(57)【要約】  照射領域と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置及び車両用前照灯を提供する。照明装置（１Ａ）は、レーザ素子（２ｃ）から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を有する発光部（１５）と、発光部（１５）における励起光のスポット（１５ａ）の位置を所定の規則に従って連続的に変更する可動ミラー（２０Ａ）とを備える。スポット（１５ａ）は、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有している。
2017104167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光源から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を有する発光部と、  前記発光部における前記励起光のスポットの位置を所定の規則に従って連続的に変更する励起光走査部とを備え、  前記スポットは、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記励起光走査部は、前記スポットの走査速度を変更可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記励起光走査部は、前記スポットの走査方向を２次元の面内にて変更可能になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項５】
物体を検知する検知部を備えていると共に、  前記励起光走査部は、前記検知部によって前記物体が検知されたとき、前記発光部に対する前記スポットの走査方向及び走査速度の少なくとも一方を変更して、該物体への投光パターンを変更することを特徴とする請求項４に記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、励起光源から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を有する発光部を備えた照明装置及び車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、蛍光体を含有する発光部にレーザ光を照射し、蛍光体を励起することによって白色光源を得る技術が知られている。【０００３】  この種の技術の適用例として、例えば、自動車用のヘッドライトにおいては、対向車・歩行者・道路標識・路面等の外部の状態をカメラでモニターし、外部の状況に応じて適切な投光パターンを得るために、投光したい投光パターンに対応する形状で白色光源を発光させることが行われている。このような機構は、状況適応型前照灯(Adaptive Driving Beam)等と称される。【０００４】  例えば特許文献１に開示された車両用灯具１００では、図１９に示すように、矩形の蛍光体１０１が複数に分割された個別蛍光体１０１ａからなっている。そして、異なる光源からの光を各個別蛍光体１０１ａに向けて個別にオン・オフ照射することにより、所定投光パターンを形成することができるようになっている。【０００５】  一方、最近では、蛍光体を励起するレーザ光を、蛍光体の上で走査することによって、白色光源の発光形状を任意に変化させる技術が知られている。【０００６】  例えば特許文献２に開示された車両用灯具２００では、図２０に示すように、励起光源２０１と、入射する励起光を水平方向及び垂直方向に二次元的に走査するミラー部２０２と、ミラー部２０２からの光が照射される、蛍光体を含有する発光部２０３と、投影レンズ２０４とで構成されている。【０００７】  このように、上記車両用灯具２００では、特に、蛍光体を励起するレーザ光を蛍光体の上で走査することによって残像効果により種々の配光パターンを得ることができる。その結果、車両用灯具２００からの出射光の投光パターンを任意に変化させることができるようになっている。【０００８】  この結果、部品点数を増加せずに、投光パターンを任意に変化させることができるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１５−００５４３９号公報（２０１５年１月８日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２０１５−１３８７３５号公報（２０１５年７月３０日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２０１５−１５３６４６号公報（２０１５年８月２４日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  しかしながら、上記従来の特許文献２には、蛍光体を含有する発光部２０３への照射形状については開示がない。【００１１】  ここで、レーザ光は一般に楕円状又は円形のスポットである。このため、蛍光体上に楕円状又は円形のスポットを照射すると、図２１の（ａ）に示すように、曲線部を有した発光パターンが走査により連結されて投光パターンを形作る。その結果、明暗部の境界Ｂ１は曲線状になってしまう。また、走査の途中で、光源をオフした場合に形成される暗部の境界Ｂ２も、図２１の（ｂ）に示すように、曲線状になってしまう。【００１２】  しかし、車両用前照灯用途では、特定のエリアのみを明るくし、それ以外の領域を暗くするパターンが求められる。その際、明暗コントラストが高いこと、暗部パターンが直線状であることが好ましい。【００１３】  本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、照射領域と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置及び車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  本発明の一態様における照明装置は、上記の課題を解決するために、励起光源から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を有する発光部と、前記発光部における前記励起光のスポットの位置を所定の規則に従って連続的に変更する励起光走査部とを備え、前記スポットは、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有していることを特徴としている。【００１５】  また、本発明の一態様における車両用前照灯は、上記の課題を解決するために、前記記載の照明装置を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】  本発明の一態様によれば、照射領域と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置及び車両用前照灯を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１における照明装置の構成を示す概略構成図であり、（ｂ）は上記照明装置の導光部材の構成を示す側面図であり、（ｃ）は上記照明装置の発光部に走査して照射されたスポットの残像を示す平面図である。
【図２】上記照明装置のガルバノミラーを用いて発光部への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【図３】上記照明装置のポリゴンミラーを用いて発光部への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【図４】上記照明装置のＭＥＭＳミラーを用いて発光部への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置との関係を示すグラフであり、（ｂ）は上記発光部上のスポットが位置Ｐ１に存在するときの発光部での照射状態を示す平面図であり、（ｃ）は上記発光部上のスポットが位置Ｐ２に存在するときの発光部での照射状態を示す平面図であり、（ｄ）は上記発光部上のスポットが位置Ｐ１から位置Ｐ２に連続的に走査されたときのスポットの残像を示す平面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態１における照明装置の変形例のスポットの形状を示す平面図であり、（ｂ）は上記スポットを発光部で走査したときの照射領域を示す平面図である。
【図７】（ａ）は上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置とレーザ素子の駆動電流との関係を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）に示す制御によって、スポットが連続的に走査されたときの残像を示す平面図である。
【図８】（ａ）は上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置とレーザ素子の駆動電流との関係を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）に示す制御によって、スポットが連続的に走査されたときの残像を示す平面図である。
【図９】上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置とレーザ素子の駆動電流との関係を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は、上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置とレーザ素子の駆動電流との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）に示す制御によって、スポットが連続的に走査されたときの残像を示す平面図である。
【図１１】（ａ）は本発明の実施形態２における照明装置の構成を示す概略構成図であり、（ｂ）は上記照明装置の導光部材の構成を示す側面図であり、（ｃ）（ｄ）は上記照明装置の発光部に走査して照射されたスポットの残像を示す平面図である。
【図１２】上記照明装置における２つのガルバノミラーを用いて発光部への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【図１３】上記照明装置における２軸のＭＥＭＳミラーの構成を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）は上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置との関係を示すグラフであり、（ｂ）は発光部上のスポットを位置Ｐ１から位置Ｐ４まで走査するときの発光部での照射状態を示す平面図であり、（ｃ）は発光部上のスポットを位置Ｐ１から位置Ｐ４まで連続走査したときのスポットの残像を示す平面図である。
