JP2014229540A - Light projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投光装置に関する。 The present invention relates to a light projecting device.
従来、回転放物面状をしたベース面を正面から見て複数の垂直な線及び複数の略水平な線で区分けして多数の小反射領域を構成し、個々の小反射領域で光源からの光を制御することで、目標とする配光を実現するように構成された灯具が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a base surface having a paraboloidal shape is divided into a plurality of vertical lines and a plurality of substantially horizontal lines when viewed from the front to form a large number of small reflection areas. There is known a lamp configured to realize a target light distribution by controlling light (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記灯具は、光源として比較的等方的に広く拡散するハロゲン電球等のバルブ型の光源を用いることを前提とした灯具であるため、上記灯具において、光源としてハロゲン電球等のバルブ型の光源と比べて指向特性が狭い半導体レーザー光源等の光源を用いた場合、均整度が高く、強度分布が一定の配光を実現することができないという問題がある。 However, since the lamp is a lamp premised on using a bulb-type light source such as a halogen bulb that diffuses relatively isotropically as a light source, in the lamp, a bulb-type bulb such as a halogen bulb is used as the light source. When a light source such as a semiconductor laser light source having narrower directivity than that of the light source is used, there is a problem that light distribution with a high degree of uniformity and a constant intensity distribution cannot be realized.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レーザー光源と前記レーザー光源からのレーザー光を反射する反射面とを含み、前記反射面で反射される前記レーザー光源からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンを形成する投光装置において、前記配光パターンを、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとすることができる投光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a laser light source and a reflection surface that reflects the laser light from the laser light source, and the laser light from the laser light source that is reflected by the reflection surface. In the light projecting device for forming a light distribution pattern having a predetermined shape by the light projecting device, the light distribution pattern can be a light distribution pattern having a high degree of uniformity and a constant (or substantially constant) intensity distribution. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、レーザー光源と前記レーザー光源の光軸に対して傾斜した状態で配置され、前記レーザー光源からのレーザー光を反射する反射面とを含み、前記反射面で反射される前記レーザー光源からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンを形成する投光装置において、前記配光パターンは、鉛直線に対する一方の側において、水平方向に隣接して配置された領域a0〜領域ax1(但し、x1は1以上の整数。最も前記鉛直線寄りに位置する領域を領域a0とし、最も前記鉛直線から遠くに位置する領域を領域ax1とし、前記領域a0と前記領域ax1との間の領域を前記領域a0側から順に、領域a1、領域a2・・・とする。)を含み、かつ、鉛直線に対する他方の側において、水平方向に隣接して配置された領域−a0〜領域−ax2(但し、x2は1以上の整数。最も前記鉛直線寄りに位置する領域を領域−a0とし、最も前記鉛直線から遠くに位置する領域を領域−ax2とし、前記領域−a0と前記領域−ax2との間の領域を前記領域−a0側から順に、領域−a1、領域−a2・・・とする。)を含む配光パターンとして構成されており、前記反射面は、前記レーザー光源の光軸に対する一方の側の水平断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間x0〜設計区間xx1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間x0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間xx1とし、前記設計区間x0と前記設計区間xx1との間の設計区間を前記設計区間x0側から順に、設計区間x1、設計区間x2・・・とする。)に対応する反射領域r0〜反射領域rx1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域r0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域rx1とし、前記反射領域r0と前記反射領域rx1との間の反射領域を前記反射領域r0側から順に、反射領域r1、反射領域r2・・・とする。)と、前記レーザー光源の光軸に対する他方の側の水平断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−x0〜設計区間−xx1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間−x0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間−xx1とし、前記設計区間−x0と前記設計区間−xx1との間の設計区間を前記設計区間−x0側から順に、設計区間−x1、設計区間−x2・・・とする。)に対応する反射領域−r0〜反射領域−rx2(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域−r0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域−rx1とし、前記反射領域−r0と前記反射領域−rx1との間の反射領域を前記反射領域−r0側から順に、反射領域−r1、反射領域−r2・・・とする。)と、を含む反射面として構成されており、前記反射領域rnx1(但し、nx1は0、1、・・・の順に、x1まで変化する整数。)は、前記設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、前記領域anx1を照射するように構成されており、前記反射領域−rnx2(但し、nx2は0、1、・・・の順に、x2まで変化する整数。)は、前記設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、前記領域−anx2を照射するように構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、次の利点を生ずる。 According to the first aspect of the present invention, the following advantages are obtained.
第1に、レーザー光源と前記レーザー光源からのレーザー光を反射する反射面とを含み、前記反射面で反射される前記レーザー光源からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンを形成する投光装置において、前記配光パターンを、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとすることができる投光装置を提供することが可能となる。これは、反射面が、レーザー光源の光軸に対する一方の側の水平断面において、当該反射面に入射するレーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間x0〜設計区間xx1に対応する反射領域r0〜反射領域rx1と、レーザー光源の光軸に対する他方の側の水平断面において、反射面に入射するレーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−x0〜設計区間−xx1に対応する反射領域−r0〜反射領域−rx2と、を含む反射面として構成されていること、反射領域rnx1が、設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、領域anx1を照射するように構成されていること、反射領域−rnx2が、設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、領域−anx2を照射するように構成されていること、によるものである。 First, a light distribution pattern having a predetermined shape is formed by laser light from the laser light source reflected by the reflection surface, the laser light source and a reflection surface that reflects the laser light from the laser light source. In the light projecting device, it is possible to provide a light projecting device in which the light distribution pattern can be a light distribution pattern having a high degree of uniformity and a constant (or substantially constant) intensity distribution. This reflecting surface, the laser light source in the horizontal cross section of one side with respect to the optical axis, design section x 0 ~ design section of the energy of the laser light is determined to be equal from a laser light source that is incident on the reflective surface The energy of the laser beam from the laser light source incident on the reflection surface is determined to be equal in the reflection region r 0 to the reflection region r x1 corresponding to x x1 and the horizontal section on the other side with respect to the optical axis of the laser light source. Are configured as a reflection surface including the reflection region -r 0 to the reflection region -r x2 corresponding to the design interval -x 0 to the design interval -x x1 , and the reflection region r nx1 is within the design interval x nx1 reflects the laser beam, that is configured to illuminate the area a nx1, reflection region -r nx2 is, a laser beam in the design section -x nx2 reflection Te, it is configured to illuminate the area -a nx2, it is due.
第2に、反射領域r0〜反射領域rx1、反射領域−r0〜反射領域−rx2それぞれからの反射光が集光しない(その結果安全性が高い)投光装置を提供することが可能となる。これは、反射領域rnx1が、設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、領域anx1を照射するように構成されていること、反射領域−rnx2が、設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、領域−anx2を照射するように構成されていること、によるものである。 Secondly, it is possible to provide a light projecting device in which the reflected light from each of the reflection region r 0 to the reflection region r x1 and the reflection region −r 0 to the reflection region −r x2 is not collected (as a result, safety is high). It becomes possible. This reflection region r nx1, reflects the laser beam in the design section x nx1, be configured to illuminate an area a nx1, reflection region -r nx2 is, in the design section -x nx2 It is because it is comprised so that a laser beam may be reflected and area | region- anx2 may be irradiated.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記反射面は、水平断面において、前記反射領域r0〜反射領域rx1、反射領域−r0〜反射領域−rx2が段差無く滑らかに連続した連続面として構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflective surface has, in a horizontal cross section, the reflective region r 0 to the reflective region r x1 and the reflective region −r 0 to the reflective region −r x2. It is characterized by being configured as a continuous surface that is smoothly continuous without steps.
