JP6575580B2 - Lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置に関する。   The present invention relates to a lighting device.

レーザー光(レーザー光線とも呼ばれる)を蛍光体に照射し励起することで、当該蛍光体が発する蛍光を外部に放射する装置が知られている(例えば、特許文献1〜4参照)。   An apparatus is known that emits fluorescence emitted from a phosphor to the outside by irradiating the phosphor with laser light (also called a laser beam) and exciting the phosphor (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

特許第4054594号公報Japanese Patent No. 4054594 特開2004−354495号公報JP 2004-354495 A 特許第5947350号公報Japanese Patent No. 5947350 特許5336564号公報Japanese Patent No. 5336564

ところで、レーザー光源の出力はLED等の発光素子に比べて小さい。
そこで、照明装置の光源にレーザー光源が用いられる場合、例えば上記特許文献2〜4のように、照明装置が備えるレーザー光源の数を増やすことで、発光素子を光源とした場合と同等の出力が得られる。
By the way, the output of a laser light source is small compared with light emitting elements, such as LED.
Therefore, when a laser light source is used as the light source of the lighting device, for example, as described in Patent Documents 2 to 4, an output equivalent to the case where the light emitting element is used as the light source can be obtained by increasing the number of laser light sources included in the lighting device. can get.

一方、照明装置は、通常、照明光を制御するための反射鏡やレンズなどの光学部材を備え、光学部材は、所定の光点を基準に光学設計される。
また、レーザー光を蛍光体に照射して発生させた蛍光を光学部材で制御する照明装置が構成される場合、蛍光体の発光箇所、すなわちレーザー光の照射箇所は、光学部材の基準となった上記所定の光点に配置される。
On the other hand, an illuminating device usually includes an optical member such as a reflecting mirror or a lens for controlling illumination light, and the optical member is optically designed based on a predetermined light spot.
In addition, when an illuminating device that controls fluorescence generated by irradiating a phosphor with laser light is configured by an optical member, the light emission location of the phosphor, that is, the location where the laser beam is irradiated becomes the reference of the optical member. It is arranged at the predetermined light spot.

しかしながら、照明装置が複数のレーザー光源を備える場合、レーザー光源のそれぞれのレーザー光が蛍光体の上記所定の光点に向けて照射されるものの、それぞれのレーザー光の照射箇所にズレが生じたり、それぞれの照射スポット形状がばらついたりすると、光学部材による照明光の制御の誤差が大きくなり、照明品質や効率が低下する、という問題がある。   However, when the illuminating device includes a plurality of laser light sources, each laser light of the laser light source is irradiated toward the predetermined light spot of the phosphor. If each irradiation spot shape varies, there is a problem that an error in controlling illumination light by the optical member becomes large, and illumination quality and efficiency are lowered.

本発明は、光学部材による制御の誤差を抑えることができる照明装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the illuminating device which can suppress the error of control by an optical member.

