JP2018103868A - Illumination device - Google Patents

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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
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  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device in which any defect and missing of a phosphor plate can be detected while suppressing a cost of manufacture thereof.SOLUTION: A vehicle head lamp device 1 comprises: a light source 5; a phosphor plate 6 into which laser beam exited from the light source 5 is entered and exits fluorescent light; a condenser lens 7 for condensing light; a digital mirror 8 which reflects light from the condenser lens 7 by each mirror element; a projection lens 9 which projects light reflected by the digital mirror 8 to an irradiation region S; and a control unit 3 which controls a tilt mode of plural mirror elements 8a and an output of the light source 5. The digital mirror 8 comprises a photodiode 8d for detecting fluorescent light in a region other than an arrangement range of the plural mirror elements range of a condensation region. The control unit 3 stops output of the light source 5 in the case the photodiode 8d does not detect fluorescent light during light-emitting elements 5a, 5b are driven.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蛍光体を用いた照明装置に関する。   The present invention relates to an illumination device using a phosphor.

近年、レーザ装置から出射される光を蛍光体からなる発光部に照射して、さらに発光部で励起された蛍光を投影レンズにより前方に出射する照明装置が普及し、車両用ヘッドライト等に用いられている。   In recent years, an illumination device that irradiates light emitted from a laser device to a light emitting portion made of a phosphor and emits fluorescence excited by the light emitting portion forward by a projection lens has been widely used and used for a vehicle headlight or the like. It has been.

例えば、下記の特許文献1の発光装置は、レーザ光源、制御部、レンズ、蛍光体、基板、検出部等で構成されている。基板は、蛍光を反射して前方に投影するための多数の第1マイクロミラーと、第1マイクロミラーの配列の途中に設けられて、蛍光又はレーザ光を検出部へ反射するための第2マイクロミラーとを含んでいる。   For example, the light-emitting device disclosed in Patent Document 1 below includes a laser light source, a control unit, a lens, a phosphor, a substrate, a detection unit, and the like. The substrate is provided with a number of first micromirrors for reflecting the fluorescence and projecting it forward, and a second micromirror for reflecting the fluorescence or laser light to the detection unit in the middle of the arrangement of the first micromirrors. Includes a mirror.

検出部は、蛍光よりもレーザ光に対する検出感度が高くなるように構成されている。また、制御部は、検出信号の値が所定の閾値以上となった場合に、蛍光体の欠陥により、蛍光ではなくレーザ光が検出されていると判定して、レーザ光の出射を停止させる(特許文献1/段落0017,0025,0030,図1)。   The detection unit is configured to have higher detection sensitivity to laser light than fluorescence. Further, when the value of the detection signal is equal to or greater than a predetermined threshold, the control unit determines that the laser beam is detected instead of the fluorescence due to a defect in the phosphor, and stops emitting the laser beam ( Patent Document 1 / paragraphs 0017, 0025, 0030, FIG. 1).

特開2016−162682号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-162682

しかしながら、特許文献1の発光装置は、レーザ光の外部への漏れを防止することができるが、蛍光体の欠陥を検出するための専用の第2マイクロミラーを備えた特殊なデバイスであって、既存のデバイスを使用することはできない。このため、製造コストが高いという問題があった。   However, the light emitting device of Patent Document 1 can prevent leakage of laser light to the outside, but is a special device including a dedicated second micromirror for detecting a defect in a phosphor, Existing devices cannot be used. For this reason, there existed a problem that manufacturing cost was high.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを抑えて、蛍光体の欠陥検知機能を備えた照明装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the illuminating device provided with the defect detection function of a fluorescent substance, suppressing manufacturing cost.

