JP6652829B2 - Light emitting device and lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、励起光を受けて発光する発光装置等に関する。   The present invention relates to a light emitting device or the like that emits light by receiving excitation light.

近年、励起光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）等の半導体発光素子を用い、これらの励起光源から生じた励起光を、蛍光体を含む発光部に照射することによって発生する蛍光を照明光として用いる照明装置が開発されている。特に、このような照明装置を、自動車用のヘッドライトまたはスポットライト等に用いる場合、当該照明装置の周囲の状況に応じた投光パターンを実現することが求められる。例えば、自動車用のヘッドライトに用いられる場合、ハイビーム用、ロービーム用などの様々な照明パターンを実現することが求められる。   In recent years, semiconductor light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and semiconductor lasers (LDs) have been used as excitation light sources, and the light emitted from these excitation light sources has been applied to light-emitting portions including phosphors. Illumination devices that use the fluorescence generated by the illumination as illumination light have been developed. In particular, when such a lighting device is used as a headlight or a spotlight for a vehicle, it is required to realize a light projection pattern according to a situation around the lighting device. For example, when used for a headlight for an automobile, it is required to realize various illumination patterns for a high beam, a low beam, and the like.

特許文献１では、励起光源から発光部への励起光の導光を制御する光制御部により、発光部における励起光の照射位置を変化させる照明装置を開示している。特許文献１に開示の照明装置においては、発光部における励起光の走査に同期するように、励起光源のオンオフを切り替えて、照明パターンを変化させることができる。   Patent Literature 1 discloses an illumination device that changes an irradiation position of excitation light in a light emitting unit by a light control unit that controls light guide of the excitation light from the excitation light source to the light emitting unit. In the illumination device disclosed in Patent Document 1, the illumination pattern can be changed by switching on and off the excitation light source so as to synchronize with the scanning of the excitation light in the light emitting unit.

特許文献２は、光制御部による発光部における励起光の走査に同期して、励起光源を約２５ＭＨｚの変調電流で駆動する照明装置を開示している。特許文献２に開示の照明装置においては、変調電流を多段階に変調させることにより、複雑に照明パターンを変化させることができる。   Patent Document 2 discloses an illumination device that drives an excitation light source with a modulation current of about 25 MHz in synchronization with scanning of excitation light in a light emitting unit by a light control unit. In the lighting device disclosed in Patent Literature 2, the modulation pattern can be complicatedly changed by modulating the modulation current in multiple stages.

以上のように、励起光源を駆動するための電流のオンオフ切替制御または変調制御により、１つの照明装置で複数の照明パターンを実現できることが、従来技術として知られている。   As described above, it is known in the related art that a plurality of illumination patterns can be realized by one illumination device by on / off switching control or modulation control of a current for driving an excitation light source.

特開２０１３−２３２３９０号公報（２０１３年１１月１４日公開）JP 2013-232390 A (published November 14, 2013) 特開２０１５−１２０４７４号公報（２０１５年０７月０２日公開）JP-A-2015-120474 (published on July 2, 2015)

しかしながら、上述のような従来技術は次のような問題がある。例えば、自動車のヘッドライトとして実用的な明るさの白色光（５００〜２０００ルーメン）を照明するためには、励起光源を数アンペアもの大きな電流で駆動する必要がある。このように大きな電流のオンオフ切替制御または変調制御を行う場合、励起光源を駆動する駆動回路から大きな電気ノイズが発生する。また、このような駆動制御を行う場合、上記駆動回路の構成が複雑になる。   However, the above-described prior art has the following problems. For example, in order to illuminate white light (500 to 2,000 lumens) with practical brightness as an automobile headlight, it is necessary to drive the excitation light source with a large current of several amps. When such a large current on / off switching control or modulation control is performed, a large electric noise is generated from the drive circuit that drives the excitation light source. When such drive control is performed, the configuration of the drive circuit becomes complicated.

したがって、特許文献１および２に開示の照明装置では、上記のような励起光源の駆動制御を行う場合には、上記駆動回路から電気ノイズが発生し、他の電気系統に悪影響を及ぼす可能性、または、上記駆動回路の構成が複雑化する可能性があった。   Therefore, in the lighting devices disclosed in Patent Literatures 1 and 2, when the above-described drive control of the excitation light source is performed, electric noise may be generated from the drive circuit, which may adversely affect other electric systems. Alternatively, the configuration of the driving circuit may be complicated.

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、励起光源の駆動制御に伴う悪影響を低減することが可能な発光装置等を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting device and the like that can reduce adverse effects associated with drive control of an excitation light source.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、前記励起光源から出射された前記励起光の光路を変更し、前記発光部における前記励起光の照射位置を変更する照射位置変更部と、前記励起光源から前記照射位置変更部へ向かう光路上の励起光の少なくとも一部を所定のタイミングで、反射することによって遮断する遮断部と、前記遮断部と前記発光部との間に、前記遮断部の表面で反射された前記励起光を遮断する仕切り部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light-emitting unit that emits light by receiving excitation light emitted from an excitation light source and an optical path of the excitation light emitted from the excitation light source. An irradiation position changing unit that changes the irradiation position of the excitation light in the light emitting unit, and reflects, at a predetermined timing, at least a part of the excitation light on an optical path from the excitation light source toward the irradiation position changing unit. And a partition between the blocking unit and the light-emitting unit for blocking the excitation light reflected on the surface of the blocking unit .

本願発明の発光装置によれば、励起光源の駆動制御に伴う悪影響（電気ノイズに伴う発光装置が有する電気回路への影響、または電気回路の複雑化等）を低減することができるという効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the light emitting device of this invention, there exists an effect that the bad influence (drive of the electric circuit which the light emitting device has due to the electric noise, or complicated electric circuit etc.) accompanying the drive control of an excitation light source can be reduced. .

本発明の実施形態１に係る照明装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device according to a first embodiment of the present invention. 図１に示した１軸のガルバノミラーを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the one-axis galvanomirror shown in FIG. 1. ポリゴンミラーを説明するための図である。It is a figure for explaining a polygon mirror. １軸のＭＥＭＳミラーを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a uniaxial MEMS mirror. 図１に示したスライド式シャッタを説明するための図である。図５の（ａ）は、レーザ光を遮断する遮断状態を示し、図５の（ｂ）は、レーザ光を遮断しない非遮断状態を示す。FIG. 2 is a diagram for explaining the sliding shutter shown in FIG. 1. FIG. 5A shows a cut-off state in which laser light is cut off, and FIG. 5B shows a non-cut-off state in which laser light is not cut off. 図１に示した光ファイバの概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of the optical fiber shown in FIG. 1. 図１に示したガルバノ機構に印加する駆動電圧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。2 is a graph showing a drive voltage applied to the galvanometer mechanism shown in FIG. The horizontal axis indicates time, and the unit is msec (millisecond). The vertical axis indicates the drive voltage, with + (plus) on the upper side and-(minus) on the lower side. スライド式シャッタが非遮断状態である場合の、図７に示す駆動電圧がガルバノ機構に印加されたときの、発光部におけるレーザ光の照射位置と照射領域とを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an irradiation position and an irradiation area of the laser beam in the light emitting unit when the driving voltage illustrated in FIG. 7 is applied to the galvano mechanism when the sliding shutter is in a non-blocking state. スライド式シャッタが非遮断状態である場合の、図７に示す駆動電圧がガルバノ機構４２に印加されたときの、投光レンズから投光された光が形成する照明パターンを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an illumination pattern formed by light projected from the light projecting lens when the driving voltage shown in FIG. 7 is applied to the galvano mechanism 42 when the sliding shutter is in a non-blocking state. 所定のタイミングで、スライド式シャッタを遮断状態と非遮断状態とに切り替えた場合の、人間の目に見える照明パターンを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an illumination pattern visible to human eyes when a slide shutter is switched between a blocking state and a non-blocking state at a predetermined timing. 別の所定のタイミングで、スライド式シャッタを遮断状態と非遮断状態とに切り替えた場合の、人間の目に見える照明パターンを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an illumination pattern visible to human eyes when the slide shutter is switched between a blocking state and a non-blocking state at another predetermined timing. 本発明の実施形態２に係る照明装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the lighting installation concerning Embodiment 2 of the present invention. 図１２に示した横軸スイング式シャッタを説明するための図である。図１３の（ａ）は、レーザ光を遮断する遮断状態を示し、図１３の（ｂ）は、レーザ光を遮断しない非遮断状態を示す。FIG. 13 is a diagram for explaining the horizontal axis swing type shutter shown in FIG. 12. FIG. 13A shows a cut-off state in which laser light is blocked, and FIG. 13B shows a non-blocked state in which laser light is not blocked. 本発明の実施形態３に係る照明装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the lighting installation concerning Embodiment 3 of the present invention. 図１４に示した光ファイバの概略断面図である。15 is a schematic sectional view of the optical fiber shown in FIG. 図１４に示した２つの１軸のガルバノミラーの配置を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the arrangement of two uniaxial galvanometer mirrors shown in FIG. 14. １つの２軸のＭＥＭＳミラー２０４を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining one two-axis MEMS mirror 204; 図１４に示した縦軸スイング式シャッタを説明するための図である。図１８の（ａ）は、レーザ光を遮断する遮断状態を示し、図１８の（ｂ）は、レーザ光を遮断しない非遮断状態を示す。FIG. 15 is a diagram for explaining the vertical swing type shutter shown in FIG. 14. FIG. 18A shows a cut-off state in which laser light is cut off, and FIG. 18B shows a non-cut-off state in which laser light is not cut off. 図１４に示した２つのガルバノミラーのガルバノ機構に印加する駆動電圧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。実線の三角波は、一方のガルバノミラーのガルバノ機構の駆動電圧を示し、一点鎖線の矩形波は、他方のガルバノミラーのガルバノ機構の駆動電圧を示す。15 is a graph showing a drive voltage applied to the galvanometer mechanism of the two galvanometer mirrors shown in FIG. The horizontal axis indicates time, and the unit is msec (millisecond). The vertical axis indicates the drive voltage, with + (plus) on the upper side and-(minus) on the lower side. The solid triangular wave indicates the driving voltage of the galvanometer mechanism of one galvanometer mirror, and the dashed-dotted rectangular wave indicates the driving voltage of the galvanometer mechanism of the other galvanometer mirror. 縦軸スイング式シャッタが非遮断状態である場合の、図１９に示す駆動電圧がガルバノ機構に印加されたときの、発光部におけるレーザ光の照射位置と照射領域とを示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an irradiation position and an irradiation area of the laser beam in the light emitting unit when the drive voltage shown in FIG. 19 is applied to the galvano mechanism when the vertical axis swing type shutter is in the non-blocking state. 所定のタイミングで、スライド式シャッタを遮断状態と非遮断状態とに切り替えた場合の、発光部におけるレーザ光の照射領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an irradiation area of a laser beam in a light emitting unit when a slide shutter is switched between a blocking state and a non-blocking state at a predetermined timing. 本発明の実施形態４に係る照明装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the lighting installation concerning Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施形態５に係る照明装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the lighting installation concerning Embodiment 5 of the present invention. 図２３に示した横軸スイング式フィルタの含むフィルタを説明するための図である。FIG. 24 is a diagram illustrating a filter included in the horizontal axis swing type filter illustrated in FIG. 23. 本発明の実施形態６に係る照明装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the lighting installation concerning Embodiment 6 of the present invention. 図２５に示したスライド式フィルタの含むフィルタを説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for describing a filter included in the slide filter shown in FIG. 25. 図１に示した実施形態１に係る照明装置を、状況適応型（ＡｄａｐｔｉｖｅＤｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ，ＡＤＢ）前照灯と称されるヘッドランプとして備える車両を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a vehicle equipped with the lighting device according to the first embodiment shown in FIG. 1 as a headlamp called a situation-adaptive (Adaptive Driving Beam, ADB) headlight. 図２７に示した車両が備える制御部を説明するための概略ブロック図である。FIG. 28 is a schematic block diagram for explaining a control unit provided in the vehicle shown in FIG. 27.

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１１に基づき、詳細に説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図１は、本発明の実施形態１に係る照明装置１の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

照明装置１は、レーザ素子（励起光源）２と、発光部３と、ガルバノミラー（照射位置変更部）４と、スライド式シャッタ（遮断部）５と、投光レンズ（投光部）６と、光ファイバ７１および導光レンズ７２と、動作制御部９と、を備える。また、照明装置１は、フィン２３を有する放熱ベース２２と、筐体８とを含む。なお、投光レンズ６以外の構成（特に、発光部、照射位置変更部および遮断部）により発光装置の基本構造が形成されている。   The illumination device 1 includes a laser element (excitation light source) 2, a light emitting unit 3, a galvanomirror (irradiation position changing unit) 4, a sliding shutter (blocking unit) 5, a light projecting lens (light projecting unit) 6, , An optical fiber 71, a light guide lens 72, and an operation control unit 9. The lighting device 1 includes a heat dissipation base 22 having fins 23 and the housing 8. The basic structure of the light emitting device is formed by a configuration other than the light projecting lens 6 (particularly, a light emitting unit, an irradiation position changing unit, and a blocking unit).

＜レーザ素子２＞
レーザ素子２は、レーザ光を出射する発光素子（チップ）であり、発光部３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２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２が出射するレーザ光のピーク波長（色）は、３８０ｎｍ以上４１５ｎｍ以下（青紫色）の波長領域から選択され、例えば、３９５ｎｍである。レーザ素子２のレーザ光のピーク波長はこれに限らず、照明装置１の用途または発光部３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２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２は、波長４５０ｎｍのレーザ光を発振する。 <Laser element 2>
The laser element 2 is a light emitting element (chip) that emits laser light, and functions as an excitation light source that excites a phosphor contained in the light emitting unit 3. The laser element 2 may have one light emitting point on one chip, or may have a plurality of light emitting points on one chip. The peak wavelength (color) of the laser light emitted from the laser element 2 is selected from a wavelength range of 380 nm to 415 nm (blue violet), and is, for example, 395 nm. The peak wavelength of the laser light of the laser element 2 is not limited to this, and may be appropriately selected according to the use of the illumination device 1 or the type of the phosphor included in the light emitting unit 3. For example, the laser element 2 may oscillate so-called near blue laser light having a peak wavelength in a wavelength range of 420 nm to 490 nm. For example, the laser element 2 oscillates laser light having a wavelength of 450 nm.

励起光として、レーザ光を用いることにより、レーザ光でない光（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３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３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３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１から投光された光が形成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２に代えて発光ダイオードなどの別の発光素子を用いることもできる。   By using laser light as the excitation light, the phosphor contained in the light emitting section 3 can be more efficiently excited than when light other than laser light (for example, light from a light emitting diode) is used. By increasing the excitation efficiency, the size of the light emitting unit 3 can be reduced. Further, since the excitation light is a laser beam, the irradiation area of the light emitting section 3 with the excitation light can be narrowed. By narrowing the irradiation area, the resolution of the illumination pattern formed by the light projected from the illumination device 1 can be increased. If this point is not taken into consideration, another light emitting element such as a light emitting diode can be used instead of the laser element 2 as the excitation light source.

照明装置１においては、レーザ素子２は１つであるが、これに限らず、複数のレーザ素子２が設けられてもよい。   In the lighting device 1, the number of laser elements 2 is one, but the number is not limited to this, and a plurality of laser elements 2 may be provided.

発光部３は、レーザ素子２から出射されたレーザ光を受けて発光し、レーザ光を受けて発光する蛍光体を含んでいる。具体的には、発光部３としては、封止材の内部に蛍光体が分散されているもの（封止型）、蛍光体を固めたもの（結晶型）、または、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した（堆積させた）もの（薄膜型）などが挙げられる。発光部３は、レーザ光を蛍光に変換するため、波長変換素子であるとも言える。   The light emitting unit 3 includes a phosphor that emits light by receiving the laser light emitted from the laser element 2 and emits light by receiving the laser light. Specifically, the light emitting unit 3 includes a material in which a phosphor is dispersed inside a sealing material (sealing type), a material in which the phosphor is solidified (crystal type), or a material having a high thermal conductivity. (Thin film type) in which phosphor particles are applied (deposited) on a substrate made of. The light emitting unit 3 can be said to be a wavelength conversion element because it converts laser light into fluorescence.

図１に示すように、本実施形態の発光部３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３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（すなわち、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、反射型の発光部では、発光部を支持する金属基板また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。   As shown in FIG. 1, in the light emitting section 3 of the present embodiment, the surface on which the excitation light is mainly incident and the surface on which the fluorescence is mainly emitted to the outside are the same surface. Such a configuration of the light emitting unit is referred to as a reflection type light emitting unit. When the light emitting unit 3 is a reflection type, the reflection type light emitting unit can take out fluorescence from a surface on which the excitation light is incident (that is, a surface on which the light density of the excitation light is the highest), so that the light emission efficiency is high. There are advantages. In the reflection type light emitting unit, a metal substrate or a high thermal conductive ceramics substrate supporting the light emitting unit can be used as a heat sink. Therefore, there is an advantage that heat generated by exciting the light emitting unit by the laser beam can be effectively radiated.

また、発光部３は、レーザ光の照射による劣化を防止するために、蛍光体を含む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。   In addition, in order to prevent deterioration due to laser light irradiation, it is preferable that the light emitting section 3 is formed so that a portion containing a phosphor does not contain an organic substance.

（蛍光体）
本実施形態では、レーザ素子２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３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１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。あるいは、照明装置１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。 (Phosphor)
In the present embodiment, for example, BAM (BaMgAl 10 O 17 : Eu) or BSON (BON) is used as the phosphor of the light emitting unit 3 so as to emit white fluorescence in response to the laser beam having a wavelength of 395 nm oscillated by the laser element 2. Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu) and Eu-α (Ca-α-SiAlON: Eu) are used. However, the phosphor is not limited to these, and may be appropriately selected so that the illumination light emitted from the illumination device 1 becomes white. Alternatively, the phosphor may be appropriately selected so as to have a color according to the use of the lighting device 1.

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、または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。 For example, other oxynitride phosphors (eg, sialon phosphors such as JEM (LaAl (SiAl) 6 N 9 O: Ce), β-SiAlON), and other nitride phosphors (eg, CASN (CaAlSiN 3 : Eu) Phosphor) SCASN ((Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu), Apatite ((Ca, Sr) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu) -based phosphor, or III-V compound semiconductor nanoparticle fluorescence A body (eg, indium phosphide: InP) can be used.

また、レーザ素子２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（いわゆる、擬似白色光）が得られる。この場合、発光部３は、レーザ光を散乱する散乱体を含むことが好ましい。   When the laser element 2 oscillates laser light in the vicinity of blue, a yellow phosphor (for example, a yttrium-aluminum-garnet-based phosphor activated with Ce (YAG: Ce phosphor)) is used. , White light (so-called pseudo white light) is obtained. In this case, the light emitting unit 3 preferably includes a scatterer that scatters the laser light.

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）、まだはダイヤモンド（Ｃ）等の粒子を用いることができる。あるいは、その他の粒子を用いてもよい。 As the scatterer, particles such as titanium oxide (TiO 2 ), fumed silica, alumina (Al 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), and still diamond (C) can be used. Alternatively, other particles may be used.

また、本実施形態では、発光部３のレーザ光が入射する面の大きさは、約１０ｍｍ×１０ｍｍであるが、これに限られず、照明装置１の用途などに応じて適宜選択可能である。また、本実施形態では、発光部３のレーザ光が入射する面の形状は、矩形であるが、これに限られず、照明装置１の用途などに応じて適宜選択可能である。   Further, in the present embodiment, the size of the surface of the light emitting unit 3 on which the laser light is incident is about 10 mm × 10 mm, but is not limited thereto, and can be appropriately selected according to the use of the lighting device 1 and the like. Further, in the present embodiment, the shape of the surface of the light emitting unit 3 on which the laser light is incident is rectangular, but is not limited to this, and can be appropriately selected according to the application of the lighting device 1 and the like.

（封止型）
発光部３が封止型である場合、蛍光体を封止する封止材は、例えば、ガラス材（無機ガラス、有機無機ハイブリッドガラス）、シリコーン樹脂などの樹脂材料である。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３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。また、封止型の場合、発光部３の表面形状の制御が容易であるため、発光部３の入射面に反射防止膜を形成することは容易である。 (Sealing type)
When the light emitting unit 3 is of a sealing type, the sealing material for sealing the phosphor is, for example, a glass material (inorganic glass, organic-inorganic hybrid glass), or a resin material such as a silicone resin. Low melting glass may be used as the glass material. The sealing material preferably has high transparency, and when the laser beam has a high output, a material having high heat resistance is preferable. A structure sealed with silicon oxide or titanium oxide by a sol-gel method may be used. It is preferable that an anti-reflection structure for preventing reflection of laser light is formed on the incident surface of the light emitting unit 3 (the surface on which laser light is incident). In addition, in the case of the sealing type, since the surface shape of the light emitting unit 3 is easily controlled, it is easy to form an antireflection film on the incident surface of the light emitting unit 3.

（薄膜型）
発光部３が薄膜型とである場合、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）、またはケイ素（Ｓｉ）など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あるいは堆積させた後、基板ごとに所望の大きさに分割する。 (Thin film type)
When the light emitting unit 3 is of a thin film type, aluminum (Al), copper (Cu), aluminum nitride (AlN) ceramic, silicon carbide (SiC) ceramic, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon (Si), etc. Is used as a substrate. After applying or depositing phosphor particles on the substrate, the substrate is divided into desired sizes for each substrate.

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）、またはタングステン（Ｔａ）等を基板の蛍光体粒子を堆積しない側（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。   When Al or Cu is used for the substrate on which the phosphor thin film is formed, titanium nitride (TiN), titanium (Ti), tungsten nitride (TaN), tungsten (Ta), or the like is used as a barrier metal to form phosphor particles on the substrate. Is desirably coated on the side where no phosphor is deposited (the side opposite to the side on which the phosphor thin film is formed). Further, Pt or Au may be coated on the barrier metal.

＜結晶型＞
結晶型の場合、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（小空隙蛍光体板））を発光部３として用いることができる。具体的には、空隙の幅（空隙幅）は、０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であれば良い。なお、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、多結晶または焼結体等の蛍光体が挙げられる。 <Crystal type>
In the case of the crystal type, a plate-like phosphor having small gaps (small gap fluorescent member (small gap phosphor plate) such that the width of the gap inside the phosphor is 1/10 or less of the wavelength of visible light is used. )) Can be used as the light emitting section 3. Specifically, the width of the gap (gap width) may be 0 nm or more and 40 nm or less. When the gap width is 0 nm, it means that no gap exists. Examples of such a phosphor include a phosphor such as a single crystal, a polycrystal, and a sintered body.

＜ガルバノミラー４＞
図２は、図１に示した１軸のガルバノミラー４を説明するための図である。 <Galvanomirror 4>
FIG. 2 is a view for explaining the one-axis galvanometer mirror 4 shown in FIG.

