WO2016009816A1 - 車載用光源装置 - Google Patents

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WO2016009816A1
WO2016009816A1 PCT/JP2015/068621 JP2015068621W WO2016009816A1 WO 2016009816 A1 WO2016009816 A1 WO 2016009816A1 JP 2015068621 W JP2015068621 W JP 2015068621W WO 2016009816 A1 WO2016009816 A1 WO 2016009816A1
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projection optical
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幹雄 清水
匠 佐藤
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ウシオ電機株式会社
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    • G02B5/0252—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties using holographic or diffractive means

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle light source device, and more particularly to an in-vehicle light source device including a light source unit that emits laser light of each color.
  • Patent Documents 1 and 2 both disclose a technique that uses laser light as fluorescence excitation light. That is, in these techniques, the phosphor is excited by irradiating the phosphor with the laser light emitted from the laser element, and the obtained fluorescence is used as a headlamp.
  • Patent Document 3 includes laser elements that emit red, green, and blue color lights, and combines the laser lights of the respective colors emitted from the laser elements to generate white laser light.
  • a technique of utilizing white laser light as a headlamp is disclosed.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of a light distribution standard, and corresponds to an asymmetric passing beam (R112) of the European ECE (EconomicconCommission for Europe) standard.
  • FIG. 10 corresponds to a projection plane arranged at a predetermined distance from the light source device.
  • irradiation (projection) of light is prohibited in an area written as ZONE III. ing. This is due to safety reasons such as the driver of the oncoming vehicle feels dazzling.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the drawing of FIG. 10 in a simplified manner.
  • a region 71 is a region to be irradiated with light, and the outside thereof is a region where light irradiation is prohibited.
  • the center point 70 corresponds to the position of the optical axis of the projection optical system when light is projected from the light source device.
  • the region 71 has a left-right asymmetry, more specifically, the light distribution from the center point 70 on the right side is upward.
  • Patent Documents 1 and 2 the main purpose is to use laser light as excitation light, and fluorescence is used as actual illumination light. For this reason, the illumination light which satisfy
  • Patent Document 3 when the laser light itself is used as illumination light, since the laser light is highly straight, it is impossible to realize illumination light that satisfies the above light distribution standard as it is. For this reason, in patent document 3, the illumination light which satisfy
  • the angle of light incident on the combining optical system that is, the angular distribution, differs for each color.
  • the blue component light appears strongly at one angle
  • the red component light appears strongly at another angle.
  • the present invention realizes an in-vehicle light source device capable of generating white light with reduced color unevenness when white light generated by combining laser beams of respective colors is used as illumination light.
  • the purpose is to do.
  • the in-vehicle light source device of the present invention is A light source unit including a light source that emits red laser light, a light source that emits green laser light, and a light source that emits blue laser light; A combining optical system for combining the red laser light, the green laser light, and the blue laser light; A light diffusing element for adjusting a diffusion angle of light emitted from the synthetic optical system to a predetermined angle; A projection optical system for projecting the light emitted from the light diffusing element to a distance; And a light distribution control unit that is disposed between the light diffusion element and the projection optical system and controls light distribution of light incident on the projection optical system.
  • the laser light of each color synthesized by the synthesizing optical system has the diffusion angle adjusted to a predetermined angle by the light diffusing element, so that the angular distribution for each color is made uniform or almost uniform. .
  • the projection optical system by projecting the emitted light from the light diffusing element by the projection optical system, it is possible to irradiate the object with white light in which color unevenness is eliminated or alleviated.
  • An optical fiber can be used as the synthetic optical system.
  • a holographic diffusing plate including a light diffusing surface having irregularities on the surface can be used.
  • the composite optical system exits.
  • the light emitted from the end and incident on the holographic diffusion plate travels through the holographic diffusion plate and then reaches the light diffusion surface.
  • the light emitted from the exit end of the combining optical system is a laser beam, it travels with a certain degree of divergence angle although it has high straightness. Therefore, the light travels in the holographic diffusion plate while spreading before entering the light diffusion surface.
  • the surface of the holographic diffusion plate located on the side close to the exit end of the composite optical system is configured as a light diffusion surface
  • the area of the light incident area at the time of incidence on the light diffusion surface is increased. To do.
  • the surface of the holographic diffusion plate located on the side close to the exit end of the synthesis optical system is configured as the light diffusion surface
  • the irradiation region of the laser light irradiated on the light diffusion surface can be narrowed.
  • There is a difference in the divergence angle of the light passing through the light diffusion surface between the case where the light diffusion surface is arranged on the side close to the exit end of the combining optical system and the case where the light diffusion surface is arranged on the side far from the exit end of the combining optical system. Absent.
  • the size of the incident area on the light diffusion surface affects the size of the projection optical system at the subsequent stage. Therefore, with the above configuration, it is possible to reduce the size of the projection optical system located at the subsequent stage of the holographic diffusion plate.
  • the light distribution control unit may include a light blocking member that blocks incident light.
  • This light shielding member can be configured such that when light is irradiated, the light shielding member itself absorbs light and does not transmit light to the subsequent stage.
  • a metal member for example, aluminum die-cast alloy
  • a resin member for example, colored polycarbonate resin
  • the light shielding member has a shape corresponding to the light distribution standard of the in-vehicle illumination. In other words, a portion of the light emitted from the light diffusing element is blocked by the light blocking member so that light projection is prohibited by the light distribution standard (hereinafter referred to as “prohibited region” as appropriate). You can keep the light away.
  • the light distribution control unit may include a reflecting mirror disposed between the light shielding member and the light diffusing element. At this time, it is preferable to arrange the reflecting mirror so that at least a part of the reflecting surface of the reflecting mirror is parallel to the optical axis of the projection optical system.
  • parallel is not limited to the case of being completely parallel, but is a concept including the case of being substantially parallel.
  • the light blocking member functions to block a part of the light emitted from the light diffusing element so as not to direct the light to the prohibited area.
  • the surface of the light shielding member (light shielding surface) is disposed so as to be non-parallel to the optical path of the light emitted from the light diffusing element, and is preferably orthogonal to the optical axis of the projection optical system.
  • the light emitted from the light diffusing element and incident on the light shielding surface is absorbed as it is by the light shielding member and is not used as light projected from the projection optical system.
  • a reflecting mirror configured so that the reflecting surface is parallel to the optical axis of the projection optical system is disposed between the light blocking member and the light diffusing element.
  • the light blocking member When there is no member, at least part of the light that should go to the prohibited area can be incident on the reflecting surface of the reflecting mirror before being incident on the surface of the light shielding member. This light is reflected in a direction away from the light shielding member and travels toward the projection optical system. Since this light does not go to the prohibited area, it can be used as it is as irradiation light to the object through the projection optical system. That is, the light use efficiency can be improved.
