(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を放出する半導体レーザー素子と、
前記レーザー光を集光する集光レンズと、
集光された前記レーザー光の少なくとも一部を波長変換して白色光を形成する蛍光体と、
前記白色光を反射するリフレクタと、を備える車両用灯具において、
前記蛍光体に当たる前のレーザー光の光路の延長路と前記リフレクタとの交差面となる前記リフレクタ表面に、散乱光形成部を形成し、
前記蛍光体と前記散乱光形成部間に、ピンホールを有するシェードを設置し、前記集光レンズの最大移動予想位置と前記散乱光形成部の外縁とを結ぶ直線が、前記ピンホール内を通過するように、前記ピンホールを形成することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
散乱光形成部が、リフレクタ表面に配置された補助蛍光体であ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】
散乱光形成部が、リフレクタ表面に形成された曲面又は凹凸面であ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】
散乱光形成部が、リフレクタ表面に配置された拡散剤であ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５】
レーザー光を放出する半導体レーザー素子と、
前記レーザー光を集光する集光レンズと、
集光された前記レーザー光の少なくとも一部を波長変換して白色光を形成する蛍光体と、
前記白色光を反射するリフレクタと、を備える車両用灯具において、
前記蛍光体に当たる前のレーザー光の光路の延長路と前記リフレクタとの交差面となる前記リフレクタ表面に、回折格子を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項６】
回折格子に照射した光のうち、特定波長領域の光が、回折されて１又は２以上の光検知器に導光されるように、前記光検知器を設置したことを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記蛍光体と前記回折格子間に、ピンホールを有するシェードを設置し、前記集光レンズの最大移動予想位置と前記散乱光形成部又は前記回折格子の外縁とを結ぶ直線が、前記ピンホール内を通過するように、前記ピンホールを形成することを特徴とする請求項５または６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、半導体レーザー素子を光源とする車両用灯具に関し、特に半導体レーザー素子と蛍光体を組み合わせて白色光を発生させるための車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前照灯などの車両用灯具では、発光ダイオード（ＬＥＤ）に替えてレーザーダイオード（ＬＤ）を用いることが試みられている（特許文献１参照）。ＬＤ光源は、光変換効率が高くまた発光面積が小さいので、灯具の小型化に有利となる。ＬＤ光源を用いる車両用灯具では、ＬＤ素子から波長変換素子である蛍光体へレーザー光、例えば青色レーザー光を照射し、蛍光体が励起されて発する光、例えば黄色光と、前記青色レーザー光を混色させて、白色光が出射される。
【０００３】
レーザー光は指向性の高い高エネルギー光であり、車両の前照灯等の光として使用する場合は、前述した通り、蛍光体に当て散乱させて、路面照射に適し、かつ適度のエネルギーを有する白色光に変換している。前記レーザー光と蛍光体とが十分に当たらないと、高エネルギーのままリフレクタで反射され、前方の歩行者、車両及び路面等に照射されることになる。このような事態を回避するために、前記蛍光体を取付体に強固に固定してその脱離や損傷を確実に防止している。
【０００４】
