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特許6643645車両用灯具

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】6643645

(24)【登録日】2020年1月9日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

F21S 41/16 20180101AFI20200130BHJP

F21S 41/20 20180101ALI20200130BHJP

F21S 41/32 20180101ALI20200130BHJP

F21V 9/02 20180101ALI20200130BHJP

F21V 8/00 20060101ALI20200130BHJP

F21W 102/13 20180101ALN20200130BHJP

F21Y 101/00 20160101ALN20200130BHJP

F21Y 113/00 20160101ALN20200130BHJP

F21Y 115/00 20160101ALN20200130BHJP

【ＦＩ】

F21S41/16

F21S41/20

F21S41/32

F21V9/02

F21V8/00 263

F21W102:13

F21Y101:00 100

F21Y113:00

F21Y115:00

【請求項の数】13

【全頁数】48

(21)【出願番号】特願2015-28778(P2015-28778)

(22)【出願日】2015年2月17日

(65)【公開番号】特開2016-152122(P2016-152122A)

(43)【公開日】2016年8月22日

【審査請求日】2018年1月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦憲三

(72)【発明者】

【氏名】中里嘉昭

(72)【発明者】

【氏名】堀尾直史

(72)【発明者】

【氏名】フィリップラコ

(72)【発明者】

【氏名】斎藤竜舞

【審査官】河村勝也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４−０８２２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３００８０７５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００９−０５４３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２−１４１３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４−０２０５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０４４６０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／２０５４６６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ４１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基本配光パターンと前記基本配光パターンより狭い付加配光パターンとが重畳された所定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、
インコヒーレント光が主体の光を放出する第１光源と、
前記基本配光パターンが形成されるように、前記第１光源が放出する光を制御する第１光学系と、
前記第１光源より輝度が高く、かつ、前記第１光源より指向角が狭い光であって、スペクトルが連続性を有する可視光波長領域を含むスーパーコンティニウム光を放出する第２光源と、
前記付加配光パターンが形成されるように、前記第２光源が放出する光を制御する第２光学系と、
前記第２光源から放出された光のコヒーレンス性を低減させつつ前記第２光学系へ伝搬する伝送用光ファイバと、
を備えた車両用灯具であって、
前記第２光学系は、前記伝送用光ファイバの出射端面から出射する前記スーパーコンティニウム光を制御し、
前記伝送用光ファイバの前記出射端面に、該出射端面から出射する前記スーパーコンティニウム光のコヒーレント性を低減するインコヒーレント化素子をさらに備えており、
前記第２光学系は、前記インコヒーレント化素子から出射する前記スーパーコンティニウム光を制御する車両用灯具。

【請求項2】

前記第１光源は、白熱電球、ハロゲン電球、ＨＩＤ電球、及び、半導体発光素子と波長変換部材とを組み合わせて構成された光源から選択された光源である請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記スーパーコンティニウム光を放出する前記第２光源は、パルスレーザー光源又はＣＷレーザー光源と、前記パルスレーザー光源が出力するパルスレーザー光又は前記ＣＷレーザー光源が出力するＣＷレーザー光を、前記スーパーコンティニウム光に変換して出力する非線形光学媒質と、を備えた請求項１又は２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記非線形光学媒質は、前記パルスレーザー光源が出力するパルスレーザー光又は前記ＣＷレーザー光源が出力するＣＷレーザー光を、前記スーパーコンティニウム光に変換して出力するように構成された変換用光ファイバである請求項３に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記伝送用光ファイバは、マルチモード光ファイバ又はステップインデックス型光ファイバを含む請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記インコヒーレント化素子は、前記スーパーコンティニウム光のコヒーレンス性を低減する回折光学素子（ＤＯＥ）、又はホログラム光学素子（ＨＯＥ）の何れかを含む請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項7】

前記第２光学系は、前記変換用光ファイバの出射端面から出射する前記スーパーコンティニウム光を制御する請求項４に記載の車両用灯具。

【請求項8】

前記スーパーコンティニウム光のうち、予め定められた可視波長領域以外の光を除去する除去手段を備えており、
前記第２光学系は、前記スーパーコンティニウム光のうち、前記除去手段によって予め定められた可視波長領域以外の光が除去された光を制御する請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項9】

前記除去手段は、光学フィルタ又はダイクロイックミラーである請求項８に記載の車両用灯具。

【請求項10】

前記所定配光パターンは、ロービーム用配光パターンである請求項１から９のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項11】

前記所定配光パターンは、ハイビーム用配光パターンである請求項１から９のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項12】

スペクトルが連続性を有する可視光波長領域を含むスーパーコンティニウム光を放出する第２光源と、
前記第２光源が放出する光の配光を制御する投影レンズ又はリフレクタの何れかを含む第２光学系と、
前記第２光源から放出された光のコヒーレンス性を低減させつつ前記第２光学系へ伝搬するマルチモード光ファイバ又はステップインデックス型光ファイバを含む伝送用光ファイバと、
前記伝送用光ファイバの前記スーパーコンティニウム光が出射する出射端に、前記スーパーコンティニウム光をインコヒーレント化するインコヒーレント化素子と、
を備えた車両用灯具。

【請求項13】

前記インコヒーレント化素子は、前記スーパーコンティニウム光のコヒーレンス性を低減する回折光学素子（ＤＯＥ）、又はホログラム光学素子（ＨＯＥ）の何れかを含む請求項１２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、車両用灯具に係り、特に、スーパーコンティニウム光源を用いた車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両用灯具の分野においては、ＬＤ（レーザーダイオード）等の半導体発光素子を用いた車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図４６は、特許文献１に記載の車両用灯具２００の概略構成図である。

【0004】

図４６に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、半導体レーザー素子２０２、集光レンズ２０３、蛍光体２２８、半導体レーザー素子２０２が出射し、集光レンズ２０３で集光されたレーザー光を蛍光体２２８まで伝搬する光ファイバ２４１、光ファイバ２４１によって伝搬されたレーザー光を受けて蛍光体２２８が発光する白色光を制御する反射鏡２２９等を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−１７０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具２００においては、蛍光体２２８に起因する様々な問題、例えば、蛍光体が発光する光のスペクトルが２つのピーク及び当該２つのピーク間に形成される深い谷間を含むため（すなわち、蛍光体が発光する光のスペクトルが太陽光に近い連続性を持たないため）演色性が低くなるという問題や蛍光体が発光する光の色がその発光面に対する角度に応じて変化するという色分離発生の問題がある。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、演色性低下や色分離発生の要因となる蛍光体が省略された車両用灯具（すなわち、従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高く、かつ、色分離発生を抑制す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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、基本配光パターンと前記基本配光パターンより狭い付加配光パターンとが重畳された所定配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、インコヒーレント光が主体の光を放出する第１光源と、前記基本配光パターンが形成されるように、前記第１光源が放出する光を制御する第１光学系と、前記第１光源より輝度が高く、かつ、前記第１光源より指向角が狭い光であって、コヒーレント光が主体の光を放出する第２光源と、前記付加配光パターンが形成されるように、前記第２光源が放出する光を制御する第２光学系と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

請求項１に記載の発明によれば、演色性低下や色分離発生の要因となる蛍光体が省略された車両用灯具（すなわち、従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高く、かつ、色分離発生を抑制することができる車両用灯具）を提供することができる。

【0010】

蛍光体を省略することができるのは、スーパーコンティニウム光源が出力するスーパーコンティニウム光が既に白色光であることによるものである。

【0011】

従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高くなるのは、スーパーコンティニウム光のスペクトルが太陽光に近い連続性を持つことによるものである。

【0012】

色分離発生を抑制することができるのは、蛍光体を用いていないため、スーパーコンティニウム光の色が角度に応じて変化しない（又はほとんど変化しない）ことによるものである。

【0013】

また、請求項１に記載の発明によれば、基本配光パターンがインコヒーレント光が主体の光で形成され、付加配光パターンがコヒーレント光が主体の光で形成され、両者が重畳される結果、遠方視認性に優れた所定配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターン）を形成することができる。

【0014】

所定配光パターンが遠方視認性に優れたものとなるのは、付加配光パターンが、第１光源より輝度が高く、かつ、第１光源より指向角が狭い第２光源からの光で形成される結果、当該付加配光パターンの光度が相対的に高くなることに加え、当該付加配光パターンが、コヒーレント光が主体の光によって形成されることによるものである。すなわち、コヒーレント光が主体の光は、インコヒーレント光が主体の光と比べ、位相が揃った光であり、発散が少なく直進性が高い光であるため、付加配光パターンを、コヒーレント光が主体の光によって形成することで、より遠方まで照射することができることによるものである。

【0015】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１光源は、白熱電球、ハロゲン電球、ＨＩＤ電球、及び、半導体発光素子と波長変換部材とを組み合わせて構成された光源から選択された光源であり、前記第２光源は、可視波長領域を含むスーパーコンティニウム光を出力するスーパーコンティニウム光源である。

【0016】

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。

【0017】

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、前記スーパーコンティニウム光源は、パルスレーザー光源又はＣＷレーザー光源と、前記パルスレーザー光源が出力するパルスレーザー光又は前記ＣＷレーザー光源が出力するＣＷレーザー光を、前記スーパーコンティニウム光に変換して出力する非線形光学媒質と、を備えたことを特徴とする。

【0018】

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。

【0019】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記非線形光学媒質は、前記パルスレーザー光源が出力するパルスレーザー光又は前記ＣＷレーザー光源が出力するＣＷレーザー光を、前記スーパーコンティニウム光に変換して出力するように構成された変換用光ファイバであることを特徴とする。

【0020】

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。

【0021】

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の発明において、前記スーパーコンティニウム光を前記スーパーコンティニウム光源から前記２光学系まで伝搬する伝送用光ファイバをさらに備えており、前記２光学系は、前記伝送用光ファイバの出射端面から出射する前記スーパーコンティニウム光を制御することを特徴とする。

【0022】

請求項５に記載の発明によれば、伝送用光ファイバとして車両用灯具に適した光ファイバを用いることができる。また、伝送用光ファイバに不具合が発生した場合であっても、当該伝送用光ファイバを容易に交換することができる。

【0023】

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記２光学系は、前記変換用光ファイバの出射端面から出射する前記スーパーコンティニウム光を制御する。

【0024】

請求項６に記載の発明によれば、伝送用光ファイバが不要となる。

【0025】

請求項７に記載の発明は、請求項２から６のいずれか１項に記載の発明において、前記スーパーコンティニウム光のうち、予め定められた可視波長領域以外の光を除去する除去手段を備えており、前記２光学系は、前記スーパーコンティニウム光のうち、前記除去手段によって予め定められた可視波長領域以外の光が除去された光を制御することを特徴とする。

【0026】

請求項７に記載の発明によれば、スーパーコンティニウム光のうち紫外線及び／又は赤外線が、車両用灯具構成部材（例えば、アウターレンズ、投影レンズ）及び／又はその周辺部材（例えば、ハウジング、エクステンション）に劣化等の影響を及ぼすのを抑制することができる。

【0027】

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記除去手段は、光学フィルタ又はダイクロイックミラーであることを特徴とする。

【0028】

請求項８に記載の発明によれば、請求項７と同様の効果を奏することができる。

【0029】

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の発明において、前記所定配光パターンは、ロービーム用配光パターンであることを特徴とする。

【0030】

請求項９に記載の発明によれば、演色性低下や色分離発生の要因となる蛍光体が省略された車両用灯具（すなわち、従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高く、かつ、色分離発生を抑制することができる車両用灯具）において、ロービーム用配光パターンを形成することができる。

【0031】

また、請求項９に記載の発明によれば、インコヒーレント光が主体の光で形成される基本配光パターンとコヒーレント光が主体の光で形成される付加配光パターンが重畳される結果、遠方視認性に優れたロービーム用配光パターンを形成することができる。

【0032】

請求項１０に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の発明において、前記所定配光パターンは、ハイビーム用配光パターンであることを特徴とする。

【0033】

請求項１０に記載の発明によれば、演色性低下や色分離発生の要因となる蛍光体が省略された車両用灯具（すなわち、従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高く、かつ、色分離発生を抑制することができる車両用灯具）において、ハイビーム用配光パターンを形成することができる。

【0034】

また、請求項１０に記載の発明によれば、インコヒーレント光が主体の光で形成される基本配光パターンとコヒーレント光が主体の光で形成される付加配光パターンが重畳される結果、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンを形成することができる。

【発明の効果】

【0035】

本発明によれば、演色性低下や色分離発生の要因となる蛍光体が省略された車両用灯具（すなわち、従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高く、かつ、色分離発生を抑制することができる車両用灯具）を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の一実施形態である車両用灯具１０の縦断面図である。

【図2】ハイビーム用配光パターンＰ_Hiの例である。

【図3】（ａ）青色ＬＤ素子２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４の正面図、（ｂ）側面図（断面図）である。

【図4】白色ＬＤ光源が出力する光のスペクトルを表す図である。

【図5】（ａ）白色ＬＤ光源の指向特性を表す図、（ｂ）ＳＣ光源（正確には、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ）の指向特性を表す図である。

【図6】（ａ）〜（ｅ）それぞれ、型名「WhiteLase Micro」、「SC400」、「SCUV-3」、「SC450」、「SC480」が出力するＳＣ光のスペクトルの例である。

【図7】（ａ）（ｂ）可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２の構成例である。

【図8】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図9】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図10】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図11】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図12】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図13】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図14】（ａ）テーパーファイバの例、（ｂ）可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図15】可視波長領域を含むＳＣ光のスペクトル例である。

【図16】除去手段１４の内部構造を説明するための断面図である。

【図17】伝送用光ファイバ１８の例である。

【図18】（ａ）（ｂ）インコヒーレント化手段の例である。

【図19】（ａ）〜（ｃ）インコヒーレント化手段の例である。

【図20】車両用灯具１０を制御するシステム構成例である。

【図21】車両用灯具１０（ハイビーム用灯具ユニット１６）の動作例を示すフローチャートである。

【図22】本発明の第２実施形態である車両用灯具６４の縦断面図である。

【図23】（ａ）車両用灯具６４により仮想鉛直スクリーン上に形成される基本配光パターンＰ１_Hiの例、付加配光パターンＰ２_Hiの例、ハイビーム用配光パターンＰ_Hiの例である。