請求項2に記載の発明によれば、各領域間が段差無く滑らかに連続した連続面として構成されているため、各領域間に段差が存在する場合と比べ、光損失の少ない投光装置を提供することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, since each region is configured as a continuous surface that is smoothly continuous without a step, a light projecting device with less light loss compared to the case where there is a step between the regions. It becomes possible to provide.
請求項3に記載の発明によれば、前記設計区間x1〜前記設計区間xx1、前記設計区間−x1〜前記設計区間−xx2は、例えば、次の式に基づいて決定することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明は、前記配光パターンは、水平線に対する一方の側において、鉛直方向に隣接して配置された領域b0〜領域by1(但し、y1は1以上の整数。最も前記水平線寄りに位置する領域を領域b0とし、最も前記水平線から遠くに位置する領域を領域by1とし、前記領域b0と前記領域by1との間の領域を前記領域b0側から順に、領域b1、領域b2・・・とする。)を含み、かつ、水平線に対する他方の側において、鉛直方向に隣接して配置された領域−b0〜領域−by2(但し、y2は1以上の整数。最も前記水平線寄りに位置する領域を領域−b0とし、最も前記水平線から遠くに位置する領域を領域−by2とし、前記領域−b0と前記領域−by2との間の領域を前記領域−b0側から順に、領域−b1、領域−b2・・・とする。)を含む配光パターンとして構成されており、前記反射面は、前記レーザー光源の光軸に対する一方の側の鉛直断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間y0〜設計区間yy1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間y0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間yy1とし、前記設計区間y0と前記設計区間yy1との間の設計区間を前記設計区間y0側から順に、設計区間y1、設計区間y2・・・とする。)に対応する反射領域R0〜反射領域Ry1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域R0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域Ry1とし、前記反射領域R0と前記反射領域Ry1との間の反射領域を前記反射領域R0側から順に、反射領域R1、反射領域R2・・・とする。)と、前記レーザー光源の光軸に対する他方の側の鉛直断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−y0〜設計区間−yy2(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間−y0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間−yy2とし、前記設計区間−y0と前記設計区間−yy1との間の設計区間を前記設計区間−y0側から順に、設計区間−y1、設計区間−y2・・・とする。)に対応する反射領域−R0〜反射領域−Ry2(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域−R0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域−Ry2とし、前記反射領域−R0と前記反射領域−Ry2との間の反射領域を前記反射領域−R0側から順に、反射領域−R1、反射領域−R2・・・とする。)と、を含む反射面として構成されており、前記反射領域Rny1(但し、ny1は0、1、・・・の順に、y1まで変化する整数。)は、前記設計区間yny1内のレーザー光を反射して、前記領域bny1を照射するように構成されており、前記反射領域−Rny2(但し、ny2は0、1、・・・の順に、y2まで変化する整数。)は、前記設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、前記領域−bny2を照射するように構成されていることを特徴とする。
In the invention according to
請求項4に記載の発明によれば、次の利点を生ずる。 According to the fourth aspect of the present invention, the following advantages are obtained.
第1に、レーザー光源と前記レーザー光源からのレーザー光を反射する反射面とを含み、前記反射面で反射される前記レーザー光源からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンを形成する投光装置において、前記配光パターンを、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとすることができる投光装置を提供することが可能となる。これは、反射面が、レーザー光源の光軸に対する一方の側の鉛直断面において、当該反射面に入射するレーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間y0〜設計区間yy1に対応する反射領域R0〜反射領域Ry1と、レーザー光源の光軸に対する他方の側の鉛直断面において、反射面に入射するレーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−y0〜設計区間−yx1に対応する反射領域−R0〜反射領域−Rx2と、を含む反射面として構成されていること、反射領域Rny1が、設計区間yny1内のレーザー光を反射して、領域bny1を照射するように構成されていること、反射領域−Rny2が、設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、領域−bny2を照射するように構成されていること、によるものである。 First, a light distribution pattern having a predetermined shape is formed by laser light from the laser light source reflected by the reflection surface, the laser light source and a reflection surface that reflects the laser light from the laser light source. In the light projecting device, it is possible to provide a light projecting device in which the light distribution pattern can be a light distribution pattern having a high degree of uniformity and a constant (or substantially constant) intensity distribution. This reflecting surface, the laser light source in the vertical cross section of one side with respect to the optical axis, design section y 0 ~ design section of the energy of the laser light is determined to be equal from a laser light source that is incident on the reflective surface The energy of the laser light from the laser light source incident on the reflection surface is determined to be equal in the reflection region R 0 to the reflection region R y1 corresponding to y y1 and the vertical cross section on the other side with respect to the optical axis of the laser light source. and a reflection region -R 0 ~ reflection area -R x2 corresponding to the design section -y 0 ~ design section -y x1, be configured as a reflective surface comprising a reflective region R ny1 is, the design section y ny1 reflects the laser beam, that is configured to illuminate the region b ny1, reflection area -R ny2 is, the laser light within design section -y ny2 reflection Te, it is configured to illuminate the area -b ny2, it is due.
第2に、反射領域R0〜反射領域Ry1、反射領域−R0〜反射領域−Ry2それぞれからの反射光が集光しない(その結果安全性が高い)投光装置を提供することが可能となる。これは、反射領域Rny1が、設計区間yny1内のレーザー光を反射して、領域bny1を照射するように構成されていること、反射領域−Rny2が、設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、領域−bny2を照射するように構成されていること、によるものである。 Secondly, it is possible to provide a light projecting device in which the reflected light from each of the reflection region R 0 to the reflection region R y1 and the reflection region −R 0 to the reflection region −R y2 does not collect (as a result, the safety is high). It becomes possible. This is because the reflection region R ny1 is configured to reflect the laser light in the design interval y ny1 and irradiate the region b ny1 , and the reflection region −R ny2 is in the design interval −y ny2 . This is because the laser beam is reflected and the region -b ny2 is irradiated.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記反射面は、鉛直断面において、前記反射領域R0〜反射領域Ry1、反射領域−R0〜反射領域−Ry2が段差無く滑らかに連続した連続面として構成されていることを特徴とする。
The invention of
請求項5に記載の発明によれば、各領域間が段差無く滑らかに連続した連続面として構成されているため、各領域間に段差が存在する場合と比べ、光損失の少ない投光装置を提供することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, since each region is configured as a continuous surface that is smoothly continuous without a step, a light projecting device with less light loss compared to the case where there is a step between the regions. It becomes possible to provide.
請求項6に記載の発明によれば、前記設計区間y1〜前記設計区間yy1、前記設計区間−y1〜前記設計区間−yy2は、例えば、次の式に基づいて決定することができる。
According to the invention of
本発明によれば、レーザー光源と前記レーザー光源からのレーザー光を反射する反射面とを含み、前記反射面で反射される前記レーザー光源からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンを形成する投光装置において、前記配光パターンを、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとすることができる投光装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, a light distribution pattern having a shape predetermined by the laser light from the laser light source reflected by the reflection surface, the laser light source including a laser light source and a reflection surface that reflects the laser light from the laser light source. In the light projecting device to be formed, it is possible to provide a light projecting device in which the light distribution pattern can be a light distribution pattern having a high degree of uniformity and a constant (or substantially constant) intensity distribution.