  • the exit end face of the combining optical system and the reflecting surface of the reflecting mirror are arranged with the optical axis of the projection optical system interposed therebetween. At this time, the effect of improving the light utilization efficiency can be further enhanced.
  • the light shielding member may be disposed at the focal position of the projection optical system.
  • the illuminance distribution formed by the light distribution control unit including the light shielding member can be formed at (infinite) far away from the projection optical system, and illumination light showing a desired light distribution can be realized.
  • the exit end of the combining optical system may be arranged at a position closer to the projection optical system than the focal position of the projection optical system.
  • the in-vehicle illumination device of the present invention when white light generated by combining laser beams of respective colors is used as illumination light, white light with reduced color unevenness is used as illumination light for a headlamp. be able to.
  • FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an optical system of a first embodiment of an in-vehicle light source device.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a projection optical system 4 for projecting forward as light for headlamps (illumination light).
  • a plano-convex lens or a cylindrical lens can be used, and a plurality of lenses may be combined.
  • a direction parallel to the optical axis 8 of the projection optical system 4 is defined as a Z axis, and two axes orthogonal to the Z axis are defined as an X axis and a Y axis.
  • the XZ plane is a horizontal plane
  • the Y axis is an axis parallel to the vertical direction. That is, the Z-axis is the light illumination direction, which corresponds to the front when the in-vehicle light source device 1 is mounted on the vehicle
  • the Y-axis direction corresponds to the vertical direction with respect to the vehicle
  • the X-axis direction corresponds to the vehicle. Corresponds to the horizontal direction.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a light source unit 5 including a light source 5R that emits red laser light, a light source 5G that emits green laser light, and a light source 5B that emits blue laser light.
  • a light source unit 5 including a light source 5R that emits red laser light, a light source 5G that emits green laser light, and a light source 5B that emits blue laser light.
  • Each of the light sources 5R, 5G, and 5B is composed of, for example, a semiconductor laser element, and the number and arrangement pattern of emitters included in each element may be different from each other. Also, the dimensions of the elements included in each of the light sources 5R, 5G, and 5B may be different from each other.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a condensing optical system (6R, 6G, 6B) and a light guiding optical system (7R, 7G, 7B) for each color.
  • the red laser light emitted from the light source 5R is condensed by the condensing optical system 6R and is incident on the light guide optical system 7R.
  • the green laser light emitted from the light source 5G is condensed by the condensing optical system 6G and is incident on the light guide optical system 7G.
  • the blue laser light emitted from the light source 5B is condensed by the condensing optical system 6B and is incident on the light guide optical system 7B.
  • the condensing optical system (6R, 6G, 6B) is configured by, for example, a plano-convex lens or a biconvex lens, and the light guide optical system (7R, 7G, 7B) is configured by, for example, an optical fiber.
  • the condensing optical system (6R, 6G, 6B) may be composed of a plurality of lenses.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a combining optical system 2 that generates white light by combining light of R, G, and B colors propagated through a light guide optical system (7R, 7G, 7B).
  • the combining optical system 2 is composed of, for example, an optical fiber, but can also be composed of a fly-eye lens, a rod integrator, a dichroic mirror, or the like.
  • the light sources 5R, 5G, and 5B may have different numbers of emitters and arrangement patterns, and in this case, the condensing optical system (6R, 6G, 6B) for each color.
  • the condensing optical system (6R, 6G, 6B) for each color.
  • a difference occurs in the divergence angle and the intensity for each angle when the light is incident on the light source. Accordingly, the angular distribution of light when entering the combining optical system 2 differs for each color, and the angular distribution of light at the exit end 2a of the combining optical system 2 also differs for each color.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a light diffusing element 3 that adjusts the diffusion angle of light emitted from the emission end 2a of the combining optical system 2 to a predetermined angle.
  • the light diffusing element 3 is composed of, for example, a holographic diffusion plate.
  • the holographic diffusion plate has a light diffusion surface with irregularities formed on the surface, and the light diffusion angle can be set to a predetermined angle (for example, 10 °) by this irregularity pattern. Since the light emitted from the exit end 2a of the combining optical system 2 is incident on the light diffusing element 3, the angle of diffusion is set, so that the angle distribution that is different for each color is made uniform or almost equal. It is made uniform.
  • FIG. 2 is a graph showing the angle distribution for each color.
  • (A) shows the angle distribution immediately after being emitted from the emission end 2 a of the synthesis optical system 2, and (b) is emitted from the light diffusing element 3.
  • the angular distribution immediately after is shown.
  • light having a large difference for each color with respect to the angular distribution immediately after being emitted from the emission end 2 a of the combining optical system 2 passes through the light diffusing element 3, so that the angular distribution is obtained. It shows that the big difference is gone.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a light distribution control unit 10 for creating a light distribution when projected as illumination light for a headlamp.
  • a light blocking member 11 is provided as the light distribution control unit 10.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration when the light shielding member 11 is viewed in the X-axis direction.
  • FIG. 3 is a drawing schematically showing a configuration when the light shielding member 11 is viewed in the Z-axis direction.
  • the light shielding member 11 When the laser beam emitted from the emission end 2a of the combining optical system 2 (more specifically, the laser beam that has passed through the light diffusing element 3) is incident, the light shielding member 11 absorbs the laser beam on the incident surface. Do not let the light go forward. Therefore, the light shielding member 11 is preferably made of a material that absorbs laser light, and can be made of a metal material such as an aluminum die-cast alloy or a resin material such as a colored polycarbonate resin. In addition, you may comprise the light shielding member 11 with the filter from which the transmittance
  • the light shielding member 11 shown in FIG. As described with reference to FIGS. 10 and 11, this is because the light distribution required as the headlight of the automobile is asymmetrical. That is, the light shielding member 11 can have a shape based on a shape required by, for example, an automobile light distribution standard.
  • the light shielding member 11 is disposed below the optical axis 8 of the projection optical system 4. As described with reference to FIGS. 10 and 11, this assumes a case where it is necessary to comply with a light distribution standard in which light irradiation is prohibited above the center point. That is, the light emitted from the light diffusing element 3 and traveling upward is incident on the projection optical system 4 without being blocked by the light blocking member 11. Then, the light is refracted by the projection optical system 4 and light travels downward.
  • “upward” with respect to the traveling direction of light means that the traveling direction of light is “+ Z direction” and “+ Y direction”, and “downward” refers to the progression of light. It means that the direction is “+ Z direction” and “ ⁇ Y direction”.
  • the light shielding member 11 is not present.
  • the light emitted from the light diffusing element 3 and traveling downward is also incident on the projection optical system 4.
  • the light travels upward.
  • a light shielding member 11 is provided at a position below the optical axis 8 of the projection optical system 4 ( ⁇ Z direction).