ガルバノミラー４は、発光部３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、１軸のガルバノ機構４２に取り付けられた平面鏡４１が回転運動するものである。換言すれば、ガルバノミラー４は、レーザ素子２から出射されたレーザ光の光路を変更し、発光部３における当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。平面鏡４１の回転角は、ガルバノ機構４２に印加される駆動電圧に応じて変化するので、単純な回路で容易に、発光部３におけるレーザ光の照射位置（レーザ光の走査）を制御することができる。   The galvanometer mirror 4 is a movable mirror for changing the irradiation position of the laser beam irradiated on the light emitting unit 3, and the plane mirror 41 attached to the one-axis galvanometer mechanism 42 rotates. In other words, the galvanometer mirror 4 is an irradiation position changing unit that changes the optical path of the laser light emitted from the laser element 2 and changes the irradiation position of the laser light on the light emitting unit 3. Since the rotation angle of the plane mirror 41 changes according to the drive voltage applied to the galvano mechanism 42, it is possible to easily control the laser light irradiation position (scanning of the laser light) in the light emitting unit 3 with a simple circuit. it can.

図２に示すように、ガルバノ機構４２に所定の駆動電圧を印加することにより、平面鏡４１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、ガルバノミラーの回転運動により、平面鏡４１で反射されたレーザ光の光路が変更されるため、発光部３におけるレーザ光の照射位置は左右（ｘ方向）に変更される。   As shown in FIG. 2, by applying a predetermined driving voltage to the galvano mechanism 42, the plane mirror 41 can reflect the laser light at a predetermined angle. Therefore, the optical path of the laser light reflected by the plane mirror 41 is changed by the rotation of the galvanomirror, so that the irradiation position of the laser light on the light emitting unit 3 is changed to the left and right (x direction).

平面鏡４１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、本実施形態では、高反射（Ｈｉｇｈ Ｒｅｆｌｅｃｔ，ＨＲ）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２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４１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、本実施形態では、導光レンズ７２および投光レンズ６にも、反射防止（Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔ，ＡＲ）コートを施している。   In the present embodiment, the plane mirror 41 is coated with a high reflectivity (High Reflect, HR) in order to increase the reflectivity of the laser light and prevent deterioration due to the laser light. The HR coat is made of a dielectric multilayer film, and is adjusted so that the reflectance is high at the wavelength of the laser beam of the laser element 2. In this embodiment, not only the HR coat is applied to the plane mirror 41 but also the light guide lens 72 and the light projecting lens 6 are anti-reflection (anti-reflect, AR). Has a coat.

なお、照明装置１においては、レーザ光の光路を変更して、発光部３におけるレーザ光の照射位置を変更するためにガルバノミラー４を用いたが、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、または可動レンズなどを用いてもよい。   In the illumination device 1, the galvanomirror 4 is used to change the optical path of the laser light to change the irradiation position of the laser light in the light emitting unit 3, but another movable optical element may be used. For example, a polygon mirror, a movable curved mirror, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror in which minute mechanical parts and an electric circuit are fused, a piezo element mirror, an acousto-optic element, a movable lens, or the like may be used.

以下に、ガルバノミラー４の変形例として、回転機構１４２により回転するポリゴンミラー１４１と、１軸のＭＥＭＳミラー２０４と、について説明する。   Hereinafter, as a modified example of the galvanometer mirror 4, a polygon mirror 141 rotated by a rotation mechanism 142 and a one-axis MEMS mirror 204 will be described.

＜ポリゴンミラー１４１＞
図３は、ポリゴンミラー１４１を説明するための図である。 <Polygon mirror 141>
FIG. 3 is a diagram for explaining the polygon mirror 141.

例えば、照明装置１において、ガルバノミラー４の代わりに、ポリゴンミラー１４１を用いてもよい。ポリゴンミラー１４１は、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である。ポリゴンミラー１４１は、ポリゴンミラー１４１を回転させる回転機構１４２に接続されている。ポリゴンミラー１４１の回転機構１４２による回転により、ポリゴンミラー１４１で反射されたレーザ光の光路が変更されるため、発光部３におけるレーザ光の照射位置は左右（ｘ方向）に変更される。このように、ポリゴンミラー１４１および回転機構１４２によって照射位置変更部が構成される。   For example, in the lighting device 1, a polygon mirror 141 may be used instead of the galvanometer mirror 4. The polygon mirror 141 is a rotary polygon mirror that reflects a laser beam while rotating about a rotation axis. The polygon mirror 141 is connected to a rotation mechanism 142 that rotates the polygon mirror 141. Since the optical path of the laser beam reflected by the polygon mirror 141 is changed by the rotation of the polygon mirror 141 by the rotation mechanism 142, the irradiation position of the laser beam on the light emitting unit 3 is changed to the left and right (x direction). As described above, the irradiation position changing unit is configured by the polygon mirror 141 and the rotation mechanism 142.

また、この場合、回転機構１４２は一般的に等角速度で回転運動（等角回転運動）するので、発光部３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１４１と発光部３との間に、いわゆる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あるいはレンズ群である。   In this case, since the rotation mechanism 142 generally rotates at a constant angular velocity (conformal rotation), the light emitting unit 3 emits light with the polygon mirror 141 so that the laser beam scans at a constant speed instead of at an equal angle. It is preferable to insert a so-called Fθ lens between the unit 3 and the unit 3. The Fθ lens is a lens or a lens group adjusted so as to form an image having a size (f · θ) obtained by multiplying the incident angle θ of the laser beam by the focal length f.

また、本実施形態のポリゴンミラー１４１には、平面鏡４１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。   Further, similarly to the plane mirror 41, the polygon mirror 141 of the present embodiment is provided with an HR coating in order to increase the reflectance of laser light and prevent deterioration due to laser light.

＜ＭＥＭＳミラー２０４＞
図４は、１軸のＭＥＭＳミラー２０４を説明するための図である。 <MEMS mirror 204>
FIG. 4 is a diagram for explaining the one-axis MEMS mirror 204.

例えば、照明装置１において、ガルバノミラー４の代わりに、ＭＥＭＳミラー２０４を用いてもよい。ＭＥＭＳミラー２０４は、レーザ光を反射するミラー部２４１と、ミラー部２４１を回転させる駆動部２４２とを備える。駆動部２４２に印加する駆動電圧により、駆動部２４２に対するミラー部２４１の角度が変化するため、ミラー部２４１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３におけるレーザ光の照射位置は左右（ｘ方向）に変更される。ＭＥＭＳミラー２０４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。   For example, in the lighting device 1, a MEMS mirror 204 may be used instead of the galvanometer mirror 4. The MEMS mirror 204 includes a mirror unit 241 that reflects a laser beam, and a driving unit 242 that rotates the mirror unit 241. Since the angle of the mirror unit 241 with respect to the driving unit 242 changes according to the driving voltage applied to the driving unit 242, the optical path of the laser light reflected by the mirror unit 241 is changed. Therefore, the irradiation position of the laser light on the light emitting unit 3 is changed to the left and right (x direction). As the MEMS mirror 204, a resonance type MEMS mirror capable of increasing the scanning speed may be used, or a non-resonance type MEMS mirror may be used.

＜スライド式シャッタ５＞
図５は、図１に示したスライド式シャッタ５を説明するための図である。図５の（ａ）は、レーザ光を遮断する遮断状態を示し、図５の（ｂ）は、レーザ光を遮断しない非遮断状態を示す。 <Sliding shutter 5>
FIG. 5 is a diagram for explaining the sliding shutter 5 shown in FIG. FIG. 5A shows a cut-off state in which laser light is cut off, and FIG. 5B shows a non-cut-off state in which laser light is not cut off.

スライド式シャッタ５は、レーザ素子２から出射され、ガルバノミラー４へ向かう光路上のレーザ光を所定のタイミングで遮断するシャッタ５１（遮断部）とシャッタ５１の移動を制御するスライド機構５２とを備える。具体的には、スライド式シャッタ５では、シャッタ５１をスライド機構５２により上記光路と略垂直方向にスライド（並進運動）させる。シャッタ５１を上記光路と略垂直方向にスライドさせることにより、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。すなわち、スライド式シャッタ５は、レーザ素子２を連続的に発光させながら（すなわち、レーザ素子２の点灯および非点灯の切替（オンオフ制御）を行うことなく）、機械的に上記照射および非照射を切り替えることができる。さらに換言すれば、スライド式シャッタ５は、発光部３におけるレーザ光の照射光量を、２値制御することができる。   The slide shutter 5 includes a shutter 51 (blocking unit) that blocks laser light emitted from the laser element 2 on the optical path toward the galvanometer mirror 4 at a predetermined timing, and a slide mechanism 52 that controls movement of the shutter 51. . Specifically, in the slide shutter 5, the shutter 51 is slid (translated) in a direction substantially perpendicular to the optical path by the slide mechanism 52. By sliding the shutter 51 in a direction substantially perpendicular to the optical path, it is possible to switch between irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3. That is, the slide shutter 5 mechanically performs the above-described irradiation and non-irradiation while continuously emitting light from the laser element 2 (ie, without switching on / off of the laser element 2 (on / off control)). Can switch. In other words, the slide shutter 5 can perform binary control of the irradiation light amount of the laser light in the light emitting unit 3.

なお、本明細書において、スライド（並進運動）ならびにスイング（回転運動）は、剛体力学的な意味で、用いられる。すなわち、並進運動は、剛体が回転しない運動であり、剛体の各点が同一方向に等距離移動する運動である。これに対し、回転運動は、剛体が回転する運動である。   In addition, in this specification, a slide (translational motion) and a swing (rotational motion) are used in the sense of rigid body dynamics. That is, the translational motion is a motion in which the rigid body does not rotate, and is a motion in which each point of the rigid body moves the same distance in the same direction. On the other hand, the rotational motion is a motion in which the rigid body rotates.

スライド式シャッタ５は、照明装置１においては、光ファイバ７１の出射端と導光レンズ７２との間に挿設されているが、レーザ素子２とガルバノミラー４との間の光路の何処に挿設されてもよい。例えば、導光レンズ７２とガルバノミラー４との間に配置されてもよい。   In the illumination device 1, the sliding shutter 5 is inserted between the emission end of the optical fiber 71 and the light guide lens 72, but is inserted anywhere in the optical path between the laser element 2 and the galvanometer mirror 4. May be provided. For example, it may be arranged between the light guide lens 72 and the galvanometer mirror 4.

また、スライド式シャッタ５では、スライド機構５２はシャッタ５１を上記光路と略垂直方向にスライドさせているが、上記照射および非照射を切り替えることができればよい。すなわち、シャッタ５１は、上記光路とは異なる方向に移動可能であればよい。また、シャッタ５１の運動は、スライドにスイングを組み合わせた運動であってもよい。   In the slide type shutter 5, the slide mechanism 52 slides the shutter 51 in a direction substantially perpendicular to the optical path, but it is sufficient that the irradiation and non-irradiation can be switched. That is, the shutter 51 only needs to be movable in a direction different from the optical path. Further, the movement of the shutter 51 may be a combination of a slide and a swing.

＜シャッタ５１＞
シャッタ５１は、上記光路上のレーザ光を遮断する遮光板である。レーザ光を遮断するときに、迷光が生じないように、シャッタ５１の表面はレーザ光の反射率が低いことが好ましい。また、レーザ光を遮断している間は、遮断して吸収したレーザ光によりシャッタ５１は発熱する。このため、効率的に放熱できるように、シャッタ５１は、強度と熱伝導性とを備えた金属製であることが好ましい。したがって、シャッタ５１は、反射を抑える黒色表面処理を施した金属の薄板であることが好ましい。例えば、硬質アルマイト処理を施したアルミ板であってもよく、黒色酸化被膜を形成したステンレス板であってもよく、黒色メッキを施したステンレス板などが好ましい。 <Shutter 51>
The shutter 51 is a light shielding plate that blocks laser light on the optical path. It is preferable that the surface of the shutter 51 has a low laser light reflectance so that stray light does not occur when the laser light is blocked. Further, while the laser light is blocked, the shutter 51 generates heat due to the laser light blocked and absorbed. For this reason, it is preferable that the shutter 51 be made of metal having strength and thermal conductivity so that heat can be efficiently dissipated. Therefore, it is preferable that the shutter 51 be a thin metal plate subjected to a black surface treatment for suppressing reflection. For example, it may be an aluminum plate subjected to a hard alumite treatment, a stainless plate formed with a black oxide film, or a stainless plate plated with black.

シャッタ５１は、スライド機構５２による制御によって、上記光路上のレーザ光を遮断する遮断位置と、遮断しない非遮断位置との間を移動する。スライド式シャッタ５が遮断状態であるとき、図５の（ａ）に示すように、シャッタ５１は、レーザ光を遮断する遮断位置にあり、スライド式シャッタ５が非遮断状態であるとき、図５の（ｂ）に示すように、シャッタ５１は、レーザ光を遮断しない非遮断位置にある。遮断位置においてシャッタ５１の主面がレーザ光の光路と略直交するように、シャッタ５１は配置されることが好ましい。直交している場合、当該主面が当該光路と直交していない場合（斜交している場合）よりもレーザ光の進行方向から見てシャッタ５１の面積が相対的に大きくなるため、シャッタ５１を小面積化することができる。また、シャッタ５１は、遮断位置においてシャッタ５１の主面がレーザ光の光路と斜交するように配置されてもよい。この場合、シャッタ５１に吸収されなかったレーザ光は、光ファイバ７１から出射されたレーザ光の進行方向とは別の方向へ反射される。このため、シャッタ５１で反射されたレーザ光が進行する方向に、レーザ光を吸収する部材を設けることにより、迷光の発生を低減することができる。   The shutter 51 moves between a blocking position where the laser beam on the optical path is blocked and a non-blocking position where the laser beam is not blocked, under the control of the slide mechanism 52. When the sliding shutter 5 is in the blocking state, as shown in FIG. 5A, the shutter 51 is at the blocking position for blocking the laser beam, and when the sliding shutter 5 is in the non-blocking state, as shown in FIG. As shown in (b), the shutter 51 is at a non-blocking position where the laser beam is not blocked. It is preferable that the shutter 51 be arranged such that the main surface of the shutter 51 is substantially orthogonal to the optical path of the laser beam at the blocking position. When it is orthogonal, the area of the shutter 51 is relatively large when viewed from the direction of travel of the laser light, compared with the case where the main surface is not orthogonal to the optical path (when it is oblique). Can be reduced in area. Further, the shutter 51 may be arranged so that the main surface of the shutter 51 obliquely intersects the optical path of the laser light at the blocking position. In this case, the laser light not absorbed by the shutter 51 is reflected in a direction different from the traveling direction of the laser light emitted from the optical fiber 71. Therefore, by providing a member that absorbs the laser light in the direction in which the laser light reflected by the shutter 51 travels, generation of stray light can be reduced.

また、遮断位置でシャッタ５１が交わる光路において、シャッタ５１のレーザ光による劣化を防止するために、レーザ光の光密度があまり高くないことが好ましい。例えば、導光レンズ７２近傍にシャッタ５１を設けることが好ましい。この場合、導光レンズ７２によりレーザ光が集光される前あるいは途中であるため、レーザ光のスポット径が大きく光密度が低い。そのため、シャッタ５１の素材としてレーザ光を吸収しやすい素材を用いた場合であっても、シャッタ５１の劣化を防止することができる。また、シャッタ５１の表面のレーザ光を吸収する割合（吸収率）を高くし、レーザ光を反射する割合（反射率）を低くすることができるので、迷光の発生を抑制することができる。   Further, in the optical path where the shutter 51 intersects at the blocking position, it is preferable that the light density of the laser light is not so high in order to prevent the shutter 51 from being deteriorated by the laser light. For example, it is preferable to provide the shutter 51 near the light guide lens 72. In this case, since the laser light is condensed by the light guide lens 72 or before the laser light is condensed, the spot diameter of the laser light is large and the light density is low. Therefore, even when a material that easily absorbs laser light is used as the material of the shutter 51, the deterioration of the shutter 51 can be prevented. In addition, the ratio of absorbing laser light on the surface of the shutter 51 (absorption rate) can be increased, and the ratio of reflecting laser light (reflectance) can be reduced, so that generation of stray light can be suppressed.

また、シャッタ５１の表面は、シャッタ５１のレーザ光による劣化を防止するために、レーザ光の反射率が高くてもよい。この場合、シャッタ５１の表面において反射されたレーザ光が迷光になりやすいため、シャッタ５１と発光部３との間に、特にシャッタ５１近傍に、迷光を遮断する仕切り部を設けることが好ましい。仕切り部により、迷光が発光部３に入射しにくくなるため、照明装置１の外部へ投光される照明光に迷光が悪影響を及ぼしにくくなる。例えば、仕切り部として、シャッタ５１と導光レンズ７２との間の空間Ｓに、レーザ光がかろうじて通れるような開口が形成された遮断板を配置することが好ましい。また、例えば、仕切り部として、迷光を遮断する割合を高めるために、空間Ｓに複数の遮断板を配置することも好ましい。   Further, the surface of the shutter 51 may have a high reflectance of the laser light in order to prevent the shutter 51 from being deteriorated by the laser light. In this case, since the laser light reflected on the surface of the shutter 51 is likely to become stray light, it is preferable to provide a partition between the shutter 51 and the light emitting unit 3, particularly near the shutter 51, for blocking stray light. The partitioning portion makes it difficult for stray light to enter the light emitting portion 3, so that the stray light hardly exerts an adverse effect on illumination light projected outside the lighting device 1. For example, it is preferable to dispose a blocking plate having an opening through which the laser beam can barely pass, in the space S between the shutter 51 and the light guide lens 72 as a partition. Further, for example, it is also preferable to arrange a plurality of blocking plates in the space S in order to increase the ratio of blocking stray light as a partition.

＜スライド機構５２＞
スライド機構５２は、シャッタ５１をスライドさせる機構であり、動作制御部９によりガルバノミラー４のガルバノ機構４２によるレーザ光の走査に同期している。スライド機構５２は、ガルバノ機構４２に同期して、照明パターンに対応する所定のタイミングで、シャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスライドさせることができれば、どのような機構であってもよい。例えば、スライド機構５２は、回転モータの回転運動をポールネジで直進運動に変換し、シャッタ５１をスライドさせるためのレールに備えた機構であってもよい。また、例えば、スライド機構５２は、回転モータの回転運動をラック・アンド・ピニオン機構で直進運動に変換する機構であってもよく、その他の機構であってもよい。 <Slide mechanism 52>
The slide mechanism 52 is a mechanism for sliding the shutter 51, and is synchronized with the scanning of the laser beam by the galvanometer mechanism 42 of the galvanometer mirror 4 by the operation control unit 9. The slide mechanism 52 may be any mechanism as long as the shutter 51 can be slid between the blocking position and the non-blocking position at a predetermined timing corresponding to the illumination pattern in synchronization with the galvano mechanism 42. For example, the slide mechanism 52 may be a mechanism provided on a rail for sliding the shutter 51 by converting the rotational motion of the rotary motor into a linear motion with a pole screw. Further, for example, the slide mechanism 52 may be a mechanism that converts the rotational motion of the rotary motor into a linear motion by a rack-and-pinion mechanism, or may be another mechanism.

スライド機構５２によるスライドは、レーザ光の光路に略直交する面内における直線運動であることが好ましい。この場合、遮断位置と非遮断位置との間をシャッタ５１がスライドする距離を最小限に抑えることができるため、シャッタ５１をスライドさせる時間を最小限に押さえることができる。   The slide by the slide mechanism 52 is preferably a linear motion in a plane substantially orthogonal to the optical path of the laser beam. In this case, the distance that the shutter 51 slides between the blocking position and the non-blocking position can be minimized, so that the time for sliding the shutter 51 can be minimized.

＜投光レンズ６＞
図１に示すように、投光レンズ６は、発光部３から出射された蛍光を透過させ、当該蛍光を照明光として、照明装置１の外部に投光する投光用の凸レンズである。発光部３において青色のレーザ光を散乱させる場合には、投光レンズ６は、発光部３から出射されたレーザレーザ光と蛍光とを照明光として投光する。投光レンズ６は、発光部３の蛍光を出射する出射面（レーザ光を入射する入射面と同一）と対向するように配置されており、発光部３から出射された照明光を屈折させることで、所定の角度範囲に投光する。これにより、発光部３から出射された光を、投光レンズ６からその外部へと投光することができる。 <Light projection lens 6>
As shown in FIG. 1, the light projecting lens 6 is a light projecting convex lens that transmits the fluorescent light emitted from the light emitting unit 3 and projects the fluorescent light as illumination light to the outside of the lighting device 1. When the light emitting unit 3 scatters the blue laser light, the light projecting lens 6 emits the laser light and the fluorescent light emitted from the light emitting unit 3 as illumination light. The light projecting lens 6 is disposed so as to face an emission surface of the light emitting unit 3 that emits fluorescent light (the same as an incident surface that receives laser light), and refracts illumination light emitted from the light emitting unit 3. Then, light is projected in a predetermined angle range. Thus, the light emitted from the light emitting unit 3 can be projected from the light projecting lens 6 to the outside.

なお、発光部３から出射された光を投光する投光部として、投光レンズ６の代わりに、発光部３から出射された光を反射し、照明装置１の外部に投光する凹面鏡（リフレクタ）であってもよい。リフレクタは、例えば、放物線の対称軸を回転軸として、当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（反射曲面）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３から出射され光は、リフレクタによって、平行に近い光線束を形成してリフレクタの開口部から投光される。これにより、発光部３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。   As a light projecting unit that projects the light emitted from the light emitting unit 3, instead of the light projecting lens 6, a concave mirror that reflects the light emitted from the light emitting unit 3 and projects the light outside the lighting device 1 ( Reflector). The reflector is preferably, for example, a parabolic mirror including a paraboloid (reflection surface) formed by rotating the parabola with the symmetry axis of the parabola as a rotation axis. In this case, the light emitted from the light emitting unit 3 is formed by the reflector into a nearly parallel light beam and is emitted from the opening of the reflector. Thereby, the light emitted from the light emitting unit 3 can be efficiently projected within a narrow solid angle.

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。   In addition, the light projecting unit may be a combination of a plurality of light projecting lenses, or a combination of a light projecting lens and a reflector.

＜放熱ベース２２＞
放熱ベース２２は、レーザ素子２を支持する支持部材であり、レーザ素子２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２２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、アルミニウムまたは銅などから主になることが好ましい。なお、放熱ベース２２は、金属でない熱伝導性が高い物質（炭化ケイ素および窒化アルミニウムなど）を含む材質であってもよい。 <Heat dissipation base 22>
The heat radiation base 22 is a support member that supports the laser element 2 and also a heat radiation member that radiates heat generated from the laser element 2. For this reason, the heat dissipation base 22 is preferably made of a metal having strength and thermal conductivity so that heat can be efficiently dissipated. For example, the heat dissipation base 22 is preferably mainly made of aluminum or copper. Note that the heat dissipation base 22 may be made of a material that contains a non-metallic material having high thermal conductivity (such as silicon carbide and aluminum nitride).

また、放熱ベース２２は、放熱効率を高めるために、フィン２３を備える。   Further, the heat dissipation base 22 includes fins 23 to enhance heat dissipation efficiency.

