特許 6383727 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6383727

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/16 20180101AFI20180820BHJP

   F21S 41/20 20180101ALI20180820BHJP

   F21V 9/32 20180101ALI20180820BHJP

   F21V 9/08 20180101ALI20180820BHJP

   G02B 19/00 20060101ALI20180820BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20180820BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20180820BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/16

   F21S41/20

   F21V9/32

   F21V9/08 200

   G02B19/00

   F21V9/08 300

   F21W102:155

   F21Y115:30

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-530684(P2015-530684)

(86)(22)【出願日】2014年7月16日

(86)【国際出願番号】JP2014003754

(87)【国際公開番号】WO2015019555

(87)【国際公開日】20150212

【審査請求日】2017年4月26日

(31)【優先権主張番号】特願2013-165806(P2013-165806)

(32)【優先日】2013年8月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】柴田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】石田 裕之

(72)【発明者】

【氏名】増田 剛

【審査官】 當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１６９３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２１６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３２９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４７５２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／１６

Ｆ２１Ｓ ４１／２０

Ｆ２１Ｖ ９／０８

Ｆ２１Ｖ ９／３２

Ｇ０２Ｂ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光を出射する第１光源と、
５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光を出射する第２光源と、
６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光を出射する第３光源と、
前記青色レーザ光又は前記緑色レーザ光により励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体と、
前記青色レーザ光、前記緑色レーザ光、前記赤色レーザ光及び前記励起光を集合させて白色光を生成する集光部と、
を備え、
前記蛍光体は、前記青色レーザ光又は前記緑色レーザ光の光路上であって、且つ前記集光部よりも光路の上流側に配置されることを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記青色レーザ光により励起され４７０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備える請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記赤色レーザ光により励起され６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備える請求項１又は２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記集光部は、前記青色レーザ光、前記緑色レーザ光、前記赤色レーザ光及び前記励起光を混ぜ合わせて均質化し、前記白色光を生成する光インテグレータを有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、半導体光源と、半導体光源の出射光を車両周辺に反射するミラーと、ミラーを往復回動する走査用アクチュエータと、を備えた車両用灯具が開示されている。この車両用灯具では、走査用アクチュエータがミラーを高速で駆動し、ミラーの反射光を車両周辺の所定の照射範囲でスキャンすることで、車両前方に所定の配光パターンを形成している（以下では適宜、このような光学系をスキャン光学系と称する）。また、この車両用灯具では、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤが組み合わされて、光源として用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−３６８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

レーザ光源は、ＬＥＤに比べて指向性や収束性に優れた光を出射することができる。そのため、レーザ光源は、ＬＥＤに比べて車両用灯具における光利用率の向上を図ることができる。また、車両用灯具の光利用率を向上できることから、レーザ光源は、光利用率が低下しやすい上述したスキャン光学系を備える車両用灯具に好適に採用することができる。そこで本発明者は、レーザ光源を用いる車両用灯具について鋭意研究を重ねた結果、上述した従来の車両用灯具においてＬＥＤをレーザ光源に置き換えた場合、すなわち赤色、緑色及び青色のレーザ光を組み合わせて白色光を形成した場合、演色性の向上が望まれることを見出した。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザ光源を備える車両用灯具の演色性の向上を図るための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光を出射する第１光源と、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光を出射する第２光源と、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光を出射する第３光源と、青色レーザ光又は緑色レーザ光により励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体と、青色レーザ光、緑色レーザ光、赤色レーザ光及び励起光を集合させて白色光を生成する集光部と、を備える。この態様によれば、レーザ光源を備える車両用灯具における演色性を向上させることができる。

【0007】

上記態様において、青色レーザ光により励起され４７０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備えてもよい。また、上記いずれかの態様において、赤色レーザ光により励起され６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光を発光する蛍光体をさらに備えてもよい。これらの態様によれば、車両用灯具の演色性をより向上させることができる。なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、レーザ光源を備える車両用灯具の演色性の向上を図るための技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。

【図2】光源ユニットの概略構造を示す側面図である。

【図3】灯具前方側から観察したときの走査部の概略斜視図である。

【図4】実施形態１に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。

【図5】図５（Ａ）は、青色レーザ光、緑色レーザ光及び赤色レーザ光からなる白色レーザ光の分光分布を示す図である。図５（Ｂ）は、実施形態１に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。