  • the light shielding member 11 may be arranged at the position of the focal point 4f of the projection optical system 4. With such a configuration, the image at the position of the light shielding member 11 can be projected to infinity.
  • the request for the light distribution pattern described with reference to FIGS. 10 and 11 is based on the illuminance distribution at a position approximately 25 m ahead of the light source device, which corresponds to the illuminance distribution at a position at infinity in geometric optics. To do.
  • the projection optical system 4 projects the illuminance distribution formed by the light distribution control unit 10 forward by a predetermined distance (for example, 25 m).
  • the light distribution control unit 10 is constituted by a light shielding member 11, and the light shielding member 11 is formed at the position of the focal point 4 f of the projection optical system 4, thereby being formed at the position of the light shielding member 11.
  • the projected illuminance distribution is projected by the projection optical system 4 to the front position. That is, if the illuminance distribution necessary for satisfying the light distribution standard is realized at the position of the light shielding member 11, the illuminance distribution can be projected forward as it is. For example, in the light distribution standard shown in FIG.
  • the light shielding member 11 has a shape based on a request for the light distribution standard, and is disposed at the focal position of the projection optical system 4 as shown in FIG. It is possible to realize a light source device that satisfies certain conditions. The same applies to the second embodiment described later.
  • the light diffusing surface of the light diffusing element 3 is disposed on the surface close to the exit end 2 a of the combining optical system 2.
  • FIG. 5 is a drawing schematically showing an example of the positional relationship between the light diffusing surface 3 a of the light diffusing element 3 and the exit end 2 a of the combining optical system 2.
  • the light diffusing surface 3a is incident on the light diffusing surface 3a as compared with the case where the surface of the light diffusing element 3 at the position close to the exit end 2a of the combining optical system 2 is the light diffusing surface 3a.
  • the incident area of light increases (S1 ⁇ S2). This is because the laser light emitted from the emission end 2a also travels with a certain divergence angle.
  • the irradiation area on the light diffusion surface 3a of the light diffusing element 3, that is, the light emission area can be suppressed as compared with the configuration of FIG.
  • an increase in the light emission area on the light diffusion surface 3a means that the projection optical system 4 must be enlarged. Therefore, as shown in FIG. 5A, the size of the projection optical system 4 is reduced by arranging the light diffusing surface 3a of the light diffusing element 3 on the surface close to the exit end 2a of the combining optical system 2. This contributes to downsizing of the in-vehicle light source device 1 as a whole.
  • the light diffusing element 3 may include the light diffusing surface 3a on both the surface near the exit end 2a of the combining optical system 2 and the surface on the far side.
  • a holographic diffusion plate is used as the light diffusing element 3.
  • the light diffusion angle can be set to a predetermined angle by controlling the surface pattern (hologram pattern) of the light diffusion surface. Even if a general ground glass is used, the function of diffusing incident light can be achieved. However, in the case of frosted glass, the diffusion angle cannot be restricted, so that the diffusion angle becomes too large.
  • the light shielding member 11 (light distribution control unit 10) Therefore, it is necessary to block a large amount of light, and there is a high possibility that the light use efficiency is lowered. From such a viewpoint, it is preferable to use an element capable of setting a diffusion angle as the light diffusing element 3, and a holographic diffusion plate is a preferable example of such an element.
  • FIG. 6 is a drawing schematically showing the configuration of the optical system of the second embodiment of the in-vehicle light source device. In the following embodiments, only portions different from the first embodiment will be described.
  • the in-vehicle light source device 1 includes a reflecting mirror 12 in addition to the light shielding member 11 as the light distribution control unit 10.
  • FIG. 6 schematically shows a configuration when the reflecting mirror 12 is viewed in the X-axis direction.
  • FIG. 7 is a drawing schematically showing a configuration when the reflecting mirror 12 is viewed in the Z-axis direction and the Y-axis direction.
  • 7A is a schematic diagram when the reflecting mirror 12 is viewed in the Z-axis direction
  • FIG. 7B is a schematic diagram when the reflecting mirror 12 is viewed in the Y-axis direction.
  • the reflecting mirror 12 is configured to have a reflecting surface including a plane parallel to the XZ plane so as to follow the shape of the outer edge of the upper surface of the light shielding member 11. Note that this assumes a case where the light shielding member 11 is made of a metal material. For example, when the light shielding member 11 is made of a filter having a different transmittance depending on the location as described above, the reflecting mirror 12 has the transmittance.
  • the reflection surface including a plane parallel to the XZ plane can be formed so as to conform to the shape of the low region.
  • the reflecting mirror 12 is disposed closer to the light diffusing element 3 than the light shielding member 11.
  • the light shielding member 11 has a function of preventing a part of light emitted from the light diffusing element 3 and traveling downward from entering the projection optical system 4.
  • the light incident on the light shielding member 11 is absorbed by the light shielding member 11 as it is and is not used as illumination light.
  • the light travels to the prohibited area according to the light distribution standard. Is reflected by the reflecting mirror 12 before entering the light shielding member 11. As a result, the light is reflected by the reflecting mirror 12 and changed to light traveling upward toward the projection optical system 4. Since this light is refracted by the projection optical system 4 and travels downward, it can be used as light for illuminating a region where irradiation is permitted according to the light distribution standard. That is, the light use efficiency is increased as compared with the first embodiment.
  • the configuration of the first embodiment it is generally required to satisfy a predetermined illuminance even in an area where light irradiation is permitted.
  • at least a part of the light emitted downward from the emission end 2a of the combining optical system 2 cannot be used as illumination light. For this reason, in order to realize the predetermined illuminance, it is necessary to increase the light output in the light source unit 5.
  • the light source unit 5 since at least a part of the light not used in the configuration of the first embodiment can be used as illumination light, the light source unit 5 is more than the configuration of the first embodiment.
  • the light output in can be reduced, and an in-vehicle lighting device that saves power and energy is realized.
  • the reflector 12 has been described as having a shape that follows the shape of the outer edge of the upper surface of the light shielding member 11.
  • the reflecting mirror 12 changes the traveling direction of the light by reflecting the light that would have been incident on the light shielding member 11 without the reflecting mirror 12 before it is incident on the light shielding member 11.
  • the purpose is to make effective use of light as illumination light. For this reason, it can be used as light that is irradiated from the projection optical system 4 toward the irradiation region 71 (see FIG. 11) by changing the traveling direction of the light by reflecting it before entering the light shielding member 11.
  • the reflecting mirror 12 is not limited to the above shape.
  • the exit end 2 a of the combining optical system 2 and the reflecting surface of the reflecting mirror 12 may be arranged in a positional relationship with the optical axis 8 of the projection optical system 4 interposed therebetween. . That is, in the configuration of FIG. 8, the exit end 2a of the combining optical system 2 is located above the optical axis 8 of the projection optical system, and the reflecting surface of the reflecting mirror 12 is from the optical axis 8 of the projection optical system. Is also located below. With such a configuration, the ratio of the light that can be reflected by the reflecting mirror 12 among the light emitted downward from the exit end 2a of the combining optical system 2 is increased. Can be improved.