＜フィン２３＞
フィン２３は、レーザ素子２が接合される側とは反対側に、放熱ベース２２に設けられる。フィン２３は、レーザ素子２から放熱ベース２２へ伝えられた熱を冷却（放熱）する冷却機構（放熱機構）であり、複数の冷却板（放熱板）からなる。複数の放熱板からなることにより、フィン２３と大気との接触面積が増加するため、フィン２３の放熱効率を高めることができる。 <Fin 23>
The fins 23 are provided on the heat dissipation base 22 on the side opposite to the side to which the laser element 2 is joined. The fins 23 are a cooling mechanism (heat radiating mechanism) for cooling (radiating) the heat transmitted from the laser element 2 to the heat radiating base 22, and include a plurality of cooling plates (radiating plates). The contact area between the fins 23 and the atmosphere increases by including a plurality of heat radiating plates, so that the heat radiating efficiency of the fins 23 can be improved.

なお、照明装置１においては、放熱ベース２２とフィン２３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２２とフィン２３との間をヒートパイプ（水冷パイプまたは油冷パイプ）またはペルティエ素子などを介して、熱的に接続すればよい。   In the lighting device 1, the heat dissipation base 22 and the fins 23 are integrated, but may be provided separately. For example, when provided separately, the heat radiation base 22 and the fins 23 may be thermally connected via a heat pipe (water-cooled pipe or oil-cooled pipe) or a Peltier element.

また、照明装置１においては、放熱ベース２２を放熱板からなるフィン２３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２３に風を当てることにより、放熱ベース２２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２３の代わりにラジエターを設けてもよい。   Further, in the lighting device 1, the heat dissipation base 22 is naturally cooled by the fins 23 made of a heat dissipation plate, but another cooling mechanism may be used. For example, a radiator base 22 may be forcibly cooled by further providing a fan or the like and blowing wind on the fins 23. Further, a liquid cooling system may be used. For example, a radiator may be provided instead of the fins 23.

＜筐体８＞
筐体８は、蛍光体を含む発光部３と、ガルバノミラー４と、スライド式シャッタ５と、導光レンズ７２とを収納し、支持している。また、筐体８は、埃や塵から、発光部３とガルバノミラー４とスライド式シャッタ５と導光レンズ７２とを保護している。さらに、筐体８は、光ファイバ７１から出射されたレーザ光のうち、所定の光路を外れて迷光となった光が照明装置１の外部の空間に漏出するのを防いでいる。 <Housing 8>
The housing 8 houses and supports the light emitting unit 3 including the phosphor, the galvanomirror 4, the sliding shutter 5, and the light guide lens 72. In addition, the housing 8 protects the light emitting unit 3, the galvanometer mirror 4, the slide shutter 5, and the light guide lens 72 from dust and dirt. Furthermore, the housing 8 prevents the laser light emitted from the optical fiber 71 from going out of the predetermined optical path and becoming stray light from leaking into the space outside the lighting device 1.

筐体８には、第１開口部８３と、第２開口部８４とを備える。第１開口部８３は、レーザ光を筐体８内部に取り入れるための開口であり、光ファイバ７１の出射端が配置されている。第２開口部８４は、発光部３からの光を投光するための開口であり、投光レンズ６が設けられている。筐体８は、発光部３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。   The housing 8 has a first opening 83 and a second opening 84. The first opening 83 is an opening for taking the laser light into the inside of the housing 8, and the emission end of the optical fiber 71 is arranged. The second opening 84 is an opening for projecting light from the light emitting unit 3, and is provided with the light projecting lens 6. At least a part of the housing 8 is preferably made of metal so that heat generated from the light emitting unit 3 can be efficiently radiated.

＜光ファイバ７１＞
光ファイバ７１は、レーザ素子２から出射されたレーザ光を、筐体８内部へ導光する光学部材である。光ファイバ７１の入射端は、レーザ素子２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２の発光端面と光学的に結合している。光ファイバ７１の出射端は、レーザ素子２から出射され、光ファイバ７１の内部を導光したレーザ光が出射される端部であり、第１開口部８３に配置されている。 <Optical fiber 71>
The optical fiber 71 is an optical member that guides laser light emitted from the laser element 2 to the inside of the housing 8. The incident end of the optical fiber 71 is the end where the laser light emitted from the laser element 2 is incident, and is optically coupled to the light emitting end face of the laser element 2. The emission end of the optical fiber 71 is an end from which the laser light emitted from the laser element 2 and guided inside the optical fiber 71 is emitted, and is disposed in the first opening 83.

光ファイバ７１によりレーザ光を導光しているため、筐体８に対する、レーザ素子２および放熱ベース２２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２の冷却に適するように、放熱ベース２２を設置しやすい。   Since the laser light is guided by the optical fiber 71, the degree of freedom of the position (including the direction) of the laser element 2 and the heat radiation base 22 with respect to the housing 8 can be increased. For this reason, it is easy to install the heat radiation base 22 so as to be suitable for cooling the laser element 2.

図６は、図１に示した光ファイバ７１の概略断面図である。照明装置１においては、図６に示すように、光ファイバ７１に、直径４００μｍの円形コアを有する円形ファイバを用いている。これに限らず、コアの直径および形状が光ファイバ７１とは異なる光ファイバを用いてもよい。また、光ファイバを用いずに、レンズおよび鏡等を組み合わせて、レーザ光をレーザ素子２から筐体８内部まで導光してもよい。   FIG. 6 is a schematic sectional view of the optical fiber 71 shown in FIG. In the lighting device 1, as shown in FIG. 6, a circular fiber having a circular core having a diameter of 400 μm is used for the optical fiber 71. However, the present invention is not limited to this, and an optical fiber having a core diameter and shape different from the optical fiber 71 may be used. Further, the laser light may be guided from the laser element 2 to the inside of the housing 8 by using a combination of a lens and a mirror without using the optical fiber.

光ファイバ７１は、発光部３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７１がマルチモードである場合、光ファイバのコア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、スポットの内外の境界の光強度が急峻になる。   As the optical fiber 71, it is preferable to use a multi-mode optical fiber so that the light amount of the laser beam does not become uneven at one spot of the laser beam in the light emitting section 3. When the optical fiber 71 is multimode, the distribution of the laser light inside the core of the optical fiber becomes uniform, so that the distribution of the laser light becomes a top hat type, and no unevenness occurs. Further, the light intensity at the boundary between the inside and outside of the spot becomes steep.

＜導光レンズ７２＞
導光レンズ７２は、光ファイバ７１の出射端から出射されたレーザ光を収束させる集光レンズである。したがって、照明装置１において、レーザ素子２から出射されたレーザ光は、光ファイバ７１を経て、第１開口部８３から筐体８内部に入り、スライド式シャッタ５により遮断されなければ、導光レンズ７２により収束されて、ガルバノミラー４により反射されて、発光部３に照射される。 <Light guide lens 72>
The light guide lens 72 is a condenser lens that converges the laser light emitted from the emission end of the optical fiber 71. Therefore, in the illumination device 1, the laser light emitted from the laser element 2 enters the housing 8 through the first opening 83 via the optical fiber 71, and is not blocked by the slide shutter 5, and is not guided by the sliding shutter 5. The light is converged by 72, reflected by the galvanomirror 4, and emitted to the light emitting unit 3.

照明装置１においては、導光レンズ７２は、発光部３におけるレーザ光のスポットの直径を、０．４ｍｍ程度にするために設けられているが、レーザ素子２から発光部３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３においてレーザ光のスポットが大きくてもよい場合は、設けなくてもよい。また、発光部３におけるレーザ光のスポットの直径、および形状を調整するために、導光レンズ７２に限らず、レーザ素子２と発光部３との間に適宜レンズおよびミラーなどを設けてよい。   In the lighting device 1, the light guide lens 72 is provided to make the diameter of the spot of the laser beam in the light emitting unit 3 about 0.4 mm. When the light does not spread much, or when the spot of the laser beam in the light emitting unit 3 may be large, it may not be provided. In addition, in order to adjust the diameter and the shape of the spot of the laser beam in the light emitting unit 3, not only the light guide lens 72 but also a lens, a mirror, and the like may be appropriately provided between the laser element 2 and the light emitting unit 3.

＜動作制御部９＞
動作制御部９は、投光レンズ６が投光する照明光が形成する照明パターンの形状（明暗パターン）に応じて、スライド式シャッタ５のスライド機構５２を制御する制御部である。また、動作制御部９は、発光部３におけるレーザ光の照射位置を変更するように、ガルバノミラー４のガルバノ機構４２を制御する制御部である。 <Operation control section 9>
The operation control unit 9 is a control unit that controls the slide mechanism 52 of the slide shutter 5 according to the shape (brightness / darkness pattern) of the illumination pattern formed by the illumination light projected by the projection lens 6. The operation control unit 9 is a control unit that controls the galvanometer mechanism 42 of the galvanomirror 4 so as to change the irradiation position of the laser beam on the light emitting unit 3.

動作制御部９は、スライド機構５２の応答速度および信号伝達の遅延などを考慮して、ガルバノ機構４２の動作に同期するように、スライド機構５２の動作を制御する。換言すれば、動作制御部９は、スライド式シャッタ５の遮断動作を、発光部３におけるレーザ光の照射位置の変更動作と同期させるものである。これにより、照明パターンに応じた所定のタイミングで、シャッタ５１は、遮断位置から非遮断位置へ、あるいは非遮断位置から遮断位置へスライドする。   The operation control unit 9 controls the operation of the slide mechanism 52 in synchronization with the operation of the galvano mechanism 42 in consideration of the response speed of the slide mechanism 52, a delay in signal transmission, and the like. In other words, the operation control section 9 synchronizes the operation of shutting off the slide shutter 5 with the operation of changing the irradiation position of the laser beam in the light emitting section 3. Accordingly, the shutter 51 slides from the blocking position to the non-blocking position or from the non-blocking position to the blocking position at a predetermined timing according to the illumination pattern.

具体的には、動作制御部９は、例えば、発光部３に照射されるレーザ光の照射領域を決定する照射領域決定部と、スライド式シャッタ５の遮断動作を制御する遮断制御部とを備える。   More specifically, the operation control unit 9 includes, for example, an irradiation region determination unit that determines an irradiation region of the laser light irradiated to the light emitting unit 3 and a shutoff control unit that controls the shutoff operation of the slide shutter 5. .

照射領域決定部は、照明装置１が備える記憶部（不図示）に記憶された、複数の照明パターンを示すデータ（例えば、照射領域の端部を示す座標値を示す座標データ）を読み出すことにより、ガルバノミラー４によって経時的に変更されるレーザ光の照射位置のうち、どの照射位置に向けてレーザ光が出射されるときに当該レーザ光を遮断するのかを示す遮断タイミングデータを生成する。照射領域決定部によって読み出される照明パターンは、予め設定されていてもよいし、ユーザ指示に基づくものであってもよい。また、上記照明パターンは、予め記憶部に記憶されている必要は必ずしもなく、周囲の状況を検知した検知結果（例えば、実施形態７ではカメラ９５の撮像結果）に応じて、照射領域決定部により作成されてもよい。   The irradiation area determination unit reads data indicating a plurality of illumination patterns (for example, coordinate data indicating coordinate values indicating an end of the irradiation area) stored in a storage unit (not illustrated) included in the illumination device 1 by reading the data. In addition, out of the irradiation positions of the laser light changed with time by the galvanomirror 4, cut-off timing data indicating to which irradiation position the laser light is cut off when the laser light is emitted is generated. The illumination pattern read by the irradiation area determination unit may be set in advance, or may be based on a user instruction. The illumination pattern does not necessarily need to be stored in the storage unit in advance. The illumination pattern is determined by the irradiation area determination unit in accordance with the detection result of the surrounding situation (eg, the imaging result of the camera 95 in the seventh embodiment). May be created.

そして、遮断制御部は、照射領域決定部によって生成された遮断タイミングデータに基づいて、ガルバノミラー４の動作に同期させて、発光部３にレーザ光を照射する場合には非遮断位置へ、発光部３にレーザ光を照射しない場合には遮断位置へとシャッタ５１を移動させるためのシャッタ駆動指示をスライド機構５２へ出力する。また、後述の実施形態５および６のように非遮断時のレーザ光の光量を変更可能な構成の場合には、遮断制御部は、照射領域の各セグメントに対応付けられた照射光量に従って、光路上における遮断部の位置、または遮断部の透過特性を変更する。これにより、所望の形状を有する照明パターンの投光が可能となる。   Then, based on the cutoff timing data generated by the irradiation area determination unit, the cutoff control unit synchronizes with the operation of the galvanomirror 4 and emits light to the non-blocking position when irradiating the light emitting unit 3 with laser light. When the section 3 is not irradiated with the laser beam, a shutter drive instruction for moving the shutter 51 to the blocking position is output to the slide mechanism 52. Further, in the case of a configuration in which the light amount of the laser beam at the time of non-interruption can be changed as in Embodiments 5 and 6 described later, the interruption control unit controls the light in accordance with the irradiation light amount associated with each segment of the irradiation region. Change the position of the blocking part on the road or the transmission characteristics of the blocking part. Thereby, it becomes possible to project an illumination pattern having a desired shape.

＜照明パターン＞
以下に、照明装置１により実現される照明パターンについて、図７から図１１を参照して説明する。 <Lighting pattern>
Hereinafter, an illumination pattern realized by the illumination device 1 will be described with reference to FIGS. 7 to 11.

図７は、図１に示したガルバノ機構４２に印加する駆動電圧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、図８は、スライド式シャッタ５が非遮断状態である場合の、図７に示す駆動電圧がガルバノ機構４２に印加されたときの、発光部３におけるレーザ光の照射位置と照射領域とを示す図である。   FIG. 7 is a graph showing a drive voltage applied to the galvano mechanism 42 shown in FIG. The horizontal axis indicates time, and the unit is msec (millisecond). The vertical axis indicates the drive voltage, with + (plus) on the upper side and-(minus) on the lower side. FIG. 8 shows the irradiation position and the irradiation area of the laser beam in the light emitting unit 3 when the drive voltage shown in FIG. 7 is applied to the galvano mechanism 42 when the slide shutter 5 is in the non-blocking state. FIG.

図９は、スライド式シャッタ５が非遮断状態である場合の、図７に示す駆動電圧がガルバノ機構４２に印加されたときの、投光レンズ６から投光された光が形成する照明パターンを示す図である。   FIG. 9 shows an illumination pattern formed by the light projected from the light projecting lens 6 when the driving voltage shown in FIG. 7 is applied to the galvano mechanism 42 when the sliding shutter 5 is in the non-blocking state. FIG.

図７に示すように、動作制御部９は、ガルバノ機構４２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４１が往復回転運動をする。本実施形態では、ガルバノ機構４２に印加される駆動電圧がプラスの極値であるときに、発光部３において、レーザ光のスポットは、図８の（ａ）に示す点Ａに位置する。一方、ガルバノ機構４２に印加される電圧がマイナスの極値であるときに、発光部３において、レーザ光のスポットは、図８の（ｂ）に示す点Ｂに位置する。したがって、シャッタ５１が非遮断位置にある場合、平面鏡４１の往復回転運動に伴い、発光部３におけるレーザ光のスポットは、一往復１４ｍｓｅｃの速さで図８の（ｃ）に示すように、点Ａと点Ｂとの間を往復直線運動することにより、照射領域（レーザ光の走査領域）を形成する。   As shown in FIG. 7, the operation control unit 9 applies a triangular drive voltage from plus to minus with a frequency of 71.4 Hz (period: 14 msec) to the galvano mechanism 42, so that the plane mirror 41 reciprocates. . In the present embodiment, when the driving voltage applied to the galvano mechanism 42 has a positive extreme value, the spot of the laser beam in the light emitting unit 3 is located at a point A shown in FIG. On the other hand, when the voltage applied to the galvanometer mechanism 42 is a negative extreme value, the spot of the laser beam in the light emitting unit 3 is located at a point B shown in FIG. Therefore, when the shutter 51 is in the non-blocking position, the spot of the laser beam in the light emitting unit 3 is moved at a speed of one reciprocation 14 msec with the reciprocating rotation of the plane mirror 41 as shown in FIG. An irradiation area (scanning area of laser light) is formed by reciprocating linear movement between A and point B.

本実施形態では、照射領域の大きさは約０．４ｍｍ×２０ｍｍであるが、これに限らない。ガルバノ機構４２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３におけるレーザ光のスポット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４２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。   In the present embodiment, the size of the irradiation area is about 0.4 mm × 20 mm, but is not limited to this. By changing the setting of the maximum value and the minimum value of the voltage applied to the galvano mechanism 42, the irradiation area can be lengthened or shortened. Further, by changing the diameter of the spot of the laser beam in the light emitting section 3, the irradiation area can be made thicker or thinner. The speed at which the laser light reciprocates is not limited to this, and the speed can be increased or decreased by changing the frequency (period) of the voltage applied to the galvano mechanism 42.

投光レンズ６により投光される光が形成する照明パターンは、発光部３におけるレーザ光のスポットの動きに対応する。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９のように、点Ａと点Ｂ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。なお、照明装置１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３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。   The illumination pattern formed by the light projected by the light projecting lens 6 corresponds to the movement of the spot of the laser light in the light emitting unit 3. When the spot of the laser beam moves fast enough, the illumination pattern causes the afterimage effect to cause the human eye to irradiate the entire irradiation area between the point A and the point B with the laser beam as shown in FIG. looks like. In the lighting device 1, the lighting pattern is linear (one-dimensional). However, in a lighting device in which the lighting pattern is planar (two-dimensional), similarly, the laser light is emitted from the light emitting unit 3 sufficiently fast. When scanning, human eyes do not feel the flicker caused by scanning due to the afterimage effect.

そして、ガルバノ機構４２に印加する駆動電圧に同期するように、所望の照明パターンに対応するタイミングで、スライド機構５２によりシャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスライドさせることにより、所望の照明パターンを実現することができる。   Then, the shutter 51 is slid between the blocking position and the non-blocking position by the slide mechanism 52 at a timing corresponding to the desired lighting pattern so as to synchronize with the drive voltage applied to the galvano mechanism 42, thereby obtaining the desired lighting pattern. Can be realized.

図１０は、所定のタイミングで、スライド式シャッタ５を遮断状態と非遮断状態とに切り替えた場合の、人間の目に見える照明パターンを説明するための図である。また、図１１は、別の所定のタイミングで、スライド式シャッタ５を遮断状態と非遮断状態とに切り替えた場合の、人間の目に見える照明パターンを説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining an illumination pattern visible to human eyes when the slide shutter 5 is switched between a blocking state and a non-blocking state at a predetermined timing. FIG. 11 is a diagram for explaining an illumination pattern visible to human eyes when the slide shutter 5 is switched between the blocking state and the non-blocking state at another predetermined timing.

図１０の（ａ）および図１１の（ａ）においては、図７に示したガルバノ機構４２に印加する駆動電圧に重ねて、スライド機構５２のスライドするタイミングが破線で示される。図１０の（ａ）および図１１の（ａ）に示すように、スライド機構５２は、パルスが立ち上がったときにシャッタ５１を非遮断位置に移動させ、パルスが立ち下がったときにシャッタ５１を遮断位置に移動させる。   In FIG. 10A and FIG. 11A, the timing at which the slide mechanism 52 slides is indicated by a broken line over the drive voltage applied to the galvano mechanism 42 shown in FIG. As shown in FIGS. 10A and 11A, the slide mechanism 52 moves the shutter 51 to the non-blocking position when the pulse rises, and closes the shutter 51 when the pulse falls. Move to position.

なお、照明装置１において動作制御部９は、スライド機構５２の応答速度等の時間遅れ要素を考慮して、スライド機構５２にスライドするタイミングを命令しているが、理解を容易にするために、時間遅れ要素を無視して、図１０の（ａ）および図１１の（ａ）は示されている。すなわち、スライド機構５２がシャッタ５１をスライドさせるタイミングと、発光部３にレーザ光が照射されるタイミングとは同一であるものとして説明する。   In the lighting device 1, the operation control unit 9 instructs the slide mechanism 52 to slide in consideration of a time delay element such as a response speed of the slide mechanism 52. 10 (a) and 11 (a) are shown, ignoring the time delay element. That is, the description will be made assuming that the timing at which the slide mechanism 52 slides the shutter 51 is the same as the timing at which the light emitting unit 3 is irradiated with the laser light.

図１０の（ａ）に示すように、動作制御部９は、ガルバノ機構４２の駆動電圧が０近傍（所定電圧）であるときに、シャッタ５１は非遮断位置に位置し、ガルバノ機構４２の駆動電圧がその他の電圧であるときに、シャッタ５１は遮断位置に位置するように、スライド機構５２を制御する。   As shown in FIG. 10A, when the drive voltage of the galvano mechanism 42 is close to 0 (predetermined voltage), the operation control section 9 sets the shutter 51 to the non-blocking position and drives the galvano mechanism 42. When the voltage is any other voltage, the slide mechanism 52 is controlled so that the shutter 51 is located at the blocking position.

そうすると、シャッタ５１が遮断位置にある間は、発光部３にレーザ光が照射されないため、図１０の（ｂ）に示すように、レーザ光は、発光部３において点Ａと点Ｂとの中央近傍のみに照射される。したがって、投光レンズ６により投光された光が形成する照明パターンも、図１０の（ｃ）に示すように、点Ａと点Ｂとの中央近傍に対応する部分のみ明るく、その他は暗くなる。   Then, while the shutter 51 is at the blocking position, the laser light is not irradiated to the light emitting unit 3, so that the laser light is applied to the center of the point A and the point B in the light emitting unit 3 as shown in FIG. It is irradiated only in the vicinity. Therefore, the illumination pattern formed by the light projected by the light projecting lens 6 is also bright only in a portion corresponding to the vicinity of the center between the point A and the point B as shown in FIG. .

図１１の（ａ）では、動作制御部９は、に示すように、ガルバノ機構４２の駆動電圧がマイナス側の所定電圧近傍であるときに、シャッタ５１は遮断位置に位置し、ガルバノ機構４２の駆動電圧がその他の電圧であるときに、シャッタ５１は非遮断位置に位置するように、スライド機構５２を制御する。   In (a) of FIG. 11, when the drive voltage of the galvano mechanism 42 is close to a predetermined voltage on the minus side, the shutter 51 is located at the shut-off position, When the drive voltage is any other voltage, the slide mechanism 52 is controlled so that the shutter 51 is located at the non-blocking position.

そうすると、シャッタ５１が遮断位置にある間は、発光部３にレーザ光が照射されないため、図１１の（ｂ）に示すように、レーザ光は、発光部３のレーザ光が入射される面における点Ｂ寄りの中央部近傍のみに照射されず、その他の点Ａと点Ｂとの照射領域には照射される。したがって、投光レンズ６により投光された光が形成する照明パターンも、図１１の（ｃ）に示すように、点Ａと点Ｂとの間の照射領域のうち、点Ｂ寄りの中央部近傍に対応する部分のみが暗くなる。すなわち、このときの照明パターンは、上記部分において途切れたような形状となる。   Then, while the shutter 51 is in the shut-off position, the light emitting unit 3 is not irradiated with the laser light. Therefore, as shown in FIG. 11B, the laser light is applied to the surface of the light emitting unit 3 where the laser light is incident. The light is not irradiated only to the vicinity of the central portion near the point B, but is irradiated to the other irradiation areas of the points A and B. Therefore, as shown in FIG. 11C, the illumination pattern formed by the light projected by the projection lens 6 also has a central portion near the point B in the irradiation area between the point A and the point B. Only the part corresponding to the neighborhood becomes dark. That is, the illumination pattern at this time has a shape that is interrupted in the above-described portion.