【図6】実施形態２に係る車両用灯具における光源ユニットの概略構造を示す側面図である。

【図7】実施形態２に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0011】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。なお、図１は、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。また、走査部３００の永久磁石３１２，３１４の図示を省略している。本実施形態に係る車両用灯具１は、例えば、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは、実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として左右いずれかの前照灯ユニットの構成を示す。なお、以下に説明する車両用灯具１の構造は例示であって、以下の構造に限定されるものではない。

【0012】

車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、ランプボディ２の開口部を覆う透光カバー４とを備える。透光カバー４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ２と透光カバー４とにより形成される灯室３内には、支持プレート６と、光源ユニット１００と、走査部３００と、制御ユニット４００とが収容される。

【0013】

光源ユニット１００及び走査部３００は、支持プレート６により灯室３内の所定位置に支持される。支持プレート６は、コーナー部がエイミングスクリュー８によってランプボディ２に接続される。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１１０、蛍光体１３０及び集光部２００等を有する。光源ユニット１００は、ヒートシンク１１０が支持プレート６に接するようにして、支持プレート６の前面に固定される。光源ユニット１００の内部構造については後に詳細に説明する。

【0014】

走査部３００は、反射鏡３１８を有する。走査部３００の構造については後に詳細に説明する。走査部３００は、光源ユニット１００から出射された光を灯具前方に反射するように光源ユニット１００との位置関係が定められて、支持プレート６の前面から灯具前方側に突出する突出部１０に固定される。突出部１０はピボット機構１０ａを備え、走査部３００はピボット機構１０ａを介して突出部１０に支持される。また、突出部１０は、ロッドと、このロッドを灯具前後方向に伸縮させるモータとを有する支持用アクチュエータ１０ｂを備える。ロッドの先端は、走査部３００に接続される。突出部１０は、ロッドを伸縮させることで、ピボット機構１０ａを軸として走査部３００を揺動させることができ、これにより走査部３００の鉛直方向の傾斜角度（ピッチ角度）を調整（初期エイミング調整など）することができる。支持用アクチュエータ１０ｂは、制御ユニット４００に接続される。

【0015】

制御ユニット４００は、制御プログラムを適宜選択的に実行し各種制御信号を生成する灯具ＥＣＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納や灯具ＥＣＵによるプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を有する。制御ユニット４００は、支持用アクチュエータ１０ｂや後述する走査用アクチュエータの駆動、第１光源１０２〜第３光源１０６の点消灯等を制御する。制御ユニット４００は、支持プレート６よりも灯具後方側でランプボディ２に固定される。なお、制御ユニット４００を設ける位置は、特にこれに限定されない。

【0016】

車両用灯具１は、エイミングスクリュー８を回転させて支持プレート６の姿勢を調節することで光軸を水平方向及び鉛直方向に調整可能である。灯室３内における光源ユニット１００及び走査部３００の灯具前方側には、走査部３００によって反射された光の灯具前方への進行を許容する開口部を有するエクステンション部材１２が設けられる。

【0017】

続いて、車両用灯具１を構成する光源ユニット１００及び走査部３００の構成について詳細に説明する。

【0018】

（光源ユニット）
図２は、光源ユニットの概略構造を示す側面図である。なお、図２では、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１１０、第１レンズ１１２、第２レンズ１１４、第３レンズ１１６、蛍光体１３０及び集光部２００等を有する。

【0019】

第１光源１０２は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光Ｂを出射する光源である。第２光源１０４は、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光Ｇを出射する光源である。第３光源１０６は、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光Ｒを出射する光源である。第１光源１０２〜第３光源１０６は、レーザダイオードで構成され、共通の基板１０９に搭載される。なお、各光源は、固体レーザ、ガスレーザ等のレーザ装置で構成されてもよい。