【図24】白色ＬＥＤ光源（第１光源６６ａ）及びＳＣ光源（正確には、第２光源１８ｂ）の指向特性を表す図である。

【図25】集光レンズ７２の作用により第２光源１８ｂの拡大光源像Ｉ_18bが形成されている様子を表す斜視図である。

【図26】（ａ）シミュレーション結果をまとめた表である。

【図27】シミュレーションで用いた灯具ユニット６６の縦断面図である。

【図28】（ａ）インコヒーレント光が主体の光によって形成される基本配光パターンの路面配光イメージ、（ｂ）インコヒーレント光が主体の光によって形成される基本配光パターンに対して、インコヒーレント光が主体の光によって形成される付加配光パターンを重畳した場合の路面配光イメージ、（ｃ）インコヒーレント光が主体の光によって形成される基本配光パターンに対して、コヒーレント光が主体の光（ＳＣ光）によって形成される付加配光パターンを重畳した場合の路面配光イメージである。

【図29】（ａ）集光レンズ７２の作用により第２光源１８ｂからの光が集光している様子を表す概略上面図、（ｂ）集光レンズ７２の作用により第２光源１８ｂからの光がコリメートされていいる様子を表す概略上面図、（ｃ）集光レンズ７２の作用により第２光源１８ｂからの光が拡散している様子を表す概略上面図である。

【図30】変形例である車両用灯具６４Ａ（灯具ユニット６６Ａ）について図面を参照しながら説明する。

【図31】車両用灯具６４Ａ（灯具ユニット６６Ａ）により仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンＰ_Loの例である。

【図32】他の変形例である車両用灯具６４Ｂ（灯具ユニット６６Ｂ）の縦断面図である。

【図33】本発明の第３実施形態である車両用灯具７４の縦断面図である。

【図34】変形例である車両用灯具７４Ａの縦断面図である。

【図35】他の変形例である車両用灯具７４Ｂの縦断面図である。

【図36】本発明の第４実施形態である車両用灯具７８の縦断面図である。

【図37】変形例である車両用灯具７８Ａの縦断面図である。

【図38】他の変形例である車両用灯具７８Ｂの縦断面図である。

【図39】本発明の一実施形態である車両用灯具１０の斜視図である。

【図40】車両用灯具１０の縦断面図である。

【図41】車両用灯具１０により車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるすれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏの例である。

【図42】レンズ体１４の光取り込み角θ_１〜θ_３等を説明するための図である。

【図43】車両用灯具１０の正面図（レンズ体１４からの出射光により、仮想鉛直スクリーン上に配置される光源像を含む）である。

【図44】レンズ体１４からの出射光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される各配光パターンの例である。

【図45】他の変形例である車両用灯具１０Ｂの概略断面図である。

【図46】特許文献１に記載の車両用灯具２００の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、本発明の第１実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。

【0038】

図１は、第１実施形態である車両用灯具１０の縦断面図である。図２は、車両用灯具１０により形成されるハイビーム用配光パターンＰ_Hiの例である。

【0039】

図１に示すように、車両用灯具１０は、可視波長領域を含むスーパーコンティニウム光（以下、ＳＣ光と称する）を出力するスーパーコンティニウム光源１２（以下、ＳＣ光源と称する）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光のうち、予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光を除去（カット）する除去手段１４、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光を制御する光学系１６（例えば、ハイビーム用灯具ユニット）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光をハイビーム用灯具ユニット１６まで伝搬する伝送用光ファイバ１８等を備えた車両用前照灯として構成されている。

【0040】

ハイビーム用灯具ユニット１６は、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂを光源とする灯具ユニットで、投影レンズ２２等を備えており、ハウジング４０とこれに組み付けられたアウターレンズ４２との間に構成された灯室４４内に配置されている。なお、ＳＣ光源１２も灯室４４内に配置してもよい。

【0041】

伝送用光ファイバ１８は、その出射端部がランプ筐体４８に取り付けられたスリーブ４６に形成された光ファイバ挿入穴に挿入され、かつ、その出射端面１８ｂが投影レンズ２２の後側焦点近傍に位置した状態で当該スリーブ４６に保持されている。伝送用光ファイバ１８の入射端部は、除去手段１４に着脱自在に装着されている。

【0042】

投影レンズ２２は、例えば、前方側表面が凸レンズ面、後方側表面が平面の凸レンズで、レンズホルダ５０によって保持された状態で、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂの前方に配置されている。なお、符号５２が示すのは光軸調整機構であり、符号５４が示すのは電源・信号線であり、符号５６が示すのはエクステンションであり、符号５８が示すのは受光センサであり、符号６０が示すのは受光センサ信号線であり、符号６２が示すのは放熱板である。

【0043】

ＳＣ光源１２が出力する可視波長領域を含むＳＣ光は、除去手段１４によって予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光が除去された後、集光レンズ２０（図１６参照）で集光され、伝送用光ファイバ１８の入射端面１８ａから当該伝送用光ファイバ１８内部に導入されて出射端面１８ｂまで伝搬されて当該出射端面１８ｂから出射し、投影レンズ２２を透過して前方に照射されて図２に示すハイビーム用配光パターンＰ_Hiを形成する。

【0044】

スーパーコンティニウムとは、超短光パルス等、例えば、パルスレーザー光源が出力するレーザー光（パルスレーザー光）又はＣＷ(Continuous Wave)レーザー光源が出力するレーザー光（ＣＷレーザー光。連続光とも称される）を非線形光学材料に入射した際、自己位相変調、相互位相変調、４光波混合、ラマン散乱等の非線形光学効果により、そのスペクトルが連続的に急激に広がる現象のことである。この現象によりスペクトルが広がった光は、ＳＣ光と呼ばれる。ＳＣ光は多波長コヒーレント光であるため、スペックルノイズが非常に弱く（肉眼では感じない）、スッペックルノイズ対策を施さなくても照明用光源に用いることができる。

【0045】

ＳＣ光源１２（正確には、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ）をハイビーム用灯具ユニット１６等の車両用灯具の光源として用いることの利点は、次のとおりである。

【0046】

第１に、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、青色ＬＤ素子２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４と比べ、黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）が不要となる。

【0047】

これは、青色ＬＤ素子２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４においては、青色ＬＤ素子２４ａからの青色レーザー光を受けた黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）が、これを透過する青色レーザー光と青色レーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出するのに対して、ＳＣ光源１２においては、当該ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光（正確には、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するＳＣ光）が既に白色光であることによるものである。

【0048】

なお、図３（ｂ）中、符号２４ｃが示すのは集光レンズであり、符号２４ｄが示すのは光ファイバであり、符号２４ｅが示すのは黄色蛍光体２４ｂ、拡散部材２４ｆ及び光ファイバ２４ｄの出射端部を保持するスリーブであり、符号２４ｆが示すのは光ファイバ２４ｄの出射端部から出射して黄色蛍光体２４ｂに入射する青色ＬＤ素子２４ａからのレーザー光を拡散させる拡散部材である。

【0049】

第２に、青色ＬＤ光源２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４と比べ、演色性が向上する。

【0050】

これは、青色ＬＤ光源２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４においては、図４に示すように、そのスペクトルが２つのピーク及び当該２つのピーク間に形成される深い谷間を含むのに対して、ＳＣ光源１２（正確には、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ）においては、図６、図８〜図１５に示すように、そのスペクトルが太陽光に近い連続性を持つことによるものである。

【0051】

第３に、青色ＬＤ光源２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４と比べ、指向特性を狭くすることができる（その結果、より小さい投影レンズ２２により多くの光を入光させることができる。つまり、投影レンズ２２のさらなる小型化、ひいては車両用灯具１０のさらなる小型化を実現できる）。

【0052】

これは、青色ＬＤ光源２４ａと黄色蛍光体２４ｂ（波長変換部材）とを組み合わせて構成される白色ＬＤ光源２４においては、図５（ａ）に示すように、その指向特性がランバーシアンとなるのに対して、ＳＣ光源１２（正確には、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ）においては、図５（ｂ）に示すように、その指向特性を狭くすることができることによるものである。例えば、伝送用光ファイバ１８としてＮＡ＝０．２の光ファイバを用いることで、θ_na＝１１．５°の指向特性とすることができる。ＮＡを調整することで、指向特性をさらに狭くすることができる。

【0053】

可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２としては、例えば、Fianium社製のスーパーコンティニュアム白色光源 WhiteLaseシリーズ型名「WhiteLase Micro」、「SC400」、「SCUV-3」、「SC450」、「SC480」等を用いることができる。

【0054】

これらは、いずれも、パルスレーザー光源（例えば、パルス幅:6ps, 繰り返し周波数:20-100MHz）及び光ファイバ等の非線形光学媒質を備えており、図６（ａ）〜図６（ｅ）に示すように、可視波長領域を含むＳＣ光を出力する（http://www.tokyoinst.co.jp/product_file/file/FI01_cat01_ja.pdf、http://forc-photonics.ru/data/files/sc-450-450-pp.pdf、及び、http://www.fianium.com/pdf/WhiteLase_SC480_BrightLase_v1.pdf参照）
。図６（ａ）〜図６（ｅ）は、それぞれ、型名「WhiteLase Micro」、「SC400」、「SCUV-3」、「SC450」、「SC480」が出力するＳＣ光のスペクトルの例である。

【0055】

一般的に、可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２は、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、パルスレーザー光源１２ａ（又はＣＷレーザー光源）、パルスレーザー光源１２ａが出力するパルスレーザー光（又はＣＷレーザー光源が出力するＣＷレーザー光）を、ＳＣ光に変換して出力する非線形光学媒質１２ｂ等を備えている。図７（ａ）はU.S. Pat. No. 6097870に記載の可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源の例、図７（ｂ）はU.S. Pat. No. 6611643に記載の可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源の例である。図７（ｂ）中の符号１１が示すのは合焦光学系である。

【0056】

パルスレーザー光源１２ａとしては、例えば、モードロックレーザー光源（例えば、チタンサファイアレーザー光源）を用いることができる（October 1, 2000 / Vol. 25, No.19 / OPTICS LETTERS、http://www.nlo.hw.ac.uk/node/8、及び、特開2002-82286参照）。また、ファイバレーザー光源（例えば、エルビウムドープファイバを用いたリング型レーザー光源）を用いることもできる（特開2009-169041参照）。また、Ｑスイッチレーザー光源等を用いることもできる（US. Pub. No. 2014153888参照）。

【0057】

ＣＷレーザー光源としては、例えば、ファイバレーザー光源（例えば、イットリウムドープファイバ）を用いることができる（http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/26780.pdf参照）。

【0058】

非線形光学媒質１２ｂとしては、パルスレーザー光源１２ａが出力するパルスレーザー光（又はＣＷレーザー光源が出力するＣＷレーザー光）を、ＳＣ光に変換して出力するように構成された変換用光ファイバ、例えば、微細構造ファイバ（microstructured optical fibre）、テーパーファイバ（tapered fiber）等を用いることができる。微細構造ファイバ１２ｂは、フォトニック結晶ファイバ（PCF:photonic crystal fiber）、ホーリーファイバー（holey fiber）又は空孔アシスト型光ファイバ（hole-assisted fiber）として知られている。

【0059】

例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、U.S. Pat. No. 6097870に記載のもの（例えば、コア直径 : 0.5 - 7μm）を用いることができる。この場合、図８に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0060】

また例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、US. Pub. No. 2014153888に記載のもの（例えば、コア直径:1 - 5μm）を用いることができる。この場合、図９に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0061】

また例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、23 June 2008/Vol. 16, No. 13 / OPTICS EXPRESS 9671に記載のものを用いることができる。この場合、図１０に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0062】

また例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/26780.pdfに記載のものを用いることができる。この場合、図１１に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0063】

また例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、http://www.osa-opn.org/home/articles/volume_23/issue_3/features/of-the-art_photonic_crystal_fiber/#.VIbBOMkorpIに記載のものを用いることができる。この場合、図１２に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0064】

また例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、特開2009-169041に記載のものを用いることができる。この場合、図１３に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0065】

また例えば、微細構造ファイバ１２ｂとしては、U.S. Pat. No. 6611643に記載のものを用いることができる。この場合、可視波長領域を含むＳＣ光（図示せず）を出力することができる。

【0066】

また例えば、テーパーファイバ（tapered fiber）としては、October 1, 2000 / Vol. 25, No. 19 / OPTICS LETTERS 1415に記載のもの（例えば、コア直径:8.2μm、ウエスト直径:1.5 - 2.0μm。図１４（ａ）参照）を用いることができる。この場合、図１４（ｂ）に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0067】

また例えば、非線形光学媒質としては、http://www.nlo.hw.ac.uk/node/8に記載のものを用いることができる。この場合、図１５に示す可視波長領域を含むＳＣ光を出力することができる。

【0068】

図１６は、除去手段１４の内部構造を説明するための断面図である。

【0069】

図１６に示すように、除去手段１４は、ＳＣ光のうち、予め定められた可視波長領域以外の光（例えば、図８中の符号Ａ１、Ａ２が示す領域）を除去する手段である。除去手段１４が除去する予め定められた可視波長領域は、分光視感効率（又はＣＩＥ標準分光視感効率）を考慮すると、450 nm - 700 nmが好ましい。もちろん、これに限らず、除去手段１４が除去する予め定められた可視波長領域の上限値及び下限値は、適宜増減してもよく、例えば、460 nm - 630 nmであってもよいし、それ以外であってもよい。

【0070】

除去手段１４によれば、ＳＣ光のうち紫外線及び／又は赤外線が、車両用灯具１０構成部材（例えば、アウターレンズ４２、投影レンズ２２）及び／又はその周辺部材（例えば、ハウジング４０、エクステンション５６）に劣化等の影響を及ぼすのを抑制することができる。

