelength of 532 nm
  • excitation light O having a peak wavelength of 580 nm
  • red laser light R having a peak wavelength of 639 nm.
  • a spectral distribution of white light obtained by synthesizing excitation light Q having a peak wavelength of 668 nm.
  • the vehicular lamp 1 forms white light W formed by combining blue laser light B, excitation light P, green laser light G, excitation light O, red laser light R, and excitation light Q.
  • this white light W as shown in FIG. 7, between the wavelength range of the blue laser light B and the wavelength range of the green laser light G, between the wavelength range of the green laser light G and the wavelength range of the red laser light R, And light distributed in a wavelength region longer than the wavelength region of the red laser light R is included. For this reason, it is possible to generate the white light W having higher color rendering than the white light W generated by the vehicular lamp 1 according to the first embodiment.
  • the phosphor 130 may be a phosphor that is excited by the blue laser light B to emit the excitation light O, and both the phosphor 130 and the phosphor 132 may be provided on the optical path of the blue laser light B.
  • the phosphor 130 is excited with the green laser light G as in this embodiment, and the phosphor 132 is The configuration excited by the blue laser beam B is preferable.
  • only one of the phosphor 132 and the phosphor 134 may be added. Even in this case, the color rendering can be improved as compared with the first embodiment. When only one of the phosphor 132 and the phosphor 134 is added, it is preferable to add the phosphor 132 from the viewpoint of improving color rendering.
  • the scanning unit 300 can be configured by a galvano mirror, a MEMS mirror, a polygon mirror, or the like.
  • the vehicular lamp 1 may be a projector-type lamp that includes a projection lens.
  • SYMBOLS 1 Vehicle lamp 102 1st light source, 104 2nd light source, 106 3rd light source, 130,132,134 fluorescent substance, 200 condensing part, B blue laser beam, G green laser beam, O, P, Q excitation light , R red laser light, W white light.
  • the present invention can be used for a vehicular lamp.

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Abstract