この高エネルギーのままのレーザー光の照射を回避するために、前記蛍光体が離脱又は損傷しないように、前述の取付体への強固な固定をはじめとして各種手法が採られているが、極端に低い可能性ながら、前記蛍光体の離脱を完璧に回避できるとは断言できない。蛍光体が適正に機能していること、つまり、レーザー光と前記蛍光体に当たりかつ散乱することが適切に行われていることを確認する（逆に言うと、異常を検知する）ために、通常は、光路の要所に、光検知器を設置して、エネルギー量（光の強度）や光の波長を測定して、異常の存否をチェックしている。そして万一異常が検知され、高エネルギーのレーザー光が蛍光体と当たらずに放射されていると判断した場合には、何らかの原因で蛍光体が脱離又は損傷されたと推定し、レーザー素子の駆動を停止させるようにしている。
【０００５】
この他に、異常時に、レーザー光が当たるリフレクタに、該リフレクタを貫通する貫通孔又はエスケープホール（特許文献１の符号Ｈ２）を形成して、レーザー光をリフレクタの外側に逃がし、高エネルギーのレーザー光がリフレクタから前方に反射することを回避することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１８０８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、光検知器が存在しない場合、光検知器が損傷している場合あるいは、光検知器が迅速に作動しない場合には、高エネルギーのレーザー光がそのままリフレクタで反射して前方に照射されてしまうという問題がある。
【０００８】
更に前述のエスケープホールを形成すると、正常運転時にリフレクタに達する白色光の一部が無駄になるという欠点がある。しかも異常時にリフレクタの外側に逃がしたレーザー光が各部材に複数回反射して最終的に高エネルギーのまま灯室外に照射される可能性もある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、蛍光体が所定位置から脱離した場合や該蛍光体が損傷して正常な機能を果たせない場合でも、前記レーザー光がリフレクタで反射され、前方へ直接照射されることを抑制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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明（請求項１）に係る車両用灯具では、レーザー光を放出する半導体レーザー素子と、前記レーザー光を集光する集光レンズと、集光された前記レーザー光の少なくとも一部を波長変換して白色光を形成する蛍光体と、前記白色光を反射するリフレクタと、を備える車両用灯具において、前記蛍光体に当たる前のレーザー光の光路の延長路と前記リフレクタとの交差面となる前記リフレクタ表面に、散乱光形成部を形成するようにする。
【００１１】
（作用）このような構成では、正常時、つまり蛍光体が所定位置に固定されて、レーザー光の少なくとも一部を波長変換するよう機能している間は、高エネルギーのレーザー光の強い指向性が弱まって低エネルギー化した白色光が生成し、この白色光が比較的広面積でリフレクタに当たって、ほぼ全部の白色光が前方に反射して路面等に照射される。
【００１２】
しかし前記蛍光体が所定位置から離脱したり、所定位置に存在しても前記蛍光体が機能劣化していると、リフレクタ表面に散乱光形成部を形成していない従来の構成では、高エネルギーのレーザー光がそのまま、あるいは十分に低エネルギー化されていないレーザー光が、リフレクタの非常に狭い範囲に集中してそのまま反射し、高エネルギーのレーザー光が路面や歩行者等に照射されることになる。
【００１３】
これに対し、本発明の構成では、万一前記蛍光体が離脱したり、機能劣化して、該蛍光体と当たることにより低エネルギー化されるべきレーザー光、例えば青色や紫色の短波長のレーザー光が、高エネルギーのままリフレクタの非常に狭い範囲に近接しても、レーザー光の光路の延長路に相当するリフレクタ表面に散乱光形成部が形成されている。そのため、実質的に全てのレーザー光が前記散乱光形成部に当たって乱反射し、リフレクタ内方の実質的全ての方向に散乱する。この散乱により、レーザー光の指向性は無くなり、低エネルギーの散乱光となり、高エネルギーのレーザー光が前方に照射されなくなる。