【0020】

第１光源１０２、第２光源１０４及び第３光源１０６は、それぞれのレーザ光出射面が灯具前方側を向き、基板１０９が灯具後方側を向くように配置され、ヒートシンク１１０の灯具前方側の面に取り付けられる。ヒートシンク１１０は、各光源が発する熱を効率よく回収できるよう、アルミニウムなどの熱伝導率が高い材料によって形成される。ヒートシンク１１０の灯具後方側の面は、支持プレート６（図１参照）に接する。各光源は、基板１０９、ヒートシンク１１０及び支持プレート６を介して放熱される。

【0021】

蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇにより励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｏを発光する。蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇをおおよそ橙色の光に波長変換する蛍光体である。蛍光体１３０の構造は公知であるため詳細な説明は省略する。本実施形態では、第２光源１０４が発する緑色レーザ光Ｇの一部が蛍光体１３０の励起に用いられる。蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇの光路上に設けられ、第２光源１０４から出射される緑色レーザ光Ｇが蛍光体１３０に入射する。入射した緑色レーザ光Ｇの一部は、蛍光体１３０により励起光Ｏに波長変換されて出射される。また、残りの緑色レーザ光Ｇは、蛍光体１３０により波長変換されることなく出射される。したがって、蛍光体１３０からは、緑色レーザ光Ｇと励起光Ｏとが混合された混合光ＧＯが出射される。

【0022】

第１レンズ１１２、第２レンズ１１４及び第３レンズ１１６は、例えばコリメートレンズで構成される。第１レンズ１１２は、第１光源１０２と集光部２００との間の青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第１光源１０２から集光部２００に向かう青色レーザ光Ｂを平行光に変換する。第２レンズ１１４は、蛍光体１３０と集光部２００との間の混合光ＧＯの光路上に設けられ、蛍光体１３０から集光部２００に向かう混合光ＧＯを平行光に変換する。第３レンズ１１６は、第３光源１０６と集光部２００との間の赤色レーザ光Ｒの光路上に設けられ、第３光源１０６から集光部２００に向かう赤色レーザ光Ｒを平行光に変換する。

【0023】

集光部２００は、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏを集合させて白色光Ｗを生成する。集光部２００は、第１ダイクロイックミラー２０２、第２ダイクロイックミラー２０４、第３ダイクロイックミラー２０６及び光インテグレータ２０８を有する。

【0024】

第１ダイクロイックミラー２０２は、少なくとも青色レーザ光Ｂを反射するミラーであり、第１レンズ１１２を通過した青色レーザ光Ｂを光インテグレータ２０８に向けて反射するように配置される。第２ダイクロイックミラー２０４は、少なくとも混合光ＧＯを反射し青色レーザ光Ｂを透過させるミラーであり、第２レンズ１１４を通過した混合光ＧＯを光インテグレータ２０８に向けて反射するように配置される。第３ダイクロイックミラー２０６は、少なくとも赤色レーザ光Ｒを反射し青色レーザ光Ｂ及び混合光ＧＯを透過させるミラーであり、第３レンズ１１６を通過した赤色レーザ光Ｒを光インテグレータ２０８に向けて反射するように配置される。

【0025】

各ダイクロイックミラーは、それぞれが反射したレーザ光の光路が平行で、且つ各レーザ光が束ねられて光インテグレータ２０８に入射されるように互いの位置関係が定められる。本実施形態では、第１ダイクロイックミラー２０２〜第３ダイクロイックミラー２０６は、各ダイクロイックミラーにおいてレーザ光あるいは混合光が当たる領域（光の反射点）が一直線上に並ぶように配置されている。

【0026】

第１光源１０２から出射された青色レーザ光Ｂは、第１ダイクロイックミラー２０２により第２ダイクロイックミラー２０４側に反射される。蛍光体１３０から出射された混合光ＧＯは、第２ダイクロイックミラー２０４により第３ダイクロイックミラー２０６側に反射されるとともに、第２ダイクロイックミラー２０４を透過した青色レーザ光Ｂと束ねられる。第３光源１０６から出射された赤色レーザ光Ｒは、第３ダイクロイックミラー２０６により光インテグレータ２０８側に反射されるとともに、第３ダイクロイックミラー２０６を透過した青色レーザ光Ｂ及び混合光ＧＯと束ねられる。第１ダイクロイックミラー２０２〜第３ダイクロイックミラー２０６により束ねられた青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏは、光インテグレータ２０８に入射する。

