JP2012059608A

JP2012059608A - 車両用灯具ユニット

Info

Publication number: JP2012059608A
Application number: JP2010203115A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakazato; 嘉昭中里; Yoshiaki Nakaya; 喜昭中矢
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: US8439537B2; US20120063157A1; JP5526452B2

Abstract

【課題】従来の車両用灯具ユニットと比べ、光軸方向寸法が小さい小型の車両用灯具ユニットを提供する。
【解決手段】車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方側焦点よりも車両後方側かつ前記光軸上に配置され、半導体発光素子からの光により励起されて発光する蛍光体と、前記蛍光体からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する第１反射面と、照射方向が鉛直略上向きとなるように、前記投影レンズと前記投影レンズの後方側焦点との間かつ前記光軸よりも下方に配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子の鉛直略上方かつ前記第１反射面からの反射光を遮らない位置に配置され、前記半導体発光素子からの光を前記蛍光体に向けて反射する第２反射面と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は車両用灯具ユニットに係り、特に、従来の車両用灯具ユニットと比べ、光軸方向寸法が短い小型の車両用灯具ユニットに関する。

従来、車両用灯具の分野においては、蛍光体、蛍光体から離間して配置された半導体発光素子を用いた車両用灯具ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１１に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具ユニット２００は、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ上に車両前方側から車両後方側に向かって順に配置された、投影レンズ２１０、蛍光体２２０、集光レンズ２３０、半導体発光素子２４０を備えており、さらに、蛍光体２２０の上方に配置された反射面２５０を備えている。

特許第４１２４４４５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用灯具ユニット２００においては、半導体発光素子２４０が反射面２５０の後端よりもさらに車両後方側の光軸ＡＸ上に配置されているため、その分、光軸ＡＸ方向寸法が長くなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来の車両用灯具ユニットと比べ、光軸方向寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後方側焦点よりも車両後方側に配置され、半導体発光素子からの光により励起されて発光する蛍光体と、前記蛍光体からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する第１反射面と、照射方向が鉛直略上向きとなるように、前記投影レンズと前記投影レンズの後方側焦点との間かつ前記光軸よりも下方に配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子の鉛直略上方かつ前記第１反射面からの反射光を遮らない位置に配置され、前記半導体発光素子からの光を前記蛍光体に向けて反射する第２反射面と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、半導体発光素子を、投影レンズと投影レンズの後方側焦点との間かつ光軸よりも下方に配置したことにより、車両用灯具ユニットの光軸方向寸法が第１反射面の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニットと比べ、光軸方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

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、上端縁が前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置した状態で前記投影レンズと前記蛍光体との間に配置され、前記第１反射面からの反射光の一部を遮蔽するシェードをさらに備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、シェードの作用により、車両前端部に正対した仮想鉛直スクリーン上に、シェードの上端縁の反転投影像として形成されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成する小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第２反射面は、第１焦点が前記半導体発光素子近傍に設定され、第２焦点が前記蛍光体近傍に設定された回転楕円系の反射面であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、第２反射面の作用により、半導体発光素子からの光を蛍光体に集光させることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記半導体発光素子と前記第２反射面との間には、前記半導体発光素子からの光を集光する少なくとも１つの集光レンズが配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、集光レンズの作用により、半導体発光素子からの光を蛍光体に集光させることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体発光素子と前記第２反射面との間には、前記半導体発光素子からの光を平行光に変換するコリメートレンズが配置されており、前記第２反射面は、前記コリメートレンズにより変換された平行光を蛍光体に集光する曲面鏡であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、コリメートレンズ及び凹面鏡の作用により。半導体発光素子からの光を蛍光体に集光させることが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、前記第２反射面からの反射光の前記蛍光体に対する入射角は３０〜６０度であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、蛍光体の光変換効率を向上させることが可能となる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の発明において、前記蛍光体上に照射された前記半導体発光素子の光源像の長手方向が前記光軸と直交するように配置されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、蛍光体上に照射された半導体発光素子の光源像の長手方向が光軸と直交するように配置されているため、蛍光体からの白色光は光軸と直交する方向が長手方向となる光源像となり、水平方向がワイドな配光パターンを実現することが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の発明において、前記蛍光体上に照射された前記半導体発光素子の光源像の面積が１平方ミリメートル以下であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、蛍光体上に照射された半導体発光素子の光源像の面積が１平方ミリメートル以下と小さいため、従来の車両用灯具ユニットよりも小型化することが可能となる。

