特許 7431539 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】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/176 20180101AFI20240207BHJP

   F21S 41/675 20180101ALI20240207BHJP

   F21S 43/30 20180101ALI20240207BHJP

   F21S 43/16 20180101ALI20240207BHJP

   F21V 9/45 20180101ALI20240207BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20240207BHJP

   F21V 14/04 20060101ALI20240207BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20240207BHJP

   F21S 41/16 20180101ALI20240207BHJP

   F21S 43/13 20180101ALI20240207BHJP

   F21W 103/60 20180101ALN20240207BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20240207BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240207BHJP

【ＦＩ】

F21S41/176

F21S41/675

F21S43/30

F21S43/16

F21V9/45

F21V7/00 590

F21V14/04

F21V5/04 350

F21V5/04 200

F21S41/16

F21S43/13

F21W103:60

F21W102:155

F21Y115:30

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019165582

(22)【出願日】2019-09-11

(65)【公開番号】P2021044159

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-08-08

【前置審査】

(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】110004060

【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前野 雄壮

(72)【発明者】

【氏名】時田 主

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０７７２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００２１６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／１７６

Ｆ２１Ｓ ４１／６７５

Ｆ２１Ｓ ４３／３０

Ｆ２１Ｓ ４３／１６

Ｆ２１Ｖ ９／４５

Ｆ２１Ｖ ７／００

Ｆ２１Ｖ １４／０４

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｓ ４１／１６

Ｆ２１Ｓ ４３／１３

Ｆ２１Ｗ １０３／６０

Ｆ２１Ｗ １０２／１５５

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザー光源によるスポット光を走査する走査機構と、裏面に透明基板を有すると共に走査されたスポット光を透過させる透明基板付蛍光体を有し、走査に基づいた形態の表示を光によって行う車両用灯具において、
前記透明基板付蛍光体は、蛍光体の表面から透明基板の一部に至る深さの格子状の溝と、前記格子状の溝によって蛍光体から透明基板の一部に至るまで形成された島状発光部と、を有し、前記走査機構によるスポット光が格子状の溝を通過する際に前記レーザー光源が、消灯制御を行われることを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

レーザー光源によるスポット光を走査する走査機構と、裏面に透明基板を有すると共に走査されたスポット光を透過させる透明基板付蛍光体を有し、走査に基づいた形態の表示を光によって行う車両用灯具において、
前記透明基板付蛍光体は、蛍光体の表面から透明基板の一部に至る深さの格子状の溝と、前記格子状の溝によって蛍光体から透明基板の一部に至るまで形成された島状発光部と、を有し、前記蛍光体と、前記蛍光体を透過した光の光路上に配置された投影レンズとの間に消灯制御によって生じる減光を緩和させるプライマリー光学系を備えたことを特徴とする車両用灯具。

【請求項3】

前記島状発光部は、それぞれの側面に反射部を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記島状発光部は、入射する前記スポット光を囲む形態を有することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記スポット光を囲う島状発光部は、入射する前記スポット光にならう形状を有することを特徴とする、請求項３に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

蛍光体と走査機構を介して配光可変型前照灯表示または路面描画を行う車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、段落番号［００２６］［００２７］と図１、図２等に半導体レーザ（光源）からの光を透明な放熱保持部と、放熱保持部に支持された蛍光体部の双方に透過させて所定の色の光を発生させる発光装置が開示されている。

【0003】

また、レーザースポット光の走査によって所望の形態の表示を行う車両用灯具においては、レーザースポット光を透明基板付蛍光体に透過させ、所定の色となったレーザースポット光を走査することで所望の形態の可変型前照灯表示や路面描画表示が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－２２３８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

レーザースポット光の走査によって所望の形態の表示を行う車両用灯具においては、レーザースポット光のサイズが小さいほど表示される前照灯表示や路面描画表示の解像度が高くなる。しかし、透明基板付蛍光体を透過したレーザースポット光は、透明基板付蛍光体を透過する際に蛍光体内の全方向に拡散され、蛍光体を幅広く発光させることによって、透過前のレーザースポット光よりもサイズが大きくなる。このように蛍光体を透過することで生じるレーザースポット光の肥大化を滲みと定義した場合、蛍光体を透過することで生じるレーザースポット光の滲みは、前照灯表示や路面描画表示の解像度を低下させる点で問題がある。