本発明は、発光素子からなる発光部と、前記発光部から出射される光を入射させて、蛍光を出射する蛍光体と、前記蛍光体から出射される蛍光を集光する集光光学部と、傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、前記集光光学部からの蛍光を各ミラー素子により反射する集合ミラー部と、前記集合ミラー部で反射された光を照射領域に投影する投影光学部と、前記集合ミラー部の複数のミラー素子の傾倒態様と前記発光部の出力とを制御する制御部と、を備えた照明装置であって、前記集光光学部から前記集合ミラー部へ出射される光は、前記複数のミラー素子の配列範囲を含み、かつ該配列範囲よりも広い集光領域を形成し、前記集光領域のうち前記配列範囲の領域以外の領域に、前記集光光学部からの蛍光を検出する光検出部を備え、前記制御部は、前記発光素子が駆動しているときに前記光検出部が蛍光を検出しない場合には、前記発光素子の出力を停止することを特徴とする。   The present invention includes a light emitting unit composed of a light emitting element, a phosphor that emits fluorescence by making light emitted from the light emitting unit incident thereon, and a condensing optical unit that collects the fluorescence emitted from the phosphor. A plurality of mirror elements that can be tilted, and a collective mirror part that reflects the fluorescence from the condensing optical part by each mirror element, and the light reflected by the collective mirror part is projected onto an irradiation area An illumination device comprising: a projection optical unit; and a control unit that controls an inclination mode of a plurality of mirror elements of the collective mirror unit and an output of the light emitting unit, wherein the collective optical unit to the collective mirror unit The light emitted to the light source includes a light-condensing region that includes the array range of the plurality of mirror elements and is wider than the array range, and the light is emitted in a region other than the region of the array range in the light-collecting region. A light detector that detects fluorescence from the optical optics For example, the control unit, the light detecting portion when the light emitting element is driven when detecting no fluorescence is characterized by stopping the output of the light emitting element.

本発明の照明装置では、蛍光体から出射された蛍光が集光光学部で集光され、集合ミラー部に入射する。そして、集合ミラー部は、集光光学部からの光を投影光学部に向けて反射する。このとき、制御部は、集合ミラー部の複数のミラー素子の傾倒態様と発光部の出力とを制御することにより、配光パターンを生成する。   In the illuminating device of the present invention, the fluorescence emitted from the phosphor is condensed by the condensing optical unit and enters the collective mirror unit. The collective mirror unit reflects the light from the condensing optical unit toward the projection optical unit. At this time, a control part produces | generates a light distribution pattern by controlling the inclination aspect of the some mirror element of an assembly mirror part, and the output of a light emission part.

集光光学部からの蛍光は、複数のミラー素子の配列範囲を含んで、その配列範囲よりも広い集光領域を形成する。また、光検出部は、集光領域のうち配列範囲以外の領域に配置されている。この場合、蛍光体の欠陥や欠落を検知するために、コストが高くなる専用の集合ミラー部を用いる必要がなく、汎用的な集合ミラー部を用いることができる。   The fluorescence from the condensing optical part includes a range of arrangement of a plurality of mirror elements, and forms a condensing region wider than the range of arrangement. Moreover, the light detection part is arrange | positioned in the area | regions other than the arrangement | sequence range among condensing areas. In this case, it is not necessary to use a dedicated collective mirror part that increases the cost in order to detect defects or defects in the phosphor, and a general-purpose collective mirror part can be used.

この光検出部により蛍光が検出されている間は、蛍光が集合ミラー部に入射していることになる。しかし、蛍光が検出されなくなった場合、蛍光体の欠陥や欠落により発光素子の光が直接、集合ミラー部に入射している可能性がある。そこで、制御部は、発光素子への電力供給中に蛍光が検出されない場合、発光部の出力を停止して、発光素子の光が外部に出射されないように制御する。従って、既存のミラーデバイスを使用することで製造コストを抑えつつ、蛍光体の欠陥や欠落を検知可能な照明装置とすることができる。   While the fluorescence is detected by the light detection unit, the fluorescence is incident on the collective mirror unit. However, when fluorescence is no longer detected, there is a possibility that the light from the light emitting element is directly incident on the collective mirror part due to a defect or lack of the phosphor. Therefore, when the fluorescence is not detected during the power supply to the light emitting element, the control unit stops the output of the light emitting unit and controls the light from the light emitting element not to be emitted to the outside. Therefore, by using an existing mirror device, it is possible to provide a lighting device that can detect defects and missing parts of phosphors while suppressing manufacturing costs.

本発明の照明装置において、前記集光光学部以外からの光が前記光検出部に入射しないように遮光する遮光部をさらに備えていることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, it is preferable that the illumination device further includes a light shielding unit that shields light from other than the condensing optical unit so as not to enter the light detection unit.

この構成によれば、光検出部に遮光部が設けられていることにより、光検出部には集光光学部以外から光が入射しなくなる。これにより、光検出部は、蛍光の入射を正確に検出することができる。   According to this configuration, since the light detection unit is provided with the light shielding unit, light does not enter the light detection unit from other than the condensing optical unit. Thereby, the light detection unit can accurately detect the incidence of fluorescence.