【0071】

除去手段１４は、ＳＣ光源１２と伝送用光ファイバ１８（入射端面１８ａ）との間に配置されている。もちろん、これに限らず、除去手段１４は、伝送用光ファイバ１８の途中に配置されていてもよいし、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ側に配置されていてもよい。

【0072】

除去手段１４は、例えば、ＳＣ光のうち、可視波長領域の下限近傍波長（例えば、450 nm）未満の光（例えば、図８中の領域Ａ１参照）を除去する第１除去手段１４ａ、ＳＣ光のうち、可視波長領域の上限近傍波長（例えば、700 nm）越えの光（例えば、図８中の領域Ａ２参照）を除去する第２除去手段１４ｂを含む。

【0073】

第１除去手段１４ａは、例えば、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光の光路上に配置され、可視波長領域の下限近傍波長（例えば、450 nm）未満の光（例えば、図８中の領域Ａ１参照）をカットし、それ以上の光を通過させる光学フィルタである。もちろん、これに限らず、第１除去手段１４ａは、可視波長領域の下限近傍波長（例えば、450 nm）未満の光を側方（例えば、側方に配置された紫外光吸収材）に向けて反射し、かつ、それ未満の光を通過させるダイクロイックミラー（いずれも図示せず）であってもよい。

【0074】

第２除去手段１４ｂは、例えば、第１除去手段１４ａを通過したＳＣ光の光路上に配置され、可視波長領域の上限近傍波長（例えば、750 nm）越えの光（例えば、図８中の領域Ａ２参照）を側方（例えば、側方に配置された赤外光吸収材１４ｃ）に向けて反射し、かつ、それ以下の光を通過させるダイクロイックミラーである。もちろん、これに限らず、第２除去手段１４ｂは、可視波長領域の上限近傍波長（例えば、750 nm）越えの光をカットし、それ以上の光を通過させる光学フィルタ（図示せず）であってもよい。

【0075】

図１７は、伝送用光ファイバ１８の例である。

【0076】

図１７（ａ）に示すように、伝送用光ファイバ１８は、入射端面１８ａと入射端面１８ａから導入されるＳＣ光が出射する出射端面１８ｂとを含むコア１８ｃと、コア１８ｃの周囲を取り囲むクラッド１８ｄと、を含む光ファイバで、クラッド１８ｄの周囲は、被覆１８ｅで覆われている。なお、コア１８ｃ及びクラッド１８ｄの材質は、石英ガラスであってもよいし、合成樹脂であってもよいし、それ以外の材質であってもよい。

【0077】

伝送用光ファイバ１８は、シングルモード光ファイバであってもよいし、マルチモード光ファイバであってもよいし、ステップインデックス型光ファイバであってもよいし、グレーデッドインデックス型光ファイバであってもよい。ＳＣ光のコヒーレンスを低下させるには、伝送用光ファイバ１８としてマルチモード光ファイバを用いるのが望ましい。

【0078】

伝送用光ファイバ１８の断面形状は、円形（図１７（ａ）参照）であってもよいし、矩形（図１７（ｂ）参照）であってもよいし、それ以外の形状であってもよい。車両用灯具の光源としては、端面出射強度がトップハット型となる断面形状が矩形の光ファイバを用いるのが特に望ましい。

【0079】

伝送用光ファイバ１８として車両用灯具１０に適した光ファイバ（例えば、断面形状がコア直径100μm〜800μmの円形の光ファイバ、又は、断面形状がコア100μm×100μm〜200μm×400μmの矩形の光ファイバ）を用いることができる。また、伝送用光ファイバ１８はＳＣ光源１２に対して着脱自在であるため、当該伝送用光ファイバ１８に不具合が発生した場合であっても、当該伝送用光ファイバ１８を容易に交換することができる。

【0080】

伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するＳＣ光は、次のインコヒーレント化手段により、そのコヒーレンス性を低減できる。インコヒーレント化手段によれば、レーザー光の特性があるＳＣ光をインコヒーレント化できるため、アイセーフを実現できる。なお、インコヒーレント化手段は省略してもよい。

【0081】

例えば、伝送用光ファイバ１８としてマルチモード光ファイバを用いることで、空間的コヒーレンス性を低減できる（時間的コヒーレンス性も若干低減できる）。これは、ＳＣ光が伝搬される間に強度分布が均一化されることによるものである。また、伝送用光ファイバ１８（マルチモード光ファイバ）を長くする、伝送用光ファイバ１８（マルチモード光ファイバ）に対して捻り（キンク）を加える、又は、伝送用光ファイバ１８（マルチモード光ファイバ）のループ数を増やすことで、空間的コヒーレンス性をさらに低減できる。特に、伝送用光ファイバ１８として断面形状が矩形の光ファイバ（図１７（ｂ）参照）を用いることで、断面形状が円形の光ファイバより効果的に空間的コヒーレンス性を低減できる。

【0082】

また、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するＳＣ光は、伝送用光ファイバ１８に対して高周波振動を加えることで、そのコヒーレンス性を低減できる。

【0083】

例えば、図１８（ａ）に示すように、ループした伝送用光ファイバ１８に対してその径方向又は円周方向に振動子２６により１．２ＭＨｚ程度の高周波振動を加えることで、空間的コヒーレンス性や時間的コヒーレンス性を低減できる。これは、伝送用光ファイバ１８の屈折率が経時的に変動することによるものである。

【0084】

また、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するＳＣ光は、図１８（ｂ）に示すように、伝送用光ファイバ１８の途中に相互に不等長の複数の分岐光ファイバを並列に配置することで、時間的なコヒーレンス性を低下できる。この場合、伝送用光ファイバ１８としてマルチモード光ファイバを用いることで、空間的コヒーレンス性を同時に低減できる。

【0085】

また、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するＳＣ光は、インコヒーレント化素子２８により、そのコヒーレンス性を低減できる。

【0086】

例えば、図１９（ａ）に示すように、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ側にインコヒーレント化素子２８を配置することで、コヒーレンス性を低減できる。

【0087】

インコヒーレント化素子２８としては、例えば、散乱剤が分散した光透性部材を用いることができる。この場合、空間的コヒーレンス性を低減できる。インコヒーレント化素子として、光透性のガラスに空孔径１μｍ〜５μｍ程度の空孔を分散した回折散乱板や、光透性の低屈折ガラス（ｎ＝１．４以下）に粒径１μｍ〜５μｍ程度の光透性の高屈折材である炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ（Al₂O₃）、窒化アルミ（AlN）、酸化チタン（TiO₂）等を分散した回折散乱板を用いることで、狭い指向特性を損なわずにインコヒーレント性を低減できる。粒径が１μｍ〜５μｍであれば、レイリー散乱のように広く拡散せず、前方散乱するため、狭い指向特性を保持できる（図１９（ｂ）中のθ_na＋α参照）。なお、図１９（ｂ）中、θ_naは、インコヒーレント化素子２８を用いない場合の指向特性を表している。

【0088】

また、インコヒーレント化素子２８としては、グレーチングセルアレイ等の回折光学素子（ＤＯＥ）やホログラム光学素子（ＨＯＥ）を用いることもできる。

【0089】

また、インコヒーレント化素子２８としては、紫外線で励起される蛍光体（青、青緑、緑、黄色、橙、赤）を光透性の樹脂、ガラス又は結晶体からなる基板躯体に分散させた蛍光散乱板を用いることもできる。蛍光体に基板躯体と異なる屈折率の散乱体を加えてもよい。この蛍光散乱板を用いる場合、第１除去手段１４ａを省略することができる。なお、蛍光体の量はＳＣ光の可視光スペクトルが太陽光の可視光スペクトルに近似するように加えるのが望ましい。

【0090】

次に、車両用灯具１０を制御するシステム構成例について図２０を参照しながら説明する。

【0091】

図２０は、車両用灯具１０を制御するシステム構成例である。

【0092】

図２０に示すように、本システムは、その全体の動作を司る演算制御装置３０（ＣＰＵ）を備えている。演算制御装置３０には、バスを介して、ヘッドランプスイッチ３２、受光センサ５８、ＳＣ光源１２、演算制御装置３０が実行する各種プログラムが格納されたプログラム格納部（図示せず）、作業領域等として用いられるＲＡＭ（図示せず）等が接続されている。受光センサ５８は、ＳＣ光の出力状態モニタや出力異常の検知をするために用いられる。これにより、ＳＣ光の出力調整や出力異常時のＳＣ光の停止ができる。また、伝送用光フィアバ１８の異常検知もできる。

【0093】

次に、上記構成の車両用灯具１０（ハイビーム用灯具ユニット１６）の動作例について、図２１を参照しながら説明する。

【0094】

図２１は、車両用灯具１０（ハイビーム用灯具ユニット１６）の動作例を示すフローチャートである。

【0095】

以下の処理は、演算制御装置３０がプログラム格納部からＲＡＭ等に読み込まれた所定プログラムを実行することにより実現される。

【0096】

まず、ヘッドランプスイッチ３２がオンされると（ステップＳ１０）、受光センサ５８から情報の読み込み及び記録情報の判別が実行され（ステップＳ１２）、次に、ＳＣ光源１２の故障判断が実行され（ステップＳ１４）、その結果、正常と判定された場合（ステップＳ１４：「正常」）、ＳＣ光源１２がＳＣ光を出力するように演算制御装置３０によって制御される（ステップＳ１６）。これとともに、ＳＣ光源１２が正常にＳＣ光を出力している旨がインパネ等に設けられたＨＬインジケータ点灯等の形態で報知される。

【0097】

ＳＣ光源１２が出力する可視波長領域を含むＳＣ光は、除去手段１４によって予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光が除去された後、集光レンズ２０で集光され、伝送用光ファイバ１８の入射端面１８ａから当該伝送用光ファイバ１８内部に導入されて出射端面１８ｂまで伝搬されて当該出射端面１８ｂから出射し、インコヒーレント化手段によって少なくとも一部がインコヒーレント化された後、投影レンズ２２を透過して前方に照射されて図２（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰ_Hiを形成する。なお、ＳＣ光のインコヒーレント化は、出射端面１８ｂから出射する前に行われてもよい。

【0098】

一方、ステップＳ１４で故障と判定された場合（ステップＳ１４：「故障」）、ＳＣ光源１２がＳＣ光を出力しないように演算制御装置３０によって制御される（ステップＳ２０）。これとともに、異常の記録及びＳＣ光源１２が故障した旨がインパネ等に設けられた警告灯点灯等の形態で報知される。

【0099】

以上のステップＳ１２〜Ｓ１６の処理は、ヘッドランプスイッチ３２がオフ又はステップＳ１４で故障と判定されるまで繰り返し実行される。

【0100】

本実施形態によれば、演色性低下や色分離発生の要因となる蛍光体（波長変換部材）が省略された車両用灯具１０（すなわち、従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高く、かつ、色分離発生を抑制することができる車両用灯具）を提供することができる。

【0101】

蛍光体を省略することができるのは、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光が既に白色光であることによるものである。

【0102】

従来のＬＤ等の半導体発光素子と蛍光体（波長変換部材）とを組み合わせた白色光源より演色性が高くなるのは、ＳＣ光のスペクトルが太陽光に近い連続性を持つことによるものである。

【0103】

色分離発生を抑制することができるのは、蛍光体を用いていないため、ＳＣ光の色が角度に応じて変化しない（又はほとんど変化しない）ことによるものである。

【0104】

次に、変形例について説明する。

【0105】

上記実施形態では、本発明をいわゆるダイレクトプロジェクション型（直射型とも称される）のハイビーム用灯具ユニットを用いた車両用前照灯に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0106】

すなわち、本発明は、ダイレクトプロジェクション型のロービーム用灯具ユニットを用いた車両用前照灯、プロジェクタ型のハイビーム用灯具ユニット（又はロービーム用灯具ユニット）を用いた車両用前照灯、リフレクタ型のハイビーム用灯具ユニット（又はロービーム用灯具ユニット）を用いた車両用前照灯、カットオフライン形成用の反射面を含むレンズ体（例えば、特開2003-317515参照）を用いた車両用前照灯、その他各種の車両用灯具（車両用前照灯等の外部照明装置、ルームランプ等の室内照明装置、クリアランスランプ等の信号−標識装置を含む）に広く適用することができる。

【0107】

また、上記実施形態では、伝送用光ファイバ１８を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0108】

例えば、伝送用光ファイバ１８を省略し、変換用光ファイバ１２ｂ（非線形光学媒質）の少なくとも一部（例えば、出射端部側）を伝送用光ファイバ１８として用いてもよい。このようにすれば、伝送用光ファイバ１８が不要となる。

【0109】

次に、第２実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0110】

図２２は、本発明の第２実施形態である車両用灯具６４の縦断面図である。

【0111】

以下、第１実施形態である車両用灯具１０との相違点を中心に説明し、第１実施形態である車両用灯具１０と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0112】

図２２に示すように、車両用灯具６４は、灯具ユニット６６、可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光のうち、予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光を除去（カット）する除去手段１４、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光を灯具ユニット６６まで伝搬する伝送用光ファイバ１８等を備えた車両用前照灯として構成されている。

【0113】

灯具ユニット６６は、図２３に示す基本配光パターンＰ１_Hiと付加配光パターンＰ２_Hiとが重畳されたハイビーム用配光パターンＰ_Hi（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたハイビーム用の灯具ユニットであり、ハウジング４０とこれに組み付けられたアウターレンズ４２との間に構成された灯室４４内に配置されている。なお、ＳＣ光源１２も灯室４４内に配置してもよい。

【0114】

灯具ユニット６６は、第１光源６６ａ、投影レンズ６６ｂ、反射面６６ｃ等を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。