【0006】

本願は、上記問題に鑑みて、レーザースポット光の滲みを低減させることで、解像度の高い可変型前照灯表示や路面描画表示の可能な車両用灯具を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

レーザー光源によるスポット光を走査する走査機構と、裏面に透明基板を有すると共に走査されたスポット光を透過させる透明基板付蛍光体を有し、走査に基づいた形態の表示を光によって行う車両用灯具において、前記透明基板付蛍光体は、蛍光体の表面から透明基板の一部に至る深さの格子状の溝と、前記格子状の溝によって蛍光体から透明基板の一部に至るまで形成された島状発光部と、を有するようにした。

【0008】

（作用）格子溝によって分断された島状発光部の蛍光体の端面により、島状発光部の厚さ方向（第１方向とする）に直交する方向（第２方向とする）への透過レーザー光の拡散が限定され、レーザースポット光の滲みが抑制される。また、蛍光体の表面から裏面を通り透明基板の一部まで格子溝が形成される事で島状発光部の蛍光体が互いに完全に分断形成されるため、各島状発光部の蛍光体の表面（先端側）から裏面（基端側）に至る全域においてレーザースポット光の滲みが抑制される。また、島状発光部の透明基板においては、その端面によって反射されたレーザー光が蛍光体方向に反射される。

【0009】

また、車両用灯具において、前記島状発光部は、それぞれの側面に反射部を有することが望ましい。

【0010】

（作用）島状発光部の端面に入射した光が、全反射されることで透過方向に進行する。

【0011】

また、車両用灯具において、前記島状発光部は、入射する前記スポット光を囲む形態を有することが望ましい。

【0012】

（作用）走査されるレーザースポット光が、通過対象となる島状発光部の外に漏れることなく全て島状発光部に入射する。

【0013】

また、車両用灯具において、前記スポット光を囲う島状発光部は、入射する前記スポット光にならう形状を有することが望ましい。

【0014】

（作用）走査されるレーザースポット光が、通過対象となる島状発光部の外に漏れることなく全て島状発光部に入射する。

【0015】

また、車両用灯具において、前記走査機構によるスポット光が格子状の溝を通過する際に前記レーザー光源が、消灯制御を行われるようにすることが望ましい。

【0016】

（作用）島状発光部ではなく溝に入射する光の発生が抑制される。

【0017】

また、車両用灯具において、前記蛍光体と、前記蛍光体を透過した光の光路上に配置された投影レンズとの間に消灯制御によって生じる減光を緩和させるプライマリー光学系を備えることが望ましい。

【0018】

（作用）レーザースポット光が溝を通過して減光することによるレーザースポット光の照度むらが低減される。

【発明の効果】

【0019】

車両用灯具によれば、島状発光部の透明基板側に入射した光がその端面によって蛍光体への入射を促進され、かつ互いに完全に分断された島状発光部の発光によって形成された滲みの無いサイズの小さなレーザースポット光が形成され、その小さなレーザースポット光を走査することで解像度の高い前照灯表示や路面描画表示を行うことが出来る。

【0020】

また、車両用灯具によれば、島状発光部の端面に入射した光が端面を通過することなく全反射されることで透過方向への進行を促進されるため、島状発光部の発光効率が向上する。

【0021】

また、車両用灯具によれば、レーザースポット光の全体が通過する島状発光部に漏れなく全て入射することで、島状発光部の発光効率が更に向上する。

【0022】

また、車両用灯具によれば、レーザースポット光の全体が通過する島状発光部の外周に沿って外周の極めて近くに全て入射することで、滲みが最大限に抑制されて、島状発光部の発光効率が更に向上する。

【0023】

また、車両用灯具によれば、溝に入射する光によるグレア光が発生しないため、解像度の安定したレーザースポット光による走査を行うことが出来る。

【0024】

また、車両用灯具によれば、溝を通過する際にレーザースポット光に照度むらが生じにくいことで、照度むらのない可変型車両用灯具表示や路面描画表示を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】ＭＥＭＳミラーを走査機構として有する車両用灯具の第１実施形態にかかる平面図。