また、本発明の照明装置において、前記遮光部は、前記光検出部の周囲の少なくとも一部を覆う形状であることが好ましい。   Moreover, the illuminating device of this invention WHEREIN: It is preferable that the said light-shielding part is a shape which covers at least one part of the circumference | surroundings of the said light detection part.

この構成によれば、光検出部に、例えば、円筒状の遮光部が設けることにより、光検出部に入射する様々な方向からの光を遮ることができる。これにより、光検出部は、蛍光の入射をより正確に検出することができる。   According to this configuration, for example, by providing a cylindrical light shielding unit in the light detection unit, it is possible to block light from various directions incident on the light detection unit. Thereby, the light detection unit can detect the incidence of fluorescence more accurately.

また、本発明の照明装置において、前記遮光部は、前記集光光学部からの蛍光の光軸と平行に配置されていることが好ましい。   In the illumination device according to the aspect of the invention, it is preferable that the light shielding unit is arranged in parallel with an optical axis of fluorescence from the condensing optical unit.

この構成によれば、集光光学部からの蛍光が集合ミラー部又は光検出部に入射する際、遮光部で遮られてしまうことがなくなる。   According to this configuration, when the fluorescence from the condensing optical unit enters the collective mirror unit or the light detection unit, it is not blocked by the light shielding unit.

また、本発明の照明装置において、前記蛍光体は円形状であり、前記複数のミラー素子の配列範囲は矩形であり、前記集光光学部からの蛍光は、円形の集光領域を形成することが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the phosphor is circular, the array range of the plurality of mirror elements is rectangular, and the fluorescence from the condensing optical unit forms a circular condensing region. Is preferred.

この構成によれば、集光領域(円形)を複数のミラー素子の配列範囲(矩形)より広くすると、必然的に配列範囲の外側にある程度の集光領域が存在するようになる。そして、この外側の集光領域を、光検出器を配置する箇所として有効に利用することができる。   According to this configuration, if the light collection region (circular) is made wider than the arrangement range (rectangle) of the plurality of mirror elements, a certain amount of light collection region necessarily exists outside the arrangement range. And this outside condensing area | region can be utilized effectively as a location which arrange | positions a photodetector.

第1実施形態の照明装置(車両用前照灯装置)の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the illuminating device (vehicle headlamp apparatus) of 1st Embodiment. 照明装置の光学系を説明する図。The figure explaining the optical system of an illuminating device. 図2Aのデジタルミラーの正面図。The front view of the digital mirror of FIG. 2A. 第2実施形態の照明装置の光学系を説明する図。The figure explaining the optical system of the illuminating device of 2nd Embodiment. 図3Aのデジタルミラーの正面図。The front view of the digital mirror of FIG. 3A. 図3Aのデジタルミラーの正面図(異なる形状の遮光部)。FIG. 3B is a front view of the digital mirror in FIG.

以下、本発明の照明装置の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
Hereinafter, embodiments of the illumination device of the present invention will be described.
(First embodiment)

図1は、照明装置の一例である車両用前照灯装置1の構成図である。車両用前照灯装置1は車両に搭載され、主に光学系装置2と、制御装置3と、撮像装置4とで構成される。   FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle headlamp device 1 which is an example of a lighting device. The vehicle headlamp device 1 is mounted on a vehicle, and mainly includes an optical system device 2, a control device 3, and an imaging device 4.

車両用前照灯装置1では、まず、車両の前方(例えば、バックミラーのフロントガラス側)に設けられた撮像装置4が車両の前方を撮像する。そして、制御装置3は、撮像された画像情報を取得、解析して、光学系装置2を制御する。これにより、車両の前方を所定の配光パターンで照射することができる。   In the vehicle headlamp device 1, first, the imaging device 4 provided in front of the vehicle (for example, on the windshield side of the rearview mirror) images the front of the vehicle. Then, the control device 3 acquires and analyzes the captured image information, and controls the optical system device 2. Thereby, the front of a vehicle can be irradiated with a predetermined light distribution pattern.

光学系装置2は、光源5と、蛍光体プレート6と、集光レンズ7と、デジタルミラー8と、投影レンズ9とで構成され、これらの部材がケーシング10内に収納されている。   The optical system device 2 includes a light source 5, a phosphor plate 6, a condenser lens 7, a digital mirror 8, and a projection lens 9, and these members are housed in a casing 10.