【００１４】
この場合多くの散乱光は、リフレクタとの単一回の反射では、直接灯室から前方に照射されないが、かなりの量の散乱光は、リフレクタ等に複数回反射することにより、間接的に灯室から前方に照射されることになる。正常運転時には、白色光がこの散乱光形成部で反射して散乱光が形成されるが、同様の理由で、実質的に全ての散乱光が前方への照射に利用でき、殆ど無駄が生じない。
【００１５】
前記散乱光形成部は、該散乱光形成部に達するレーザー光の実質的に全てが当たる形状とする。通常のレーザー光は、エミッタの縦横で発散角が異なり、放射パターンは長円状または長方形状に発生するため、前記散乱光形成部は、リフレクタに達する長円状のレーザー光より若干大きい長円状または長方形状とすることが望ましい。
【００１６】
更に本構成では、従来のエスケープホールに相当するような開口をリフレクタに形成する必要がなく、特に正常運転時に波長変換された白色光が、リフレクタの外側に達して無駄に消費されることがなく、エネルギー効率の向上に寄与できる。
【００１７】
請求項２では、請求項１に記載の車両用灯具において、散乱光形成部を、リフレクタ表面に配置された補助蛍光体とする。
【００１８】
（作用）この補助蛍光体は、請求項１で特定した蛍光体と同一でも異なっていても良い。本構成では、異常時にリフレクタ近傍に達する高エネルギーレーザー光が、前記補助蛍光体に当たることにより散乱して、レーザー光の指向性は無くなり、低エネルギーの散乱光となり、高エネルギーのレーザー光が前方に照射されなくなる。更に、高エネルギーのレーザー光が補助蛍光体に当たることにより、波長変換され、散乱以前に低エネルギー化が達成される。補助蛍光体を蛍光体と同一にすると、前記散乱光は白色光になり、正常時と同じ光が得られる。
【００１９】
請求項３では、請求項１に記載の車両用灯具において、散乱光形成部を、リフレクタ表面に形成された曲面又は凹凸面とする。
【００２０】
（作用）本構成における曲面又は凹凸面は、リフレクタ表面に、リフレクタと同一又は異なった材料で形成して接着したり、曲面又は凹凸面を有するリフレクタを一体成形したり、リフレクタ表面を傷つけて粗面化すること等により形成できる。本構成では、異常時に、前記曲面又は凹凸面に照射される高エネルギーレーザー光が、それぞれの面で散乱して散乱光となり、同様にして高エネルギーのレーザー光が前方に照射されなくなる。
【００２１】
請求項４では、請求項１に記載の車両用灯具において、散乱光形成部を、リフレクタ表面に配置された拡散剤とする。
【００２２】
（作用）本構成における拡散剤は、リフレクタ表面に光散乱を起こさせる任意の材料を含み、光拡散能を有する微粒子を懸濁させた溶媒を、リフレクタ表面に塗布乾燥させたり、塗料を塗布乾燥させて形成することができる。
【００２３】
請求項５では、請求項１の散乱光形成部の替わりに、回折格子をリフレクタ表面に配置する。
【００２４】
（作用）回折格子は、表面にマイクロメートルオーダーの凹凸状の多数の平行溝を形成した分光素子で、特定波長の光を特定の方向に回折させることができる。本構成では、対象とするレーザー光の波長に対応する微細平行溝を形成した回折格子をリフレクタ表面の、異常時にレーザー光が照射される箇所に接着等により配置する。これにより蛍光体に当たらず、又は機能劣化した蛍光体に当たって高エネルギーのままリフレクタ近傍に到達したレーザー光の対象波長分を、回折格子で前方以外の方向へ回折して、高エネルギーレーザー光が灯室外に照射されることを防止する。
【００２５】
請求項６では、請求項５に記載の車両用灯具において、回折格子に照射した光のうち、特定波長領域の光が、回折されて１又は２以上の光検知器（フォトセンサ）に導光されるように、前記光検知器を設置する。
【００２６】