【0027】

光インテグレータ２０８は、光源ユニット１００の筐体に設けられた開口１０１に嵌め合わされる。光インテグレータ２０８に入射する青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｏは、光インテグレータ２０８により混ぜ合わされて均質化され、白色光Ｗが生成される。白色光Ｗは、光インテグレータ２０８から走査部３００に向けて進行する。

【0028】

（走査部）
図３は、灯具前方側から観察したときの走査部の概略斜視図である。走査部３００は、光源ユニット１００から出射される白色光Ｗを走査して、所定の配光パターン（図４参照）を形成するための機構である。走査部３００は、ベース３０２、第１回動体３０４、第２回動体３０６、第１トーションバー３０８、第２トーションバー３１０、永久磁石３１２，３１４、端子部３１６及び反射鏡３１８等を有する。ベース３０２は、中央に開口部３０２ａを有する枠体であり、灯具前後方向に傾斜した状態で突出部１０（図１参照）の先端に固定される。ベース３０２には、所定位置に端子部３１６が設けられる。開口部３０２ａには、第１回動体３０４が配置される。第１回動体３０４は、中央に開口部３０４ａを有する枠体であり、灯具後方下側から灯具前方上側に延在する第１トーションバー３０８により、ベース３０２に対し左右（車幅方向）に回動可能に支持される。

【0029】

第１回動体３０４の開口部３０４ａには、第２回動体３０６が配置される。第２回動体３０６は、矩形状の平板であり、車幅方向に延在する第２トーションバー３１０により、第１回動体３０４に対し上下（鉛直方向）に回動可能に支持される。第２回動体３０６は、第１回動体３０４が第１トーションバー３０８を回動軸として左右に回動すると、第１回動体３０４とともに左右に回動する。第２回動体３０６の表面には、メッキ又は蒸着等の方法により反射鏡３１８が設けられる。

【0030】

ベース３０２には、第１トーションバー３０８の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石３１２が設けられる。永久磁石３１２は、第１トーションバー３０８と直交する磁界を形成する。第１回動体３０４には第１コイル（図示せず）が配線され、第１コイルは端子部３１６を介して制御ユニット４００（図１参照）に接続される。また、ベース３０２には、第２トーションバー３１０の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石３１４が設けられる。永久磁石３１４は、第２トーションバー３１０と直交する磁界を形成する。第２回動体３０６には第２コイル（図示せず）が配線され、第２コイルは端子部３１６を介して制御ユニット４００に接続される。

【0031】

第１コイル及び永久磁石３１２と、第２コイル及び永久磁石３１４とにより走査用アクチュエータが構成される。走査用アクチュエータは、制御ユニット４００により駆動が制御される。制御ユニット４００は、第１コイル及び第２コイルに流れる駆動電圧の大きさと向きを制御する。これにより、第１回動体３０４及び第２回動体３０６が左右に往復回動し、また第２回動体３０６が単独で上下に往復回動する。その結果、反射鏡３１８が上下左右に往復回動する。

【0032】

光源ユニット１００から出射される白色光Ｗは、反射鏡３１８により灯具前方に反射される。そして、走査部３００は、反射鏡３１８の往復回動により白色光Ｗで車両前方を走査する。例えば走査部３００は、配光パターンの形成領域よりも広い走査範囲で反射鏡３１８を回動させる。そして、制御ユニット４００は、反射鏡３１８の回動位置が配光パターンの形成領域に対応する位置にあるとき第１光源１０２〜第３光源１０６を点灯させる。これにより、白色光Ｗが配光パターンの形成領域に配光されて、車両前方に所定の配光パターンが形成される。

【0033】

（配光パターンの形状）
図４は、実施形態１に係る車両用灯具により形成される配光パターンの一例を示す図である。なお、図４では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成された配光パターンを示している。また、白色光Ｗの走査の軌跡は、破線及び実線で模式的に示している。