上記目的を達成するために、本発明は、レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、前記反射面には前記孔部が円環スリット状に形成され、当該円環スリット状の孔部によって前記反射面の底部が分離可能であり、前記反射面の底部には、前記光軸に沿って前記反射面の焦点から遠ざかる方向に移動する移動手段が連結されている、ことを特徴とする照明装置を提供する。
本発明は、レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、前記反射面は、焦点を有し、前記蛍光体は、前記反射面の焦点に配置され、前記反射面の光軸に対し、前記レーザー光を10度〜60度の入射角で前記蛍光体に照射し、前記反射面の光軸に沿って、当該反射面に対し、前記蛍光体、及び前記レーザー光出射手段が相対移動する、ことを特徴とする照明装置を提供する。
本発明は、レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、前記反射面は、同一の放物面を、底部側と開放端側とに分けて成る底部側反射領域と開放端側反射領域とを有し、前記放物面の焦点には前記蛍光体が配置され、前記開放端側反射領域は、前記蛍光体の蛍光を反射した反射光を拡げるように、前記底部側反射領域に対して光軸方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする照明装置を提供する。
本発明は、レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、前記反射面の前面の開放面に沿って延び、前記蛍光体を保持する高熱伝導性の支持部材を備え、前記レーザー光出射手段は、前記レーザー光を出射するレーザー光源と、前記レーザー光源から出射されたレーザー光を、前記蛍光体に集光するレンズと、を備え、前記レーザー光源は、長手方向と短手方向とを有する光束断面形状のレーザー光を出射し、前記レンズは、非球面レンズであり、前記支持部材は、前記蛍光体が収まる幅を有し、かつ、前記蛍光体における前記レーザー光の光束断面形状の長手方向に延在していることを特徴とする照明装置を提供する
In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, In the illumination device that illuminates with the fluorescence controlled by the optical member, each of the laser light emitting means has the same incident angle with respect to the optical axis as viewed from the phosphor disposed on the optical axis of the optical member. And the optical member is disposed around the optical axis of the optical member at the same distance, and the optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor, and the laser light emitting means Each is disposed on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflecting surface as viewed from the phosphor and through the hole penetrating the reflecting mirror on the front and back. The body is irradiated with laser light, and the hole is formed in an annular slit shape in the reflective surface, and the bottom of the reflective surface is separable by the annular slit-shaped hole, and the bottom of the reflective surface Is provided with a moving means that moves in a direction away from the focal point of the reflecting surface along the optical axis .
The present invention comprises a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and the fluorescence controlled by the optical member In the illumination device that illuminates the optical member, each of the laser light emitting means has the same incident angle with respect to the optical axis and the same distance as viewed from the phosphor disposed on the optical axis of the optical member. The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor, and each of the laser light emitting means is viewed from the phosphor. Irradiating the phosphor with laser light through a hole that is on the back side of the reflection surface and is perpendicular to the optical axis of the reflection surface and penetrates the reflection mirror on the front and back sides; The reflective surface has a focal point, the phosphor is disposed at the focal point of the reflective surface, and the laser beam is incident on the phosphor at an incident angle of 10 degrees to 60 degrees with respect to the optical axis of the reflective surface. The illumination device is characterized in that the phosphor and the laser light emitting means move relative to the reflection surface along the optical axis of the reflection surface.
The present invention comprises a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and the fluorescence controlled by the optical member In the illumination device that illuminates the optical member, each of the laser light emitting means has the same incident angle with respect to the optical axis and the same distance as viewed from the phosphor disposed on the optical axis of the optical member. The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor, and each of the laser light emitting means is viewed from the phosphor. Irradiating the phosphor with laser light through a hole that is on the back side of the reflection surface and is perpendicular to the optical axis of the reflection surface and penetrates the reflection mirror on the front and back sides; The reflective surface has a bottom side reflection region and an open end side reflection region that are formed by dividing the same paraboloid into a bottom side and an open end side, and the phosphor is located at the focal point of the paraboloid. The open end side reflection region is arranged at a position shifted in the optical axis direction with respect to the bottom side reflection region so as to spread the reflected light reflecting the fluorescence of the phosphor. Provided is a lighting device.
The present invention comprises a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and the fluorescence controlled by the optical member In the illumination device that illuminates the optical member, each of the laser light emitting means has the same incident angle with respect to the optical axis and the same distance as viewed from the phosphor disposed on the optical axis of the optical member. The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor, and each of the laser light emitting means is viewed from the phosphor. Irradiating the phosphor with laser light through a hole that is on the back side of the reflection surface and is perpendicular to the optical axis of the reflection surface and penetrates the reflection mirror on the front and back sides; The laser light emitting means includes a laser light source that emits the laser light, a laser light source that emits the laser light, and a support member that extends along the open surface of the front surface of the reflective surface and holds the phosphor. A lens for condensing the laser beam on the phosphor, the laser light source emits a laser beam having a cross-sectional shape with a longitudinal direction and a short direction, and the lens is an aspherical lens. The support member has a width in which the phosphor can be accommodated, and extends in the longitudinal direction of the cross-sectional shape of the laser beam in the phosphor. .

本発明は、上記照明装置において、前記反射面は、焦点を有し、前記蛍光体は、前記反射面の焦点に配置され、前記反射面の光軸に対し、前記レーザー光を10度〜60度の入射角で前記蛍光体に照射することを特徴とする。   The present invention provides the illumination device, wherein the reflecting surface has a focal point, the phosphor is disposed at a focal point of the reflecting surface, and the laser beam is emitted at 10 to 60 degrees with respect to the optical axis of the reflecting surface. The phosphor is irradiated at an incident angle of degrees.