【0115】

第１光源６６ａは、インコヒーレント光が主体の光を放出する光源で、例えば、発光色が青色域のＬＥＤ素子（例えば、１ｍｍ角の発光面を含むＬＥＤ素子）とこれを覆う黄色域の波長変換部材（例えば、ＹＡＧ蛍光体）とを組み合わせた構造の白色ＬＥＤ光源である。第１光源６６ａは、波長変換部材を透過する半導体発光素子からの光（青色域の光）と半導体発光素子からの光（青色域の光）による発光（黄色域の光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。なお、半導体発光素子は、１以上であればよい。

【0116】

第１光源６６ａは、その発光面が上方向を向いた状態で、放熱板等の保持部材６８に固定されて車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ（光軸とも称される）近傍、かつ、反射面６６ｃの第１焦点Ｆ１_66c近傍に配置されている。

【0117】

第１光源６６ａは、インコヒーレント光が主体の光を放出する光源であればよく、半導体発光素子と波長変換部材とを組み合わせた構造の白色ＬＥＤ光源に限らず、ＲＧＢ三色のＬＥＤ素子を組み合わせた構造の白色ＬＥＤ光源であってもよいし、発光色が青色域のＬＤ素子とこれを覆う黄色域の波長変換部材とを組み合わせた構造の白色ＬＤ光源であってもよい。また、第１光源６６ａは、半導体発光素子以外の、例えば、白熱電球、ハロゲン電球、及び、ＨＩＤ電球から選択された光源であってもよい。

【0118】

反射面６６ｃは、第１焦点Ｆ１_66cが第１光源６６ａ近傍に設定され、第２焦点Ｆ２_66cが投影レンズ６６ｂの後側焦点Ｆ_66b近傍に設定された回転楕円系反射面（回転楕円面又はこれに類する自由曲面等）で、当該反射面６６ｃで反射されて投影レンズ６６ｂを透過して前方に照射される第１光源６６ａからの光によって仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiが形成されるように、その面形状が調整されている。

【0119】

反射面６６ｃは、上向き（半球方向）に放出される第１光源６６ａからの光が入射するように、第１光源６６ａの側方から上方にかけての範囲（但し、反射面６６ｃからの反射光が通過する車両前方側領域を除く）をドーム状に覆っている。反射面６６ｃは、その周縁下端部において放熱板等の保持部材６８に固定されている。

【0120】

投影レンズ６６ｂは、例えば、前方側表面が凸レンズ面、後方側表面が平面の凸レンズで、レンズホルダ５０によって保持された状態で、基準軸ＡＸ上に配置されている。

【0121】

第１光源６６ａが放出する光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）は、反射面６６ｃで反射されて投影レンズ６６ｂの後側焦点Ｆ_66b近傍に集光した後、投影レンズ６６ｂを透過して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiを形成する。なお、反射面６６ｃ及び投影レンズ６６ｂが本発明の第１光学系に相当する。

【0122】

伝送用光ファイバ１８は、その出射端部が反射面６６ｃのうち基準軸ＡＸ寄りの領域に形成された貫通穴６６ｃ１に対向した状態でブラケット等の保持部材７０に保持されている。伝送用光ファイバ１８の光軸ＡＸ₁₈は、基準軸ＡＸに対して前方斜め下方に向かって傾斜している（例えば、５°程度傾斜している）。

【0123】

伝送用光ファイバ１８は、例えば、コア断面形状が矩形（例えば、縦横比１：２）の光ファイバで、当該伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂは、第１光源６６ａより輝度が高く、かつ、第１光源６６ａより指向角が狭い（図２４参照）光であって、コヒーレント光が主体の光を放出する。以下、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂのことを第２光源１８ｂとも称する。

【0124】

第２光源１８ｂと貫通穴６６ｃ１との間には、集光レンズ７２が配置されている（図２２参照）。

【0125】

集光レンズ７２は、図２５に示すように、例えば、第２光源１８ｂ（例えば、縦横比１：２のコア断面）の拡大光源像Ｉ_18b（例えば、縦に関し５倍拡大し、かつ、横に関し１５倍拡大した光源像）を、投影レンズ６６ｂの後側焦点Ｆ_66b近傍に形成するレンズとして構成されている。

【0126】

ＳＣ光源１２が出力する可視波長領域を含むＳＣ光（コヒーレント光が主体の光）は、除去手段１４によって予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光が除去された後、集光レンズ２０（図１６参照）で集光され、伝送用光ファイバ１８の入射端面１８ａから当該伝送用光ファイバ１８内部に導入されて出射端面１８ｂまで伝搬されて当該出射端面１８ｂから出射し（図２２中符号ＲａｙＢが示す点線参照）、集光レンズ７２の作用により伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂ（例えば、縦横比１：２のコア断面）の拡大光源像Ｉ_18b（例えば、縦に関し５倍拡大し、かつ、横に関し１５倍拡大した光源像）を、投影レンズ６６ｂの後側焦点Ｆ_66b近傍に形成する。この拡大光源像Ｉ_18bが投影レンズ６６ｂの作用により前方に投影されることで、付加配光パターンＰ２_Hiが形成される。この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。なお、集光レンズ７２及び投影レンズ６６ｂが本発明の第２光学系に相当する。

【0127】

このハイビーム用配光パターンＰ_Hiは、その一部、例えば、中心光度（Ｈ線とＶ線との交点近傍）が相対的に高い遠方視認性に優れたものとなる。

【0128】

次に、この効果を確認するため、本発明者らが所定のソフトウエアプログラムを用いて行ったシミュレーション結果（実施例１、比較例１〜３）について説明する。図２６（ａ）は、シミュレーション結果をまとめた表である。

【0129】

＜実施例＞
実施例では、図２７に示す灯具ユニット６６を用いてシミュレーションを行った。なお、投影レンズ６６ｂの直径Ｄ_66bは65 mm、集光レンズ７２の直径は6 mm、貫通穴６６ｃ１の直径は5 mm、伝送用光ファイバ１８の光軸ＡＸ₁₈と基準軸ＡＸとがなす角度θは５°、投影レンズ６６ｂのバックフォーカスＢＦ_66bは35 mm、集光レンズ７２のバックフォーカスＢＦ₇₂は9.2 mm、集光レンズ７２のレンズ端と投影レンズ６６ｂの後側焦点Ｆ_66bとの間の距離Ｌは45 mmである。また、第１光源６６ａの発光面は1.3 mm×7 mm（図２７中紙面に直交する方向が7 mm）かつ1700 lm、第２光源１８ｂの発光面（コア断面）は0.2 mm×0.4 mm（図２７中紙面に直交する方向が0.4 mm）、伝送光ファイバ１８のＮＡは0.2である。

【0130】

シミュレーションの結果、第２光源１８ｂからの光、すなわち、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するコヒーレント光が主体の光（輝度：8000Mnit）の光束は400 lm、ＭＡＸ光度は155,000 cdとなることが判明した。

【0131】

そして、投影レンズ６６ｂを透過して前方に照射される第２光源１８ｂからの光（コヒーレント光が主体の光）により、前方に存在する落下物（サイズ：20 cm×20 cm、反射率：１０％）を照射した場合、当該落下物までの平均検知距離、すなわち、当該落下物を検知できる最長距離（この距離を超えると検知できなくなる距離）は、177 m（例えば、図２８（ｃ）中の距離ＬＬ３参照）と算出された。図２８（ｃ）は、インコヒーレント光が主体の光によって形成される基本配光パターンに対して、コヒーレント光が主体の光（例えば、ＳＣ光）によって形成される付加配光パターンを重畳した場合の路面配光イメージを表している。

【0132】

なお、落下物までの平均検知距離（Ｄdet）は、指向性の前照灯ビームが路上の落下物に照射され、その反射光（ランバシアン分布）によって、被験者（運転者）が落下物（規定サイズ、規定反射率）であると判断できる距離（平均距離）のことである。この平均検知距離（Ｄdet）と最大光度との間の関係は、多数の被験者を対象とした実験の結果、図２６（ｂ）に示すように、次の式１（関数）で表すことができることが判明している。なお、実験は、光源として図２６（ａ）に記載の各々の光源（車両への取付高さ：0.75 m、幅1.2 m）を用い、落下物（サイズ：20 cm×20 cm、反射率：１０％）を車両前方の路面上に設置した環境下で行った（その周囲に他の落下物等は存在しない）。

【0133】

Ｄdet＝ｆ(Ｌmax) ・・・（式１）
但し、Ｄdetは平均検知距離、Ｌmaxは最大光度（落下物方向）である。

【0134】

図２６（ａ）中の「実施例」に対応する「落下物までの平均検知距離」欄に記載の距離「177m」は、上記式１に基づき算出されたものである。

【0135】

＜比較例１＞
比較例１では、実施例と同様、図２７に示す灯具ユニット６６を用いてシミュレーションを行った。

【0136】

シミュレーションの結果、第１光源６６ａからの光、すなわち、ＬＥＤ素子と波長変換部材とを組み合わせた構造の白色ＬＥＤ光源からのインコヒーレント光が主体の光のＭＡＸ光度は、62,000 cdとなることが判明した。

【0137】

そして、投影レンズ６６ｂを透過して前方に照射される第１光源６６ａからの光（インコヒーレント光が主体の光）により、前方に存在する落下物（サイズ：20 cm×20 cm、反射率：１０％）を照射した場合、当該落下物までの平均検知距離、すなわち、当該落下物を検知できる最長距離（この距離を超えると検知できなくなる距離）は、132 mと算出された（例えば、図２８（ａ）中の距離ＬＬ１参照）。図２８（ａ）は、インコヒーレント光が主体の光によって形成される基本配光パターンの路面配光イメージを表している。

【0138】

図２６（ａ）中の「比較例１」に対応する「落下物までの平均検知距離」欄に記載の距離「132 m」は、上記式１に基づき算出されたものである。

【0139】

＜比較例２＞
比較例２では、実施例と同様、図２７に示す灯具ユニット６６を用いてシミュレーションを行った。ただし、ＳＣ光源１２に代えて、発光色が青色域のＬＥＤ素子とこれを覆う黄色域の波長変換部材とを組み合わせた構造の白色ＬＥＤ光源（輝度：100Mnit）を用いた。

【0140】

シミュレーションの結果、白色ＬＥＤ光源からの光、すなわち、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するインコヒーレント光が主体の光の光束は5 lm、ＭＡＸ光度は63,000 cdとなることが判明した。

【0141】

そして、投影レンズ６６ｂを透過して前方に照射される白色ＬＥＤ光源からの光（インコヒーレント光が主体の光）により、前方に存在する落下物（サイズ：20 cm×20 cm、反射率：１０％）を照射した場合、当該落下物までの平均検知距離、すなわち、当該落下物を検知できる最長距離（この距離を超えると検知できなくなる距離）は、132 mと算出された（例えば、図２８（ａ）中の距離ＬＬ１参照）。

【0142】

図２６（ａ）中の「比較例２」に対応する「落下物までの平均検知距離」欄に記載の距離「132 m」は、上記式１に基づき算出されたものである。

【0143】

＜比較例３＞
比較例３では、実施例と同様、図２７に示す灯具ユニット６６を用いてシミュレーションを行った。ただし、ＳＣ光源１２に代えて、発光色が青色域のＬＤ素子とこれを覆う黄色域の波長変換部材とを組み合わせた構造の白色ＬＤ光源（輝度：400Mnit）を用いた。

【0144】

シミュレーションの結果、白色ＬＤ光源からの光、すなわち、伝送用光ファイバ１８の出射端面１８ｂから出射するインコヒーレント光が主体の光の光束は20 lm、ＭＡＸ光度は66,000 cdとなることが判明した。

【0145】

そして、投影レンズ６６ｂを透過して前方に照射される白色ＬＤ光源からの光（インコヒーレント光が主体の光）により、前方に存在する落下物（サイズ：20 cm×20 cm、反射率：１０％）を照射した場合、当該落下物までの平均検知距離、すなわち、当該落下物を検知できる最長距離（この距離を超えると検知できなくなる距離）は、134 mと算出された（例えば、図２８（ｂ）中の距離ＬＬ２参照）。

【0146】

図２６（ａ）中の「比較例３」に対応する「落下物までの平均検知距離」欄に記載の距離「134 m」は、上記式１に基づき算出されたものである。

【0147】

以上の実施例及び比較例１〜３によれば、落下物までの平均検知距離、すなわち、落下物を検知できる最長距離は、インコヒーレント光が主体の光を用いる比較例１〜３と比べ、コヒーレント光が主体の光（例えば、ＳＣ光）を用いる実施例が１７７ｍと最も長く、コヒーレント光が主体の光で形成される付加配光パターンＰ２_Hiを、インコヒーレント光が主体の光で形成される基本配光パターンＰ１_Hiに重畳することで、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰ_Hiを形成できることが分かる。

【0148】

ハイビーム用配光パターンＰ_Hiが遠方視認性に優れたものとなるのは、付加配光パターンＰ２_Hiが、第１光源６６ａより輝度が高く、かつ、第１光源６６ａより指向角が狭い第２光源１８ｂからの光で形成される結果、当該付加配光パターンＰ２_Hiの光度が相対的に高くなることに加え、当該付加配光パターンＰ２_Hiが、コヒーレント光が主体の光によって形成されることによるものである。すなわち、コヒーレント光が主体の光は、インコヒーレント光が主体の光と比べ、位相が揃った光であり、発散が少なく直進性が高い光であるため、付加配光パターンＰ２_Hiを、コヒーレント光が主体の光によって形成することで、より遠方まで照射することができる（図２８（ｃ）参照）ことによるものである。

【0149】

【0150】

蛍光体を省略することができるのは、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光が既に白色光であることによるものである。

【0151】

【0152】

【0153】

また、本実施形態によれば、基本配光パターンＰ１_Hiがインコヒーレント光が主体の光で形成され、付加配光パターンＰ２_Hiがコヒーレント光が主体の光で形成され、両者が重畳される結果、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰ_Hiを形成することができる。

【0154】

なお、集光レンズ７２として、第２光源１８ｂからの光を投影レンズ６６ｂの後側焦点Ｆ_66bに集光させるレンズ（図２９（ａ）参照）を用いることで、付加配光パターンＰ２_Hiの光度をさらに高くすることができ、遠方視認性をさらに向上させることができる。

