WO2020071096A1 - 車両用灯具 - Google Patents

車両用灯具

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WO2020071096A1
WO2020071096A1 PCT/JP2019/036195 JP2019036195W WO2020071096A1 WO 2020071096 A1 WO2020071096 A1 WO 2020071096A1 JP 2019036195 W JP2019036195 W JP 2019036195W WO 2020071096 A1 WO2020071096 A1 WO 2020071096A1
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WO
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light
distribution pattern
light source
laser light
light distribution
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Application number
PCT/JP2019/036195
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English (en)
French (fr)
Inventor
一臣 村上
穂菜美 藤井
Original Assignee
株式会社小糸製作所
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Publication date
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/176—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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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
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    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/663—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicular lamp provided with a laser light source unit.
  • a vehicular lamp configured to form a required light distribution pattern by controlling transmission of light emitted from a laser light source unit using a projection lens.
  • Patent Literature 1 discloses a laser light source unit of such a vehicle lamp configured to generate and emit white light by causing laser light emitted from a laser light source to enter a wavelength conversion element. Things are listed.
  • the above conventional laser light source unit depending on the incident position of the laser light reflected by the reflection control member on the wavelength conversion element, the light emitted from the wavelength conversion element may not efficiently enter the projection lens. Therefore, the above-mentioned conventional laser light source unit has room for improvement in increasing the efficiency of using the light source light flux.
  • the present disclosure relates to use of a light source light beam in a vehicle lamp configured to form a required light distribution pattern by controlling light distribution of a light emitted from a laser light source unit by a light distribution control member (for example, a projection lens). It is an object of the present invention to provide a vehicular lamp capable of improving efficiency.
  • the present disclosure achieves the above object by devising the configuration of the laser light source unit.
  • the vehicle lamp according to the present disclosure is: A laser light emitted from a laser light source is incident on a wavelength conversion element to generate white light, a laser light source unit configured to emit the white light, and an emission light from the laser light source unit are controlled. And a light distribution control member configured to form a required light distribution pattern.
  • the laser light source unit includes a reflection control member that scans the wavelength conversion element by reflecting laser light emitted from the laser light source, An optical path changing member that changes at least a part of the optical path of the laser light reflected by the reflection control member is disposed between the reflection control member and the wavelength conversion element.
  • laser light source is not particularly limited as long as the laser light emitted from the laser light source can generate white light by being incident on the wavelength conversion element. Instead, for example, a blue emission wavelength band or a near-ultraviolet region emission wavelength band can be adopted.
  • the specific configuration of the “wavelength conversion element” is not particularly limited as long as the white light can be generated and emitted by incidence of laser light from a laser light source, for example, a transparent sealing member.
  • a material in which a phosphor is dispersed can be used. Further, at that time, it may be configured to emit white light as transmitted light, or may be configured to emit white light as reflected light.
  • the specific configuration of the “light distribution control member” is not particularly limited as long as it is configured to form a required light distribution pattern by controlling light emitted from the laser light source unit. Instead, for example, a configuration including a projection lens, a reflector, or a combination thereof can be adopted.
  • the type of the “required light distribution pattern” is not particularly limited, and for example, a high beam light distribution pattern, a low beam light distribution pattern, a fog lamp light distribution pattern, or a part thereof can be adopted.
  • the specific configuration of the “reflection control member” is not particularly limited as long as it is configured to reflect the light emitted from the laser light source unit and scan the wavelength conversion element.
  • optical path changing member is not particularly limited as long as it can change at least a part of the optical path of the laser light reflected by the reflection control member.
  • a reflector or the like can be adopted.
  • the vehicular lamp according to the present disclosure is configured to form a required light distribution pattern by controlling light emitted from the laser light source unit by a light distribution control member (for example, a projection lens).
  • the laser light source unit is configured to generate white light by making the laser light emitted from the laser light source incident on the wavelength conversion element and emit the white light. At this time, the laser light source unit emits the white light.
  • the laser beam reflected by the reflection control member is scanned on the wavelength conversion element. Therefore, according to the vehicular lamp according to the present disclosure, an arbitrary light distribution pattern can be easily formed.
  • an optical path changing member that changes at least a part of the optical path of the laser light reflected by the reflection control member is disposed between the reflection control member and the wavelength conversion element. I have. Due to the presence of the optical path changing member, it becomes possible to make the light emitted from the wavelength conversion element incident on the light distribution control member efficiently, thereby increasing the utilization efficiency of the light source light flux.
  • the use efficiency of a light source light flux is improved. Can be enhanced.
  • the configuration of the optical path changing member is such that at least a part of the laser light reflected by the reflection control member is made to be perpendicularly incident on the wavelength conversion element, the distribution of the light emitted from the wavelength conversion element is provided.
  • the efficiency of incidence on the light control member can be further increased, and the efficiency of use of the light source luminous flux can be further enhanced.
  • a phosphor when used as the wavelength conversion element, of the blue or other laser light incident on the wavelength conversion element, a blue light component that passes through the wavelength conversion element as it is and a yellow light component generated by the wavelength conversion element are used. Can be efficiently incident on the light distribution control member. As a result, a white light distribution pattern without color unevenness can be formed as a required light distribution pattern without a part of the light distribution pattern becoming yellow.
  • the size and brightness of the light distribution pattern can be increased.
  • the reflection control member is further configured by a swinging mirror such as a MEMS mirror or a galvanometer mirror, the size and brightness of the light distribution pattern can be changed as appropriate according to the vehicle running conditions and the like.
  • the reflection control member is further configured by a rotating polygon mirror, the deterioration of the reflection control member due to laser beam irradiation can be suppressed. Further, in the case of a polygon mirror, since the size of each mirror surface can be relatively large, even when a plurality of laser light sources are provided as a laser light source unit, reflection of light emitted from each laser light source can be performed. Control can be performed relatively easily.
  • FIG. 1 is a front view illustrating a vehicle lamp according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a detailed view of a part III in FIG. 1. It is a figure which shows an example of the light distribution pattern formed by the irradiation light from the said vehicle lamp. It is a figure which shows an example of the light distribution pattern formed by the irradiation light from the said vehicle lamp.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a main part of a vehicular lamp according to a first modification of the embodiment, and is a schematic diagram corresponding to FIG. 3. It is a top view of the principal part shown in FIG. 5A.
  • FIG. 7A It is a figure which shows an example of the light distribution pattern formed by the irradiation light from the vehicle lamp of the said 2nd modification. It is sectional drawing corresponding to FIG. 2 which shows the vehicle lamp which concerns on the 3rd modification of the said embodiment.
  • FIG. 1 is a front view showing a vehicle lamp 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
  • the direction indicated by X is “forward” as a lamp (“forward” as a vehicle), and the direction indicated by Y is “rightward” (“rightward” as a vehicle), but when viewed from the front of the lamp. In this case, “left direction”), and the direction indicated by Z is “upward”.
  • X is “forward” as a lamp
  • Y is “rightward” (“rightward” as a vehicle)
  • left direction is “upward”.
  • a vehicular lamp 10 includes a projection lens 12 having an optical axis Ax extending in the vehicle front-rear direction, and a laser light source disposed on the lamp rear side with respect to the projection lens 12.
  • a projector-type lamp unit including the unit 20.
  • the vehicle lighting device 10 forms a required light distribution pattern by irradiating the light emitted from the laser light source unit 20 toward the front of the lighting device via the projection lens 12.
  • the projection lens 12 is a biconvex lens, and projects a light source image formed on a rear focal plane, which is a focal plane including a rear focal point F, on a virtual vertical screen in front of the lamp as an inverted image. ing.
  • the projection lens 12 is supported by a lens holder 14 at the outer peripheral edge. This lens holder 14 is supported by a base member 16.
  • the laser light source unit 20 is supported by the base member 16 in a state where the laser light source unit 20 is disposed on the rear side of the lamp with respect to the rear focal point F of the projection lens 12.
