(57)【要約】【課題】半導体レーザと波長変換部材を組み合わせた光源を用いた車両用灯具において、光束を有効に利用しつつ、波長変換部材に異常が生じた場合のレーザ光の漏れを監視できる技術を提供する。【手段】車両用灯具１０は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子３８と、前記レーザ光の少なくとも一部を波長変換して、白色光または疑似白色光を生成する波長変換部材４０と、白色光を取り込んで、照明光として前方へと出射するレンズ２８と、レーザ光を検出する透光性の光検出器３０とを備え、光検出器３０は、波長変換部材４０が存在しないと仮定した場合のレーザ光の光路上に配置され、かつ波長変換部材４０と照明光の出射面との間に配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
前記レーザ光の少なくとも一部を波長変換して、白色光または疑似白色光を生成する波長変換部材と、
前記白色光または前記疑似白色光を取り込んで、照明光として前方へと出射するレンズと、
前記レーザ光を検出する透光性の光検出器とを備え、
前記光検出器は、前記波長変換部材が存在しないと仮定した場合の前記レーザ光の光路上に配置され、かつ前記波長変換部材と前記照明光の出射面との間に配置されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記光検出器が、前記レンズに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記光検出器が、前記波長変換部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記光検出器が、前記レーザ光の受光量に応じて電流を生成し、
前記車両用灯具が、
前記電流に応じた検出信号を出力する電流電圧変換回路と、
前記検出信号に基づいて、前記波長変換部材の異常を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記半導体レーザ素子への通電を制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記判定部の判定結果に基づいて、運転者への警告を行う警告部をさらに備えることを特徴とする請求項４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、より詳細には、半導体レーザ（レーザダイオード，ＬＤともいわれる。）を光源として使用する車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザ素子と、波長変換部材とを組み合わせ、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を波長変換部材により白色光に波長変換し、光源として用いる車両用灯具が知られている。半導体レーザを光源とする車両用灯具では、波長変換部材に脱落、破損等の異常が生じると、レーザ光が、波長変換部材によって散乱されることなく、強いコヒーレンスを有する状態で直接出射され、危険である。
【０００３】
このため、光検出器を用いて、レーザ光の漏れを監視することが提案されている。例えば特許文献1には、光源の光を投影レンズに向けて反射するリフレクタに開口（ピンホール）を設け、開口の後部に光検出器を配置することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、投影レンズに光源からの光の一部を反射する遮光部を設け、白色光の光路外に光検出器を配置して、遮光部により反射した光を検出することが開示されている。
【０００５】
いずれの場合にも、光検出器や遮光部は、波長変換部材が脱落、破損等した場合、すなわち波長変換部材が存在しないと仮定した場合の、レーザ光の光路上に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−５８３７０号公報
【特許文献２】特開２０１８−１０６８２５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Withers et al., “All-Graphene Photodetectors”, ACS nano, Vol. 7, No. 6, April 9. 2013, p. 5052-5057
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記構成とすることは、波長変換部材に異常がなく、車両用灯具が正常に動作している場合に、レーザ光の光軸と対応する、光度が最も高い白色光の中心部分の光が、光検出器や遮光部に入射してレンズに入射せず、光束を有効に利用できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、半導体レーザと波長変換部材を組み合わせた光源を用いた車両用灯具において、光束を有効に利用しつつ、波長変換部材に異常が生じた場合のレーザ光の漏れを監視できる技術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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一つの態様に係る車両用灯具は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、前記レーザ光の少なくとも一部を波長変換して、白色光または疑似白色光を生成する波長変換部材と、前記白色光を取り込んで、照明光として前方へと出射するレンズと、前記レーザ光を検出する透光性の光検出器とを備え、前記光検出器は、前記波長変換部材が存在しないと仮定した場合の前記レーザ光の光路上に配置され、かつ前記波長変換部材と前記照明光の出射面との間に配置されている。
【００１１】