【0155】

また、集光レンズ７２として、第２光源１８ｂからの光をコリメートするレンズ（図２９（ｂ）参照）を用いることで、図２９（ａ）の場合と比べ、付加配光パターンＰ２_Hiの縦幅及び／又は横幅を広くできるため、広範囲を明るく照射することができる。

【0156】

また、集光レンズ７２として、第２光源１８ｂからの光を拡散させるレンズ（図２９（ｃ）参照）を用いることで、図２９（ｂ）の場合と比べ、付加配光パターンＰ２_Hiの縦幅及び／又は横幅をさらに広くできるため、さらに広範囲を明るく照射することができる。

【0157】

なお、本実施形態では、基本配光パターンＰ１_Hi及び付加配光パターンＰ２_Hiを１つの灯具ユニット６６で実現した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基本配光パターンＰ１_Hiを一の灯具ユニット（例えば、プロジェクタ型灯具ユニット、リフレクタ型灯具ユニット、ダイレクトプロジェクション型（直射型）灯具ユニット又は導光レンズ型灯具ユニット）で実現し、付加配光パターンＰ２_Hiを他の灯具ユニット（例えば、プロジェクタ型灯具ユニット、リフレクタ型灯具ユニット、ダイレクトプロジェクション型（直射型）灯具ユニット又は導光レンズ型灯具ユニット）で実現してもよい。

【0158】

次に、変形例である車両用灯具６４Ａ（灯具ユニット６６Ａ）について図面を参照しながら説明する。

【0159】

図３０は、変形例である車両用灯具６４Ａ（灯具ユニット６６Ａ）の縦断面図である。

【0160】

図３０に示すように、灯具ユニット６６Ａは、図３１に示す基本配光パターンＰ１_Loと付加配光パターンＰ２_Loとが重畳されたロービーム用配光パターンＰ_Lo（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたロービーム用の灯具ユニットであり、第２実施形態である車両用灯具６４（灯具ユニット６６）に対して遮光部材６６ｄを追加したものに相当する。

【0161】

以下、第２実施形態である車両用灯具６４（灯具ユニット６６）との相違点を中心に説明し、第２実施形態である車両用灯具６４（灯具ユニット６６）と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0162】

遮光部材６６ｄは、出射面６６ｂの後側焦点Ｆ_66b近傍から後方に向かって略水平方向に延びた平面形状の反射面として構成されている。

【0163】

反射面６６ｃで反射された第１光源６６ａからの光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）のうち遮光部材６６ｄによって一部遮光された光及び遮光部材６６ｄで反射された光は、出射面６６ｂから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に遮光部材６６ｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む基本配光パターンＰ１_Loを形成する。

【0164】

一方、第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢ（コヒーレント光が主体の光）のうち遮光部材６６ｄによって一部遮光された光及び遮光部材６６ｄで反射された光は、出射面６６ｂから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に遮光部材６６ｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む付加配光パターンＰ２_Loを形成する。この付加配光パターンＰ２_Loが基本配光パターンＰ１_Loに重畳されることで、合成配光パターンであるロービーム用配光パターンＰ_Loが形成される。

【0165】

このロービーム用配光パターンＰ_Loは、第２実施形態と同様の理由で、その一部、例えば、中心光度（Ｈ線とＶ線との交点近傍）が相対的に高い遠方視認性に優れたものとなる。

【0166】

なお、本変形例では、基本配光パターンＰ１_Lo及び付加配光パターンＰ２_Loを１つの灯具ユニット６６Ａで実現した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基本配光パターンＰ１_Loを一の灯具ユニット（例えば、プロジェクタ型灯具ユニット、リフレクタ型灯具ユニット、ダイレクトプロジェクション型（直射型）灯具ユニット又は導光レンズ型灯具ユニット）で実現し、付加配光パターンＰ２_Loを他の灯具ユニット（例えば、プロジェクタ型灯具ユニット、リフレクタ型灯具ユニット、ダイレクトプロジェクション型（直射型）灯具ユニット又は導光レンズ型灯具ユニット）で実現してもよい。

【0167】

次に、他の変形例である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0168】

図３２は、他の変形例である車両用灯具６４Ｂ（灯具ユニット６６Ｂ）の縦断面図である。

【0169】

図３２に示すように、灯具ユニット６６Ｂは、ハイビーム又はロービームに切り替え可能な灯具ユニットであり、第２実施形態である車両用灯具６４（灯具ユニット６６）に対して可動式の遮光部材６６Ｂｄを追加したものに相当する。

【0170】

【0171】

遮光部材６６Ｂｄ（反射面）は、図３２中紙面に直交する方向に延びる回転軸ＡＸ_66Bdを中心に回転可能に支持されている。

【0172】

遮光部材６６Ｂｄは、ステッピングモータ等のアクチュエータによって回転制御されることで、ハイビーム点灯時には、ハイビーム位置（図３２中符号ｏｕｔが示す位置参照）まで回転して停止し、ロービーム点灯時には、ロービーム位置（図３２中符号ｉｎが示す位置参照）まで回転して停止する。

【0173】

ハイビーム位置は、遮光部材６６Ｂｄが反射面６６ｃで反射された第１光源６６ａからの光及び第２光源１８ｂからの光を遮光しない位置で、ロービーム位置は、遮光部材６６Ｂｄが第１光源６６ａからの光及び第２光源１８ｂからの光を遮光する位置、例えば、遮光部材６６Ｂｄが出射面６６ｂの後側焦点Ｆ_66b近傍から後方に向かって略水平方向に延びた状態となる位置である。

【0174】

遮光部材６６Ｂｄがハイビーム位置に停止している場合、反射面６６ｃで反射された第１光源６６ａからの光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）は、出射面６６ｂから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、基本配光パターンＰ１_Hiを形成する。

【0175】

一方、第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢ（コヒーレント光が主体の光）は、出射面６６ｂから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、付加配光パターンＰ２_Hiを形成する。この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。

【0176】

このハイビーム用配光パターンＰ_Hiは、第２実施形態と同様の理由で、その一部、例えば、中心光度（Ｈ線とＶ線との交点近傍）が相対的に高い遠方視認性に優れたものとなる。

【0177】

一方、遮光部材６６Ｂｄがロービーム位置に停止している場合、反射面６６ｃで反射された第１光源６６ａからの光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）のうち遮光部材６６Ｂｄによって一部遮光された光及び遮光部材６６Ｂｄで反射された光は、出射面６６ｂから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に遮光部材６６Ｂｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む基本配光パターンＰ１_Loを形成する。

【0178】

一方、第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢ（コヒーレント光が主体の光）のうち遮光部材６６Ｂｄによって一部遮光された光及び遮光部材６６Ｂｄで反射された光は、出射面６６ｂから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に遮光部材６６Ｂｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む付加配光パターンＰ２_Loを形成する。この付加配光パターンＰ２_Loが基本配光パターンＰ１_Loに重畳されることで、合成配光パターンであるロービーム用配光パターンＰ_Loが形成される。

【0179】

【0180】

次に、第３実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0181】

図３３は、本発明の第３実施形態である車両用灯具７４の縦断面図である。

【0182】

【0183】

車両用灯具７４は、図２３に示す基本配光パターンＰ１_Hiと付加配光パターンＰ２_Hiとが重畳されたハイビーム用配光パターンＰ_Hi（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたハイビーム用の車両用灯具であり、図３３に示すように、第１光源６６ａ、レンズ体７６、可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２（図３３中省略）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光のうち、予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光を除去（カット）する除去手段１４（図３３中省略）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光をレンズ体７６まで伝搬する伝送用光ファイバ１８等を備えた車両用前照灯として構成されている。

【0184】

レンズ体７６は、車両前後方向に延びる第１基準軸ＡＸ１に沿って延びた形状のレンズ体である。レンズ体７６の材料は、ポリカーボネイトであってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。

【0185】

レンズ体７６の後端部は、第１入射面７６ａ、第２入射面７６ｂを含んでいる。

【0186】

第１入射面７６ａは、当該第１入射面７６ａ近傍に配置される第１光源６６ａからの光ＲａｙＡがレンズ体７６内部に入射する面（例えば、第１光源６６ａに向かって凸の自由曲面）で、レンズ体７６内部に入射した第１光源６６ａからの光ＲａｙＡが、少なくとも鉛直方向に関し、出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍に向かって第２基準軸ＡＸ２寄りに集光するように、その面形状が構成されている。第２基準軸ＡＸ２は、第１光源６６ａの中心（正確には、基準点Ｆ_66a）と出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍の点とを通過し、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜している。第１入射面７６ａは、レンズ体７６の後端部のうち第１基準軸ＡＸ１から上方に離間した位置に配置されている。

【0187】

第２入射面７６ｂは、当該第２入射面７６ｂ近傍に配置される第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢがレンズ体７６内部に入射する面（例えば、第２光源１８ｂに向かって凸の自由曲面）で、レンズ体７６内部に入射した第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢが、少なくとも鉛直方向に関し、出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍に集光するように、その面形状が構成されている。第２入射面７６ｂは、レンズ体７６の後端部のうち第１入射面７６ａと第１基準軸ＡＸ１との間の位置に配置されている。

【0188】

第１光源６６ａより指向角が狭い第２光源１８ｂからの光に応じて、第２入射面７６ｂは、第１入射面７６ａより小サイズとされている。

【0189】

第１光源６６ａは、その発光面が第１入射面７６ａに対向した状態で放熱板等の保持部材６８に固定されて当該第１入射面７６ａ近傍（基準点Ｆ_76a近傍）に配置されている。第１光源６６ａの光軸ＡＸ_66aは、第２基準軸ＡＸ２に一致（又は略一致）している。

【0190】

第１光源６６ａから出射する光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）は、第１入射面７６ａからレンズ体７６内部に入射し、第２基準軸ＡＸ２寄りに集光（例えば、出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍に集光）した後、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiを形成する。なお、第１入射面７６ａ及び出射面７６ｃが本発明の第１光学系に相当する。

【0191】

伝送用光ファイバ１８は、その出射端面１８ｂ（第２光源１８ｂ）が第２入射面７６ｂに対向した状態でスリーブ等の保持部材に固定されて当該第２入射面７６ｂ近傍（基準点Ｆ_76b近傍）に配置されている。伝送用光ファイバ１８の光軸ＡＸ₁₈は、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜している（例えば、５°程度傾斜している）。

【0192】

レンズ体７６の前端部は、出射面７６ｃを含んでいる。出射面７６ｃは、前方に向かって凸のレンズ面で、当該出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍に形成される光度分布（光源像）を反転投影することで、付加配光パターンＰ２_Hiを形成する。

【0193】

ＳＣ光源１２が出力する可視波長領域を含むＳＣ光（コヒーレント光が主体の光）は、除去手段１４によって予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光が除去された後、集光レンズ２０（図１６参照）で集光され、伝送用光ファイバ１８の入射端面１８ａから当該伝送用光ファイバ１８内部に導入されて出射端面１８ｂまで伝搬されて当該出射端面１８ｂから出射し（図３３中符号ＲａｙＢが示す点線参照）、第２入射面７６ｂからレンズ体７６内部に入射し、出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍に集光した後、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に付加配光パターンＰ２_Hiを形成する。この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。なお、第２入射面７６ｂ及び出射面７６ｃが本発明の第２光学系に相当する。

【0194】

【0195】

本実施形態によれば、基本配光パターンＰ１_Hiがインコヒーレント光が主体の光で形成され、付加配光パターンＰ２_Hiがコヒーレント光が主体の光で形成され、両者が重畳される結果、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰ_Hiを形成することができる。

【0196】

次に、変形例である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0197】

図３４は、変形例である車両用灯具７４Ａの縦断面図である。

【0198】

図３４に示すように、車両用灯具７４Ａは、図３１に示す基本配光パターンＰ１_Loと付加配光パターンＰ２_Loとが重畳されたロービーム用配光パターンＰ_Lo（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたロービーム用の車両用灯具（灯具ユニット）であり、第３実施形態である車両用灯具７４に対して反射面７６ｄを追加したものに相当する。

【0199】

以下、第３実施形態である車両用灯具７４との相違点を中心に説明し、第３実施形態である車両用灯具７４と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0200】

レンズ体７６Ａは、当該レンズ体７６Ａの前端部と後端部との間に配置された反射面７６ｄを含むレンズ体として構成されている。

【0201】

反射面７６ｄは、出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍から後方に向かって略水平方向に延びた平面形状の反射面として構成されている。

【0202】

第１入射面７６ａからレンズ体７６Ａ内部に入射した第１光源６６ａからの光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）のうち反射面７６ｄによって一部遮光された光及び反射面７６ｄで反射された光は、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に反射面７６ｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む基本配光パターンＰ１_Loを形成する。

【0203】

一方、第２入射面７６ｂからレンズ体７６Ａ内部に入射した第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢ（コヒーレント光が主体の光）のうち反射面７６ｄによって一部遮光された光及び反射面７６ｄで反射された光は、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に反射面７６ｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む付加配光パターンＰ２_Loを形成する。この付加配光パターンＰ２_Loが基本配光パターンＰ１_Loに重畳されることで、合成配光パターンであるロービーム用配光パターンＰ_Loが形成される。

【0204】

【0205】

次に、他の変形例である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0206】

図３５は、他の変形例である車両用灯具７４Ｂの縦断面図である。

【0207】

図３５に示すように、車両用灯具７４Ｂは、ハイビーム又はロービームに切り替え可能な車両用灯具（灯具ユニット）であり、第３実施形態である車両用灯具７４に対して回転レンズ部７６ｅを追加したものに相当する。

【0208】

【0209】

レンズ体７６Ｂは、当該レンズ体７６Ｂの前端部と後端部との間に配置された回転レンズ部７６ｅを含むレンズ体として構成されている。

【0210】

回転レンズ部７６ｅは、反射面７６ｄを含むレンズ部で、レンズ体７６Ｂに対して、図３５中紙面に直交する方向に延びる回転軸ＡＸ_76eを中心に回転可能に支持されている。