　本発明のある態様の車両用灯具は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光Ｂを出射する第１光源１０２と、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光Ｇを出射する第２光源１０４と、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光Ｒを出射する第３光源１０６と、第１光源１０２が発する青色レーザ光Ｂの一部又は第２光源１０４が発する緑色レーザ光Ｇの一部により励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体１３０と、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏを集合させて白色光Ｗを生成する集光部２００と、を備える。

Description

車両用灯具
　本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関するものである。
　特許文献１には、半導体光源と、半導体光源の出射光を車両周辺に反射するミラーと、ミラーを往復回動する走査用アクチュエータと、を備えた車両用灯具が開示されている。この車両用灯具では、走査用アクチュエータがミラーを高速で駆動し、ミラーの反射光を車両周辺の所定の照射範囲でスキャンすることで、車両前方に所定の配光パターンを形成している（以下では適宜、このような光学系をスキャン光学系と称する）。また、この車両用灯具では、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤが組み合わされて、光源として用いられている。
特開２０１０－３６８３５号公報
　レーザ光源は、ＬＥＤに比べて指向性や収束性に優れた光を出射することができる。そのため、レーザ光源は、ＬＥＤに比べて車両用灯具における光利用率の向上を図ることができる。また、車両用灯具の光利用率を向上できることから、レーザ光源は、光利用率が低下しやすい上述したスキャン光学系を備える車両用灯具に好適に採用することができる。そこで本発明者は、レーザ光源を用いる車両用灯具について鋭意研究を重ねた結果、上述した従来の車両用灯具においてＬＥＤをレーザ光源に置き換えた場合、すなわち赤色、緑色及び青色のレーザ光を組み合わせて白色光を形成した場合、演色性の向上が望まれることを見出した。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザ光源を備える車両用灯具の演色性の向上を図るための技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光を出射する第１光源と、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光を出射する第２光源と、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光を出射する第３光源と、青色レーザ光又は緑色レーザ光により励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体と、青色レーザ光、緑色レーザ光、赤色レーザ光及び励起光を集合させて白色光を生成する集光部と、を備える。この態様によれば、レーザ光源を備える車両用灯具における演色性を向上させることができる。
　上記態様において、青色レーザ光により励起され４７０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備えてもよい。また、上記いずれかの態様において、赤色レーザ光により励起され６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備えてもよい。これらの態様によれば、車両用灯具の演色性をより向上させることができる。なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、レーザ光源を備える車両用灯具の演色性の向上を図るための技術を提供することができる。
実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。 光源ユニットの概略構造を示す側面図である。 灯具前方側から観察したときの走査部の概略斜視図である。 実施形態１に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。 図５（Ａ）は、青色レーザ光、緑色レーザ光及び赤色レーザ光からなる白色レーザ光の分光分布を示す図である。図５（Ｂ）は、実施形態１に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。 実施形態２に係る車両用灯具における光源ユニットの概略構造を示す側面図である。 実施形態２に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図１は、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。また、走査部３００の永久磁石３１２，３１４の図示を省略している。本実施形態に係る車両用灯具１は、例えば、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは、実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として左右いずれかの前照灯ユニットの構成を示す。なお、以下に説明する車両用灯具１の構造は例示であって、以下の構造に限定されるものではない。