以下、本発明の一実施形態である投光装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は本実施形態の投光装置10の斜視図、図1(b)は下面図である。図2(a)、図2(b)は投光装置10からのレーザー光により投光装置10の前方に設置されたスクリーン(基準軸AXに直交するスクリーン)上に形成される予め定められた形状の配光パターンPの例である。
Fig.1 (a) is a perspective view of the
図1(a)、図1(b)に示すように、本実施形態の投光装置10は、レーザー光源12とレーザー光源12の光軸AX12に対して傾斜した状態で配置され、レーザー光源12からのレーザー光Rayを反射する反射面14とを含み、反射面14で反射されるレーザー光源12からのレーザー光Rayにより予め定められた矩形形状の配光パターンP(図2(a)、図2(b)参照)を形成する投光装置として構成されている。なお、配光パターンPは、矩形形状以外の、例えば、円形、楕円形、あるいは、それ以外の適宜の形状の配光パターンであってもよい。投光装置10は、例えば、物体の有無、距離等を計測するセンサー類の投光器として用いられる。
As shown in FIG. 1 (a), FIG. 1 (b), the
レーザー光源12は、縦方向と横方向で異なるガウス分布を持ち、ハロゲン電球等のバルブ型の光源と比べて指向特性が狭い光源で、例えば、半導体レーザー光源である。図3(a)は半導体レーザー光源(レーザー光源12)の水平方向の指向特性の例で、図3(b)は半導体レーザー光源(レーザー光源12)の鉛直方向の指向特性の例である。
The
図1(b)に示すように、レーザー光源12は、その光軸AX12が基準軸AXに対して所定角度θ1(本実施形態では、60°)傾いた状態で配置されている。
As shown in FIG. 1B, the
反射面14は、図1(a)に示すように、予め定められた形状の配光パターンPに対応する形状(本実施形態では、矩形形状)を基本形状とする反射面で、図1(b)に示すように、基準軸AXに直交する平面に対して所定角度θ2(本実施形態では、30°)傾いた状態で配置されている。反射面14が、基準軸AXに直交する平面に対して所定角度θ2(本実施形態では、30°)傾いた状態で配置されている理由は、レーザー光源12を保持する保持部材16(レーザー光源12を固定する構造部材。図1(b)参照)によりレーザー光源12からのレーザー光が遮られて、配光パターンPに影ができるのを防ぐためである。以下、レーザー光源12の光軸AX12と基準軸AXとが同一の水平面に含まれているものとして説明する。
As shown in FIG. 1A, the reflecting
配光パターンP及び反射面14は、反射面14で反射されるレーザー光源12からのレーザー光により形成される予め定められた形状の配光パターンPを、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとするため、次のように構成されている。
The light distribution pattern P and the
配光パターンPは、図2(a)に示すように、鉛直線Vに対する一方の側(図2(a)中右側)において、水平方向に隣接して配置された矩形の領域a0〜領域ax1(但し、x1は1以上の整数。)を含み、かつ、鉛直線Vに対する他方の側(図2(a)中左側)において、水平方向に隣接して配置された矩形の領域−a0〜領域−ax2(但し、x2は1以上の整数。)を含む矩形形状の配光パターンとして構成されている。なお、x1とx2とは、x1=x2の関係であってもよいし、x1≠x2の関係であってもよい。x1、x2を大きくするにつれ、配光パターンPを、より均整度が高く、強度分布がより一定の配光パターンとすることができる。 As shown in FIG. 2A, the light distribution pattern P is a rectangular region a 0 to region arranged adjacent to each other in the horizontal direction on one side with respect to the vertical line V (right side in FIG. 2A). A rectangular region -a including a x1 (where x1 is an integer of 1 or more) and arranged adjacent to the vertical line V on the other side (left side in FIG. 2A) in the horizontal direction. It is configured as a rectangular light distribution pattern including 0 to region-a x2 (where x2 is an integer of 1 or more). Note that x1 and x2 may have a relationship of x1 = x2, or may have a relationship of x1 ≠ x2. As x1 and x2 are increased, the light distribution pattern P can be a light distribution pattern having a higher degree of uniformity and a more constant intensity distribution.
但し、鉛直線Vに対する一方の側(図2(a)中右側)において、最も鉛直線V寄りに位置する領域を領域a0とし、最も鉛直線Vから遠くに位置する領域を領域ax1とし、領域a0と領域ax1との間の領域を領域a0側から順に、領域a1、領域a2・・・とする。また、鉛直線Vに対する他方の側(図2(a)中左側)において、最も鉛直線V寄りに位置する領域を領域−a0とし、最も鉛直線Vから遠くに位置する領域を領域−ax2とし、領域−a0と領域−ax2との間の領域を領域−a0側から順に、領域−a1、領域−a2・・・とする。
However, on one side relative to the vertical line V (FIGS. 2 (a) middle right), most regions located vertical line V toward the region a 0, a region located far away from the most vertical line V and regions a x1 , in order to the region between the region a 0 and the region a x1 from the area a 0 side, regions a 1, a
また、配光パターンPは、図2(b)に示すように、水平線Hに対する一方の側(図2(b)中上側)において、鉛直方向に隣接して配置された矩形の領域b0〜領域by1(但し、y1は1以上の整数。)を含み、かつ、水平線Hに対する他方の側(図2(b)中下側)において、鉛直方向に隣接して配置された矩形の領域−b0〜領域−by2(但し、y2は1以上の整数。)を含む配光パターンとして構成されている。なお、y1とy2とは、y1=y2の関係であってもよいし、y1≠y2の関係であってもよい。y1、y2を大きくするにつれ、配光パターンPを、より均整度が高く、強度分布がより一定の配光パターンとすることができる。 In addition, as shown in FIG. 2B, the light distribution pattern P is a rectangular region b 0 to b that are arranged adjacent to each other in the vertical direction on one side with respect to the horizontal line H (upper side in FIG. 2B). A rectangular region that includes a region b y1 (where y1 is an integer equal to or greater than 1) and is adjacent to the horizontal line H on the other side (lower side in FIG. 2B) in the vertical direction − It is configured as a light distribution pattern including b 0 to region-b y2 (where y2 is an integer of 1 or more). Note that y1 and y2 may have a relationship of y1 = y2 or a relationship of y1 ≠ y2. As y1 and y2 are increased, the light distribution pattern P can be a light distribution pattern having a higher degree of uniformity and a more constant intensity distribution.
但し、水平線Hに対する一方の側(図2(b)中上側)において、最も水平線H寄りに位置する領域を領域b0とし、最も水平線Hから遠くに位置する領域を領域by1とし、領域b0と領域by1との間の領域を領域b0側から順に、領域b1、領域b2・・・とする。また、水平線Hに対する他方の側(図2(b)中下側)において、最も水平線H寄りに位置する領域を領域−b0とし、最も水平線Hから遠くに位置する領域を領域−by2とし、領域−b0と領域−by2との間の領域を領域−b0側から順に、領域−b1、領域−b2・・・とする。
However, on one side with respect to the horizontal line H (upper side in FIG. 2B), the region located closest to the horizontal line H is defined as a region b 0 , the region located farthest from the horizontal line H is defined as a region b y1 , and the region b the region between the 0 and the area b y1 in order from the area b 0 side, regions b 1, and a
次に、反射面14(水平断面及び鉛直断面)の決定方法について説明する。 Next, a method for determining the reflecting surface 14 (horizontal cross section and vertical cross section) will be described.