  • This laser light source unit 20 has a configuration in which a laser light source 24, a wavelength conversion element 26, a condenser lens 28, and a MEMS mirror 30 are arranged inside a housing 22.
  • the laser light source unit 20 generates white light by causing the laser light emitted from the laser light source 24 to enter the wavelength conversion element 26 via the MEMS mirror 30 and the condenser lens 28, and generates the white light.
  • the light is emitted from the conversion element 26 toward the front of the lamp.
  • FIG. 3 is a detailed view of a part III in FIG.
  • the laser light source 24 is configured as a part of the light source module 40 disposed on the left side (right side in front view of the lamp) with respect to the optical axis Ax.
  • the light source module 40 includes the laser light source 24, a condenser lens 42 disposed near the light emitting position, and a lens barrel 44 that supports them.
  • the laser light source 24 is formed of a laser diode having a blue light emission wavelength band (specifically, a light emission wavelength of about 450 nm).
  • the condensing lens 42 converts the light emitted from the laser light source 24 into parallel light.
  • the light source module 40 irradiates the laser light emitted from the laser light source 24 and converted into parallel light by the condenser lens 42 in the horizontal direction toward the optical axis Ax.
  • the wavelength conversion element 26 is a plate-shaped member arranged so that its front surface extends along a vertical plane orthogonal to the optical axis Ax at the position of the rear focal point F of the projection lens 12. , And has a circular outer shape.
  • the wavelength conversion element 26 is configured by dispersing a phosphor in a transparent plate-shaped sealing member, and diffuses and emits laser light incident from the rear surface thereof as white light toward the front of the lamp from the front surface. It has become.
  • the MEMS mirror 30 is configured as a reflection control member that reflects the laser light emitted from the laser light source 24 and scans the wavelength conversion element 26.
  • the MEMS mirror 30 is located on the optical axis Ax and at a position where the laser light emitted from the laser light source 24 is incident.
  • the MEMS mirror 30 two-dimensionally scans the laser light on the wavelength conversion element 26 by specularly reflecting the laser light toward the front of the lamp while swinging two-dimensionally around this position. It has become.
  • the specific configuration of the MEMS mirror 30 is as follows.
  • the MEMS mirror 30 includes an inner movable body 34A on which a rectangular mirror body 32 is supported, a frame-shaped outer movable body 34B surrounding the inner movable body 34A, and an outer movable body 34B. And a fixed frame 36 surrounding the frame 34B.
  • the inner movable body 34A is supported by the outer movable body 34B via a pair of upper and lower beams 38A extending vertically, and the outer movable body 34B is fixed to the fixed frame via a pair of left and right beams 38B extending in the horizontal direction. 36.
  • a first wiring pattern (not shown) is formed on the surface of the inner movable body 34A, and a second wiring pattern (not shown) is formed on the surface of the outer movable body 34B.
  • the first wiring pattern is formed in a coil shape so as to surround the mirror main body 32, and the second wiring pattern is formed in a coil shape along the surface of the outer movable body 34B.
  • These first and second wiring patterns are connected to a control circuit (not shown) while being routed to the fixed frame 36.
  • a pair of upper and lower permanent magnets 50A is supported on an extension of a pair of upper and lower beams 38A
  • a pair of left and right permanent magnets 50B is supported on an extension of a pair of left and right beams 38B.
  • the condenser lens 28 is arranged on the optical axis Ax so as to be located between the MEMS mirror 30 and the wavelength conversion element 26.
  • the condenser lens 28 is a plano-convex aspheric lens having a convex front surface and a flat rear surface, and is arranged so that its rear focal point is located on the MEMS mirror 30.
  • the condensing lens 28 emits the light reflected in the mirror main body 32 of the MEMS mirror 30 so that the direction changes two-dimensionally toward the front of the lamp as light parallel to the optical axis Ax. ing.
  • the laser light emitted from the laser light source 24 is incident on the rear surface of the wavelength conversion element 26 as light parallel to the optical axis Ax. It is formed on the conversion element 26.
  • the light emitted from the front of the wavelength conversion element 26 toward the front of the lamp includes a blue light component that passes through the wavelength conversion element 26 as it is as a component of the emission wavelength band of the laser light, and a yellow light generated in the wavelength conversion element 26. Ingredients. Also, the light emitted from the condenser lens 28 enters the wavelength conversion element 26 vertically. Therefore, the yellow light component emitted from the wavelength conversion element 26 has the highest luminous intensity in the direction perpendicular to the surface of the wavelength conversion element 26 (ie, the front direction of the lamp), and the luminous intensity decreases as the opening angle from the direction perpendicular to the surface increases. A light distribution along L is obtained. Accordingly, in the light emitted from the wavelength conversion element 26, both the blue light component and the yellow light component enter the projection lens 12.
  • the light emitted from the wavelength conversion element 26 that has passed through the projection lens 12 once converges toward the optical axis Ax and then diffuses, thereby forming a light distribution pattern as an inverted image of the light source image formed on the wavelength conversion element 26. Will be formed.
  • this light distribution pattern is formed by irradiation light including both the blue light component and the yellow light component, the light distribution pattern is formed as a white light distribution pattern without color unevenness as a whole.
  • FIGS. 4A and 4B are perspective views showing a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25 m ahead of the vehicle by light emitted from the vehicle lamp 10 toward the front of the lamp. is there.
  • 4A is a diagram showing an additional light distribution pattern PAm in the high beam light distribution pattern PH1
  • FIG. 4B is a diagram showing an additional light distribution pattern PAm in the intermediate light distribution pattern PM1.
  • the high-beam light distribution pattern PH1 shown in FIG. 4A is an additional distribution formed by irradiation light from the vehicle lamp 10 with respect to the low-beam light distribution pattern PL formed by irradiation light from another lamp unit (not shown).
  • the light pattern PA is added.
  • the low-beam light distribution pattern PL is a left-light low-beam light distribution pattern, and has cutoff lines CL1 and CL2 with different levels on the upper end edge. These cut-off lines CL1 and CL2 extend horizontally in a stepwise manner on the right and left sides of a VV line passing vertically through the HV which is a vanishing point in the front direction of the lamp.
  • the opposite lane side portion is formed as a lower cutoff line CL1 and the left lane side portion of the VV line is formed as an upper cutoff line CL2 which rises from the lower cutoff line CL1 via an inclined portion. Is formed.
  • the elbow point E which is the intersection of the lower cutoff line CL1 and the line VV, is located about 0.5 to 0.6 ° below HV.
  • the additional light distribution pattern PA is a light distribution pattern formed by reflecting the laser light emitted from the laser light source 24 with the MEMS mirror 30 and scanning the wavelength conversion element 26.
  • This additional light distribution pattern PA is formed as a horizontally long rectangular light distribution pattern that spreads to the left and right sides centering on the line VV. At this time, the additional light distribution pattern PA extends downward to a position overlapping with the cutoff lines CL1 and CL2 while straddling an HH line passing through the HV in the horizontal direction, and relatively extends upward. It is formed to spread widely.
  • the size and shape of the additional light distribution pattern PA can be adjusted by controlling the horizontal swing angle and the vertical swing angle of the mirror main body 32 of the MEMS mirror 30.
  • the additional light distribution pattern PA the irradiation light that forms any of the regions is due to light that is perpendicularly incident on the wavelength conversion element 26 from the condenser lens 28. Therefore, the additional light distribution pattern PA is formed as a white light distribution pattern without color unevenness as a whole.
  • the intermediate light distribution pattern PM1 shown in FIG. 4B is a light distribution pattern in which the additional light distribution pattern PAm is partially missing from the additional light distribution pattern PA in the high-beam light distribution pattern PH1.
  • the additional light distribution pattern PAm is a light distribution pattern in which light directed toward the rectangular area PAm1 including the oncoming vehicle 2 is missing from the additional light distribution pattern PA.