　車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の開口部を覆う透光カバー４とを備える。透光カバー４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ２と透光カバー４とにより形成される灯室３内には、支持プレート６と、光源ユニット１００と、走査部３００と、制御ユニット４００とが収容される。
　光源ユニット１００及び走査部３００は、支持プレート６により灯室３内の所定位置に支持される。支持プレート６は、コーナー部がエイミングスクリュー８によってランプボディ２に接続される。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１１０、蛍光体１３０及び集光部２００等を有する。光源ユニット１００は、ヒートシンク１１０が支持プレート６に接するようにして、支持プレート６の前面に固定される。光源ユニット１００の内部構造については後に詳細に説明する。
　走査部３００は、反射鏡３１８を有する。走査部３００の構造については後に詳細に説明する。走査部３００は、光源ユニット１００から出射された光を灯具前方に反射するように光源ユニット１００との位置関係が定められて、支持プレート６の前面から灯具前方側に突出する突出部１０に固定される。突出部１０はピボット機構１０ａを備え、走査部３００はピボット機構１０ａを介して突出部１０に支持される。また、突出部１０は、ロッドと、このロッドを灯具前後方向に伸縮させるモータとを有する支持用アクチュエータ１０ｂを備える。ロッドの先端は、走査部３００に接続される。突出部１０は、ロッドを伸縮させることで、ピボット機構１０ａを軸として走査部３００を揺動させることができ、これにより走査部３００の鉛直方向の傾斜角度（ピッチ角度）を調整（初期エイミング調整など）することができる。支持用アクチュエータ１０ｂは、制御ユニット４００に接続される。
　制御ユニット４００は、制御プログラムを適宜選択的に実行し各種制御信号を生成する灯具ＥＣＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納や灯具ＥＣＵによるプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を有する。制御ユニット４００は、支持用アクチュエータ１０ｂや後述する走査用アクチュエータの駆動、第１光源１０２～第３光源１０６の点消灯等を制御する。制御ユニット４００は、支持プレート６よりも灯具後方側でランプボディ２に固定される。なお、制御ユニット４００を設ける位置は、特にこれに限定されない。
　車両用灯具１は、エイミングスクリュー８を回転させて支持プレート６の姿勢を調節することで光軸を水平方向及び鉛直方向に調整可能である。灯室３内における光源ユニット１００及び走査部３００の灯具前方側には、走査部３００によって反射された光の灯具前方への進行を許容する開口部を有するエクステンション部材１２が設けられる。
　続いて、車両用灯具１を構成する光源ユニット１００及び走査部３００の構成について詳細に説明する。
　（光源ユニット）
　図２は、光源ユニットの概略構造を示す側面図である。なお、図２では、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１１０、第１レンズ１１２、第２レンズ１１４、第３レンズ１１６、蛍光体１３０及び集光部２００等を有する。
　第１光源１０２は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光Ｂを出射する光源である。第２光源１０４は、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光Ｇを出射する光源である。第３光源１０６は、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光Ｒを出射する光源である。第１光源１０２～第３光源１０６は、レーザダイオードで構成され、共通の基板１０９に搭載される。なお、各光源は、固体レーザ、ガスレーザ等のレーザ装置で構成されてもよい。
　第１光源１０２、第２光源１０４及び第３光源１０６は、それぞれのレーザ光出射面が灯具前方側を向き、基板１０９が灯具後方側を向くように配置され、ヒートシンク１１０の灯具前方側の面に取り付けられる。ヒートシンク１１０は、各光源が発する熱を効率よく回収できるよう、アルミニウムなどの熱伝導率が高い材料によって形成される。ヒートシンク１１０の灯具後方側の面は、支持プレート６（図１参照）に接する。各光源は、基板１０９、ヒートシンク１１０及び支持プレート６を介して放熱される。
　蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇにより励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｏを発光する。蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇをおおよそ橙色の光に波長変換する蛍光体である。蛍光体１３０の構造は公知であるため詳細な説明は省略する。本実施形態では、第２光源１０４が発する緑色レーザ光Ｇの一部が蛍光体１３０の励起に用いられる。蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇの光路上に設けられ、第２光源１０４から出射される緑色レーザ光Ｇが蛍光体１３０に入射する。入射した緑色レーザ光Ｇの一部は、蛍光体１３０により励起光Ｏに波長変換されて出射される。また、残りの緑色レーザ光Ｇは、蛍光体１３０により波長変換されることなく出射される。したがって、蛍光体１３０からは、緑色レーザ光Ｇと励起光Ｏとが混合された混合光ＧＯが出射される。