図4は、反射面14(水平断面)の決定方法を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining the reflecting surface 14 (horizontal cross section).
図4に示すように、反射面14は、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図4中右側)の水平断面において、反射面14に入射するレーザー光源12からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間x0〜設計区間xx1に対応する反射領域r0〜反射領域rx1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図4中左側)の水平断面において、反射面14に入射するレーザー光源12からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−x0〜設計区間−xx1に対応する反射領域−r0〜反射領域−rx2を含む反射面として構成されている。
As shown in FIG. 4, the reflecting
但し、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図4中右側)の水平断面において、最もレーザー光源12の光軸AX12寄りに位置する設計区間を設計区間x0とし、最もレーザー光源12の光軸AX12から遠くに位置する設計区間を設計区間xx1とし、設計区間x0と設計区間xx1との間の設計区間を設計区間x0側から順に、設計区間x1、設計区間x2・・・とする。同様に、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図4中左側)の水平断面において、最もレーザー光源12の光軸AX12寄りに位置する設計区間を設計区間−x0とし、最もレーザー光源12の光軸AX12から遠くに位置する設計区間を設計区間−xx1とし、設計区間−x0と設計区間−xx1との間の設計区間を設計区間−x0側から順に、設計区間−x1、設計区間−x2・・・とする。
However, in horizontal cross-section on one side relative to the optical axis AX 12 of the laser light source 12 (in FIG. 4 right), a design section located in the optical axis AX 12 side of the most
また、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図4中右側)の水平断面において、最もレーザー光源12の光軸AX12寄りに位置する反射領域を反射領域r0とし、最もレーザー光源12の光軸AX12から遠くに位置する反射領域を反射領域rx1とし、反射領域r0と反射領域rx1との間の反射領域を反射領域r0側から順に、反射領域r1、反射領域r2・・・とする。同様に、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図4中左側)の水平断面において、最もレーザー光源12の光軸AX12寄りに位置する反射領域を反射領域−r0とし、最もレーザー光源12の光軸AX12から遠くに位置する反射領域を反射領域−rx1とし、反射領域−r0と反射領域−rx1との間の反射領域を反射領域−r0側から順に、反射領域−r1、反射領域−r2・・・とする。
Further, in the horizontal cross section of one side with respect to the optical axis AX 12 of the laser light source 12 (in FIG. 4 right), the reflective region located to the optical axis AX 12 side of the most
まず、設計区間x0〜設計区間xx1(及び設計区間−x0〜設計区間−xx2)の決定方法について説明する。 First, a method for determining the design interval x 0 to the design interval x x1 (and the design interval −x 0 to the design interval −x x2 ) will be described.
図5は、設計区間の決定方法を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining a design section determination method.
以下の処理は、例えば、所定ソフトウエア(プログラム)がコンピュータに読み込まれて実行されることで実現される。 The following processing is realized by, for example, reading predetermined software (program) into a computer and executing it.
設計区間x0〜設計区間xx1(及び設計区間−x0〜設計区間−xx2)は、正規分布関数の積分値が一定となる区間ごとに設定される(x0、x1…で切り取られるそれぞれの面積が等しくなるように設計区間が決定される)。設計区間x0〜設計区間xx1(及び設計区間−x0〜設計区間−xx2)は、例えば、次の式(正規分布関数)を用いて決定することができる。 Design interval x 0 to design interval x x1 (and design interval −x 0 to design interval −x x2 ) are set for each interval where the integral value of the normal distribution function is constant (x 0 , x 1 ...). The design interval is determined so that the respective areas to be equalized). The design interval x 0 to the design interval x x1 (and the design interval −x 0 to the design interval −x x2 ) can be determined using, for example, the following equation (normal distribution function).
例えば、広がり40°のガウシアンビームでは、σ=0.174425であり、設計区間x0を0°〜3°とした場合、設計区間x1、設計区間x2、設計区間x3はそれぞれ、3°〜6.31°、6.31°〜10.53°、10.53°〜19.09°となる。なお、設計区間x0の値は、設計開始時に設計者が任意に決める初期値である。設計区間x1以降は、設計区間x0の値を元に計算されるため、設計区間x0の値で設計断面の分割数が決まる。また、分割数が多ければ形成される配光の均整度が高くなり、少なくなれば生成される断面線が制御点の数が少ないシンプルな曲線になるため、計算過程や、NC加工で用いられるCAMデータの作成が容易になる。これらを踏まえて、設計区間x0の値は適切な値に設定される。 For example, in the case of a Gaussian beam having a spread of 40 °, σ = 0.174425, and when the design section x 0 is set to 0 ° to 3 °, the design section x 1 , the design section x 2 , and the design section x 3 are each 3 ° to 6.31 °, 6.31 ° to 10.53 °, and 10.53 ° to 19.09 °. The value of design section x 0 is an initial value determined arbitrarily by the designer at the start design. Design section x 1 and later, because it is calculated based on the value of the design section x 0, the division number of design cross section is determined by the value of the design section x 0. Also, if the number of divisions is large, the degree of uniformity of the formed light distribution is high, and if it is small, the generated cross-sectional line is a simple curve with a small number of control points, so it is used in the calculation process and NC machining. CAM data can be easily created. Based on these, the value of the design section x 0 is set to an appropriate value.
次に、上記決定した設計区間ごとに配光分担範囲(例えば、反射領域r0〜反射領域rx1、反射領域−r0〜反射領域−rx2)を決定する方法について説明する。 Next, a method of determining the light distribution sharing range (for example, the reflection region r 0 to the reflection region r x1 and the reflection region −r 0 to the reflection region −r x2 ) for each of the determined design sections will be described.
以下の処理は、例えば、所定ソフトウエア(プログラム)がコンピュータに読み込まれて実行されることで実現される。 The following processing is realized by, for example, reading predetermined software (program) into a computer and executing it.
まず、図4に示すように、レーザー光源12の光軸AX12を含む水平断面(以下単に水平断面と称する)を、上記決定した設計区間ごとに区画(分割)する。すなわち、水平断面を、レーザー光源12の光軸AX12に対して±3°傾斜した直線L1、−L1、±6.31°傾斜した直線L2、−L2、±10.53°傾斜した直線L3、−L3、±19.09°傾斜した直線L4、−L4で区画する。
First, as shown in FIG. 4, a horizontal section (hereinafter simply referred to as a horizontal section) including the optical axis AX 12 of the
次に、レーザー光源12の光軸AX12上のレーザー光を基準軸AX方向へ反射して、配光パターンPの中心(鉛直線Vと水平線Hとの交点)を照射する微少反射面Aを設定する。
Next, a micro-reflecting surface A that reflects the laser beam on the optical axis AX 12 of the
次に、レーザー光源12の光軸AX12と微少反射面Aとの交点cp0において微少反射面Aに接する円を、水平断面に設定する。この円の中心は、反射面14に対してレーザー光源12とは反対側に位置している。この円と直線L1との交点cp1と交点cp0との間の円弧が反射領域r0として用いられる。
Next, a circle in contact with the minute reflecting surface A at the intersection cp 0 of the optical axis AX 12 and micro reflecting surface A of the
この円の半径は、交点cp1と交点cp0との間の円弧(反射領域r0)で反射される設計区間x0内のレーザー光が、領域a0を照射するように調整されている。具体的には、交点cp1で反射されたレーザー光が領域a0と領域a1との境界に向かう大きさに調整されている。 The radius of this circle is adjusted so that the laser beam in the design section x 0 reflected by the arc (reflection area r 0 ) between the intersection point cp 1 and the intersection point cp 0 irradiates the area a 0 . . Specifically, the laser beam reflected at the intersection cp 1 is adjusted to a size that goes to the boundary between the region a 0 and the region a 1 .