【図１５】（ａ）は上記ガルバノミラーに印加される駆動電圧と発光部上のスポットの位置とレーザ素子の駆動電流との関係を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）に示す制御によって、スポットが連続走査されたときのスポットの残像を示す平面図である。
【図１６】本発明の実施形態３における照明装置の構成を示す概略構成図である。
【図１７】本発明の実施形態４における車両用前照灯を示すものであって、前記照明装置をヘッドランプとして備える車両を示す概念図である。
【図１８】上記車両が備える制御部を説明するためのブロック図である。
【図１９】従来の照明装置としての車両用灯具の投光パターンを示す平面図である。
【図２０】従来の他の照明装置としての車両用灯具の構成を示す断面図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は、従来の照明装置におけるスポットによる投光パターンを示す平面図である。
【図２２】（ａ）は従来の照明装置における光ファイバの断面形状であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は発光部における照射領域を示す平面図である。
【図２３】（ａ）（ｂ）は、従来のさらに他の照明装置におけるスポットによる投光パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  〔実施の形態１〕  本発明の一実施形態について図１〜図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１９】  本実施の形態では、本発明の照明装置を、自動車のヘッドランプつまり車両用前照灯に適用した場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明に係る照明装置は、自動車以外の車両用前照灯、又はその他の照明装置に適用することも可能である。（照明装置の構成）  本実施の形態の照明装置の構成を、図１の（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。図１の（ａ）は、照明装置の構成を示す概略構成図である。図１の（ｂ）は、上記照明装置の導光部材の構成を示す側面図である。図１の（ｃ）は、上記照明装置の発光部に走査して照射されたスポットの残像を示す平面図である。
【００２０】  本実施の形態の照明装置１Ａは、図１の（ａ）に示すように、励起光源としてのレーザ素子２ｃを有する光源部２と、光源部２のレーザ素子２ｃから出射される励起光であるレーザ光を遠方に導く導光部材としての光ファイバ３と、光ファイバ３から出射されるレーザ光を、可動ミラー２０Ａを介して発光部１５に照射し、発光部１５にて反射させて前方に出射する発光装置１０Ａとを備えている。
【００２１】  （光源部）  上記光源部２は、フィン２ａを有する放熱ベース２ｂに搭載されたレーザ素子２ｃを有している。
【００２２】  レーザ素子２ｃは、レーザ光を出射するチップからなる発光素子であり、発光部１５に含まれる蛍光体を励起する励起光源として機能する。レーザ素子２ｃは、１チップに１つの発光点を有するものであっても、１チップに複数の発光点であってもよい。レーザ素子２ｃが出射するレーザ光のピーク波長は、例えば３８０ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の青紫色の波長領域から選択され、例えば３９５ｎｍである。ただし、レーザ素子２ｃのレーザ光のピーク波長はこれに限らず、照明装置１Ａの用途又は発光部１５に含まれる蛍光体の種類に応じて、適宜選択してよい。例えば、レーザ素子２ｃは、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有するいわゆる青色近傍のレーザ光を発振してもよい。例えば、レーザ素子２ｃは、波長４５０ｎｍのレーザ光を発振する。
【００２３】  励起光として、レーザ光を用いることにより、レーザ光でない例えば発光ダイオードからの光を用いる場合より、発光部１５に含まれる蛍光体を効率的に励起することができる。励起効率を高めることにより、発光部１５を小型化することができる。また、励起光がレーザ光であるため、発光部１５における励起光の照射領域を絞ることができる。照射領域を絞ることにより、照明装置１Ａから投光する照明パターンの解像度を高めることができる。この点を考慮しなければ、励起光源として、レーザ素子２ｃに代えて発光ダイオード等の別の発光素子を用いることもできる。
【００２４】  照明装置１Ａにおいては、レーザ素子２ｃは１つであるが、これに限らず、複数のレーザ素子２ｃが設けられてもよい。
【００２５】  次に、放熱ベース２ｂは、レーザ素子２ｃを支持する支持部材であり、レーザ素子２ｃからの発熱を放熱する放熱部材でもある。このため、放熱ベース２ｂは、効率的に放熱できるように、強度と熱伝導性とを備えた金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム又は銅等から主になることが好ましい。尚、放熱ベース２ｂは、金属でない熱伝導性が高い物質（例えば、炭化ケイ素及び窒化アルミニウム等）を含む材質であってもよい。
【００２６】  また、放熱ベース２ｂは、放熱効率を高めるために、フィン２ａを備えている。
【００２７】  フィン２ａは、レーザ素子２ｃが接合される側とは反対側に、放熱ベース２ｂに設けられる。フィン２ａは、レーザ素子２ｃから放熱ベース２ｂへ伝えられた熱を放熱により冷却する冷却機構つまり放熱機構であり、複数の冷却板としての放熱板からなっている。フィン２ａが複数の放熱板からなることにより、フィン２ａと大気との接触面積が増加するため、フィン２ａの放熱効率を高めることができる。
【００２８】  尚、照明装置１Ａにおいては、放熱ベース２ｂとフィン２ａとは一体であるが、別個に設けてもよい。例えば、別個に設けた場合、放熱ベース２ｂとフィン２ａとの間をヒートパイプ（水冷パイプ又は油冷パイプ）又はペルティエ素子等を介して、熱的に接続すればよい。
【００２９】  また、照明装置１Ａにおいては、放熱ベース２ｂを放熱板からなるフィン２ａにより自然冷却しているが、他の冷却機構を用いてもよい。例えば、ファン等をさらに設けて、フィン２ａに風を当てることにより、放熱ベース２ｂを強制冷却してもよい。また、液体冷却方式であってもよく、例えば、フィン２ａの代わりにラジエターを設けてもよい。
【００３０】  （光ファイバ）  次に、光ファイバ３について、説明する。
【００３１】  光ファイバ３は、レーザ素子２ｃから出射されたレーザ光を、発光装置１０Ａの内部へまで導光する光学部材である。尚、本発明においては、必ずしも光ファイバ３を必要としなくてもよい。すなわち、レーザ素子２ｃから可動ミラー２０Ａ又は発光部１５までの距離が近い場合等に、光ファイバ３以外の導光部材も用いることができる。例えば、光源部２と発光装置１０Ａとを一体型にした場合、導光部材として光ファイバ３の他に光学ロッドを用いることができる。この場合、導光部材は比較的短くなるが、導光部材の出射端面での光分布が所望の矩形になっていれば、スポットを矩形にするという効果を得ることができる。尚、導光部材以外の手段で矩形のスポットを得ることは可能である。例えば、矩形状の開口部を有するアパーチャを発光部までの光路のどこかに設けることにより、矩形のスポットを形成することができる。
【００３２】  本実施の形態の光ファイバ３は、図１の（ｂ）に示すように、矩形の例えば４００μｍ×４００μｍの矩形のコア３ａを有する円形ファイバを用いている。光ファイバ３の入射端は、レーザ素子２ｃから出射されたレーザ光が入射される端部であり、レーザ素子２ｃの発光端面と光学的に結合している。
【００３３】  光ファイバ３は、発光部１５におけるレーザ光の１つのスポットにおいて、レーザ光の光量にむらが生じないように、マルチモードの光ファイバを用いることが好ましい。光ファイバ３がマルチモードである場合、光ファイバ３のコア３ａの内部でのレーザ光の分布が均一になるため、レーザ光の分布がトップハット型になり、むらが生じない。
【００３４】  光ファイバ３の出射端は、レーザ素子２ｃから出射され、光ファイバ３の内部を導光したレーザ光が出射される端部であり、発光装置１０Ａの後述するレーザ光導入口１１ａに配置されている。
【００３５】  光ファイバ３によりレーザ光を導光しているため、発光装置１０Ａのカバー１１に対する、レーザ素子２ｃ及び放熱ベース２ｂの位置（向きを含む）の自由度を高めることができる。このため、レーザ素子２ｃの冷却に適するように、放熱ベース２ｂを設置し易い。
【００３６】  （発光装置）  次に、発光装置１０Ａは、カバー１１で覆われた基板１２を有している。したがって、カバー１１の内部は空洞となっている。基板１２には、集光レンズ１３と、可動ミラー２０Ａと、発光部１５とが設けられている。このため、カバー１１は、埃や塵から、発光部１５と可動ミラー２０Ａと集光レンズ１３とを保護している。さらに、カバー１１は、光ファイバ３から出射されたレーザ光以外の不要な光が発光部１５に入らないように発光部１５を保護している。その他、カバー１１は、レーザ光が人の眼に入らないようにする安全対策の機能、及び本来外部に出射したくないレーザ光が迷光として放出されるのを極力防ぐという機能を有している。カバー１１は、発光部１５からの発熱を効率的に放熱できるように、少なくとも一部が金属製であることが好ましい。
【００３７】  また、カバー１１の側面にはレーザ素子２ｃからのレーザ光の入り口側にレーザ光導入口１１ａが開口されていると共に、発光部１５の上側には、照明光取り出し口１１ｂが開口されている。そして、カバー１１の照明光取り出し口１１ｂを覆うように、投光レンズ１６が設けられている。
【００３８】  集光レンズ１３は、光ファイバ３の出射端から出射されたレーザ光を収束させるレンズである。したがって、照明装置１Ａにおいて、レーザ素子２ｃから出射されたレーザ光は、光ファイバ３を経て、レーザ光導入口１１ａからカバー１１の内部に入り、集光レンズ１３により収束されて、可動ミラー２０Ａにより反射されて、発光部１５に照射される。
【００３９】  照明装置１Ａにおいては、集光レンズ１３は、発光部１５におけるレーザ光のスポットの一辺を、０．４ｍｍ程度にするために設けられているが、レーザ素子２ｃから発光部１５までの間においてレーザ光があまり広がらない場合や、発光部１５においてレーザ光のスポット１５ａが大きくてもよい場合は、設けなくてもよい。また、発光部１５におけるレーザ光のスポット１５ａの大きさ及び走査速度を調整するために、集光レンズ１３に限らず、レーザ素子２ｃと発光部１５との間に適宜レンズ及びミラー等を設けてよい。具体的には、例えば、光ファイバ３の出射端の後にコリメートレンズを配置したり、可動ミラー２０Ａの後に集光レンズを配置したりすることができる。このような光学系は、可動ミラー２０Ａや発光部１５等でのレーザ光密度耐性、及び装置サイズ、可動ミラー２０Ａの振れ角等を考慮して設計される。