【0034】

走査部３００は、車幅方向に延在する矩形の走査領域ＳＡ内を白色光Ｗでスキャン可能である。制御ユニット４００は、走査部３００による白色光Ｗの走査位置がロービーム用配光パターンＬｏ内である場合に、第１光源１０２〜第３光源１０６からレーザ光を出射させ、当該走査位置がロービーム用配光パターンＬｏ外である場合に、各光源からのレーザ光の出射を停止させる。これにより、対向車線側カットオフラインＣＬ１、自車線側カットオフラインＣＬ２及び斜めカットオフラインＣＬ３を有するロービーム用配光パターンＬｏが形成される。なお、車両用灯具１は、ハイビーム用配光パターン等を含む多種多様な配光パターンを形成することができる。

【0035】

（車両用灯具の演色性）
続いて、車両用灯具１の演色性について説明する。図５（Ａ）は、青色レーザ光、緑色レーザ光及び赤色レーザ光からなる白色レーザ光の分光分布を示す図である。図５（Ｂ）は、実施形態１に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では横軸を波長［ｎｍ］とし、縦軸を相対分光エネルギーとしたグラフを示している。図５（Ａ）では、一例としてピーク波長４６５ｎｍの青色レーザ光Ｂ、ピーク波長５３２ｎｍの緑色レーザ光Ｇ及びピーク波長６３９ｎｍの赤色レーザ光Ｒを合成して得られる白色レーザ光の分光分布を示している。また、図５（Ｂ）では、一例としてピーク波長４６５ｎｍの青色レーザ光Ｂ、ピーク波長５３２ｎｍの緑色レーザ光Ｇ、ピーク波長５８０ｎｍの励起光Ｏ及びピーク波長６３９ｎｍの赤色レーザ光Ｒを合成して得られる白色光の分光分布を示している。

【0036】

図５（Ａ）に示すように、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ及び赤色レーザ光Ｒが合成されてなる白色レーザ光は、青色光の波長域内、緑色光の波長域内及び赤色光の波長域内のそれぞれに、バンド幅（半値幅）の極めて狭いピーク波長を有する。ここで、一般に車両用灯具には、照射光が所定の白色の範囲に収まるようにその色度（ｘ，ｙ）及び色温度（Ｋ）を調整することが要求される。また車両用灯具には、他車両のターンシグナルランプや路肩のデリニエータ等のアンバー色の被照射体と、他車両のテール＆ストップランプ等の赤色の被照射体とを明瞭に区別できるように、アンバー色と赤色とを正確に表現することが要求される。これに対し、上述した分光分布特性を有する白色レーザ光は、色度及び色温度の条件を満たすように調整した場合、緑色レーザ光Ｇの波長域と赤色レーザ光Ｒの波長域との間に分布される光を含まないため、アンバー色の被照射体が赤色に見えてしまう、あるいは被照射体からの反射光量が小さくなり被照射体を視認しにくい場合があった。この場合、デリニエータ等とテール＆ストップランプ等の区別が困難になるおそれがある。また、赤色光に対する感度が低い視覚特性を有する運転者等には、被照射体の存在が視認しにくくなるおそれがあった。

【0037】

これに対し、本実施形態に係る車両用灯具１は、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ及び橙色の励起光Ｏが合成されてなる白色光Ｗを形成する。この白色光Ｗには、図５（Ｂ）に示すように、緑色レーザ光Ｇの波長域と赤色レーザ光Ｒの波長域の間に分布される光（励起光Ｏ）が含まれる。励起光Ｏは、比較的バンド幅が広い。したがって、白色光Ｗは、上述した白色レーザ光とは異なり黄〜橙色の分光分布を有する。このため、白色レーザ光に比べてアンバー色と赤色とを正確に表現することができ、アンバー色の被照射体と赤色の被照射体とを明瞭に区別することができる。また、上述した視覚特性を有する運転者等に対して、被照射体を視認させやすくすることができる。よって、レーザ光源を備える車両用灯具１の演色性を向上させることができる。

【0038】

なお、本実施形態において、蛍光体１３０は緑色レーザ光Ｇにより励起されるが、特にこの構成に限定されず、蛍光体１３０は青色レーザ光Ｂにより励起されるものであってもよい。このような蛍光体の構造も公知であるため、詳細な説明は省略する。この場合、例えば蛍光体１３０は、青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第１光源１０２が発する青色レーザ光Ｂの一部により励起される。