以上のようにして、まず、設計区間x0に対応し、かつ、当該設計区間x0内のレーザー光を反射して、領域a0を照射するようにその面形状が構成された反射領域r0が決定される。 As described above, first, corresponding to the design section x 0, and reflects the laser beam in the design section x 0, reflecting its surface shape to illuminate the regions a 0 is configured region r 0 is determined.
次に、交点cp1において反射領域r0に接する円を、水平断面に設定する。この円の中心は、反射面14に対してレーザー光源12とは反対側に位置している。この円と直線L2との交点cp2と交点cp1との間の円弧が反射領域r1として用いられる。
Next, a circle tangent to the reflective region r 0 at the intersection cp 1, sets a horizontal cross-section. The center of this circle is located on the opposite side of the reflecting
この円の半径は、交点cp2と交点cp1との間の円弧(反射領域r1)で反射される設計区間x1内のレーザー光が、領域a1を照射するように調整されている。具体的には、交点cp2で反射されたレーザー光が領域a1と領域a2との境界に向かう大きさに調整されている。 The radius of this circle is adjusted so that the laser beam in the design section x 1 reflected by the arc (reflection area r 1 ) between the intersection point cp 2 and the intersection point cp 1 irradiates the area a 1 . . Specifically, the laser beam reflected at the intersection point cp 2 is adjusted to a size towards the boundary between the region a 1 and region a 2.
以上のようにして、設計区間x1に対応し、かつ、当該設計区間x1内のレーザー光を反射して、領域a1を照射するようにその面形状が構成された反射領域r1が決定される。 As described above, it corresponds to the design section x 1, and reflects the laser beam of the design section x 1, the reflection region r 1 whose surface shape is configured to illuminate an area a 1 It is determined.
次に、交点cp2において反射領域r1に接する円を、水平断面に設定する。この円の中心は、反射面14に対してレーザー光源12とは反対側に位置している。この円と直線L3との交点cp3と交点cp2との間の円弧が反射領域r2として用いられる。
Next, a circle in contact with the reflective region r 1 at the intersection cp 2, set the horizontal cross-section. The center of this circle is located on the opposite side of the reflecting
この円の半径は、交点cp3と交点cp2との間の円弧(反射領域r2)で反射される設計区間x2内のレーザー光が、領域a2を照射するように調整されている。具体的には、交点cp3で反射されたレーザー光が領域a2と領域a3との境界に向かう大きさに調整されている。 The radius of this circle, the intersection cp 3 and the laser light within design section x 2 that is reflected by the arc (the reflection region r 2) between the intersection cp 2 have been adjusted so as to irradiate an area a 2 . Specifically, the laser beam reflected at the intersection point cp 3 is adjusted to a size towards the boundary between the region a 2 and the region a 3.
以上のようにして、設計区間x2に対応し、かつ、当該設計区間x2内のレーザー光を反射して、領域a2を照射するようにその面形状が構成された反射領域r2が決定される。 As described above, it corresponds to the design section x 2, and reflects the laser beam of the inner design section x 2, the reflection region r 2 in which the surface shape is configured to illuminate an area a 2 It is determined.
以下同様に、反射領域・・・rx1、反射領域−r0〜反射領域−rx2が決定される。 Similarly, the reflection area... R x1 and the reflection area −r 0 to the reflection area −r x2 are determined.
以上のように、反射面14は、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図4中右側)の水平断面において、設計区間xnx1(但し、nx1は0、1、・・・の順に、x1まで変化する整数。)に対応し、かつ、当該設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、領域anx1を照射する反射領域rnx1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図4中左側)の水平断面において、設計区間−xnx2(但し、nx2は0、1、・・・の順に、x2まで変化する整数。)に対応し、かつ、当該設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、領域−anx2を照射する反射領域−rnx2を含む反射面として構成されている。
As described above, the
図6は、反射面14(鉛直断面)の決定方法を説明するための図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining a method of determining the reflecting surface 14 (vertical cross section).
反射面14(鉛直断面)も、上記反射面14(水平断面)の決定方法と同様の方法により、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図6中上側)の鉛直断面において、設計区間yny1(但し、ny1は0、1、・・・の順に、y1まで変化する整数。)に対応し、かつ、当該設計区間yny1内のレーザー光を反射して、領域bny1を照射する反射領域Rny1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図6中下側)の鉛直断面において、設計区間−yny2(但し、ny2は0、1、・・・の順に、y2まで変化する整数。)に対応し、かつ、当該設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、領域−bny2を照射する反射領域−Rny2を含む反射面として構成されている。 The reflecting surface 14 (a vertical cross section) also by the same method as the determination method of the reflective surface 14 (horizontal cross section), in the vertical cross section of one side with respect to the optical axis AX 12 of the laser light source 12 (upper side in FIG. 6), designed Corresponds to the section y ny1 (where ny1 is an integer that changes to y1 in the order of 0, 1,...) And reflects the laser light in the design section y ny1 to irradiate the region b ny1 . includes a reflective region R ny1 to, and in the vertical cross section on the other side with respect to the optical axis AX 12 of the laser light source 12 (the lower in Fig. 6 side), design section -y ny2 (however, ny2 is 0,1, ... -An integer that changes to y2 in the order of), and is configured as a reflective surface including a reflective region -Rny2 that reflects the laser light in the design section -yny2 and irradiates the region -bny2 Has been.