このように、シャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスライドさせることによりレーザ素子２を連続発光させながら、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。さらに、所定のタイミングで、シャッタ５１をスライドさせることにより、照明装置１は所望の形状（明暗パターン）を有する照明パターンを実現できる。さらに、レーザ光が発光部３を２次元的に走査するようにすれば、２次元の照明パターンも実現できる。つまり、照明装置１においては、レーザ素子２から出射されるレーザ光が、パルス光（断続光）か連続光かにかかわらず、任意の形状を有する照明パターンを実現することができる。   As described above, by sliding the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position, it is possible to switch between irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 while continuously emitting the laser element 2. Further, by sliding the shutter 51 at a predetermined timing, the illumination device 1 can realize an illumination pattern having a desired shape (light / dark pattern). Furthermore, a two-dimensional illumination pattern can be realized if the laser beam scans the light emitting unit 3 two-dimensionally. That is, in the illumination device 1, an illumination pattern having an arbitrary shape can be realized regardless of whether the laser light emitted from the laser element 2 is pulsed light (intermittent light) or continuous light.

＜効果＞
したがって、照明装置１においては、照明パターンを変更するために、レーザ素子２を駆動する駆動電流をオンオフ切替制御する必要も、変調制御する必要もない。このため、レーザ素子２の駆動電流のオンオフ切替制御または変調制御による電気ノイズの発生を、抑制することができる。このように電気ノイズの発生を低減できるため、レーザ素子２を駆動する駆動回路以外の回路へ、電気ノイズが悪影響を及ぼすことを抑制することができる。 <Effect>
Therefore, in the illumination device 1, there is no need to perform on-off switching control or modulation control of the drive current for driving the laser element 2 in order to change the illumination pattern. For this reason, it is possible to suppress generation of electric noise due to on / off switching control or modulation control of the drive current of the laser element 2. Since the generation of electric noise can be reduced in this way, it is possible to suppress the electric noise from adversely affecting circuits other than the drive circuit that drives the laser element 2.

本実施形態では、レーザ素子２の駆動電流のオンオフ切替制御および変調制御の代わりに、スライド式シャッタ５により照明パターンを変更する。スライド式シャッタ５のスライド機構５２は、小電流での駆動および制御が可能である。このため、スライド機構５２を駆動および制御する駆動回路は、電気ノイズの発生を抑制する回路、または発生した電気ノイズを除去する回路などを設けない単純な電気回路であっても、発生する電気ノイズが小さい。   In the present embodiment, the illumination pattern is changed by the slide shutter 5 instead of on / off switching control and modulation control of the drive current of the laser element 2. The slide mechanism 52 of the slide shutter 5 can be driven and controlled with a small current. Therefore, the driving circuit for driving and controlling the slide mechanism 52 is a circuit for suppressing the generation of electric noise or a simple electric circuit without a circuit for removing the generated electric noise. Is small.

それゆえ、レーザ素子２の駆動回路とスライド式シャッタ５の駆動回路とは、単純な回路でよいため、照明装置１に設ける電気回路を単純化することができ、照明装置１を小型化することができる。また、照明装置１の製造費用を低減することができる。   Therefore, since the driving circuit of the laser element 2 and the driving circuit of the sliding shutter 5 may be simple circuits, the electric circuit provided in the lighting device 1 can be simplified, and the lighting device 1 can be downsized. Can be. Further, the manufacturing cost of the lighting device 1 can be reduced.

また、レーザ素子２の駆動電流のオンオフ切替の回数を減らすことができる。このため、オンオフ切替によりレーザ素子２へ負荷がかかる回数が減るため、レーザ素子２の寿命を延ばすことができ、照明装置１の耐用期間を延ばすことができる。また、レーザ素子２への負荷が減るため、照明装置１の信頼性を高めることができる。   Further, the number of times of switching on / off of the drive current of the laser element 2 can be reduced. Therefore, the number of times the laser element 2 is loaded by the on / off switching is reduced, so that the life of the laser element 2 can be extended, and the service life of the lighting device 1 can be extended. Further, since the load on the laser element 2 is reduced, the reliability of the lighting device 1 can be improved.

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１２〜図１３に基づき、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 2]
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図１２は、本発明の実施形態２に係る照明装置１０１の概略構成を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device 101 according to the second embodiment of the present invention.

照明装置１０１は、レーザ素子２と、発光部３と、ポリゴンミラー１４１と、回転機構１４２と、横軸スイング式シャッタ（遮断部）１０５と、投光レンズ６と、光ファイバ７１および導光レンズ７２と、動作制御部９と、を備える。また、照明装置１０１は、フィン２３を有する放熱ベース２２と、筐体８とを含む。   The illumination device 101 includes a laser element 2, a light emitting unit 3, a polygon mirror 141, a rotating mechanism 142, a horizontal axis swing type shutter (blocking unit) 105, a light projecting lens 6, an optical fiber 71, and a light guiding lens. 72 and an operation control unit 9. Further, the lighting device 101 includes a heat dissipation base 22 having fins 23 and the housing 8.

図１に示した実施形態１に係る照明装置１から、図１２に示す実施形態２に係る照明装置１０１は、次の３点において相違する。１つは、レーザ光は、ガルバノミラー４との代わりに、ポリゴンミラー１４１により、発光部３へ反射される。もう１つは、レーザ光は、スライド式シャッタ５の代わりに、横軸スイング式シャッタ１０５により遮断される。もう１つは、動作制御部９は、スライド式シャッタ５のスライド機構５２の代わりに、横軸スイング式シャッタ１０５の横軸スイング機構１５２を制御する。   The lighting device 101 according to the second embodiment shown in FIG. 12 differs from the lighting device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in the following three points. One is that the laser light is reflected by the polygon mirror 141 to the light emitting unit 3 instead of the galvanometer mirror 4. The other is that the laser light is blocked by the horizontal swing type shutter 105 instead of the slide type shutter 5. The other is that the operation control unit 9 controls the horizontal axis swing mechanism 152 of the horizontal axis swing type shutter 105 instead of the slide mechanism 52 of the slide type shutter 5.

照明装置１０１においては、発光部３におけるレーザ光の照射位置を変更するためにポリゴンミラー１４１を用いたが、実施形態１に係る照明装置１と同様に、他の可動光学素子を用いてもよい。例えば、ガルバノミラー、平行運動する曲面鏡、微小な機械部品と電気回路とが融合したＭＥＭＳミラー、ピエゾ素子ミラー、音響光学素子、または可動レンズなどを用いてもよい。   In the illumination device 101, the polygon mirror 141 is used to change the irradiation position of the laser light in the light emitting unit 3, but other movable optical elements may be used as in the illumination device 1 according to the first embodiment. . For example, a galvanometer mirror, a curved mirror that moves in parallel, a MEMS mirror in which minute mechanical parts and an electric circuit are fused, a piezo element mirror, an acousto-optic element, or a movable lens may be used.

従って、図１に示した照明装置１と図１２に示す照明装置１０１との相違点は、実質的には、スライド式シャッタ５がレーザ光を遮断するか、横軸スイング式シャッタ１０５がレーザ光を遮断するかのみである。   Therefore, the difference between the illuminating device 1 shown in FIG. 1 and the illuminating device 101 shown in FIG. 12 is that the slide type shutter 5 blocks the laser light or the horizontal axis swing type shutter 105 Or just shut off.

＜横軸スイング式シャッタ１０５＞
図１３は、図１２に示した横軸スイング式シャッタ１０５を説明するための図である。図１３の（ａ）は、レーザ光を遮断する遮断状態を示し、図１３の（ｂ）は、レーザ光を遮断しない非遮断状態を示す。 <Horizontal axis swing type shutter 105>
FIG. 13 is a view for explaining the horizontal axis swing type shutter 105 shown in FIG. FIG. 13A shows a cut-off state in which laser light is blocked, and FIG. 13B shows a non-blocked state in which laser light is not blocked.

横軸スイング式シャッタ１０５は、レーザ素子２から出射され、ポリゴンミラー１４１へ向かう光路上のレーザ光を所定のタイミングで遮断するシャッタ５１（遮断部）とシャッタ５１の移動を制御する横軸スイング機構１５２とを備える。   The horizontal axis swing type shutter 105 is a shutter 51 (blocking unit) that blocks laser light emitted from the laser element 2 on the optical path toward the polygon mirror 141 at a predetermined timing, and a horizontal axis swing mechanism that controls movement of the shutter 51. 152.

シャッタ５１がレーザ光を遮断する遮断位置（図１３の（ａ））と、遮断しない非遮断位置（図１３の（ｂ））とを往復することにより、横軸スイング式シャッタ１０５は、レーザ素子２の駆動電流をオンオフ切替制御することなく、機械的に、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。さらに換言すれば、横軸スイング式シャッタ１０５は、発光部３におけるレーザ光の照射光量を、２値制御することができる。   When the shutter 51 reciprocates between a blocking position where the laser beam is blocked (FIG. 13A) and a non-blocking position where the shutter is not blocked (FIG. 13B), the horizontal axis swing type shutter 105 becomes a laser element. It is possible to mechanically switch between irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 without performing on / off switching control of the drive current of the second. In other words, the horizontal-axis swing type shutter 105 can perform binary control of the irradiation light amount of the laser light in the light emitting unit 3.

横軸スイング式シャッタ１０５は、照明装置１０１においては、光ファイバ７１の出射端と導光レンズ７２との間に配置されているが、レーザ素子２とポリゴンミラー１４１との間の何処に配置されてもよい。例えば、導光レンズ７２とポリゴンミラー１４１との間に配置されてもよい。   The horizontal axis swing type shutter 105 is disposed between the emission end of the optical fiber 71 and the light guide lens 72 in the illumination device 101, but is disposed anywhere between the laser element 2 and the polygon mirror 141. You may. For example, it may be arranged between the light guide lens 72 and the polygon mirror 141.

＜横軸スイング機構１５２＞
横軸スイング機構１５２は、動作制御部９の制御により、シャッタ５１を回転軸の周りに往復回転運動（スイング）させる。その回転軸は、シャッタ５１の主面と略直交し、レーザ光の光路に略平行である。具体的には、シャッタ５１がレーザ光を遮断可能なように、横軸スイング機構１５２は、シャッタ５１をレーザ光の光路に略平行な回転軸の周りに回転運動（スイング）させる。 <Horizontal axis swing mechanism 152>
The horizontal axis swing mechanism 152 causes the shutter 51 to reciprocate (swing) around the rotation axis under the control of the operation control unit 9. The rotation axis is substantially perpendicular to the main surface of the shutter 51 and is substantially parallel to the optical path of the laser light. Specifically, the horizontal axis swing mechanism 152 causes the shutter 51 to rotate (swing) about a rotation axis substantially parallel to the optical path of the laser light so that the shutter 51 can block the laser light.

ここで、回転する物体の主面とその回転軸とが略直交するような回転を、横軸回転（または水平軸回転）と称する。また、横軸回転に対して、回転する物体の主面とその回転軸とが略平行であるような回転を、縦軸回転（または垂直軸回転）と称する。   Here, a rotation in which the main surface of the rotating object and its rotation axis are substantially orthogonal to each other is referred to as horizontal axis rotation (or horizontal axis rotation). Further, a rotation in which the main surface of the rotating object and the rotation axis thereof are substantially parallel to the horizontal axis rotation is referred to as vertical axis rotation (or vertical axis rotation).

すなわち、シャッタ５１は、レーザ光の光路に略平行な回転軸に対して回動（横軸回転）可能である。なお、照明装置１０１においては、シャッタ５１が遮断位置から非遮断位置に回転するときと、シャッタ５１が非遮断位置から遮断位置に回転するときとでは、シャッタ５１の回転方向は反対であるが、横軸スイング機構１５２は、シャッタ５１を一方向のみに回転させてもよい。また、照明装置１０１においては、シャッタ５１の遮断位置と非遮断位置との間の角度は約９０度であるが、これに限らない。   That is, the shutter 51 is rotatable (horizontal axis rotation) with respect to a rotation axis substantially parallel to the optical path of the laser light. In the illumination device 101, the rotation direction of the shutter 51 is opposite when the shutter 51 rotates from the blocking position to the non-blocking position and when the shutter 51 rotates from the non-blocking position to the blocking position. The horizontal axis swing mechanism 152 may rotate the shutter 51 in only one direction. In the lighting device 101, the angle between the blocking position and the non-blocking position of the shutter 51 is about 90 degrees, but is not limited thereto.

横軸スイング機構１５２は、ポリゴンミラー１４１によるレーザ光の走査に同期して、シャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスイングさせることができれば、どのような機構であってもよい。   The horizontal axis swing mechanism 152 may be any mechanism as long as it can swing the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position in synchronization with the scanning of the laser beam by the polygon mirror 141.

横軸スイング機構１５２の回転軸は、遮断するレーザ光の光路に平行であることが好ましい。この場合、遮断位置と非遮断位置との間でシャッタ５１をスイングさせるための回転角を最小限に抑えることができるため、シャッタ５１をスイングさせる時間を最小限に押さえることができる。   It is preferable that the rotation axis of the horizontal axis swing mechanism 152 is parallel to the optical path of the laser light to be cut off. In this case, since the rotation angle for swinging the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position can be minimized, the time for swinging the shutter 51 can be minimized.

＜効果＞
このように、横軸スイング式シャッタ１０５を用いた場合であっても、実施形態１と同様に、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。 <Effect>
In this manner, even when the horizontal axis swing type shutter 105 is used, irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 can be performed without controlling the lighting of the laser element 2 as in the first embodiment. Can switch.

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１４〜図２１に基づき、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 3]
Embodiment 3 of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図１４は、本発明の実施形態３に係る照明装置２０１の概略構成を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device 201 according to Embodiment 3 of the present invention.

照明装置２０１は、レーザ素子２と、発光部３と、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙと、縦軸スイング式シャッタ２０５と、投光レンズ６と、光ファイバ７１および導光レンズ７２と、動作制御部９と、を備える。また、照明装置２０１は、フィン２３を有する放熱ベース２２と、筐体８とを含む。   The illumination device 201 includes a laser element 2, a light emitting unit 3, two galvanometer mirrors 4X and 4Y, a vertical swing type shutter 205, a light projecting lens 6, an optical fiber 71 and a light guiding lens 72, and operation control. Unit 9. The lighting device 201 includes a heat dissipation base 22 having fins 23 and the housing 8.

図１に示した実施形態１に係る照明装置１から、図１４に示す実施形態３に係る照明装置２０１は、次の４点において相違する。１つは、コアが円形である光ファイバ７１の代わりに、コアが矩形である光ファイバ２７１を用いているため、発光部３におけるレーザ光のスポットが略矩形になる。もう１つは、レーザ光は、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙにより反射されるため、発光部３を２次元的に走査する。もう１つは、レーザ光は、スライド式シャッタ５の代わりに、縦軸スイング式シャッタ２０５により遮断される。もう１つは、動作制御部９は、スライド式シャッタ５のスライド機構５２の代わりに、縦軸スイング式シャッタ２０５の縦軸スイング機構２５２を制御する。   The lighting device 201 according to the third embodiment illustrated in FIG. 14 is different from the lighting device 1 according to the first embodiment illustrated in FIG. 1 in the following four points. One is that the optical fiber 271 having a rectangular core is used instead of the optical fiber 71 having a circular core, so that the spot of the laser light in the light emitting section 3 becomes substantially rectangular. The other is that the laser beam is reflected by the two galvanometer mirrors 4X and 4Y, and thus scans the light emitting unit 3 two-dimensionally. The other is that the laser beam is blocked by the vertical swing type shutter 205 instead of the slide type shutter 5. The other is that the operation control unit 9 controls the vertical swing mechanism 252 of the vertical swing shutter 205 instead of the slide mechanism 52 of the slide shutter 5.

＜光ファイバ２７１＞
図１５は、図１４に示した光ファイバ２７１の概略断面図である。 <Optical fiber 271>
FIG. 15 is a schematic sectional view of the optical fiber 271 shown in FIG.

光ファイバ２７１は、一辺５００μｍの正方形のコアを有する矩形ファイバである。また、実施形態１に係る光ファイバ７１と同様に、実施形態３に係る光ファイバ２７１は、マルチモードの光ファイバであることが好ましい。   The optical fiber 271 is a rectangular fiber having a square core with a side of 500 μm. Further, like the optical fiber 71 according to the first embodiment, the optical fiber 271 according to the third embodiment is preferably a multimode optical fiber.

なお、光ファイバ２７１の代わりに、レンズ、ミラー、プリズムおよび所定形状の光学的開口部を有する部材などを用いて、発光部３におけるレーザ光のスポットの形状を略矩形にしてもよい。   Instead of the optical fiber 271, a lens, a mirror, a prism, a member having an optical opening of a predetermined shape, or the like may be used to make the shape of the spot of the laser beam in the light emitting section 3 substantially rectangular.

なお、他の実施形態において、光ファイバ７１の代わりに光ファイバ２７１を用いてもよいことはもちろんである。   In other embodiments, the optical fiber 271 may be used instead of the optical fiber 71.

＜２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙ＞
図１６は、図１４に示した２つの１軸のガルバノミラー４Ｘ，４Ｙの配置を説明するための図である。 <Two galvanometer mirrors 4X and 4Y>
FIG. 16 is a diagram for explaining the arrangement of the two uniaxial galvanometer mirrors 4X and 4Y shown in FIG.

２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙは、図２に示したガルバノミラー４と同等であり、それぞれの回転軸が互いに直交するように設けられている。このため、一方のガルバノミラー４Ｘの回転運動により、発光部３においてレーザ光のスポットが運動する方向（以下、Ｘ方向）と、他方のガルバノミラー４Ｙの回転運動により、発光部３においてレーザ光のスポットが運動する方向（以下、Ｙ方向）とは、互いに直交する。したがって、図１１に示すように、発光部３は、レーザ光のスポットはＸ方向とＹ方向とに、２次元的に走査される。   The two galvanometer mirrors 4X and 4Y are equivalent to the galvanometer mirror 4 shown in FIG. 2, and are provided such that their rotation axes are orthogonal to each other. For this reason, the rotational movement of the one galvanometer mirror 4X causes the laser light spot to move in the light emitting unit 3 (hereinafter referred to as the X direction), and the rotational movement of the other galvanometer mirror 4Y causes the laser light to travel in the light emitting unit 3. The direction in which the spot moves (hereinafter, the Y direction) is orthogonal to each other. Therefore, as shown in FIG. 11, the light emitting unit 3 scans the spot of the laser beam two-dimensionally in the X direction and the Y direction.

投光レンズ６により投光された光が形成する照明パターンは、発光部３におけるレーザ光のスポットの動きに対応する。したがって、発光部３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、照明パターンは、人間の目には、面状に見える。   The illumination pattern formed by the light projected by the projection lens 6 corresponds to the movement of the spot of the laser beam in the light emitting unit 3. Therefore, since the scanning of the laser beam in the light emitting unit 3 is two-dimensional and sufficiently fast, the illumination pattern looks planar to human eyes.

なお、ガルバノミラー４Ｘ，４Ｙの一方または両方を、ポリゴンミラーおよびＭＥＭＳミラー等の他の可動光学素子に変更してもよい。   Note that one or both of the galvanometer mirrors 4X and 4Y may be changed to another movable optical element such as a polygon mirror or a MEMS mirror.

＜２軸のＭＥＭＳミラー２０４ＸＹ＞
図１７は、１つの２軸のＭＥＭＳミラー２０４ＸＹを説明するための図である。 <Two-axis MEMS mirror 204XY>
FIG. 17 is a diagram for explaining one two-axis MEMS mirror 204XY.

例えば、２つの１軸のガルバノミラー４Ｘ，４Ｙの代わりに、１つの２軸のＭＥＭＳミラー２０４ＸＹを用いてもよい。２軸のＭＥＭＳミラーは、ミラー部２４１と、ミラー部２４１を搖動させるＹ軸駆動部２４２Ｙと、ミラー部２４１を搖動させるＸ軸駆動部２４２Ｘとを備え、Ｙ軸駆動部２４２Ｙの回転軸とＸ軸駆動部２４２Ｘの回転軸とは直交する。これにより、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙと同様に、１つのＭＥＭＳミラー２０４ＸＹにより、発光部３をレーザ光のスポットはＸ方向とＹ方向とに、２次元的に走査できる。   For example, one two-axis MEMS mirror 204XY may be used instead of two one-axis galvanometer mirrors 4X and 4Y. The two-axis MEMS mirror includes a mirror unit 241, a Y-axis drive unit 242Y for swinging the mirror unit 241, and an X-axis drive unit 242X for swinging the mirror unit 241. The rotation axis of the Y-axis drive unit 242Y and X The rotation axis of the shaft drive unit 242X is orthogonal to the rotation axis. Thus, similarly to the two galvanometer mirrors 4X and 4Y, the spot of the laser beam can be two-dimensionally scanned by the one MEMS mirror 204XY in the X direction and the Y direction.

換言すれば、ＭＥＭＳミラー２０４ＸＹは、レーザ素子２から出射されたレーザ光の光路を変更し、発光部３における当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。   In other words, the MEMS mirror 204XY is an irradiation position changing unit that changes the optical path of the laser light emitted from the laser element 2 and changes the irradiation position of the laser light on the light emitting unit 3.

なお、他の実施形態において、発光部３における当該レーザ光の照射位置を変更する照射位置変更部として、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙ、または、２軸のＭＥＭＳミラー２０４ＸＹを用いてもよいことはもちろんである。   In another embodiment, two galvanometer mirrors 4X and 4Y or a two-axis MEMS mirror 204XY may be used as an irradiation position changing unit that changes the irradiation position of the laser light in the light emitting unit 3. Of course.

＜縦軸スイング式シャッタ２０５＞
図１８は、図１４に示した縦軸スイング式シャッタ２０５を説明するための図である。図１８の（ａ）は、レーザ光を遮断する遮断状態を示し、図１８の（ｂ）は、レーザ光を遮断しない非遮断状態を示す。 <Vertical axis swing type shutter 205>
FIG. 18 is a view for explaining the vertical swing type shutter 205 shown in FIG. FIG. 18A shows a cut-off state in which laser light is cut off, and FIG. 18B shows a non-cut-off state in which laser light is not cut off.

縦軸スイング式シャッタ２０５は、レーザ素子２から出射され、ガルバノミラー４Ｘへ向かう光路上のレーザ光を所定のタイミングで遮断するシャッタ５１（遮断部）と、シャッタ５１の移動を制御する縦軸スイング機構２５２とを備える。シャッタ５１がレーザ光を遮断する遮断位置（図１８の（ａ））と、遮断しない非遮断位置（図１８の（ｂ））とを往復することにより、縦軸スイング式シャッタ２０５はレーザ素子２の駆動電流をオンオフ切替制御することなく、機械的に、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。   The vertical swing type shutter 205 is a shutter 51 (blocking unit) that blocks laser light emitted from the laser element 2 on the optical path toward the galvanomirror 4X at a predetermined timing, and a vertical swing that controls movement of the shutter 51. And a mechanism 252. When the shutter 51 reciprocates between a blocking position (FIG. 18A) at which the laser beam is blocked and a non-blocking position (FIG. 18B) at which the laser beam is not blocked, the vertical swing type shutter 205 is moved to the laser element 2. It is possible to mechanically switch between irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 without controlling the on / off switching of the drive current of the laser beam.