（作用）蛍光体が離脱又は損傷している車両用灯具は、仮に請求項１から５の手法で、レーザー光の低エネルギー化を達成できたとしても放置しておくことは望ましくない。本構成では、回折格子により特定方向に回折された特定波長の光を光検知器で検知することにより、蛍光体の異常を認識する。そしてこの異常をアラーム等により運転者に知らせることにより、迅速に前記異常に対応することを可能にする。
【００２７】
請求項７では、請求項１〜６までのいずれか１項に記載の車両用灯具において、蛍光体と散乱光形成部又は回折格子間に、ピンホールを有するシェードを設置し、前記集光レンズの最大移動予想位置と前記散乱光形成部又は前記回折格子の外縁とを結ぶ直線が、前記ピンホール内を通過するように、前記ピンホールを形成する。
【００２８】
（作用）散乱光形成部や回折格子を形成した前記車両用灯具では、レーザー素子によるレーザー光の発光方向が一定、通常は鉛直方向、であれば、仮に蛍光体が脱離してレーザー光がリフレクタ近傍に達しても、このレーザー光が散乱光形成部や回折格子に当たって高エネルギーレーザー光が灯室外に照射されることがないことは前述した通りである。しかしながら、前記レーザー素子が傾くなどして、レーザー光の発光方向が鉛直方向からずれると、レーザー光の進行方向も傾斜して、散乱光形成部や回折格子が存在しないリフレクタ面にレーザー光が到達する可能性がある。
【００２９】
この場合には、本構成のように、レーザー光の進行基点となる集光レンズの最大移動予想位置と、前記散乱光形成部や前記回折格子の外縁部とを結ぶ直線が、前記ピンホール内を通過するように、前記ピンホールを有するシェードを設置する、換言すると、前記ピンホールを通過する、集光レンズから出射したレーザー光の全てが前記散乱光形成部や前記回折格子に到達するように、前記ピンホールを形成する。このようにすると、前記ピンホールが存在しないと、前記レーザー素子が傾いた場合や水平方向に移動した場合に、前記レーザー素子から出射して、前記散乱光形成部や前記回折格子の領域外に到達してしまうレーザー光が、前記ピンホールを有するシェードによりブロックされて、前記散乱光形成部や前記回折格子に到達できなくなり、従って、高エネルギーレーザー光がリフレクタで反射されて前方へ照射されることがなくなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る車両用灯具では、リフレクタに散乱光形成部又は回折格子を配置することにより、異常時に前記リフレクタに到達する可能性のある高エネルギーレーザー光を、低エネルギー光に変換して前記リフレクタ内方に散乱又は回折させて、高エネルギーレーザー光のまま灯室前方に照射させることを回避できる。また、従来のエスケープホールに相当する、レーザー光が通過する開口をリフレクタに形成する必要がないため、発生する光を有効に利用できる。
【００３１】
更にピンホールを形成する本発明の一態様では、レーザー素子が傾くこと又は移動することに起因するレーザー光の前方照射を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施態様である車両用灯具の縦断側面図である。
【図２】図２ａから図２ｃは、それぞれ本発明の他の実施態様である車両用灯具の部分縦断側面図である。
【図３】本発明の更に他の実施態様である車両用灯具の縦断側面図である。
【図４】図３の車両用灯具の縦断正面図である。
【図５】図５ａ、図５ｂは、それぞれ本発明の更に他の実施態様である車両用灯具の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
【００３４】