光源5は、例えば、中心発光波長450nmの青色レーザダイオード(以下、LDという。)である。光源5を構成するLD(本発明の「発光素子」)は、後述する光源制御部13により、オン、オフ及び光量(出力)を制御することができる。   The light source 5 is, for example, a blue laser diode (hereinafter referred to as LD) having a central emission wavelength of 450 nm. The LD (the “light emitting element” of the present invention) constituting the light source 5 can be controlled to be turned on / off and the amount of light (output) by the light source control unit 13 described later.

蛍光体プレート6(本発明の「蛍光体」)は、光源5と集光レンズ7との間に配置されている。蛍光体プレート6は、光源5から出射されたレーザ光が照射されると蛍光を発する。ここで、蛍光体プレート6は、円形状又は楕円形状であることが好ましい。これにより、集光レンズ7から出射され、デジタルミラー8に入射する蛍光の集光領域(スポット)が円形又は楕円形を示すようになる。   The phosphor plate 6 (the “phosphor” of the present invention) is disposed between the light source 5 and the condenser lens 7. The phosphor plate 6 emits fluorescence when irradiated with the laser light emitted from the light source 5. Here, the phosphor plate 6 is preferably circular or elliptical. As a result, the fluorescent condensing region (spot) emitted from the condensing lens 7 and incident on the digital mirror 8 becomes circular or elliptical.

集光レンズ7(本発明の「集光光学部」)は、例えば、凸レンズであり、蛍光体プレート6からの光を集光して、デジタルミラー8へ光を出射する位置に配置されている。蛍光体プレート6から出射される光は所定の放射角をもって広がるが、集光レンズ7を通ることで集光され、デジタルミラー8に入射する。   The condensing lens 7 (the “condensing optical unit” of the present invention) is, for example, a convex lens, and is disposed at a position where the light from the phosphor plate 6 is collected and emitted to the digital mirror 8. . The light emitted from the phosphor plate 6 spreads with a predetermined radiation angle, but is collected by passing through the condenser lens 7 and enters the digital mirror 8.

デジタルミラー8(本発明の「集合ミラー部」)は、集光レンズ7から入射した光を反射させて、投影レンズ9に向けて出射する。デジタルミラー8は、それぞれ傾倒可能に設けられた複数のミラー素子をアレイ状に配列した矩形状の構造となっている。各ミラー素子の傾倒態様(反射角度)は、後述するアクチュエータ制御部14により制御される。   The digital mirror 8 (the “aggregation mirror part” of the present invention) reflects the light incident from the condenser lens 7 and emits it toward the projection lens 9. The digital mirror 8 has a rectangular structure in which a plurality of mirror elements provided to be tiltable are arranged in an array. The tilt mode (reflection angle) of each mirror element is controlled by an actuator control unit 14 described later.

デジタルミラー8は、数十μm角のミラー素子が配列されたミラー部が、ミラー用パッケージに収められたデバイスである。各ミラー素子は、入射した光を2方向(例えば、+12°と−12°のうち、一方向)に反射させることができる。   The digital mirror 8 is a device in which a mirror section in which mirror elements of several tens of μm square are arranged is housed in a mirror package. Each mirror element can reflect incident light in two directions (for example, one of + 12 ° and −12 °).

光学系装置2では、ミラー素子が入射した光を一方向に反射させたとき、光が投影レンズ9の方向に進むので、配光パターンの明部を形成する光となる。また、ミラー素子が入射した光をもう一方の方向に反射させたとき、光は投影レンズ9から外れるので、配光パターンの暗部を形成する。   In the optical system device 2, when the light incident on the mirror element is reflected in one direction, the light travels in the direction of the projection lens 9, so that the light forms a bright portion of the light distribution pattern. Further, when the light incident on the mirror element is reflected in the other direction, the light deviates from the projection lens 9, thereby forming a dark portion of the light distribution pattern.

すなわち、アクチュエータ制御部14によりミラー素子の傾倒態様を制御することで、照射領域Sに様々な配光パターンを生成することができる。   That is, various light distribution patterns can be generated in the irradiation region S by controlling the tilting mode of the mirror element by the actuator control unit 14.