本発明は、上記照明装置において、前記レーザー光出射手段は、前記反射面の光軸を挟んだ対向位置に他の前記レーザー光出射手段が位置しないように配置されていることを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the illuminating device, the laser light emitting means is arranged such that the other laser light emitting means is not located at an opposing position across the optical axis of the reflecting surface.

本発明は、上記照明装置において、前記反射面には前記孔部が円環スリット状に形成され、当該円環スリット状の孔部によって前記反射面の底部が分離可能であり、前記反射面の底部には、前記光軸に沿って前記焦点から遠ざかる方向に移動する移動手段が連結されている、ことを特徴とする。   According to the present invention, in the illumination device, the hole is formed in an annular slit shape in the reflection surface, and a bottom portion of the reflection surface can be separated by the hole in the ring slit shape. The bottom part is connected to a moving means that moves in a direction away from the focal point along the optical axis.

本発明は、上記照明装置において、前記反射面の光軸に対し、前記レーザー光を30度〜60度の入射角で前記蛍光体に照射する、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the phosphor is irradiated with the laser beam at an incident angle of 30 degrees to 60 degrees with respect to the optical axis of the reflecting surface in the illumination device.

本発明は、上記照明装置において、前記反射面の光軸に沿って、当該反射面に対し、前記蛍光体、及び前記レーザー光出射手段が相対移動する、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the illumination device, the phosphor and the laser beam emitting means move relative to the reflecting surface along the optical axis of the reflecting surface.

本発明は、上記照明装置において、前記孔部は、前記光軸からみて前記反射面の径方向に延びるスリットである、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the illumination device, the hole is a slit extending in a radial direction of the reflection surface as viewed from the optical axis.

本発明は、上記照明装置において、前記反射面は、同一の放物面を、底部側と開放端側とに分けて成る底部側反射領域と開放端側反射領域とを有し、前記放物面の焦点には前記蛍光体が配置され、前記開放端側反射領域は、前記蛍光体の蛍光を反射した反射光を拡げるように、前記底部側反射領域に対して光軸方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする。   The present invention provides the illumination device, wherein the reflection surface includes a bottom-side reflection region and an open-end-side reflection region obtained by dividing the same paraboloid into a bottom portion side and an open end side. The phosphor is disposed at the focal point of the surface, and the open end side reflection region is shifted in the optical axis direction with respect to the bottom side reflection region so as to spread the reflected light reflected by the fluorescence of the phosphor. It is characterized by being arranged in.

本発明は、上記照明装置において、前記蛍光体は、平面反射面に保持されている、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the illumination device, the phosphor is held on a plane reflecting surface.

本発明は、上記照明装置において、前記反射面の前面の開放面に沿って延び、前記蛍光体を保持する高熱伝導性の支持部材を備える、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the illumination device includes a support member having a high thermal conductivity that extends along an open surface of the front surface of the reflection surface and holds the phosphor.

本発明は、上記照明装置において、前記反射面内を底部の側から当該反射面の前面の開放面に向かって延び、前記蛍光体を保持する高熱伝導性の支持部材を備える、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the above-described lighting device, a high thermal conductivity supporting member is provided that extends from the bottom side toward the open surface of the front surface of the reflecting surface in the reflecting surface and holds the phosphor. To do.

本発明は、上記照明装置において、前記レーザー光出射手段は、前記レーザー光を出射するレーザー光源と、前記レーザー光源から出射されたレーザー光を、前記蛍光体に集光するレンズと、を備え、前記レーザー光源は、長手方向と短手方向とを有する光束断面形状のレーザー光を出射し、前記レンズは、非球面レンズであり、前記支持部材は、前記蛍光体が収まる幅を有し、かつ、前記蛍光体における前記レーザー光の光束断面形状の長手方向に延在していることを特徴とする。   The present invention provides the illumination device, wherein the laser light emitting means includes a laser light source that emits the laser light, and a lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on the phosphor, The laser light source emits a laser beam having a light beam cross-sectional shape having a longitudinal direction and a transverse direction, the lens is an aspheric lens, the support member has a width in which the phosphor can be accommodated, and The phosphor extends in the longitudinal direction of the beam cross-sectional shape of the laser light in the phosphor.