縦軸スイング式シャッタ２０５は、照明装置２０１においては、光ファイバ７１の出射端と導光レンズ７２との間に配置されているが、レーザ素子２とガルバノミラー４Ｘとの間の何処に配置されてもよい。例えば、導光レンズ７２とガルバノミラー４Ｘとの間に配置されてもよい。   The vertical axis swing type shutter 205 is disposed between the emission end of the optical fiber 71 and the light guide lens 72 in the illumination device 201, but is disposed anywhere between the laser element 2 and the galvanometer mirror 4X. You may. For example, it may be arranged between the light guide lens 72 and the galvanometer mirror 4X.

なお、実施形態３に係る照明装置２０１において、縦軸スイング式シャッタ２０５の代わりに、実施形態１に係るスライド式シャッタ５および、実施形態２に係る横軸スイング式シャッタ１０５を用いてもよいことはもちろんである。   In the illumination device 201 according to the third embodiment, the slide shutter 5 according to the first embodiment and the horizontal swing shutter 105 according to the second embodiment may be used instead of the vertical swing shutter 205. Of course.

＜縦軸スイング機構２５２＞
縦軸スイング機構２５２は、動作制御部９の制御により、シャッタ５１を回転軸の周りに往復回転運動（スイング）させる。具体的には、シャッタ５１がレーザ光を遮断可能なように、縦軸スイング機構２５２は、レーザ光の光路に略垂直な回転軸の周りにシャッタ５１を回転運動（スイング）させる。また、その回転軸は、シャッタ５１の主面に略平行である。すなわち、シャッタ５１は、レーザ光の光路に略垂直な回転軸に対して回動（縦軸回転）可能である。なお、照明装置２０１においては、シャッタ５１が遮断位置から非遮断位置に回転するときと、シャッタ５１が非遮断位置から遮断位置に回転するときとでは、シャッタ５１の回転方向は反対であるが、縦軸スイング機構２５２は、シャッタ５１を一方向のみに回転させてもよい。また、照明装置２０１においては、シャッタ５１の遮断位置と非遮断位置との間の角度は約９０度であるが、これに限らない。 <Vertical axis swing mechanism 252>
The vertical axis swing mechanism 252 causes the shutter 51 to reciprocate (swing) around the rotation axis under the control of the operation control unit 9. Specifically, the vertical axis swing mechanism 252 causes the shutter 51 to rotate (swing) about a rotation axis substantially perpendicular to the optical path of the laser light so that the shutter 51 can block the laser light. Further, the rotation axis is substantially parallel to the main surface of the shutter 51. That is, the shutter 51 is rotatable (vertical axis rotation) about a rotation axis substantially perpendicular to the optical path of the laser light. In the illumination device 201, the rotation direction of the shutter 51 is opposite between when the shutter 51 rotates from the blocking position to the non-blocking position and when the shutter 51 rotates from the non-blocking position to the blocking position. The vertical swing mechanism 252 may rotate the shutter 51 only in one direction. In the lighting device 201, the angle between the blocking position and the non-blocking position of the shutter 51 is about 90 degrees, but is not limited thereto.

また、縦軸スイング機構２５２は、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙによるレーザ光の走査に同期して、シャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスイングさせることができれば、どのような機構であってもよい。   The vertical axis swing mechanism 252 may be any mechanism that can swing the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position in synchronization with the scanning of the laser beam by the two galvanometer mirrors 4X and 4Y. Is also good.

縦軸スイング機構２５２の回転軸は、遮断するレーザ光の光路に直交することが好ましい。この場合、遮断位置と非遮断位置との間でシャッタ５１をスイングさせるための回転角を最小限に抑えることができるため、シャッタ５１をスイングさせる時間を最小限に押さえることができる。   It is preferable that the rotation axis of the vertical axis swing mechanism 252 is orthogonal to the optical path of the laser beam to be cut off. In this case, since the rotation angle for swinging the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position can be minimized, the time for swinging the shutter 51 can be minimized.

＜照明パターン＞
以下に、照明装置２０１により実現される照明パターンについて、図１９から図２０を参照して説明する。 <Lighting pattern>
Hereinafter, an illumination pattern realized by the illumination device 201 will be described with reference to FIGS.

図１９は、図１４に示した２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙのガルバノ機構４２に印加する駆動電圧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。実線の三角波は、ガルバノミラー４Ｘのガルバノ機構４２の駆動電圧を示し、一点鎖線の矩形波は、ガルバノミラー４Ｙのガルバノ機構４２の駆動電圧を示す。   FIG. 19 is a graph showing a drive voltage applied to the galvanometer mechanism 42 of the two galvanometer mirrors 4X and 4Y shown in FIG. The horizontal axis indicates time, and the unit is msec (millisecond). The vertical axis indicates the drive voltage, with + (plus) on the upper side and-(minus) on the lower side. The solid triangular wave indicates the drive voltage of the galvanometer mechanism 42 of the galvanometer mirror 4X, and the dashed-dotted rectangular wave indicates the drive voltage of the galvanometer mechanism 42 of the galvanometer mirror 4Y.

図２０は、縦軸スイング式シャッタ２０５が非遮断状態である場合の、図１９に示す駆動電圧がガルバノ機構４２に印加されたときの、発光部３におけるレーザ光の照射位置と照射領域とを示す図である。   FIG. 20 shows the irradiation position and the irradiation area of the laser beam in the light emitting section 3 when the drive voltage shown in FIG. 19 is applied to the galvano mechanism 42 when the vertical swing type shutter 205 is in the non-blocking state. FIG.

図１９に示すように、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧（実線の三角波）は、図７に示した駆動電圧と同一である。また、本実施形態では、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧（一点鎖線の矩形波）は、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧（実線の三角波）と同一周期であり、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がマイナスの極値になったとき（電圧の勾配が負から正に切替わるとき）に、マイナスからプラスに切替わり、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がプラスの極値になったとき（電圧の勾配が正から負に切替わるとき）に、プラスからマイナスに切替わる。   As shown in FIG. 19, the driving voltage (solid line triangular wave) of the galvanometer mirror 4X is the same as the driving voltage shown in FIG. In this embodiment, the drive voltage of the galvanomirror 4Y (dashed-dotted rectangular wave) has the same period as the drive voltage of the galvanomirror 4X (solid triangular wave), and the drive voltage of the galvanomirror 4X has a negative extreme value. (When the voltage gradient changes from negative to positive), the voltage changes from negative to positive, and the drive voltage of the galvanomirror 4X becomes a positive extreme value (voltage gradient changes from positive to negative). At the time of switching), it switches from plus to minus.

これにより、図２０に示すように、発光部３におけるレーザ光の照射位置は一周する。具体的には、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がプラスの極値かつ、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧がマイナスの場合、レーザ光は発光部３において、図２０の（ａ）に示すＡ点に照射される。また、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がプラスの極値かつ、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧がプラスの場合、レーザ光は発光部３において、図２０の（ａ）に示すＤ点に照射される。また、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がマイナスの極値かつ、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧がマイナスの場合、レーザ光は発光部３において、図２０の（ａ）に示すＢ点に照射される。また、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がマイナスの極値かつ、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧がプラスの場合、レーザ光は発光部３において、図２０の（ａ）に示すＣ点に照射される。   Thereby, as shown in FIG. 20, the irradiation position of the laser beam in the light emitting section 3 makes one round. Specifically, when the driving voltage of the galvanomirror 4X is a positive extreme value and the driving voltage of the galvanomirror 4Y is negative, the laser beam is emitted from the light emitting unit 3 to the point A shown in FIG. You. When the driving voltage of the galvanomirror 4X is an extreme positive value and the driving voltage of the galvanomirror 4Y is positive, the laser beam is emitted from the light emitting unit 3 to a point D shown in FIG. When the driving voltage of the galvanomirror 4X is a negative extreme value and the driving voltage of the galvanomirror 4Y is negative, the laser beam is emitted from the light emitting unit 3 to a point B shown in FIG. When the driving voltage of the galvanomirror 4X is a negative extreme value and the driving voltage of the galvanomirror 4Y is positive, the laser beam is emitted from the light emitting unit 3 to a point C shown in FIG.

したがって、シャッタ５１が非遮断位置にある場合、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙの平面鏡４１の往復回転運動に伴い、発光部３におけるレーザ光のスポットは、一周１４ｍｓｅｃの速さで図２０の（ｂ）に示すように、点Ａと点Ｂと点Ｃと点Ｄとの間を動くことにより、図２０の（ａ）に示す照射領域を形成する。   Therefore, when the shutter 51 is at the non-blocking position, the spot of the laser beam in the light emitting unit 3 is turned at a speed of 14 msec in one round with the reciprocating rotation of the plane mirror 41 of the two galvanometer mirrors 4X and 4Y, as shown in FIG. 20), the irradiation area shown in FIG. 20A is formed by moving between point A, point B, point C and point D.

ガルバノミラー４Ｘの駆動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、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧の設定を変更することにより、照射領域を、広くしたり、狭くしたりすることもできる。照射領域をレーザ光が一周する速さもこれに限らず、ガルバノ機構４２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。   By changing the setting of the maximum value and the minimum value of the driving voltage of the galvanomirror 4X, the irradiation area can be lengthened or shortened. Further, by changing the setting of the drive voltage of the galvanometer mirror 4Y, the irradiation area can be widened or narrowed. The speed at which the laser light makes one round in the irradiation area is not limited to this, and the speed can be increased or decreased by changing the frequency (period) of the voltage applied to the galvano mechanism 42.

投光レンズ６により投光される光が形成する照明パターンは、発光部３におけるレーザ光のスポットの動きに対応する。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、点Ａと点Ｂと点Ｃと点Ｄ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。そして、ガルバノ機構４２に印加する駆動電圧に同期するように、所望の照明パターンに対応するタイミングで、縦軸スイング機構２５２によりシャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスイングさせることにより、所望の照明パターンを実現することができる。   The illumination pattern formed by the light projected by the light projecting lens 6 corresponds to the movement of the spot of the laser light in the light emitting unit 3. When the spot of the laser light moves fast enough, the illumination pattern causes the afterimage effect to cause the human eye to irradiate the entire irradiation area between the point A, the point B, the point C, and the point D with the laser light. looks like. The vertical axis swing mechanism 252 swings the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position at a timing corresponding to a desired illumination pattern so as to synchronize with the driving voltage applied to the galvano mechanism 42, thereby achieving a desired position. An illumination pattern can be realized.

図２１は、所定のタイミングで、スライド式シャッタ５を遮断状態と非遮断状態とに切り替えた場合の、発光部３におけるレーザ光の照射領域を示す図である。   FIG. 21 is a diagram illustrating an irradiation area of the laser beam in the light emitting unit 3 when the slide shutter 5 is switched between a blocking state and a non-blocking state at a predetermined timing.

図２１の（ａ）においては、図１９に示したガルバノ機構４２に印加する駆動電圧に重ねて、縦軸スイング機構２５２のスイングするタイミングが破線で示される。なお、照明装置２０１において動作制御部９は、縦軸スイング機構２５２の応答速度等の時間遅れ要素を考慮して、縦軸スイング機構２５２にスイングするタイミングを命令しているが、理解を容易にするために、時間遅れ要素を無視して、図２１の（ａ）は示されている。すなわち、縦軸スイング機構２５２がシャッタ５１をスライドさせるタイミングと、発光部３にレーザ光が照射されるタイミングとは同一であるものとして説明する。   In (a) of FIG. 21, the broken line indicates the timing at which the vertical axis swing mechanism 252 swings, superimposed on the drive voltage applied to the galvano mechanism 42 shown in FIG. In the lighting device 201, the operation control unit 9 instructs the timing of swinging to the vertical axis swing mechanism 252 in consideration of a time delay element such as the response speed of the vertical axis swing mechanism 252. 21A is shown, ignoring the time delay element. That is, the description will be made on the assumption that the timing at which the vertical axis swing mechanism 252 slides the shutter 51 is the same as the timing at which the light emitting unit 3 is irradiated with the laser light.

図２１の（ａ）に示すように、動作制御部９は、ガルバノミラー４Ｘの駆動電圧がプラスの極値になる直前であり、かつ、ガルバノミラー４Ｙの駆動電圧がプラスであるときに、シャッタ５１は遮断位置に位置し、ガルバノ機構４２の駆動電圧がその他の電圧であるときに、シャッタ５１は非遮断位置に位置するように、縦軸スイング機構２５２を制御する。   As shown in FIG. 21A, the operation control unit 9 sets the shutter when the drive voltage of the galvanomirror 4X becomes a positive extreme value and the drive voltage of the galvanomirror 4Y is plus. Reference numeral 51 denotes a shut-off position, and when the drive voltage of the galvano mechanism 42 is another voltage, the shutter 51 is controlled so that the shutter 51 is located at the non-cut-off position.

そうすると、シャッタ５１が遮断位置にある間は、発光部３にレーザ光が照射されないため、図２０の（ｂ）に示すように、レーザ光は、発光部３において点Ａと点Ｂとの間の点Ｂ近傍のみで照射されない。したがって、投光レンズ６により投光された光が形成する照明パターンは、一部分のみ暗く、その他の部分は明るい照明パターンになる。   Then, while the shutter 51 is in the blocking position, the laser light is not irradiated to the light emitting unit 3, so that the laser light is applied between the point A and the point B in the light emitting unit 3 as shown in FIG. Is not irradiated only in the vicinity of point B. Therefore, the illumination pattern formed by the light projected by the projection lens 6 is dark in part and bright in other parts.

このように、シャッタ５１を遮断位置と非遮断位置とにスイングさせることによりレーザ素子２を連続発光させながら、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。さらに、所定のタイミングで、シャッタ５１をスイングさせることにより、照明装置２０１は所望の照明パターンを実現できる。つまり、照明装置２０１においては、レーザ素子２から出射されるレーザ光が、パルス光（断続光）か連続光かにかかわらず、任意の形状（明暗パターン）を有する照明パターンを実現することができる。   As described above, by oscillating the shutter 51 between the blocking position and the non-blocking position, it is possible to switch between irradiation and non-irradiation of the laser light to the light emitting unit 3 while the laser element 2 emits light continuously. Further, by swinging the shutter 51 at a predetermined timing, the lighting device 201 can realize a desired lighting pattern. That is, the illumination device 201 can realize an illumination pattern having an arbitrary shape (bright and dark pattern) regardless of whether the laser light emitted from the laser element 2 is pulsed light (intermittent light) or continuous light. .

＜効果＞
このように、縦軸スイング式シャッタ２０５を用いた場合であっても、実施形態１と同様に、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。 <Effect>
As described above, even when the vertical swing type shutter 205 is used, irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 can be performed without performing the lighting control of the laser element 2 as in the first embodiment. Can switch.

また、光ファイバ２７１を用いることにより、発光部３におけるレーザ光のスポットの形状が矩形になる。このため、発光部３に隙間なくレーザ光を、容易に照射することができる。また、発光部３において、レーザ光の照射された領域と、照射されない領域との間の境界が直線になるため、投光レンズ６から投光される光が形成する照射パターンの形状（明暗パターン）を明瞭にすることができる。このため、照射パターンの解像度を高めることができる。   In addition, by using the optical fiber 271, the shape of the spot of the laser light in the light emitting unit 3 becomes rectangular. For this reason, it is possible to easily irradiate the light emitting unit 3 with laser light without any gap. Further, in the light emitting unit 3, since the boundary between the region irradiated with the laser beam and the region not irradiated is linear, the shape of the irradiation pattern formed by the light projected from the light projecting lens 6 (bright and dark pattern) ) Can be clarified. Therefore, the resolution of the irradiation pattern can be increased.

また、点Ａから点Ｂまでの間に形成された照射領域と、点Ｃから点Ｄまでの間に形成された照射領域とを重ならないように制御することが容易となる。この場合、当該領域が重なることによる輝度ムラの発生を抑制することができる。   Further, it is easy to control the irradiation area formed between the point A and the point B so that the irradiation area formed between the point C and the point D does not overlap. In this case, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness due to the overlapping of the regions.

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図２２に基づき、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 4]
Embodiment 4 of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図２２は、本発明の実施形態４に係る照明装置３０１の概略構成を示す図である。   FIG. 22 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device 301 according to Embodiment 4 of the present invention.

照明装置３０１は、レーザ素子２と、透明基板３３１上に載置された発光部３と、ガルバノミラー４と、スライド式シャッタ５と、投光レンズ６と、光ファイバ７１および導光レンズ７２と、動作制御部９と、を備える。また、照明装置２０１は、フィン２３を有する放熱ベース２２と、筐体８とを含む。   The illumination device 301 includes a laser element 2, a light emitting unit 3 mounted on a transparent substrate 331, a galvanomirror 4, a sliding shutter 5, a light projecting lens 6, an optical fiber 71 and a light guiding lens 72. , An operation control unit 9. The lighting device 201 includes a heat dissipation base 22 having fins 23 and the housing 8.

図１に示した実施形態１に係る照明装置１から、図２２に示す実施形態４に係る照明装置３０１は、次の２点において相違する。１つは、レーザ光を遮断するスライド式シャッタ５が、導光レンズ７２と光ファイバ７１との間の代わりに、導光レンズ７２とガルバノミラー４との間に配置されている。但し、導光レンズ７２と光ファイバ７１の間に配置されてもよく、この点においては、本実施形態の照明装置４０１は実施形態１の照明装置１と実質的に相違しない。もう１つは、発光部３が反射型でなく、いわゆる透過型である。   The lighting device 301 according to the fourth embodiment shown in FIG. 22 is different from the lighting device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in the following two points. One is that the sliding shutter 5 that blocks laser light is disposed between the light guide lens 72 and the galvanometer mirror 4 instead of between the light guide lens 72 and the optical fiber 71. However, it may be disposed between the light guide lens 72 and the optical fiber 71, and in this respect, the lighting device 401 of the present embodiment is not substantially different from the lighting device 1 of the first embodiment. The other is a so-called transmission type in which the light emitting unit 3 is not a reflection type.

ここで、本実施形態の発光部３においては、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対向している。このような発光部の構成を、透過型の発光部と称する。この点において、本実施形態の照明装置４０１は実施形態１の照明装置１と本質的に相違する。   Here, in the light emitting unit 3 of the present embodiment, the surface on which the excitation light is mainly incident and the surface on which the fluorescence is mainly emitted to the outside are opposed to each other. Such a configuration of the light emitting unit is referred to as a transmission type light emitting unit. In this respect, the lighting device 401 of the present embodiment is essentially different from the lighting device 1 of the first embodiment.

また、スライド式シャッタ５の代わりに、横軸スイング式シャッタ１０５または縦軸スイング式シャッタ２０５を配置してもよいことはもちろんである。   Further, it is needless to say that a horizontal axis swing type shutter 105 or a vertical axis swing type shutter 205 may be arranged instead of the slide type shutter 5.

また、ガルバノミラー４の代わりに、ポリゴンミラー１４１、ＭＥＭＳミラー２０４、２つのガルバノミラー４Ｘ，４Ｙ、２軸のＭＥＭＳミラー２０４ＸＹ、音響光学素子、または可動レンズや可動曲面鏡などを用いてもよいことはもちろんである。   Further, instead of the galvanometer mirror 4, a polygon mirror 141, a MEMS mirror 204, two galvanometer mirrors 4X and 4Y, a two-axis MEMS mirror 204XY, an acousto-optic device, a movable lens or a movable curved mirror, or the like may be used. Of course.

＜透明基板３３１＞
透明基板３３１は、透過型の発光部３を支持する支持基板であり、発光部３からの熱を逃がすための放熱基板でもある。透明基板３３１は、ガラス基板またはサファイア基板であることが好ましい。また、透明基板３３１の表面には、レーザ素子２からのレーザ光を透過させ、発光部３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。 <Transparent substrate 331>
The transparent substrate 331 is a support substrate that supports the transmissive light emitting unit 3, and is also a heat dissipation substrate for releasing heat from the light emitting unit 3. The transparent substrate 331 is preferably a glass substrate or a sapphire substrate. In addition, it is preferable that a dichroic mirror that transmits laser light from the laser element 2 and reflects fluorescence from the light emitting unit 3 be formed on the surface of the transparent substrate 331.

＜効果＞
このように、透過型の発光部３を用いた場合であっても、実施形態１と同様に、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。 <Effect>
As described above, even when the transmission type light emitting unit 3 is used, irradiation and non-irradiation of the laser light to the light emitting unit 3 can be performed without controlling the lighting of the laser element 2 as in the first embodiment. Can switch.

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図２３から図２４に基づき、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 5]
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図２３は、本発明の実施形態５に係る照明装置４０１の概略構成を示す図である。   FIG. 23 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device 401 according to Embodiment 5 of the present invention.

照明装置４０１は、レーザ素子２と、発光部３と、ガルバノミラー４と、横軸スイング式フィルタ４０５と、投光レンズ６と、光ファイバ７１および導光レンズ７２と、動作制御部９と、を備える。また、照明装置１０１は、フィン２３を有する放熱ベース２２と、筐体８とを含む。   The illumination device 401 includes a laser element 2, a light emitting unit 3, a galvanometer mirror 4, a horizontal swing type filter 405, a light projecting lens 6, an optical fiber 71 and a light guiding lens 72, an operation control unit 9, Is provided. Further, the lighting device 101 includes a heat dissipation base 22 having fins 23 and the housing 8.

図１２に示した実施形態２に係る照明装置１０１から、図２３に示す実施形態５に係る照明装置４０１は、次の２点において相違する。１つは、レーザ光は、ポリゴンミラー１４１の代わりに、ガルバノミラー４により発光部３へ反射される。もう１つは、横軸スイング式シャッタ１０５の代わりに、横軸スイング式フィルタ４０５がレーザ光を部分的に遮断する。   The lighting device 401 according to the fifth embodiment illustrated in FIG. 23 is different from the lighting device 101 according to the second embodiment illustrated in FIG. 12 in the following two points. One is that the laser light is reflected by the galvanometer mirror 4 to the light emitting unit 3 instead of the polygon mirror 141. The other is that the horizontal axis swing type filter 405 partially blocks the laser beam instead of the horizontal axis swing type shutter 105.

照明装置４０１において、発光部３におけるレーザ光の照射位置を変更するためにガルバノミラー４を用いたが、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、平行運動する曲面鏡、微小な機械部品と電気回路とが融合したＭＥＭＳミラー、ピエゾ素子ミラー、音響光学素子、または可動レンズなどを用いてもよい。   In the illumination device 401, the galvanomirror 4 is used to change the irradiation position of the laser beam in the light emitting unit 3, but another movable optical element may be used. For example, a polygon mirror, a curved mirror that moves in parallel, a MEMS mirror in which minute mechanical parts and an electric circuit are fused, a piezo element mirror, an acousto-optical element, or a movable lens may be used.

従って、図１２に示した照明装置１０１と図２３に示す照明装置４０１との相違点は、実質的には、横軸スイング式シャッタ１０５がレーザ光を遮断するか、横軸スイング式フィルタ４０５が部分的にレーザ光を遮断するかのみである。   Therefore, the difference between the lighting device 101 shown in FIG. 12 and the lighting device 401 shown in FIG. 23 is that the horizontal axis swing type shutter 105 blocks the laser light or the horizontal axis swing type filter 405 It is only necessary to partially block the laser beam.