【図2】車両用灯具の走査機構であるＭＥＭＳミラーを示す斜視図。

【図3】描画表示の際の投影レンズへの照射領域の一例を示す図。

【図4】（ａ）従来の透明基板付蛍光体を説明するための斜視図。（ｂ）第１実施形態の透明基板付蛍光体を示す正面図。

【図5】（ａ）は、図４（ｂ）に示す透明基板付蛍光体のＩ－Ｉ断面図。（ｂ）は、図５（ａ）の透明基板付蛍光体の島状発光部及び格子溝を示す拡大断面図。

【図6】（ａ）スポット光を囲む形状に形成された島状発光部及び格子溝に関する第１変形例を示す拡大部分正面図。（ｂ）スポット光の外形にならいかつ前記外形を囲む形状に形成された島状発光部及び格子溝に関する第２変形例を示す拡大部分正面図。

【図7】（ａ）島状発光部と格子溝に対向するプライマリ光学系の形態を示す拡大部分断面図。（ｂ）図８（ａ）における光路説明図。

【図8】回転機構を走査機構として有する車両用灯具の第２実施形態にかかる平面図。

【図9】ポリゴンミラーを走査機構として有する車両用灯具の第２実施形態にかかる平面図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の好適な実施形態を図１から図９に基づいて説明する。各図においては、車両用灯具の搭載車両（図示せず）において、ドライバーから見た道路の方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。

【0027】

図１は本発明の第１実施形態にかかる車両用灯具を示すものである。車両用灯具１は、レーザー光源２、集光レンズ３，走査機構であるＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）ミラー４、制御装置５、透明基板付蛍光体６，プライマリー光学系２１及び投影レンズ８を図示しない前面カバー付ランプボディの灯室内に備える。

【0028】

図１により、走査機構であるＭＥＭＳミラー４を備えた車両用灯具１の概略について説明する。制御装置５によって点消灯の制御を受けるレーザー光源２によるレーザー光Ｒ１は、集光レンズ３によってＭＥＭＳミラー４の反射面１１ａに向けて集光される。ＭＥＭＳミラー４は、投影レンズ８の光軸上に配置され、制御装置５の制御に基づいて高速かつ二軸回動が可能な自動反射鏡によってレーザー光Ｒ１を上下左右に自在に走査する。走査されたレーザー光Ｒ１は、透明基板付蛍光体６，プライマリー光学系２１、投影レンズ８を順に透過することにより、所望の描画パターンを車両用灯具１の搭載車両（図示せず）前方に表示する。

【0029】

図１によって車両用灯具１の構成要素について説明する。レーザー光源２は、後述する透明基板付蛍光体６との組み合わせ（例えば、前照灯の白色光を発生させる場合、レーザー光源２は、青色レーザーダイオードとし、透明基板付蛍光体６の蛍光体は、黄色に構成される）によって多種多様な色の描画を行う。尚、レーザー光源２と透明基板付蛍光体６の蛍光体との組み合わせは、これに限られない。

【0030】

集光レンズ３は、前面が凸となる透明または半透明の平凸レンズとして形成され、後述するＭＥＭＳミラー４の反射面上に焦点を結ぶようにレーザー光Ｒ１を透過させる位置に配置される。

【0031】

図２によって走査機構であるＭＥＭＳミラー４を説明する。ＭＥＭＳミラー４は、ベース９、第１回動体１０、第２回動体１１、第１トーションバー１２、第２トーションバー１３、一対の第１永久磁石１４、一対の第２永久磁石１５、および端子部１６を有する。第２回動体１１は、板状に形成された反射鏡であり、第２回動体１１の前面には、銀蒸着やスパッタリング処理などによって反射面１１ａが形成される。