（作用）灯具が正常に動作している場合には、レーザ光は、少なくとも一部が波長変換部材で波長変換された白色光または疑似白色光としてレンズに入射する。波長変換部材と照明光の出射面との間の、レーザ光の延長光路上に光検出器が配置されているが、該光検出器は透光性である。このため、白色光または疑似白色光の最も光度の高い部分は、光検出器を透過して、レンズに入射することができる。したがって、白色光の光束を有効に利用することが可能となる。
【００１２】
レーザ光の延長光路上配置された光検出器は、レーザ光を検出するので、特に、灯具に波長変換部材の破損、脱落等の異常が生じた場合の、レーザ光の強度の変化を感知することができ、波長変換部材の異常時のレーザ光の漏れを適切に監視することができる。
【００１３】
上記態様において、前記光検出器が、前記レンズに設けられていることも好ましい。
【００１４】
また、上記態様において、前記光検出器が、前記波長変換部材に設けられていることも好ましい。
【００１５】
また、上記態様において、前記光検出器が、前記レーザ光の受光量に応じて電流を生成し、前記車両用灯具が、前記電流に応じた検出信号を出力する電流電圧変換回路と、前記検出信号に基づいて、前記波長変換部材の異常を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記半導体レーザ素子への通電を制御する制御部とをさらに備えることも好ましい。
【００１６】
また、上記態様において、前記判定部の判定結果に基づいて、運転者への警告を行う警告部をさらに備えることも好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上記態様に係る車両用灯具によれば、半導体レーザと波長変換部材を組み合わせた光源を用いた車両用灯具において、波長変換部材に異常が生じた場合のレーザ光の漏れを検出するために、透光性の光検出器を、波長変換部材が存在しないと仮定した場合のレーザ光の直進光路上に配置したので、波長変換部材の正常時において最も光度の高くなる中心部分の光を遮光部材や、光検出器、エスケープホール等で遮蔽等することなく照明光として利用しながら、常時レーザ光を検出することができる。従って、光束を有効に利用しつつ、波長変換部材に異常が生じた場合のレーザ光の漏れを監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用灯具の鉛直断面図である。
【図２】同車両用灯具の発光装置周辺の、投影レンズの光軸に沿う水平断面図であり、（Ａ）は波長変換部材が存在する場合の、（Ｂ）は波長変換部材が存在しない場合の発光装置の内部構造および光線の光路を示す。
【図３】同車両用灯具の投影レンズを背面から見た図である。
【図４】同車両用灯具の制御ブロック図である。
【図５】同車両用灯具における光検出器の検出信号と制御のしきい値の関係を示す図である。
【図６】同車両用灯具の波長変換部材の異常の検出処理のフローチャートである。
【図７】同形態の変形例に係る投影レンズを背面から見た図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る車両用灯具の鉛直断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る車両用灯具の鉛直断面図である。
【図１０】（Ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る車両用灯具の水平断面図であり、（Ｂ）は、該車両用灯具の揺動ミラーの拡大図である。
【図１１】同車両用灯具の、波長変換部材が存在しない場合の光線の光路を示す、水平断面図である。
【図１２】（Ａ）は、本発明の第５の実施の形態に係る車両用灯具の水平断面図であり、（Ｂ）は、該車両用灯具の回転リフレクタの拡大図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係る車両用灯具の水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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全ての特徴およびその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２０】
実施の形態の説明において、同一の構成要素、部材には同一の符号を付し、また、同等の機能を有する構成要素、部材には、同一の名称を付して、重複する説明は適宜省略する。また、図面において、矢印Ｕ−Ｄは車両用灯具を正面視した場合の上下方向を、矢印Ｆ−Ｂは同前後方向を示す。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用灯具（以下、単に「灯具」ともいう。）１０の概略構造を模式的に示す鉛直断面図である。車両用灯具１０は、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の、左右いずれか一方の前照灯ユニットである。一対の前照灯ユニットは、実質的に同一の構成を有する。
【００２２】
車両用灯具１０は、前方に開口部を有する箱状のランプボディ１２と、ランプボディ１２の開口を閉塞する透光性の前面カバー１４とを備える。ランプボディ１２と、前面カバー１４とにより灯室１８が画成されている。
【００２３】
灯室１８内には、概略として、発光装置２０、支持部材２２，光軸調整機構２４、レンズ支持部２６、投影レンズ２８、光検出器３０およびエクステンション３２が配置されている。
【００２４】
発光装置２０は、励起光を白色光または疑似白色光に変換して出射するように構成されている。
【００２５】
ここで、擬似白色光は、青色レーザ光と、青色レーザ光の一部とを黄色波長変換部材により波長変換した黄色光を混色して生成する、擬似的な白色光である。以下、本明細書において、用語「白色光」は、「疑似白色光」を含んでもよい。
【００２６】