＜横軸スイング式フィルタ４０５＞
横軸スイング式フィルタ４０５は、レーザ素子２から出射され、ガルバノミラー４へ向かう光路上のレーザ光の少なくとも一部を所定のタイミングで遮断するフィルタ４５１（遮断部）と、フィルタ４５１の回転動作を制御する横軸スイング機構１５２とを備える。 <Horizontal axis swing type filter 405>
The horizontal axis swing type filter 405 is a filter 451 (blocking unit) that blocks at least a part of laser light emitted from the laser element 2 on the optical path toward the galvanometer mirror 4 at a predetermined timing, and performs a rotation operation of the filter 451. And a horizontal axis swing mechanism 152 for control.

ここで、上記レーザ光の少なくとも一部を遮断するとは、フィルタ４５１による上記光路上のレーザ光の遮断または非遮断の切替のみではなく、（１）上記レーザ光を遮断することと、（２）非遮断時にフィルタ４５１の透光部４５１ｂ（後述）を透過させてレーザ光の光量を変更可能とすることで、その光量の一部を遮断可能とすること、とを意味する。   Here, blocking at least a part of the laser beam means not only switching of blocking or non-blocking of the laser beam on the optical path by the filter 451, but also (1) blocking the laser beam, and (2) This means that a portion of the light amount can be cut off by allowing the light amount of the laser light to be changed by transmitting a light transmitting portion 451b (described later) of the filter 451 when the light is not cut off.

横軸スイング式フィルタ４０５は、照明装置４０１においては、光ファイバ７１の出射端と導光レンズ７２との間に挿設されているが、レーザ素子２とガルバノミラー４との間の光路の何処に挿設されてもよい。例えば、実施形態４に係る照明装置３０１のように、導光レンズ７２とガルバノミラー４との間に配置されてもよい。   In the illumination device 401, the horizontal axis swing type filter 405 is inserted between the emission end of the optical fiber 71 and the light guide lens 72, but in the optical path between the laser element 2 and the galvanometer mirror 4. May be inserted. For example, like the lighting device 301 according to the fourth embodiment, the lighting device 301 may be disposed between the light guide lens 72 and the galvanometer mirror 4.

＜フィルタ４５１＞
図２４は、図２３に示した横軸スイング式フィルタ４０５の含むフィルタ４５１を説明するための図である。 <Filter 451>
FIG. 24 is a diagram for explaining a filter 451 included in the horizontal axis swing type filter 405 shown in FIG.

フィルタ４５１は、レーザ光をほぼ完全に遮断する金属製の遮光部４５１ａと、レーザ光を部分的に遮断する透光部４５１ｂとを備える。透光部４５１ｂは、換言すれば、レーザ光の一部を透過する（すなわち、入射されたレーザ光の光量を低下させる）減光フィルタ（光学フィルタ）である。なお、フィルタ４５１は、本実施形態では円形状となっているが、これに限らず矩形状であってもよい。   The filter 451 includes a metal light-shielding portion 451a that almost completely blocks laser light, and a light-transmitting portion 451b that partially blocks laser light. The light transmitting portion 451b is, in other words, a light reduction filter (optical filter) that transmits a part of the laser light (that is, reduces the amount of the incident laser light). The filter 451 has a circular shape in the present embodiment, but is not limited thereto and may have a rectangular shape.

透光部４５１ｂは、遮光部４５１ａとともに円盤状になるように遮光部４５１ａと別個に形成されている。これに限らず、透光部４５１ｂは、遮光部４５１ａとともに扇形状になるように形成されていてもよい。   The light-transmitting portion 451b is formed separately from the light-shielding portion 451a so as to have a disk shape together with the light-shielding portion 451a. The invention is not limited to this, and the light transmitting portion 451b may be formed to have a fan shape together with the light shielding portion 451a.

フィルタ４５１は、横軸スイング機構１５２による横軸回転の回転方向に沿って、レーザ光が透過する割合である透過率が変化するように形成されている。すなわち、フィルタ４５１は照明装置４０１に回動可能に配置されている。具体的には、透光部４５１ｂのレーザ光を遮断する割合である遮断率は、遮光部４５１ａの一端側から他端側へ、周方向に沿って変化する。換言すると、フィルタ４５１は、互いに遮断率が異なる複数の遮断領域（遮光部４５１ａ、および、透光部４５１ｂに含まれる、互いに異なる遮断率を有する複数の領域）を有している。また、本実施形態では、フィルタ４５１が有する複数の遮断領域は、回転方向に沿って配置されている。また、本実施形態の透光部４５１ｂは、互いに遮断率が異なる複数の領域を有する１枚の減光フィルタで構成されている。また、当該複数の領域は、透光部４５１ｂの遮断率がグラデーション状に変化するように配置されている。   The filter 451 is formed such that the transmittance, which is the rate at which laser light is transmitted, changes along the rotation direction of the horizontal axis rotation by the horizontal axis swing mechanism 152. That is, the filter 451 is rotatably arranged on the lighting device 401. Specifically, the blocking ratio, which is a ratio of blocking the laser light of the light transmitting portion 451b, changes along the circumferential direction from one end to the other end of the light shielding portion 451a. In other words, the filter 451 has a plurality of blocking regions having different blocking ratios (a plurality of regions having different blocking ratios included in the light shielding portion 451a and the light transmitting portion 451b). Further, in the present embodiment, the plurality of blocking regions included in the filter 451 are arranged along the rotation direction. Further, the light transmitting portion 451b of the present embodiment is configured by a single neutral density filter having a plurality of regions having different cutoff rates. In addition, the plurality of regions are arranged such that the light blocking ratio of the light transmitting portion 451b changes in a gradation manner.

このため、横軸スイング機構１５２がフィルタ４５１を、レーザ光の光路に略垂直にスイングすることにより、光路上に位置するフィルタ４５１の複数の遮断領域を変更することができる。例えば、遮光部４５１ａが光路に交わる場合、レーザ光はフィルタ４５１を透過できず、発光部３に照射されない。また、例えば、透光部４５１ｂのうち遮断率約０％である領域が光路に交わる場合、レーザ光はほとんど遮断されず、ほぼ１００％のまま（すなわち、透光部４５１ｂに入射されたレーザ光の光量がほとんど低下することなく）発光部３に照射される。また、例えば、透光部４５１ｂのうち遮断率約７０％である領域が光路に交わる場合、透光部４５１ｂに入射されたレーザ光の光量に対して約３０％の光量を有するレーザ光が発光部３に照射される。   For this reason, the horizontal axis swing mechanism 152 swings the filter 451 substantially perpendicularly to the optical path of the laser light, so that a plurality of cutoff regions of the filter 451 located on the optical path can be changed. For example, when the light-shielding portion 451a crosses the optical path, the laser light cannot pass through the filter 451 and is not irradiated on the light-emitting portion 3. Further, for example, when a region having a cutoff rate of about 0% in the light transmitting portion 451b intersects the optical path, the laser light is hardly cut off and remains almost 100% (that is, the laser light incident on the light transmitting portion 451b). (With almost no decrease in the amount of light). Further, for example, when a region having a cutoff rate of about 70% in the light transmitting portion 451b intersects the optical path, laser light having a light amount of about 30% with respect to the light amount of the laser light incident on the light transmitting portion 451b is emitted. The part 3 is irradiated.

したがって、横軸スイング機構１５２により、フィルタ４５１の回転角度を変更することにより、発光部３に照射されるレーザ光の光量（割合）を変更することができる。また、遮光部４５１ａが１枚の減光フィルタで構成されていることにより、フィルタ４５１の製造工程を簡素化することができる。   Therefore, by changing the rotation angle of the filter 451 by the horizontal axis swing mechanism 152, it is possible to change the light amount (ratio) of the laser light applied to the light emitting unit 3. In addition, since the light-shielding portion 451a is configured by one light reduction filter, the manufacturing process of the filter 451 can be simplified.

フィルタ４５１は、レーザ光が照射される位置において、フィルタ４５１の主面がレーザ光の光路と略直交するように、配置されることが好ましい。フィルタ４５１の主面がレーザ光の光路と斜交する場合、フィルタ４５１の表面でレーザ光が屈折するため、レーザ光の光路の制御が複雑化する。したがって、フィルタ４５１によりレーザ光が屈折することがないように、フィルタ４５１の主面がレーザ光の光路と略直交するように、配置されることが好ましい。   It is preferable that the filter 451 is arranged such that the main surface of the filter 451 is substantially orthogonal to the optical path of the laser light at the position where the laser light is irradiated. When the main surface of the filter 451 obliquely intersects with the optical path of the laser light, the control of the optical path of the laser light becomes complicated because the laser light is refracted on the surface of the filter 451. Therefore, it is preferable that the filter 451 be disposed such that the main surface thereof is substantially orthogonal to the optical path of the laser light so that the laser light is not refracted by the filter 451.

照明装置４０１において、フィルタ４５１の透光部４５１ｂは、１枚の減光フィルタで構成されているが、実施形態６のように複数枚の減光フィルタで構成されていてもよい。例えば、互いに遮断率が異なる減光フィルタを回転方向に沿って扇形状に配設することにより、透光部４５１ｂが有する上記領域を形成してもよい。   In the lighting device 401, the light transmitting part 451b of the filter 451 is configured by one light reducing filter, but may be configured by a plurality of light reducing filters as in the sixth embodiment. For example, the regions included in the light transmitting portion 451b may be formed by arranging neutral density filters having different cutoff rates in a fan shape along the rotation direction.

また、本実施形態においては、フィルタ４５１の遮光部４５１ａは、金属製であり、透光部４５１ｂと別個に形成されているが、これに限らない。例えば、遮光率が９９％を超えるフィルムをフィルタ４５１の遮光部としてもよい。この場合、フィルタ４５１を光学フィルタのみを用いて製造することができる。   In the present embodiment, the light shielding portion 451a of the filter 451 is made of metal and formed separately from the light transmitting portion 451b, but is not limited thereto. For example, a film having a light blocking ratio of more than 99% may be used as the light blocking portion of the filter 451. In this case, the filter 451 can be manufactured using only the optical filter.

＜透過率の分布＞
透光部４５１ｂの透過率の分布は、線形分布であっても、非線形分布であってもよい。また、透光部４５１ｂの透過率の分布は、透過率が周方向に沿って滑らかに変化する連続分布であっても、不連続に変化する不連続分布であってもよい。また、透光部４５１ｂの透過率の分布は、周方向に沿って単調に（段階的に）変化する分布でなくてもよい。 <Distribution of transmittance>
The transmittance distribution of the light transmitting portion 451b may be a linear distribution or a non-linear distribution. The transmittance distribution of the light transmitting portion 451b may be a continuous distribution in which the transmittance changes smoothly along the circumferential direction or a discontinuous distribution in which the transmittance changes discontinuously. Further, the distribution of the transmittance of the light transmitting portion 451b does not have to be a distribution that changes monotonically (stepwise) along the circumferential direction.

遮光部４５１ａの一端側から角度α（図２４参照）離れた透光部４５１ｂの部分の透過率をｆ（α）として、例えば、ｆ（α）は、αの１次関数であってもよい。この場合、所望の遮断率を１次変換することにより、フィルタ４５１をスイングさせる角度を容易に算出できる。   For example, f (α) may be a linear function of α, where f (α) is the transmittance of a portion of the light transmitting portion 451b that is separated from the one end of the light shielding portion 451a by an angle α (see FIG. 24). . In this case, the angle at which the filter 451 swings can be easily calculated by first-order conversion of the desired cutoff ratio.

また、例えば、照明装置４０１が投光した光が形成する照明パターンの形状（明暗パターン）が正弦分布パターンを含む場合、ｆ（α）はαの正弦関数であることが好ましい。ｆ（α）がαの正弦関数であるため、フィルタ４５１が等角速度で回転するだけで、照明パターンの正弦分布パターンを実現することができる。同様に、照明装置４０１が投光する照明パターンの形状がガウス分布パターンまたはローレンツ分布パターンなどを含む場合、ｆ（α）はαのガウス関数またはローレンツ関数などであることが好ましい。   Further, for example, when the shape (light / dark pattern) of the illumination pattern formed by the light projected by the illumination device 401 includes a sine distribution pattern, f (α) is preferably a sine function of α. Since f (α) is a sine function of α, the sine distribution pattern of the illumination pattern can be realized only by rotating the filter 451 at a constant angular velocity. Similarly, when the shape of the illumination pattern projected by the illumination device 401 includes a Gaussian distribution pattern or a Lorentz distribution pattern, f (α) is preferably a Gaussian function or a Lorentz function of α.

また、例えば、照明装置４０１が投光した光が形成する照明パターンの形状が正弦分布パターンとローレンツ分布パターンとを含む場合、透光部４５１ｂの透過率の分布は、ｆ（α）がαの余弦関数になるように途中まで徐々に高くなり、ｆ（α）がαのローレンツ関数になるように途中まで徐々に低くなってもよい。   Further, for example, when the shape of the illumination pattern formed by the light projected by the illumination device 401 includes a sine distribution pattern and a Lorentz distribution pattern, the distribution of the transmittance of the light transmitting portion 451b is such that f (α) is α. It may be gradually increased halfway so as to become a cosine function, and gradually decreased halfway so that f (α) becomes a Lorentz function of α.

＜横軸スイング機構１５２＞
横軸スイング機構１５２は、ガルバノ機構４２に同期して、所定のタイミングで、フィルタ４５１の所望の遮断率の遮断領域が、レーザ光の光路上に位置するように、フィルタ４５１をスイングさせる。このようにフィルタ４５１をスイングさせて、レーザ光の光路に交わるフィルタ４５１の領域（角度α）変更することにより、発光部３に照射されるレーザ光の光量を変更することができる。 <Horizontal axis swing mechanism 152>
The horizontal axis swing mechanism 152 swings the filter 451 at a predetermined timing in synchronization with the galvano mechanism 42 such that the cutoff region of the filter 451 having a desired cutoff ratio is located on the optical path of the laser light. As described above, by swinging the filter 451 to change the area (angle α) of the filter 451 intersecting the optical path of the laser light, the light amount of the laser light applied to the light emitting unit 3 can be changed.

横軸スイング機構１５２は、ガルバノ機構４２に同期して、フィルタ４５１によるレーザ光の遮断率が所望の遮断率に許容誤差の範囲内で収まる精度で、フィルタ４５１をスイングさせることができれば、どのような機構であってもよい。横軸スイング機構１５２によるスイングは、レーザ光に直交する面内における回転運動であることが好ましい。この場合、フィルタ４５１をスイングさせる時間を最小限に押さえることができる。   If the horizontal axis swing mechanism 152 can swing the filter 451 with an accuracy that the cutoff rate of the laser beam by the filter 451 falls within a tolerance within a desired cutoff rate in synchronization with the galvano mechanism 42, Mechanism may be used. The swing by the horizontal axis swing mechanism 152 is preferably a rotational movement in a plane orthogonal to the laser beam. In this case, the time for swinging the filter 451 can be minimized.

＜効果＞
このように、横軸スイング式フィルタ４０５を用いた場合であっても、実施形態１と同様に、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。 <Effect>
As described above, even when the horizontal axis swing type filter 405 is used, the irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 can be performed without performing the lighting control of the laser element 2 as in the first embodiment. Can switch.

さらに、シャッタ５１の代わりに、フィルタ４５１を用いることにより、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射光量を多段階的に変更することができる。このため、照明装置４０１は、より複雑な形状（明暗パターン）を有する照明パターンを実現することができる。   Further, by using the filter 451 instead of the shutter 51, the irradiation light amount of the laser light to the light emitting unit 3 can be changed in multiple steps without performing the lighting control of the laser element 2. For this reason, the lighting device 401 can realize a lighting pattern having a more complicated shape (bright and dark pattern).

〔実施形態６〕
本発明の実施形態６について、図２５から図２６に基づき、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 6]
Embodiment 6 of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図２５は、本発明の実施形態５に係る照明装置５０１の概略構成を示す図である。   FIG. 25 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lighting device 501 according to Embodiment 5 of the present invention.

照明装置５０１は、レーザ素子２と、発光部３と、ポリゴンミラー１４１および回転機構１４２と、スライド式フィルタ５０５と、投光レンズ６と、光ファイバ７１および導光レンズ７２と、を備える。また、照明装置５０１は、フィン２３を有する放熱ベース２２と、筐体８とを含む。   The illumination device 501 includes a laser element 2, a light emitting unit 3, a polygon mirror 141 and a rotation mechanism 142, a slide filter 505, a light projecting lens 6, an optical fiber 71, and a light guiding lens 72. The lighting device 501 includes the heat dissipation base 22 having the fins 23 and the housing 8.

図１に示した実施形態１に係る照明装置１から、図２５に示す実施形態６に係る照明装置５０１は、次の２点において相違する。１つは、レーザ光は、ガルバノミラー４との代わりに、ポリゴンミラー１４１により、発光部３へ反射される。もう一つは、スライド式シャッタ５の代わりに、スライド式フィルタ５０５がレーザ光を部分的に遮断する。   The lighting device 501 according to the sixth embodiment shown in FIG. 25 differs from the lighting device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in the following two points. One is that the laser light is reflected by the polygon mirror 141 to the light emitting unit 3 instead of the galvanometer mirror 4. The other is that the slide filter 505 instead of the slide shutter 5 partially blocks the laser beam.

照明装置５０１において、発光部３におけるレーザ光の照射位置を変更するためにポリゴンミラー１４１を用いたが、他の可動光学素子を用いてもよい。例えば、ガルバノミラー、平行運動する曲面鏡、微小な機械部品と電気回路とが融合したＭＥＭＳミラー、ピエゾ素子ミラー、音響光学素子、または可動レンズなどを用いてもよい。   In the illumination device 501, the polygon mirror 141 is used to change the irradiation position of the laser beam on the light emitting unit 3, but another movable optical element may be used. For example, a galvanometer mirror, a curved mirror that moves in parallel, a MEMS mirror in which minute mechanical parts and an electric circuit are fused, a piezo element mirror, an acousto-optic element, or a movable lens may be used.

従って、図１に示した照明装置１と図２５に示す照明装置５０１との相違点は、実質的には、スライド式シャッタ５がレーザ光を遮断するか、スライド式フィルタ５０５が部分的にレーザ光を遮断するかのみである。   Therefore, the difference between the illumination device 1 shown in FIG. 1 and the illumination device 501 shown in FIG. 25 is that the slide shutter 5 blocks the laser light or the slide filter 505 partially cuts the laser beam. It only blocks the light.

＜スライド式フィルタ５０５＞
スライド式フィルタ５０５は、レーザ素子２から出射され、ポリゴンミラー１４１へ向かう光路上のレーザ光の少なくとも一部を所定のタイミングで遮断するフィルタ５５１（遮断部）と、フィルタ５５１の移動を制御するスライド機構５２とを備える。 <Sliding filter 505>
The slide filter 505 is a filter 551 (blocking unit) that blocks at least a part of laser light emitted from the laser element 2 on the optical path toward the polygon mirror 141 at a predetermined timing, and a slide that controls movement of the filter 551. And a mechanism 52.

ここで、上記レーザ光の少なくとも一部を遮断するとは、フィルタ４５１による上記光路上のレーザ光の遮断または非遮断の切替のみではなく、上記レーザ光を遮断することと、非遮断時にフィルタ５５１の第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅ（後述）を透過させて、またはフィルタ５５１を透過させないことでレーザ光の光量を変更可能とすることで、その光量の一部を遮断可能とすること、とを意味する。   Here, blocking at least a part of the laser beam means not only switching of blocking or non-blocking of the laser beam on the optical path by the filter 451, but also blocking of the laser beam, and setting of the filter 551 at the time of non-blocking. The light amount of the laser light can be changed by transmitting the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e (described later) or not transmitting the light through the filter 551, so that a part of the light amount can be blocked. , And mean.

スライド式フィルタ５０５は、照明装置５０１においては、光ファイバ７１の出射端と導光レンズ７２との間に挿設されているが、レーザ素子２とポリゴンミラー１４１との間の光路の何処に挿設されてもよい。例えば、実施形態４に係る照明装置３０１のように、導光レンズ７２とポリゴンミラー１４１との間に配置されてもよい。   In the illumination device 501, the slide filter 505 is inserted between the emission end of the optical fiber 71 and the light guide lens 72, but is inserted anywhere in the optical path between the laser element 2 and the polygon mirror 141. May be provided. For example, as in the lighting device 301 according to the fourth embodiment, it may be disposed between the light guide lens 72 and the polygon mirror 141.

＜フィルタ５５１＞
図２６は、図２６に示したスライド式フィルタ５０５の含むフィルタ５５１を説明するための図である。 <Filter 551>
FIG. 26 is a view for explaining a filter 551 included in the slide filter 505 shown in FIG.

フィルタ５５１は、レーザ光をほぼ完全に遮断する金属製の遮光部５５１ａである遮光板と、レーザ光を部分的に遮断する（すなわち、レーザ光の一部を透過する）第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅである４枚の減光フィルタとを備える。本実施形態では、第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅは、遮光部５５１ａから離れるほどレーザ光が透過する透過率が高くなるように、遮光部５５１ａと同一平面上に移動方向に沿って並べられている。なお、フィルタ５５１は、本実施形態では矩形状となっているが、これに限らず円形状であってもよい。   The filter 551 includes a light-shielding plate that is a metal light-shielding portion 551a that almost completely blocks laser light, and first to fourth light-transmitters that partially block laser light (that is, partially transmit laser light). The light units 551b to 551e include four neutral density filters. In the present embodiment, the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e are arranged on the same plane as the light shielding portion 551a along the moving direction so that the transmittance of the laser light increases as the distance from the light shielding portion 551a increases. Are lined up. The filter 551 has a rectangular shape in the present embodiment, but is not limited thereto and may have a circular shape.

フィルタ５５１は、スライド機構５２によるスライドの移動方向（スライド方向）に沿って、レーザ光が透過する割合である透過率が変化するように形成されている。すなわち、フィルタ５５１は、照明装置５０１にスライド可能に配置されている。具体的には、第１透光部５５１ｂの遮断率は第２透光部５５１ｃの遮断率より高く、第２透光部５５１ｃの遮断率は第３透光部５５１ｄの遮断率より高く、第３透光部５５１ｄの遮断率は第４透光部５５１ｅの遮断率より高い。換言すると、フィルタ５５１は、互いに遮断率が異なる複数の遮断領域（遮光部５５１ａ、および、第１透光部５５１ｂ、第２透光部５５１ｃ、第３透光部５５１ｄ、第４透光部５５１ｅ）を有している。また、本実施形態では、フィルタ５５１が有する複数の遮断領域は、移動方向に沿ってグラデーション状に配置されている。   The filter 551 is formed so that the transmittance, which is the rate at which laser light is transmitted, changes along the direction in which the slide mechanism 52 moves the slide (slide direction). That is, the filter 551 is slidably disposed on the lighting device 501. Specifically, the blocking ratio of the first light transmitting portion 551b is higher than the blocking ratio of the second light transmitting portion 551c, and the blocking ratio of the second light transmitting portion 551c is higher than the blocking ratio of the third light transmitting portion 551d. The blocking ratio of the third light transmitting portion 551d is higher than the blocking ratio of the fourth light transmitting portion 551e. In other words, the filter 551 includes a plurality of blocking regions having different blocking ratios (a light blocking portion 551a, a first light transmitting portion 551b, a second light transmitting portion 551c, a third light transmitting portion 551d, and a fourth light transmitting portion 551e). )have. Further, in the present embodiment, the plurality of cutoff regions included in the filter 551 are arranged in a gradation along the moving direction.