　第１レンズ１１２、第２レンズ１１４及び第３レンズ１１６は、例えばコリメートレンズで構成される。第１レンズ１１２は、第１光源１０２と集光部２００との間の青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第１光源１０２から集光部２００に向かう青色レーザ光Ｂを平行光に変換する。第２レンズ１１４は、蛍光体１３０と集光部２００との間の混合光ＧＯの光路上に設けられ、蛍光体１３０から集光部２００に向かう混合光ＧＯを平行光に変換する。第３レンズ１１６は、第３光源１０６と集光部２００との間の赤色レーザ光Ｒの光路上に設けられ、第３光源１０６から集光部２００に向かう赤色レーザ光Ｒを平行光に変換する。
　集光部２００は、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏを集合させて白色光Ｗを生成する。集光部２００は、第１ダイクロイックミラー２０２、第２ダイクロイックミラー２０４、第３ダイクロイックミラー２０６及び光インテグレータ２０８を有する。
　第１ダイクロイックミラー２０２は、少なくとも青色レーザ光Ｂを反射するミラーであり、第１レンズ１１２を通過した青色レーザ光Ｂを光インテグレータ２０８に向けて反射するように配置される。第２ダイクロイックミラー２０４は、少なくとも混合光ＧＯを反射し青色レーザ光Ｂを透過させるミラーであり、第２レンズ１１４を通過した混合光ＧＯを光インテグレータ２０８に向けて反射するように配置される。第３ダイクロイックミラー２０６は、少なくとも赤色レーザ光Ｒを反射し青色レーザ光Ｂ及び混合光ＧＯを透過させるミラーであり、第３レンズ１１６を通過した赤色レーザ光Ｒを光インテグレータ２０８に向けて反射するように配置される。
　各ダイクロイックミラーは、それぞれが反射したレーザ光の光路が平行で、且つ各レーザ光が束ねられて光インテグレータ２０８に入射されるように互いの位置関係が定められる。本実施形態では、第１ダイクロイックミラー２０２～第３ダイクロイックミラー２０６は、各ダイクロイックミラーにおいてレーザ光あるいは混合光が当たる領域（光の反射点）が一直線上に並ぶように配置されている。
　第１光源１０２から出射された青色レーザ光Ｂは、第１ダイクロイックミラー２０２により第２ダイクロイックミラー２０４側に反射される。蛍光体１３０から出射された混合光ＧＯは、第２ダイクロイックミラー２０４により第３ダイクロイックミラー２０６側に反射されるとともに、第２ダイクロイックミラー２０４を透過した青色レーザ光Ｂと束ねられる。第３光源１０６から出射された赤色レーザ光Ｒは、第３ダイクロイックミラー２０６により光インテグレータ２０８側に反射されるとともに、第３ダイクロイックミラー２０６を透過した青色レーザ光Ｂ及び混合光ＧＯと束ねられる。第１ダイクロイックミラー２０２～第３ダイクロイックミラー２０６により束ねられた青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏは、光インテグレータ２０８に入射する。
　光インテグレータ２０８は、光源ユニット１００の筐体に設けられた開口１０１に嵌め合わされる。光インテグレータ２０８に入射する青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏは、光インテグレータ２０８により混ぜ合わされて均質化され、白色光Ｗが生成される。白色光Ｗは、光インテグレータ２０８から走査部３００に向けて進行する。
　（走査部）
　図３は、灯具前方側から観察したときの走査部の概略斜視図である。走査部３００は、光源ユニット１００から出射される白色光Ｗを走査して、所定の配光パターン（図４参照）を形成するための機構である。走査部３００は、ベース３０２、第１回動体３０４、第２回動体３０６、第１トーションバー３０８、第２トーションバー３１０、永久磁石３１２，３１４、端子部３１６及び反射鏡３１８等を有する。ベース３０２は、中央に開口部３０２ａを有する枠体であり、灯具前後方向に傾斜した状態で突出部１０（図１参照）の先端に固定される。ベース３０２には、所定位置に端子部３１６が設けられる。開口部３０２ａには、第１回動体３０４が配置される。第１回動体３０４は、中央に開口部３０４ａを有する枠体であり、灯具後方下側から灯具前方上側に延在する第１トーションバー３０８により、ベース３０２に対し左右（車幅方向）に回動可能に支持される。
　第１回動体３０４の開口部３０４ａには、第２回動体３０６が配置される。第２回動体３０６は、矩形状の平板であり、車幅方向に延在する第２トーションバー３１０により、第１回動体３０４に対し上下（鉛直方向）に回動可能に支持される。第２回動体３０６は、第１回動体３０４が第１トーションバー３０８を回動軸として左右に回動すると、第１回動体３０４とともに左右に回動する。第２回動体３０６の表面には、メッキ又は蒸着等の方法により反射鏡３１８が設けられる。