本発明は、上記照明装置において、複数のレーザー光出射手段のそれぞれは、前記レーザー光源が出射するレーザー光の前記長手方向が同一方向に揃う姿勢で配置されていることを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the illuminating device, each of the plurality of laser beam emitting means is arranged in a posture in which the longitudinal directions of the laser beams emitted from the laser light source are aligned in the same direction.

本発明は、上記照明装置において、前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、前記レーザー光出射手段ごとに設けられた前記孔部は、通過するレーザー光の光束断面形状の長手方向に延び、当該レーザー光を遮蔽しない大きさの矩形状に形成されていることを特徴とする。   According to the present invention, in the illumination device, each of the laser beam emitting means is disposed on the same side perpendicular to the optical axis of the reflection surface, as viewed from the phosphor, and on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflection surface. The phosphor is irradiated with laser light through a hole penetrating the front and back of the mirror, and the hole provided for each of the laser light emitting means extends in the longitudinal direction of the cross-sectional shape of the light beam passing through the laser. It is characterized by being formed in a rectangular shape with a size that does not block light.

本発明は、上記照明装置において、前記蛍光体は、YAG−Ce単結晶である、ことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the illumination device, the phosphor is a YAG-Ce single crystal.

本発明は、上記照明装置において、前記レーザー光出射手段が出射するレーザー光は、光束断面形状が短手方向を有し、前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体の照射箇所への斜投影により前記光束断面形状が前記短手方向に伸びる姿勢で配置されている、ことを特徴とする。   According to the present invention, in the illumination device, the laser light emitted from the laser light emitting means has a light beam cross-sectional shape having a short direction, and each of the laser light emitting means is oblique to the irradiated portion of the phosphor. The light beam cross-sectional shape is arranged so as to extend in the lateral direction by projection.

本発明によれば、光学部材による制御の誤差を抑えることができる。   According to the present invention, it is possible to suppress an error in control by the optical member.

本発明の第1実施形態に係る投光装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the light projector which concerns on 1st Embodiment of this invention. 投光装置の構成を示す図であり、(A)は正面図、(B)は背面図、(C)は側面図、(D)は底面図である。It is a figure which shows the structure of a light projector, (A) is a front view, (B) is a rear view, (C) is a side view, (D) is a bottom view. 図2(A)におけるIII−III線の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図2(A)において反射鏡ユニットを除いた状態の投光装置を示す図である。It is a figure which shows the light projection apparatus of the state which excluded the reflecting mirror unit in FIG. 反射鏡ユニット、レーザー光源、及び蛍光部材のレイアウト図である。It is a layout diagram of a reflecting mirror unit, a laser light source, and a fluorescent member. レーザー光源ユニットのレーザー光の光束断面形状と、照射スポット形状との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the light beam cross-sectional shape of the laser beam of a laser light source unit, and an irradiation spot shape. 投光装置のビーム角特性を示す図である。It is a figure which shows the beam angle characteristic of a light projector. 本発明の第2実施形態に係る投光装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the light projection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 投光装置の反射面の一部を切欠した斜視図である。It is the perspective view which notched a part of reflective surface of the light projector. 反射鏡ユニット、レーザー光源ユニット、及び蛍光部材のレイアウト図である。It is a layout diagram of a reflecting mirror unit, a laser light source unit, and a fluorescent member. 本発明の第3実施形態に係る反射鏡ユニットの構成をレーザー光源ユニットとともに示す背面図である。It is a rear view which shows the structure of the reflective mirror unit which concerns on 3rd Embodiment of this invention with a laser light source unit. 図11におけるXII−XII断面線図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11. 投光装置から数メートル離れた箇所での照度分布をシミュレーション解析した結果を示す図であり、(A)は底部側反射領域の反射による照度分布を示し、(B)は開放端側反射領域の反射による照度分布を示し、(C)は反射面の反射による照度分布を示す。また(D)は開放端側反射領域がオフセットしていない反射面の反射による照度分布を示す。It is a figure which shows the result of having carried out the simulation analysis of the illumination distribution in the location several meters away from the light projector, (A) shows the illumination distribution by reflection of a bottom part side reflection area, (B) is an open end side reflection area. The illuminance distribution by reflection is shown, and (C) shows the illuminance distribution by reflection of the reflecting surface. Moreover, (D) shows the illuminance distribution by reflection of the reflective surface where the open end side reflection region is not offset. 被照射面の色度分布を示す図であり、(A)は本実施形態の投光装置の色分布を示し、(B)は反射面において開放端側反射領域がオフセットしていない場合の色分布を示す。It is a figure which shows chromaticity distribution of a to-be-irradiated surface, (A) shows the color distribution of the light projector of this embodiment, (B) is a color when the open end side reflection area is not offset in a reflective surface. Show the distribution. 本発明の第4実施形態に係る投光装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the light projector which concerns on 4th Embodiment of this invention. レーザー光源から蛍光体の間のレーザー光の光束断面形状の変化を概略的に示す図であり、(A)は垂直断面C1をレーザー光の進行方向から視た図である。It is a figure which shows roughly the change of the light beam cross-sectional shape of the laser beam between a laser light source and fluorescent substance, (A) is the figure which looked at the vertical cross section C1 from the advancing direction of the laser beam. 反射面の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows the structure of a reflective surface typically. 蛍光体を支持バーとともに模式的に示す図である。It is a figure which shows a fluorescent substance typically with a support bar. 本発明の第1の変形例に係る投光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light projection apparatus which concerns on the 1st modification of this invention. 本発明の第2の変形例に係る投光装置の反射鏡ユニット、レーザー光源、及び蛍光部材のレイアウト図である。It is a layout diagram of a reflecting mirror unit, a laser light source, and a fluorescent member of a light projecting device according to a second modification of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態では、照明装置の一態様として投光装置を例示する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, a light projector is illustrated as an aspect of the illumination device.