本発明によれば、従来の車両用灯具ユニットと比べ、光軸方向寸法が短い車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態である車両用灯具ユニット１０の斜視図である。車両用灯具ユニット１０の分解斜視図である。車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸを含む鉛直断面で切断した断面図である。（ａ）第２反射面７０で反射され蛍光体３０に集光する半導体発光素子６０からの光の光路を説明するための図、（ｂ）第１反射面４０で反射され投影レンズ２０を透過して前方に照射される蛍光体３０からの光の光路を説明するための図である。車両用灯具ユニット１０により車両前端部に正対した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Ｐ１の例である。複数の車両用灯具ユニット１０を用いて車両用前照灯（例えば車両前端左側に配置される車両前照灯）を構成した例である。（ａ）車両用灯具ユニット１０（変形例１）の光軸ＡＸを含む鉛直断面で切断した断面図、（ｂ）集光レンズＬ１、Ｌ２を透過し平面鏡７１で反射されて蛍光体３０に集光する半導体発光素子６０からの光の光路を説明するための図である。（ａ）車両用灯具ユニット１０（変形例２）の光軸ＡＸを含む鉛直断面で切断した断面図、（ｂ）集光レンズＬ３を透過し凹面鏡７２で反射されて蛍光体３０に集光する半導体発光素子６０からの光の光路を説明するための図である。車両用灯具ユニット１０（変形例３）の光軸ＡＸを含む鉛直断面で切断した断面図である。車両用灯具ユニット１０により車両前端部に正対した仮想鉛直スクリーン上に形成されるハイビーム用配光パターンＰ２の例である。従来の車両用灯具ユニット２００の縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態である車両用灯具ユニットについて図面を参照しながら説明する。

本実施形態の車両用灯具ユニット１０は、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された光学ユニットであり、車両前部の左右両側にそれぞれ配置されて車両用前照灯（ヘッドランプ）を構成している。

図１から図３に示すように、本実施形態の車両用灯具ユニット１０は、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ上に配置された投影レンズ２０、投影レンズ２０の後方側焦点Ｆよりも車両後方側かつ光軸ＡＸ上に配置された蛍光体３０、蛍光体３０からの光を光軸ＡＸ寄りに集光するように反射する第１反射面４０、上端縁が投影レンズ２０の後方側焦点Ｆ近傍に位置した状態で投影レンズ２０と蛍光体３０との間に配置されたシェード５０、照射方向が鉛直略上向きとなるように、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置された半導体発光素子６０、半導体発光素子６０の鉛直略上方かつ第１反射面４０からの反射光を遮らない位置に配置された第２反射面７０等を備えている。

投影レンズ２０は、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が平面の平凸非球面レンズである。投影レンズ２０は、例えば、図１、図２に示すように、金属部材８０に固定されたレンズホルダー２１に保持されて光軸ＡＸ上に配置されている。投影レンズ２０は、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として投影する。これにより、車両前端部に正対した仮想鉛直スクリーン上に配光パターンＰ１（図５参照）が形成される。

蛍光体３０は、半導体発光素子６０からの光Ｒａｙ１（本実施形態では青色レーザー光。図４（ａ）参照）により励起されて発光（本実施形態では黄色光）する蛍光体（本実施形態ではＹＡＧ等の結晶体）である。蛍光体３０は、投影レンズ２０の後方側焦点Ｆよりも車両後方側かつ光軸ＡＸ上に配置されている（図３参照）。蛍光体３０は、その表面又は内部で散乱した半導体発光素子６０からの散乱光と半導体発光素子６０からの光で励起されて発光した蛍光体３０からの光との混色により、白色（擬似白色）を発光する（図４（ｂ）中符号Ｒａｙ２参照）。

仮に、蛍光体３０に集光し結像する像（半導体発光素子６０の発光部の光源像）が蛍光体３０よりも小サイズであると、光伝播により発光範囲が拡大するため、車両用灯具ユニット１０が大型化する。一方、仮に、蛍光体３０に集光し結像する像（半導体発光素子６０の発光部の光源像）が蛍光体３０よりも大サイズであると、蛍光体３０に入射しない光がロスとなる分、光利用効率が低下する。これらを防止するため、蛍光体３０のサイズ（面積）は、蛍光体３０に集光し結像する像（半導体発光素子６０の発光部の光源像）と略同じサイズとされている。これにより、半導体発光素子６０（の発光部）とほぼ同サイズの略点光源を実現することが可能となるため、蛍光体３０に集光し結像する像が蛍光体３０よりも小サイズである場合と比べ、小型の車両用灯具ユニット１０を構成することが可能となる。また、半導体発光素子６０からの光は蛍光体３０に略全て入射し殆どロスとならないため、蛍光体３０に集光し結像する像が蛍光体３０よりも大サイズである場合と比べ、光利用効率が向上する。