【0032】

図２に示す板状の第１回動体１０は、第１トーションバー１２によって左右（Ｙ軸周り）に回動可能に支持されて、第２回動体１１は、一対の第２トーションバー１３によって上下（Ｘ軸周り）に回動可能な状態で第１回動体１０に支持される。一対の第１永久磁石１４及び一対の第２永久磁石１５は、ベース９において一対の第１及び第２トーションバー（１２、１３）の延びる方向にそれぞれ設けられる。一対の第１及び第２回動体（１０、１１）には、それぞれ端子部１６を介して通電され、制御装置５によってそれぞれ独立した電通制御をされる第１及び第２のコイル（図示せず）が設けられている。

【0033】

図２に示す第１回動体１０は、第１コイル（図示せず）への通電オン又は通電オフに基づいて第１トーションバーの軸線（Ｙ線）回りに高速で往復傾動し、第２回動体１１は、第２コイル（図示せず）への通電のオン又は通電オフに基づいて第２トーションバー１３の軸線（Ｘ軸）回りに高速で往復傾動する。反射面１１ａは、後述する投影レンズ８の光軸上に配置され、第１及び第２回動体（１０，１１）の傾動に基づいて、レーザー光源２から入射するレーザー光Ｒ１を上下左右方向に自在に反射させ、走査を行う。

【0034】

図１に示す制御装置５は、ＣＰＵ等で構成され、レーザー光源２の点消灯のタイミングと発生する輝度を制御し、更にＭＥＭＳミラー４の第１及び第２コイル（図示せず）への通電制御によって第２回動体１１の反射面１１ａの回動方向、回動範囲、回動速度を制御する。

【0035】

図１に示す投影レンズ８は、前方側表面が凸となる平凸レンズなどであり、その後方焦点が、ＭＥＭＳミラー４の反射面１１ａの近傍に位置するように配置される。ＭＥＭＳミラー４により、投影レンズ８の光軸に対して直交する面内を高速で走査されたレーザー光Ｒ１は、透明基板付蛍光体６，プライマリー光学系２１及び投影レンズ８を順に透過して積層されることで所望の形状の描画パターンとなる。

【0036】

図３は、ＭＥＭＳミラー４による描画パターンの一例であるロービーム配光パターンに係る照射領域Ｌａを示す図である。制御装置５は、走査領域ＳＡ内において、走査位置を少しずつ上にずらしつつ高速で繰り返し左右に走査するようにＭＥＭＳミラー４の第１及び第２回動体（１０，１１）を制御しつつ、走査位置が照射領域Ｌａ内である場合に、レーザー光源２を点灯させ、照射領域Ｌａ外にある場合に消灯させる。走査されたレーザー光Ｒ１は、投影レンズ８の入射面８ａにおいて照射領域Ｌａに入射し、投影レンズ８を透過して反転像となり、反転増は、車両用灯具１前方の仮想スクリーン上（投影レンズ８の光軸に直交する仮想面上）に投影されると共に所望の投影場所に照射される。

【0037】

次に図４及び図５により、第１実施形態における透明基板付蛍光体６を説明する。図４（ａ）は、透明基板付蛍光体の従来技術を示すものである。従来の透明基板付蛍光体６’は、所定の色を有する板状の蛍光体６ａ’の裏面（後面）に透明または半透明の透明基板６ｂ’を一体化することで形成されていた。ＭＥＭＳミラー等の走査機構によって走査されるレーザー光’は、透明基板６ｂ’側から蛍光体６ａ’に図４（ａ）に示すような楕円形状のスポット光ＳＰ１’や円形状のスポット光（図示せず）として入射して蛍光体６ａ’を発光させる。しかし、蛍光体６ａ’においてスポット光ＳＰ１’の範囲に入射したレーザー光Ｒ１は、蛍光体６ａ’の面方向、即ち上下左右方向に拡散する。そのため、蛍光体６ａ’において、符号ＳＰ１’の範囲に入射したレーザー光Ｒ１’は、符号ＳＰ１’の範囲よりも拡散された符号ＳＰ２’の範囲を発光させることで、ＳＰ１’よりも大きな楕円スポット光ＳＰ２’を蛍光体６ａ’に発生させる。

【0038】

一般にレーザー光の走査によって表示される前照灯表示や路面描画表示の解像度は、蛍光体に発生するレーザースポット光のサイズが小さいほど高くなる。しかし、従来技術の透明基板付蛍光体のように、入射レーザー光の上下左右方向の拡散（以降はこれを滲みと言う。）によって蛍光体６ａ’内に発生するレーザースポット光の肥大化は、スポット光の外縁を不鮮明にすることで表示される前照灯表示や路面描画表示の分解能や解像度を低下させる点で問題があった。