【００４０】  発光部１５は、レーザ素子２ｃから出射されたレーザ光を受けて蛍光を発光する蛍光体を有している。具体的には、発光部１５としては、封止材の内部に蛍光体が分散されている封止型発光部、蛍光体を固めた結晶型発光部、又は熱伝導率の高い材質からなる基板上に蛍光体の粒子を塗布つまり堆積させた薄膜型発光部等が挙げられる。発光部１５は、レーザ光を蛍光に変換するための波長変換素子であるとも言える。
【００４１】  図１の（ａ）に示すように、本実施の形態の発光部１５では、励起光が主に入射する面と、蛍光が外部に主に出射される面とが同一の面である。このような発光部の構成を、反射型の発光部と称する。発光部１５が反射型である場合、反射型の発光部は、励起光が入射する面、つまり励起光の光密度が最も高い面から蛍光を取り出すことができるため、発光効率が高いという利点がある。また、反射型の発光部１５では、発光部１５を支持する図示しない金属基板又は高熱伝導セラミックス基板等をヒートシンクとして用いることができる。このため、発光部１５がレーザ光によって励起されることによって生じた熱を、効果的に放熱することができるという利点がある。
【００４２】  また、発光部１５は、レーザ光の照射による劣化を防止するために、蛍光体を有する部分が有機物を含まないように形成されていることが好ましい。
【００４３】  ここで、本実施の形態の発光部１５に含まれる蛍光体について詳述する。
【００４４】  本実施の形態では、レーザ素子２ｃによって発振された波長３９５ｎｍのレーザ光を受けて白色の蛍光を発するように、発光部１５の蛍光体として、例えば、ＢＡＭ(ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７:Ｅｕ)、ＢＳＯＮ(Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２:Ｅｕ)、Ｅｕ−α(Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ:Ｅｕ)を用いている。しかしながら、蛍光体は、これらに限定されるものではなく、照明装置１Ａから投光される照明光が白色となるように適宜選択されてよい。或いは、照明装置１Ａの用途に応じた色となるように、蛍光体は適宜選択されてよい。
【００４５】  例えば、他の酸窒化物蛍光体（例えば、ＪＥＭ（ＬａＡｌ（ＳｉＡｌ）６Ｎ９Ｏ：Ｃｅ）、β-ＳｉＡｌＯＮ等のサイアロン蛍光体）、他の窒化物蛍光体（例えば、ＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）蛍光体）ＳＣＡＳＮ((Ｓｒ，Ｃａ)ＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ)、Ａｐａｔａｉｔｅ((Ｃａ，Ｓｒ)５(ＰＯ４)３Ｃｌ:Ｅｕ)系の蛍光体、又はＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子蛍光体（例えば、インジュウムリン：ＩｎＰ）を用いることができる。
【００４６】  また、レーザ素子２ｃが青色近傍のレーザ光を発振する場合には、黄色の蛍光体（例えば、Ｃｅで賦活したイットリウム−アルミニウム−ガーネット系の蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体））を用いることにより、白色光（所謂、擬似白色光）が得られる。この場合、発光部１５は、レーザ光を散乱する散乱体を含むことが好ましい。
【００４７】  散乱体として、酸化チタン（ＴｉＯ２）、フュームドシリカ、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、又はダイヤモンド（Ｃ）等の粒子を用いることができる。或いは、その他の粒子を用いてもよい。
【００４８】  また、本実施の形態では、発光部１５の全体の大きさが例えば１０ｍｍ×１０ｍｍであり、発光部１５のレーザ光が照射（走査）される範囲は例えば約０.４ｍｍ×１０ｍｍであるが、これに限られず、照明装置１Ａの用途などに応じて適宜選択可能である。また、本実施の形態では、図１の（ｃ）に示すように、発光部１５のレーザ光が入射する面のスポット１５ａの形状は、矩形となっている。詳細には、スポット１５ａは、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有している。尚、スポット１５ａは、二対の対向２辺がそれぞれ直線状である矩形となっていることがより好ましい。
【００４９】  すなわち、車両用前照灯用途においては、対向車の運転者に対して前照灯が照射されないようにすることが好ましい。このためには、鉛直方向の境界が直線になっていることが好ましい。また、ハイビームではない状態では、上側境界が直線である方が好ましい。
【００５０】  尚、スポット１５ａの縁部が「直線状」であるとは、基準となる直線（「基準直線」と称する）に沿って縁部が伸びている形状を意味しており、縁部が直線である場合を含むと共に、基準直線を中心軸として穏やかに縁部が波打っている形状も含まれる。
【００５１】  次に、発光部１５が、封止材の内部に蛍光体が分散されている封止型発光部である場合の封止材について、詳述する。
【００５２】  発光部１５が封止型発光部である場合、蛍光体を封止する封止材は、例えば、無機ガラス若しくは有機無機ハイブリッドガラス等のガラス材、又はシリコーン樹脂等の樹脂材料である。ガラス材として低融点ガラスを用いてもよい。封止材は、透明性の高いものが好ましく、レーザ光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。ゾルゲル法により、酸化ケイ素や酸化チタンにより封止する構造でもよい。レーザ光の反射を防止する反射防止構造が、発光部１５の入射面（レーザ光が入射する面）に形成されていることが好ましい。
【００５３】  また、発光部１５が蛍光体を封止する封止型発光部である場合、発光部１５の表面形状の制御が容易であるため、発光部１５の入射面に反射防止膜を形成することは容易である。
【００５４】  次に、発光部１５が、熱伝導率の高い材質からなる基板上に蛍光体の粒子を塗布つまり堆積させた薄膜型発光部である場合について、詳述する。
【００５５】  発光部１５が薄膜型発光部である場合、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミック、炭化ケイ素（ＳｉＣ）セラミック、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）、又はケイ素（Ｓｉ）等を基板として用いる。その基板の上に蛍光体の粒子を塗布又は堆積させた後、基板毎に所望の大きさに分割する。
【００５６】  蛍光体の薄膜を形成する基板にＡｌやＣｕを用いた場合、バリアメタルとして、窒化チタン（ＴｉＮ）、チタン（Ｔｉ）、窒化タングステン（ＴａＮ）、又はタングステン（Ｔａ）等を基板の蛍光体粒子を堆積しない側つまり蛍光体の薄膜を形成する側の反対側する側に被覆しておくことが望ましい。さらに、バリアメタル上にＰｔやＡｕをコートしてもよい。
【００５７】  次に、発光部１５が蛍光体を固めた結晶型発光部である場合について、詳述する。
【００５８】  発光部１５の結晶型発光部の場合、蛍光体の内部に有する空隙の幅が、可視光線の波長の１０分の１以下であるような、空隙が小さな板状の蛍光体（小空隙蛍光部材、詳細には小空隙蛍光体板）を発光部１５として用いることができる。具体的には、空隙幅は、０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であればよい。尚、空隙幅が０ｎｍのとき、空隙が存在しないことを意味する。このような蛍光体としては、単結晶、多結晶又は焼結体等の蛍光体が挙げられる。
【００５９】  次に、可動ミラー２０Ａについて、説明する。可動ミラー２０Ａは、発光部１５に照射されるレーザ光の照射位置を変更するための可動鏡であり、本発明の発光部１５におけるレーザ光のスポット１５ａの位置を所定の規則に従って連続的に変更する励起光走査部としての機能を備えている。
【００６０】  ここで、本実施の形態では、可動ミラー２０Ａとして、ガルバノミラー２１を用いることができる。このガルバノミラー２１について、図２に基づいて説明する。図２はガルバノミラー２１を用いて発光部１５への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【００６１】  可動ミラー２０Ａとしてのガルバノミラー２１は、図２に示すように、発光部１５に照射されるレーザ光の照射位置を変更するための可動鏡であり、一軸のガルバノ機構２１ａに取り付けられた平面鏡２１ｂが回転運動するものである。平面鏡２１ｂの回転角は、ガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧に応じて変化する。このため、単純な回路で、発光部１５におけるレーザ光の照射位置を容易に制御することができる。すなわち、発光部１５の照射面を容易に走査することができる。
【００６２】  図２に示すように、ガルバノ機構２１ａに所定の駆動電圧を印加することにより、平面鏡２１ｂは所定角度でレーザ光を反射することができる。このため、平面鏡２１ｂの回転運動により、平面鏡２１ｂで反射されたレーザ光の光路が変更されるため、発光部１５におけるレーザ光の照射位置は左右方向（ｘ方向又は水平方向）に変更される。
【００６３】  平面鏡２１ｂには、レーザ光の反射率を高め、レーザ光による劣化を防止するために、本実施の形態では、例えば高反射（ＨＲ：High Reflect）コートが施されている。このＨＲコートは、誘電体多層膜からなり、レーザ素子２ｃのレーザ光の波長において、反射率が高くなるように調整されている。また、平面鏡２１ｂにＨＲコートを施しているだけではなく、レーザ光による劣化を防止するために、本実施の形態では、集光レンズ１３及び投光レンズ１６にも、反射防止（ＡＲ：Anti Reflect）コートを施している。
【００６４】  尚、上述の説明においては、レーザ光の光路を変更して、発光部１５におけるレーザ光の照射位置を変更するための可動ミラー２０Ａとしてガルバノミラー２１を用いたが、必ずしもこれに限らず、他の可動光学素子を用いてもよい。例えば、ポリゴンミラー、可動曲面鏡、微小な機械部品と電気回路とが融合したＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー、ピエゾ素子ミラー、音響光学素子等を用いてもよい。
【００６５】  以下に、可動ミラー２０Ａの変形例として、可動ミラー２０Ａとしてのポリゴンミラー２２について、図３に基づいて説明する。図３は、ポリゴンミラー２２を用いて発光部１５への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【００６６】  ポリゴンミラー２２は、図３に示すように、回転軸を中心に回転しながらレーザ光を反射する回転多面鏡にてなっている。ポリゴンミラー２２は、回転ミラー２２ａが該回転ミラー２２ａを回転させる回転機構２２ｂに接続されている。回転ミラー２２ａの回転機構２２ｂによる回転により、ポリゴンミラー２２で反射されたレーザ光の光路が変更されるため、発光部１５におけるレーザ光の照射位置は左右方向（ｘ方向又は水平方向）に変更される。このように、ポリゴンミラー２２では、回転ミラー２２ａ及び回転機構２２ｂによって照射位置変更部が構成される。