[第1実施形態]
図1は本実施形態に係る投光装置1の構成を示す斜視図である。図2は投光装置1の構成を示す図であり、図2(A)は正面図、図2(B)は背面図、図2(C)は側面図、図2(D)は底面図である。
投光装置1は、照射対象に照明光をあてて投光照明する照明装置であり、装置本体2と、当該装置本体2を支持する取付アーム4と、を備えている。
装置本体2は、出射口6Aが正面(前面)に開口した概略円筒状の筐体6と、当該出射口6Aを覆う前面カバー8と、を備えている。本実施形態では、筐体6は、熱伝導率が高い例えばアルミニウムを用いたダイキャスト成型によって形成されている。筐体6の背面部6Bは、図2(C)に示すように、背後に向かって膨出し、その表面には多数の通気孔9が形成されている。
取付アーム4は、投光装置1の設置箇所に取り付けられ、また装置本体2を傾動自在に支持することで、投光装置1の取付角度が変更自在になっている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a light projecting device 1 according to the present embodiment. 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of the light projecting device 1. FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a rear view, FIG. 2C is a side view, and FIG. 2D is a bottom view. It is.
The light projecting device 1 is an illumination device that projects and illuminates illumination light by applying illumination light to an irradiation target, and includes a device main body 2 and a mounting arm 4 that supports the device main body 2.
The apparatus main body 2 includes a substantially cylindrical casing 6 having an emission port 6A opened to the front (front surface), and a front cover 8 that covers the emission port 6A. In the present embodiment, the housing 6 is formed by die casting using, for example, aluminum having a high thermal conductivity. As shown in FIG. 2C, the back surface portion 6B of the housing 6 bulges toward the back, and a number of air holes 9 are formed on the surface thereof.
The attachment arm 4 is attached to the installation location of the light projecting device 1 and supports the device main body 2 so as to be tiltable, so that the attachment angle of the light projecting device 1 can be changed.