なお、水平断面において、各円弧(例えば、円弧(反射領域r0)とこれに隣接する円弧(反射領域r1))は、接線連続で接続されている。したがって、反射面14は、水平断面において、反射領域r0〜反射領域rx1、反射領域−r0〜反射領域−rx2が段差無く滑らかに連続した連続面となる。このように、水平断面においては、各反射領域間が段差無く滑らかに連続した連続面として構成されているため、各反射領域間に段差が存在する場合と比べ、光損失の少ない投光装置を提供することが可能となる。
In the horizontal cross section, each arc (for example, the arc (reflection region r 0 ) and the adjacent arc (reflection region r 1 )) are connected in a tangential line. Therefore, the
同様に、鉛直断面において、各円弧(例えば、円弧(反射領域R0)とこれに隣接する円弧(反射領域R1))は、接線連続で接続されている。したがって、反射面14は、鉛直断面において、反射領域R0〜反射領域Ry1、反射領域−R0〜反射領域−Ry2が段差無く滑らかに連続した連続面となる。このように、鉛直断面においては、各反射領域間が段差無く滑らかに連続した連続面として構成されているため、各反射領域間に段差が存在する場合と比べ、光損失の少ない投光装置を提供することが可能となる。
Similarly, in the vertical cross section, each arc (for example, the arc (reflection region R 0 ) and the adjacent arc (reflection region R 1 )) are connected in a tangent line. Therefore, the
上記のように構成される反射面14は、図1(b)に示すように、基準軸AXに直交する平面に対して所定角度θ2(本実施形態では、30°)傾いた状態となる。
As shown in FIG. 1B, the
次に、反射面14の効果を確認するために行った実施例について説明する。
Next, an example performed to confirm the effect of the reflecting
本実施例では、図7(a)に示すように、レーザー光源12は、その光軸AX12が基準軸AXに対して所定角度θ1(本実施例では、60°)傾いた状態で配置されている。また、反射面14は、予め定められた形状の配光パターンPに対応する矩形形状を基本形状とする反射面で、図7(a)に示すように、基準軸AXに直交する平面に対して所定角度θ2(本実施例では、30°)傾いた状態で配置されている。レーザー光源12の光軸AX12と基準軸AXとは同一の水平面に含まれている。
In this embodiment, as shown in FIG. 7 (a), the
本実施例では、配光パターンPを、鉛直線Vに対する一方の側(図2(a)中右側)において、水平方向に隣接して配置された領域a0〜領域ax1(但し、x1=24)を含み、かつ、鉛直線Vに対する他方の側(図2(a)中左側)において、水平方向に隣接して配置された領域−a0〜領域−ax2(但し、x2=24)を含む配光パターンとして構成した。また、配光パターンPを、水平線Hに対する一方の側(図2(b)中上側)において、鉛直方向に隣接して配置された領域b0〜領域by1を含み、かつ、水平線Hに対する他方の側(図2(b)中下側)において、鉛直方向に隣接して配置された領域−b0〜領域−by2を含む配光パターンとして構成した。
In the present embodiment, the light distribution pattern P is arranged on the one side (right side in FIG. 2A) with respect to the vertical line V and is adjacent to the horizontal direction in a region a 0 to region a x1 (where x1 = 24) and on the other side (the left side in FIG. 2A) with respect to the vertical line V, the region −a 0 to the region −a x2 (here, x2 = 24) arranged adjacent to each other in the horizontal direction. A light distribution pattern including Further, the light distribution pattern P includes, on one side with respect to the horizontal line H (upper side in FIG. 2B), the area b 0 to the area by 1 adjacent to each other in the vertical direction, and the other side with respect to the horizontal line H. the side of the (see FIG. 2 (b) middle and lower side) was constructed as a light distribution pattern including a region -
また、本実施例では、反射面14を、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図4中右側)の水平断面において、反射領域r0〜反射領域rx1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図4中左側)の水平断面において、反射領域−r0〜反射領域−rx2を含む反射面として構成した。
In the present embodiment, the reflecting
なお、図8中、開始角0と終了角0.5との間の範囲が設計範囲r0に対応し、開始角0.5と終了角1.001との間の範囲が設計範囲r1に対応し・・・開始角20.21と終了角29.3との間の範囲が設計範囲rx1に対応している。また、図8中、右側半径74.38の円(円弧)が反射領域r0に対応し、右側半径78.45の円(円弧)が反射領域r1に対応し、・・・右側半径−195.315の円(円弧)が反射領域rx1に対応している。同様に、左側半径73.45の円(円弧)が反射領域−r0に対応し、左側半径75.5の円(円弧)が反射領域−r1に対応し、・・・左側半径−64.09の円(円弧)が反射領域−rx2に対応している。なお、図8中、右側半径、左側半径の符号が途中で「−」に変化している(例えば、図8中、右半径−637.4、左半径−337参照)が、この符号「−」は、当該右側半径の円(円弧)、左側半径の円(円弧)の中心が、反射面14に対してレーザー光源12側に位置していることを表している。
In FIG. 8, the range between the
本実施例の反射面14においては、上記のように、右側半径、左側半径の符号が途中で「−」に変化する結果、反射面14の水平断面は、図7(b)に示すように、少なくとも2つの変曲点fp1、fp2を含んだ形状となる。図7(b)は、図7(a)に示した反射面14の水平断面を右にθ2°回転させて、縦軸方向を拡大した図である。なお、x1、x2、y1、y2の値によっては、上記変曲点を含まない形状となる。
In the reflecting
また、本実施例では、反射面14を、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側(図6中上側)の鉛直断面において、反射領域R0〜反射領域Ry1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側(図6中下側)の鉛直断面において、反射領域R0〜反射領域−Ry2を含む反射面として構成した。
In the present embodiment, the
本実施例の反射面14の鉛直断面は、図10に示す形状となる。図10は、図6に示した反射面14の鉛直断面の横軸方向を拡大した図である。図10においては、反射面14の鉛直断面が、図11に示すZ、Yで表される各位置を例えばスプライン曲線で接続した連続面として描かれている。なお、図11に示すZ、Yで表される各位置は、上記各交点・・・−cp4、−cp3、−cp2、−cp1、cp0、cp1、cp2、cp3、cp4・・・と同様にして求められた値である。
The vertical cross section of the reflecting
図9(a)は本実施例の反射面14で反射されたレーザー光源12からのレーザー光により形成される配光パターンPの例、図9(b)は図9(a)に示した配光パターンPの水平線H上の放射強度分布の例、図9(c)は図9(a)に示した配光パターンPの鉛直線V上の放射強度分布の例である。
FIG. 9A shows an example of a light distribution pattern P formed by the laser light from the
図9(b)を参照すると、本実施例の反射面14で反射されたレーザー光源12からのレーザー光により形成される配光パターンPは、水平方向において、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)となることが分かる。また、図9(c)を参照すると、本実施例の反射面14で反射されたレーザー光源12からのレーザー光により形成される配光パターンPは、鉛直方向において、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)となることが分かる。
Referring to FIG. 9B, the light distribution pattern P formed by the laser light from the
以上説明したように、本実施形態の投光装置10によれば、次の利点を生ずる。
As described above, according to the light projecting
第1に、レーザー光源12とレーザー光源12からのレーザー光を反射する反射面14とを含み、反射面14で反射されるレーザー光源12からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンPを形成する投光装置10において、配光パターンPを、水平方向に関し、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとすることができる投光装置を提供することが可能となる。
First, the light distribution pattern P includes a
これは、反射面14が、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側の水平断面において、当該反射面14に入射するレーザー光源12からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間x0〜設計区間xx1に対応する反射領域r0〜反射領域rx1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側の水平断面において、反射面14に入射するレーザー光源12からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−x0〜設計区間−xx2に対応する反射領域−r0〜反射領域−rx2を含む反射面として構成されていること、反射領域rnx1(但し、nx1は0、1、・・・の順に、x1まで変化する整数。)が、設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、領域anx1を照射するように構成されていること、反射領域−rnx2(但し、nx2は0、1、・・・の順に、x2まで変化する整数。)が、設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、領域−anx2を照射するように構成されていること、によるものである。
This is a design in which the reflecting
第2に、レーザー光源12とレーザー光源12からのレーザー光を反射する反射面14とを含み、反射面14で反射されるレーザー光源12からのレーザー光により予め定められた形状の配光パターンPを形成する投光装置10において、配光パターンPを、鉛直方向に関し、均整度が高く、強度分布が一定(又は略一定)の配光パターンとすることができる投光装置を提供することが可能となる。
Secondly, the light distribution pattern P includes a
これは、反射面14が、レーザー光源12の光軸AX12に対する一方の側の鉛直断面において、当該反射面14に入射するレーザー光源12からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間y0〜設計区間yy1に対応する反射領域R0〜反射領域Ry1を含み、かつ、レーザー光源12の光軸AX12に対する他方の側の鉛直断面において、反射面14に入射するレーザー光源12からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−y0〜設計区間−yy2に対応する反射領域−R0〜反射領域−Ry2を含む反射面として構成されていること、反射領域Rny1(但し、ny1は0、1、・・・の順に、y1まで変化する整数。)が、設計区間yny1内のレーザー光を反射して、領域bny1を照射するように構成されていること、反射領域−Rny2(但し、ny2は0、1、・・・の順に、y2まで変化する整数。)が、設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、領域−bny2を照射するように構成されていること、によるものである。
This is a design in which the
第3に、反射領域r0〜反射領域rx1、反射領域−r0〜反射領域−rx2それぞれからの反射光が集光しない(その結果安全性が高い)投光装置10を提供することが可能となる。これは、反射領域rnx1(但し、nx1は0、1、・・・の順に、x1まで変化する整数。)が、設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、領域anx1を照射するように構成されていること、反射領域−rnx2(但し、nx2は0、1、・・・の順に、x2まで変化する整数。)が、設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、領域−anx2を照射するように構成されていること、によるものである。
Third, the
第4に、反射領域R0〜反射領域Ry1、反射領域−R0〜反射領域−Ry2それぞれからの反射光が集光しない(その結果安全性が高い)投光装置を提供することが可能となる。これは、反射領域Rny1(但し、ny1は0、1、・・・の順に、y1まで変化する整数。)が、設計区間yny1内のレーザー光を反射して、領域bny1を照射するように構成されていること、反射領域−Rny2(但し、ny2は0、1、・・・の順に、y2まで変化する整数。)が、設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、領域−bny2を照射するように構成されていること、によるものである。 Fourthly , it is possible to provide a light projecting device in which reflected light from each of the reflection region R 0 to the reflection region R y1 and the reflection region −R 0 to the reflection region −R y2 does not collect (as a result, safety is high). It becomes possible. This is because the reflection region R ny1 (where ny1 is an integer that changes to y1 in the order of 0, 1,...) Reflects the laser light in the design section y ny1 and irradiates the region b ny1 . The reflection region −R ny2 (where ny2 is an integer that changes to y2 in the order of 0, 1,...) Reflects the laser light in the design interval −y ny2 . , Region -b ny2 is configured to be irradiated.