このため、スライド機構５２がフィルタ５５１を、レーザ光の光路に略垂直にスライドすることにより、光路上に位置するフィルタ５５１の複数の遮断領域を変更することができる。例えば、遮光部５５１ａが光路に交わる場合、レーザ光はフィルタ５５１を透過できず、発光部３に照射されない。また、例えば、第２透光部５５１ｃが光路に交わる場合、第２透光部５５１ｃの遮断率でレーザ光は遮断されて、部分的に発光部３に照射される。また、例えば、フィルタ５５１がレーザ光の光路から外れている場合、レーザ光は遮断されないので、その光量が１００％のまま発光部３に照射される。   For this reason, the slide mechanism 52 slides the filter 551 substantially perpendicularly to the optical path of the laser beam, so that the plurality of cutoff areas of the filter 551 located on the optical path can be changed. For example, when the light-shielding portion 551a crosses the optical path, the laser light cannot pass through the filter 551 and is not irradiated on the light-emitting portion 3. Further, for example, when the second light transmitting portion 551c crosses the optical path, the laser light is cut off at the cutoff rate of the second light transmitting portion 551c, and the laser light is partially irradiated on the light emitting portion 3. Further, for example, when the filter 551 is out of the optical path of the laser light, the laser light is not cut off, so that the light emitting unit 3 is irradiated with the light amount of 100%.

したがって、スライド機構５２により、フィルタ５５１の位置を変更することにより、発光部３に照射されるレーザ光の光量（割合）を変更することができる。   Therefore, by changing the position of the filter 551 by the slide mechanism 52, the light amount (ratio) of the laser light applied to the light emitting unit 3 can be changed.

フィルタ５５１は、フィルタ４５１と同様の理由から、レーザ光が照射される位置において、フィルタ５５１の主面がレーザ光の光路と直交するように、配置されることが好ましい。   For the same reason as that of the filter 451, the filter 551 is preferably arranged such that the main surface of the filter 551 is orthogonal to the optical path of the laser light at the position where the laser light is irradiated.

また、本実施形態では、互いに遮断率が異なる複数の減光フィルタを、第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅに用いているため、１枚のフィルタ内で遮断率を変える必要がない。このため、減光フィルタの費用を低減し、照明装置５０１の製造費用を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, since a plurality of neutral density filters having different cutoff rates are used for the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e, it is not necessary to change the cutoff rate within one filter. Therefore, the cost of the neutral density filter can be reduced, and the manufacturing cost of the lighting device 501 can be suppressed.

また、フィルタ５５１の第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅは、遮断率が互いに異なる４枚の減光フィルタに限らない。例えば、フィルタ５５１の第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅは、一体に形成されていてもよく、遮光部５５１ａと一体に形成されていてもよい。フィルタ５５１の透光部である減光フィルタの数は、３枚以下であっても、５枚以上であってもよい。特に、多数の減光フィルタが一体に形成されている場合、フィルタ５５１の透光部は、実施形態５に係るフィルタ４５１のように、滑らかな変化する透過率の分布を有することができる。このため、発光部３に照射されるレーザ光の光量をより細かくに変更することができる。   Further, the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e of the filter 551 are not limited to the four neutral density filters having different cutoff rates. For example, the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e of the filter 551 may be formed integrally, or may be formed integrally with the light shielding portion 551a. The number of neutral density filters that are the light transmitting portions of the filter 551 may be three or less, or five or more. In particular, when a large number of neutral density filters are integrally formed, the light transmitting portion of the filter 551 can have a smoothly changing transmittance distribution like the filter 451 according to the fifth embodiment. For this reason, the light amount of the laser beam applied to the light emitting unit 3 can be changed more finely.

また、本実施形態においては、フィルタ５５１の遮光部５５１ａは、金属製であり、第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅと別個に形成されているが、これに限らない。例えば、遮光率が９９％を超える光学フィルムをフィルタ５５１の遮光部としてよい。この場合、フィルタ５５１を光学フィルタのみを用いて製造することができる。   In the present embodiment, the light-shielding portion 551a of the filter 551 is made of metal and formed separately from the first to fourth light-transmitting portions 551b to 551e. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical film having a light blocking ratio exceeding 99% may be used as the light blocking portion of the filter 551. In this case, the filter 551 can be manufactured using only the optical filter.

＜透過率の分布＞
第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅの透過率の分布は、フィルタ４５１と同様に、線形分布であっても、非線形分布であってもよい。また、第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅの透過率の分布は、透過率が滑らかに変化する連続分布であっても、不連続に変化する不連続分布であってもよい。また、第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅの透過率の分布は、スライドする移動方向に沿って単調に変化する分布でなくてもよい。 <Distribution of transmittance>
The distribution of the transmittance of the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e may be a linear distribution or a non-linear distribution, similarly to the filter 451. The transmittance distribution of the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e may be a continuous distribution in which the transmittance changes smoothly or a discontinuous distribution in which the transmittance changes discontinuously. Further, the distribution of the transmittance of the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e may not be a distribution that monotonically changes along the sliding movement direction.

遮光部５５１ａの一端からの距離β（図２６参照）離れた第１〜第４透光部５５１ｂ〜５５１ｅの部分の透過率をｆ（β）として、例えば、ｆ（β）は、βの１次関数であってもよく、正弦関数、ガウス関数またはローレンズ関数であってもよい。   Let f (β) be the transmittance of the first to fourth light transmitting portions 551b to 551e apart from the one end of the light shielding portion 551a (see FIG. 26), for example, f (β) is 1 of β. It may be a sine function, a Gaussian function or a low lens function.

＜スライド機構＞
スライド機構５２は、回転機構１４２に同期して、所定のタイミングで、フィルタ５５１の所望の遮断率の遮断領域が、レーザ光の光路上に位置するように、フィルタ５５１をスライドさせる。このように、フィルタ５５１をスライドさせて、レーザ光の光路に交わるフィルタ５５１の領域（距離β）変更することにより、発光部３に照射されるレーザ光の光量を変更することができる。 <Slide mechanism>
The slide mechanism 52 slides the filter 551 at a predetermined timing in synchronization with the rotation mechanism 142 such that the cut-off region of the filter 551 having a desired cut-off rate is positioned on the optical path of the laser beam. As described above, by sliding the filter 551 to change the area (distance β) of the filter 551 intersecting the optical path of the laser light, the light amount of the laser light applied to the light emitting unit 3 can be changed.

スライド機構５２は、回転機構１４２に同期して、フィルタ５５１によるレーザ光の遮断率が所望の遮断率に許容誤差の範囲内で収まる精度で、フィルタ５５１をスライド
させることができれば、どのような機構であってもよい。例えば、回転モータに、ポールネジとレールとを組み合わせた機構であってもよく、回転モータに、ラックとピニオンとを組み合わせた機構であってもよく、その他の機構であってもよい。スライド機構５２によるスライドは、レーザ光に直交する面内における直線運動であることが好ましい。この場合、フィルタ５５１をスライドさせる時間を最小限に押さえることができる。 Any mechanism can be used as long as the slide mechanism 52 can slide the filter 551 in synchronization with the rotation mechanism 142 with the accuracy that the cutoff rate of the laser beam by the filter 551 falls within the allowable cutoff rate within the desired cutoff rate. It may be. For example, a mechanism combining a rotary motor with a pole screw and a rail may be used, a mechanism combining a rotary motor with a rack and a pinion may be used, or another mechanism may be used. The slide by the slide mechanism 52 is preferably a linear motion in a plane orthogonal to the laser beam. In this case, the time for sliding the filter 551 can be minimized.

＜変形例１＞
照明装置５０１において、スライド式フィルタ５０５の代わりに、光学フィルタとして液晶装置を用いてもよい。 <Modification 1>
In the lighting device 501, a liquid crystal device may be used as an optical filter instead of the slide filter 505.

液晶装置においては、よく知られているように、液晶に印加する電圧を変更することにより、光線の透過率（遮断率）を変更可能である。したがって、スライド機構５２によりフィルタ５５１をスライドさせる代わりに、液晶に印加する電圧を変更することにより、発光部３に照射されるレーザ光の光量を変更することができる。換言すると、液晶装置は、遮断部として、レーザ素子２から出射され、ポリゴンミラー１４１へ向かう光路上のレーザ光の少なくとも一部を所定のタイミングで遮断するものである。   In a liquid crystal device, as is well known, the transmittance (blocking rate) of light can be changed by changing the voltage applied to the liquid crystal. Therefore, instead of sliding the filter 551 by the slide mechanism 52, the light amount of the laser beam applied to the light emitting unit 3 can be changed by changing the voltage applied to the liquid crystal. In other words, the liquid crystal device, as a blocking unit, blocks at least a part of the laser beam emitted from the laser element 2 on the optical path toward the polygon mirror 141 at a predetermined timing.

同様に、照明装置４０１において、横軸スイング式フィルタ４０５の代わりに、光学フィルタとして液晶装置を用いてもよい。   Similarly, in the lighting device 401, a liquid crystal device may be used as an optical filter instead of the horizontal axis swing type filter 405.

また、同様に、実施形態１〜４において、スライド式シャッタ５、横軸スイング式シャッタ１０５、または縦軸スイング式シャッタ２０５の代わりに、液晶装置を用いてもよい。この場合、シャッタ５１を遮断位置にスライドまたはスイングさせる代わりに、液晶の透過率を約０％にし、シャッタ５１を非遮断位置にスライドまたはスイングさせる代わりに、液晶の透過率を約１００％にすればよい。   Similarly, in the first to fourth embodiments, a liquid crystal device may be used instead of the slide shutter 5, the horizontal swing shutter 105, or the vertical swing shutter 205. In this case, instead of sliding or swinging the shutter 51 to the blocking position, the transmittance of the liquid crystal is set to about 0%, and instead of sliding or swinging the shutter 51 to the non-blocking position, the transmittance of the liquid crystal is set to about 100%. I just need.

＜効果＞
このように、スライド式フィルタ５０５を用いた場合であっても、実施形態１と同様に、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。 <Effect>
As described above, even when the slide filter 505 is used, similarly to the first embodiment, switching between irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 can be performed without performing the lighting control of the laser element 2. Can be.

さらに、シャッタ５１の代わりに、フィルタ５５１を用いることにより、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射光量を多段階的に変更することができる。このため、照明装置４０１は、より複雑な形状（明暗パターン）を有する照明パターンを実現することができる。   Further, by using the filter 551 instead of the shutter 51, the irradiation light amount of the laser light to the light emitting unit 3 can be changed in multiple steps without performing the lighting control of the laser element 2. For this reason, the lighting device 401 can realize a lighting pattern having a more complicated shape (bright and dark pattern).

同様に、シャッタ５１の代わりに液晶装置を用いた場合であっても、実施形態１と同様に、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、発光部３へのレーザ光の照射および非照射を切り替えることができる。また、より複雑な形状（明暗パターン）を有する照明パターンを実現することもできる。   Similarly, even when a liquid crystal device is used in place of the shutter 51, irradiation and non-irradiation of the laser beam to the light emitting unit 3 can be performed without performing the lighting control of the laser element 2 as in the first embodiment. Can switch. Further, an illumination pattern having a more complicated shape (bright and dark pattern) can be realized.

〔実施形態７〕
本発明の実施形態７について、図２７および図２８に基づき、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 7]
Embodiment 7 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 27 and 28. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

本発明に係る照明装置は、車両用前照灯（ヘッドランプ）としての用途に適合する。また、車両以外の移動物体（例えば、人間・船舶・航空機・潜水艇・ロケットなど）のヘッドランプとしての用途にも適合する。また、サーチライトおよ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。   The lighting device according to the present invention is suitable for use as a vehicle headlamp (headlamp). Further, the present invention is also applicable to the use as a headlamp of a moving object other than a vehicle (for example, a human, a ship, an aircraft, a submarine, a rocket, etc.). It is also suitable for use as searchlights and projectors, and as interior lighting equipment.

図２７は、図１に示した実施形態１に係る照明装置１を、状況適応型（ＡｄａｐｔｉｖｅＤｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ，ＡＤＢ）前照灯と称されるヘッドランプとして備える車両６００を示す概念図である。これに限らず、車両６００が他の実施形態に係る照明装置を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２８は、図２７に示した車両６００が備える制御部９０を説明するための概略ブロック図である。   FIG. 27 is a conceptual diagram showing a vehicle 600 including the illumination device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 as a headlamp called a situation-adaptive (Adaptive Driving Beam, ADB) headlight. Not limited to this, the vehicle 600 may of course include the lighting device according to another embodiment as an ADB headlamp. FIG. 28 is a schematic block diagram illustrating control unit 90 provided in vehicle 600 shown in FIG.

図２７に示すように、車両６００は、車両６００の前部（ヘッド）に照明装置１を備える。また、照明装置１は、フィン２３を有する放熱ベース２２が車両６００の外殻に位置するように、また、投光レンズ６が車両６００の前方に発光部３からの照明光を投光するように、配設されている。これに限らず、照明装置１に含まれる各部材の性能および形状、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１は適宜配設されてよい。   As shown in FIG. 27, vehicle 600 includes lighting device 1 at a front portion (head) of vehicle 600. In addition, the lighting device 1 is configured such that the radiation base 22 having the fins 23 is positioned on the outer shell of the vehicle 600, and that the light projecting lens 6 emits illumination light from the light emitting unit 3 in front of the vehicle 600. In addition, it is arranged. Not limited to this, the lighting device 1 may be appropriately arranged according to the performance and shape of each member included in the lighting device 1, the design guideline of the headlamp in the vehicle, and the like.

車両６００は、照明装置１をＡＤＢ型のヘッドランプとして制御できるように、カメラ９５と、照明装置１の動作制御部９を含む制御部９０と、をさらに備える。このため、車両６００の走行状況に応じて、照明装置１は車両６００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、対向車両また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。   The vehicle 600 further includes a camera 95 and a control unit 90 including the operation control unit 9 of the lighting device 1 so that the lighting device 1 can be controlled as an ADB type headlamp. For this reason, the lighting device 1 can project light having an appropriate illumination pattern in front of the vehicle 600 according to the traveling state of the vehicle 600. For example, it is possible to automatically project an illumination pattern of a light distribution that darkens only the position so that the oncoming vehicle or the preceding vehicle is not dazzled.

＜カメラ９５＞
カメラ９５は、照明装置１が照明光を投光する投光領域を含む車両６００の前方周辺を連続的に撮影する。カメラ９５は、例えば、車両６００の室内前方のルームミラー近傍に配置される。カメラ９５は、車載カメラであり、車両６００の移動速度に応じて適宜選択されればよい。例えば、車両６００が、時速４００ｋｍで移動する場合は、カメラ９５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９５のフレームレートは、照明装置１のフレームレートより高いことが好ましい。 <Camera 95>
The camera 95 continuously captures an area around the front of the vehicle 600 including a light projecting area where the lighting device 1 projects the illumination light. The camera 95 is arranged, for example, in the vicinity of a room mirror in front of the vehicle 600. The camera 95 is a vehicle-mounted camera, and may be appropriately selected according to the moving speed of the vehicle 600. For example, when the vehicle 600 moves at a speed of 400 km / h, the frame rate of the camera 95 is preferably 120 Hz or more. Further, the frame rate of the camera 95 is preferably higher than the frame rate of the lighting device 1.

カメラ９５は、制御部９０に接続されており、遅くともレーザ素子２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９０へ出力する。   The camera 95 is connected to the control unit 90 and starts photographing at the latest when the laser beam is emitted from the laser element 2, and outputs photographed image data (moving image) to the control unit 90.

なお、カメラ９５の代わりに、車両６００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（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９５と同様、汎用性の高い技術を用いて、車両６００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９５は可視光用であっても良いし、赤外光用のものであってもよく、赤外および可視の両方の機能を有していても良い。なお、カメラ９５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９５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。   Note that, instead of the camera 95, an infrared radar (radar) that irradiates an object existing in front of the vehicle 600 with infrared light and detects a reflected wave thereof may be used. In the case of using the infrared radar, similarly to the camera 95, an object existing in front of the vehicle 600 can be detected by using a highly versatile technique. Further, the camera 95 may be for visible light or infrared light, and may have both infrared and visible functions. By using the camera 95 for infrared light, it is easy to detect a constant-temperature animal including a human. Further, the camera 95 does not need to be a single camera, and a plurality of cameras may be used.

＜制御部９０＞
制御部９０は、車両６００を統括的に制御するものであり、主として、検知部９１、識別部９２および動作制御部９を備えている。 <Control unit 90>
The control unit 90 controls the vehicle 600 as a whole, and mainly includes a detection unit 91, an identification unit 92, and an operation control unit 9.

（検知部９１）
検知部９１は、カメラ９５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９１は、カメラ９５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。 (Detection unit 91)
The detecting unit 91 analyzes a moving image captured by the camera 95 and detects an object in the moving image. Specifically, when acquiring the moving image from the camera 95, the detecting unit 91 detects an object included in the light projectable area in the moving image.

検知部９１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９２に出力する。   When an object is detected in the projectable area in the moving image, the detection unit 91 outputs a detection signal indicating a coordinate value at which the object is detected to the identification unit 92.

（識別部９２）
識別部９２は、検知部９１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９２は、検知部９１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。 (Identification unit 92)
The identification unit 92 identifies the type of the object at the coordinate value indicated by the detection signal output from the detection unit 91 by image recognition. Specifically, when acquiring the detection signal from the detection unit 91, the identification unit 92 extracts a feature point such as a moving speed, a shape, and a position of the object indicated by the coordinate value indicated by the detection signal, and extracts the feature point. Calculate the digitized feature values.

そして、識別部９２は、車両６００が備える記憶部（不図示）に記憶された、物体の種類ごと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、当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。   Then, the identification unit 92 refers to a reference value table stored in a storage unit (not shown) included in the vehicle 600 and managing a reference value in which feature points for each type of object are quantified, and refers to the reference value. The table is searched for a reference value whose error from the calculated feature value is within a predetermined threshold.

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９２は、当該基準値で示される物体を、検知部９１によって検出された物体であるものと判定する。   For example, reference values corresponding to vehicles, road signs, pedestrians, animals, assumed obstacles, and the like are registered and managed in advance in the reference value table. When a reference value whose error from the calculated feature value is within a predetermined threshold is specified, the identification unit 92 determines that the object indicated by the reference value is an object detected by the detection unit 91.

識別部９２は、検知部９１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９に出力する。   When the identification unit 92 determines that the object detected by the detection unit 91 is an object registered in advance in the reference value table, the identification unit 92 operates an identification signal indicating the object and the coordinate value at which the object is detected. Output to the control unit 9.

（動作制御部９）
動作制御部９は、実施形態１で説明したように、ガルバノ機構４２およびスライド機構５２を制御するとともに、スライド機構５２の遮断動作を、ガルバノ機構４２の、発光部３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。 (Operation control unit 9)
As described in the first embodiment, the operation control unit 9 controls the galvano mechanism 42 and the slide mechanism 52, and controls the interruption operation of the slide mechanism 52 and the irradiation position of the laser light on the light emitting unit 3 of the galvano mechanism 42. Synchronize with the change action to be changed.

本実施形態では、動作制御部９は、識別部９２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、当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、または投光しないように、スライド機構５２の遮断動作を制御する。   In the present embodiment, according to the type of the object indicated by the identification signal output from the identification unit 92, the operation control unit 9 sets the operation control unit 9 to a predetermined range (object detection area) including the coordinate value indicated by the identification signal. The interruption operation of the slide mechanism 52 is controlled so as to emit light or not to emit light.

例えば、動作制御部９は、検知部９１から出力された識別信号に示される物体の種類が、対向車または先行車などである場合、当該対向車または先行車など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、上記遮断動作を制御する。これにより、対向車または先行車の運転者が、車両６００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。   For example, when the type of the object indicated by the identification signal output from the detection unit 91 is an oncoming vehicle or a preceding vehicle, the operation control unit 9 corresponds to the detection area where the oncoming vehicle or the preceding vehicle is detected. The above-described blocking operation is controlled so that an illumination pattern having a shape that does not project light is formed in a region where light is projected. Accordingly, it is possible to prevent the driver of the oncoming vehicle or the preceding vehicle from feeling glare caused by the light emitted from the vehicle 600. In this case, it is possible to travel with the high beam.

また、動作制御部９は、識別部９２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などである場合、当該道路標識または障害物など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、上記遮断動作を制御する。これにより、車両６００の運転者に対して注意喚起することができる。   When the type of the object indicated by the identification signal output from the identification unit 92 is a road sign or an obstacle, the operation control unit 9 corresponds to the detection area in which the road sign or the obstacle is detected. The above-described blocking operation is controlled so that an illumination pattern having a shape of projecting light to a region to be projected is formed. Thus, the driver of the vehicle 600 can be alerted.

なお、実施形態５の照明装置４０１、または実施形態６の照明装置５０１を上記ヘッドランプとして用いた場合、上記検出領域に対応する領域に投光する光の光量を調整することができる。例えば、検出された物体が対向車または先行車である場合であっても、当該対向車または先行車が検出された検出領域に対応する領域に投光される光の光量を、０にするのではなく、当該対向車または先行車の運転者がグレアを感じない程度にまで低下させるといった制御も可能となる。   When the lighting device 401 according to the fifth embodiment or the lighting device 501 according to the sixth embodiment is used as the head lamp, it is possible to adjust the amount of light projected onto an area corresponding to the detection area. For example, even when the detected object is an oncoming vehicle or a preceding vehicle, the amount of light projected on an area corresponding to the detection area where the oncoming vehicle or the preceding vehicle is detected is set to 0. Rather, it is possible to perform control such that the driver of the oncoming vehicle or the preceding vehicle does not feel glare.

＜効果＞
このように、実施形態１〜６の照明装置を車両６００のヘッドランプに適用することにより、レーザ素子２の点灯制御を行うことなく、上記のような種々の制御（ＡＤＢ制御）を行うことが可能となる。 <Effect>
As described above, by applying the lighting devices of the first to sixth embodiments to the headlamp of the vehicle 600, various controls (ADB control) as described above can be performed without performing the lighting control of the laser element 2. It becomes possible.

〔ソフトウェアによる実現例〕
照明装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１の制御ブロック（特に、動作制御部９の照射領域決定部および遮断制御部）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。また、車両６００の制御ブロック（特に、制御部９０の検知部９１、識別部９２および動作制御部９）についても、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。 [Example of software implementation]
The control blocks of the lighting devices 1, 101, 201, 301, 401, and 501 (particularly, the irradiation area determination unit and the cutoff control unit of the operation control unit 9) are logic circuits (hardware) formed on an integrated circuit (IC chip) or the like. ), Or by software using a CPU (Central Processing Unit). The control blocks of the vehicle 600 (in particular, the detection unit 91, the identification unit 92, and the operation control unit 9 of the control unit 90) are also realized by a logic circuit (hardware) formed on an integrated circuit (IC chip) or the like. It may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit).