図3は図2(A)におけるIII−III線の断面図である。図4は図2(A)において反射鏡ユニット10を除いた状態の投光装置1を示す図である。
投光装置1は、図3、及び図4に示すように、反射鏡ユニット10と、複数のレーザー光源ユニット12と、蛍光部材14と、が装置本体2に設けられている。
反射鏡ユニット10は、凹状の反射面10Aを有する反射型光学部材である。本実施形態では、反射面10Aは焦点fを基準に光学設計された放物面であり、焦点fから出る光を、反射面10Aの光軸Kに平行に反射する。本実施形態の反射鏡ユニット10は、底部側が分離可能に構成されているが、これについては後述する。
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating the light projecting device 1 in a state where the reflecting mirror unit 10 is removed from FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, the light projecting apparatus 1 includes a reflecting mirror unit 10, a plurality of laser light source units 12, and a fluorescent member 14 provided in the apparatus main body 2.
The reflecting mirror unit 10 is a reflective optical member having a concave reflecting surface 10A. In the present embodiment, the reflecting surface 10A is a parabolic surface optically designed with reference to the focal point f, and reflects light emitted from the focal point f in parallel to the optical axis K of the reflecting surface 10A. The reflector unit 10 of the present embodiment is configured such that the bottom side can be separated, which will be described later.

レーザー光源ユニット12のそれぞれは、レーザー光R(図5)を出射するレーザー光出射手段であり、レーザー光源17と、レンズ18と、放熱部材19と、を備えている。
レーザー光源17は、レーザー光Rを出射する部材であり、本実施形態のレーザー光源17には、青色のレーザー光Rを出力する半導体レーザー(いわゆるレーザーダイオード(LD))が用いられている。
レンズ18は、レーザー光源17のレーザー光Rを制御する光学素子である。本実施形態のレンズ18は、反射面10Aの焦点fにレーザー光Rを集光する。
放熱部材19は、レーザー光源17の熱を放熱するヒートシンク部材であり、多数の放熱フィンを備えている。
これらのレーザー光源ユニット12は、図4に示すように、筐体6の通気孔9に放熱部材19を対面させた状態で配置され、レーザー光源17が効率良く冷却されるようになっている。
なお、レーザー光源17のそれぞれには、ファイバーレーザーを用いてもよい。また、レーザー光源17のそれぞれには、1つのレーザー光源のレーザー光を複数に分岐する光分岐回路の各分岐路の出射端を用いることもできる。
Each of the laser light source units 12 is laser light emitting means for emitting laser light R (FIG. 5), and includes a laser light source 17, a lens 18, and a heat radiating member 19.
The laser light source 17 is a member that emits laser light R, and a semiconductor laser (so-called laser diode (LD)) that outputs blue laser light R is used as the laser light source 17 of the present embodiment.
The lens 18 is an optical element that controls the laser light R of the laser light source 17. The lens 18 of the present embodiment condenses the laser light R at the focal point f of the reflecting surface 10A.
The heat dissipating member 19 is a heat sink member that dissipates heat from the laser light source 17 and includes a large number of heat dissipating fins.
As shown in FIG. 4, these laser light source units 12 are arranged with the heat radiation member 19 facing the ventilation hole 9 of the housing 6 so that the laser light source 17 is efficiently cooled.
A fiber laser may be used for each of the laser light sources 17. In addition, each of the laser light sources 17 may use an emission end of each branch path of an optical branch circuit that branches the laser light of one laser light source into a plurality of parts.

蛍光部材14は、図5に示すように、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体20と、この蛍光体20を保持する蛍光保持部22と、を備え、蛍光体20を反射面10Aの焦点fに位置させて配置されている。
本実施形態の蛍光体20には、YAG−Ce単結晶が用いられている。YAG−Ce単結晶は、Ceが添加されたYAG(YAl12)単結晶であり、青色の励起光によって励起されて黄色の蛍光を発する蛍光体である。YAG−Ce単結晶は、温度変化に対する蛍光光量の変化(特に、温度上昇に伴う蛍光光量の低下)が小さな特性を有する。したがって、複数のレーザー光Rの照射によって蛍光体20の温度が上昇した場合でも、照明に十分な蛍光光量が維持される。
As shown in FIG. 5, the fluorescent member 14 includes a phosphor 20 that emits fluorescence when excited by excitation light, and a fluorescence holding unit 22 that holds the phosphor 20. It is arranged at the focal point f.
For the phosphor 20 of the present embodiment, a YAG-Ce single crystal is used. The YAG-Ce single crystal is a YAG (Y 3 Al 5 O 12 ) single crystal to which Ce is added, and is a phosphor that emits yellow fluorescence when excited by blue excitation light. The YAG-Ce single crystal has a characteristic that a change in the amount of fluorescent light with respect to a temperature change (particularly, a decrease in the amount of fluorescent light accompanying a rise in temperature) is small. Therefore, even when the temperature of the phosphor 20 is increased by irradiation with a plurality of laser beams R, a sufficient amount of fluorescent light for illumination is maintained.