  • the additional light distribution pattern PAm is formed by controlling the turning on and off of the laser light source 24 in synchronization with the swing of the mirror main body 32 of the MEMS mirror 30.
  • irradiation light from the vehicle lamp 10 is prevented from hitting the oncoming vehicle 2, so that glare is not given to the driver of the oncoming vehicle 2 as much as possible. It is designed to irradiate a wide range on the front running path.
  • the timing of the on / off control of the laser light source 24 is shifted to move the position of the area PAm1 in the additional light distribution pattern PAm, thereby causing the driver of the oncoming vehicle 2 to glare.
  • the state in which the front traveling road is irradiated as widely as possible is maintained within a range in which the light is not given.
  • the presence of the oncoming vehicle 2 is detected by a vehicle-mounted camera (not shown) or the like. Also, in the case where a preceding vehicle is present on the front traveling road or a pedestrian is present at the shoulder of the road, glare is given by detecting this and controlling the laser light source 24 to turn on and off. Not to be lost.
  • the vehicular lamp 10 is configured to form a required light distribution pattern by controlling the light emitted from the laser light source unit 20 by the projection lens 12 as a light distribution control member.
  • the laser light source unit 20 is configured to generate and emit white light by causing the laser light emitted from the laser light source 24 to enter the wavelength conversion element 26.
  • the laser beam thus reflected is reflected by a MEMS mirror 30 as a reflection control member and is scanned on the wavelength conversion element 26. Therefore, according to the vehicular lamp 10 according to the present embodiment, an arbitrary light distribution pattern can be easily formed.
  • the vehicle lamp 10 between the MEMS mirror 30 and the wavelength conversion element 26, as an optical path changing member that changes at least a part of the optical path of the laser light reflected by the MEMS mirror 30. Since the condenser lens 28 is disposed, the light exiting from the wavelength conversion element 26 can be efficiently incident on the projection lens due to the presence of the condenser lens 28, thereby reducing the utilization efficiency of the light source light flux. Can be enhanced.
  • the vehicle lamp 10 configured to form a required light distribution pattern by controlling transmission of the light emitted from the laser light source unit 20 by the projection lens 12, use of the light source light flux Efficiency can be increased.
  • the laser light reflected by the MEMS mirror 30 is made to be incident perpendicularly to the wavelength conversion element 26 by the condenser lens 28, the projection of the light emitted from the wavelength conversion element 26 is performed.
  • the incidence efficiency with respect to the lens can be further increased, and thereby the utilization efficiency of the light source light flux can be further enhanced.
  • a phosphor is used as the wavelength conversion element 26.
  • a blue light component that passes through the wavelength conversion element 26 as it is and a wavelength conversion element Since both the yellow light component generated in step 26 and the yellow light component can be efficiently incident on the projection lens, the additional light distribution patterns PA and PAm (required light distribution patterns) are not partially yellowed, and the overall A white light distribution pattern without color unevenness can be formed.
  • the MEMS mirror 30 is used as the reflection control member, the light distribution pattern can be formed two-dimensionally, and its size and brightness can be changed. Accordingly, it is possible to easily form a light distribution pattern according to a vehicle traveling condition or the like.
  • the condensing lens 28 is configured to make the laser beam reflected by the MEMS mirror 30 vertically incident on the wavelength conversion element 26.
  • the incidence efficiency of the light emitted from the wavelength conversion element 26 to the projection lens can be increased as compared with the case where the condenser lens 28 does not exist. Thereby, the utilization efficiency of the light source luminous flux can be improved.
  • a configuration in which the rear focal point is not located on the MEMS mirror 30 is also possible.
  • FIGS. 5A and 5B are views showing a main part of a vehicular lamp according to this modification.
  • FIG. 5A is a schematic diagram corresponding to FIG. 3.
  • FIG. 5B is a plan view thereof.
  • the basic configuration of the vehicular lamp according to this modification is the same as that of the above embodiment, but in this modification, a galvanometer mirror 130 is arranged as a reflection control member instead of the MEMS mirror 30 of the above embodiment. It is the configuration that was done. Further, in the present modification, the configuration is provided with two light source modules 140A and 140B.
  • the galvanomirror 130 has its mirror body 132 arranged along the vertical plane on the optical axis Ax, and is supported by a shaft member 134 extending vertically so as to pass through the optical axis Ax. It swings horizontally around the center.
  • each light source module 140A, 140B is the same as that of the light source module 40 of the above embodiment.
  • the light source module 140A is disposed on the left side of the optical axis Ax similarly to the light source module 40 of the above embodiment, and the laser light emitted from the light source module 140A as parallel light To the center of the mirror body 132 (ie, the position on the optical axis Ax) in the horizontal direction.
  • the other light source module 140B is arranged near the upper side of the light source module 140A, and irradiates the laser light emitted from the light source module 140B as parallel light obliquely downward toward the center of the mirror main body 132. Has become.
  • FIG. 6A and 6B are perspective views showing a light distribution pattern formed on the virtual vertical screen by light emitted from the vehicle lamp according to the present modification toward the front of the lamp.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an additional light distribution pattern PB in the high beam light distribution pattern PH2
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an additional light distribution pattern PBm in the intermediate light distribution pattern PM2.
  • the high beam light distribution pattern PH2 shown in FIG. 6A is different from the low beam light distribution pattern PL formed by irradiation light from another lamp unit (not shown) in the vehicle according to the present modification, as in the above embodiment.
  • An additional light distribution pattern PB formed by irradiation light from the lighting fixture is added.
  • the additional light distribution pattern PB is formed by reflecting the laser light emitted from the laser light sources 24 of the two light source modules 140A and 140B on the galvanometer mirror 130 and scanning the laser light on the wavelength conversion element 26 (see FIG. 2). It is a light distribution pattern.
  • This additional light distribution pattern PB is formed at a position substantially the same as that of the additional light distribution pattern PA as a light distribution pattern having substantially the same size as the additional light distribution pattern PA of the above embodiment.
  • the additional light distribution pattern PB is formed as a combined light distribution pattern of the two light distribution patterns PB1 and PB2.
  • the light distribution pattern PB1 is a light distribution pattern formed by light emitted from the laser light source 24 of the light source module 140A
  • the light distribution pattern PB2 is a light distribution formed by light emitted from the laser light source 24 of the light source module 140B.
  • Each of the patterns is formed as a light distribution pattern that extends elongated on both the left and right sides around the VV line.
  • the light distribution pattern PB1 is formed so as to straddle the HH line and the cutoff lines CL1 and CL2 vertically, and the light distribution pattern PB2 is partially overlapped with the light distribution pattern PB1 above the HH line. It is formed so that it may overlap.
  • the intermediate light distribution pattern PM2 shown in FIG. 6B is a light distribution pattern in which the additional light distribution pattern PBm is partially missing from the additional light distribution pattern PB in the high-beam light distribution pattern PH2.
  • the additional light distribution pattern PBm is a light distribution pattern in which light directed to a rectangular area PBm1 including the oncoming vehicle 2 is missing from the additional light distribution pattern PB.
  • the additional light distribution pattern PBm is formed by controlling the turning on and off of the laser light source 24 of the light source module 140A in synchronization with the swing of the mirror main body 132 of the galvanometer mirror 130.
  • irradiation light from the vehicular lamp is prevented from hitting the oncoming vehicle 2, whereby the driver of the oncoming vehicle 2 is provided with a glare as far as possible without giving glare. It is designed to irradiate the travel path widely.
  • the position of the area PBm1 in the additional light distribution pattern PBm is shifted by shifting the timing of turning on / off the laser light source 24 of the light source module 140A.
  • glare is not provided to the driver, and the state of illuminating the front running path as widely as possible is maintained.
  • the brightness of the additional light distribution patterns PB and PBm is higher than that of the additional light distribution patterns PA and PAm of the above embodiment. It can be formed as a substantially doubled light distribution pattern.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a main part of a vehicular lamp according to this modification.
  • FIG. 7A is a schematic diagram corresponding to FIG.