蛍光体３０は、図３に示すように、アルミ蒸着等の鏡面処理が施された金属部材８０上面に取り付けられている。蛍光体３０から等方的に放射される光のうち鉛直下方に向かう光は金属部材８０上面で反射されて上向きに向かう。すなわち、鉛直下方に向かう光の再利用が可能となるため、光利用効率がさらに向上する。また、金属部材８０は放熱フィン８１を備えているため、励起により蛍光体３０で発生する熱を効率よく放熱することが可能となる。これにより、蛍光体３０の温度上昇に起因する発光輝度の低下を抑制することが可能となる。これにより、車両用灯具ユニット１０の輝度が向上する。

第１反射面４０は、蛍光体３０から上方へ放射される光（及び金属部材８０上面から上方へ反射される反射光）が入射するように、蛍光体３０の上方を覆うように配置されている（図３参照）。第１反射面４０は、光軸ＡＸを含む断面形状が略楕円形状に設定されるとともに、その離心率が鉛直断面から水平断面にむけて徐々に大きくなるように設定されている。これにより、第１反射面４０で反射された蛍光体３０からの光Ｒａｙ２（図４（ｂ）参照）は、鉛直断面内においては後方側焦点Ｆのやや前方に略収束し、水平断面においては鉛直断面に比べ更に前方の位置で略収束する。

シェード５０は、第１反射面４０からの反射光Ｒａｙ２の一部を遮光するための遮光部材であり、上端縁が投影レンズ２０の後側焦点Ｆ近傍に位置した状態で投影レンズ２０と蛍光体３０との間に配置されている（図３参照）。シェード５０は、第１反射面４０からの反射光Ｒａｙ２の一部を遮光することでその上端縁により規定されるカットオフラインＣＬを形成する。第１反射面４０からの反射光Ｒａｙ２の一部は、アルミ蒸着等の鏡面処理が施されたシェード５０上面で反射され、投影レンズ２０で路面方向に屈折して前方に照射される。これにより、光利用効率が向上する。

半導体発光素子６０は、例えば、青色レーザー光を照射するレーザー光源（例えばレーザーダイオード）である。半導体発光素子６０は、図１、図３に示すように、金属部材８０に固定されたレーザーホルダー６１に保持されて、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置されている。これにより、車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸ方向寸法が第１反射面４０の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、光軸ＡＸ方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

半導体発光素子６０の発光部は片側方向が長い線分や長方形が好ましい。半導体発光素子６０は、発光部の長手方向が光軸ＡＸと直交するように配置されている。このため、第２反射面７０を通して蛍光体３０に集光する半導体発光素子６０の光源像は光軸ＡＸ方向と直交する方向が長手方向となる略楕円形状となる。これにより、蛍光体３０からの白色光は光軸ＡＸと直交する方向が長手となる光源像となり、水平方向がワイドな配光パターンを実現することが可能となる。

第２反射面７０は、半導体発光素子６０からの光Ｒａｙ１が入射するように、半導体発光素子６０の鉛直略上方かつ第１反射面４０からの反射光Ｒａｙ２を遮らない位置に配置されている（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。

第２反射面７０は、例えば、第１反射面４０の車両前方側開口端４１に一体的に形成されており、第１反射面４０の車両前方側開口端４１よりも車両前方側に配置されている（図３等参照）。本実施形態においては、第１反射面４０の車両前方側開口端４１よりも車両前方側に配置された第２反射面７０を用いたことにより、半導体発光素子６０を、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置することが可能となる（図３参照）。この配置により、車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸ方向寸法が第１反射面４０の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、光軸ＡＸ方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

第２反射面７０としては、蛍光体３０に集光し結像する像（半導体発光素子６０の発光部の光源像）が蛍光体３０と略同じサイズとなるように構成された反射面、例えば、第１焦点が半導体発光素子６０（の発光面）近傍に設定され、第２焦点が蛍光体３０近傍に設定された回転楕円系の反射面を用いることが可能である。蛍光体３０の光変換効率を向上させるため、第２反射面７０からの反射光Ｒａｙ１（の主光線）の蛍光体３０に対する入射角は、３０〜６０度の間の角度（本実施形態では４５度）であることが望ましい。半導体発光素子６０、第２反射面７０、蛍光体３０等のユニット構成要素間の相対的な位置関係を調整することで、第２反射面７０からの反射光Ｒａｙ１（の主光線）の蛍光体３０に対する入射角を上記角度範囲に調整することが可能である。