【0039】

本発明の第１実施形態においては、上記従来の問題を解決するために、図４（ｂ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように透明基板付蛍光体６を形成しているため、これを説明する。

【0040】

図４（ｂ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す、第１実施形態の透明基板付蛍光体６は、蛍光体６ａと、蛍光体６ａに生じた熱を放熱するために放熱性を有する素材（サファイヤ、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＧａＮ等）で形成された透明基板６ｂによって構成されている。また、透明基板付蛍光体６には、図４（ｂ）に示すように透明基板付蛍光体６の面方向に展開する格子状の溝１９を介して正面から見て正方形形状の島状発光部２０が多数形成されている。透明基板付蛍光体６は、透明基板６ｂをＭＥＭＳミラー４の反射面１１ａに対向させ、かつ蛍光体６ａを後述するプライマリー光学系２１に対向させた状態でＭＥＭＳミラー４に反射されたレーザー光Ｒ１の光路上に配置される。

【0041】

尚、島状発光部２０は、例えば、蛍光体６ａに表示されるレーザースポットが円形レーザースポット光ＳＰ３のような場合において、正方形に形成され、または、蛍光体６ａに表示されるレーザースポットが楕円形レーザースポット光（後述する図６（ａ）を参照）のような場合において、長方形に形成されることが望ましい。また、島状発光部２０は、これらの形状に限られず、正面から見て多種多様な正面視形状を有するように形成されてもよい。

【0042】

尚、格子状の溝１９は、フォムト秒レーザー等によるレーザー加工、ダイシングなどによる機械加工、またはエッチング等によって透明基板付蛍光体６に形成されることが望ましい。

【0043】

また、図４（ｂ）に示すように正面から見た格子状の溝１９の幅Ｗ１は、各島状発光部２０の一辺の幅Ｗ２の１／５以下とすることが望ましく、正面から見た島状発光部の一辺の幅Ｗ２は、青色レーザーダイオードによるレーザースポット光が円形の場合において、青色レーザーダイオード光の１／ｅ^２におけるスポット外径以上かつスポット外径の３倍以下とすることが望ましい。

【0044】

また、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように格子状の溝１９は、透明基板付蛍光体６（蛍光体６ａ）の表面から透明基板の一部に至る深さに形成されている。格子状の溝１９によって分断された島状発光部２０の蛍光体６ａの端面６ａ１、６ａ２により、島状発光部２０の厚さ方向（第１方向＝前後方向とする）に直交する方向（第２方向＝上下左右方向とする）への透過レーザー光の拡散が限定され、レーザースポット光ＳＰ３の滲みが抑制される。また、蛍光体６ａの表面６ａ３から裏面６ａ４を通り透明基板６ｂの一部まで格子状の溝１９が形成されることで島状発光部２０の蛍光体６ａが互いに完全に分断形成されるため、各島状発光部２０の蛍光体６ａの表面（先端側）から裏面（基端側）に至る全域においてレーザースポット光ＳＰ３の滲みが抑制される。また、島状発光部２０の透明基板６ｂにおける端面６ａ１、６ａ２は、各端面に入射したレーザー光Ｒ１を格子状の溝１９に向けて透過させにくくなり、蛍光体方向に導くように反射することでグレア光の発生を防ぐ。

【0045】

また、図５（ｂ）に示す端面６ａ１、６ａ２は、銀蒸着等による反射膜などを設け、または反射材を埋め込まれることによって光を全反射する反射部として形成されることが望ましい。

【0046】

また、図５（ｂ）に示すように格子状の溝１９の深さＤ１は、蛍光体の厚さＤ２よりも深く、透明基板内における格子状の溝１９の深さＤ３は、透明基板６ｂの厚さＤ４の１／２以下に形成されることが望ましい。