【0039】

以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具１は、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、励起光Ｏ及び赤色レーザ光Ｒを集合させて白色光Ｗを生成している。これにより、青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ及び赤色レーザ光Ｒを集合させて白色レーザ光を生成する場合に比べて、車両用灯具の演色性を向上させることができる。その結果、運転者の視認性を向上させることができる。また、車両用灯具における演色性の向上と、レーザ光源を用いることで得られる光利用率の向上との両立を図ることができる。また、蛍光体１３０は、第１光源１０２又は第２光源１０４を励起光源として利用している。このため、別途、蛍光体１３０用の励起光源を設ける場合に比べて、車両用灯具１の部品点数の増大を抑制することができる。また、車両用灯具１は、レーザ光源とスキャン光学系とを組み合わせて配光パターンを形成する。このため、光利用率の低下を抑制しながら多種多様な配光パターンの形成が可能である。

【0040】

（実施形態２）
実施形態２に係る車両用灯具は、励起光Ｏを発する蛍光体１３０に加えて、別の励起光Ｐ，Ｑを発する蛍光体をさらに備える点を除き、実施形態１に係る車両用灯具の構成と共通する。以下、実施形態２に係る車両用灯具について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明及び図示は適宜省略する。

【0041】

図６は、実施形態２に係る車両用灯具における光源ユニットの概略構造を示す側面図である。なお、図６では、光源ユニット１００の内部を透視した状態を図示している。光源ユニット１００は、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ヒートシンク１１０、第１レンズ１１２、第２レンズ１１４、第３レンズ１１６、蛍光体１３０、蛍光体１３２、蛍光体１３４及び集光部２００等を有する。

【0042】

第１光源１０２は、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する青色レーザ光Ｂを出射する光源である。第２光源１０４は、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する緑色レーザ光Ｇを出射する光源である。第３光源１０６は、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する赤色レーザ光Ｒを出射する光源である。

【0043】

蛍光体１３０は、緑色レーザ光Ｇにより励起され５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｏを発光する。蛍光体１３２は、青色レーザ光Ｂにより励起され４７０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｐを発光する。蛍光体１３４は、赤色レーザ光Ｒにより励起され６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域内にピーク波長を有する励起光Ｑを発光する。

【0044】

蛍光体１３２は、青色レーザ光Ｂをおおよそ青緑色の光に波長変換する蛍光体である。蛍光体１３２の構造は公知であるため詳細な説明は省略する。本実施形態では、第１光源１０２が発する青色レーザ光Ｂの一部が蛍光体１３２の励起に用いられる。蛍光体１３２は、青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第１光源１０２から出射される青色レーザ光Ｂが蛍光体１３２に入射する。入射した青色レーザ光Ｂの一部は、蛍光体１３２により励起光Ｐに波長変換されて出射される。また、残りの青色レーザ光Ｂは、蛍光体１３２により波長変換されることなく出射される。したがって、蛍光体１３２からは、青色レーザ光Ｂと励起光Ｐとが混合された混合光ＢＰが出射される。

【0045】

蛍光体１３４は、赤色レーザ光Ｒを、赤色レーザ光Ｒよりも長波長域の赤色の光に波長変換する蛍光体である。蛍光体１３４の構造は公知であるため詳細な説明は省略する。本実施形態では、第３光源１０６が発する赤色レーザ光Ｒの一部が蛍光体１３４の励起に用いられる。蛍光体１３４は、赤色レーザ光Ｒの光路上に設けられ、第３光源１０６から出射される赤色レーザ光Ｒが蛍光体１３４に入射する。入射した赤色レーザ光Ｒの一部は、蛍光体１３４により励起光Ｑに波長変換されて出射される。また、残りの赤色レーザ光Ｒは、蛍光体１３４により波長変換されることなく出射される。したがって、蛍光体１３４からは、赤色レーザ光Ｒと励起光Ｑとが混合された混合光ＲＱが出射される。