次に、車両用灯具ユニット１０により車両前端部に正対した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Ｐ１について説明する。

図５に示すように、ロービーム用配光パターンＰ１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ＣＬを有している。カットオフラインＣＬは、シェード５０の上端縁の反転投影像として形成される。

カットオフラインＣＬは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線である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線よりも右側が、対向車線側カットオフラインＣＬ_Ｒとして水平方向に延びるようにして形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線より左側が、自車線側カットオフラインＣＬ_Ｌとして対向車線側カットオフラインＣＬ_Ｒよりも段上がりで水平方向に延びるようにして形成されている。そして、この自車線側カットオフラインＣＬ_ＬにおけるＶ−Ｖ線寄りの端部は、斜めカットオフラインＣＬ_Ｓとして形成されている。この斜めカットオフラインＣＬ_Ｓは、対向車線側カットオフラインＣＬ_ＲとＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方の傾斜角（例えば４５°程度）で延びている。なお、このカットオフラインＣＬの形状は、右側通行の場合は逆となる。

ロービーム用配光パターンＰ１においては、対向車線側カットオフラインＣＬ_ＲとＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｈの０．５〜０．６°程度下方に位置しており、このエルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨ_ｚが形成されている。

なお、１つの車両用灯具ユニット１０では光束が不足する場合には、複数の車両用灯具ユニット１０を用い（例えば図６参照）、それぞれの車両用灯具ユニット１０により形成されるロービーム用配光パターンＰ１を重畳させることで、求められる明るさのロービーム用配光パターンを形成することが可能である。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、第１反射面４０の車両前方側開口端４１よりも車両前方側に配置された第２反射面７０を用いたことにより（図３参照）、半導体発光素子６０を、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置することが可能となる（図３参照）。この配置により、車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸ方向寸法が第１反射面４０の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、光軸ＡＸ方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、半導体発光素子６０からの光を蛍光体３０に集光させるための部材として、第１反射面４０と一体的に形成された第２反射面７０を用いているため、集光レンズ２３０を用いる従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、部品点数、組み立て工数、製造コスト等を低減することが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、半導体発光素子６０からの光を第２反射面７０側から蛍光体３０に照射する構成であるため、光利用効率が向上する。

また、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、蛍光体３０と半導体発光素子６０とを分散配置し（図３等参照）、かつ、蛍光体３０を金属部材８０に取り付けた構成であるため、蛍光体３０の温度上昇に起因する発光輝度の低下を抑制することが可能となる。これにより、車両用灯具ユニット１０の輝度が向上する。

次に、変形例について説明する。

［変形例１］
上記実施形態では、第２反射面７０が回転楕円系の反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、図７（ａ）に示すように、第２反射面７０として回転楕円系以外の平面鏡７１を用い、半導体発光素子６０と第２反射面７０との間にフォーカシングレンズ群（例えば二枚の集光レンズＬ１、Ｌ２）を配置してもよい。

図７（ａ）中、半導体発光素子６０から近い方に配置された集光レンズＬ１は、半導体発光素子６０からの光をコリメートするために用いられ、半導体発光素子６０から遠い方に配置された集光レンズＬ２は、集光レンズＬ２でコリメートされた半導体発光素子６０からの光を、平面鏡７１を介して蛍光体３０に集光させるために用いられる（図７（ｂ）参照）。

本変形例の車両用灯具ユニット１０によっても、第１反射面４０の車両前方側開口端４１よりも車両前方側に配置された平面鏡７１を用いたことにより（図７（ａ）参照）、半導体発光素子６０を、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置することが可能となる（図７（ａ）参照）。この配置により、車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸ方向寸法が第１反射面４０の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、光軸ＡＸ方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

［変形例２］
図８（ａ）に示すように、第２反射面７０として回転楕円系以外の凹面鏡７２を用い、半導体発光素子６０と第２反射面７０との間に集光レンズＬ３を配置してもよい。

図８（ａ）中、集光レンズＬ３は、半導体発光素子６０からの光をコリメートするために用いられ、凹面鏡７２は、集光レンズＬ３でコリメートされた半導体発光素子６０からの光を蛍光体３０に集光させるために用いられる。