発光装置２０は、例えば、いわゆるＣＡＮパッケージ型のレーザダイオード（ＬＤ）モジュールである。図２（Ａ）に示すように、発光装置２０は、基板３４と、円筒状の筐体３６と、半導体レーザ素子３８と、集光レンズ３９と、波長変換部材４０とを備え、筐体３６と、基板３４とで半導体レーザ素子３８を格納するように構成されている。
【００２７】
基板３４は、半導体レーザ素子３８を支持すると共に、通電コネクタおよび制御コネクタ（図示せず）を備え、図示しない通電装置および制御装置と接続する。また、ヒートシンクとして作用する支持部材２２を介して放熱する作用を奏する。
【００２８】
筐体３６の前面には、半導体レーザ素子３８からの光を出射する正面視円形の出射口４２が設けられている。該出射口４２には、波長変換部材４０が嵌めこまれ、シリコーンや低融点ガラス等の透光性の接着剤により接着固定されている。また、集光レンズ３９は、波長変換部材４０と半導体レーザ素子３８との間に設けられて、半導体レーザ素子から発せられた光を波長変換部材４０へと集光する。
【００２９】
半導体レーザ素子３８は、レーザ光を放出する半導体発光素子であり、例えば、発光波長が青系（４５０ｎｍ程度）、あるいは近紫外域（４０５ｎｍ程度）のレーザ光を発光する素子が用いられる。半導体レーザ素子３８は、投影レンズ２８の光軸Ｏ上に配置されている。
【００３０】
波長変換部材４０としては、例えば、セリウムＣｅ等の付活剤が導入されたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）と、アルミナＡｌ２Ｏ３との複合体である蛍光体を用いることができる。波長変換部材４０は、ほぼ平行に配置された上面および下面を含む板状体または層状体である。その厚みは、目的の色度に応じて適宜設定することができる。
【００３１】
また、波長変換部材４０として、ユーロピウムＥｕ等の付活剤が導入されたＡＰＴ（アパタイト）と、ユーロピウムＥｕ等が付活されたＢＯＳ（バリウムオルソシリケート）との複合体を用いてもよい。
【００３２】
波長変換部材４０は、半導体レーザ素子３８で発生するレーザ光の少なくとも一部を吸収して波長変換して透過し、半導体レーザ素子３８からのレーザ光との混色により生成する白色光または疑似白色光を放出する。
【００３３】
なお、波長変換部材４０は、波長変換部材本体のみで構成されるものでなくてもよく、例えば、サファイア等を保持部材として、上記複合体を積層してなるものであってもよい。
【００３４】
また、通常半導体レーザ素子３８から出射されるレーザ光のビームは、真円ではなく、長円状に発生する。このため、出射口４２は、長円形であってもよく、半導体レーザ素子３８に発生するレーザ光を遮蔽することなく、少なくともその一部を吸収して波長変換して透過させる形状であればよい。
【００３５】
図１に戻り、支持部材２２は、アルミニウム等の金属製で、正面視矩形の部材であり、発光装置２０を支持すると共に、発光装置２０を光軸調整機構２４に連結する。
【００３６】
光軸調整機構２４は、レベリングアクチュエータ４４と、ピボット４６とを備える。レベリングアクチュエータ４４は、スクリュ４８を介して支持部材２２の下部に取り付けられ、ピボット４６は、正面視（図示略）で、支持部材２２の３隅に取り付けられている。
【００３７】
光軸調整機構２４は、レベリングアクチュエータ４４の駆動により、支持部材２２をランプボディ１２に対して傾動させることができる。支持部材２２の傾動に伴い、発光装置２０および投影レンズ２８が傾動し、照明光の光軸を調整することができる。光軸調整機構２４の具体的構成は、これに限らず、公知の構成を適宜採用することができる。
【００３８】
レンズ支持部２６は、例えば、透光性樹脂で構成される円筒体である。レンズ支持部２６は、レンズ保持部２７および脚部２９を備え、投影レンズ２８を保持して、支持部材２２に連結している。レンズ支持部２６は、脚部２９の後端において、フランジを備え、支持部材２２に適宜の構成により固定されている。
【００３９】
なお、レンズ支持部２６は、全体が透光性である必要はなく、レンズ保持部を透光性樹脂、脚部を不透光性樹脂とする２色成型で形成してもよい。
【００４０】
光検出器３０は、例えば、非特許文献１に記載されているような、グラフェンと、塩化鉄（ＩＩＩ）ＦｅＣｌ３をインターカレートした数層グラフェンとで構成される透光性のフォトダイオードを用いた光検出器である。
【００４１】
この、透光性のフォトダイオードは以下のように作成される（非特許文献１参照）。
まず、Ｓｉを高濃度にドープした二酸化ケイ素ＳｉＯ２基板に、機械的剥離法により得られた数層グラフェン（Ｆｅｗ・Ｌａｙｅｒ・Ｇｒａｐｈｅｎ，ＦＬＧ）を堆積する。
【００４２】
次に、上記数層グラフェンを堆積したＳｉＯ２基板に、公知の方法により、無水ＦｅＣｌ３粉末に３６０℃、２×１０−４Ｔｏｒｒの環境下で７．５時間接触させることにより、ＦｅＣｌ３のインターカレーションを行う。この過程で、ＦｅＣｌ３分子は、ＦＬＧのグラフェン層間に浸透し、ＦｅＣｌ３−ＦＬＣが形成される
【００４３】
次に、公知の手法により、純粋なＦＬＧフレークを、ＦｅＣｌ３−ＦＬＣ上に堆積する。
【００４４】
次に、ＦｅＣｌ３−ＦＬＣ層と、ＦＬＧ層とのそれぞれに、クロム／金の接点を作製し、光検出器３０として使用する。
【００４５】
図３に示すように、光検出器３０は、レンズ支持部２６の後面に、投影レンズ２８の光軸Ｏと合致するように設けられている。光検出器３０は、シリコーンや低融点ガラス等の透光性の接着剤等を用いて、レンズ支持部２６の後面に固定されている。
【００４６】
本実施の形態において、光検出器３０は、上下方向が投影レンズの全長に亘って延在し、左右方向の幅ｗの、正面視縦長の略矩形形状に形成されている。また、光検出器３０は、実施の形態４〜６で後述するように投影レンズの入射面あるいは出射面全体を覆うように形成されていてもよい。
【００４７】
また、光検出器３０は、後述する電流電圧変換回路５２に接続されている。電流電圧変換回路５２は投影レンズ２８への光の取り込みを阻害しないように、公知の手法により、レンズ支持部２６の外側に配設されている。また電流電圧変換回路５２は、金属配線等により図示しない制御装置に接続されている。