第１実施形態であるプロジェクタ型の灯具ユニット１は、図１に示すように、発光装置３、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズ５、及びリフレクタ７を備えている。発光装置３は、レーザー光を発光させる半導体レーザー素子９、該半導体レーザー素子９からのレーザー光を集光する集光レンズ１１、及び該集光レンズ１１からの光が照射されて上方に向けて透過される蛍光体１３を備えている。前記半導体レーザー素子９は、レーザー光を放出する半導体発光素子で、例えば、発光波長が青系（４５０ｎｍ程度）のレーザー光、あるいは近紫外域（４０５ｎｍ程度）のレーザー光を発光する素子を使用する。
【００３５】
前記発光装置３は円筒状に成形され、下方内部の円板１５上に一体成型された長円状の周壁１７内に、前記半導体レーザー素子９が固定されている。前記発光装置３の円筒内壁面のほぼ中央には前記集光レンズ１１が固定され、かつ前記発光装置３の上面中央には矩形又は円形の固定孔１９が形成され、この固定孔１９には、前記蛍光体１３が、シリコーンや低融点ガラス等の透明な接着剤により接着されて嵌め込まれている。通常のレーザー光は真円ではない長円状に発生するため、この固定孔は、長円孔としても良く、いずれにしても半導体レーザー素子９で発生するレーザー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とする。
【００３６】
蛍光体１３は、例えば、セリウムＣｅ等の付活剤が導入されたＹＡＧとアルミナＡｌ２Ｏ３との複合体で、ほぼ平行に配置された下面及び上面を含む板状又は層状とする。その厚さは、目的の色度に応じて、適宜の厚みとすることができる。該蛍光体１３は、前述の波長変換された光と半導体レーザー素子９からのレーザー光との混色により生成する白色光を放出する。
【００３７】
前記集光レンズ１１は、半導体レーザー素子９からのレーザー光を集光して、蛍光体１３に照射させる。前記集光レンズ１１は、円筒形の発光装置３内の蛍光体１３と半導体レーザー素子９との間の内壁に固定されている。
【００３８】
投影レンズ５は、アクリル等の透明樹脂製で、図示の例では前方側の凸表面、及び後方側の平面を含む非球面レンズである。この投影レンズ５は、ホルダ２１に固定されて車両前後方向に延びる光軸上に配置されている。
【００３９】
従来のリフレクタは、発光装置の蛍光体で生成した白色光の実質的に全部を前方に反射し、投影レンズを透過させて車両前方に照射し、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）上に基本配光パターン（例えば、ロービーム用配光パターンの少なくとも一部）を形成するように、発光装置３の側方から上方にかけての範囲をドーム状に覆っている。
【００４０】
図示の実施例のリフレクタも基本的な構造は従来のリフレクタと同一であるが、半導体レーザー素子９→集光レンズ１１→蛍光体１３の順に進行した白色光に変換された光が照射されるリフレクタ７下面に、半球状に突出した散乱光形成部２３が一体成型されている点で異なっている。半導体レーザー素子９からのレーザー光は、前記蛍光体１３を透過して白色光に変換されるとともに指向性を失って、真上だけでなく、弱く屈折して逆円錐状に拡散して前記リフレクタ７に達する。真上又はほぼ真上に進行した白色光は、半球状の散乱光形成部２３に達して、照射された半球面の傾斜に従って四方八方に散乱する（図１中の実線参照）。この散乱光の殆どは、直接前記投影レンズ５に到達することはないが、灯室内の複数の部材に反射して最終的にはその殆どが車両前方に照射される。
【００４１】
真上及びほぼ真上以外に進行した白色光は、リフレクタ７の半球状に突出した散乱光形成部２３以外の面で反射して、通常通り投影レンズ５から車両前方に照射される。なお、後述の他の実施形態でも関連説明を行う通り、リフレクタ下面に形成される散乱光形成部のリフレクタ全面に対する割合は僅少であり、正常時に蛍光体１３で生成する殆どの白色光は、散乱光形成部以外のリフレクタ下面で通常通り反射して、車両前方を照射する。
【００４２】