  • FIG. 7B is a plan view thereof.
  • the basic configuration of the vehicle lamp according to this modification is the same as that of the above embodiment, but in this modification, a polygon mirror 230 is arranged as a reflection control member instead of the MEMS mirror 30 of the above embodiment. Configuration. Further, in this modified example, the configuration is such that four light source modules 240A, 240B, 240C and 240D are provided.
  • the polygon mirror 230 includes a plurality of mirror surfaces 230a extending along the vertical plane.
  • the polygon mirror 230 is supported by a shaft member 234 extending diagonally right and backward of the optical axis Ax. It is designed to rotate horizontally.
  • one of the plurality of mirror surfaces 230a is positioned on the optical axis Ax with the rotation.
  • each of the light source modules 240A to 240D is the same as that of the light source module 40 of the above embodiment.
  • the light source module 240A is disposed on the left side of the optical axis Ax similarly to the light source module 40 of the above embodiment, and the laser light emitted as parallel light from the light source module 240A Is irradiated in the horizontal direction toward the mirror surface 230a located on the optical axis Ax.
  • the second light source module 240B is disposed near and above the light source module 240A, and obliquely directs the laser light emitted as parallel light from the light source module 240B toward the mirror surface 230a located on the optical axis Ax. Irradiate downward.
  • the third light source module 240C is arranged near the rear of the light source module 240A, and obliquely directs the laser light emitted as parallel light from the light source module 240C toward the mirror surface 230a located on the optical axis Ax. It is designed to irradiate forward.
  • the fourth light source module 240D is disposed near the front of the light source module 240A and obliquely directs the laser light emitted from the light source module 240D as parallel light toward the mirror surface 230a located on the optical axis Ax. Irradiate backwards.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a light distribution pattern formed on the virtual vertical screen by light emitted from the vehicle lamp according to the present modification toward the front of the lamp. It is a figure showing additional light distribution pattern PC in pattern PH3.
  • the high beam light distribution pattern PH3 is different from the low beam light distribution pattern PL formed by irradiation light from another lamp unit (not shown) from the vehicle lamp according to the present modification.
  • the additional light distribution pattern PC formed by the irradiation light is added.
  • the additional light distribution pattern PC is formed by reflecting the laser light emitted from the laser light sources 24 of the four light source modules 240A to 240D with the polygon mirror 230 and scanning the wavelength conversion element 26 (see FIG. 2). It is a light distribution pattern.
  • the additional light distribution pattern PB is formed at substantially the same position as the additional light distribution pattern PA as a light distribution pattern having substantially the same size as the additional light distribution pattern PA of the above embodiment. It is formed as a combined light distribution pattern of four light distribution patterns PC1, PC2, PC3, and PC4.
  • the light distribution pattern PC1 is a light distribution pattern formed by light emitted from the laser light source 24 of the light source module 240A.
  • the light distribution pattern PC2 is a light distribution pattern formed by light emitted from the laser light source 24 of the light source module 240B.
  • the light distribution pattern PC3 is a light distribution pattern formed by light emitted from the laser light source 24 of the light source module 240C.
  • the light distribution pattern PC4 is a light distribution pattern formed by light emitted from the laser light source 24 of the light source module 240D.
  • the light distribution pattern PC1 is formed as a light distribution pattern that extends in the left and right sides with the VV line as a center, and is formed so as to straddle the HH line and the cutoff lines CL1 and CL2 vertically.
  • the light distribution pattern PC2 is formed as a light distribution pattern obtained by translating the light distribution pattern PC1 in the upward direction, and its lower end portion overlaps with the light distribution pattern PC1.
  • the light distribution pattern PC3 is formed as a light distribution pattern obtained by translating the light distribution pattern PC1 in the left direction, and most of the light distribution pattern PC1 overlaps the light distribution pattern PC1.
  • the light distribution pattern PC4 is formed as a light distribution pattern obtained by translating the light distribution pattern PC1 in the right direction, and most of the light distribution pattern PC4 overlaps the light distribution pattern PC1.
  • the brightness of the central area of the additional light distribution pattern PB is significantly larger than that of the additional light distribution pattern PA of the above embodiment. It can be formed as an increased light distribution pattern.
  • the reflection control member by configuring the reflection control member with the rotary polygon mirror 230, it is possible to suppress the deterioration of the reflection control member due to laser beam irradiation. Further, in the polygon mirror 230, since the size of each mirror surface 230a can be relatively large, even though the four light source modules 240A to 240D are arranged, the light emitted from the laser light source 24 is not affected. The reflection control of the emitted light can be performed relatively easily.
  • FIG. 9 is a view similar to FIG. 2, showing a vehicle lamp 310 according to this modification.
  • the basic configuration of the vehicular lamp 10 according to this modification is the same as that of the above embodiment, but in this modification, the configuration of the laser light source unit 320 is partially different from the laser light source unit 20 of the above embodiment. ing.
  • a reflector 328 is arranged as an optical path changing member that changes at least a part of the optical path of the laser light reflected by the MEMS mirror 30 instead of the condenser lens 28 of the above embodiment. It is the configuration that was done.
  • the reflector 328 is configured as an annular member centered on the optical axis Ax, and its front edge is located near the outer peripheral edge of the wavelength conversion element 26, and its rear edge is located ahead of the MEMS mirror 30 in the lamp. Located on the side.
  • the reflecting surface 328a of the reflector 328 has a surface shape close to a spheroidal surface with the optical axis Ax as a long axis, and the reflecting surface 328a of the laser light reflected by the MEMS mirror 30 moves in a direction away from the wavelength conversion element 26. The incoming light is reflected in a direction closer to the optical axis Ax to be incident on the wavelength conversion element 26.
  • the laser light reflected by the MEMS mirror 30 is incident on the wavelength conversion element 26 as direct light or reflected light from the reflector 328, and is transmitted through the wavelength conversion element 26.
  • the light is incident on the projection lens 12.
  • the presence of the reflector 328 allows the light emitted from the wavelength conversion element 26 to be efficiently incident on the projection lens 12, thereby increasing the efficiency of using the light source light flux.
  • the invention of the present application is not limited to the configuration described in the above embodiment and its modified example, and a configuration in which other various changes are added can be adopted.