【0046】

集光部２００は、第１ダイクロイックミラー２０２〜第３ダイクロイックミラー２０６及び光インテグレータ２０８を有する。第１ダイクロイックミラー２０２は、第１レンズ１１２を通過した混合光ＢＰを光インテグレータ２０８に向けて反射する。第２ダイクロイックミラー２０４は、第２レンズ１１４を通過した混合光ＧＯを光インテグレータ２０８に向けて反射するとともに、混合光ＢＰを透過させる。第３ダイクロイックミラー２０６は、第３レンズ１１６を通過した混合光ＲＱを光インテグレータ２０８に向けて反射するとともに、混合光ＢＰ及び混合光ＧＯを透過させる。第１ダイクロイックミラー２０２〜第３ダイクロイックミラー２０６により束ねられた青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ、励起光Ｏ、励起光Ｐ及び励起光Ｑは、光インテグレータ２０８に入射する。青色レーザ光Ｂ、緑色レーザ光Ｇ、赤色レーザ光Ｒ、励起光Ｏ、励起光Ｐ及び励起光Ｑは、光インテグレータ２０８により混ぜ合わされて均質化され、白色光Ｗが生成される。白色光Ｗは、光インテグレータ２０８から走査部３００に向けて進行する。

【0047】

（車両用灯具の演色性）
続いて、車両用灯具１の演色性について説明する。図７は、実施形態２に係る車両用灯具が照射する白色光の分光分布を示す図である。図７では横軸を波長［ｎｍ］とし、縦軸を相対分光エネルギーとしたグラフを示している。また、図７では、一例としてピーク波長４６５ｎｍの青色レーザ光Ｂ、ピーク波長５０２ｎｍの励起光Ｐ、ピーク波長５３２ｎｍの緑色レーザ光Ｇ、ピーク波長５８０ｎｍの励起光Ｏ、ピーク波長６３９ｎｍの赤色レーザ光Ｒ及びピーク波長６６８ｎｍの励起光Ｑを合成して得られる白色光の分光分布を示している。

【0048】

本実施形態に係る車両用灯具１は、青色レーザ光Ｂ、励起光Ｐ、緑色レーザ光Ｇ、励起光Ｏ、赤色レーザ光Ｒ及び励起光Ｑが合成されてなる白色光Ｗを形成する。この白色光Ｗには、図７に示すように、青色レーザ光Ｂの波長域と緑色レーザ光Ｇの波長域の間、緑色レーザ光Ｇの波長域と赤色レーザ光Ｒの波長域の間、及び赤色レーザ光Ｒの波長域よりも長波長側の波長域に分布される光が含まれる。このため、実施形態１に係る車両用灯具１が生成する白色光Ｗよりも演色性の高い白色光Ｗを生成することができる。

【0049】

なお、蛍光体１３０を青色レーザ光Ｂにより励起されて励起光Ｏを発光する蛍光体とし、蛍光体１３０及び蛍光体１３２の両方を青色レーザ光Ｂの光路上に設ける構成としてもよい。ただし、必要とされる青色レーザ光Ｂの強度の増大を抑制する観点から、このような構成に比べて、本実施形態のように蛍光体１３０を緑色レーザ光Ｇで励起させ、蛍光体１３２を青色レーザ光Ｂで励起させる構成の方が好ましい。また、蛍光体１３２及び蛍光体１３４のいずれか一方のみが追加されてもよい。この場合であっても、実施形態1に比べて演色性の向上を図ることができる。蛍光体１３２及び蛍光体１３４のいずれか一方のみが追加される場合、演色性向上の観点では蛍光体１３２を追加する方が好ましい。

【0050】

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した各実施形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

【0051】

上述した各実施形態において、走査部３００は、ガルバノミラー、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー等で構成することができる。また、車両用灯具１は、投影レンズを備えるプロジェクタ型の灯具などであってもよい。

【符号の説明】

【0052】

１ 車両用灯具、 １０２ 第１光源、 １０４ 第２光源、 １０６ 第３光源、 １３０，１３２，１３４ 蛍光体、 ２００ 集光部、 Ｂ 青色レーザ光、 Ｇ 緑色レーザ光、 Ｏ，Ｐ，Ｑ 励起光、 Ｒ 赤色レーザ光、 Ｗ 白色光。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、車両用灯具に利用可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】