投影レンズ9(本発明の「投影光学部」)は、デジタルミラー8と照射領域Sとの間に配置されている。デジタルミラー8から入射した光は、投影レンズ9とケーシング10の透光カバー10aを通過して、車両前方の照射領域Sに結像される。なお、光学系装置2は、少なくとも車両前部の左右にそれぞれ搭載されている。   The projection lens 9 (the “projection optical unit” in the present invention) is disposed between the digital mirror 8 and the irradiation region S. The light incident from the digital mirror 8 passes through the projection lens 9 and the translucent cover 10a of the casing 10 and forms an image on the irradiation area S in front of the vehicle. The optical system device 2 is mounted at least on the left and right sides of the front portion of the vehicle.

制御装置3(本発明の「制御部」)は、例えば、コントローラ11と、メモリ12と、光源制御部13と、アクチュエータ制御部14とで構成される。コントローラ11は、撮像装置4の車両前方の撮像画像信号に基づいて配光パターンを演算する。また、コントローラ11は、演算した配光パターンで照射領域Sに光を照射する制御信号を、光源制御部13及びアクチュエータ制御部14へ出力する。これにより、コントローラ11は、照射領域Sに照射される配光パターンの照度分布を変更することができる。   The control device 3 (the “control unit” of the present invention) includes, for example, a controller 11, a memory 12, a light source control unit 13, and an actuator control unit 14. The controller 11 calculates a light distribution pattern based on a captured image signal in front of the vehicle of the imaging device 4. Further, the controller 11 outputs a control signal for irradiating the irradiation region S with the calculated light distribution pattern to the light source control unit 13 and the actuator control unit 14. Thereby, the controller 11 can change the illumination distribution of the light distribution pattern irradiated to the irradiation area S.

メモリ12は、コントローラ11が演算実行時に所定のデータを一時記憶するために使用されるRAM、コントローラ11が実行するプログラムデータを記憶しているROM及び所定の不揮発性記憶装置を含む。   The memory 12 includes a RAM that is used to temporarily store predetermined data when the controller 11 performs an operation, a ROM that stores program data executed by the controller 11, and a predetermined nonvolatile storage device.

光源制御部13は、光学系装置2の光源5のオン、オフ及び光量の変更と、光源5に供給する駆動電力とを制御する。また、アクチュエータ制御部14は、光学系装置2のデジタルミラー8に駆動電力を供給すると共に、各ミラー素子の傾倒態様を制御する。   The light source control unit 13 controls on / off of the light source 5 of the optical system device 2, change of the light amount, and driving power supplied to the light source 5. The actuator control unit 14 supplies driving power to the digital mirror 8 of the optical system device 2 and controls the tilting mode of each mirror element.

撮像装置4は、車両前方を撮像可能なものであればよい。例えば、可視光と赤外線とを撮像可能なデジタルカメラが挙げられるが、車両の衝突防止等の目的で歩行者や障害物を監視するカメラを兼用していてもよい。   The imaging device 4 should just be what can image the vehicle front. For example, a digital camera capable of capturing visible light and infrared light can be used, but a camera for monitoring a pedestrian or an obstacle may be used for the purpose of preventing collision of the vehicle.

次に、図2A、図2Bを参照して、図1の車両用前照灯装置1の光学系について説明する。   Next, the optical system of the vehicle headlamp apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.

図2Aに示されるように、光源5は、光量を確保するため2つのLD5aと、LD5bとで構成されている。光源5は、3つ以上のLDで構成されていてもよい。なお、光源5は、十分な光量が確保できるのであれば、発光ダイオード(LED)であってもよい。   As shown in FIG. 2A, the light source 5 is composed of two LDs 5a and LD5b in order to secure a light quantity. The light source 5 may be composed of three or more LDs. The light source 5 may be a light emitting diode (LED) as long as a sufficient amount of light can be secured.

LD5a、LD5bのレーザ光が蛍光体プレート6に入射すると蛍光体が励起されて蛍光を放出し、その蛍光を含む蛍光体プレート6からの光が集光レンズ7で集光される。そして、集光レンズ7で集光された光は、デジタルミラー8のミラー部8aに入射する。ミラー部8aは保護のためパッケージ内に封止され、ミラー部8aの前面にはカバーガラス8bが取り付けられている。なお、カバーガラス8bはガラス保持部材8cに保持されており、ガラス保持部材8cからは光が入射しない。   When the laser beams of the LD 5 a and LD 5 b enter the phosphor plate 6, the phosphor is excited and emits fluorescence, and the light from the phosphor plate 6 including the fluorescence is collected by the condenser lens 7. Then, the light condensed by the condenser lens 7 is incident on the mirror portion 8 a of the digital mirror 8. The mirror portion 8a is sealed in a package for protection, and a cover glass 8b is attached to the front surface of the mirror portion 8a. The cover glass 8b is held by the glass holding member 8c, and no light enters from the glass holding member 8c.