  • Oncoming vehicle 10 310 Vehicle lamp 12 Projection lens (light distribution control member) Reference Signs List 14 lens holder 16 base member 20, 320 laser light source unit 22 housing 24 laser light source 26 wavelength conversion element 28 condenser lens 30 MEMS mirror (reflection control member) 32, 132 Mirror main body 34A Inner movable body 34B Outer movable body 36 Fixed frame 38A, 38B Beam 40, 140A, 140B, 240A, 240B, 240C, 240D Light source module 42 Condensing lens (optical path changing member) 44 Barrel 50A, 50B Permanent magnet 130 Galvano mirror (reflection control member) 134, 234 Shaft member 230 Polygon mirror (reflection control member) 230a Mirror surface 328 Reflector 328a Reflection surface Ax Optical axis CL1 Lower cutoff line CL2 Upper cutoff line E Elbow point F Rear focus L Lambertian surface PA, PAm, PB, PBm, PC Additional light distribution pattern PAm1, PBm1 Rectangular area

Landscapes

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Abstract

レーザー光源（２４）から出射されたレーザー光を波長変換素子（２６）に入射させることにより白色光を生成し、当該白色光を出射するように構成されたレーザー光源ユニット（２０）と、レーザー光源ユニット（２０）からの出射光を制御して所要の配光パターンを形成するように構成された配光制御部材（１２）と、を備えた車両用灯具（１０）において、レーザー光源ユニット（２０）は、レーザー光源（２４）から出射されたレーザー光を反射させて波長変換素子（２６）上において走査する反射制御部材（３０）を備えており、反射制御部材（３０）と波長変換素子（２６）との間に、反射制御部材（３０）で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材（２８）が配置されている。

Description

車両用灯具
　本開示は、レーザー光源ユニットを備えた車両用灯具に関するものである。
　従来、レーザー光源ユニットからの出射光を投影レンズで透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具が知られている。
　「特許文献１」には、このような車両用灯具のレーザー光源ユニットとして、レーザー光源から出射されたレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成して出射させるように構成されたものが記載されている。
　この「特許文献１」に記載されたレーザー光源ユニットにおいては、レーザー光源から出射されたレーザー光を反射制御部材で反射させて波長変換素子上において走査する構成となっている。
日本国特開２０１７－１７４６３７号公報
　上記従来のレーザー光源ユニットにおいては、反射制御部材で反射したレーザー光の波長変換素子への入射位置によっては、波長変換素子からの出射光が投影レンズに対して効率良く入射しない場合がある。したがって、上記従来のレーザー光源ユニットには、光源光束の利用効率を高める上で改善の余地がある。
　本開示は、レーザー光源ユニットからの出射光を配光制御部材（例えば、投影レンズ）で配光制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、光源光束の利用効率を高めることができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。
　本開示は、レーザー光源ユニットの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
　すなわち、本開示に係る車両用灯具は、
　レーザー光源から出射されたレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成し、当該白色光を出射するように構成されたレーザー光源ユニットと、前記レーザー光源ユニットからの出射光を制御して所要の配光パターンを形成するように構成された配光制御部材と、を備えた車両用灯具において、
　前記レーザー光源ユニットは、前記レーザー光源から出射されたレーザー光を反射させて前記波長変換素子上において走査する反射制御部材を備えており、
　前記反射制御部材と前記波長変換素子との間に、前記反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材が配置されている、ことを特徴とするものである。
　上記「レーザー光源」は、該レーザー光源から出射されたレーザー光が波長変換素子に入射することによって白色光を生成し得るものであれば、その具体的な発光波長帯は特に限定されるものではなく、例えば青色の発光波長帯や近紫外線領域の発光波長帯等が採用可能である。
　上記「波長変換素子」は、レーザー光源からのレーザー光入射により白色光を生成して出射し得るものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば透明な封止部材に蛍光体を分散させたもの等が採用可能である。また、その際、白色光を透過光として出射させるように構成されていてもよいし、白色光を反射光として出射させるように構成されていてもよい。
　上記「配光制御部材」は、レーザー光源ユニットからの出射光を制御することにより所要の配光パターンを形成するように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば投影レンズやリフレクタあるいはこれらの組合せからなる構成等が採用可能である。
　上記「所要の配光パターン」の種類は特に限定されるものではなく、例えばハイビーム用配光パターン、ロービーム用配光パターン、フォグランプ用配光パターン、またはその一部等が採用可能である。
　上記「反射制御部材」は、レーザー光源ユニットからの出射光を反射させて波長変換素子上において走査するように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
　上記「光路変更部材」は、反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更し得るものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば集光レンズやリフレクタ等が採用可能である。
　本開示に係る車両用灯具は、レーザー光源ユニットからの出射光を配光制御部材（例えば、投影レンズ）で制御して所要の配光パターンを形成する構成となっている。また、レーザー光源ユニットは、レーザー光源から出射されたレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成し、当該白色光を出射する構成となっており、その際、レーザー光源から出射されたレーザー光を反射制御部材で反射させて波長変換素子上において走査する構成となっている。そのため、本開示に係る車両用灯具によれば、任意の配光パターンを容易に形成することができる。
　その上で、本開示に係る車両用灯具においては、反射制御部材と波長変換素子との間に、反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材が配置されている。この光路変更部材の存在によって、波長変換素子からの出射光を配光制御部材に対して効率良く入射させることが可能となり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。
　このように本開示によれば、レーザー光源ユニットからの出射光を配光制御部材で透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、光源光束の利用効率を高めることができる。
　上記構成において、さらに、光路変更部材の構成として、反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部を波長変換素子に対して垂直に入射させる構成とすれば、波長変換素子からの出射光の配光制御部材に対する入射効率を一層高めることができ、これにより光源光束の利用効率も一層高めることができる。
　特に、波長変換素子として蛍光体が用いられる場合には、波長変換素子に入射した青色等のレーザー光のうち、波長変換素子をそのまま透過する青色光成分と波長変換素子で発生した黄色光成分とを共に配光制御部材に効率良く入射させることができる。そしてこれにより、所要の配光パターンとして、その一部が黄色くなってしまうことなく全体的に色ムラのない白色の配光パターンを形成することができる。
　上記構成において、さらに、レーザー光源ユニットとして複数のレーザー光源を備えた構成とすれば、配光パターンのサイズや明るさを増大させることができる。
　上記構成において、さらに、反射制御部材をＭＥＭＳミラーやガルバノミラー等の揺動ミラーで構成すれば、配光パターンのサイズや明るさを車両走行状況等に応じて適宜変化させることができる。
　上記構成において、さらに、反射制御部材を回転式のポリゴンミラーで構成すれば、レーザー光照射による反射制御部材の劣化を抑制することができる。また、ポリゴンミラーにおいては、各ミラー面のサイズを比較的大きく確保することができるので、レーザー光源ユニットとして複数のレーザー光源を備えている場合であっても、各レーザー光源からの出射光の反射制御を比較的容易に行うことができる。
本開示の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図である。 図１のII－II線断面図である。 図１のIII部詳細図である。 上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンの一例を示す図である。 上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンの一例を示す図である。 上記実施形態の第１変形例に係る車両用灯具の要部を示す図であって、図３に対応する模式図である。 図５Ａに示す要部の平面図である。 上記第１変形例の車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンの一例を示す図である。 上記第１変形例の車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンの一例を示す図である。 上記実施形態の第２変形例に係る車両用灯具の要部を示す図であって、図３に対応する模式図である。 図７Ａに示す要部の平面図である。 上記第２変形例の車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンの一例を示す図である。 上記実施形態の第３変形例に係る車両用灯具を示す、図２に対応する断面図である。