【0211】

回転レンズ部７６ｅ（反射面７６ｄ）は、ステッピングモータ等のアクチュエータによって回転制御されることで、ハイビーム点灯時には、ハイビーム位置（図３５中符号ｏｕｔが示す位置参照）まで回転して停止し、ロービーム点灯時には、ロービーム位置（図３５中符号ｉｎが示す位置参照）まで回転して停止する。

【0212】

ハイビーム位置は、反射面７６ｄがレンズ体７６Ｂ内部に入射した第１光源６６ａからの光及び第２光源１８ｂからの光を遮光しない位置で、ロービーム位置は、反射面７６ｄがレンズ体７６Ｂ内部に入射した第１光源６６ａからの光及び第２光源１８ｂからの光を遮光する位置、例えば、反射面７６ｄが出射面７６ｃの後側焦点Ｆ_76c近傍から後方に向かって略水平方向に延びた状態となる位置である。

【0213】

回転レンズ部７６ｅがハイビーム位置に停止している場合、第１入射面７６ａからレンズ体７６Ｂ内部に入射した第１光源６６ａからの光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）は、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、基本配光パターンＰ１_Hiを形成する。

【0214】

一方、第２入射面７６ｂからレンズ体７６Ｂ内部に入射した第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢ（コヒーレント光が主体の光）は、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、付加配光パターンＰ２_Hiを形成する。この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。

【0215】

【0216】

一方、回転レンズ部７６ｅがロービーム位置に停止している場合、第１入射面７６ａからレンズ体７６Ｂ内部に入射した第１光源６６ａからの光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）のうち反射面７６ｄによって一部遮光された光及び反射面７６ｄで内面反射（全反射）された光は、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に反射面７６ｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む基本配光パターンＰ１_Loを形成する。

【0217】

一方、第２入射面７６ｂからレンズ体７６Ｂ内部に入射した第２光源１８ｂからの光ＲａｙＢ（コヒーレント光が主体の光）のうち反射面７６ｄによって一部遮光された光及び反射面７６ｄで内面反射（全反射）された光は、出射面７６ｃから出射して前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に、上端縁に反射面７６ｄの前端縁によって規定されるカットオフラインを含む付加配光パターンＰ２_Loを形成する。この付加配光パターンＰ２_Loが基本配光パターンＰ１_Loに重畳されることで、合成配光パターンであるロービーム用配光パターンＰ_Loが形成される。

【0218】

【0219】

次に、第４実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0220】

図３６は、本発明の第４実施形態である車両用灯具７８の縦断面図である。

【0221】

【0222】

車両用灯具７８は、図２３に示す基本配光パターンＰ１_Hiと付加配光パターンＰ２_Hiとが重畳されたハイビーム用配光パターンＰ_Hi（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたハイビーム用の車両用灯具であり、図３６に示すように、第１光源６６ａ、第１反射面８０ａ、第２反射面８０ｂ、可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２（図３６中省略）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光のうち、予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光を除去（カット）する除去手段１４（図３６中省略）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光を第２反射面８０ｂまで伝搬する伝送用光ファイバ１８等を備えた車両用前照灯として構成されている。なお、第１反射面８０ａ、第２反射面８０ｂの面形状を調整することで、図３１に示す基本配光パターンＰ１_Loと付加配光パターンＰ２_Loとが重畳されたロービーム用配光パターンＰ_Lo（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたロービーム用の車両用灯具を構成することもできる。

【0223】

第１光源６６ａは、その発光面が上方向を向いた状態で、放熱板等の保持部材６８に固定されて車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ（光軸とも称される）近傍、かつ、第１反射面８０ａの焦点Ｆ_80a近傍に配置されている。

【0224】

第１反射面８０ａは、焦点Ｆ_80aが第１光源６６ａ近傍に設定された回転放物面系反射面（回転放物面又はこれに類する自由曲面等）で、当該第１反射面８０ａで反射されて前方に照射される第１光源６６ａからの光によって仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiが形成されるように、その面形状が調整されている。

【0225】

第１反射面８０ａは、上向き（半球方向）に放出される第１光源６６ａからの光が入射するように、第１光源６６ａの側方から上方にかけての範囲（但し、第１反射面８０ａからの反射光が通過する車両前方側領域を除く）をドーム状に覆っている。第１反射面８０ａは、その周縁下端部において放熱板等の保持部材６８に固定されている。

【0226】

第１光源６６ａが放出する光ＲａｙＡ（インコヒーレント光が主体の光）は、第１反射面８０ａで反射され、前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiを形成する。なお、第１反射面８０ａが本発明の第１光学系に相当する。

【0227】

伝送用光ファイバ１８は、その出射端面１８ｂ（第２光源１８ｂ）が上方向を向いた状態でスリーブ等の保持部材に固定されて第１反射面８０ａの前端縁より前方、かつ、基準軸ＡＸより下方に配置されている。

【0228】

第２反射面８０ｂは、焦点Ｆ_80bが第２光源１８ｂ近傍に設定された回転放物面系反射面（回転放物面又はこれに類する自由曲面等）で、当該第２反射面８０ｂで反射されて前方に照射される第２光源１８ｂからの光によって仮想鉛直スクリーン上に付加配光パターンＰ２_Hiが形成されるように、その面形状が調整されている。

【0229】

第２反射面８０ｂは、上向き（半球方向）に放出される第２光源１８ｂからの光が入射するように、第１反射面８０ａの前端縁より前方、かつ、第１反射面８０ａからの反射光を遮らない位置に配置されている。

【0230】

第１反射面８０ａ及び第２反射面８０ｂは、物理的に一体化された反射部材として構成してもよいし、物理的に分離した個々の反射部材として構成し、これらを組み合わせて構成してもよい。第１反射面８０ａ及び第２反射面８０ｂを物理的に一体化された反射部材として構成する場合、第１反射面８０ａ及び第２反射面８０ｂを各々の反射部材として構成する場合と比べ、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減等が可能となる。

【0231】

ＳＣ光源１２が出力する可視波長領域を含むＳＣ光（コヒーレント光が主体の光）は、除去手段１４によって予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光が除去された後、集光レンズ２０（図１６参照）で集光され、伝送用光ファイバ１８の入射端面１８ａから当該伝送用光ファイバ１８内部に導入されて出射端面１８ｂまで伝搬されて当該出射端面１８ｂから出射し（図３６中符号ＲａｙＢが示す点線参照）、第２反射面８０ｂで反射され、前方に照射されて仮想鉛直スクリーン上に付加配光パターンＰ２_Hiを形成する。この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。なお、第２入射面８０ｂが本発明の第２光学系に相当する。

【0232】

【0233】

【0234】

次に、変形例である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

【0235】

図３７は、変形例である車両用灯具７８Ａの縦断面図である。

【0236】

図３７に示すように、車両用灯具７８Ａは、図２３に示す基本配光パターンＰ１_Hiと付加配光パターンＰ２_Hiとが重畳されたハイビーム用配光パターンＰ_Hi（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたハイビーム用の車両用灯具であり、第４実施形態である車両用灯具７８（灯具ユニット）中の第１反射面８０ａの一部を第２反射面８０ｂとし、かつ、伝送用光ファイバ１８の光軸ＡＸ₁₈を基準軸ＡＸに対して後方斜め上方に向かって傾斜させたものに相当する。

【0237】

本変形例によれば、第４実施形態と同様、第１反射面８０ａで反射された第１光源６６ａからの光（インコヒーレント光が主体の光）によって仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiが形成され、かつ、第２反射面８０ｂで反射された第２光源１８ｂからの光（コヒーレント光が主体の光）によって付加配光パターンＰ２_Hiが形成され、この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。

【0238】

【0239】

次に、他の変形例である車両用灯具７８Ｂについて図面を参照しながら説明する。

【0240】

図３８は、他の変形例である車両用灯具７８Ｂの縦断面図である。

【0241】

図３８に示すように、車両用灯具８６は、図２３に示す基本配光パターンＰ１_Hiと付加配光パターンＰ２_Hiとが重畳されたハイビーム用配光パターンＰ_Hi（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたハイビーム用の車両用灯具であり、第４実施形態である車両用灯具７８（灯具ユニット）中の第２反射面８０ｂを省略し、伝送用光ファイバ１８の出射端部を第１反射面８０ａのうち基準軸ＡＸ寄りの領域に形成された貫通穴８０ａ１に対向した状態で配置し、かつ、第２光源１８ｂと貫通穴８０ａ１との間に、第２光源１８ｂからの光を集光する集光レンズ８８を配置したものに相当する。

【0242】

本変形例によれば、第４実施形態と同様、第１反射面８０ａで反射された第１光源６６ａからの光（インコヒーレント光が主体の光）によって仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターンＰ１_Hiが形成され、かつ、第２光源１８ｂからの光（コヒーレント光が主体の光）によって付加配光パターンＰ２_Hiが形成され、この付加配光パターンＰ２_Hiが基本配光パターンＰ１_Hiに重畳されることで、合成配光パターンであるハイビーム用配光パターンＰ_Hiが形成される。

【0243】

【0244】

次に、第５実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。

【0245】

図３９は本発明の第５実施形態である車両用灯具１０Ａの斜視図、図４０は縦断面図、図４１は車両用灯具１０Ａにより車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるすれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏの例である。

【0246】

【0247】

図３９、図４０に示すように、車両用灯具１０Ａは、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ（光軸とも称される）上に発光面１２Ａａが前方を向いた状態で配置された光源１２Ａと、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）の前方に配置されたレンズ体１４Ａとを備え、レンズ体１４Ａを透過して前方に照射される光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）からの光により、図４１に示すように、その上端縁に、左水平カットオフラインＣＬ１、右水平カットオフラインＣＬ２及び左水平カットオフラインＣＬ１と右水平カットオフラインＣＬ２との間の斜めカットオフラインＣＬ３を含むすれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏを形成する車両用前照灯として構成されている。もちろん、これに限らず、走行ビーム用配光パターンＰ_Ｈｉを形成する車両用前照灯や車両用前照灯以外の車両用灯具（例えば、フォグランプ）として構成することもできる。

【0248】

光源１２Ａは、レーザー光源１６Ａ、集光レンズ１８Ａ、波長変換部材２０Ａ、これらを保持するホルダ２２Ａ等を備えている。ホルダ２２Ａは、集光レンズ１８Ａを保持するレンズホルダ２２Ａａ、レンズホルダ２２Ａａに固定されたリング２２Ａｂ、リング２２Ａｂに固定された接続フランジ２２Ａｃを組み合わせて構成されている。

【0249】

レーザー光源１６Ａは、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光を放出するレーザー光源で、具体的には、レーザーダイオード（ＬＤ素子）を含んでパッケージ化されたキャン型の半導体レーザー光源として構成されている。なお、レーザー光源１６Ａは、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）又はそれ以外のレーザー光を放出するレーザー光源であってもよい。レーザー光源１６Ａで発生する熱は、これが固定されたヒートシンク２４Ａで放熱されて冷却される。

【0250】

波長変換部材２０Ａは、集光レンズ１８Ａで集光されるレーザー光源１６Ａからのレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部をレーザー光と異なる波長の光に変換する波長変換部材で、具体的には、青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザー光によって励起されて黄色光を発光する板状又は層状の蛍光体として構成されている。

【0251】

波長変換部材２０Ａは、矩形の発光面１２Ａａ（例えば、縦０．４×横０．８ｍｍのアスペクト比１：２）を構成している。

【0252】

なお、波長変換部材２０Ａは、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）のレーザー光によって励起されて赤、緑、青の３色の光を発光する板状又は層状の蛍光体として構成されていてもよい。

【0253】

青色域のレーザー光が照射された場合、波長変換部材２０Ａは、これを透過する青色域のレーザー光と青色域のレーザー光による発光（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出する。一方、近紫外域のレーザー光が照射された場合、波長変換部材２０Ａは、近紫外域のレーザー光による発光（赤、緑、青の３色の光）の混色による白色光（疑似白色光）を放出する。

【0254】

なお、光源１２Ａは、矩形の発光面を含む光源であればよく、白色ＬＥＤ光源等の半導体発光素子であってもよいし、それ以外の光源であってもよい。

【0255】

光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）から放出される光の指向特性はランバーシアンで、Ｉ（θ）＝Ｉ_０×cosθで表すことができる。これは、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）が放出する光の広がりを表している。但し、Ｉ（θ）は光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）の光軸ＡＸ_１２から角度θ傾いた方向の光度を表し、Ｉ_０は光軸ＡＸ_１２上の光度を表している。光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）では、光軸ＡＸ_１２上（θ＝０）の光度が最大となる。なお、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）の光軸ＡＸ_１２は、発光面１２Ａａの中心を通り、かつ、発光面１２Ａａに対して垂直の方向に延びている。

【0256】

光源１２Ａは、発光面１２Ａａが前方を向き、発光面１２Ａａの下端縁（長辺）が基準軸ＡＸに直交する水平線に一致し、かつ、発光面１２Ａａの下端縁（長辺）がレンズ体１４Ａの光学設計上の基準点Ｆ近傍に位置した状態でレンズホルダ３４Ａに固定されている。

【0257】

レンズ体１４Ａは、基準軸ＡＸ上に配置された中央レンズ部２６Ａと、中央レンズ部２６Ａを取り囲むように配置された中間レンズ部２８Ａ（本発明の周囲レンズ部に相当）と、中間レンズ部２８Ａを取り囲むように配置された外周レンズ部３０Ａ（本発明の周囲レンズ部に相当）と、フランジ部３２Ａと、光学設計上の基準点Ｆと、を含んでいる。レンズ体１４Ａは、フランジ部３２Ａがレンズホルダ３４Ａに固定されて、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）の前方に配置されている。レンズ体１４Ａの材料は、ポリカーボネイトであってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。