また、カバーガラス8bの前面(下方)には、フォトダイオード8d(本発明の「光検出部」)が配設されている。フォトダイオード8dは、集光レンズ7からの蛍光を検出するセンサである。   In addition, a photodiode 8d (the “photodetector” of the present invention) is disposed on the front surface (downward) of the cover glass 8b. The photodiode 8 d is a sensor that detects fluorescence from the condenser lens 7.

配光パターンの生成時は、フォトダイオード8dにより蛍光が検出されている状態であるが、検出されない場合(検出される蛍光が閾値を下回った場合を含む)には、蛍光体プレート6の欠陥又は欠落によりLD5a、LD5bのレーザ光が直接、デジタルミラー8に入射している可能性がある。このとき、光源制御部13は、光源5がオフとなるように制御するので、レーザ光がデジタルミラー8で反射されて直接外部に出射されることを防止することができる。   When the light distribution pattern is generated, the fluorescence is detected by the photodiode 8d. However, when the light distribution pattern is not detected (including the case where the detected fluorescence falls below the threshold), the phosphor plate 6 has a defect or There is a possibility that the laser light of the LD 5a and LD 5b is directly incident on the digital mirror 8 due to the omission. At this time, since the light source control unit 13 controls the light source 5 to be turned off, the laser light can be prevented from being reflected by the digital mirror 8 and directly emitted to the outside.

また、図2Bは、デジタルミラー8を、光が入射する正面側から見た様子を示している。配光パターンの生成時において、蛍光の集光像は、ミラー部8aよりも大きい集光領域Rとなる。集光領域Rは蛍光体プレート6の大きさや集光レンズ7の倍率に依存するが、ここでは、蛍光がミラー部8aの全体に入射する。また、フォトダイオード8dは、集光領域R内、かつ正面視でミラー部8aと重ならない位置に配設されているので、ミラー部8aに入射しない蛍光を有効活用して、蛍光体プレート6の欠陥を検知することができる。   FIG. 2B shows the digital mirror 8 as viewed from the front side where light enters. At the time of generating the light distribution pattern, the condensed fluorescent image becomes a condensing region R larger than that of the mirror portion 8a. The condensing region R depends on the size of the phosphor plate 6 and the magnification of the condensing lens 7, but here, the fluorescent light is incident on the entire mirror portion 8a. In addition, since the photodiode 8d is disposed in the condensing region R and at a position that does not overlap the mirror portion 8a when viewed from the front, the photodiode 8d effectively utilizes the fluorescence that does not enter the mirror portion 8a, and Defects can be detected.

そして、デジタルミラー8のミラー部8aで反射された蛍光は、投影レンズ9に入射して、最終的に照射領域Sに配光パターンが生成される。   Then, the fluorescence reflected by the mirror portion 8a of the digital mirror 8 enters the projection lens 9, and finally a light distribution pattern is generated in the irradiation region S.

(第2実施形態)
次に、図3A、図3B、図4を参照して、第2実施形態の車両用前照灯装置1’のデジタルミラー8’について説明する。なお、図2A、図2Bと同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 4, digital mirror 8 'of the vehicle headlamp apparatus 1' of 2nd Embodiment is demonstrated. Note that the same components as those in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図3Aに示されるように、デジタルミラー8’のフォトダイオード8dには、LD5a、LD5bのレーザ光から生成される蛍光の他、黄色成分を含む外乱光が入射することがある。   As shown in FIG. 3A, disturbance light including a yellow component may be incident on the photodiode 8d of the digital mirror 8 'in addition to the fluorescence generated from the laser light of the LD 5a and LD 5b.