　以下、図面を用いて、本開示の実施の形態について説明する。
　図１は、本開示の一実施形態に係る車両用灯具１０を示す正面図である。図２は、図１のII－II線断面図である。
　これらの図において、Ｘで示す方向が灯具としての「前方」（車両としても「前方」）であり、Ｙで示す方向が「右方向」（車両としても「右方向」であるが灯具正面視では「左方向」）であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。
　これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する投影レンズ１２と、この投影レンズ１２に対して灯具後方側に配置されたレーザー光源ユニット２０とを備えたプロジェクタ型の灯具ユニットである。車両用灯具１０は、レーザー光源ユニット２０からの出射光を投影レンズ１２を介して灯具前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するようになっている。
　投影レンズ１２は、両凸レンズであって、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。この投影レンズ１２は、その外周縁部においてレンズホルダ１４に支持されている。このレンズホルダ１４は、ベース部材１６に支持されている。
　レーザー光源ユニット２０は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも灯具後方側に配置された状態でベース部材１６に支持されている。
　このレーザー光源ユニット２０は、筐体２２の内部に、レーザー光源２４と、波長変換素子２６と、集光レンズ２８と、ＭＥＭＳミラー３０とが配置された構成となっている。そして、このレーザー光源ユニット２０は、レーザー光源２４から出射されたレーザー光をＭＥＭＳミラー３０および集光レンズ２８を介して波長変換素子２６に入射させることにより白色光を生成し、この白色光を波長変換素子２６から灯具前方へ向けて出射するように構成されている。
　図３は、図１のIII部詳細図である。
　同図にも示すように、レーザー光源２４は、光軸Ａｘに対して左側方（灯具正面視では右側方）に配置された光源モジュール４０の一部として構成されている。
　この光源モジュール４０は、レーザー光源２４と、この光出射位置近傍に配置された集光レンズ４２と、これらを支持する鏡筒４４とを備えた構成となっている。
　レーザー光源２４は、青色の発光波長帯（具体的には４５０ｎｍ程度の発光波長）を有するレーザーダイオードで構成されている。また、集光レンズ４２は、レーザー光源２４からの出射光を平行光にするようになっている。
　そして、この光源モジュール４０は、レーザー光源２４から出射されて集光レンズ４２により平行光になったレーザー光を、光軸Ａｘへ向けて水平方向に照射するようになっている。
　図２に示すように、波長変換素子２６は、その前面が投影レンズ１２の後側焦点Ｆの位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びるように配置された板状部材であって、円形の外形形状を有している。
　この波長変換素子２６は、透明な板状の封止部材に蛍光体を分散させることにより構成されており、その後面から入射したレーザー光を白色光としてその前面から灯具前方へ向けて拡散出射させるようになっている。
　ＭＥＭＳミラー３０は、レーザー光源２４から出射されたレーザー光を反射させて波長変換素子２６上において走査する反射制御部材として構成されている。
　このＭＥＭＳミラー３０は、光軸Ａｘ上の位置であって、レーザー光源２４から出射されたレーザー光が入射する位置に配置されている。ＭＥＭＳミラー３０は、この位置を中心にして２次元的に揺動しながらレーザー光を灯具前方へ向けて正反射させることにより、このレーザー光を波長変換素子２６上において２次元的に走査するようになっている。このＭＥＭＳミラー３０の具体的な構成は以下のとおりである。
　すなわち、図３に示すように、ＭＥＭＳミラー３０は、矩形状のミラー本体３２が支持された内側可動体３４Ａと、この内側可動体３４Ａを囲むフレーム状の外側可動体３４Ｂと、この外側可動体３４Ｂを囲む固定フレーム３６とを備えている。
　内側可動体３４Ａは、鉛直方向に延びる上下１対の梁３８Ａを介して外側可動体３４Ｂに支持されており、外側可動体３４Ｂは、水平方向に延びる左右１対の梁３８Ｂを介して固定フレーム３６に支持されている。
　内側可動体３４Ａの表面には、図示しない第１の配線パターンが形成されており、外側可動体３４Ｂの表面には、図示しない第２の配線パターンが形成されている。第１の配線パターンは、ミラー本体３２を囲むようにしてコイル状に形成されており、第２の配線パターンは、外側可動体３４Ｂの表面に沿ってコイル状に形成されている。これら第１および第２の配線パターンは、固定フレーム３６まで引き回された状態で図示しない制御回路に接続されている。
　固定フレーム３６の表面には、上下１対の梁３８Ａの延長上に上下１対の永久磁石５０Ａが支持されるとともに左右１対の梁３８Ｂの延長上に左右１対の永久磁石５０Ｂが支持されている。そして、上記第１および第２の配線パターンの各々に通電を行うことにより、ローレンツ力によって内側可動体３４Ａを左右方向に揺動させるとともに外側可動体３４Ｂを上下方向に揺動させるようになっている。
　図２に示すように、集光レンズ２８は、ＭＥＭＳミラー３０と波長変換素子２６との間に位置するようにして光軸Ａｘ上に配置されている。
　この集光レンズ２８は、前面が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その後側焦点がＭＥＭＳミラー３０上に位置するように配置されている。そして、この集光レンズ２８は、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２において２次元的に方向が変化するように反射した光を、光軸Ａｘと平行な光として灯具前方へ向けて出射させるようになっている。
　これにより、レーザー光源ユニット２０においては、レーザー光源２４から出射されたレーザー光を光軸Ａｘと平行な光として波長変換素子２６の後面に入射させ、これによりＭＥＭＳミラー３０の走査による光源像を波長変換素子２６上に形成するようになっている。
　この波長変換素子２６の前面から灯具前方へ向けて出射する光には、レーザー光の発光波長帯の成分として波長変換素子２６をそのまま透過する青色光成分と、波長変換素子２６において発生した黄色光成分とが含まれる。また、波長変換素子２６には集光レンズ２８からの出射光が垂直に入射する。そのため、波長変換素子２６から出射する黄色光成分は、波長変換素子２６の面直方向（すなわち灯具正面方向）の光度が最も高く、面直方向からの開き角度大きくなるに従って光度が低下するランベルト面Ｌに沿った配光分布となる。したがって、波長変換素子２６からの出射光は、青色光成分と黄色光成分とが共に投影レンズ１２に入射することとなる。
　投影レンズ１２を透過した波長変換素子２６からの出射光は、光軸Ａｘ寄りに一旦収束した後に拡散し、これにより波長変換素子２６上に形成された光源像の反転像としての配光パターンを形成することとなる。その際、この配光パターンは青色光成分および黄色光成分が共に含まれた照射光によって形成されるので、全体的に色ムラのない白色の配光パターンとして形成されることとなる。
　図４Ａおよび図４Ｂは、車両用灯具１０から灯具前方へ向けて照射される光により、車両前方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る配光パターンを透視的に示す図である。その際、図４Ａは、ハイビーム用配光パターンＰＨ１における付加配光パターンＰＡを示す図であり、図４Ｂは、中間的配光パターンＰＭ１における付加配光パターンＰＡｍを示す図である。
　図４Ａに示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、図示しない他の灯具ユニットからの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、車両用灯具１０からの照射光によって形成される付加配光パターンＰＡが付加されたものとなっている。
　ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ－Ｖを鉛直方向に通るＶ－Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ－Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ－Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。
　このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ－Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ－Ｖの０．５～０．６°程度下方に位置している。
　付加配光パターンＰＡは、レーザー光源２４から出射されたレーザー光をＭＥＭＳミラー３０で反射させて波長変換素子２６上において走査することによって形成される配光パターンである。
　この付加配光パターンＰＡは、Ｖ－Ｖ線を中心にして左右両側に拡がる横長矩形状の配光パターンとして形成されている。その際、この付加配光パターンＰＡは、Ｈ－Ｖを水平方向に通るＨ－Ｈ線を跨ぐようにして下方側へはカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と重複する位置まで拡がるとともに上方側へは比較的広く拡がるように形成されている。
　この付加配光パターンＰＡのサイズや形状は、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２の水平方向の揺動角度および鉛直方向の揺動角度を制御することによって調節することが可能である。
　この付加配光パターンＰＡにおいては、そのいずれの領域を形成する照射光も集光レンズ２８から波長変換素子２６に対して垂直に入射した光によるものである。そのため、付加配光パターンＰＡは全体的に色ムラのない白色の配光パターンとして形成されることとなる。
　なお、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２の揺動速度を適宜変化させることにより、付加配光パターンＰＡの一部領域（例えばＨ－Ｖの近傍領域）を相対的に明るく照射することも可能である。
　図４Ｂに示す中間的配光パターンＰＭ１は、その付加配光パターンＰＡｍがハイビーム用配光パターンＰＨ１における付加配光パターンＰＡに対して一部が欠けた状態で形成される配光パターンである。