次に、変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
上記実施形態では、反射面14の水平断面(鉛直断面も同様)を、各円弧(例えば、円弧(反射領域r0)とこれに隣接する円弧(反射領域r1))が接線連続で接続された連続面として構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
In the above-described embodiment, the horizontal cross section (same for the vertical cross section) of the
例えば、反射面14の水平断面(鉛直断面も同様)を、各交点・・・−cp4、−cp3、−cp2、−cp1、cp0、cp1、cp2、cp3、cp4・・・がスプライン曲線で接続された連続面として構成してもよい。
For example, the horizontal cross section of the reflecting surface 14 (a vertical cross section as well), each
また、上記実施形態では、反射面14を、図1(a)に示すように、矩形形状を基本形状とする反射面として構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which comprised the
例えば、配光パターンPが矩形形状以外の例えば楕円形の配光パターンである場合、反射面14を、配光パターンPに対応する楕円形状を基本形状とする反射面として構成してもよい。
For example, when the light distribution pattern P is an elliptical light distribution pattern other than the rectangular shape, the
以上の各数値は例示であり、θ1、θ2、図8、図11中の数値等として適宜の数値を用いることができる。 Each of the above numerical values is an example, and appropriate numerical values can be used as θ1, θ2, numerical values in FIGS. 8 and 11, and the like.
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。 The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
10…投光装置、12…レーザー光源、14…反射面、r0〜rx1、−r0〜−rx2…反射領域、R0〜Ry1、−R0〜−Ry2…反射領域、x0〜xx1、−x0〜−xx2…設計区間、y0〜yy1、−y0〜−yy2…設計区間 10 ... light emitting device, 12 ... laser light source, 14 ... reflecting surface, r 0 ~r x1, -r 0 ~r x2 ... reflective area, R 0 ~R y1, -R 0 ~R y2 ... reflective area, x 0 ~x x1, -x 0 ~x x2 ... design section, y 0 ~y y1, -y 0 ~y y2 ... design section
Claims (6)
前記配光パターンは、鉛直線に対する一方の側において、水平方向に隣接して配置された領域a0〜領域ax1(但し、x1は0以上の整数。最も前記鉛直線寄りに位置する領域を領域a0とし、最も前記鉛直線から遠くに位置する領域を領域ax1とし、前記領域a0と前記領域ax1との間の領域を前記領域a0側から順に、領域a1、領域a2・・・とする。)を含み、かつ、鉛直線に対する他方の側において、水平方向に隣接して配置された領域−a0〜領域−ax2(但し、x2は0以上の整数。最も前記鉛直線寄りに位置する領域を領域−a0とし、最も前記鉛直線から遠くに位置する領域を領域−ax2とし、前記領域−a0と前記領域−ax2との間の領域を前記領域−a0側から順に、領域−a1、領域−a2・・・とする。)を含む配光パターンとして構成されており、
前記反射面は、前記レーザー光源の光軸に対する一方の側の水平断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間x0〜設計区間xx1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間x0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間xx1とし、前記設計区間x0と前記設計区間xx1との間の設計区間を前記設計区間x0側から順に、設計区間x1、設計区間x2・・・とする。)に対応する反射領域r0〜反射領域rx1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域r0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域rx1とし、前記反射領域r0と前記反射領域rx1との間の反射領域を前記反射領域r0側から順に、反射領域r1、反射領域r2・・・とする。)と、前記レーザー光源の光軸に対する他方の側の水平断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−x0〜設計区間−xx1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間−x0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間−xx1とし、前記設計区間−x0と前記設計区間−xx1との間の設計区間を前記設計区間−x0側から順に、設計区間−x1、設計区間−x2・・・とする。)に対応する反射領域−r0〜反射領域−rx2(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域−r0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域−rx1とし、前記反射領域−r0と前記反射領域−rx1との間の反射領域を前記反射領域−r0側から順に、反射領域−r1、反射領域−r2・・・とする。)と、を含む反射面として構成されており、
前記反射領域rnx1(但し、nx1は0、1、・・・の順に、x1まで変化する整数。)は、前記設計区間xnx1内のレーザー光を反射して、前記領域anx1を照射するように構成されており、
前記反射領域−rnx2(但し、nx2は0、1、・・・の順に、x2まで変化する整数。)は、前記設計区間−xnx2内のレーザー光を反射して、前記領域−anx2を照射するように構成されていることを特徴とする投光装置。 A laser light source and a reflection surface that is arranged in an inclined state with respect to the optical axis of the laser light source, and reflects the laser light from the laser light source, and is reflected by the laser light from the laser light source reflected by the reflection surface In a light projecting device that forms a light distribution pattern of a predetermined shape,
The light distribution pattern is a region a 0 to region a x1 (where x1 is an integer equal to or greater than 0. The region located closest to the vertical line) The region a 0 is the region farthest from the vertical line, the region a x1, and the region between the region a 0 and the region a x1 is sequentially from the region a 0 side, the region a 1 , the region a 2 and the region −a 0 to region −a x2 (where x2 is an integer greater than or equal to 0), which are arranged adjacent to each other in the horizontal direction on the other side with respect to the vertical line. The region located closer to the vertical line is defined as region -a 0 , the region farthest from the vertical line is defined as region -a x2, and the region between the region -a 0 and the region -a x2 is defined as the region -a 0. in order from the area -a 0 side, area -a 1, area and a 2 ···.) is configured as a light distribution pattern including,
The reflection surface has a design interval x 0 to a design interval determined so that the energy of laser light from the laser light source incident on the reflection surface is equal in a horizontal cross section on one side with respect to the optical axis of the laser light source. x x1 (however, the design section located closest to the optical axis of the laser light source is the design section x 0 , the design section farthest from the optical axis of the laser light source is the design section x x 1 , and the design section x 0 and a design section between the design section x x1 sequentially from the design section x 0 side, design section x 1, and design section x 2 · · ·. corresponding to) the reflective region r 0 ~ reflection region r x1 (However, most reflective region located close to the optical axis of the laser light source and the reflective area r 0, and a reflective region located far from the optical axis of most the laser light source and the reflective region r x1, A reflection region between the serial and the reflection region r 0 and the reflection region r x1 sequentially from the reflective region r 0 side, the reflection region r 1, a reflection region r 2 · · ·.), The light of the laser light source Design interval −x 0 to design interval −x x1 (provided that the laser is the most in the horizontal section on the other side with respect to the axis) determined so that the energy of the laser light from the laser light source incident on the reflecting surface becomes equal. A design section located near the optical axis of the light source is designated as a design section -x 0 , a design section located farthest from the optical axis of the laser light source is designated as a design section -x x1 , and the design section -x 0 and the design section . the design section between the -x x1 sequentially from the design section -x 0 side, the design section -x 1, a design section -x 2 · · ·) corresponding to the reflective region -r 0 ~ reflective area - r x2 (However, most The reflective region located close to the optical axis of the serial laser light source and the reflective region -r 0, and most the laser reflected by the reflection region located far away from the optical axis of the light source regions -r x1, the said reflective region -r 0 The reflection area between the reflection area-r x1 and the reflection area-r 0 is sequentially formed from the reflection area-r 0 side as a reflection area-r 1 , reflection area-r 2 . And
The reflection region r nx1 (where nx1 is an integer that changes to x1 in the order of 0, 1,...) Reflects the laser light in the design section x nx1 and irradiates the region a nx1 . Is configured as
The reflection region -r nx2 (where nx2 is an integer that changes to x2 in the order of 0, 1,...) Reflects the laser light in the design section -x nx2 and the region -a nx2 It is comprised so that it may irradiate.