  • FIG. 9 is a drawing schematically showing the configuration of the optical system of the third embodiment of the in-vehicle light source device. In the following embodiments, only portions different from the first embodiment and the second embodiment will be described.
  • the exit end 2a of the combining optical system 2 is disposed at a position closer to the projection optical system 4 than the focal point 4f of the projection optical system 4 as compared with the first embodiment and the second embodiment.
  • the point is different.
  • the light distribution control unit 10 (here, the light shielding member 11 and the reflecting mirror 12) is disposed above the optical axis 8 of the projection optical system 4.
  • the exit end 2a of the combining optical system 2 is disposed at a position closer to the projection optical system 4 than the focal point 4f of the projection optical system 4, it is emitted downward from the exit end 2a,
  • the light that has passed through the light diffusing element 3 travels downward after being incident on the projection optical system 4 and refracted. Since this light illuminates an area where irradiation is permitted in the light distribution standard, it is not necessary for the light distribution control unit 10 to block the progress of the light or change the traveling direction.
  • the light emitted upward from the exit end 2a of the combining optical system 2 and passing through the light diffusing element 3 is incident on the projection optical system 4 and refracted unless the light distribution control unit 10 exists. It continues to progress upwards. This light may illuminate a region where irradiation is prohibited in the light distribution standard. For this reason, by providing the light distribution control unit 10 on the upper side of the optical axis 8 of the projection optical system 4, the progress of the light is blocked or the traveling direction is changed downward.
  • the optical system can be brought closer to the direction of the optical axis 8 (Z-axis direction) of the projection optical system 4 as compared with the configurations of the first embodiment and the second embodiment.
  • size reduction of the vehicle-mounted light source device 1 is realizable.
  • the projection optical system 4 cannot correctly project an image at the location of the light shielding member 11, so that the prohibited area in the light distribution standard is not irradiated with light.
  • FIG. 9 illustrates the case where the light distribution control unit 10 includes the light blocking member 11 and the reflecting mirror 12, but the configuration without the reflecting mirror 12 as in the first embodiment. It is also possible.
  • In-vehicle light source device 2 Synthetic optical system 2a: Emission end of synthetic optical system 3: Light diffusing element 3a: Diffusing surface of light diffusing element 4: Projection optical system 4f: Focal point of projection optical system 5: Light source unit 5B: Blue laser light source 5G: Green laser light source 5R: Red laser light source 6B, 6G, 6R: Condensing optical system 7B, 7G, 7R: Light guide optical system 8: Optical axis of projection optical system 10: Light distribution control unit 11: Light shielding Member 12: Reflecting mirror 70: Center point 71: Area to be irradiated with light

Abstract

　各色のレーザ光を合成して生成された白色光を照明光として利用する場合において、色ムラを緩和した白色光を生成することのできる車載用光源装置を実現する。　本発明の車載用光源装置は、赤色レーザ光を射出する光源、緑色レーザ光を射出する光源、及び青色レーザ光を射出する光源を含む光源部と、赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光を合成する合成光学系と、合成光学系から射出された光の拡散角度を所定の角度に調整する光拡散素子と、光拡散素子から射出された光を遠方に投射する投射光学系と、光拡散素子と投射光学系の間に配置され、投射光学系に入射される光の配光を制御する配光制御部とを有する。