　具体的には、この付加配光パターンＰＡｍは、付加配光パターンＰＡに対して対向車２を含む矩形状の領域ＰＡｍ１へ向かう光が欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＡｍは、ＭＥＭＳミラー３０のミラー本体３２が揺動するのと同期してレーザー光源２４の点消灯制御を行うことによって形成されるようになっている。
　このような付加配光パターンＰＡｍを形成することにより、車両用灯具１０からの照射光が対向車２に当たらないようにし、これにより対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射するようになっている。
　そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、レーザー光源２４の点消灯制御のタイミングをずらして付加配光パターンＰＡｍにおける領域ＰＡｍ１の位置を移動させることにより、対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射する状態を維持するようになっている。
　その際、対向車２の存在は、図示しない車載カメラ等によって検出するようになっている。そして、前方走行路に前走車が存在したり、その路肩部分に歩行者が存在したりするような場合にも、これを検出してレーザー光源２４の点消灯制御を行うことによりグレアを与えてしまわないようになっている。
　次に本実施形態の作用効果について説明する。
　本実施形態に係る車両用灯具１０は、レーザー光源ユニット２０からの出射光を配光制御部材としての投影レンズ１２で制御して所要の配光パターンを形成する構成となっている。また、そのレーザー光源ユニット２０は、レーザー光源２４から出射されたレーザー光を波長変換素子２６に入射させることにより白色光を生成して出射する構成となっており、その際、レーザー光源２４から出射されたレーザー光を反射制御部材としてのＭＥＭＳミラー３０で反射させて波長変換素子２６上において走査する構成となっている。そのため、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、任意の配光パターンを容易に形成することができる。
　その上で、本実施形態に係る車両用灯具１０においては、ＭＥＭＳミラー３０と波長変換素子２６との間に、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材として集光レンズ２８が配置されているので、この集光レンズ２８の存在によって波長変換素子２６からの出射光を投影レンズに対して効率良く入射させることが可能となり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。
　このように本実施形態によれば、レーザー光源ユニット２０からの出射光を投影レンズ１２で透過制御して所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具１０において、光源光束の利用効率を高めることができる。
　しかも本実施形態においては、集光レンズ２８によって、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光を波長変換素子２６に対して垂直に入射させる構成となっているので、波長変換素子２６からの出射光の投影レンズに対する入射効率を一層高めることができ、これにより光源光束の利用効率も一層高めることができる。
　その際、本実施形態においては、波長変換素子２６として蛍光体が用いられているが、波長変換素子２６に入射したレーザー光のうち、波長変換素子２６をそのまま透過する青色光成分と波長変換素子２６で発生した黄色光成分とを共に投影レンズに効率良く入射させることができるので、付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍ（所要の配光パターン）として、その一部が黄色くなってしまうことなく全体的に色ムラのない白色の配光パターンを形成することができる。
　さらに本実施形態においては、反射制御部材としてＭＥＭＳミラー３０が用いられているので、配光パターンを２次元的に形成することができ、かつ、そのサイズや明るさを変化させることができ、これにより車両走行状況等に応じた配光パターンを容易に形成することができる。
　上記実施形態においては、集光レンズ２８がＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光を波長変換素子２６に対して垂直に入射させる構成となっているものとして説明した。しかし、垂直に入射させる構成となっていない場合であっても、集光レンズ２８が存在しない場合に比して波長変換素子２６からの出射光の投影レンズに対する入射効率を高めることができ、これにより光源光束の利用効率も高めることができる。
　上記実施形態においては、集光レンズ２８の後側焦点がＭＥＭＳミラー３０上に位置しているものとして説明したが、ＭＥＭＳミラー３０上に位置していない構成とすることも可能である。
　次に、上記実施形態の変形例について説明する。
　まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
　図５Ａ及び図５Ｂは、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す図である。図５Ａは、図３に対応する模式図である。図５Ｂは、その平面図である。
　本変形例に係る車両用灯具の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、本変形例においては、上記実施形態のＭＥＭＳミラー３０の代わりにガルバノミラー１３０が反射制御部材として配置された構成となっている。また本変形例においては、２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂを備えた構成となっている。
　ガルバノミラー１３０は、そのミラー本体１３２が光軸Ａｘ上において鉛直面に沿って配置されており、光軸Ａｘを通るようにして鉛直方向に延びる軸部材１３４に支持された状態で該軸部材１３４を中心にして水平方向に揺動するようになっている。
　各光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂの構成は、上記実施形態の光源モジュール４０と同様である。
　２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂのうち、光源モジュール１４０Ａは、上記実施形態の光源モジュール４０と同様、光軸Ａｘの左側方に配置されており、該光源モジュール１４０Ａから平行光として出射されたレーザー光を、ミラー本体１３２の中心（すなわち光軸Ａｘ上の位置）へ向けて水平方向に照射するようになっている。
　もう一方の光源モジュール１４０Ｂは、光源モジュール１４０Ａの上方近傍に配置されており、該光源モジュール１４０Ｂから平行光として出射されたレーザー光を、ミラー本体１３２の中心へ向けて斜め下向きに照射するようになっている。
　図６Ａ及び図６Ｂは、本変形例に係る車両用灯具から灯具前方へ向けて照射される光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図である。その際、図６Ａは、ハイビーム用配光パターンＰＨ２における付加配光パターンＰＢを示す図であり、図６Ｂは、中間的配光パターンＰＭ２における付加配光パターンＰＢｍを示す図である。
　図６Ａに示すハイビーム用配光パターンＰＨ２は、上記実施形態の場合と同様、図示しない他の灯具ユニットからの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、本変形例に係る車両用灯具からの照射光によって形成される付加配光パターンＰＢが付加されたものとなっている。
　付加配光パターンＰＢは、２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂのレーザー光源２４から出射されたレーザー光をガルバノミラー１３０で反射させて波長変換素子２６（図２参照）上において走査することによって形成される配光パターンである。
　この付加配光パターンＰＢは、上記実施形態の付加配光パターンＰＡと略同じ大きさの配光パターンとして付加配光パターンＰＡと略同じ位置に形成されている。ただし、この付加配光パターンＰＢは、２つの配光パターンＰＢ１、ＰＢ２の合成配光パターンとして形成されている。
　配光パターンＰＢ１は、光源モジュール１４０Ａのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰＢ２は、光源モジュール１４０Ｂのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンであって、いずれもＶＶ線を中心にして左右両側に細長く延びる配光パターンとして形成されている。その際、配光パターンＰＢ１は、Ｈ－Ｈ線およびカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして形成されており、配光パターンＰＢ２は、Ｈ－Ｈ線の上方において配光パターンＰＢ１と部分的に重複するようにして形成されている。
　図６Ｂに示す中間的配光パターンＰＭ２は、その付加配光パターンＰＢｍがハイビーム用配光パターンＰＨ２における付加配光パターンＰＢに対して一部が欠けた状態で形成される配光パターンである。
　具体的には、この付加配光パターンＰＢｍは、付加配光パターンＰＢに対して対向車２を含む矩形状の領域ＰＢｍ１へ向かう光が欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＢｍは、ガルバノミラー１３０のミラー本体１３２が揺動するのと同期して光源モジュール１４０Ａのレーザー光源２４の点消灯制御を行うことによって形成されるようになっている。
　このような付加配光パターンＰＢｍを形成することにより、車両用灯具からの照射光が対向車２に当たらないようにし、これにより対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射するようになっている。
　そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、光源モジュール１４０Ａのレーザー光源２４の点消灯制御のタイミングをずらして付加配光パターンＰＢｍにおける領域ＰＢｍ１の位置を移動させることにより、対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射する状態を維持するようになっている。
　本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
　しかも本変形例においては、２つの光源モジュール１４０Ａ、１４０Ｂを備えた構成となっているので、付加配光パターンＰＢ、ＰＢｍを上記実施形態の付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍに対してその明るさが略倍増された配光パターンとして形成することができる。
　次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。
　図７Ａ及び図７Ｂは、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す図である。図７Ａは、図３に対応する模式図である。図７Ｂは、その平面図である。