【００４８】
光検出器３０は、励起光であるレーザ光と同波長の光を検出し、その受光量に応じて電流を生成する。また、白色光とレーザ光とを誤って検出することを避けるため、光検出器３０は、白色光の波長の光と、レーザ光の波長の光とを識別できるように構成されるか、または、白色光の波長の光を検出しない様に構成されている。光検出器３０の感度の波長選択性は、例えば、フォトダイオード自体の波長反応特性や、ハイパス／ローパスフィルタの併用によって実現することができる。
【００４９】
投影レンズ２８は、前方側の凸表面及び後方側の平面を含む非球面レンズであり、例えば、アクリル等の透明樹脂、またはその他の透光性材料により形成されている。投影レンズ２８は、保持部２７に固定保持されて、車両前後方向に伸びる光軸Ｏ上に配置されている。投影レンズ２８は、発光装置２０から入射する白色光ＷＬを受け入れて照明光ＩＬとして灯具前方に向けて出射する。
【００５０】
エクステンション３２は、投影レンズ２８の周囲を前方から目隠しする役割を果たす金属製または樹脂製の部材である。
【００５１】
次に、図２を参照しながら、発光装置２０の内部構造および光線の光路について説明する。波長変換部材４０は、上述の通り、出射口４２からたやすく脱落しないように固定されているが、車両の振動等によって受ける衝撃や、経年劣化によって、出射光から、脱落したり、本来の搭載位置からずれたり、全部または一部が融解したり、一部が欠けたり等して、全部または一部が本来あるべき位置から消失する可能性を完全に否定することはできない。
【００５２】
図２（Ａ）は、正常時、すなわち、波長変換部材４０が出射口４２に固定されている場合の、図２（Ｂ）は、異常時、すなわち、波長変換部材４０が存在しない場合の、平面図である。
【００５３】
正常時において、半導体レーザ素子３８から出射したレーザ光は、集光レンズ３９により集光され、波長変換部材４０に入射する。波長変換部材４０に入射したレーザ光ＬＢは、波長変換されて、白色の拡散光ＷＬとして、投影レンズ２８に向けて第１の角度範囲θ１で出射される。
【００５４】
波長変換部材４０は、完全拡散面を有するので、白色光ＷＬは、投影レンズ２８の光軸Ｏと合致する中心部の強度が最も高く、周辺がコサイン特性で減衰するランバーシアン特性を示す。白色光ＷＬは、投影レンズ２８の取り込み角の範囲で投影レンズ２８に取り込まれ、照明光ＩＬ（図１）として投影レンズ２８前方へと出射される。
【００５５】
この時、白色光ＷＬ（疑似白色光）の中心部分の光は、光検出器３０に入射するが、光検出器３０は透光性を有するので、多少の減衰はあるものの、ほとんどの光が投影レンズ２８へと入射する。また、疑似白色光ＷＬに含まれるレーザ光は、光検出器３０に検出される。
【００５６】
投影レンズ２８の出射面を出た照明光ＩＬは、前面カバー１４へと向かい、前面カバー１４を透過して、灯具１０前方へ出射される。投影レンズ２８の作用により、灯具前方に所望の配光パターンが形成される。
【００５７】
一方、波長変換部材４０が脱落等により存在しなくなった場合、半導体レーザ素子３８から出射されたレーザ光は、波長変換部材４０と作用することなく、投影レンズ２８の光軸Ｏと合致する直進光路に沿って出射口４２から出射して、強いコヒーレンスを有する状態で直進し、第２の角度範囲θ２で光検出器３０に入射する。
【００５８】
このため、光検出器３０の横方向の幅ｗは、半導体レーザ素子３８からのレーザ光ＬＢのビーム径よりも大きくなる様に構成されている。しかし、光検出器３０の横方向の幅ｗは、レーザ光ＬＢのビーム径よりも大きい範囲でできるだけ小さいほうが好ましい。光検出器３０は、透光性を有するため、白色光ＷＬを透過するが、僅かに減衰する虞があるので、それを最低限にするためである。
【００５９】
車両用灯具１０は、光検出器３０にレーザ光ＬＢが入射すると、後述するように、その検出信号に応じて半導体レーザ素子３８への通電が制御されるように構成されており、レーザ光が、コヒーレンスの高い状態で、灯具前方へと照射されないようになっている。
【００６０】
以下、図４〜図６を参照しながら、光検出器３０の検出信号に基づく半導体レーザ素子３８の制御を説明する。
【００６１】
図４は、灯具１０に係る、光検出器３０を用いた制御系を説明するブロック図である。
【００６２】
電流電圧変換回路５２は、電流Ｉ１の経路上に設けられた抵抗Ｒ１を含み、光検出器３０の光起電力効果により生じる逆電流が該抵抗Ｒ１を流れることにより生じる電圧降下ＶＤ１に応じた検出信号Ｓを出力する。検出信号Ｓは、電流Ｉ１に対して、抵抗Ｒ１の抵抗値に応じた傾きで線形に変化する。
【００６３】
判定部５４は、検出信号Ｓと、予め設定されているしきい値とを比較して、波長変換部材４０の異常の有無を判定する回路である。判定部５４は、後述する制御部５６、警告部５８と共に灯具１０の制御装置を構成している。
【００６４】
波長変換部材４０の異常としては、波長変換部材４０の割れ、外れ、溶解、経年劣化などが例示される。波長変換部材４０が正常に機能している場合には、光検出器３０に入射する光に含まれるレーザ光の割合は一定であるが、異常が発生するとレーザ光と波長変換部材４０との接触が不十分となり、レーザ光の割合が増大し、波長変換部材４０が完全に脱落または破損すると、光検出器３０に入射する光がレーザ光のみとなる。このような異常は、突然に発生する場合もあるが、経時的に発生する場合もある。
【００６５】
このため、判定部５４には、例えば、波長変換部材４０が正常に機能している正常状態と、波長変換部材４０が完全に脱落した異常状態と、波長変換部材に何らかの異常が生じていると推定される注意レベル１および注意レベル２という４段階の状態の境界のしきい値として、３つのしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３が予め設定されている。
【００６６】