後者の場合、照明装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１および車両６００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、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（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）などを備えている。そして、コンピュータ（または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など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。   In the latter case, the lighting devices 1, 101, 201, 301, 401, 501 and the vehicle 600 are configured such that a CPU that executes instructions of a program, which is software for realizing each function, and the program and various data are executed by a computer (or CPU). A ROM (Read Only Memory) or a storage device (these are referred to as “recording media”) recorded in a readable manner, a RAM (Random Access Memory) for expanding the above-described program, and the like are provided. Then, the object of the present invention is achieved when the computer (or CPU) reads the program from the recording medium and executes the program. As the recording medium, a “temporary tangible medium” such as a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, or a programmable logic circuit can be used. Further, the program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (a communication network, a broadcast wave, or the like) capable of transmitting the program. Note that the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光装置（照明装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１のうち、主に筐体８の内部の構成）は、励起光源（レーザ素子２）から出射された励起光（レーザ光）を受けて発光する発光部（３）と、前記励起光源から出射された前記励起光の光路を変更し、前記発光部における前記励起光の照射位置を変更する照射位置変更部（ガルバノミラー４、ポリゴンミラー１４１と回転機構１４２、ＭＥＭＳミラー２０４、ガルバノミラー４Ｘとガルバノミラー４Ｙ、ＭＥＭＳミラー２０４ＸＹ）と、前記励起光源から前記照射位置変更部へ向かう光路上の励起光の少なくとも一部を所定のタイミングで遮断する遮断部（シャッタ５１、フィルタ４５１、フィルタ５５１）と、を備えることを特徴とする。 [Summary]
The light-emitting device according to the first aspect of the present invention (mainly, the configuration inside the housing 8 among the lighting devices 1, 101, 201, 301, 401, and 501) is an excitation light source (laser element 2). A light emitting unit (3) that receives light (laser light) and emits light; and an irradiation position changing unit that changes an optical path of the excitation light emitted from the excitation light source and changes an irradiation position of the excitation light in the light emitting unit. (Galvanometer mirror 4, polygon mirror 141 and rotation mechanism 142, MEMS mirror 204, galvanometer mirror 4X and galvanometer mirror 4Y, MEMS mirror 204XY) and at least one of the excitation lights on the optical path from the excitation light source to the irradiation position changing unit. And a blocking unit (shutter 51, filter 451, filter 551) for blocking the unit at a predetermined timing.

上記の構成によれば、遮断部は、励起光源から照射位置変更部へ向かう光路上の励起光の少なくとも一部を所定のタイミングで遮断することにより、発光部に照射される励起光の少なくとも一部を所定のタイミングで遮断することができる。このため、発光装置は、励起光源から出射される励起光の光量を変更することなく（すなわち、励起光源の点灯制御を行うことなく）、発光部へ照射される励起光の光量を所定のタイミングで変更することができる。   According to the configuration described above, the blocking unit blocks at least a part of the excitation light on the optical path from the excitation light source toward the irradiation position changing unit at a predetermined timing, so that at least one of the excitation lights applied to the light emitting unit is provided. The unit can be shut off at a predetermined timing. For this reason, the light emitting device can adjust the light amount of the excitation light irradiated to the light emitting unit at a predetermined timing without changing the light amount of the excitation light emitted from the excitation light source (that is, without performing lighting control of the excitation light source). Can be changed with.

また、上記の構成によれば、照射位置変更部が発光部における励起光の照射位置を変更することにより、励起光が発光部を走査することができる。このため、励起光を受けて発光する発光部は、励起光に走査された走査領域（照射領域）から発光することができる。   Further, according to the above configuration, the irradiation position changing unit changes the irradiation position of the excitation light in the light emitting unit, so that the excitation light can scan the light emitting unit. For this reason, the light emitting unit that emits light by receiving the excitation light can emit light from a scanning area (irradiation area) scanned by the excitation light.

したがって、照射位置変更部が照射位置を変更するともに、遮断部が発光部へ照射される励起光の光量を所定のタイミングで変更することにより、励起光が発光部に形成する照射領域が所望の形状となるように、励起光を走査することができる。これにより、発光部から発せられる光は、所望の形状を有する照明パターンを形成することができる。   Therefore, while the irradiation position changing unit changes the irradiation position, and the blocking unit changes the amount of the excitation light irradiated on the light emitting unit at a predetermined timing, the irradiation region where the excitation light forms on the light emitting unit is a desired one. The excitation light can be scanned to form a shape. Thus, the light emitted from the light emitting unit can form an illumination pattern having a desired shape.

つまり、本願発明の発光装置によれば、励起光源の点灯制御（駆動制御）を行うことなく、上記所望の形状を有するように、発光部に照射領域を形成することができる。それゆえ、励起光源の駆動制御に伴う悪影響（電気ノイズに伴う発光装置が有する電気回路への影響、または電気回路の複雑化等）を低減することができる。   That is, according to the light emitting device of the present invention, the irradiation area can be formed in the light emitting portion so as to have the desired shape without performing lighting control (drive control) of the excitation light source. Therefore, it is possible to reduce an adverse effect (eg, an influence on an electric circuit included in the light emitting device due to the electric noise, or a complicated electric circuit) due to the drive control of the excitation light source.

また、本願発明の発光装置では、励起光源の点灯制御の代わりに、遮断部の遮断動作を制御する。ここで、遮断動作は小電流での駆動および制御が可能である。このため、遮断部を駆動および制御する電気回路は、電気ノイズの発生を抑制する回路、または、発生した電気ノイズを除去する回路などを設けなくても、発生する電気ノイズが小さい。   Further, in the light emitting device of the present invention, the blocking operation of the blocking unit is controlled instead of the lighting control of the excitation light source. Here, the breaking operation can be driven and controlled with a small current. For this reason, the electric circuit for driving and controlling the cutoff unit generates small electric noise without providing a circuit for suppressing the generation of electric noise or a circuit for removing the generated electric noise.

それゆえ、発光装置が備える電気回路を単純化することができ、発光装置の小型化と製造費用の低減とが可能になる。また、励起光源を点灯制御しなくてよいため、点灯制御により励起光源にかかる負荷を減らすことができる。負荷が減るため、励起光源の寿命を延ばすことができ、発光装置の耐用期間を延ばすことと、発光装置の信頼性を高めることとができる。   Therefore, the electric circuit included in the light emitting device can be simplified, and the light emitting device can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the lighting control of the excitation light source does not need to be performed, the load on the excitation light source can be reduced by the lighting control. Since the load is reduced, the life of the excitation light source can be extended, the service life of the light emitting device can be extended, and the reliability of the light emitting device can be increased.

本発明の態様２に係る発光装置（照明装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１のうち、主に筐体８の内部の構成）は、上記態様１に記載の発光装置であり、前記遮断部（シャッタ５１、フィルタ４５１、フィルタ５５１）の遮断動作を、前記励起光（レーザ光）の照射位置の変更動作と同期させる動作制御部（９）をさらに備えることが好ましい。   A light-emitting device according to aspect 2 of the present invention (mainly the interior of the housing 8 among the lighting devices 1, 101, 201, 301, 401, and 501) is the light-emitting device according to aspect 1 above. It is preferable to further include an operation control unit (9) that synchronizes the blocking operation of the blocking unit (the shutter 51, the filter 451, and the filter 551) with the operation of changing the irradiation position of the excitation light (laser light).

上記の構成によれば、動作制御部は、遮断部の遮断動作と照射位置変更部の変更動作とを同期させることにより、発光部へ照射される励起光の光量の変更と、発光部におけるレーザ光の照射位置の変更とを、同期させることができる。したがって、励起光が発光部に形成する照射領域が所望の形状となるような励起光の走査を、容易な手法で実現することができる。   According to the above configuration, the operation control unit synchronizes the blocking operation of the blocking unit with the changing operation of the irradiation position changing unit, thereby changing the amount of excitation light irradiated to the light emitting unit, and controlling the laser in the light emitting unit. The change of the light irradiation position can be synchronized. Therefore, the scanning of the excitation light such that the irradiation area formed by the excitation light on the light emitting portion has a desired shape can be realized by an easy method.

本発明の態様３に係る発光装置（照明装置１、１０１、２０１、３０１のうち、主に筐体８の内部の構成）は、上記態様１または２に記載の発光装置であり、前記遮断部（シャッタ５１）は、前記光路上の励起光（レーザ光）を遮断する遮断位置（図５の（ａ）、図１３の（ａ）、図１８の（ａ）参照）と、遮断しない非遮断位置（図５の（ｂ）、図１３の（ｂ）、図１８の（ｂ）参照）との間を移動することが好ましい。   A light-emitting device according to an aspect 3 of the present invention (mainly, the configuration inside the housing 8 among the illumination devices 1, 101, 201, and 301) is the light-emitting device according to the aspect 1 or 2, and (Shutter 51) is a blocking position for blocking the excitation light (laser light) on the optical path (see (a) in FIG. 5, (a) in FIG. 13, (a) in FIG. 18), and non-blocking without blocking It is preferable to move between the positions (see FIG. 5B, FIG. 13B, and FIG. 18B).

上記の構成によれば、遮断部は、所定のタイミングで遮断位置と非遮断位置との間を移動することにより、発光部への励起光の遮断と非遮断とを所定のタイミングで切り替えることができる。このため、発光装置は、発光部への励起光の照射および非照射の切り替えを、励起光源の駆動制御を行うことなく実現することができる。   According to the above configuration, the blocking unit moves between the blocking position and the non-blocking position at a predetermined timing, thereby switching the blocking and non-blocking of the excitation light to the light emitting unit at a predetermined timing. it can. For this reason, the light emitting device can realize switching between irradiation and non-irradiation of the excitation light to the light emitting unit without performing drive control of the excitation light source.

本発明の態様４に係る発光装置（照明装置４０１、５０１のうち、主に筐体８の内部の構成）は、上記態様１または２に記載の発光装置であり、前記遮断部（フィルタ４５１、フィルタ５５１）は、前記励起光を遮断する割合である遮断率が互いに異なる遮断領域（（１）遮光部４５１ａおよび透光部４５１ｂの各領域、または、（２）遮光部５５１ａ、第１透光部５５１ｂ、第２透光部５５１ｃ、第３透光部５５１ｄ、および第４透光部５５１ｅ）を有し、前記光路上における前記遮断率は、前記光路上に配置される前記遮断領域が変更されることにより変更されることが好ましい。   A light-emitting device according to an aspect 4 of the present invention (mainly the internal configuration of the housing 8 among the lighting devices 401 and 501) is the light-emitting device according to the above-described aspect 1 or 2, and includes the blocking unit (the filter 451, The filter 551) includes a blocking area ((1) each of the light-blocking portion 451a and the light-transmitting portion 451b, or (2) a light-blocking portion 551a and a first light-transmitting portion) having different blocking ratios that block the excitation light. 551b, a second light-transmitting portion 551c, a third light-transmitting portion 551d, and a fourth light-transmitting portion 551e), and the cutoff rate on the optical path is changed by changing the cutoff region arranged on the optical path. It is preferable to be changed by doing.

上記の構成によれば、遮断部は、所定のタイミングで励起光の光路上に配置される遮断領域を変更することにより、発光部へ照射される励起光の光量を所定のタイミングで変更することができる。このため、発光装置は、発光部への励起光の照射および非照射の切り替えを、励起光源の駆動制御を行うことなく実現することができる。   According to the above configuration, the cutoff unit changes the light quantity of the excitation light applied to the light emitting unit at a predetermined timing by changing the cutoff region arranged on the optical path of the excitation light at a predetermined timing. Can be. For this reason, the light emitting device can realize switching between irradiation and non-irradiation of the excitation light to the light emitting unit without performing drive control of the excitation light source.

また、上記構成によれば、遮断部は、光路上に配置される遮断領域が変更されることにより、遮断領域に設定された透過率に応じて、光路上の励起光の遮断する割合を変更することができる。このため、発光装置は、励起光源の駆動制御を行うことなく、発光部へ照射される励起光の光量を段階的に変更することができる。   Further, according to the above configuration, the blocking section changes the blocking area of the excitation light on the optical path in accordance with the transmittance set in the blocking area by changing the blocking area arranged on the optical path. can do. For this reason, the light emitting device can change the light amount of the excitation light applied to the light emitting unit in a stepwise manner without performing drive control of the excitation light source.

したがって、発光部から発せられる光は、より複雑な形状を有する照明パターンを形成することができる。   Therefore, the light emitted from the light emitting unit can form an illumination pattern having a more complicated shape.

本発明の態様５に係る発光装置（照明装置５０１のうち、主に筐体８の内部の構成）は、上記態様４に記載の発光装置であり、前記遮断部（フィルタ５５１）は、スライド可能に設置されており、前記遮断領域（遮光部５５１ａ、第１透光部５５１ｂ、第２透光部５５１ｃ、第３透光部５５１ｄおよび第４透光部５５１ｅ）は、前記遮断部のスライド方向に沿って配置されていることが好ましい。   A light-emitting device according to an aspect 5 of the present invention (mainly the interior of the housing 8 of the lighting device 501) is the light-emitting device according to the above-described aspect 4, and the blocking unit (filter 551) is slidable. And the blocking area (the light blocking part 551a, the first light transmitting part 551b, the second light transmitting part 551c, the third light transmitting part 551d, and the fourth light transmitting part 551e) is disposed in the sliding direction of the blocking part. Are preferably arranged along.

上記の構成によれば、互いに遮断率が異なる遮断領域は、スライド方向に沿って配置されている。このため、遮断部は、スライドすることにより、光路上に配置される遮断領域を変更することができる。   According to the above configuration, the blocking areas having different blocking rates are arranged along the sliding direction. For this reason, the blocking unit can change the blocking area arranged on the optical path by sliding.

本発明の態様６に係る発光装置（照明装置４０１のうち、主に筐体８の内部の構成）は、上記態様４に記載の発光装置であり、前記遮断部（フィルタ４５１）は、回動可能に設置されており、前記遮断領域（遮光部４５１ａおよび透光部４５１ｂの各領域）は、前記遮断部の回転方向に沿って配置されていることが好ましい。   A light-emitting device according to an aspect 6 of the present invention (mainly the interior of the housing 8 of the lighting device 401) is the light-emitting device according to the above-described aspect 4, and the blocking unit (the filter 451) rotates. It is preferable that the light-shielding region (each of the light-shielding portion 451a and the light-transmitting portion 451b) is disposed along the rotation direction of the light-shielding portion.

上記の構成によれば、互いに遮断率が異なる遮断領域は、回転方向に沿って配置されている。このため、遮断部は、回転することにより、光路上に配置される遮断領域を変更することができる。   According to the above configuration, the blocking areas having different blocking rates are arranged along the rotation direction. For this reason, the blocking unit can change the blocking area arranged on the optical path by rotating.

本発明の態様７に係る発光装置（照明装置４０１、５０１の変形例のうち、主に筐体８の内部の構成）は、上記態様１または２に記載の発光装置であり、前記遮断部（液晶装置）は、前記励起光を遮断する割合である遮断率を変更可能な光学フィルタであることが好ましい。   A light-emitting device according to an aspect 7 of the present invention (mainly the configuration inside the housing 8 among the modifications of the lighting devices 401 and 501) is the light-emitting device according to the above-described aspect 1 or 2, and includes the blocking unit ( The liquid crystal device) is preferably an optical filter that can change a cutoff ratio, which is a ratio of blocking the excitation light.

上記の構成によれば、遮断部は、所定のタイミングで遮断率を変更することにより、発光部へ照射される励起光の光量を所定のタイミングで変更することができる。このため、発光装置は、発光部への励起光の照射および非照射の切り替えを、励起光源の駆動制御を行うことなく実現することができる。   According to the above configuration, the cutoff unit changes the cutoff rate at a predetermined timing, thereby changing the amount of excitation light applied to the light emitting unit at a predetermined timing. For this reason, the light emitting device can realize switching between irradiation and non-irradiation of the excitation light to the light emitting unit without performing drive control of the excitation light source.

また、上記構成によれば、遮断部は、遮断率を変更することにより、励起光源の駆動制御を行うことなく、発光部へ照射される励起光の光量を段階的に変更することができる。したがって、発光部から発せられる光は、より複雑な形状を有する照明パターンを形成することができる。   Further, according to the above configuration, the blocking unit can change the light amount of the excitation light applied to the light emitting unit in a stepwise manner by changing the blocking ratio without performing drive control of the excitation light source. Therefore, the light emitted from the light emitting unit can form an illumination pattern having a more complicated shape.

本発明の態様８に係る照明装置（１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１）は、上記態様１から７の何れか１態様に記載の発光装置と、前記発光装置から出射された光を投光する投光部（投光レンズ６）と、を備える。   A lighting device (1, 101, 201, 301, 401, 501) according to an aspect 8 of the present invention includes a light emitting device according to any one of the aspects 1 to 7, and light emitted from the light emitting device. A light projecting unit (light projecting lens 6) for projecting light.

上記の構成によれば、透光部は、発光装置の発光部が発する光を、照明装置の外部へ投光することができる。このため、発光部において形成された所望の形状を有する照射領域に対応する照明パターンを有する光を投光することができる。   According to the above configuration, the light transmitting unit can project the light emitted from the light emitting unit of the light emitting device to the outside of the lighting device. For this reason, it is possible to emit light having an illumination pattern corresponding to an irradiation area having a desired shape formed in the light emitting section.

本発明の態様９に係る車両（６００）は、上記態様８に記載の照明装置（１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１）を前照灯として備える。   A vehicle (600) according to an aspect 9 of the present invention includes the lighting device (1, 101, 201, 301, 401, 501) according to the aspect 8 as a headlight.

上記の構成によれば、車両は、本発明に係る照明装置を前照灯として備える。このため、前照灯は、車両前方に、発光部において形成された所望の形状を有する照射領域に対応する照明パターンを有する光を投光することができる。   According to the above configuration, the vehicle includes the lighting device according to the present invention as a headlight. For this reason, the headlamp can project light having an illumination pattern corresponding to an irradiation area having a desired shape formed in the light emitting unit in front of the vehicle.

特に、車両が車両の走行状況をモニターするモニター装置（車載カメラ（カメラ９５）、ドライビングレコーダなど）を備える場合、前照灯は、車両前方に、走行状況に応じて形成される照明パターンを有する光を、自動的に投光することができる。すなわち、照明装置は、状況適用型（ＡＤＢ）のヘッドランプとして機能することができる。   In particular, when the vehicle includes a monitoring device (such as a vehicle-mounted camera (camera 95) or a driving recorder) that monitors the traveling state of the vehicle, the headlight has an illumination pattern formed according to the traveling state in front of the vehicle. Light can be projected automatically. That is, the lighting device can function as a situation adaptive (ADB) headlamp.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 照明装置（発光装置）
２ レーザ素子（励起光源）
３ 発光部
４，４Ｘ，４Ｙ ガルバノミラー（照射位置変更部）
５ スライド式シャッタ
６ 投光レンズ
８ 筐体
９ 動作制御部
２２ 放熱ベース
２３ フィン
４１ 平面鏡
４２ ガルバノ機構
５１ シャッタ（遮断部）
５２ スライド機構
７１，２７１ 光ファイバ
７２ 導光レンズ
８３ 第１開口部
８４ 第２開口部
９０ 制御部
９１ 検知部
９２ 識別部
９５ カメラ
１０５ 横軸スイング式シャッタ
１４１ ポリゴンミラー（照射位置変更部）
１４２ 回転機構
１５２ 横軸スイング機構
２０４，２０４ＸＹ ＭＥＭＳミラー（照射位置変更部）
２０５ 縦軸スイング式シャッタ
２４１ ミラー部
２４２ 駆動部
２４２Ｘ Ｘ軸駆動部
２４２Ｙ Ｙ軸駆動部
２５２ 縦軸スイング機構
３３１ 透明基板
４０５ 横軸スイング式フィルタ
４５１，５５１ フィルタ（遮断部）
４５１ａ，５５１ａ 遮光部（遮断領域）
４５１ｂ 透光部（遮断領域）
５０５ スライド式フィルタ
５５１ｂ 第１透光部（遮断領域）
５５１ｃ 第２透光部（遮断領域）
５５１ｄ 第３透光部（遮断領域）
５５１ｅ 第４透光部（遮断領域）
６００ 車両 1,101,201,301,401,501 Lighting device (light emitting device)
2 Laser element (excitation light source)
3 Light-emitting unit 4, 4X, 4Y Galvano mirror (irradiation position changing unit)
Reference Signs List 5 sliding shutter 6 light emitting lens 8 housing 9 operation control unit 22 heat dissipation base 23 fin 41 plane mirror 42 galvano mechanism 51 shutter (blocking unit)
52 Slide mechanism 71, 271 Optical fiber 72 Light guide lens 83 First opening 84 Second opening 90 Control unit 91 Detecting unit 92 Identification unit 95 Camera 105 Horizontal axis swing type shutter 141 Polygon mirror (irradiation position changing unit)
142 Rotation mechanism 152 Horizontal axis swing mechanism 204, 204XY MEMS mirror (irradiation position changing unit)
205 Vertical axis swing shutter 241 Mirror section 242 Drive section 242X X axis drive section 242Y Y axis drive section 252 Vertical axis swing mechanism 331 Transparent substrate 405 Horizontal axis swing type filter 451, 551 Filter (blocking section)
451a, 551a Shielding part (blocking area)
451b Light transmitting part (blocking area)
505 Sliding filter 551b First light transmitting part (blocking area)
551c 2nd translucent part (blocking area)
551d Third translucent part (blocking area)
551e Fourth translucent part (blocking area)
600 vehicles

Claims (4)

励起光源から出射された励起光を受けて発光する発光部と、
前記励起光源から出射された前記励起光の光路を変更し、前記発光部における前記励起光の照射位置を変更する照射位置変更部と、
前記励起光源から前記照射位置変更部へ向かう光路上の励起光の少なくとも一部を所定のタイミングで、反射することによって遮断する遮断部と、
前記遮断部と前記発光部との間に、前記遮断部の表面で反射された前記励起光を遮断する仕切り部と、を備えることを特徴とする発光装置。 A light-emitting unit that emits light by receiving excitation light emitted from the excitation light source,
An irradiation position changing unit that changes an optical path of the excitation light emitted from the excitation light source and changes an irradiation position of the excitation light in the light emitting unit.
At a predetermined timing, at a predetermined timing, at least a part of the excitation light on the optical path from the excitation light source toward the irradiation position changing unit, a blocking unit that blocks by reflecting .
A light-emitting device , comprising: a partition unit between the blocking unit and the light-emitting unit for blocking the excitation light reflected on the surface of the blocking unit. 前記遮断部の遮断動作を、前記励起光の照射位置の変更動作と同期させる動作制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, further comprising an operation control unit that synchronizes a blocking operation of the blocking unit with a changing operation of the irradiation position of the excitation light. 前記遮断部は、前記光路上の励起光を遮断する遮断位置と、遮断しない非遮断位置との間を移動することを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。   3. The light emitting device according to claim 1, wherein the blocking unit moves between a blocking position where the excitation light on the optical path is blocked and a non-blocking position where the excitation light is not blocked. 4. 請求項１から３の何れか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置から出射された光を投光する投光部と、を備えることを特徴とする照明装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 3 ,
A lighting unit for projecting light emitted from the light emitting device.
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