Description

車載用光源装置
　本発明は、車載用光源装置に関し、より詳細には各色のレーザ光を射出する光源部を備えた車載用光源装置に関する。
　従来、車載用の光源装置、特にヘッドランプとして、レーザ素子から射出されるレーザ光を利用する技術が知られている（下記特許文献１－３参照）。
　特許文献１及び２には、いずれもレーザ光を蛍光の励起光として利用する技術が開示されている。すなわち、これらの技術は、蛍光体にレーザ素子から射出されたレーザ光を照射することで当該蛍光体を励起させ、得られた蛍光を前照灯として活用するというものである。
　これに対し、特許文献３には、赤色、緑色及び青色の各色光を射出するレーザ素子を有し、各レーザ素子から射出された各色のレーザ光を合成して白色レーザ光を生成し、この白色レーザ光を前照灯として活用するという技術が開示されている。
特開２０１２－２０４０７２号公報 特開２０１３－１３１３３４号公報 特開２０１３－１２５６９３号公報
　車載用光源装置として利用される場合、当該光源装置から射出される光の配光は、規格によって一定の基準が定められている。図１０は、配光規格の一例を模式的に示す図面であり、欧州ＥＣＥ（Economic Commission for Europe）規格の非対称すれ違いビーム（Ｒ１１２）に対応する図面である。図１０は、光源装置から所定の距離だけ離れた位置に配置した投影面に対応しており、この図１０のうち、ZONE IIIと書かれた領域には、光の照射（投影）が禁じられている。これは、例えば対向車の運転手が眩しく感じるなどの安全上の理由によるものである。
　図１１は、この図１０の図面を簡素化して更に模式的に描いた図面である。図１１において、領域７１は光が照射されるべき領域であり、その外側は光の照射が禁止されている領域である。図１１において、中心点７０は光源装置から光が投影される際の投射光学系の光軸の位置に対応する。また、領域７１が左右非対称、より詳細には中心点７０から右側の方が上方への光の拡がりを有しているのは、図１１の配光パターンが、左側に運転席がある車両に搭載される光源装置から照射される光を想定しているためである。
　特許文献１及び２では、レーザ光はあくまで励起光として利用するのが主目的であって、実際の照明光として利用されるのは蛍光である。このため、例えば蛍光物質が充填されている部材の形状を上記配光規格に準じた形状にすることで、所定の配光を満たす照明光が実現できる。
　これに対し、特許文献３のように、レーザ光そのものを照明光として利用する場合、レーザ光は直進性が高い光であるため、そのままの状態では上記配光規格を満たす照明光が実現できない。このため、特許文献３では、回動可能な反射鏡を用いて光の進行方向を制御することによって所定の配光を満たす照明光を実現している。
　ところで、各色のレーザ素子を利用する場合、波長に応じてレーザ素子の材料や光出力が異なるため、色毎にレーザ素子の寸法、エミッタの数及び配置パターンを同一にすることが極めて困難である。つまり、赤色レーザ光を射出するレーザ素子、緑色レーザ光を射出するレーザ素子、及び青色レーザ光を射出するレーザ素子をそれぞれ入手し、車載用光源装置の光源として利用する場合、色毎に素子の大きさや出力が異なるため、所望の白色光を実現させるためには、色毎に準備しなければならない素子やエミッタの数及びエミッタの配置パターンが異なるのが通常である。
　この結果、異なる素子で形成された各色のレーザ光を合成して白色光を生成した場合、合成光学系に入射される光の角度、すなわち角度分布が色毎に異なってしまう。これにより、合成光学系から射出された光において、ある角度においては青色成分の光が強く現れたり、別のある角度においては赤色成分の光が強く現れたりするということが生じ、結果として色ムラを有する光が照明光として得られるという問題が生じてしまう。
　本発明は上記の課題に鑑み、各色のレーザ光を合成して生成された白色光を照明光として利用する場合において、色ムラを緩和した白色光を生成することのできる車載用光源装置を実現することを目的とする。
　本発明の車載用光源装置は、
　赤色レーザ光を射出する光源、緑色レーザ光を射出する光源、及び青色レーザ光を射出する光源を含む光源部と、
　前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光、及び前記青色レーザ光を合成する合成光学系と、
　前記合成光学系から射出された光の拡散角度を所定の角度に調整する光拡散素子と、
　前記光拡散素子から射出された光を遠方に投射する投射光学系と、
　前記光拡散素子と前記投射光学系の間に配置された、前記投射光学系に入射される光の配光を制御する配光制御部とを有することを特徴とする。
　上記構成によれば、合成光学系で合成された各色のレーザ光は、光拡散素子によって拡散角度が所定の角度に調整されるため、色毎の角度分布が均一化、又はほぼ均一化される。このため、この光拡散素子からの射出光を投射光学系によって投射することで、色ムラが解消又は緩和された白色光を対象物に照射することができる。
　前記合成光学系としては、光ファイバーを用いることができる。
　前記光拡散素子としては、表面に凹凸を有してなる光拡散面を含むホログラフィック拡散板を用いることができる。この場合、前記ホログラフィック拡散板の面のうち、少なくとも前記合成光学系の射出端に近い側の面を前記光拡散面で構成するのが好ましい。
　仮に、ホログラフィック拡散板の面のうちの、合成光学系の射出端に近い側に位置する面を光拡散面とせず、その反対側の面を光拡散面とした場合、合成光学系の射出端から射出されてホログラフィック拡散板に入射された光は、ホログラフィック拡散板内を進行した後に光拡散面に到達する。合成光学系の射出端から射出された光は、レーザ光であるため直進性が高いものの、ある程度の発散角を有して進行する。従って、光拡散面に入射されるまでの間に、光は拡がりながらホログラフィック拡散板内を進行することになる。この結果、合成光学系の射出端に近い側に位置するホログラフィック拡散板の面を光拡散面として構成した場合と比べて、光拡散面に入射される時点における光の入射領域の面積が拡大する。この結果、光拡散面を通過した光を、後段の投射光学系を用いて光照射面に高効率で導くためには、後段の光学系を大きくしなければならなくなる。
　これに対し、合成光学系の射出端に近い側に位置するホログラフィック拡散板の面を光拡散面として構成した場合、光拡散面に照射されるレーザ光の照射領域を狭くすることができる。光拡散面を、合成光学系の射出端に近い側に配置した場合と、合成光学系の射出端から遠い側に配置した場合とで、この光拡散面を通過する光の発散角度に違いはない。このため、光拡散面への入射領域の大きさが、後段の投射光学系の大きさに影響する。よって、上記構成とすることで、ホログラフィック拡散板の後段に位置する投射光学系を小型化することができる。
　前記配光制御部は、入射された光を遮光する遮光部材を有する構成とすることができる。この遮光部材は、光が照射されると遮光部材自体で光を吸収してその後段に光を透過させない構成とすることができる。一例としては、金属部材（例えば、アルミダイカスト合金）や樹脂部材（例えば、着色されたポリカーボネート樹脂）などで構成することができる。
　このとき、遮光部材を車載用照明の配光規格に応じた形状とするのが好ましい。すなわち、光拡散素子から射出された光のうち、遮光部材によって一部の光を遮ることによって、配光規格によって光の投影が禁止されている領域（以下、適宜「禁止領域」と呼ぶ。）に光を向かわなくすることができる。
　前記配光制御部は、前記遮光部材と前記光拡散素子の間に配置された反射鏡を有する構成とすることができる。このとき、前記反射鏡の反射面の少なくとも一部が前記投射光学系の光軸に平行になるように前記反射鏡を配置するのが好ましい。なお、ここでいう平行とは完全に平行である場合に限定されるものではなく、ほぼ平行であるものも含む概念である。