正常時の検出信号をＳＮ，異常時の検出信号をＳＤと表したときの、各検出信号ＳＮ，ＳＤとしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３の関係は図５に示す通りである。第３のしきい値Ｔｈ３は、Ｔｈ３を超えてレーザ光が灯具外に照射された場合に、対向車等に危険を及ぼす虞がある限度の値に設定されている。
【００６７】
判定部５４は、光検出器３０から出力される検出信号Ｓの値が表１の検出信号範囲にある時に、灯具１０（すなわち、波長変換部材４０）の状態が対応する状態であると判定する。
【表１】
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【００６８】
制御部５６は、半導体レーザ素子３８への通電を制御することにより半導体レーザ素子３８の発光を制御する回路である。その構成は、特に限定されず公知の回路を用いることができる。制御部５６は、判定部５４の判定結果に従って、半導体レーザ素子３８への発光および光量を制御するように構成されている。
【００６９】
警告部５８は、判定部５４の判定結果に基づいて、上位の各種ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｃｏｎｔｏｒｏｌ・Ｕｎｉｔ）に通知して、運転者に対する警告を行う回路である。運転者への警告は、例えば、計器盤への注意喚起を促すための表示、音声・信号音による警告、独立の警告灯による警告等であってよい。
【００７０】
図６は、灯具１０における、波長変換部材４０の異常の検出処理のフローチャートである。灯具１０が点灯すると、処理が開始する。
【００７１】
点灯中、ステップＳ１０１において、光検出器３０が、常時または所定の間隔で、光検出器３０に入射するレーザ光の監視を行い、電流電圧変換回路５２は検出信号Ｓを出力する。
【００７２】
次に、ステップＳ１０２では、判定部５４が、検出信号Ｓが第１のしきい値Ｔｈ１以下であるかどうかを判定する。
【００７３】
検出信号Ｓが第１のしきい値Ｔｈ１以下である場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１０３において、制御部５６が、半導体レーザ素子３８への通電を続行し、ついでステップＳ１０１に戻って検出信号Ｓの出力（レーザ光の監視）を続行する。
【００７４】
ステップＳ１０２において、検出信号Ｓが第１のしきい値Ｔｈ１を超えている場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ１０４において、判定部５４が、検出信号Ｓが第２のしきい値Ｔｈ２以下であるかどうかを判定する。
【００７５】
検出信号Ｓが第２のしきい値Ｔｈ２以下である場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１０５において、制御部５６が、半導体レーザ素子３８への通電を、光量が減少するように制御する。
【００７６】
次に、ステップＳ１０６において、警告部５８が、灯具１０が注意を要する状態であることを運転者に報知する警告を行う。その後、Ｓ１０１に戻って検出信号Ｓの出力（レーザ光の監視）を続行するが、繰り返されるステップＳ１０２において、Ｙｅｓとなるまで警告は続行して行うものとする。なお、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理は、この順に限らず、同時に行ってもよく、逆の順序で行ってもよい。
【００７７】
ステップＳ１０６での警告により、運転者は、灯具１０に異常が生じていることを認識し、灯具１０の交換等、車両の修理を行うことができる。また、修理が行われず、波長変換部材４０の異常が解消されない場合は、警告状態が解除されないので、運転者に対してより確実に修理を促すことができる。
【００７８】
一方、ステップＳ１０４において、検出信号Ｓが第２のしきい値Ｔｈ２を超えている場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ１０７において、判定部５４が、検出信号Ｓが第３のしきい値Ｔｈ３以下であるかどうかを判定する。
【００７９】
検出信号Ｓが第３のしきい値Ｔｈ３以下である場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１０８において、制御部５６が、半導体レーザ素子３８への通電を、さらに光量が減少するように制御する。
【００８０】
次に、ステップＳ１０９において、ステップＳ１０６と同様に、警告部５８が、灯具が注意を要する状態であることを報知する警告を行う。この時、ステップＳ１０６での警告に比べて、より、異常の程度が高いことを認識できるような警告を行うことが好ましい。
【００８１】
例えば、ステップＳ１０６における警告は、黄色の点灯表示であるのに対して、ステップＳ１０９における警告は、黄色の点滅表示とする等して、より、注意レベルが高まっていることを感知できるように構成するとよい。このようにすることで、運転者へ緊急性を認識させることが可能となり、早急な修理等の対応が可能となる。なお、ステップＳ１０８およびステップＳ１０9の処理は、この順に限らず、同時に行ってもよく、逆の順序で行ってもよい。
【００８２】
その後、Ｓ１０１に戻って検出信号Ｓの出力（レーザ光の監視）を続行するが、繰り返されるステップＳ１０２において、Ｙｅｓとなるまで警告は続行して行うものとする。その効果はステップＳ１０６の場合と同様である。
【００８３】
一方、ステップＳ１０７において、検出信号Ｓが第３のしきい値Ｔｈ３を超えている場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ１１０において、制御部５６が、直ちに半導体レーザ素子３８への通電を停止して、灯具１０を消灯する。
【００８４】
これにより、第３のしきい値Ｔｈ３を超えるレーザ光を検出した場合には、直ちに通電を停止し、灯具１０を消灯できるので、対向車等に危険を及ぼす可能性がある、高エネルギーなレーザ光が、灯具外に照射されるのを確実に防止することができる。