　本変形例に係る車両用灯具の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、本変形例においては上記実施形態のＭＥＭＳミラー３０の代わりにポリゴンミラー２３０が反射制御部材として配置された構成となっている。また本変形例においては、４つの光源モジュール２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｄを備えた構成となっている。
　ポリゴンミラー２３０は、鉛直面に沿って延びる複数のミラー面２３０ａを備えており、光軸Ａｘの右斜め後方において鉛直方向に延びる軸部材２３４に支持された状態で該軸部材２３４を中心にして水平方向に回転するようになっている。そして、このポリゴンミラー２３０は、その回転に伴って複数のミラー面２３０ａのうちの１つが光軸Ａｘ上に位置するようになっている。
　各光源モジュール２４０Ａ～２４０Ｄの構成は、上記実施形態の光源モジュール４０と同様である。
　４つの光源モジュール２４０Ａ～２４０Ｄのうち、光源モジュール２４０Ａは、上記実施形態の光源モジュール４０と同様、光軸Ａｘの左側方に配置されており、該光源モジュール２４０Ａから平行光として出射されたレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて水平方向に照射するようになっている。
　２つ目の光源モジュール２４０Ｂは、光源モジュール２４０Ａの上方近傍に配置されており、該光源モジュール２４０Ｂから平行光として出射されたレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて斜め下向きに照射するようになっている。
　３つ目の光源モジュール２４０Ｃは、光源モジュール２４０Ａの後方近傍に配置されており、該光源モジュール２４０Ｃから平行光として出射されたレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて斜め前向きに照射するようになっている。
　４つ目の光源モジュール２４０Ｄは、光源モジュール２４０Ａの前方近傍に配置されており、該光源モジュール２４０Ｄから平行光として出射されたレーザー光を、光軸Ａｘ上に位置するミラー面２３０ａへ向けて斜め後ろ向きに照射するようになっている。
　図８は、本変形例に係る車両用灯具から灯具前方へ向けて照射される光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、ハイビーム用配光パターンＰＨ３における付加配光パターンＰＣを示す図である。
　このハイビーム用配光パターンＰＨ３は、上記実施形態の場合と同様、図示しない他の灯具ユニットからの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、本変形例に係る車両用灯具からの照射光によって形成される付加配光パターンＰＣが付加されたものとなっている。
　付加配光パターンＰＣは、４つの光源モジュール２４０Ａ～２４０Ｄのレーザー光源２４から出射されたレーザー光をポリゴンミラー２３０で反射させて波長変換素子２６（図２参照）上において走査することによって形成される配光パターンである。
　この付加配光パターンＰＢは、上記実施形態の付加配光パターンＰＡと略同じ大きさの配光パターンとして付加配光パターンＰＡと略同じ位置に形成されているが、この付加配光パターンＰＢは、４つの配光パターンＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４の合成配光パターンとして形成されている。
　配光パターンＰＣ１は、光源モジュール２４０Ａのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンである。配光パターンＰＣ２は、光源モジュール２４０Ｂのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンである。配光パターンＰＣ３は、光源モジュール２４０Ｃのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンである。配光パターンＰＣ４は、光源モジュール２４０Ｄのレーザー光源２４からの出射光によって形成される配光パターンである。
　配光パターンＰＣ１は、Ｖ－Ｖ線を中心にして左右両側に細長く延びる配光パターンとして形成されるとともに、Ｈ－Ｈ線およびカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして形成されている。
　配光パターンＰＣ２は、配光パターンＰＣ１を上方向に平行移動させた配光パターンとして形成されており、その下端部が配光パターンＰＣ１と重複している。
　配光パターンＰＣ３は、配光パターンＰＣ１を左方向に平行移動させた配光パターンとして形成されており、その大半が配光パターンＰＣ１と重複している。
　配光パターンＰＣ４は、配光パターンＰＣ１を右方向に平行移動させた配光パターンとして形成されており、その大半が配光パターンＰＣ１と重複している。
　本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
　しかも本変形例においては、４つの光源モジュール２４０Ａ～２４０Ｄを備えた構成となっているので、付加配光パターンＰＢを上記実施形態の付加配光パターンＰＡに対してその中心領域の明るさが大幅に増大された配光パターンとして形成することができる。
　また本変形例のように、反射制御部材を回転式のポリゴンミラー２３０で構成することにより、レーザー光照射による反射制御部材の劣化を抑制することができる。また、このポリゴンミラー２３０においては、各ミラー面２３０ａのサイズを比較的大きく確保することができるので、４つの光源モジュール２４０Ａ～２４０Ｄが配置されているにもかかわらず、そのレーザー光源２４からの出射光の反射制御を比較的容易に行うことができる。
　次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。
　図９は、本変形例に係る車両用灯具３１０を示す、図２と同様の図である。
　本変形例に係る車両用灯具１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、本変形例においてはレーザー光源ユニット３２０の構成が上記実施形態のレーザー光源ユニット２０と一部異なっている。
　すなわち、本変形例のレーザー光源ユニット３２０においては、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材として、上記実施形態の集光レンズ２８の代わりにリフレクタ３２８が配置された構成となっている。
　このリフレクタ３２８は、光軸Ａｘを中心とする環状部材として構成されており、その前端縁は波長変換素子２６の外周縁近傍に位置しており、この後端縁はＭＥＭＳミラー３０よりも灯具前方側に位置している。
　そして、このリフレクタ３２８の反射面３２８ａは、光軸Ａｘを長軸とする回転楕円面に近い表面形状を有しており、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光のうち波長変換素子２６から外れる方向へ向かう光を光軸Ａｘ寄りの方向へ反射させて波長変換素子２６に入射させるようになっている。
　これにより、本変形例のレーザー光源ユニット３２０においては、ＭＥＭＳミラー３０で反射したレーザー光を、直射光またはリフレクタ３２８からの反射光として波長変換素子２６に入射させ、この波長変換素子２６を介して投影レンズ１２に入射させるようになっている。
　本変形例においては、リフレクタ３２８の存在によって波長変換素子２６からの出射光を投影レンズ１２に対して効率良く入射させることが可能となり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。
　なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
　また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
　本出願は、２０１８年１０月２日出願の日本特許出願（特願２０１８－１８７１６４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　２　対向車
　１０、３１０　車両用灯具
　１２　投影レンズ（配光制御部材）
　１４　レンズホルダ
　１６　ベース部材
　２０、３２０　レーザー光源ユニット
　２２　筐体
　２４　レーザー光源
　２６　波長変換素子
　２８　集光レンズ
　３０　ＭＥＭＳミラー（反射制御部材）
　３２、１３２　ミラー本体
　３４Ａ　内側可動体
　３４Ｂ　外側可動体
　３６　固定フレーム
　３８Ａ、３８Ｂ　梁
　４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｄ　光源モジュール
　４２　集光レンズ（光路変更部材）
　４４　鏡筒
　５０Ａ、５０Ｂ　永久磁石
　１３０　ガルバノミラー（反射制御部材）
　１３４、２３４　軸部材
　２３０　ポリゴンミラー（反射制御部材）
　２３０ａ　ミラー面
　３２８　リフレクタ
　３２８ａ　反射面
　Ａｘ　光軸
　ＣＬ１　下段カットオフライン
　ＣＬ２　上段カットオフライン
　Ｅ　エルボ点
　Ｆ　後側焦点
　Ｌ　ランベルト面
　ＰＡ、ＰＡｍ、ＰＢ、ＰＢｍ、ＰＣ　付加配光パターン
　ＰＡｍ１、ＰＢｍ１　矩形状の領域
　ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４　配光パターン
　ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＨ３　ハイビーム用配光パターン
　ＰＬ　ロービーム用配光パターン
　ＰＭ１、ＰＭ２　中間的配光パターン

Claims (5)

  1. 　レーザー光源から出射されたレーザー光を波長変換素子に入射させることにより白色光を生成し、当該白色光を出射するように構成されたレーザー光源ユニットと、前記レーザー光源ユニットからの出射光を制御して所要の配光パターンを形成するように構成された配光制御部材と、を備えた車両用灯具において、
    　前記レーザー光源ユニットは、前記レーザー光源から出射されたレーザー光を反射させて前記波長変換素子上において走査する反射制御部材を備えており、
    　前記反射制御部材と前記波長変換素子との間に、前記反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部の光路を変更する光路変更部材が配置されている、車両用灯具。
  2. 　前記光路変更部材は、前記反射制御部材で反射したレーザー光の少なくとも一部を前記波長変換素子に対して垂直に入射させるように構成されている、請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　前記レーザー光源ユニットは、複数の前記レーザー光源を備えている、請求項１または２に記載の車両用灯具。
  4. 　前記反射制御部材は、揺動ミラーによって構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  5. 　前記反射制御部材は、ポリゴンミラーによって構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
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