前記反射面は、前記レーザー光源の光軸に対する一方の側の鉛直断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間y0〜設計区間yy1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間y0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間yy1とし、前記設計区間y0と前記設計区間yy1との間の設計区間を前記設計区間y0側から順に、設計区間y1、設計区間y2・・・とする。)に対応する反射領域R0〜反射領域Ry1(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域R0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域Ry1とし、前記反射領域R0と前記反射領域Ry1との間の反射領域を前記反射領域R0側から順に、反射領域R1、反射領域R2・・・とする。)を含み、かつ、前記レーザー光源の光軸に対する他方の側の鉛直断面において、前記反射面に入射する前記レーザー光源からのレーザー光のエネルギーが等しくなるように決定された設計区間−y0〜設計区間−yy2(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する設計区間を設計区間−y0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する設計区間を設計区間−yy2とし、前記設計区間−y0と前記設計区間−yy1との間の設計区間を前記設計区間−y0側から順に、設計区間−y1、設計区間−y2・・・とする。)に対応する反射領域−R0〜反射領域−Ry2(但し、最も前記レーザー光源の光軸寄りに位置する反射領域を反射領域−R0とし、最も前記レーザー光源の光軸から遠くに位置する反射領域を反射領域−Ry2とし、前記反射領域−R0と前記反射領域−Ry2との間の反射領域を前記反射領域−R0側から順に、反射領域−R1、反射領域−R2・・・とする。)を含む反射面として構成されており、
前記反射領域Rny1(但し、ny1は0、1、・・・の順に、y1まで変化する整数。)は、前記設計区間yny1内のレーザー光を反射して、前記領域bny1を照射するように構成されており、
前記反射領域−Rny2(但し、ny2は0、1、・・・の順に、y2まで変化する整数。)は、前記設計区間−yny2内のレーザー光を反射して、前記領域−bny2を照射するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の投光装置。 The light distribution pattern has regions b 0 to b y1 (where y1 is an integer greater than or equal to 0. The region b closest to the horizontal line is the region b) arranged adjacently in the vertical direction on one side with respect to the horizontal line. 0, and a region located far away from the most the horizontal line and area b y1, the region between the region b 0 and the area b y1 sequentially from the area b 0 side, regions b 1, area b 2 · · And -b 0 to region-b y2 (where y2 is an integer greater than or equal to 0. closest to the horizontal line) a region located a region -b 0, a region located far away from the most the horizontal line and area -b y2, a region between said region -b 0 region -b y2 from the region -b 0 side in turn, the region -b 1, area and b 2 · · ·.) is configured as a light distribution pattern including,
In the vertical section on one side with respect to the optical axis of the laser light source, the reflection surface is designed such that the energy of the laser light from the laser light source incident on the reflection surface is equal to the design interval y 0 to the design interval y y1 (however, the design section located closest to the optical axis of the laser light source is the design section y 0 , the design section located farthest from the optical axis of the laser light source is the design section y y1 , and the design section y the design section between 0 and the design section y y1 sequentially from the design section y 0 side, design section y 1, corresponds to.) and design section y 2 · · · reflective region R 0 ~ reflective region R y1 (However, most reflective region located close to the optical axis of the laser light source and the reflective area R 0, and a reflective region located far from the optical axis of most the laser light source and the reflective region R y1, A reflection region between the serial and the reflective region R 0 and the reflection region R y1 sequentially from the reflective region R 0 side includes to.) And the reflective region R 1, the reflective region R 2 · · ·, and the laser In a vertical section on the other side of the optical axis of the light source, the design interval −y 0 to the design interval −y y2 (provided that the energy of the laser light from the laser light source incident on the reflection surface is equal) The design section located closest to the optical axis of the laser light source is designated as a design section -y 0 , the design section located farthest from the optical axis of the laser light source is designated as the design section -y y2 , and the design section -y 0 in order to design section from the design section -y 0 side between the design section -y y1, design section -y 1, a design section -y 2 ···.) corresponding to the reflective region -R 0 ~ reflection area -R y2 ( And, most said reflective region located close to the optical axis of the laser light source and the reflective area -R 0, and most said reflecting reflective region located far away from the optical axis of the laser light source area -R y2, the reflection region -R The reflective area between 0 and the reflective area −R y2 is configured as a reflective surface including the reflective area −R 1 , the reflective area −R 2 ... In this order from the reflective area −R 0 side. And
The reflection region R ny1 (where ny1 is an integer that changes to y1 in the order of 0, 1,...) Reflects the laser light in the design section y ny1 and irradiates the region b ny1 . Is configured as
The reflection region −R ny2 (where ny2 is an integer that changes to y2 in the order of 0, 1,...) Reflects the laser light in the design section −y ny2 , and the region −b ny2. The light projecting device according to claim 1, wherein the light projecting device is configured to irradiate the light.
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JP2009134316A (en) * | 2009-03-17 | 2009-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Laser beam optical system and laser machining device |
JP2011176116A (en) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Hitachi Zosen Corp | Laser medium and laser processing device |
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JPH11326616A (en) * | 1998-03-11 | 1999-11-26 | Nippon Steel Corp | Mirror and optical condensing system using the same |
JP2009134316A (en) * | 2009-03-17 | 2009-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Laser beam optical system and laser machining device |
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