【００６７】  また、この場合、回転機構２２ｂは一般的に等角速度で回転運動つまり等角回転運動するので、発光部１５においてレーザ光が等角度走査でなく等速走査するように、ポリゴンミラー２２と発光部１５との間に、所謂Ｆθレンズを挿設することが好ましい。Ｆθレンズは、レーザ光の入射角度θと焦点距離ｆとを掛け合わせた大きさ（ｆ・θ）の像を結ぶように調整されたレンズ又はレンズ群である。
【００６８】  また、本実施の形態のポリゴンミラー２２には、平面鏡２１ｂと同様に、レーザ光の反射率を高め、レーザ光による劣化を防止するために、ＨＲコートが施されている。
【００６９】  可動ミラー２０Ａのさらなる変形例として、可動ミラー２０ＡとしてのＭＥＭＳミラー２３について、図４に基づいて説明する。図４は、ＭＥＭＳミラー２３を用いて発光部１５への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【００７０】  ＭＥＭＳミラー２３は、図４に示すように、レーザ光を反射するミラー部２３ａと、ミラー部２３ａを回転させる駆動部２３ｂとを備えている。駆動部２３ｂに印加する駆動電圧により、駆動部２３ｂに対するミラー部２３ａの角度が変化するため、ミラー部２３ａで反射されたレーザ光の光路が変更される。そのため、発光部１５におけるレーザ光の照射位置は左右方向（ｘ方向又は水平方向）に変更される。ＭＥＭＳミラー２３としては、走査スピードを高くすることが可能な共振型ＭＥＭＳミラーを用いてもよいし、非共振型ＭＥＭＳミラーを用いてもよい。
【００７１】  次に、図１の（ａ）に示す発光装置１０Ａの投光レンズ１６について説明する。
【００７２】  投光レンズ１６は、発光部１５から出射された蛍光を透過させ、照明装置１Ａの外部に投光する投光用の凸レンズである。投光レンズ１６は、発光部１５を散乱レーザ光と発光部１５が発した蛍光とを投光してもよい。投光レンズ１６は、発光部１５の蛍光を出射する出射面と対向するように配置されており、発光部１５から出射された照明光を屈折させることによって、所定の角度範囲に投光する。これにより、発光部１５から出射された光を、投光レンズ１６からその外部へと投光することができる。
【００７３】  尚、発光部１５から出射された光を投光する投光部として、投光レンズ１６の代わりに、発光部１５から出射された照明光を反射し、照明装置１Ａの外部に投光する凹面鏡つまりリフレクタを用いることも可能である。リフレクタは、例えば、放物線の対称軸を回転軸として、該放物線を回転させることによって形成される放物曲面を、その反射曲面に含んでいるパラボラミラーであることが好ましい。この場合、発光部１５から出射された照明光は、リフレクタによって、平行に近い光線束を形成して投光部の開口部から投光される。これにより、発光部１５から出射された光を狭い立体角内に効率的に投光することができる。
【００７４】  その他、投光部としては、複数の投光レンズを組み合わせたものであってもよく、投光レンズとリフレクタとを組み合わせたものであってもよい。
【００７５】  （発光部におけるスポットの照射領域）  次に、本実施の形態の発光部１５におけるスポット１５ａの照射領域について、図５の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。尚、ここでは、可動ミラー２０Ａとしてのガルバノミラー２１を用いるとして説明する。図５の（ａ）は、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧と発光部１５上のスポット１５ａの位置との関係を示すグラフである。横軸は時間を示し、単位はｍｓｅｃ（ミリ秒）である。縦軸は駆動電圧を示し、上側が＋（プラス）、下側が−（マイナス）である。図５の（ｂ）は、発光部１５上のスポット１５ａが位置Ｐ１に存在するときの発光部１５での照射状態を示す平面図である。図５の（ｃ）は発光部１５上のスポット１５ａが位置Ｐ２に存在するときの発光部１５での照射状態を示す平面図である。図５の（ｄ）は、発光部１５上のスポット１５ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２に連続的に走査されたときのスポット１５ａの残像を示す平面図である。
【００７６】  図５の（ａ）に示すように、ガルバノミラー２１のガルバノ機構２１ａに、周波数７１．４Ｈｚ（周期１４ｍｓｅｃ）のプラスからマイナスまでの三角波の駆動電圧を印加することにより、平面鏡２１ｂが往復回転運動をする。本実施の形態では、ガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧が最大値例えば＋２.５Ｖであるときに、発光部１５において、レーザ光のスポット１５ａは、図５の（ｂ）に示す位置Ｐ１に位置する。一方、ガルバノ機構２１ａに印加される電圧が最小値例えば−２.５Ｖであるときに、発光部１５において、レーザ光のスポットは、図５の（ｂ）に示す位置Ｐ２に位置する。したがって、平面鏡２１ｂの往復回転運動に伴い、発光部１５におけるレーザ光のスポット１５ａは、一往復１４ｍｓｅｃの速さで図５の（ｃ）に示すように、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間を往復直線運動することにより、照射領域つまりレーザ光の走査領域を形成する。
【００７７】  本実施の形態では、スポット１５ａの大きさが０．４ｍｍ×０．４ｍｍであるので、照射領域の大きさは例えば約０．４ｍｍ×１０ｍｍであるが、これに限らない。ガルバノ機構２１ａに印加する電圧の最大値と最小値との設定を変更することにより、照射領域を長くしたり、短くしたりすることができる。また、発光部１５におけるレーザ光のスポット１５ａの直径を変更することにより、照射領域を太くしたり、細くしたりすることもできる。レーザ光が往復する速さもこれに限らず、ガルバノ機構２１ａに印加する電圧の周波数（周期）を変更することにより、早くしたり、遅くしたりできる。
【００７８】  レーザ光を受けて発光した発光部１５からの光は、投光レンズ１６により投光され、投光される照明パターンは、発光部１５におけるレーザ光のスポット１５ａに対応する。レーザ光のスポットが十分に速く動くと、照明パターンは残像効果により、人間の目には、図５の（ｃ）に示すように、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の照射領域全体がレーザ光で照射されているように見える。尚、照明装置１Ａにおいては、照明パターンは線状（１次元）であるが、照明パターンが面状（２次元）である照明装置においても、同様に、十分に速くレーザ光が発光部１５を走査すれば、残像効果により人間の目は、走査によるちらつきを感じない。照明パターンが面状（２次元）である照明装置１Ｂについては、実施の形態２にて説明する。
【００７９】  ところで、従来では、図２２の（ａ）に示すように、レーザ光は一般に楕円状又は円形のスポットであることから、発光部上に楕円状又は円形のスポットを残像が残るように走査して照射すると、図２２の（ｂ）（ｃ）に示すように、スポットが照射されている個所とスポットが照射されていない個所との両サイドの境界Ｂ１は曲線状になってしまう。また、走査の途中で、光源をオフした場合に形成される暗部の境界Ｂ２も、図２２の（ｄ）に示すように、曲線状になってしまう。
【００８０】  しかし、車両用前照灯用途では、特定のエリアのみを明るくし、それ以外の領域を暗くするパターンが求められる。その際、明暗コントラストが高いこと、暗部パターンが直線状であることが好ましい。
【００８１】  そこで、本実施の形態のスポット１５ａは、図５の（ｂ）（ｃ）に示すように、二対の対向２辺がそれぞれ直線状である矩形となっている。このスポット１５ａの形状は、本実施の形態では、光ファイバ３のコア３ａを矩形に形成することによって、達成することができる。
【００８２】  この結果、図１の（ｃ）に示すように、残像が残るように走査している場合、スポット１５ａが照射されている個所と、スポット１５ａが照射されていない個所との境界で明暗が直線状になる。
【００８３】  この結果、本実施の形態の照明装置１Ａでは、車両用前照灯用途に適切なスポット１５ａを提供するものとなっている。
【００８４】  ここで、本実施の形態のスポット１５ａは、必ずしも矩形に限らない。すなわち、図６の（ａ）（ｂ）に示すように、鉛直方向の一対の対向２辺がそれぞれ直線である縁部を有するスポット１５ｂとすることが可能である。これにより、鉛直方向に対向する直線部を有する形状のコア３ａを用いた際、車両用前照灯で最も求められる鉛直方向には明瞭なコントラストを形成することができる。しかし、上下の周辺部がやはり直線状とならないため、矩形に比べると効果は劣る。
【００８５】  ここで、上記の説明では、レーザ素子２ｃを一定電流で駆動していた。しかし、必ずしもこれに限らず、ガルバノミラー２１の動きに同期してレーザ素子２ｃをオン・オフ又は強度変調することによって、投光パターンを制御することが可能である。
【００８６】  ガルバノミラー２１の動きに同期してレーザ素子２ｃをオン・オフさせる場合の投光パターン制御方法について、図７の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図７の（ａ）は、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧と発光部１５上のスポット１５ａの位置とレーザ素子２ｃの駆動電流との関係を示すグラフである。横軸は時間を示し、単位はｍｓｅｃ（ミリ秒）である。縦軸は駆動電圧を示し、上側が＋（プラス）、下側が−（マイナス）である。また、実線がガルバノミラー２１に印加される駆動電圧であり、破線がレーザ素子２ｃの駆動電流である。図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示す制御によって、スポット１５ａが連続的に走査されたときのスポット１５ａの残像を示す平面図である。
【００８７】  図７の（ａ）に示すように、例えば、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧が０Ｖになったときに、レーザ素子２ｃの駆動電流をオンにする。これにより、図７の（ｂ）に示すように、発光部１５の中央でのみ光る投光パターンが得られる。また、レーザ素子２ｃの駆動電流のオンの時間幅を変えることによって、発光領域幅を変更することが可能となる。さらに、レーザ素子２ｃの駆動電流のオンのタイミングを変えることによって、発光部１５における発光位置を変えることができる。