上述したように、配光パターンの生成時にフォトダイオード8dにより蛍光が検出されなくなった場合、光源制御部13は光源5をオフにする。しかし、フォトダイオード8dが外乱光を検出してしまうことがあるため、デジタルミラー8’には、フォトダイオード8dの上側に外乱光の入射を遮る遮光板8e(本発明の「遮光部」)が配設されている(図3A、図3B参照)。   As described above, when fluorescence is no longer detected by the photodiode 8d when generating the light distribution pattern, the light source control unit 13 turns off the light source 5. However, since the photodiode 8d may detect disturbance light, the digital mirror 8 ′ has a light shielding plate 8e (the “light shielding portion” of the present invention) that blocks the incidence of disturbance light on the photodiode 8d. (See FIGS. 3A and 3B).

遮光板8eは、金属又はプラスチック製の黒色の薄板である。図3Aに示されるように、遮光板8eは、少なくとも光源5とは異なる方向からの外乱光がフォトダイオード8dに入射することを防止することができる。   The light shielding plate 8e is a black thin plate made of metal or plastic. As shown in FIG. 3A, the light shielding plate 8e can prevent disturbance light from at least a direction different from the light source 5 from entering the photodiode 8d.

さらに、遮光板8eは、蛍光のミラー部8a及びフォトダイオード8dへの入射を妨げず、かつミラー部8aによる反射を遮らないように、蛍光の光軸Lと平行にカバーガラス8bに取り付けられている。   Further, the light shielding plate 8e is attached to the cover glass 8b in parallel with the optical axis L of the fluorescent light so as not to prevent the fluorescent light from entering the mirror part 8a and the photodiode 8d and to prevent reflection by the mirror part 8a. Yes.

また、図4に示されるように、フォトダイオード8dの下側部分を除いて、フォトダイオード8dの周囲を覆う形状の遮光板8e’を用いることもできる。遮光板8e’についても、フォトダイオード8dの上側部分は、蛍光の光軸Lと平行にカバーガラス8bに取り付けられている。   Further, as shown in FIG. 4, a light shielding plate 8e 'having a shape covering the periphery of the photodiode 8d except for the lower portion of the photodiode 8d may be used. As for the light shielding plate 8e ', the upper part of the photodiode 8d is attached to the cover glass 8b in parallel with the optical axis L of fluorescence.

これにより、外乱光のフォトダイオード8dへの入射をより確実に防止することができるので、蛍光の検出をさらに正確に行うことができる。なお、フォトダイオード8dの全周囲を覆う円筒状の遮光部材を用いてもよい。   As a result, it is possible to more reliably prevent disturbance light from entering the photodiode 8d, so that fluorescence can be detected more accurately. A cylindrical light shielding member that covers the entire periphery of the photodiode 8d may be used.

以上のように、車両用前照灯装置1は、集光レンズ7からの蛍光を検出するフォトダイオード8dをデジタルミラー8の前面側に備えている。そして、制御装置3は、配光パターンを変更する制御の実行中にフォトダイオード8dが蛍光を検出しない場合には、光源5(LD5a、LD5b)の出力を停止する。これにより、既存のマイクロミラーデバイスを用いて、蛍光体プレート6の欠陥検知機能を備えた照明装置を、製造コストを抑えて提供することができる。   As described above, the vehicle headlamp device 1 includes the photodiode 8 d that detects fluorescence from the condenser lens 7 on the front side of the digital mirror 8. Then, the control device 3 stops the output of the light source 5 (LD5a, LD5b) when the photodiode 8d does not detect fluorescence during execution of the control for changing the light distribution pattern. Thereby, the illuminating device provided with the defect detection function of the fluorescent substance plate 6 can be provided by suppressing the manufacturing cost using the existing micromirror device.

上記実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、これ以外にも様々な変形例が考えられる。本発明の集光光学部として集光レンズ7を説明したが、例えば、曲面ミラーであってもよい。曲面ミラーによっても、蛍光を集光して、デジタルミラー8に導くことができる。   The above embodiment is an example of an embodiment of the present invention, and various modifications can be considered besides this. Although the condensing lens 7 has been described as the condensing optical unit of the present invention, for example, a curved mirror may be used. Fluorescence can also be condensed and guided to the digital mirror 8 by a curved mirror.