そして万一、前記蛍光体１３が前記蛍光体固定孔１９から離脱し、あるいは前記蛍光体１３に機能損傷が生じる異常事態の際には、該蛍光体１３に到達したレーザー光が蛍光体により波長変換されずに、強い指向性のまま、実質的にすべてのレーザー光が前記リフレクタ７に達する。この場合に、従来のリフレクタのようにその下面に散乱光形成部が形成されていないと、指向性の強いレーザー光がそのままリフレクタ下面で反射して車両前方に照射されることになる。
【００４３】
しかし本実施形態では、前述の通り、リフレクタ７下面のレーザー光が進行してくる箇所に、半球状の散乱光形成部２３が一体成型されているため、異常時に蛍光体１３で波長変換されずに、前記散乱光形成部２３に入射したレーザー光が、四方八方に散乱して（図１中の実線参照）、レーザー光の有する指向性が大幅に減少した散乱光に変換される。このように本実施形態では、蛍光体に異常が生じても、強指向性のレーザー光が車両外に照射されることは実質的に起こりえないが、蛍光体異常を放置することは好ましくなく、例えば後述のようなフォトセンサで、異常を検知し、安全な場所に停車後に消灯することが望ましい。
【００４４】
図２ａから図２ｃは、それぞれ本発明の第２〜第４の実施態様である車両用灯具を示す一部破断部分縦断側面図であり、灯具ユニットのリフレクタ下面に形成される散乱光形成部以外は、第１実施形態と同一の構成を有している。
【００４５】
図２ａの第２実施形態では、リフレクタ７の下面に、底面が反射面として機能する凹溝２５が形成され、この凹溝２５内に、散乱光形成部２３ａとして機能する、前記蛍光体１３と同一又は類似の補助蛍光体が埋め込まれ、図２ｂの第３実施形態では、リフレクタ７の下面に鋸歯状の凹凸である散乱光形成部２３ｂが一体成型され、図２ｃの第４実施形態では、リフレクタ７の下面には、散乱光形成部２３ｃとして機能する、レーザー光を散乱させて散乱光を生成するための拡散剤が塗布又は貼着などにより形成されている。
【００４６】
図２ａの実施形態では、本来の蛍光体１３の離脱や損傷により、波長変換されずに、この散乱光形成部２３ａ（補助蛍光体）に到達したレーザー光が、この補助蛍光体２３ａに当たりかつ透過して、正常時の前記蛍光体１３の場合と同様に白色光に変換され、前記凹溝２５の底面で反射し、再度補助蛍光体２３ａを透過して、前方に向けて照射される。従って、この第２実施形態でも、蛍光体１３が離脱又は損傷しても、強指向性のレーザー光が車外に照射されることが防止できる。しかも波長変換を行う補助蛍光体２３ａが、本来の蛍光体１３と同一又は類似であるため、機能的な同一性が保証される。
【００４７】
しかも正常運転時には、レーザー光が２度蛍光体に当たるため、波長変換をより確実に実行できる。又本来の蛍光体１３による波長変換では、十分に指向性が弱まらず、僅かな指向性が残存している可能性がある。この場合にも指向性が残存している光が補助蛍光体２３ａに当たって完全に指向性が消滅した散乱光が得られる。
【００４８】
図２ｂの実施形態では、リフレクタ７の下面に鋸歯状の凹凸である散乱光形成部２３ｂが一体成型され、蛍光体１３の離脱や損傷により、波長変換されずに、この散乱光形成部２３ｂ（鋸歯状の凹凸面）に到達したレーザー光が、この散乱光形成部２３ｂの表面で、この凹凸面の形状に応じて四方八方に散乱して、前記第１実施形態と同様にレーザー光の有する指向性が大幅に減少した散乱光に変換される。多様な角度の散乱光を生成するために、前記鋸歯状の凹凸面の同一方向に傾斜する複数の面は互いに平行ではなく、若干異なった角度を有するように形成することが望ましい。
【００４９】
リフレクタ７下面に一体成型する散乱光形成部の態様は、図１の半球状の突出部２３や図２ｂの鋸歯状の凹凸面２３ｂ以外に、多数の細かい溝を交差するように刻み付けたヤスリ状の面や、リフレクタ７の強度が許容する範囲の深さで形成される半球状の窪みなどがある。いずれにしても、リフレクタに到達したレーザー光が可能な限り多様な角度で散乱する形状であることが好ましく、例えば断面形状が矩形の凹溝や凸状突出部などは、反射方向が限定されるため、望ましくない。
【００５０】