　ベース３０２には、第１トーションバー３０８の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石３１２が設けられる。永久磁石３１２は、第１トーションバー３０８と直交する磁界を形成する。第１回動体３０４には第１コイル（図示せず）が配線され、第１コイルは端子部３１６を介して制御ユニット４００（図１参照）に接続される。また、ベース３０２には、第２トーションバー３１０の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石３１４が設けられる。永久磁石３１４は、第２トーションバー３１０と直交する磁界を形成する。第２回動体３０６には第２コイル（図示せず）が配線され、第２コイルは端子部３１６を介して制御ユニット４００に接続される。
　第１コイル及び永久磁石３１２と、第２コイル及び永久磁石３１４とにより走査用アクチュエータが構成される。走査用アクチュエータは、制御ユニット４００により駆動が制御される。制御ユニット４００は、第１コイル及び第２コイルに流れる駆動電圧の大きさと向きを制御する。これにより、第１回動体３０４及び第２回動体３０６が左右に往復回動し、また第２回動体３０６が単独で上下に往復回動する。その結果、反射鏡３１８が上下左右に往復回動する。
　光源ユニット１００から出射される白色光Ｗは、反射鏡３１８により灯具前方に反射される。そして、走査部３００は、反射鏡３１８の往復回動により白色光Ｗで車両前方を走査する。例えば走査部３００は、配光パターンの形成領域よりも広い走査範囲で反射鏡３１８を回動させる。そして、制御ユニット４００は、反射鏡３１８の回動位置が配光パターンの形成領域に対応する位置にあるとき第１光源１０２～第３光源１０６を点灯させる。これにより、白色光Ｗが配光パターンの形成領域に配光されて、車両前方に所定の配光パターンが形成される。
　（配光パターンの形状）
　図４は、実施形態１に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。なお、図４では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成された配光パターンを示している。また、白色光Ｗの走査の軌跡は、破線及び実線で模式的に示している。
　走査部３００は、車幅方向に延在する矩形の走査領域ＳＡ内を白色光Ｗでスキャン可能である。制御ユニット４００は、走査部３００による白色光Ｗの走査位置がロービーム用配光パターンＬｏ内である場合に、第１光源１０２～第３光源１０６からレーザ光を出射させ、当該走査位置がロービーム用配光パターンＬｏ外である場合に、各光源からのレーザ光の出射を停止させる。これにより、対向車線側カットオフラインＣＬ１、自車線側カットオフラインＣＬ２及び斜めカットオフラインＣＬ３を有するロービーム用配光パターンＬｏが形成される。なお、車両用灯具１は、ハイビーム用配光パターン等を含む多種多様な配光パターンを形成することができる。
　（車両用灯具の演色性）
　続いて、車両用灯具１の演色性について説明する。図５（Ａ）は、青色レーザ光、緑色レーザ光及び赤色レーザ光からなる白色レーザ光の分光分布を示す図である。図５（Ｂ）は、実施形態１に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では横軸を波長［ｎｍ］とし、縦軸を相対分光エネルギーとしたグラフを示している。図５（Ａ）では、一例としてピーク波長４６５ｎｍの青色レーザ光Ｂ、ピーク波長５３２ｎｍの緑色レーザ光Ｇ及びピーク波長６３９ｎｍの赤色レーザ光Ｒを合成して得られる白色レーザ光の分光分布を示している。また、図５（Ｂ）では、一例としてピーク波長４６５ｎｍの青色レーザ光Ｂ、ピーク波長５３２ｎｍの緑色レーザ光Ｇ、ピーク波長５８０ｎｍの励起光Ｏ及びピーク波長６３９ｎｍの赤色レーザ光Ｒを合成して得られる白色光の分光分布を示している。
　図５（Ａ）に示すように、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ及び赤色レーザ光Ｒが合成されてなる白色レーザ光は、青色光の波長域内、緑色光の波長域内及び赤色光の波長域内のそれぞれに、バンド幅（半値幅）の極めて狭いピーク波長を有する。ここで、一般に車両用灯具には、照射光が所定の白色の範囲に収まるようにその色度（ｘ，ｙ）及び色温度（Ｋ）を調整することが要求される。また車両用灯具には、他車両のターンシグナルランプや路肩のデリニエータ等のアンバー色の被照射体と、他車両のテール＆ストップランプ等の赤色の被照射体とを明瞭に区別できるように、アンバー色と赤色とを正確に表現することが要求される。これに対し、上述した分光分布特性を有する白色レーザ光は、色度及び色温度の条件を満たすように調整した場合、緑色レーザ光Ｇの波長域と赤色レーザ光Ｒの波長域との間に分布される光を含まないため、アンバー色の被照射体が赤色に見えてしまう、あるいは被照射体からの反射光量が小さくなり被照射体を視認しにくい場合があった。この場合、デリニエータ等とテール＆ストップランプ等の区別が困難になるおそれがある。また、赤色光に対する感度が低い視覚特性を有する運転者等には、被照射体の存在が視認しにくくなるおそれがあった。
　これに対し、本実施形態に係る車両用灯具１は、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び橙色の励起光Ｏが合成されてなる白色光Ｗを形成する。この白色光Ｗには、図５（Ｂ）に示すように、緑色レーザ光Ｇの波長域と赤色レーザ光Ｒの波長域の間に分布される光（励起光Ｏ）が含まれる。励起光Ｏは、比較的バンド幅が広い。したがって、白色光Ｗは、上述した白色レーザ光とは異なり黄～橙色の分光分布を有する。このため、白色レーザ光に比べてアンバー色と赤色とを正確に表現することができ、アンバー色の被照射体と赤色の被照射体とを明瞭に区別することができる。また、上述した視覚特性を有する運転者等に対して、被照射体を視認させやすくすることができる。よって、レーザ光源を備える車両用灯具１の演色性を向上させることができる。