【0047】

尚、正面から見た島状発光部は、図６（ａ）に示すようにレーザースポット光ＳＰ４が楕円形であれば、正面から見て長方形形状を有するように格子状の溝１９’によって形成され、かつ楕円形レーザースポット光ＳＰ４の外周を囲む形態に形成されることが望ましい。例えば、正面から見て長方形の島状発光部２０’は、長方形の長辺の長さＬ１を楕円形レーザースポット光の長軸の長さＬ２以上に形成され、長方形の短辺の長さＬ３を楕円形レーザースポット光の短軸の長さＬ４以上に形成されることが望ましい。また、図示していないが、レーザースポット光が円形の場合、島状発光部は、正面から見て円形レーザースポット光の外径よりも大きな一辺を有する正方形形状を有するように形成される事が望ましい。このようにすることで、走査中のレーザースポット光ＳＰ４は、１つの島状発光部２０’を通過する際にその範囲内に全て入射することで、グレア光を発生しにくくなる。

【0048】

更に、正面から見た島状発光部は、図６（ｂ）に示すように、正面から見て多数の円形を画成する形状の格子状の溝１９''により、レーザースポット光ＳＰ５が円形であれば、正面から見て円形を有し、かつ円形レーザースポット光ＳＰ５の外径にならう形態に形成されることがより望ましい。具体的には、正面から見て円形の島状発光部２０’’は、その外径Ｄ５が円形レーザースポット光ＳＰ５の外径Ｄ６以上となるように形成され、走査によって島状発光部２０を円形レーザースポット光ＳＰ５の外形に沿って囲むように形成されることがより望ましい。また、図示していないが、レーザースポット光が楕円形の場合にも、島状発光部は、正面から見て楕円レーザースポット光の長辺以上の長辺を備え、かつ楕円レーザースポット光の短辺以上の短辺を備えた楕円形状を有するように形成されることがより望ましい。このようにすることで、走査中のレーザースポット光ＳＰ５は、１つの島状発光部２０’’を通過する際における光の拡散範囲を外形に沿って更に狭められることで、島状発光部２０’’の発光効率を高められる。

【0049】

尚、レーザースポット光の形態及び島状発光部の形態は、島状発光部が正面から見てレーザースポット光を囲むか、囲みかつならう形態であれば、上記に限られない。

【0050】

尚、図１に示す制御装置５は、ＭＥＭＳミラー４に走査される図４（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すレーザースポット光ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５が格子状の溝の境界１９ａ、１９ａ’、１９ａ’’をそれぞれ通過する際にレーザー光源２を消灯制御することで、格子状の溝１９から前方に照射されるグレア光の発生を防止する。制御装置５は、例えば、レーザースポット光ＳＰ３～ＳＰ５の形状（正方形等なら辺の長さ、円形なら外径等）、格子状の溝の幅Ｗ１、島状発光部２０の幅Ｗ２、ＭＥＭＳミラー４の第１及び第２回動体１０，１１の傾動速度や傾動角度等から総合的に算出したタイミングでタイマーによる消灯制御を行うことが考えられる。

【0051】

また、図７（ａ）に示すように透明基板付蛍光体６の前方近傍には、レーザースポット光が高速で通過する際に消灯制御を行うことによって発生する暗部による描画むらを低減させるためのプライマリー光学系２１を設けることが望ましい。具体的には、プライマリー光学系２１は、図１のＭＥＭＳミラー４による反射光Ｒ１の光路上に配置され、透明基板付蛍光体６の前面に対向する後端面に平坦な光入射面を有し、かつ前端の光出射面が上下方向及び左右方向において凸面２１ｂと凹面２１ｃが交互に繰り返すことで構成された自由曲面２１ａからなる形状を垂直断面及び水平断面の双方において有するように形成されることが考えられる。

【0052】

より具体的には、プライマリー光学系２１は、凸面２１ｂがそれぞれの格子状の溝１９の前方に位置し、かつ凹面２１ｃが島状発光部２０の中央部２０ａの正面に位置するように形成されることが望ましい。その理由を図７（ｂ）に示すレーザー光Ｒ１の光路によって説明する。