本変形例の車両用灯具ユニット１０によっても、第１反射面４０の車両前方側開口端４１よりも車両前方側に配置された凹面鏡７２を用いたことにより（図８（ａ）参照）、半導体発光素子６０を、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置することが可能となる（図８（ａ）参照）。この配置により、車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸ方向寸法が第１反射面４０の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、光軸ＡＸ方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

［変形例３］
上記実施形態では、車両用灯具ユニット１０は、シェード５０の上端縁の反転投影像として形成されるカットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ１（図５参照）を形成するロービーム用の車両用灯具ユニットであるように説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、車両用灯具ユニット１０は、鉛直線Ｖ−Ｖと水平線Ｈ−Ｈを含む領域に形成されたホットゾーンＨ_ｚを含むハイビーム用配光パターンＰ２（図１０参照）を形成するハイビーム用の車両用灯具ユニットとして構成されていてもよい。例えば、図９に示すように、図３に示した車両用灯具ユニット１０からシェード５０を取り除き、第１反射面４０をハイビーム用配光パターンＰ２を形成する反射面として構成することで、ハイビーム用の車両用光源ユニットを構成することが可能である。

本変形例の車両用灯具ユニット１０によっても、第１反射面４０の車両前方側開口端４１よりも車両前方側に配置された第２反射面７０を用いたことにより（図９参照）、半導体発光素子６０を、投影レンズ２０と投影レンズ２０の後方側焦点Ｆとの間かつ光軸ＡＸよりも下方に配置することが可能となる（９参照）。この配置により、車両用灯具ユニット１０の光軸ＡＸ方向寸法が第１反射面４０の後端までとなるため、従来の車両用灯具ユニット２００（図１１参照）と比べ、光軸ＡＸ方向の寸法が短い小型の車両用灯具ユニットを構成することが可能となる。

上記実施形態及び各変形例では、半導体発光素子６０が青色レーザー光を照射するレーザー光源であり、蛍光体３０が半導体発光素子６０からの光により励起されて発光（黄色光）する蛍光体（ＹＡＧ等の結晶体）であるように説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、半導体発光素子６０としては青色光以外の波長の光（例えば紫外光）を発光する半導体発光素子６０を用いることが可能であり、蛍光体３０としては黄色以外の波長の光を発光する蛍光体を用いることが可能である。

また、上記実施形態及び各変形例では、半導体発光素子６０がレーザー光源であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、半導体発光素子６０としてはレーザー光源以外のＬＥＤチップ（例えば指向性の高いＬＥＤチップ）やスーパールミネッセントダイオード等を用いることが可能である。

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。

１０…車両用灯具ユニット、２０…投影レンズ、２１…レンズホルダー、３０…蛍光体、４０…第１反射面、５０…シェード、６０…半導体発光素子、７０…第２反射面、７１…平面鏡、７２…凹面鏡、８０…金属部材

Claims

車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、
前記投影レンズの後方側焦点よりも車両後方側に配置され、半導体発光素子からの光により励起されて発光する蛍光体と、
前記蛍光体からの光を前記光軸寄りに集光するように反射する第１反射面と、
照射方向が鉛直略上向きとなるように、前記投影レンズと前記投影レンズの後方側焦点との間かつ前記光軸よりも下方に配置された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の鉛直略上方かつ前記第１反射面からの反射光を遮らない位置に配置され、前記半導体発光素子からの光を前記蛍光体に向けて反射する第２反射面と、
を備えたことを特徴とする車両用灯具ユニット。
上端縁が前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置した状態で前記投影レンズと前記蛍光体との間に配置され、前記第１反射面からの反射光の一部を遮蔽するシェードをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具ユニット。
前記第２反射面は、第１焦点が前記半導体発光素子近傍に設定され、第２焦点が前記蛍光体近傍に設定された回転楕円系の反射面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニット。
前記半導体発光素子と前記第２反射面との間には、前記半導体発光素子からの光を集光する少なくとも１つの集光レンズが配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニット。
前記半導体発光素子と前記第２反射面との間には、前記半導体発光素子からの光を平行光に変換するコリメートレンズが配置されており、
前記第２反射面は、前記コリメートレンズにより変換された平行光を前記蛍光体に集光する曲面鏡であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニット。
前記第２反射面からの反射光の前記蛍光体に対する入射角は３０〜６０度であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両用灯具ユニット。
前記蛍光体上に照射された前記半導体発光素子の光源像の長手方向が前記光軸と直交するように配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両用灯具ユニット。
前記蛍光体上に照射された前記半導体発光素子の光源像の面積が１平方ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両用灯具ユニット。