図２ｃの実施形態では、リフレクタ７の下面に、散乱光形成部２３ｃとして機能する、拡散剤が塗布又は貼着されている。この拡散剤は、例えば硫酸バリウムなどの光拡散能を有する微粒子を懸濁させた溶媒を、リフレクタ表面に塗布乾燥させたり、塗料を塗布乾燥させて、リフレクタ７下面に直接形成することができる。また、前記微粒子を懸濁させた溶媒や前記塗料を塗布乾燥させて、その一方面に拡散剤を層状に形成した拡散シートを、リフレクタ７下面の所定箇所に貼着しても良い。更に、未処理のシートの一方面を粗面化して微細な凹凸を形成し、このシートを貼着しても良い。
【００５１】
この実施形態でも、蛍光体１３が離脱又は損傷してレーザー光が強指向性のまま散乱光形成部２３ｃに到達した際に、該散乱光形成部２３ｃが拡散剤として機能し、前述の実施形態と同様に、前記レーザー光が四方八方に散乱して、指向性が無いか殆ど無い散乱光に変換される。
【００５２】
図３及び図４に示す第５実施形態における灯具ユニット１の構成は図１の灯具ユニットと同一であり、図１と同一符号を付して説明を省略する。この第５実施形態では、散乱光形成部として回折格子２３ｄを使用し、かつ該回折格子２３ｄで散乱させたレーザー光をフォトセンサなどの１又は２以上の検出素子２７で検出する。
【００５３】
第５実施形態でも、正常時は、蛍光体１３が機能してレーザー光の少なくとも一部を波長変換し、高エネルギーのレーザー光の強い指向性が弱まって低エネルギー化した白色光が生成し、この白色光が回折格子２３ｄ以外のリフレクタ７下面で反射すると、ほぼ全部の白色光が前方に向けて照射される。回折格子２３ｄに到達した白色光は、該回折格子２３ｄの微細格子の傾斜角に応じた方向に反射する。灯具ユニット１内の１又は２以上の箇所に検出素子２７を予め設置しておくと、特に複数の検出素子２７を設置しておくと、図３に示す通り、反射した光が少なくとも１個の検出素子２７に入射し、その波長や強度を測定することにより、所定量の白色光が正常通り、生成していることを確認できる。
【００５４】
しかし前記蛍光体が所定位置から離脱したり、所定位置に存在しても前記蛍光体が機能劣化していると、強指向性のレーザー光の実質的に全てが回折格子２３ｄに到達し、該回折格子２３ｄの微細格子の傾斜角に応じた方向に反射し、白色光の場合と同様に検出素子２７に入射する。この入射光は、レーザー光の波長と白色光よりも大きい光量を有しているため、波長や強度を測定することにより、正常時に生成する白色光ではなく、半導体レーザー素子で生成したレーザー光が蛍光体１３による波長変換を経ることなく、そのまま複数の検出素子２７のいずれかに入射していることが確認できる。このような事態が生じた際には、アラーム等で運転者に異常を伝えることが望ましい。なお、図４から判るように、回折格子２３ｄの設置面積は、リフレクタ７全体からみて僅かであり、正常に生成する白色光の多くは、回折格子２３ｄには到達せず、リフレクタ７で反射して前方を照射する。また、通常半導体レーザー素子９は長円形であり、この素子９で生成するレーザー光も長円形の光束となり、蛍光体１３が存在しない異常時には、長円形のままリフレクタ７に達する。従って、リフレクタ７に形成される回折格子２３ｄも、図４に示すように、長円形とすることが好ましい。
【００５５】
図５ａ、図５ｂは、それぞれ第６実施形態である車両用灯具の縦断側面図である。本実施形態における発光装置３の構成は図１の灯具ユニットと同一であり、図１と同一符号を付して説明を省略する。この第６実施形態では、先行する各実施形態と同様に、リフレクタに散乱光形成部を形成して、蛍光体１３の離脱又は損傷に対処するとともに、発光装置３が傾斜又は水平移動して、レーザー光の光路が変わってしまう事態に対応する手法を提案する。
【００５６】
本実施形態におけるリフレクタ７ａは、先行する実施形態のリフレクタ７と異なり、実質的にドーム状の湾曲部から成り、上下方向幅が小さくなっているが、第１実施形態と同じ散乱光形成部２３がその下面に形成されている。このリフレクタ７ａの下端には、ピンホール２９が穿孔されたシェード板３１が横向きに連設され、前記リフレクタ７ａとシェード板３１を樹脂などで一体成型することにより、外力が作用した場合にも、前記リフレクタ７ａの散乱光形成部２３と前記シェード板３１のピンホール２９の位置関係が不変となるようにしている。なお実際の灯具ユニットにおけるピンホールの直径は、多くの場合、１ミリ前後である。