【００８５】
次に、ステップＳ１１１において、警告部５８が、灯具１０が異常により、消灯したことを運転者に報知する警告を行う。例えば、ステップＳ１０９における警告が黄色の点滅表示であった場合に、赤の点灯表示として、灯具１０が異常により、消灯したことが確実に認識できるようにすることが好ましい。その後、処理を終了する。
【００８６】
上記警告により、運転者は、灯具１０の消灯を確認して、速やかに車両を停止することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態においては、判定部５４における１つの判定結果に対して、制御部５６による制御と、警告部５８による警告とを、それぞれ行っているが、制御部による制御のみでもフェイルセーフという目的を達成することは可能である。しかし、制御と警告を両方行うと、運転者に異常状態を認識させることが容易にできるのでより有利である。
【００８８】
このように、本実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、灯具１０が正常に動作している場合には、レーザ光は、少なくとも一部が波長変換部材で波長変換された白色光または疑似白色光としてレンズに入射する。波長変換部材４０と照明光の出射面である投影レンズ２８の出射面との間の、レーザ光の延長光路上に光検出器３０が配置されているが、光検出器３０は透光性である。このため、白色光または疑似白色光の最も光度の高い部分は、光検出器３０を透過して、投影レンズ２８に入射することができる。したがって、白色光の光束を有効に利用することが可能となる。
【００８９】
レーザ光の延長光路上に配置された光検出器３０は、レーザ光を検出するので、特に、灯具１０に波長変換部材４０の破損、脱落等の異常が生じた場合の、レーザ光の強度の変化を感知することができ、波長変換部材４０の異常時のレーザ光の漏れを適切に監視することができる。
【００９０】
また、車両用灯具１０では、光検出器３０が、レーザ光の受光量に応じで電流を生成し、その電流に応じた検出信号に基づいて波長変換部材４０の異常を判定する判定部５４と、判定部５４の判定結果に基づいて半導体レーザ素子３８への通電を制御する制御部５６とを備える。これにより、波長変換部材４０の異常に応じて、半導体レーザ素子３８の発光を低減または停止することができ、波長変換部材４０の異常時に、高エネルギーなレーザ光が灯具外に照射されるのを防止することができる。
【００９１】
また、判定部５４の判定結果に基づいて、運転者への警告を行う警告部５８を更に備えることにより、運転者が、波長変換部材４０の異常（段階的な異常）を認識することが容易になり、適切な対応を取ることが可能になる。
【００９２】
また、判定部５４に、異常の状態を判定するためのしきい値を複数設定し、異常の状態を段階的に検知可能に構成すれば、波長変換部材４０が完全に脱落等する前に、灯具１０の修理、交換等の対応が可能となり、対向車に危険を及ぼすような状況の発生を未然に防止することができる。
【００９３】
（変形例１）
本実施の形態の変形例の車両用灯具１０ａとして、図７に示すように、光検出器３０ａの形状を、左右方向が幅ｗ、上下方向が高さｈの矩形状に形成し、幅ｗおよび高さｈを、レーザ光ＬＢのビーム径よりも大きく、かつ最も小さくなるように形成してもよい。光検出器３０は、透光性を有するため、白色光ＷＬを透過するが、僅かに減衰する虞があるが、このようにすれば、白色光ＷＬの減衰を最低限にすることができ、有利である。
【００９４】
なお、この場合、透光性の光検出器３０のうち接点や配線部材などの不透明な部分が投影レンズの光取り込み面に配置されることがあるが、このような部材は、光検出器３０の入射面に対して小さいため、その影響は無視できる程度である。
【００９５】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用灯具１１０の鉛直断面図である。灯具１１０は、車両用灯具１０と概略同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。
【００９６】
レンズ支持部２６が、例えば、透光性樹脂で構成されるのに対して、レンズ支持部１２６は、黒色樹脂または、鉄、ニッケル、アルミニウム、銅などの各種金属や、ステンレス等の合金で構成される。レンズ支持部１２６は、レンズ保持部１２７および脚部１２９を備え、レンズ保持部１２７は、投影レンズ２８の後面全体を保持しておらず、周縁部で保持している。光検出器１３０は、光検出器３０と概略同一の形状および構造を有するが、レンズ保持部２７の後面に設けられているのではなく、投影レンズ２８の後面に直接透明の接着剤等で固定されている。
【００９７】
なお、図中、実線矢印は、波長変換部材４０の正常時の白色光ＷＬを示し、破線矢印は、異常時、すなわち波長変換部材４０が存在しない状態のレーザ光ＬＢを示す。
【００９８】
このように、光検出器１３０が、投影レンズ２８に直接設けられていると、光検出器１３０を支持するための特別な構造を必要としないので有利である。
【００９９】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る車両用灯具２１０の鉛直断面図である。灯具２１０は、車両用灯具１１０と概略同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。
【０１００】
光検出器２３０は、投影レンズ２８の後面に設けられているのではなく、波長変換部材４０と同一の構成を有する波長変換部材２４０の前面に、透明の接着剤等で固定されている。あるいは、波長変換部材２４０の前面に、フォトダイオードを積層することにより一体的に形成してもよい。
【０１０１】
上記構成でも、光検出器２３０を支持するための特別な構造を必要としないので有利である。また、光検出器２３０が波長変換部材２４０の補強部材として機能するため、波長変換部材２４０の寿命が長くなる
【０１０２】