　上述したように、遮光部材は、禁止領域に光を向かわせないように、光拡散素子から射出された光のうちの一部の光を遮る機能を果たす。具体的には、遮光部材の面（遮光面）は、光拡散素子から射出された光の光路に対して非平行となるように配置され、好ましくは投射光学系の光軸に対して直交するように配置される。このとき、光拡散素子から射出されて遮光面に入射された光は、そのまま遮光部材にて吸収され、投射光学系から投射される光として利用されることはない。
　これに対し、上記構成のように、遮光部材と光拡散素子の間に、反射面が投射光学系の光軸に平行になるように構成された反射鏡を配置することで、反射鏡及び遮光部材が存在しない場合には禁止領域に向かうはずの光の少なくとも一部を、遮光部材の面に入射される前に反射鏡の反射面に入射させることができる。この光は遮光部材から離れる方向に反射されて投射光学系へと向かう。この光は禁止領域には向かわないため、そのまま投射光学系を介して対象物への照射光として利用することができる。つまり、光の利用効率を向上させることができる。
　上記構成において、前記合成光学系の射出端面と前記反射鏡の反射面とが前記投射光学系の光軸を挟んで配置されているのが好ましい。このとき、光の利用効率を向上させる効果を更に高めることができる。
　上記構成において、前記遮光部材を前記投射光学系の焦点位置に配置しても構わない。これにより、遮光部材を含む配光制御部によって形成された照度分布を、投射光学系の（無限）遠方に形成することができ、所望の配光を示す照明光が実現できる。
　また、上記構成において、前記合成光学系の射出端が前記投射光学系の焦点位置よりも前記投射光学系に近い位置に配置されているものとしても構わない。これにより合成光学系の射出端から投射光学系までの距離が接近し、投射光学系の光軸方向に関する全体の光学系の長さを短くすることができるため、装置の小型化が実現される。
　本発明の車載用照明装置によれば、各色のレーザ光を合成して生成された白色光を照明光として利用する場合において、色ムラを緩和した白色光を前照灯の照明光として利用することができる。
車載用光源装置の第一実施形態の光学系の構成を模式的に示す図面である。 合成光学系の射出端から射出された直後における光の色毎の角度分布と、光拡散素子から射出された直後における光の色毎の角度分布を対比したグラフである。 遮光部材をＺ軸方向に見たときの構成を模式的に示す図面である。 投射光学系と遮光部材の位置関係の一例を模式的に示す図面である。 光拡散素子の光拡散面と合成光学系の射出端の位置関係の一例を模式的に示す図面である。 車載用光源装置の第二実施形態の光学系の構成を模式的に示す図面である。 反射鏡をＺ軸方向及びＹ軸方向に見たときの構成を模式的に示す図面である。 車載用光源装置の第二実施形態の光学系の別の構成を模式的に示す図面である。 車載用光源装置の第三実施形態の光学系の構成を模式的に示す図面である。 配光規格の一例を示す図面である。 図１０の配光規格を簡素化して更に模式的に示した図面である。
　本発明の車載用光源装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、各図において図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
　［第一実施形態］
　図１は、車載用光源装置の第一実施形態の光学系の構成を模式的に示す図面である。車載用光源装置１は、前照灯用の光（照明光）として前方に投射するための投射光学系４を備える。投射光学系４としては平凸レンズやシリンドリカルレンズを利用することができ、複数のレンズを組み合わせて実現しても構わない。
　図１において、投射光学系４の光軸８に平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する２軸をＸ軸とＹ軸とする。ここで、ＸＺ平面を水平面とし、Ｙ軸を鉛直方向に平行な軸とする。すなわち、Ｚ軸は光の照明方向であって、車載用光源装置１が車両に搭載された場合における前方に対応し、Ｙ軸方向は車両に対して上下方向に対応し、Ｘ軸方向は車両に対して左右方向に対応する。
　車載用光源装置１は、赤色レーザ光を射出する光源５Ｒ、緑色レーザ光を射出する光源５Ｇ、及び青色レーザ光を射出する光源５Ｂを含む光源部５を備える。各光源５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂは、例えば半導体レーザ素子で構成されており、それぞれの素子が備えるエミッタの数や配置パターンは相互に異なっていても構わない。また、各光源５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂが備える素子の寸法についても、相互に異なっていても構わない。
　車載用光源装置１は、色毎に集光光学系（６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ）及び導光光学系（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）を備える。光源５Ｒから射出された赤色レーザ光は、集光光学系６Ｒで集光されて導光光学系７Ｒへと入射される。光源５Ｇから射出された緑色レーザ光は、集光光学系６Ｇで集光されて導光光学系７Ｇへと入射される。光源５Ｂから射出された青色レーザ光は、集光光学系６Ｂで集光されて導光光学系７Ｂへと入射される。集光光学系（６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ）は例えば平凸レンズや両凸レンズで構成され、導光光学系（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）は例えば光ファイバーで構成される。集光光学系（６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ）は、複数のレンズで構成されていても構わない。
　車載用光源装置１は、導光光学系（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）を通じて伝搬されたＲ，Ｇ，Ｂ各色の光を合成して白色光を生成する合成光学系２を備える。合成光学系２は例えば光ファイバーで構成されるが、フライアイレンズやロッドインテグレータ、ダイクロイックミラー等で構成することも可能である。
　上述したように、各光源５Ｒ、５Ｇ、及び５Ｂは、エミッタの数や配置パターン等が相互に異なっている可能性があり、この場合、色毎に集光光学系（６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ）に入射されるときの発散角度や角度毎の強度に違いが生じる。従って、合成光学系２に入射されたときの光の角度分布が色毎に異なり、合成光学系２の射出端２ａにおける光の角度分布も色毎に異なる。
　車載用光源装置１は、合成光学系２の射出端２ａから射出された光の拡散角度を所定の角度に調整する光拡散素子３を備える。光拡散素子３は、例えばホログラフィック拡散板で構成される。ホログラフィック拡散板は、表面に凹凸が形成された光拡散面を有しており、この凹凸のパターンによって光の拡散角度を所定の角度（例えば１０°等）に設定することができる。合成光学系２の射出端２ａから射出された光は、光拡散素子３に入射されることで拡散角度が設定された角度になるため、色毎に異なっていた角度分布が均一化、又はほぼ均一化される。
　図２は、色毎の角度分布を示すグラフであり、（ａ）が合成光学系２の射出端２ａから射出された直後における角度分布を示し、（ｂ）が光拡散素子３から射出された直後における角度分布を示している。図２によれば、合成光学系２の射出端２ａから射出された直後においては角度分布に関して色毎に大きな差異を有していた光が、光拡散素子３を通過することで、角度分布に大きな差異がなくなっていることが示されている。