【0053】

本実施形態において、消灯制御によって生成される暗部は、格子状の溝１９の位置に生成されるため、格子状の溝１９の正面の照度を向上させる必要がある。本実施例においては、図７（ｂ）に示すようにレーザー光Ｒ１のうち島状発光部２０における格子状の溝１９の近傍から前方に直接出射する光Ｒ１１及び、島状発光部２０の端面６ａ１、６ａ２によって格子状の溝１９の近傍に反射された光Ｒ１２は、プライマリー光学系２１に裏面から入射して凸面２１ｂから出射することにより、格子状の溝１９の正面に焦点を結ぶように出射し、低下した格子状の溝１９の正面の照度を向上させる。

【0054】

図７（ｂ）に示すように一方でプライマリー光学系２１に裏面から入射して島状発光部２０の中央部２０ａの正面に位置する凹面２１ｃから出射した光Ｒ１３は、島状発光部２０の中央部２０ａの前方から徐々に外周方向に拡散され、格子状の溝１９に向かって集光した光束の減少を補完する。これら凸面２１ｂによる格子状の溝１９の前方への光Ｒ１１、Ｒ１２の集光と、凹面２１ｃによる島状発光部２０の前方全体への光Ｒ１３の拡散により、島状発光部２０から出た走査光による前照灯表示や路面描画表示は、レーザースポット光の消灯制御による光の明暗が発生しても、表示の照度が照射領域内で一定になる。

【0055】

尚、図８は、走査機構として第１実施形態のＭＥＭＳミラー４の替わりに回転機構２５を用いた第２実施形態の車両用灯具２４を示す。回転機構２５は、制御装置２７による図示しないモーター等の駆動源の制御に基づいて中心軸線Ｒ周りに自動で回転する回転リフレクタ２６を備える。回転リフレクタ２６は、自由曲面形状の反射面２６ｂを備えた複数（本実施形態では３枚）の同一形状のブレード２６ａによって構成される。また、車両用灯具２４は、１または配列された複数の光源２８を有する。光源２８による出射光は、高速回転する各ブレード２６ａの反射面２６ｂの自由曲面形状に基づいて一方向に走査され、ブレードが変わる毎に元の位置から同じ一方向に走査されることを繰り返す。走査光は、制御装置２７の点消灯に基づく長さの１以上の線を光源２８の数に基づいて積層され、所定形状の描画パターンを形成する。透明基板付蛍光体６と、プライマリー光学系２１は、第１実施例と同一の形態を備えると共に、回転機構２５による反射光Ｒ２の光路上に設けられ、反射光Ｒ２は、透明基板付蛍光体６、プライマリー光学系２１，投影レンズ８の順に透過してその前方に所望の形状の表示を行う。

【0056】

図９は、回転機構２５の変形例であるポリゴンミラー３１を走査機構に用いた車両用灯具３０を示す。ポリゴンミラー３１は、回転軸Ｒを鉛直方向にもち、回転軸Ｒに直交する断面が正多角形形状を有し、図示しない制御装置に制御されたモーター等の駆動源によって自動的に回転する。ポリゴンミラー３１に向けて水平方向にレーザー光Ｒ３を出射するように配置された光源３２からの出射光は、回転するポリゴンミラー３１の側面に設けられた反射面３１ａによって反射され、反射光を水平方向へ走査して配光パターンを形成する。光源３２の点消灯制御もまた、図示しない制御装置に基づいて行われる。透明基板付蛍光体６と、プライマリー光学系２１は、第１実施例と同一の形態を備えると共に、ポリゴンミラー３１による反射光Ｒ３の光路上に設けられ、反射光Ｒ３は、透明基板付蛍光体６、プライマリー光学系２１，投影レンズ８の順に透過し、図示しない制御装置によるポリゴンミラー３１の回転制御と光源３２の点消灯制御に基づいた所望の形状の表示を前方に行う。

【符号の説明】

【0057】

１ 車両用灯具
２ レーザー光源
４ 走査機構
６ 透明基板付蛍光体
６ａ 蛍光体
６ａ１，６ａ２ 島状発光部の端面（反射部）
６ｂ 透明基板
８ 投影レンズ
１９ 格子状の溝
２０ 島状発光部
２１ プライマリー光学系
Ｒ１ レーザー光
ＳＰ３ レーザースポット光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】