（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る車両用灯具３１０の水平断面図である。灯具３１０は、空間光変調器として、揺動ミラーにより光源光を走査することで、所望の配光パターンを変更可能に制御する、いわゆる配向可変型前照灯である。
【０１０３】
灯具３１０は、ボディ１２と前面カバー１４で画成された灯室１８の内側に配置される灯具ユニットＵ１を備える。灯具ユニットＵ１は、半導体レーザ素子３３８、集光レンズ３３９、揺動ミラー３６０、波長変更部材３４０、光検出器３３０および投影レンズ２８を備え、支持部材３２２を介してボディ１２に固定されている。
【０１０４】
半導体レーザ素子３３８は、半導体レーザ素子３８と同様の構成を有し、支持部材３２２の前面に形成されたヒートシンク３２２aに取付けられている。集光レンズ３３９は、入射面が平面で、出射面が凸型の、透過性の平凸レンズであり、適宜の手段で支持部材３２２に固定されている。
【０１０５】
揺動ミラー３６０は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ・Ｅｌｅｃｔｒｏ・Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ・Ｓｙｓｔｅｍ）ミラーであり、円筒体または直方体の筐体３３６に格納されて、図示しない固定手段により支持部材３２２上に取付けられている。
【０１０６】
筐体３３６の前面には、正面視円形の出射口３４２が設けられている。筐体の光源側の側面には、半導体レーザ素子３３８からの光を通過させるための開口３４３が設けられている。
【０１０７】
波長変換部材３４０は、波長変換部材４０と同様の材質の蛍光体であるが、後面が平面で、前面が凸面のレンズ形状を有する。波長変換部材３４０は、波長変換部材と同様の手段により、出射口３４２に固定されている。
【０１０８】
光検出器３３０は、光検出器１３０と概略同様の構造を有し、投影レンズ２８の入射面である後面全体を覆うように、直接透明の接着材等で固定されている。
【０１０９】
投影レンズ２８は、図示しないレンズ支持部で指示されており、該レンズ支持部は支持部材３２２に固定されている。
【０１１０】
また、半導体レーザ素子３３８、揺動ミラー３６０、および光検出器３３０はそれぞれ制御部３５６に接続されている。制御部３５６は、第１の実施の形態の制御部５６と同様に、光検出器の検出結果に基づく半導体レーザ素子の通電制御を行い、また、走査機構１６０の通電制御を行う。
【０１１１】
揺動ミラー３６０の詳細を、図１０（Ｂ）を参照しながら説明する。揺動ミラー３６０は、ベース３６１、第１の回動体３６２、第２の回動体３６３、第１のトーションバー３６４、第２のトーションバー３６５、一対の第１の永久磁石３６６、一対の第２の永久磁石３６７、および端子部３６８を有する。第２の回動体３６２は、板状に形成された反射鏡である。第２の回動体３６２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３６８が形成されている。
【０１１２】
第１の回動体３６２は、板状であり、第１のトーションバー３６４によって、ベース３６１に対して左右（Ｙ軸周り）に回動可能に支持されている。第２の回動体３６３は、板状であり、一対の第２トーションバー３６５によって、第１の回動体３６２に対して、上下（Ｘ軸周り）に回動可能な状態に支持されている。一対の第１の永久磁石３６６および一対の第２の永久磁石３６７は、ベース３６１において一対の第１のおよび第２のトーションバー（３６４、３６５）の延びる方向にそれぞれ設けられている。一対の第１のおよび第２の回動体（３６２、３６３）は、端子部３６９を介して、図示しない第１のコイルおよび第２のコイルに接続され、制御部３５６によって、それぞれ独立に通電制御される。
【０１１３】
第１の回動体３６２は、第１のコイルの通電のオンオフに基づいて第１のトーションバー３６４のＹ軸周りに傾動し、第２の回動体３６３は、第２のコイルの通電のオンオフに基づいて第２のトーションバー３６５をＸ軸周りに傾動し、この結果、反射面３６８が上下左右に傾動する。この結果、反射面３６８が上下左右に傾動することにより、反射面３６８に入射する光を上下左右に走査させる。
【０１１４】
この結果、正常時には、半導体レーザ素子３３８から出射されたレーザ光は、集光レンズ３３９により集光され、開口３４３を通過して、揺動ミラー３６０に入射する。揺動ミラー３６０に入射したレーザ光は、反射面３６８により、上下左右に走査される。波長変換部材３４０に入射した光は、各入射位置において、波長変換されて、白色の拡散光ＷＬとして、前方へ出射される。
【０１１５】
例えば、図１０（Ａ）のレーザ光ＬＢ１の位置で波長変換部材３４０に入射した光は、波長変換されて白色の拡散光ＷＬとして、投影レンズに入射する。また、左方向に走査されて、ＬＢ２の位置で波長変換部材３４０に入射した光も同様に、波長変換されて白色の拡散光ＷＬとなる。そして、白色の拡散光は光検出器３３０に入射するが、光検出器３３０は透光性を有するため、白色の拡散光は、光検出器３００を通過して、投影レンズ２８に取り込まれ、照明光ＩＬとして、前方へと出射される。このように、走査機構により、走査にされ、波長変換部材３４０の各位置で入射した光が重なり合って所定の配光パターンを形成する。
【０１１６】
一方、異常時、即ち波長変換部材３４０が脱落等により存在しなくなった場合には、図１１に示す様に、半導体レーザ素子３３８から出射され、反射面３６８で反射されたレーザ光ＬＢ（ＬＢ１，ＬＢ２）は、高ネルギーなまま、出射口３４２を直進して、光検出器３３０に入射する。レーザ光ＬＢはＬＢ１，ＬＢ２間を走査された状態で光検出器３３０および投影レンズ２８に入射するので、投影レンズの入射面における、レーザ光の入射する範囲は広い。しかし、光検出器３３０は、投影レンズ２８の入射面の全体を覆うように設けられているため、レーザ光の漏れを確実に監視することができる。
【０１１７】