　なお、本実施形態において、蛍光体１３０は緑色レーザ光Ｇにより励起されるが、特にこの構成に限定されず、蛍光体１３０は青色レーザ光Ｂにより励起されるものであってもよい。このような蛍光体の構造も公知であるため、詳細な説明は省略する。この場合、例えば蛍光体１３０は、青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第１光源１０２が発する青色レーザ光Ｂの一部により励起される。
　以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具１は、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、励起光Ｏ及び赤色レーザ光Ｒを集合させて白色光Ｗを生成している。これにより、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ及び赤色レーザ光Ｒを集合させて白色レーザ光を生成する場合に比べて、車両用灯具の演色性を向上させることができる。その結果、運転者の視認性を向上させることができる。また、車両用灯具における演色性の向上と、レーザ光源を用いることで得られる光利用率の向上との両立を図ることができる。また、蛍光体１３０は、第１光源１０２又は第２光源１０４を励起光源として利用している。このため、別途、蛍光体１３０用の励起光源を設ける場合に比べて、車両用灯具１の部品点数の増大を抑制することができる。また、車両用灯具１は、レーザ光源とスキャン光学系とを組み合わせて配光パターンを形成する。このため、光利用率の低下を抑制しながら多種多様な配光パターンの形成が可能である。
　（実施形態２）
　実施形態２に係る車両用灯具は、励起光Ｏを発する蛍光体１３０に加えて、別の励起光Ｐ，Ｑを発する蛍光体をさらに備える点を除き、実施形態１に係る車両用灯具の構成と共通する。以下、実施形態２に係る車両用灯具について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明及び図示は適宜省略する。
　図６は、実施形態２に係る車両用灯具における光源ユニットの概略構造を示す側面図である。なお、図６では、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１１０、第１レンズ１１２、第２レンズ１１４、第３レンズ１１６、蛍光体１３０、蛍光体１３２、蛍光体１３４及び集光部２００等を有する。
　第１光源１０２は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光Ｂを出射する光源である。第２光源１０４は、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光Ｇを出射する光源である。第３光源１０６は、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光Ｒを出射する光源である。
　蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇにより励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｏを発光する。蛍光体１３２は、青色レーザ光Ｂにより励起され４７０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｐを発光する。蛍光体１３４は、赤色レーザ光Ｒにより励起され６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｑを発光する。
　蛍光体１３２は、青色レーザ光Ｂをおおよそ青緑色の光に波長変換する蛍光体である。蛍光体１３２の構造は公知であるため詳細な説明は省略する。本実施形態では、第１光源１０２が発する青色レーザ光Ｂの一部が蛍光体１３２の励起に用いられる。蛍光体１３２は、青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第１光源１０２から出射される青色レーザ光Ｂが蛍光体１３２に入射する。入射した青色レーザ光Ｂの一部は、蛍光体１３２により励起光Ｐに波長変換されて出射される。また、残りの青色レーザ光Ｂは、蛍光体１３２により波長変換されることなく出射される。したがって、蛍光体１３２からは、青色レーザ光Ｂと励起光Ｐとが混合された混合光ＢＰが出射される。
　蛍光体１３４は、赤色レーザ光Ｒを、赤色レーザ光Ｒよりも長波長域の赤色の光に波長変換する蛍光体である。蛍光体１３４の構造は公知であるため詳細な説明は省略する。本実施形態では、第３光源１０６が発する赤色レーザ光Ｒの一部が蛍光体１３４の励起に用いられる。蛍光体１３４は、赤色レーザ光Ｒの光路上に設けられ、第３光源１０６から出射される赤色レーザ光Ｒが蛍光体１３４に入射する。入射した赤色レーザ光Ｒの一部は、蛍光体１３４により励起光Ｑに波長変換されて出射される。また、残りの赤色レーザ光Ｒは、蛍光体１３４により波長変換されることなく出射される。したがって、蛍光体１３４からは、赤色レーザ光Ｒと励起光Ｑとが混合された混合光ＲＱが出射される。