【００８８】  尚、図７の（ａ）では、レーザ素子２ｃの駆動電流をオフする場合、完全に電流を０Ａにしている。しかし、所望の明暗コントラストが得られれば、必ずしも完全に電流を０Ａにする必要はない。例えば、閾値電流以下であれば、電流を完全に０Ａにしなくても暗部にすることができる。電力及びコントラスト的には０Ａが好ましいが、変調速度を上げたり、パルス波形を安定化させるためにバイアス電流を印加した際にも暗部にすることが可能である。
【００８９】  また、図７の（ａ）では、矩形波にてレーザ素子２ｃの駆動電流を変調している。しかし、レーザ素子２ｃの駆動電流の波形を、矩形波に変えて、例えば正弦波、ガウス分布、ローレンツ分布の形にすればグラデーション状に明るさが変わる投光パターンも実現することができる。オンの箇所を複数として、複数の箇所が発光するパターンも可能となる。
【００９０】  ガルバノミラー２１の動きに同期してレーザ素子２ｃを変調した場合のさらに他の投光パターンの制御方法について、図８の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図８の（ａ）は、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧と発光部１５上のスポット１５ａの位置とレーザ素子２ｃの駆動電流との関係を示すグラフである。横軸は時間を示し、単位はｍｓｅｃ（ミリ秒）である。縦軸は駆動電圧を示し、上側が＋（プラス）、下側が−（マイナス）である。また、実線がガルバノミラー２１に印加される駆動電圧であり、破線がレーザ素子２ｃの駆動電流である。図８の（ｂ）は、図８の（ａ）に示す制御によって、スポット１５ａが連続的に走査されたときのスポット１５ａの残像を示す平面図である。
【００９１】  図８の（ａ）に示すように、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧が−１.２５Ｖになったときに、レーザ素子２ｃの駆動電流をオフにする。これにより、図８の（ｂ）に示すように、発光部１５の中央右寄りの一部分のみが光っていない投光パターンが得られる。また、レーザ素子２ｃの駆動電流のオフの時間幅を変えることによって、非発光領域幅を変更することが可能となる。さらに、レーザ素子２ｃの駆動電流のオフのタイミングを変更することによって、非発光位置を変更することが可能となる。
【００９２】  尚、図８の（ａ）では、矩形波にてレーザ素子２ｃの駆動電流をオン・オフしている。しかし、レーザ素子２ｃの駆動電流の波形を、矩形波に変えて、例えば正弦波、ガウス分布、ローレンツ分布の形にすればグラデーション状に暗さが変わる投光パターンも実現することができる。また、レーザ素子２ｃの駆動電流のオフの箇所を複数とすることにより、複数の箇所が非発光となる投光パターンも可能となる。
【００９３】  例えば、図９に示すように、レーザ素子２ｃの駆動電流を三角波の波形にて変調する。これにより、発光部１５の中心部が最も明るく、両サイドへ徐々に暗くなっていく投光パターンを形成することができる。尚、図９では、レーザ素子２ｃの駆動電流が直線状に変化しているが、必ずしもこれに限らず、正弦波状、ガウス分布、ローレンツ分布の形にしてもよい。発光部１５の中央部が最も強くなるようなパターンは車両用前照灯においてハイビームとして好適に使用できる。
【００９４】  ここで、上記の説明では、スポット１５ａは、照射領域の一部を非点灯領域とするために、レーザ素子２ｃの駆動電流をオフしていた。しかし、必ずしもこれに限らず、レーザ素子２ｃの駆動電流を一定にした状態で、スポット１５ａの走査速度を変更することにより、一部に非点灯領域を形成することが可能である。
【００９５】  レーザ素子２ｃの駆動電流を一定にした状態で、スポット１５ａの走査速度を変更することにより、一部を非点灯領域を形成する方法について、図１０の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１０の（ａ）は、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧と発光部１５上のスポット１５ａの位置とレーザ素子２ｃの駆動電流との関係を示すグラフである。横軸は時間を示し、単位はｍｓｅｃ（ミリ秒）である。縦軸は駆動電圧を示し、上側が＋（プラス）、下側が−（マイナス）である。また、実線がガルバノミラー２１に印加される駆動電圧であり、破線がレーザ素子２ｃの駆動電流である。図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）に示す制御によって、スポット１５ａが連続的に走査されたときのスポット１５ａの残像を示す平面図である。
【００９６】  図１０の（ａ）に示すように、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧を＋２.５Ｖから等速で減少させ、ガルバノミラー２１に印加される駆動電圧が例えば−１.１Ｖになったときに、駆動電圧を例えば−１.８Ｖまで急激に減少させる。その後、駆動電圧−１.８Ｖから−２.５Ｖまでは元の等速度を維持する。
【００９７】  この場合、発光部１５のスポット１５ａは、図１０の（ｂ）に示すように、位置Ｐ１から位置Ｐ２までは、明るい領域となっている。しかし、駆動電圧を−１.１Ｖから急激に−１.８Ｖまで減少させたときには、その間の照射領域である位置Ｐ２から位置Ｐ３までは残像が残らない。そして、その後、位置Ｐ３から位置Ｐ４までは元の等速度を保って走査することにより、明部が復活する。その結果、位置Ｐ２から位置Ｐ３までが非発光領域となる。
【００９８】  このように、レーザ素子２ｃの点灯を継続していても、走査速度を速くすることにより、その推移が人間の眼では追随できない程度の速さで行われる。この結果、見かけ上、暗部となっている。
【００９９】  この制御方法では、レーザ素子２ｃをオン・オフする必要が無い。この結果。レーザ素子２ｃの駆動回路を簡便なものとすることができ、照明装置１Ａとしての信頼性向上、コストダウン及び小型化を図ることができる。
【０１００】  尚、例えば、直線状にする別の方法として、図２３の（ａ）（ｂ）に示すように、より小さなスポットを、より高精細に走査する方法も考えられる。しかし、この場合は、制御が複雑になる、及び発光部への結像の精度が困難になるという欠点がある。
【０１０１】  本実施の形態の照明装置１Ａでは、スポット１５ａを小さくせずに、また、走査を高精細にせずに直線状の明暗境界を得ることができる、  このような従来例として例えば特許文献３の車両用灯具では、ＭＥＭＳミラーを用いて、水平方向２４ｋＨｚといった本実施の形態の照明装置１Ａに比べて非常に高速度及び高精細な走査を行っている。しかし、この場合、レーザ素子も非常に高速にオン・オフする必要がある。レーザ素子２ｃは、１Ａ〜３Ａといった高電流で駆動するので、そのような高速でのオン・オフは困難である。本実施の形態の照明装置１Ａでは、比較的遅いレーザ素子２ｃの駆動電流のオン・オフ制御によって、投光パターンを形成できる利点がある。
【０１０２】  このように、本実施の形態の照明装置１Ａは、励起光源としてのレーザ素子２ｃから出射された励起光を受けて発光する蛍光体を有する発光部１５と、発光部１５における励起光のスポット１５ａ・１５ｂの位置を所定の規則に従って連続的に変更する励起光走査部としての可動ミラー２０Ａとを備え、スポット１５ａ・１５ｂは、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有している。
【０１０３】  これにより、明部と暗部との境界において、少なくとも一対の対向２辺をそれぞれ直線状にすることができる。
【０１０４】  したがって、照射領域である明部と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置１Ａを提供することができる。
【０１０５】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、スポット１５ａは、二対の対向２辺がそれぞれ直線状である矩形となっていることが好ましい。
【０１０６】  これにより、照射領域である明部と暗部との水平及び垂直方向の両方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置１Ａを提供することができる。
【０１０７】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、発光部１５における、レーザ素子２ｃから照射された励起光のスポット１５ａ・１５ｂ内の光強度は、一定であることが好ましい。
【０１０８】  これにより、発光部１５におけるスポット１５ａ・１５ｂ内の光強度が均一な照射領域とすることが可能となる。
【０１０９】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、レーザ素子２ｃからの励起光を、導光部材としての光ファイバ３を介して発光部１５に照射させると共に、光ファイバ３の出射端面における励起光の光分布が、発光部１５における励起光のスポット１５ａ・１５ｂの光分布に反映されていることが好ましい。
【０１１０】  これにより、レーザ素子２ｃから発光部１５までの距離が大きい場合に、光ファイバ３を用いることにより、かつ光ファイバ３の出射端面における励起光の光分布が、発光部１５における励起光のスポット１５ａ・１５ｂの光分布に反映されていることにより、レーザ素子２ｃからの励起光の光強度を低下させずに、発光部１５にスポット１５ａ・１５ｂを照射することができる。
【０１１１】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、導光部材は、矩形断面を有するコア３ａを備えた光ファイバ３又は光学ロッドを含んでいるとすることができる。
【０１１２】  これにより、コア３ａから出射される励起光の矩形断面が発光部１５に反映されるので、効率良く、発光部１５に矩形のスポット１５ａ・１５ｂを照射することができる。
【０１１３】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、光ファイバ３は、マルチモードファイバからなっているとすることができる。
【０１１４】  これにより、光ファイバ３のコア３ａの内部でのレーザ光の分布が均一になるため、レーザ光の分布がトップハット型になり、むらが生じない。また、オン・オフの境目の光強度が急峻になる。
【０１１５】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、励起光走査部は、可動ミラー２０Ａを含んでいることが好ましい。
【０１１６】  これにより、可動ミラー２０Ａにより、効率よく、発光部１５における励起光のスポット１５ａ・１５ｂの位置を所定の規則に従って連続的に変更することができる。
【０１１７】  また、本実施の形態における照明装置１Ａは、可動ミラー２０Ａは、スポット１５ａ・１５ｂの走査速度を変更可能になっている。