蛍光保持部22は薄い円筒状を成し、蛍光保持部22に保持されている。この蛍光保持部22は、反射鏡ユニット10(反射面10A)の開放面10Bに沿って延びる細い棒状の支持バー26(図4)に支持されている。この支持バー26は、高熱伝導性材(本実施形態では、アルミニウム材)から形成されており、その端部26Aは、反射鏡ユニット10の開放縁部10Cに設けられた支持部材取付部28に保持されている。この支持部材取付部28も、支持バー26と同様に、高熱伝導性材(本実施形態では、アルミニウム材)から形成されている。   The fluorescence holding unit 22 has a thin cylindrical shape and is held by the fluorescence holding unit 22. The fluorescent holding unit 22 is supported by a thin bar-like support bar 26 (FIG. 4) extending along the open surface 10B of the reflecting mirror unit 10 (reflecting surface 10A). The support bar 26 is formed of a high thermal conductivity material (in this embodiment, an aluminum material), and an end portion 26 </ b> A of the support bar 26 is provided on a support member mounting portion 28 provided on the open edge portion 10 </ b> C of the reflector unit 10. Is retained. Similarly to the support bar 26, the support member mounting portion 28 is also formed of a high thermal conductivity material (in this embodiment, an aluminum material).

この蛍光保持部22は、平面状の反射面である平面反射面22Aを有し、この平面反射面22Aに蛍光体20が保持されている。蛍光体20にレーザー光Rが励起光として照射された場合、蛍光体20のレーザー照射箇所E(図6)では、蛍光体20を透過したレーザー光Rが平面反射面22Aによって反射面10Aの側に反射される。この結果、反射面10Aの側に平面反射面22Aによって反射されたレーザー光Rと蛍光との混合光がレーザー照射箇所Eから発せられることになる。本実施形態では、レーザー光Rが青色であり、蛍光が黄色なので、混合光は白色光となる。また、この蛍光部材14では、レーザー照射箇所Eが発する白色光の配光は、蛍光体20へのレーザー光の入射角α(図5)によらず、概ねランバート配光となっている。   The fluorescence holding unit 22 has a planar reflection surface 22A that is a planar reflection surface, and the phosphor 20 is held on the planar reflection surface 22A. When the phosphor 20 is irradiated with the laser light R as excitation light, the laser light R transmitted through the phosphor 20 is reflected by the planar reflecting surface 22A on the side of the reflecting surface 10A at the laser irradiation point E (FIG. 6) of the phosphor 20. Is reflected. As a result, the mixed light of the laser beam R and the fluorescence reflected by the planar reflecting surface 22A on the side of the reflecting surface 10A is emitted from the laser irradiation point E. In this embodiment, since the laser beam R is blue and the fluorescence is yellow, the mixed light is white light. Further, in this fluorescent member 14, the light distribution of the white light emitted from the laser irradiation point E is generally a Lambertian light distribution regardless of the incident angle α (FIG. 5) of the laser light to the phosphor 20.

また、図4に示すように、光軸Kの方向からみたレーザー光源ユニット12の配置は、レーザー光源ユニット12のいずれについても、反射面10Aの光軸Kを挟んだ対向位置Mに他のレーザー光源ユニット12が位置しない配置となっている。
この配置により、蛍光部材14の平面反射面22Aで反射面10Aの側に正反射されたレーザー光Rによって、いずれかのレーザー光源ユニット12が照射されてしまうことがない。
As shown in FIG. 4, the arrangement of the laser light source unit 12 as viewed from the direction of the optical axis K is such that, for any of the laser light source units 12, another laser is located at the opposite position M across the optical axis K of the reflecting surface 10 </ b> A. The light source unit 12 is not located.
With this arrangement, any of the laser light source units 12 is not irradiated by the laser light R that is regularly reflected by the planar reflecting surface 22A of the fluorescent member 14 toward the reflecting surface 10A.