【００５７】
図５ａは、発光装置３が通常の位置に直立した正常状態を示している。この状態において、前記ピンホール２９は、該ピンホール２９の内周縁部が、図５ｂに示すように発光装置３が傾斜又は平行移動した後の、前記集光レンズの最大移動予想位置における当該集光レンズの中心と前記散乱光形成部２３の外縁とを結ぶ全ての直線より僅かに外側に位置するように、前記シェード板３１に形成されている。図５ａに示す正常時には、先行する実施形態の場合と同様に、半導体レーザー素子９で発生するレーザー光は、集光レンズ１１を透過した後、蛍光体１３に到達して、波長変換されて白色光を生成し、この白色光は実質的にその全てが、シェード板３１に形成されたピンホール２９を通過して散乱光形成部２３に達して四方八方に散乱する。この散乱光は、灯室内の複数の部材で反射して最終的にはその殆どが車両前方に照射される。
【００５８】
図５ａの状態で、万一蛍光体１３が、蛍光体固定孔１９から離脱し、あるいは前記蛍光体１３に機能損傷が生じる等の異常事態が生じても、該蛍光体１３により波長変換されずに、強い指向性のまま、前記ピンホール２９を通過して実質的にすべてのレーザー光が前記リフレクタ７ａの散乱光形成部２３に達する。そして、前記レーザー光は、この散乱光形成部２３で散乱して強い指向性が弱まって低エネルギー化した散乱光となり、正常時と同様にして、車両前方に照射される。
【００５９】
このように、図５ａの例及び先行する実施形態では、蛍光体１３が離脱又は損傷して、波長変換されていないレーザー光がリフレクタに到達しても、このレーザー光は散乱光形成部により、散乱されて、低エネルギーの散乱光に変換されるため、強指向性で高エネルギーのレーザー光が車外に照射されることは防止される。
【００６０】
しかしながら、例えば図１の第１実施形態において、蛍光体１３が離脱するとともに、発光装置３が傾斜し又は水平移動して、前記半導体レーザー素子９や集光レンズ１１の位置が変位すると、レーザー光の光路が変わり、集光レンズ１１を透過したレーザー光が蛍光体１３で波長変換されずに、リフレクタ７に到達し、その一部が散乱光形成部２３以外のリフレクタ７の下面に当たって強指向性及び高エネルギーのまま車両前方に向けて反射する可能性が生じる。
【００６１】
しかし、図５ｂに示す第６実施形態では、前述の通り、前記集光レンズ１１の最大移動予想位置における当該集光レンズの中心と前記散乱光形成部２３の外縁とを結ぶ直線が、前記ピンホール２９内を通過するように、前記ピンホール２９を形成してある。従って、蛍光体１３の離脱又は損傷と、発光装置３の傾斜又は水平移動という、非常に僅少な確率でしか起こりえない事態が同時に発生した場合でも、第６実施形態では、変位した集光レンズ１１からのレーザー光のうち、散乱光形成部２３以外のリフレクタ７下面に到達してしまう光は、ピンホール２９の周囲のシェード板３１で遮蔽されてリフレクタ７には到達せず、従って高エネルギーのレーザー光の車外照射を確実に防止できる。
【符号の説明】
【００６２】
１．１ａ  灯具ユニット
３  発光装置
５  投影レンズ
７、７ａ  リフレクタ
９  半導体レーザー素子
１１  集光レンズ
１３  蛍光体
２３  散乱光形成部
２３ａ  散乱光形成部（補助蛍光体）
２３ｂ  散乱光形成部（鋸歯状の凹凸）
２３ｃ  散乱光形成部（拡散剤）
２３ｄ  散乱光形成部（回折格子）
２７  検出素子（フォトセンサ）
２９  ピンホール
３１  シェード板
【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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