【０１１８】  これにより、レーザ素子２ｃをオン・オフしなくても、発光部１５における励起光のスポット１５ａ・１５ｂの位置を所定の規則に従って連続的に変更したときに、例えばスポット１５ａ・１５ｂの走査速度を高速にすることにより、部分的に暗部を形成することが可能となる。
【０１１９】  〔実施の形態２〕  本発明の他の実施の形態について図１１〜図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】  前記実施の形態１の照明装置１Ａは、可動ミラー２０Ａが、一軸に回転することによって、スポット１５ａが１次元的に移動するものであった。これに対して、本実施の形態の照明装置１Ｂでは、可動ミラー２０Ｂが、二軸に回転することによって、スポット１５ａが２次元的に移動する点が異なっている。
【０１２１】  （照明装置の構成）  本実施の形態の照明装置１Ｂの構成を、図１１の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。図１１の（ａ）は、照明装置１Ｂの構成を示す概略構成図である。図１１の（ｂ）は、上記照明装置１Ｂの光ファイバ３の構成を示す側面図である。図１１の（ｃ）（ｄ）は、上記照明装置１Ｂの発光部１５に走査して照射されたスポットの残像を示す平面図である。尚、説明においては、主として実施の形態の照明装置１Ａと異なる箇所について説明する。
【０１２２】  本実施の形態の照明装置１Ｂは、図１１の（ａ）に示すように、光ファイバ３から出射されるレーザ光を、可動ミラー２０Ｂを介して発光部１５に照射し、発光部１５にて反射させて前方に出射する発光装置１０Ｂとを備えている。
【０１２３】  （可動ミラー）  本実施の形態の照明装置１Ｂにおける発光装置１０Ｂに装着された可動ミラー２０Ｂは、２つのガルバノミラー２１を用いることにより２軸のガルバノミラー２４を使用している。
【０１２４】  上記ガルバノミラー２４の構成について、図１２に基づいて説明する。図１２は２つのガルバノミラー２１を用いて発光部１５への照射領域を変更する状況を示す斜視図である。
【０１２５】  可動ミラー２０Ｂとしてのガルバノミラー２４は、図１２に示すように、発光部１５に照射されるレーザ光の照射位置を変更するための可動鏡であり、一軸のガルバノ機構２１ａに取り付けられた平面鏡２１ｂからなる第１ガルバノミラー２４ａと、同じ構造の一軸のガルバノ機構２１ａに取り付けられた平面鏡２１ｂからなる第２ガルバノミラー２４ｂとを回転軸が互いに直交するように組み合わせたものからなっている。
【０１２６】  ガルバノミラー２４では、第１ガルバノミラー２４ａにて水平方向に該第１ガルバノミラー２４ａの平面鏡２１ｂを回転させる一方、第２ガルバノミラー２４ｂにて垂直方向に該第２ガルバノミラー２４ｂの平面鏡２１ｂを回転させるようになっている。この結果、ガルバノミラー２４は、各平面鏡２１ｂを水平方向及び垂直方向にそれぞれ回転することによって、結果的に、２軸にて平面鏡２１ｂを回転させることになる。その結果、発光部１５上では、スポット１５ａを２次元的に移動させることが可能となる。
【０１２７】  具体的には、第１ガルバノミラー２４ａの回転運動により、発光部１５においてレーザ光のスポット１５ａが運動する方向（以下、水平方向）と、第２ガルバノミラー２４ｂの回転運動により、発光部１５においてレーザ光のスポットが運動する方向（以下、垂直方向）とは、互いに直交する。したがって、図１１の（ｃ）（ｄ）に示すように、レーザ光のスポット１５ａは発光部１５において水平方向と垂直方向とに、２次元的に走査できる。
【０１２８】  レーザ光を受けて発光した発光部１５からの光は、投光レンズ１６により投光され、投光される照明パターンは、発光部１５におけるレーザ光のスポット１５ａに対応する。したがって、発光部１５におけるレーザ光の走査が２次元的であるため、また、十分に速いため、投光された照明パターンは、人間の目には、面状に見える。
【０１２９】  なお、第１ガルバノミラー２４ａ及び第２ガルバノミラー２４ｂの一方又は両方を、回転するポリゴンミラー及びＭＥＭＳミラー等の他の可動光学素子に変更してもよい。
【０１３０】  ここで、可動ミラー２０Ｂとして、２軸のＭＥＭＳミラー２５を用いることが可能である。
【０１３１】  上記２軸のＭＥＭＳミラー２５の構成について、図１３に基づいて説明する。図１３は２軸のＭＥＭＳミラー２５の構成を示す斜視図である。
【０１３２】  ２軸のＭＥＭＳミラー２５は、図１３に示すように、ミラー部２５ａと、ミラー部２５ａを搖動させるＸ軸駆動部２５ｂと、ミラー部２５ａを搖動させるＹ軸駆動部２５ｃとを備え、Ｘ軸駆動部２５ｂの回転軸とＹ軸駆動部２５ｃの回転軸とは直交する。これにより、２つの第１ガルバノミラー２４ａ及び第２ガルバノミラー２４ｂと同様に、１つのＭＥＭＳミラー２５により、レーザ光のスポット１５ａを発光部１５上において水平方向と垂直方向とに、２次元的に走査できる。
【０１３３】  換言すれば、ＭＥＭＳミラー２５は、レーザ素子２ｃから出射されたレーザ光の光路を変更し、発光部１５における該レーザ光の照射位置を変更する照射位置変更部である。（発光部におけるスポットの照射領域）  次に、本実施の形態の照明装置１Ｂの発光部１５におけるスポット１５ａの照射領域について、図１４の（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。尚、ここでは、可動ミラー２０Ｂとしてのガルバノミラー２４を用いるとして説明する。図１４の（ａ）は、ガルバノミラー２４に印加される駆動電圧と発光部１５上のスポット１５ａの位置との関係を示すグラフである。横軸は時間を示し、単位はｍｓｅｃ（ミリ秒）である。縦軸は駆動電圧を示し、上側が＋（プラス）、下側が−（マイナス）である。図１４の（ｂ）は、発光部１５上のスポット１５ａを位置Ｐ１から位置Ｐ４まで走査するときの発光部１５での照射状態を示す平面図である。図１４の（ｃ）は、発光部１５上のスポット１５ａを位置Ｐ１から位置Ｐ４までを連続走査したときのスポット１５ａの残像を示す平面図である。
【０１３４】  図１４の（ａ）に示すように、ガルバノミラー２４における第１ガルバノミラー２４ａガルバノ機構２１ａに、周波数７１．４Ｈｚ（周期１４ｍｓｅｃ）のプラスからマイナスまでの三角波の駆動電圧を印加すると共に、ガルバノミラー２４における第２ガルバノミラー２４ｂの各ガルバノ機構２１ａにプラスからマイナスまでの矩形波の駆動電圧を印加することにより、平面鏡２１ｂがそれぞれ往復回転運動をする。
【０１３５】  本実施の形態では、第１ガルバノミラー２４ａのガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧が例えば最小値−２.５Ｖであり、第２ガルバノミラー２４ｂのガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧が例えば＋０.８Ｖであるときに、発光部１５において、レーザ光のスポット１５ａは、図１４の（ｂ）に示す位置Ｐ１に位置する。この状態から、図１４の（ａ）に示すように、第１ガルバノミラー２４ａのガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧を最大値例えば＋２.５Ｖまで増加する。これにより、レーザ光のスポット１５ａは、図１４の（ｂ）に示す位置Ｐ２まで水平移動する。
【０１３６】  次に、図１４の（ａ）に示すように、第２ガルバノミラー２４ｂのガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧を例えば−０.８Ｖまで減少させる。これにより、レーザ光のスポット１５ａは、図１４の（ｂ）に示す位置Ｐ２から位置Ｐ３まで垂直移動する。つまり、上の段から下の段に移動する。尚、位置Ｐ２から位置Ｐ３までの垂直移動の際は、極微小の時間を要するが、説明を平易にするために図１４（ａ）においてはその時間を省略する。
【０１３７】  次に、図１４の（ａ）に示すように、第２ガルバノミラー２４ｂのガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧を最小値例えば−２.５Ｖまで減少させる。これにより、レーザ光のスポット１５ａは、図１４の（ｂ）に示す下の段の位置Ｐ３から位置Ｐ４まで水平移動する。
【０１３８】  次に、図１４の（ａ）に示すように、第２ガルバノミラー２４ｂのガルバノ機構２１ａに印加される駆動電圧を＋０.８Ｖまで増加させる。これにより、レーザ光のスポット１５ａは、図１４の（ｂ）に示す位置Ｐ４から位置Ｐ１まで垂直移動する。つまり、下の段から上の段に移動する。尚、図１４の（ａ）においては、尚、位置Ｐ４から位置Ｐ１までの垂直移動の際は、極微小の時間を要するが、説明を平易にするために図１４（ａ）においてはその時間を省略している。
【０１３９】  上記の駆動を周期的に繰り返すことにより、図１４の（ｃ）に示すように、レーザ光のスポット１５ａは発光部１５において水平方向と垂直方向とに、２次元的に走査できる。
【０１４０】  ここで、上記の例は、レーザ素子２ｃを一定電流で駆動するものであった。しかし、必ずしもこれに限らず、ガルバノミラー２４の動きに同期してレーザ素子２ｃをオン・オフ又は強度変調することによって、投光パターンを制御することが可能である。
【０１４１】  ガルバノミラー２４の動きに同期してレーザ素子２ｃをオン・オフさせる場合の投光パターン制御方法について、図１５の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１５の（ａ）は、ガルバノミラー２４に印加される駆動電圧と発光部１５上のスポット１５ａの位置とレーザ素子２ｃの駆動電流との関係を示すグラフである。横軸は時間を示し、単位はｍｓｅｃ（ミリ秒）である。縦軸は駆動電圧を示し、上側が＋（プラス）、下側が−（マイナス）である。また、実線がガルバノミラー２４に印加される駆動電圧であり、破線がレーザ素子２ｃの駆動電流である。図１５の（ｂ）は、図１５の（ａ）に示す制御によって、スポット１５ａが連続的に走査されたときのスポット１５ａの残像を示す平面図である。
【０１４２】  図１５の（ａ）に示すように、例えば、ガルバノミラー２４の第１ガルバノミラー２４ａに印加される駆動電圧が例えば＋２.０Ｖになり、かつガルバノミラー２４の第２ガルバノミラー２４ｂに印加される駆動電圧が例えば＋０.８Ｖになったときに、レーザ素子２ｃの駆動電流をオフにする。これにより、図１５の（ｂ）に示すように、発光部１５のスポット１５ａの走査領域における上段の右側近傍の一部分のみが光っていない投光パターンが得られる。また、レーザ素子２ｃの駆動電流のオフの時間幅を変えることによって、非発光領域幅を変更することが可能となる。さらに、レーザ素子２ｃの駆動電流のオフのタイミングを変更することによって、非発光位置を変更することが可能となる。