　車載用光源装置１は、前照灯用の照明光として投射する際の配光を作り出すための配光制御部１０を備える。本実施形態においては、配光制御部１０として遮光部材１１を備えている。図１では、遮光部材１１をＸ軸方向に見たときの構成を模式的に示している。図３は、遮光部材１１をＺ軸方向に見たときの構成を模式的に示す図面である。
　遮光部材１１は合成光学系２の射出端２ａから射出されたレーザ光（より詳細には更に光拡散素子３を通過したレーザ光）が入射されると、入射面において当該レーザ光を吸収してそれより前方には光を進ませない。このため、遮光部材１１としてはレーザ光を吸収する材料で構成されることが好ましく、例えばアルミダイカスト合金などの金属材料や着色されたポリカーボネート樹脂などの樹脂材料などで構成することができる。なお、遮光部材１１を場所に応じて透過率の異なるフィルタで構成しても構わない。この場合、フィルタの形状自体はＺ軸方向に矩形状とし、光を遮蔽する領域、すなわち透過率が極めて低い領域の形状のみを図３のような形状としても構わない。
　図３に示す遮光部材１１は、左右に非対称な構造となっている。これは、図１０及び図１１を参照して説明したように、自動車の前照灯として要求される配光が左右非対称であることに由来する。つまり、遮光部材１１は、例えば自動車の配光規格などによって要求される形状に基づく形状とすることができる。
　図１において、遮光部材１１は投射光学系４の光軸８よりも下方に配置されている。これは、図１０及び図１１を参照して説明したように、中心点よりも上方側において光の照射が禁止された配光規格に準じる必要がある場合を想定している。すなわち、光拡散素子３から射出され上方へと進行した光は、遮光部材１１によって遮られることなく投射光学系４へと入射される。そして投射光学系４で屈折され下方へと光は進行する。なお、本明細書において、光の進行方向に関して「上方」とは、光の進行方向が「＋Ｚ方向」且つ「＋Ｙ方向」であることを意味しており、「下方」とは、光の進行方向が「＋Ｚ方向」且つ「－Ｙ方向」であることを意味している。
　ここで、遮光部材１１が存在しない場合を想定する。このとき、光拡散素子３から射出され下方へと進行した光も投射光学系４へと入射される。この光は、投射光学系４で屈折されると上方へと光は進行する。図１１を参照して上述したように、中心点７０より上側（＋Ｚ方向）には光を進行させたくないが、このような光は中心点７０より上側に進む可能性がある。そこで、この光を排除するために投射光学系４の光軸８よりも下側（－Ｚ方向）の位置において遮光部材１１を設けている。
　なお、図４に示すように、投射光学系４の焦点４ｆの位置に遮光部材１１を配置するものとしても構わない。このような構成としたことで、遮光部材１１の位置における像を無限遠方に投影することができる。図１０及び図１１を参照して説明した配光パターンの要請は、光源装置から２５ｍ程度前方の位置における照度分布に基づくものであり、これは幾何光学においては無限遠方の位置における照度分布に対応する。
　投射光学系４は、配光制御部１０で成形された照度分布を所定距離（例えば２５ｍ）だけ前方に投影する。本実施形態では、配光制御部１０が遮光部材１１によって構成されており、この遮光部材１１が投射光学系４の焦点４ｆの位置に配置されることで、遮光部材１１の位置において形成されている照度分布が、投射光学系４によって前記の前方の位置に投影されることになる。つまり、遮光部材１１の位置において配光規格を満たすために必要な照度分布が実現されていれば、その照度分布をそのまま前方に投影することができる。例えば、図１０に示す配光規格において、Zone IIIの領域とZone IIの領域の境界では明暗がくっきりと分かれることが要求される。焦点４ｆの位置に遮光部材１１を配置することで、遮光部材１１によって遮光される領域と遮光されない領域との間の明暗が、当該焦点４ｆの位置でくっきりと分けられるため、配光規格を確実に満たす照度分布が実現できる。
　よって、遮光部材１１を、配光規格の要請に基づく形状とした上で、図４に示すように投射光学系４の焦点の位置に配置することで、車載用の照明としての配光規格を確実に満たす光源装置が実現できる。後述する第二実施形態においても同様である。
　また、光拡散素子３に関して、光拡散素子３の光拡散面を合成光学系２の射出端２ａに近い側の面に配置するのが好ましい。後述する第二実施形態及び第三実施形態においても同様である。この点につき、図面を参照して説明する。
　図５は、光拡散素子３の光拡散面３ａと合成光学系２の射出端２ａの位置関係の一例を模式的に示す図面である。
　図５（ｂ）に示すように、合成光学系２の射出端２ａから遠い位置における光拡散素子３の面を光拡散面３ａとした場合、射出端２ａから射出されて光拡散素子３に入射された光は、光拡散素子３内を進行した後に光拡散面３ａに到達する。このとき、図５（ａ）に示すように、合成光学系２の射出端２ａに近い位置における光拡散素子３の面を光拡散面３ａとした場合に比べて、光拡散面３ａに入射される際の光の入射面積は大きくなる（Ｓ１＜Ｓ２）。これは、射出端２ａから射出されたレーザ光についても、一定の発散角度を有して進行するためである。
　つまり、図５（ａ）の構成の場合、図５（ｂ）の構成の場合に比べて光拡散素子３の光拡散面３ａでの照射面積、すなわち光の射出面積を抑制することができる。遮光部材１１で遮られない光をできる限り照明光として活用することを鑑みれば、光拡散面３ａにおいて光の射出面積が大きくなることは投射光学系４を大きくしなければならないことを意味する。従って、図５（ａ）のように、光拡散素子３の光拡散面３ａを合成光学系２の射出端２ａに近い側の面に配置することで、投射光学系４の大きさを小さくすることができ、車載用光源装置１全体の小型化に寄与する。なお、光拡散素子３が、合成光学系２の射出端２ａに近い側の面と遠い側の面の双方に光拡散面３ａを備えていても構わない。
　なお、光拡散素子３として、上述の例ではホログラフィック拡散板を採用した。これは、ホログラフィック拡散板によれば、光拡散面の表面パターン（ホログラムパターン）を制御することで、光の拡散角度を所定の角度に設定することができるためである。仮に、一般的な摺りガラスを用いた場合であっても、入射した光を拡散させる機能は果たすことができる。しかし、摺りガラスの場合、拡散角度に制限を課すことができないため、拡散角度が大きくなりすぎる結果、配光規格を満たす光を実現させるためには、遮光部材１１（配光制御部１０）によって、多くの光を遮光することが余儀なくされ、光の利用効率が低下するおそれが高い。このような観点から、光拡散素子３としては、拡散角度を設定することのできる素子を用いることが好ましく、ホログラフィック拡散板はかかる素子の好ましい一例である。
　［第二実施形態］
　図６は、車載用光源装置の第二実施形態の光学系の構成を模式的に示す図面である。なお、以下の実施形態では、第一実施形態と異なる箇所のみを説明する。
　第二実施形態の車載用光源装置１は、配光制御部１０として、遮光部材１１に加えて反射鏡１２を備えている。図６では、反射鏡１２をＸ軸方向に見たときの構成を模式的に示している。図７は、反射鏡１２をＺ軸方向及びＹ軸方向に見たときの構成を模式的に示す図面である。図７において、（ａ）は反射鏡１２をＺ軸方向に見たときの模式図であり、（ｂ）は反射鏡１２をＹ軸方向にみたときの模式図である。
　反射鏡１２は、遮光部材１１の上面の外縁の形状に沿うように、ＸＺ平面に平行な平面を含む反射面を有して構成される。なお、これは遮光部材１１が金属材料で構成される場合を想定しており、例えば上述したように場所に応じて透過率の異なるフィルタで構成される場合には、反射鏡１２は、透過率の低い領域の形状に沿うように、ＸＺ平面に平行な平面を含む反射面を有する構成とすることができる。
　反射鏡１２は、遮光部材１１よりも光拡散素子３に近い位置に配置される。
　第一実施形態において上述したように、遮光部材１１は、光拡散素子３から射出されて下方へと進行した光のうちの一部を投射光学系４へ入射させないようにする機能を有する。しかし、この構成では、遮光部材１１に入射された光はそのまま遮光部材１１において吸収されてしまい、照明光として利用されることはない。