　集光部２００は、第１ダイクロイックミラー２０２～第３ダイクロイックミラー２０６及び光インテグレータ２０８を有する。第１ダイクロイックミラー２０２は、第１レンズ１１２を通過した混合光ＢＰを光インテグレータ２０８に向けて反射する。第２ダイクロイックミラー２０４は、第２レンズ１１４を通過した混合光ＧＯを光インテグレータ２０８に向けて反射するとともに、混合光ＢＰを透過させる。第３ダイクロイックミラー２０６は、第３レンズ１１６を通過した混合光ＲＱを光インテグレータ２０８に向けて反射するとともに、混合光ＢＰ及び混合光ＧＯを透過させる。第１ダイクロイックミラー２０２～第３ダイクロイックミラー２０６により束ねられた青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ、励起光Ｏ、励起光Ｐ及び励起光Ｑは、光インテグレータ２０８に入射する。青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ、励起光Ｏ、励起光Ｐ及び励起光Ｑは、光インテグレータ２０８により混ぜ合わされて均質化され、白色光Ｗが生成される。白色光Ｗは、光インテグレータ２０８から走査部３００に向けて進行する。
　（車両用灯具の演色性）
　続いて、車両用灯具１の演色性について説明する。図７は、実施形態２に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。図７では横軸を波長［ｎｍ］とし、縦軸を相対分光エネルギーとしたグラフを示している。また、図７では、一例としてピーク波長４６５ｎｍの青色レーザ光Ｂ、ピーク波長５０２ｎｍの励起光Ｐ、ピーク波長５３２ｎｍの緑色レーザ光Ｇ、ピーク波長５８０ｎｍの励起光Ｏ、ピーク波長６３９ｎｍの赤色レーザ光Ｒ及びピーク波長６６８ｎｍの励起光Ｑを合成して得られる白色光の分光分布を示している。
　本実施形態に係る車両用灯具１は、青色レーザ光Ｂ、励起光Ｐ、緑色レーザ光Ｇ、励起光Ｏ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｑが合成されてなる白色光Ｗを形成する。この白色光Ｗには、図７に示すように、青色レーザ光Ｂの波長域と緑色レーザ光Ｇの波長域の間、緑色レーザ光Ｇの波長域と赤色レーザ光Ｒの波長域の間、及び赤色レーザ光Ｒの波長域よりも長波長側の波長域に分布される光が含まれる。このため、実施形態１に係る車両用灯具１が生成する白色光Ｗよりも演色性の高い白色光Ｗを生成することができる。
　なお、蛍光体１３０を青色レーザ光Ｂにより励起されて励起光Ｏを発光する蛍光体とし、蛍光体１３０及び蛍光体１３２の両方を青色レーザ光Ｂの光路上に設ける構成としてもよい。ただし、必要とされる青色レーザ光Ｂの強度の増大を抑制する観点から、このような構成に比べて、本実施形態のように蛍光体１３０を緑色レーザ光Ｇで励起させ、蛍光体１３２を青色レーザ光Ｂで励起させる構成の方が好ましい。また、蛍光体１３２及び蛍光体１３４のいずれか一方のみが追加されてもよい。この場合であっても、実施形態1に比べて演色性の向上を図ることができる。蛍光体１３２及び蛍光体１３４のいずれか一方のみが追加される場合、演色性向上の観点では蛍光体１３２を追加する方が好ましい。
　本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した各実施形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
　上述した各実施形態において、走査部３００は、ガルバノミラー、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー等で構成することができる。また、車両用灯具１は、投影レンズを備えるプロジェクタ型の灯具などであってもよい。
　１　車両用灯具、　１０２　第１光源、　１０４　第２光源、　１０６　第３光源、　１３０，１３２，１３４　蛍光体、　２００　集光部、　Ｂ　青色レーザ光、　Ｇ　緑色レーザ光、　Ｏ，Ｐ，Ｑ　励起光、　Ｒ　赤色レーザ光、　Ｗ　白色光。
　本発明は、車両用灯具に利用可能である。

Claims (3)

  1. 　４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光を出射する第１光源と、
    　５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光を出射する第２光源と、
    　６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光を出射する第３光源と、
    　前記青色レーザ光又は前記緑色レーザ光により励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体と、
    　前記青色レーザ光、前記緑色レーザ光、前記赤色レーザ光及び前記励起光を集合させて白色光を生成する集光部と、
    を備えることを特徴とする車両用灯具。
  2. 　前記青色レーザ光により励起され４７０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備える請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　前記赤色レーザ光により励起され６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備える請求項１又は２に記載の車両用灯具。
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