【０１４３】  尚、図１５の（ａ）では、矩形波にてレーザ素子２ｃの駆動電流をオン・オフしている。しかし、レーザ素子２ｃの駆動電流の波形を、矩形波に変えて、例えば正弦波、ガウス分布、ローレンツ分布の形にすればグラデーション状に暗さが変わる投光パターンも実現することができる。また、レーザ素子２ｃの駆動電流のオフの箇所を複数とすることにより、複数の箇所が非発光となる投光パターンも可能となる。
【０１４４】  このように、本実施の形態における照明装置１Ｂは、可動ミラー２０Ｂは、スポット１５ａ・１５ｂの走査方向を２次元の面内にて変更可能になっている。これにより、発光部１５の照射領域を２次元的に広くすることができると共に、配光の分解能も向上する。
【０１４５】  〔実施の形態３〕  本発明のさらに他の実施の形態について図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４６】  前記実施の形態１の照明装置１Ａ及び前記実施の形態２の照明装置１Ｂは、発光部１５に光を反射させる反射型のものであった。
【０１４７】  これに対して、本実施の形態の照明装置１Ｃは、透過型の発光部１５を用いている点が異なっている。
【０１４８】  本実施の形態の照明装置１Ｃの構成を、図１６に基づいて説明する。図１６は、照明装置１Ｃの構成を示す概略構成図である。尚、説明においては、主として実施の形態１の照明装置１Ａ及び実施の形態２の照明装置１Ｂと異なる箇所について説明する。
【０１４９】  本実施の形態の照明装置１Ｃは、図１６に示すように、発光装置１０Ｃのカバー１１が二重天井になっており、第１天井のレーザ光取り出し口に透過型の発光部３５を搭載した透明基板３６が設けられている。そして、その上に、投光レンズ１６が設けられている。
【０１５０】  したがって、本実施の形態の照明装置１Ｃでは、可動ミラー２０Ａからの反射光が透明基板３６を介して発光部１５に入射され、発光部１５の透過光が投光レンズ１６を通過する。
【０１５１】  上記の透明基板３６は、透過型の発光部１５を支持する支持基板であり、発光部１５からの熱を逃がすための放熱基板でもある。透明基板３６は、ガラス基板又はサファイア基板であることが好ましい。また、透明基板３６の表面には、レーザ素子２ｃからのレーザ光を透過させ、発光部１５からの蛍光を反射するダイクロックミラーが形成されていることが好ましい。
【０１５２】  尚、その他の構成は、上記の照明装置１Ａ及び実施の形態２の照明装置１Ｂと同じであるのでその説明を省略する。
【０１５３】  〔実施の形態４〕  本発明のさらに他の実施の形態について図１７及び図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５４】  前記実施の形態１〜３の照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、車両用前照灯（ヘッドランプ）としての用途に適合することができる。また、車両以外の移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケット等）のヘッドランプとしての用途にも適合する。また、サーチライト及びプロジェクタとしての用途、室内照明器具としての用途にも適合する。
【０１５５】  本実施の形態では、照明装置１Ａを状況適応型（ＡＤＢ：AdaptiveDriving Beam）前照灯と称されるヘッドランプに適用する場合について、図１７及び図１８に基づいて説明する。図１７は、実施の形態１における照明装置１Ａを、状況適応型（ＡＤＢ：AdaptiveDriving Beam）前照灯と称されるヘッドランプとして備える車両４０を示す概念図である。これに限らず、車両４０が他の実施形態２〜３における照明装置１Ａ・１ＣをＡＤＢヘッドランプとして備えてもよいことは、もちろんである。また、図１８は、図１７に示した車両４０が備える制御部４２を説明するための概略ブロック図である。
【０１５６】  図１７に示すように、車両４０は、該車両４０の前部（ヘッド）に照明装置１Ａを備えている。また、照明装置１Ａは、フィン２ａを有する放熱ベース２ｂが車両４０の外殻に位置するように配設されている。さらに、投光レンズ１６が車両４０の前方に発光部１５からの照明光を投光するように、配設されている。ただし、必ずしもこれに限らず、照明装置１Ａに含まれる各部材の性能及び形状、車両におけるヘッドランプの設計指針等に応じて、照明装置１Ａは適宜配設されてよい。
【０１５７】  図１８に示すように、車両４０は、照明装置１ＡをＡＤＢ型のヘッドランプとして制御できるように、カメラ４１と、照明装置１Ａの動作制御部４２ｃを含む制御部４２とをさらに備えている。このため、車両４０の走行状況に応じて、照明装置１Ａは車両４０の前方に適切な照明パターンを有する光を投光することができる。例えば、対向車両又は先行車両が眩しくないように、その位置のみ暗くする配光の照明パターンを、自動的に投光することが可能になる。
【０１５８】  上記カメラ４１は、照明装置１Ａが照明光を投光する投光領域を含む車両４０の前方周辺を連続的に撮影する。カメラ４１は、例えば、車両４０の室内前方のルームミラー近傍に配置される。カメラ４１は、車載カメラであり、車両４０の移動速度に応じて適宜選択されればよい。例えば、車両４０が、時速６０ｋｍで移動する場合は、カメラ４１のフレームレートは１２０Ｈｚ以上のであることが好ましい。また、カメラ４１のフレームレートは、照明装置１Ａのフレームレートより高いことが好ましい。
【０１５９】  カメラ４１は、制御部４２に接続されており、遅くともレーザ素子２ｃからレーザ光が出射された時点から撮影を開始し、撮影した画像データ（動画像）を制御部４２へ出力する。
【０１６０】  なお、カメラ４１の代わりに、車両４０の前方に存在する物体に赤外線を照射して、その反射波を検知する赤外線レーダであってもよい。赤外線レーダを利用する場合も、カメラ４１と同様、汎用性の高い技術を用いて、車両４０の前方に存在する物体の検知を行うことができる。また、カメラ４１は可視光用であってもよいし、赤外光用のものであってもよく、赤外及び可視の両方の機能を有していてもよい。尚、カメラ４１を赤外光用とすることにより、人間を含む恒温動物の検知が容易となる。また、カメラ４１は、１台のカメラである必要はなく、複数台のカメラを用いても良い。
【０１６１】  上記制御部４２は、車両４０を統括的に制御するものであり、主として、検知部４２ａ、識別部４２ｂ及び動作制御部４２ｃを備えている。
【０１６２】  検知部４２ａは、カメラ４１によって撮影された動画像を解析して、動画像中の物体を検出するものである。具体的には、検知部４２ａは、カメラ４１から動画像を取得したとき、動画像中の投光可能エリアに含まれる物体を検出する。
【０１６３】  検知部４２ａは、動画像中の投光可能エリア内に物体が検出された場合、物体が検出された座標値を示す検出信号を識別部４２ｂに出力する。
【０１６４】  識別部４２ｂは、検知部４２ａから出力された検出信号に示される座標値における物体の種類を、画像認識により識別するものである。具体的には、識別部４２ｂは、検知部４２ａから検出信号を取得したとき、検出信号に示される座標値に示される物体の移動速度、形状、位置などの特徴点を抽出し、特徴点を数値化した特徴値を算出する。
【０１６５】  そして、識別部４２ｂは、車両４０が備える図示しない記憶部に記憶された、物体の種類毎の特徴点が数値化された基準値を管理する基準値テーブルを参照して、該基準値テーブルに、算出した特徴値との誤差が所定閾値以内である基準値を検索する。
【０１６６】  例えば、基準値テーブルには、車両、道路標識、歩行者、動物または想定される障害物などに対応する基準値が予め登録され、管理されている。算出した特徴値との誤差が所定閾値以内の基準値が特定された場合、識別部４２ｂは、当該基準値で示される物体を、検知部４２ａによって検出された物体であるものと判定する。
【０１６７】  識別部４２ｂは、検知部４２ａによって検出された物体が、基準値テーブルに予め登録された物体であると判定したとき、当該物体と、当該物体が検出された座標値とを示す識別信号を動作制御部４２ｃに出力する。
【０１６８】  動作制御部４２ｃは、実施の形態１で説明したように、ガルバノ機構２１ａを制御し、発光部１５におけるレーザ光の照射位置を変更する変更動作と同期させる。
【０１６９】  本実施の形態では、動作制御部４２ｃは、識別部４２ｂから出力された識別信号に示される物体の種類に応じて、該識別信号に示される座標値を含む所定の範囲（物体の検出領域）に投光するか又は投光しないように、ガルバノ機構２１ａを制御する。
【０１７０】  例えば、動作制御部４２ｃは、検知部４２ａから出力された識別信号に示される物体の種類が、対向車又は先行車等である場合、該対向車又は先行車等が検出された検出領域に対応する領域には投光しない形状を有する照明パターンを形成するように、ガルバノ機構２１ａを制御する。これにより、対向車又は先行車の運転者が、車両４０の投光によるグレアを感じないようにすることができる。この場合、ハイビームのまま走行することが可能となる。
【０１７１】  また、動作制御部４２ｃは、識別部４２ｂから出力された識別信号に示される物体の種類が、道路標識または障害物等である場合、該道路標識又は障害物等が検出された検出領域に対応する領域に投光する形状を有する照明パターンを形成するように、ガルバノ機構２１ａを制御する。これにより、車両４０の運転者に対して注意喚起することができる。
【０１７２】  （ソフトウェアによる実現例）  ここで、制御部４２は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１７３】  後者の場合、制御部４２は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（又はＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）又は記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。そして、コンピュータ（又はＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１７４】  このように、本実施の形態における車両用前照灯は、前記記載の照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃを備えている。その結果、照射領域である明部と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃを備えた車両用前照灯を提供することができる。
【０１７５】  また、本実施の形態における車両用前照灯は、物体を検知する検知部４２ａを備えていると共に、励起光走査部としての可動ミラー２０Ａ・２０Ｂは、検知部４２ａによって物体が検知されたとき、発光部１５・３５に対するスポット１５ａ・１５ｂの走査方向及び走査速度の少なくとも一方を変更して、該物体への投光パターンを変更する。