【0258】

図４２は、レンズ体１４Ａの光取り込み角θ_１〜θ_３等を説明するための図である。

【0259】

図４２に示すように、レンズ体１４Ａの直径Ｄは例えば32ｍｍ、中央レンズ部２６Ａ（中央入射面２６Ａａの頂点）と光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）との間の距離ＬＬは例えば2.5mmである。レンズ体１４Ａの直径Ｄと、中央レンズ部２６Ａ（中央入射面２６Ａａの頂点）と光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）との間の距離ＬＬとの比は例えば１２：１である。中央レンズ部２６Ａの直径ＬＷと、中央レンズ部２６Ａ（中央入射面２６Ａａの頂点）と光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）との間の距離ＬＬとの比は例えば３．４：１である。中央レンズ部２６Ａの光取り込み角θ_１は例えば０〜３８度、中間レンズ部２８Ａの光取り込み角θ_２は例えば３８〜５７度（４５度のバックフォーカス３．３（ＬＬ比））、外周レンズ部３０Ａの光取り込み角θ_３は例えば５７〜８５度（７１度のバックフォーカス４．５（ＬＬ比））である。

【0260】

まず、中央レンズ部２６Ａの構成について説明する。

【0261】

中央レンズ部２６Ａは、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）が対向する中央レンズ部２６Ａの後端部に形成された中央入射面２６Ａａと、中央レンズ部２６Ａの前端部に形成された中央出射面２６Ａｂと、を含むレンズ部である。

【0262】

中央レンズ部２６Ａは、中央入射面２６Ａａから中央レンズ部２６Ａ内部に入射し、中央出射面２６Ａｂから出射する光源１２Ａからの光ＲａｙＡにより、拡散パターンＳ−ＷＷ（図４４参照。本発明の第１配光パターンに相当）を形成するレンズ部として構成されている。具体的には、次のように構成されている。

【0263】

中央入射面２６Ａａは、図４２に示すように、光源１２Ａの光軸ＡＸ_１２に対して狭角方向（例えば、光取り込み角θ_１：０〜３８度の範囲）に放出される相対強度が強い光ＲａｙＡが中央レンズ部２６Ａ内部に入射する面で、光源１２Ａが対向する中央レンズ部２６Ａの後端部の基準軸ＡＸを中心とする円形領域に、光源１２Ａに向かって凸の面として形成されている。

【0264】

中央入射面２６Ａａは、当該中央入射面２６Ａａから中央レンズ部２６Ａ内部に入射する光源１２Ａからの光ＲａｙＡを基準軸ＡＸに対して平行な光に変換するように、その面形状が構成されている。

【0265】

中央入射面２６Ａａのうち波長変換部材２０Ａがホルダ２２Ａから脱落した場合に集光レンズ１８Ａで集光されたレーザー光源１６Ａからのレーザー光が照射される領域には、遮光膜又は反射膜を施しておくのが望ましい。これにより、波長変換部材２０Ａ脱落時のフェールセーフを実現することができる。中央レンズ部２６Ａと光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）との間の距離ＬＬが短いため、遮光膜又は反射膜を最小限のサイズに抑えることができる。

【0266】

中央出射面２６Ａｂは、中央入射面２６Ａａから中央レンズ部２６Ａ内部に入射する光源１２Ａからの光ＲａｙＡが出射する面で、中央レンズ部２６Ａの前端部の基準軸ＡＸを中心とする円形領域に形成されている。

【0267】

次に、中央出射面２６Ａｂと光源像との関係について説明する。

【0268】

図４３は、車両用灯具１０の正面図（レンズ体１４Ａからの出射光により、仮想鉛直スクリーン上に配置される光源像を含む）である。図４４は、レンズ体１４Ａからの出射光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される各配光パターンの例である。

【0269】

仮に、中央出射面２６Ａｂが基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該中央出射面２６Ａｂからの出射光ＲａｙＡによる光源像Ｌ−ＷＷは、図４３に示すとおりのものとなる。

【0270】

実際には、中央出射面２６Ａｂは平面ではなく当該中央出射面２６Ａｂからの出射光ＲａｙＡが水平方向に均等に拡散して、拡散パターンＳ−ＷＷ（図４４参照。本発明の第１配光パターンに相当）を形成するように、その面形状が構成されている。

【0271】

図４４中、拡散パターンＳ−ＷＷは、その左右両端がＬ４０度、Ｒ４０度近傍まで延びている。これは、拡散パターンＳ−ＷＷの左右両端がＬ４０度、Ｒ４０度近傍まで延びるように、中央出射面２６Ａｂの面形状が調整されていることによるものである。このように、中央出射面２６Ａｂの面形状を調整することで、拡散パターンＳ−ＷＷの水平方向の拡散の程度を、所望のものとすることができる。

【0272】

拡散パターンＳ−ＷＷは、その水平線Ｈに沿った領域がそれ以下の領域と比べて明るいものとなる。これは、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）の下端縁（長辺）がレンズ体１４Ａの光学設計上の基準点Ｆ近傍に位置しており、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）全体が基準点Ｆより上に配置されていることによるものである。

【0273】

拡散パターンＳ−ＷＷは、光軸ＡＸ_１２方向へ向かう青色寄りの光で形成されるため、周辺視による視認性が向上する。拡散パターンＳ−ＷＷが光軸ＡＸ_１２（基準軸ＡＸ）方向へ向かう青色寄りの光で形成されるのは、光源１２Ａとして発光色が青系のレーザー光源１６Ａと発光色が黄系の波長変換部材２０Ａとを組み合わせた光源を用いた場合、波長変換部材２０Ａ内を通過するレーザー光の距離差に起因して、光軸ＡＸ_１２（基準軸ＡＸ）方向へ向かう光が青色寄りの光となり、光軸ＡＸ_１２（基準軸ＡＸ）に対する角度がより大きい方向へ向かう光が黄色寄りの光となることによるものである。

【0274】

次に、中間レンズ部２８Ａの構成について説明する。

【0275】

中間レンズ部２８Ａは、図４２に示すように、中間レンズ部２８Ａの後端部に中央レンズ部２６Ａを取り囲むように形成された中間入射面２８Ａａと、中間レンズ部２８Ａの後端部に中間入射面２８Ａａを取り囲むように形成された中間反射面２８Ａｂと、中間レンズ部２８Ａの前端部に中央出射面２６Ａｂを取り囲むように形成された中間出射面２８Ａｃと、を含むレンズ部である。

【0276】

中間レンズ部２８Ａは、中間入射面２８Ａａから中間レンズ部２８Ａ内部に入射し、中間反射面２８Ａｂで内面反射（全反射）された後、中間出射面２８Ａｃから出射する光源１２Ａからの光ＲａｙＢにより、拡散パターンＳ−ＷＷより狭いパターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図４４参照。本発明の第２配光パターンに相当）を形成するレンズ部として構成されている。具体的には、次のように構成されている。

【0277】

中間入射面２８Ａａは、光源１２Ａの光軸ＡＸ_１２に対して中角方向（例えば、光取り込み角θ_２：３８〜５７度の範囲）に放出される相対強度が弱い光ＲａｙＢが中間レンズ部２８Ａ内部に入射する面で、中間レンズ部２８Ａの後端部に、中央レンズ部２６Ａを取り囲むように形成されている。

【0278】

中間反射面２８Ａｂは、中間入射面２８Ａａから中間レンズ部２８Ａ内部に入射する光源１２Ａからの光ＲａｙＢを中間出射面２８Ａｃに向けて内面反射（全反射）する面で、中間レンズ部２８Ａの後端部に、中間入射面２８Ａａを取り囲むように形成されている。

【0279】

中間反射面２８Ａｂは、中間入射面２８Ａａから中間レンズ部２８Ａ内部に入射する光源１２Ａからの光ＲａｙＢを基準軸ＡＸに対して平行な光に変換するように、その面形状が構成されている。

【0280】

中間出射面２８Ａｃは、中間反射面２８Ａｂからの反射光ＲａｙＢが出射する面で、中間レンズ部２８Ａの前端部に、中央出射面２６Ａｂを取り囲むように形成されている。

【0281】

図４３に示すように、中間出射面２８Ａｃは、中央レンズ部２６Ａ（中央出射面２６Ａｂ）から放射状に延びる複数の境界線により複数の扇形の出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｍ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に区画されている。

【0282】

複数の扇形の出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｍ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のうち出射光ＲａｙＢによる光源像の一辺が斜めカットオフラインＣＬ３の角度（又はそれ以下の角度）となる出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、水平線Ｈ及び鉛直線Ｖ近傍に配置されている。例えば、出射領域Ｓ１は正面視で鉛直線Ｖに対して右、かつ、水平線Ｈに対して上7.5°〜22.5°の扇形領域に配置され、出射領域Ｓ３は正面視で鉛直線Ｖに対して左、かつ、水平線Ｈに対して下7.5°〜22.5°の扇形領域に配置されている。出射領域Ｓ２は正面視で水平線Ｈに対して下、かつ、鉛直線Ｖに対して右10〜30°の扇形領域に配置され、出射領域Ｓ４は正面視で水平線Ｈに対して上、かつ、鉛直線Ｖに対して左10〜30°の扇形領域に配置されている。

【0283】

次に、出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と光源像との関係について説明する。

【0284】

仮に、出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４からの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４は、図４３に示すとおりのものとなる。

【0285】

実際には、出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は平面ではなく当該出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４からの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４（集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４。図４４参照）が、各々の一辺が斜めカットオフラインＣＬ３に沿った状態でかつ光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４の全体が斜めカットオフラインＣＬ３以下に配置されるように、その面形状が構成されている。

【0286】

このように、一辺が斜めカットオフラインＣＬ３に沿った状態でかつ光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４（集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４）の全体が斜めカットオフラインＣＬ３以下に配置されることで、斜めカットオフラインＣＬ３を形成することができる。

【0287】

次に、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４と光源像との関係について説明する。

【0288】

仮に、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４からの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｍ１ａ、Ｌ−Ｍ１ｂ、Ｌ−Ｍ２、Ｌ−Ｍ４は、図４３に示すとおりのものとなる。

【0289】

実際には、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４は平面ではなく当該出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４からの出射光ＲａｙＢが水平方向に拡散して、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４（図４４参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４に、当該出射領域Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ４からの出射光ＲａｙＢを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。

【0290】

このように、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されることで、左水平カットオフラインＣＬ１を形成することができる。

【0291】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｍ１ａは、その水平方向寸法が約３０度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ１ａの水平方向寸法が約３０度となるように、出射領域Ｍ１ａの面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ１ａの面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ１ａの水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４についても同様である。

【0292】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｍ１ａは、その全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ１ａの全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、出射領域Ｍ１ａの傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ１ａの傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ１ａを仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４についても同様である。

【0293】

次に、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂと光源像との関係について説明する。

【0294】

仮に、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂが基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂからの出射光ＲａｙＢによる光源像Ｌ−Ｍ３ａ、Ｌ−Ｍ３ｂは、図４３に示すとおりのものとなる。

【0295】

実際には、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂは平面ではなく当該出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂからの出射光ＲａｙＢが水平方向に拡散して、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ（図４４参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂに、当該出射領域Ｍ３ａ、Ｍ３ｂからの出射光ＲａｙＢを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。

【0296】

このように、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂの全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されることで、右水平カットオフラインＣＬ２を形成することができる。

【0297】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｍ３ａは、その水平方向寸法が約５０度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ３ａの水平方向寸法が約５０度となるように、出射領域Ｍ３ａの面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ３ａの面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ３ａの水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−Ｍ３ｂについても同様である。

【0298】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｍ３ａは、その全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｍ３ａの全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、出射領域Ｍ３ａの傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｍ３ａの傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｍ３ａを仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｍ３ｂについても同様である。

【0299】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂは、その左端部が自車線側にまで延びている。これにより、路面正面方向の光度を補い、配光の均一性を確保することができる。

【0300】

次に、外周レンズ部３０Ａの構成について説明する。

【0301】

外周レンズ部３０Ａは、図４２に示すように、外周レンズ部３０Ａの後端部に中間レンズ部２８Ａを取り囲むように形成された外周入射面３０Ａａと、外周レンズ部３０Ａの後端部に外周入射面３０Ａａを取り囲むように形成された外周反射面３０Ａｂと、外周レンズ部３０Ａの前端部に中間出射面２８Ａｃを取り囲むように形成された外周出射面３０Ａｃと、を含むレンズ部である。

【0302】

外周レンズ部３０Ａは、外周入射面３０Ａａから外周レンズ部３０Ａ内部に入射し、外周反射面３０Ａｂで内面反射（全反射）された後、外周出射面３０Ａｃから出射する光源１２Ａからの光ＲａｙＣにより、拡散パターンＳ−ＷＷより狭いパターンＳ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図４４参照。本発明の第２配光パターンに相当）を形成するレンズ部として構成されている。具体的には、次のように構成されている。

【0303】

外周入射面３０Ａａは、光源１２Ａの光軸ＡＸ_１２に対して中角方向（例えば、光取り込み角θ_３：５７〜８５度の範囲）に放出される相対強度が弱い光ＲａｙＣが外周レンズ部３０Ａ内部に入射する面で、外周レンズ部３０Ａの後端部に、中間レンズ部２８Ａを取り囲むように形成されている。

【0304】

外周反射面３０Ａｂは、外周入射面３０Ａａから外周レンズ部３０Ａ内部に入射する光源１２Ａからの光ＲａｙＣを外周出射面３０Ａｃに向けて内面反射（全反射）する面で、外周レンズ部３０Ａの後端部に、外周入射面３０Ａａを取り囲むように形成されている。

【0305】

外周反射面３０Ａｂは、外周入射面３０Ａａから外周レンズ部３０Ａ内部に入射する光源１２Ａからの光ＲａｙＣを基準軸ＡＸに対して平行な光に変換するように、その面形状が構成されている。