1,1’…車両用前照灯装置、2…光学系装置、3…制御装置(制御部)、4…撮像装置、5…光源、5a,5b…LD(発光素子)、6…蛍光体プレート、7…集光レンズ(集光光学部)、8,8’…デジタルミラー(集合ミラー部)、8a…ミラー部、8b…カバーガラス、8c…ガラス保持部材、8d…フォトダイオード(光検出部)、8e,8e’…遮光板、9…投影レンズ(投影光学部)、10…ケーシング、10a…透光カバー、11…コントローラ、12…メモリ、13…光源制御部、14…アクチュエータ制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 '... Vehicle headlamp apparatus, 2 ... Optical system apparatus, 3 ... Control apparatus (control part), 4 ... Imaging apparatus, 5 ... Light source, 5a, 5b ... LD (light emitting element), 6 ... Phosphor Plate, 7 ... Condensing lens (condensing optical part), 8, 8 '... Digital mirror (collecting mirror part), 8a ... Mirror part, 8b ... Cover glass, 8c ... Glass holding member, 8d ... Photodiode (light detection) Part), 8e, 8e '... light shielding plate, 9 ... projection lens (projection optical part), 10 ... casing, 10a ... translucent cover, 11 ... controller, 12 ... memory, 13 ... light source control part, 14 ... actuator control part .

Claims (5)

発光素子からなる発光部と、
前記発光部から出射される光を入射させて、蛍光を出射する蛍光体と、
前記蛍光体から出射される蛍光を集光する集光光学部と、
傾倒可能な複数のミラー素子を配列して構成され、前記集光光学部からの蛍光を各ミラー素子により反射する集合ミラー部と、
前記集合ミラー部で反射された光を照射領域に投影する投影光学部と、
前記集合ミラー部の複数のミラー素子の傾倒態様と前記発光部の出力とを制御する制御部と、を備えた照明装置であって、
前記集光光学部から前記集合ミラー部へ出射される光は、前記複数のミラー素子の配列範囲を含み、かつ該配列範囲よりも広い集光領域を形成し、
前記集光領域のうち前記配列範囲の領域以外の領域に、前記集光光学部からの蛍光を検出する光検出部を備え、
前記制御部は、前記発光素子が駆動しているときに前記光検出部が蛍光を検出しない場合には、前記発光素子の出力を停止することを特徴とする照明装置。
A light-emitting unit comprising a light-emitting element;
A phosphor that emits fluorescence by making the light emitted from the light emitting portion incident; and
A condensing optical unit that condenses the fluorescence emitted from the phosphor;
A plurality of mirror elements that can be tilted are arranged, an assembly mirror part that reflects the fluorescence from the condensing optical part by each mirror element, and
A projection optical unit that projects light reflected by the collective mirror unit onto an irradiation area;
A control unit that controls a tilt mode of the plurality of mirror elements of the collective mirror unit and an output of the light emitting unit, and a lighting device comprising:
The light emitted from the condensing optical unit to the collective mirror unit includes an array range of the plurality of mirror elements, and forms a condensing region wider than the array range,
A light detection unit that detects fluorescence from the light collecting optical unit in a region other than the region of the arrangement range in the light collecting region,
The control device stops the output of the light emitting element when the light detection unit does not detect fluorescence when the light emitting element is driven.
請求項1に記載の照明装置において、
前記集光光学部以外からの光が前記光検出部に入射しないように遮光する遮光部をさらに備えていることを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 1.
An illuminating device, further comprising: a light shielding unit that shields light from a part other than the condensing optical unit so that the light does not enter the light detection unit.
請求項2に記載の照明装置において、
前記遮光部は、前記光検出部の周囲の少なくとも一部を覆う形状であることを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 2,
The illumination device according to claim 1, wherein the light shielding part has a shape covering at least a part of the periphery of the light detection part.
請求項2又は3に記載の照明装置において、
前記遮光部は、前記集光光学部からの蛍光の光軸と平行に配置されていることを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 2 or 3,
The illuminating device characterized in that the light-shielding part is arranged in parallel with an optical axis of fluorescence from the condensing optical part.
請求項1〜4の何れか1項に記載の照明装置において、
前記蛍光体は円形状であり、
前記複数のミラー素子の配列範囲は矩形であり、
前記集光光学部からの蛍光は、円形の集光領域を形成することを特徴とする照明装置。
In the illuminating device of any one of Claims 1-4,
The phosphor is circular,
The array range of the plurality of mirror elements is rectangular,
The fluorescent light from the condensing optical unit forms a circular condensing region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111853689A (en) * 2019-04-25 2020-10-30 现代自动车株式会社 LIDAR integrated lamp device of vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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