　本実施形態では、光拡散素子３から射出されて下方へと進行した光のうち、遮光部材１１及び反射鏡１２が存在しなければ、配光規格上の禁止領域に光が進行してしまう光の少なくとも一部を、遮光部材１１に入射する前段階で反射鏡１２において反射させる。これにより、当該光は反射鏡１２において反射して投射光学系４に向けて上方へと進行する光へと変化する。この光は、投射光学系４で屈折されて下方へと進行するため、配光規格上において照射が許可されている領域を照明する光として利用できる。つまり、第一実施形態と比較して、光の利用効率が高まる。
　配光規格では、光の照射が許可されている領域においても、所定の照度を満たすことが要求されることが一般的である。第一実施形態の構成によれば、合成光学系２の射出端２ａから下向きに射出された光の少なくとも一部は、照明光として利用することができない。このため、上記所定の照度を実現させるために、光源部５において光出力を高める必要がある。
　これに対し、本実施形態によれば、第一実施形態の構成において利用されなかった光の少なくとも一部を、照明光として利用することができるため、第一実施形態の構成よりも光源部５における光出力を低下させることができ、省電力、省エネルギーの車載用照明装置が実現される。
　なお、本実施形態では、図６及び図７を参照して上述したように、反射鏡１２が、遮光部材１１の上面の外縁の形状に沿うような形状を有しているものとして説明した。しかし、反射鏡１２は、あくまで反射鏡１２がなければ遮光部材１１に入射していたであろう光を、遮光部材１１に入射される前に反射させて光の進行方向を変化させて、当該光を照明光として有効利用することを目的としたものである。このため、遮光部材１１に入射される前段階で反射させることで光の進行方向を変化させて、投射光学系４から照射領域７１（図１１参照）に向かって照射する光として利用できるのであれば、反射鏡１２は上記の形状に限定されるものではない。
　また、本実施形態において、図８に示すように、合成光学系２の射出端２ａと反射鏡１２の反射面を投射光学系４の光軸８を挟む位置関係に配置するものとしても構わない。すなわち、図８の構成では、合成光学系２の射出端２ａは、投射光学系の光軸８よりも上方に位置しており、反射鏡１２の反射面は、投射光学系の光軸８よりも下方に位置している。このような構成とすることで、合成光学系２の射出端２ａから下向きに射出された光のうち、反射鏡１２で反射させることのできる光の割合が高められるため、光の利用効率を更に向上させることができる。
　［第三実施形態］
　図９は、車載用光源装置の第三実施形態の光学系の構成を模式的に示す図面である。なお、以下の実施形態では、第一実施形態及び第二実施形態と異なる箇所のみを説明する。
　本実施形態では、第一実施形態及び第二実施形態と比較して、合成光学系２の射出端２ａが、投射光学系４の焦点４ｆよりも投射光学系４に近い位置に配置されている点が異なる。また、配光制御部１０（ここでは遮光部材１１及び反射鏡１２）は投射光学系４の光軸８よりも上方に配置されている。
　このような構成とした場合、合成光学系２の射出端２ａが投射光学系４の焦点４ｆよりも投射光学系４に近い位置に配置されているため、射出端２ａから下向きに射出されて、光拡散素子３を通過した光は、投射光学系４に入射されて屈折された後も、下向きに進行する。この光は、配光規格においては照射が許可されている領域を照明するため、配光制御部１０によって光の進行を遮る又は進行方向を変更する必要がない。
　一方、合成光学系２の射出端２ａから上向きに射出されて、光拡散素子３を通過した光は、仮に配光制御部１０が存在していなければ投射光学系４に入射されて屈折された後も引き続き上向きに進行する。この光は、配光規格においては照射が禁止されている領域を照明する可能性がある。このため、投射光学系４の光軸８の上側に配光制御部１０を設けることで、かかる光の進行を遮るか又は進行方向を下向きに変化させている。
　このような構成によれば、第一実施形態及び第二実施形態の構成と比較して、投射光学系４の光軸８の方向（Ｚ軸方向）に関して、光学系を接近させることができる。これにより、車載用光源装置１の小型化が実現できる。ただし、配光制御部１０として遮光部材１１を備える場合において、投射光学系４において遮光部材１１の箇所における像を正しく投射できないため、配光規格上における禁止領域に光を照射させないようにするためには、遮光部材１１によって遮光すべき領域の面積を大きくする必要が生じ、この結果、第二実施形態と比べて光の利用効率が低下する可能性がある。
　なお、本実施形態の構成として、図９では配光制御部１０として遮光部材１１と反射鏡１２を備える場合を例示して説明したが、第一実施形態と同様に反射鏡１２を備えない構成とすることも可能である。
　　　　１　　　：　　車載用光源装置
　　　　２　　　：　　合成光学系
　　　　２ａ　　：　　合成光学系の射出端
　　　　３　　　：　　光拡散素子
　　　　３ａ　　：　　光拡散素子の拡散面
　　　　４　　　：　　投射光学系
　　　　４ｆ　　：　　投射光学系の焦点
　　　　５　　　：　　光源部
　　　　５Ｂ　　：　　青色レーザ光源
　　　　５Ｇ　　：　　緑色レーザ光源
　　　　５Ｒ　　：　　赤色レーザ光源
　　　　６Ｂ，６Ｇ，６Ｒ　　：　　集光光学系
　　　　７Ｂ，７Ｇ，７Ｒ　　：　　導光光学系
　　　　８　　　：　　投射光学系の光軸
　　　１０　　　：　　配光制御部
　　　１１　　　：　　遮光部材
　　　１２　　　：　　反射鏡
　　　７０　　　：　　中心点
　　　７１　　　：　　光が照射されるべき領域
 

Claims (8)

  1. 　赤色レーザ光を射出する光源、緑色レーザ光を射出する光源、及び青色レーザ光を射出する光源を含む光源部と、
    　前記赤色レーザ光、前記緑色レーザ光、及び前記青色レーザ光を合成する合成光学系と、
    　前記合成光学系から射出された光の拡散角度を所定の角度に調整する光拡散素子と、
    　前記光拡散素子から射出された光を遠方に投射する投射光学系と、
    　前記光拡散素子と前記投射光学系の間に配置された、前記投射光学系に入射される光の配光を制御する配光制御部とを有することを特徴とする車載用光源装置。
  2. 　前記光拡散素子は、表面に凹凸を有してなる光拡散面を含むホログラフィック拡散板で構成され、
    　前記ホログラフィック拡散板の面のうち、少なくとも前記合成光学系の射出端に近い側の面が前記光拡散面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車載用光源装置。
  3. 　前記配光制御部は、入射された光を遮光する遮光部材を有し、
    　前記光拡散素子から射出された光のうち、前記遮光部材に照射された光は前記投射光学系に入射されないことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用光源装置。
  4. 　前記遮光部材は、車載用照明の配光規格に応じた形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の車載用光源装置。
  5. 　前記配光制御部は、前記遮光部材と前記光拡散素子の間に配置された反射鏡を有し、
    　前記反射鏡の反射面の少なくとも一部が前記投射光学系の光軸に平行であることを特徴とする請求項３又は４に記載の車載用光源装置。
  6. 　前記合成光学系の射出端面と前記反射鏡の反射面とが前記投射光学系の光軸を挟んで配置されていることを特徴とする請求項５に記載の車載用光源装置。
  7. 　前記遮光部材が前記投射光学系の焦点位置に配置されていることを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載の車載用光源装置。
  8. 　前記合成光学系の射出端が前記投射光学系の焦点位置よりも前記投射光学系に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載の車載用光源装置。
     
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