【０１７６】  この結果、物体が例えば人である場合に、眩しくしないように、その部分を暗部にしたり、所望の領域を明るくしたりすることが可能となる。
【０１７７】  〔まとめ〕  本発明の態様１における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、励起光源（レーザ素子２ｃ）から出射された励起光を受けて発光する蛍光体を有する発光部１５・３５と、前記発光部１５・３５における前記励起光のスポット１５ａ・１５ｂの位置を所定の規則に従って連続的に変更する励起光走査部（可動ミラー２０Ａ・２０Ｂ）とを備え、前記スポット１５ａ・１５ｂは、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有していることを特徴としている。尚、スポットの縁部が「直線状」であるとは、基準となる直線（「基準直線」と称する）に沿って縁部が伸びている形状を意味しており、縁部が直線である場合を含むと共に、基準直線を中心軸として穏やかに縁部が波打っている形状も含まれる。
【０１７８】  上記の発明によれば、蛍光体を有する発光部は、励起光源から出射された励起光を受けて発光する。このとき、照明装置には励起光走査部が設けられており、発光部における励起光のスポットの位置を所定の規則に従って連続的に変更する。
【０１７９】  この種の照明装置は、具体的には、例えば、励起光走査部による発光部への走査により、残像が残って走査領域全体が照射領域となるので、部品点数を減らして発光部の全体領域を照射でき、その光を投光パターンとすることができる利点があった。
【０１８０】  ここで、従来、スポットが円形であったので、明部と暗部との境界が曲線となっていた。この結果、例えば、車両用前照灯用途では、特定のエリアのみを明るくし、それ以外の領域を暗くするパターンが求められるので、境界が曲線でない方がよい。
【０１８１】  そこで、本発明では、スポットは、少なくとも一対の対向２辺がそれぞれ直線状である縁部を有しているとしている。
【０１８２】  これにより、明部と暗部との境界において、少なくとも一対の対向２辺をそれぞれ直線状にすることができる。
【０１８３】  したがって、照射領域と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置を提供することができる。
【０１８４】  本発明の態様２における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様１における照明装置において、前記スポット１５ａは、二対の対向２辺がそれぞれ直線状である矩形となっていることが好ましい。
【０１８５】  これにより、照射領域と暗部との水平及び垂直方向の両方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置を提供することができる。
【０１８６】  本発明の態様３における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様１又は２における照明装置において、前記発光部１５・３５における、前記励起光源（レーザ素子２ｃ）から照射された励起光のスポット１５ａ・１５ｂ内の光強度は、一定であることが好ましい。
【０１８７】  これにより、発光部におけるスポット内の光強度が均一な照射領域とすることが可能となる。
【０１８８】  本発明の態様４における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様１、２又は３における照明装置において、前記励起光源（レーザ素子２ｃ）からの励起光を、導光部材（光ファイバ３）を介して前記発光部１５・３５に照射させると共に、前記導光部材（光ファイバ３）の出射端面における励起光の光分布が、前記発光部１５・３５における前記励起光のスポット１５ａ・１５ｂの光分布に反映されていることが好ましい。
【０１８９】  これにより、励起光源から発光部までの距離が大きい場合に、導光部材を用いることにより、かつ導光部材の出射端面における励起光の光分布が、発光部における励起光のスポットの光分布に反映されていることにより、励起光源からの励起光の光強度を低下させずに、発光部にスポットを照射することができる。
【０１９０】  本発明の態様５における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様４における照明装置において、前記導光部材は、矩形断面を有するコア３ａを備えた光ファイバ３又は光学ロッドを含んでいるとすることができる。
【０１９１】  これにより、コアから出射される励起光の矩形断面が発光部に反映されるので、効率良く、発光部に矩形のスポットを照射することができる。
【０１９２】  本発明の態様６における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様５における照明装置において、前記光ファイバ３は、マルチモードファイバからなっているとすることができる。
【０１９３】  これにより、光ファイバのコアの内部でのレーザ光の分布が均一になるため、レーザ光の分布がトップハット型になり、むらが生じない。また、オン・オフの境目の光強度が急峻になる。
【０１９４】  本発明の態様７における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様１〜６のいずれか１における照明装置において、前記励起光走査部は、可動ミラー２０Ａ・２０Ｂを含んでいることが好ましい。
【０１９５】  これにより、可動ミラーにより、効率よく、発光部における前記励起光のスポットの位置を所定の規則に従って連続的に変更することができる。
【０１９６】  本発明の態様８における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様１〜７のいずれか１における照明装置において、前記励起光走査部（可動ミラー２０Ａ・２０Ｂ）は、前記スポット１５ａ・１５ｂの走査速度を変更可能になっているとすることができる。
【０１９７】  これにより、励起光源をオン・オフしなくても、発光部における励起光のスポットの位置を所定の規則に従って連続的に変更したときに、例えばスポットの走査速度を高速にすることにより、部分的に暗部を形成することが可能となる。
【０１９８】  本発明の態様９における照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、態様１〜８のいずれか１における照明装置において、前記励起光走査部（可動ミラー２０Ａ・２０Ｂ）は、前記スポット１５ａ・１５ｂの走査方向を２次元の面内にて変更可能になっていることが好ましい。
【０１９９】  これにより、発光部の照射領域を２次元的に広くすることができると共に、配光の分解能も向上する。
【０２００】  本発明の態様１０における車両用前照灯は、態様１〜９のいずれか１における照明装置において、前記照明装置１Ａ・１Ｂ・１Ｃを備えていることを特徴としている。
【０２０１】  上記の発明によれば、照射領域と暗部との水平又は垂直方向の少なくともいずれか一方の境界の明暗コントラストを直線的に明確にし得る照明装置を備えた車両用前照灯を提供することができる。
【０２０２】  本発明の態様１１における車両用前照灯は、態様１０における車両用前照灯において、物体を検知する検知部４２ａを備えていると共に、前記励起光走査部（可動ミラー２０Ａ・２０Ｂ）は、前記検知部４２ａによって前記物体が検知されたとき、前記発光部１５・３５に対する前記スポット１５ａ・１５ｂの走査方向及び走査速度の少なくとも一方を変更して、該物体への投光パターンを変更することが好ましい。
【０２０３】  これにより、車両用前照灯において、検知部にて前方に物体を検知したときに、発光部に対するスポットの走査方向及び走査速度の少なくとも一方を変更して、該物体への投光パターンを変更することができる。この結果、物体が例えば人である場合に、眩しくしないように、その部分を暗部にしたり、所望の領域を明るくしたりすることが可能となる。
【符号の説明】
【０２０４】  １Ａ・１Ｂ・１Ｃ      照明装置  ２                    光源部  ２ａ                  フィン  ２ｂ                  放熱ベース  ２ｃ                  レーザ素子（励起光源）  ３                    光ファイバ（導光部材）  ３ａ                  コア１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ  発光装置１１                    カバー１１ａ                  レーザ光導入口１２                    基板１３                    集光レンズ１５・３５              発光部１５ａ・１５ｂ          スポット１６                    投光レンズ２０Ａ・２０Ｂ          可動ミラー２１                    ガルバノミラー（可動ミラー）２１ａ                  ガルバノ機構２１ｂ                  平面鏡２２                    ポリゴンミラー（可動ミラー）２２ａ                  回転ミラー２２ｂ                  回転機構２３                    ＭＥＭＳミラー（可動ミラー）２３ａ                  ミラー部２３ｂ                  駆動部２４                    ガルバノミラー（可動ミラー）２４ａ                  第１ガルバノミラー（可動ミラー）２４ｂ                  第２ガルバノミラー（可動ミラー）２５                    ＭＥＭＳミラー２５ａ                  ミラー部２５ｂ                  Ｘ軸駆動部２５ｃ                  Ｙ軸駆動部３６                    透明基板４０                    車両４１                    カメラ４２                    制御部４２ａ                  検知部４２ｂ                  識別部４２ｃ                  動作制御部Ｂ１・Ｂ２              境界Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４  位置
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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