【0306】

外周出射面３０Ａｃは、外周反射面３０Ａｂからの反射光ＲａｙＣが出射する面で、外周レンズ部３０Ａの前端部に、中間出射面２８Ａｃを取り囲むように形成されている。

【0307】

図４３に示すように、外周出射面３０Ａｃは、中央レンズ部２６Ａ（中央出射面２６Ａｂ）から放射状に延びる複数の境界線により複数の扇形の出射領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に区画されている。

【0308】

複数の扇形の出射領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のうち出射光ＲａｙＣによる光源像の一辺が斜めカットオフラインＣＬ３の角度（又はそれ以下の角度）となる出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、水平線Ｈ及び鉛直線Ｖ近傍に配置されている。出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４については既に説明したとおりであるため、ここでの説明は省略する。

【0309】

次に、出射領域Ｅ１、Ｅ２と光源像との関係について説明する。

【0310】

仮に、出射領域Ｅ１、Ｅ２が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｅ１、Ｅ２からの出射光ＲａｙＣによる光源像Ｌ−Ｅ１、Ｌ−Ｅ２は、図４３に示すとおりのものとなる。

【0311】

実際には、出射領域Ｅ１、Ｅ２は平面ではなく当該出射領域Ｅ１、Ｅ２からの出射光ＲａｙＣが水平方向に拡散して、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２（図４４参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｅ１、Ｅ２に、当該出射領域Ｅ１、Ｅ２からの出射光ＲａｙＣを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。

【0312】

このように、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されることで、左水平カットオフラインＣＬ１を形成することができる。

【0313】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｅ１は、その水平方向寸法が約２５度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ１の水平方向寸法が約２５度となるように、出射領域Ｅ１の面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ１の面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ１の水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−２についても同様である。

【0314】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｅ１は、その全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ１の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されるように、出射領域Ｅ１の傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ１の傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ１を仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｅ２についても同様である。

【0315】

次に、出射領域Ｅ３、Ｅ４と光源像との関係について説明する。

【0316】

仮に、出射領域Ｅ３、Ｅ４が基準軸ＡＸに直交する平面である場合、当該出射領域Ｅ３、Ｅ４からの出射光ＲａｙＣによる光源像Ｌ−Ｅ３、Ｌ−Ｅ４は、図４３に示すとおりのものとなる。

【0317】

実際には、出射領域Ｅ３、Ｅ４は平面ではなく当該出射領域Ｅ３、Ｅ４からの出射光ＲａｙＣが水平方向に拡散して、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４（図４４参照。本発明の第２配光パターンに相当）の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、その面形状が構成されている（例えば、出射領域Ｅ３、Ｅ４に、当該出射領域Ｅ３、Ｅ４からの出射光ＲａｙＣを水平方向に拡散させるように構成されたプリズム又はレンズカット等の光学素子が形成されている）。

【0318】

このように、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されることで、右水平カットオフラインＣＬ２を形成することができる。

【0319】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｅ３は、その水平方向寸法が約３５度となっている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ３の水平方向寸法が約３５度となるように、出射領域Ｅ３の面形状が調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ３の面形状を調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ３の水平方向寸法を、所望のものとすることができる。拡散パターンＳ−Ｅ４についても同様である。

【0320】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｅ３は、その全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されている。これは、拡散パターンＳ−Ｅ３の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されるように、出射領域Ｅ３の傾きが調整されていることによるものである。このように、出射領域Ｅ３の傾きを調整することで、拡散パターンＳ−Ｅ３を仮想鉛直スクリーン上の所望の箇所に配置することができる。拡散パターンＳ−Ｅ４についても同様である。

【0321】

図４４中、拡散パターンＳ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４は、その左端部が自車線側にまで延びている。これにより、路面正面方向の光度を補い、配光の均一性を確保することができる。

【0322】

すれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏ（図４１参照）は、図４４に示す集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４、拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４、Ｓ−ＷＷが重畳された合成配光パターンとして形成される。

【0323】

すれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏは、その上端縁に、左水平カットオフラインＣＬ１、右水平カットオフラインＣＬ２、斜めカットオフラインＣＬ３を含むものとなる。

【0324】

左水平カットオフラインＣＬ１は、上端縁が左水平カットオフラインＣＬ１に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２の全体が左水平カットオフラインＣＬ１以下に配置されることで形成される。

【0325】

右水平カットオフラインＣＬ２は、上端縁が右水平カットオフラインＣＬ２に沿った状態でかつ拡散パターンＳ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４の全体が右水平カットオフラインＣＬ２以下に配置されることで形成される。

【0326】

斜めカットオフラインＣＬ３は、一辺が斜めカットオフラインＣＬ３に沿った状態でかつ光源像Ｌ−Ｓ１、Ｌ−Ｓ２、Ｌ−Ｓ３、Ｌ−Ｓ４（集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４）の全体が斜めカットオフラインＣＬ３以下に配置されることで形成される。

【0327】

図４３に示すように、中央レンズ部２６（中央出射面２６Ａｂ）からの出射光ＲａｙＡによる光源像（Ｌ−ＷＷ）、中間レンズ部２８Ａ（中間出射面２８Ａｃ）からの出射光ＲａｙＢによる光源像（Ｌ−Ｍ１ａ、Ｌ−Ｍ１ｂ、Ｌ−Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｌ−Ｍ４）、外周レンズ部３０Ａ（外周出射面３０Ａｃ）からの出射光ＲａｙＣによる光源像（Ｌ−Ｅ１、Ｌ−Ｅ２、Ｌ−Ｅ３、Ｌ−Ｅ４）は、この順に、小さく明るい光源像となる。これは、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）と中央レンズ部２６Ａ（偏向部）との間の距離Ｌ１（光路長。図４０参照）、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）と中間レンズ部２８Ａ（偏向部）との間の距離Ｌ２（光路長。図４０参照）、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）と外周レンズ部３０Ａ（偏向部）との間の距離Ｌ３（光路長。図４０参照）が、この順に長くなることによるものである。距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を例示すると、Ｌ１は2.5mm（基準軸ＡＸに対して０度方向）、Ｌ２は8.25mm（基準軸ＡＸに対して45度方向）、Ｌ３は11.25mm（基準軸ＡＸに対して７１度方向）である。

【0328】

この小さく明るい光源像に基づく、集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４、及び、拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ１、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４が、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２に沿って配置されることに加えて、拡散パターンＳ−ＷＷの水平線Ｈに沿った領域がそれ以下の領域と比べて明るいものとなる結果、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２付近が相対的に明るい遠方視認性に優れたすれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏを形成することができる。

【0329】

また、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２近傍から下方に向かうに従ってグラデーション状に暗くなる配光フィーリングに優れたすれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏを形成することができる。

【0330】

以上説明したように、本実施形態によれば、光源１２Ａと光源１２Ａの前方に配置されたレンズ体１４Ａとを備えた車両用灯具１０Ａにおいて、従来の車両用灯具（例えば、特開２００９−２８３２９９号公報参照）と比べ、さらなる小型化（特に、基準軸ＡＸ方向のさらなる薄型化）を実現することができる。

【0331】

これは、中央レンズ部２６Ａが、当該中央レンズ部２６Ａ（中央出射面２６Ａｂ）からの出射光ＲａｙＡにより、第２配光パターン（各パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図４４参照））より広い第１配光パターン（拡散パターンＳ−ＷＷ）を形成するレンズ部として構成されているため、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）と中央レンズ部２６Ａとの間の距離を従来の車両用灯具（例えば、特開２００９−２８３２９９号公報参照）と比べ、短くすることができることによるものである。なお、光源１２Ａ（発光面１２Ａａ）と中央レンズ部２６Ａとの間の距離を従来の車両用灯具（例えば、特開２００９−２８３２９９号公報参照）と比べ、短くすると、中央レンズ部２６Ａからの出射光ＲａｙＡによる光源像が大きくなるが、この光源像は第２配光パターン（各パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４（図４４参照））より広い（拡散された）第１配光パターン（拡散パターンＳ−ＷＷ）を形成するのに適したものとなるため、不都合は生じない。

【0332】

また、本実施形態によれば、ホットゾーン（水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の領域）及びカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を、全反射を用いた光学系（例えば、中間反射面２８Ａｂ、外周反射面３０Ａｂ）で形成する構成であるため、色収差に起因してカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３付近に色むらが形成されるのを抑制することができる。すなわち、各入射面２８Ａａ、３０Ａａ、各出射面２８Ａｃ、３０Ａｃで屈折はされるが、両面とも平坦な面のため色分離が少ない。

【0333】

次に、変形例について説明する。

【0334】

上記実施形態では、各レンズ部２６Ａ、２８Ａ、３０Ａが正面視で円形に形成されている（図４３参照）例について説明したが、これに限られない。例えば、各レンズ部２６Ａ、２８Ａ、３０Ａは正面視で楕円形又はそれ以外の形状に形成されていてもよい。

【0335】

また、上記実施形態では、本発明の周囲レンズ部として中間レンズ部２８Ａ及び外周レンズ部３０Ａの二つのレンズ部を用いた例について説明したが、これに限られない。すなわち、本発明の周囲レンズ部として一つのレンズ部（例えば、中間レンズ部２８Ａのみ）を用いてもよいし、三つ以上のレンズ部を用いてもよい。

【0336】

次に、他の変形例について説明する。

【0337】

図４５は、他の変形例である車両用灯具１０Ｂの概略断面図である。

【0338】

図４５に示すように、車両用灯具１０Ｂは、基本配光パターン（例えば、図４４に示す集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４、拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４、Ｓ−ＷＷが重畳された合成配光パターン）と付加配光パターン（例えば、図４４に示す拡散パターンＳ−Ｅ１）とが重畳されたロービーム用配光パターンＰ_Lo（図４１参照。本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成されたロービーム用の車両用灯具（灯具ユニット）であり、第５実施形態である車両用灯具１０Ａに対して、可視波長領域を含むＳＣ光を出力するＳＣ光源１２（図４５中省略）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光のうち、予め定められた可視波長領域（例えば、450 nm - 700 nm）以外の光を除去（カット）する除去手段１４（図４５中省略）、ＳＣ光源１２が出力するＳＣ光をレンズ体１４Ｂまで伝搬する伝送用光ファイバ１８等を追加したものに相当する。

【0339】

以下、第５実施形態である車両用灯具１０Ａとの相違点を中心に説明し、第５実施形態である車両用灯具１０Ａと同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0340】

レンズ体１４Ｂは、第５実施形態のレンズ体１４Ａに対して入射面９０を追加したものに相当する。

【0341】

入射面９０は、第２光源１８ｂからの光がレンズ体１４内部に入射する面で、レンズ体１０の背面のうち特定の出射領域に対応する領域（例えば、出射領域Ｅ１に対応する領域）に形成されている。

【0342】

伝送用光ファイバ１８の出射端部は、入射面９０に対向した状態で配置されている。

【0343】

第２光源１８ｂと入射面９０との間には、第２光源１８ｂからの光を集光する集光レンズ９２が配置されている。

【0344】

入射面９０及び集光レンズ９２の少なくとも一方は、入射面９０からレンズ体１４Ｂ内部に入射した第２光源１８ｂからの光が基準軸ＡＸに対して平行な光となるように、その面形状が構成されている。

【0345】

なお、図４５中、第１光源６６ａを用いているが、これに代えて光源１２Ａを用いてもよい。

【0346】

本変形例によれば、第１光源６６ａからの光（インコヒーレント光が主体の光）によって仮想鉛直スクリーン上に基本配光パターン（例えば、図４４に示す集光パターンＳ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３、Ｓ−Ｓ４、拡散パターンＳ−Ｍ１ａ、Ｓ−Ｍ１ｂ、Ｓ−Ｍ２、Ｓ−Ｍ３ａ、Ｓ−Ｍ３ｂ、Ｓ−Ｍ４、Ｓ−Ｅ２、Ｓ−Ｅ３、Ｓ−Ｅ４、Ｓ−ＷＷが重畳された合成配光パターン）が形成され、かつ、第２光源１８ｂからの光（コヒーレント光が主体の光）によって付加配光パターン（例えば、図４４に示す拡散パターンＳ−Ｅ１）が形成され、この付加配光パターンが基本配光パターンに重畳されることで、合成配光パターンであるすれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏ（図４１参照）が形成される。なお、中央レンズ部２６Ａ、中間レンズ部２８Ａ及び外周レンズ部３０Ａが本発明の第１光学系に相当し、集光レンズ９２、入射面９０及び出射領域Ｅ１が本発明の第２光学系に相当する。

【0347】

このすれ違いビーム用配光パターンＰ_Loは、第２実施形態と同様の理由で、自車線側のカットオフライン近傍の光度が相対的に高い遠方視認性に優れたものとなる。

【0348】

本変形例によれば、基本配光パターンがインコヒーレント光が主体の光で形成され、付加配光パターンがコヒーレント光が主体の光で形成され、両者が重畳される結果、遠方視認性に優れたロービーム用配光パターンＰ_Loを形成することができる。

【0349】

なお、入射面９０をレンズ体１４Ｂの背面のうち出射領域Ｅ１以外の出射領域に対応する領域に形成することで、すれ違いビーム用配光パターンＰ_Lo中の自車線側のカットオフライン近傍以外の部分の光度を相対的に高くすることができる。

【0350】

また、入射面９０は、１つに限らず複数形成してもよい。

【0351】

例えば、入射面９０をレンズ体１４Ｂの背面のうち出射領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に対応する領域に形成することで、すれ違いビーム用配光パターンＰ_Lo中の中心光度を相対的に高くすることができる。

【0352】

上記実施形態及び各変形例で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができる。

【0353】

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0354】

１０…車両用灯具、１２…スーパーコンティニウム光源、１２ａ…パルスレーザー光源、１２ｂ…非線形光学媒質（微細構造ファイバ、変換用光ファイバ）、１４、１４ａ、１４ｂ…除去手段、１４ｃ…赤外光吸収材、１６…光学系（ハイビーム用灯具ユニット）、１８…伝送用光ファイバ、２０…集光レンズ、２２…投影レンズ、２６…振動子、２８…インコヒーレント化素子

【図1】