なお、光検出器３３０は、必ずしも投影レンズ２８の入射面全体を覆うように設けられる必要はなく、少なくとも、波長変換部材３３０が存在しないと仮定した場合に、レーザ光が走査により入射する範囲を覆うように設けられていればよい。しかし、全体を覆うように設けられていると、上記の通り、確実にレーザ光の漏れを監視できるので有利である。
【０１１８】
このように、透光性の光検出器３３０を用い、該光検出器を、波長変換部材３３０が存在しないと仮定した場合にレーザ光が走査により入射する範囲、即ちレーザ光の光路上、かつ波長変換部材３３０と投影レンズ２８との間に配置することにより、揺動ミラーにより所定の配光パターンを形成する車両用灯具３１０においても、光束を有効に利用しつつ、波長変換部材に異常が生じた場合のレーザ光の漏れを監視することができる。
【０１１９】
（第５の実施の形態）
図１２（Ａ）は、本発明の第５の実施の形態に係る車両用灯具４１０の水平断面図である。灯具４１０は、灯具ユニットＵ２が、空間光変調器として、揺動ミラー３６０に代えて、回転リフレクタ４６０を備える点を除き、灯具３１０と概略同様の構成を有する。図１２（Ｂ）は、回転リフレクタ４６０の拡大図である。
【０１２０】
回転リフレクタ４６０は、筐体３３６に格納されて、図示しない固定手段により支持部材３２２上に取付けられている。回転リフレクタ４６０は、制御部４５６に制御されて、図示しない駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。回転リフレクタ４６０は、半導体レーザ素子３８から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面４６８を備える。該反射面４６８は、形状の同じ３枚のブレード４６０ａが筒状の回転部４６０ｂの周囲に設けられることにより構成される。回転軸Ｒは、半導体レーザ素子３８の光軸Ｍに対して斜めになっており、光軸Ｍと半導体レーザ素子３８とを含む平面に設けられている。
【０１２１】
回転リフレクタ４６０のブレード４６０ａの形状は、光源３８の反射による二次光源が、投影レンズ２８の後方焦点付近に形成されるように構成されている。更に、ブレード４６０ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれ、光軸Ｍと反射面４６８がなす角が変化するようにねじられた形状を有する。回転リフレクタ４６０は、回転軸Ｒ周りに回転しながら、反射面４６８により反射された光の方向が変化するように反射することで、光源からのレーザ光を左右方向に走査させる。
【０１２２】
この結果、正常時には、半導体レーザ素子３３８から出射されたレーザ光は、集光レンズ３３９により集光され、開口３４３を通過して、回転リフレクタ４６０に入射する。回転リフレクタ３６０に入射したレーザ光は、反射面４６８により左右に走査される。灯具３１０の場合と同様に、波長変換部材３４０に入射した光は、各入射位置において、波長変換されて、白色の拡散光ＷＬとして、前方へ出射される。そして、白色の拡散光は光検出器３３０に入射するが、光検出器３３０は透光性を有するため、白色の拡散光は、光検出器３３０を通過して、投影レンズ２８に取り込まれ、照明光ＩＬとして前方へと出射される。このように、走査機構により、走査にされ、波長変換部材３４０の各位置で入射した光が重なり合って所定の配光パターンを形成する。これは、図１０（Ａ）に示す、灯具３３０における挙動と同様である。
【０１２３】
異常時、即ち波長変換部材３４０が脱落等により存在しなくなった場合にも、レーザ光ＬＢは、図１１に示す、灯具３１０における場合と同様の挙動を示すが、光検出器３３０は、投影レンズ２８の入射面の全体を覆うように設けられているため、レーザ光の漏れを確実に監視することができる。
【０１２４】
このように、透光性の光検出器３３０を用い、該光検出器３３０を、波長変換部材３４０が存在しないと仮定した場合にレーザ光が走査により入射する範囲、即ちレーザ光の光路上、かつ波長変換部材３４０と投影レンズ２８との間に配置することにより、回転リフレクタ４６０により所定の配光パターンを形成する車両用灯具４１０においても、光束を有効に利用しつつ、波長変換部材３４０に異常が生じた場合のレーザ光の漏れを監視することができる。
【０１２５】
（第６の実施の形態）
図１３は、本発明の第６の実施の形態に係る車両用灯具５１０の水平断面図である。灯具５１０は、光検出器５３０が、投影レンズ２８の入射面２８ａではなく、投影レンズ２８の出射面２８ｂに取付けられている点で異なる。
【０１２６】
光検出器５３０は、光検出器３０と概略同様の構造を有し、投影レンズ２８の出射面２８ｂに、出射面２８ｂ全体を覆うように、透明の接着剤で取付けられている。この結果、光検出器５３０の出射面が、照明光ＩＬの出射面５７０となる。
【０１２７】
このように、光検出器５３０を、投影レンズ２８の出射面２８ｂに設けても、第５の実施形態と同様の作用により、同様の効果を奏することができる。
【０１２８】
なお、上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明はこれらの形態に限らず、レーザ発光素子と、波長変換部材とを組み合わせて光源とした種々の車両用灯具に適用することができる。また、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０，１０ａ，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  車両用灯具
３０，３０ａ，１３０，２３０，３３０，５３０  光検出器
３８，３３８  半導体レーザ素子
４０，３４０  波長変換部材
５２  電流電圧変換回路
５４  判定部
５６，３５６，４５６  制御部
５８  警告部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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