図5は、反射鏡ユニット10、レーザー光源ユニット12、及び蛍光部材14のレイアウト図である。なお、同図において、レーザー光源ユニット12が備える放熱部材19を省略している。   FIG. 5 is a layout diagram of the reflecting mirror unit 10, the laser light source unit 12, and the fluorescent member 14. In the figure, the heat radiation member 19 provided in the laser light source unit 12 is omitted.

同図に示すように、反射鏡ユニット10は、内側に上記反射面10Aが設けられたカップ状(凹体形状)に形成されており、レーザー光源ユニット12のそれぞれは、蛍光部材14からみて反射面10Aの裏側の位置(反射面10Aに隠れた位置)に配置されている。反射鏡ユニット10の反射面10Aの内には、図1、及び図5に示すように、表裏に貫通する孔部16が形成されている。孔部16は、レーザー光源ユニット12から焦点fに向かって照射されたレーザー光Rを通す光透過部である。本実施形態では、孔部16は、図1、及び図2(A)に示すように、光軸Kを中心とした円環のスリット状に形成されている。なお、本実施形態の反射鏡ユニット10は、この円環のスリット状の孔部16によって分離可能に分割されている。   As shown in the figure, the reflecting mirror unit 10 is formed in a cup shape (concave shape) in which the reflecting surface 10A is provided on the inner side, and each of the laser light source units 12 reflects from the fluorescent member 14. It is arranged at a position on the back side of the surface 10A (a position hidden behind the reflecting surface 10A). As shown in FIGS. 1 and 5, a hole 16 penetrating the front and back is formed in the reflecting surface 10 </ b> A of the reflecting mirror unit 10. The hole portion 16 is a light transmission portion that transmits the laser light R emitted from the laser light source unit 12 toward the focal point f. In the present embodiment, the hole 16 is formed in an annular slit shape with the optical axis K as the center, as shown in FIGS. 1 and 2A. The reflector unit 10 of the present embodiment is divided so as to be separable by the annular slit-shaped hole 16.

焦点fには、上述の通り、蛍光部材14の蛍光体20が配置されており、また、各レーザー光源ユニット12が焦点fにレーザー光Rを照射する。これにより、蛍光体20のレーザー照射箇所E、すなわち焦点fにおいて、ランバート配光の白色光の発光が生じる。そして、焦点fに生じた白色光が反射面10Aに入射し、当該反射面10Aによって制御されることで光軸Kに略平行な平行光となり、この平行光が照明光として出射される。   As described above, the phosphor 20 of the fluorescent member 14 is disposed at the focal point f, and each laser light source unit 12 irradiates the focal point f with the laser light R. Thereby, white light emission of Lambert light distribution occurs at the laser irradiation point E of the phosphor 20, that is, at the focal point f. The white light generated at the focal point f enters the reflecting surface 10A and is controlled by the reflecting surface 10A to become parallel light substantially parallel to the optical axis K, and this parallel light is emitted as illumination light.

一般に、焦点fでの発光が点光源に近くなるほど、照明光の平行度が高くなり、例えば100メートル以上先といった遠方での照明光の拡がりが抑えられるので、当該遠方の照射対象を高照度で照明することが可能になる。そこで本実施形態では、次のようにして、焦点fでの発光を点光源に近付け、遠方での拡がりを抑えている。   In general, the closer the light emission at the focal point f is to the point light source, the higher the parallelism of the illumination light, and the spread of the illumination light in the distance, for example, 100 meters or more away, can be suppressed. It becomes possible to illuminate. Therefore, in the present embodiment, the light emission at the focal point f is brought close to the point light source in the following manner to suppress the spread in the distance.

すなわち、レーザー光源ユニット12のそれぞれには、上述の通り、レンズ18が設けられている。レンズ18は、焦点fにレーザー光Rを集光する集光レンズである。本実施形態のレンズ18は、焦点fでの照射スポット径を、光学設計において点光源とみなせる大きさ以下としており、焦点fでの発光が、光学設計において点光源とみなせるようになっている。   That is, each of the laser light source units 12 is provided with the lens 18 as described above. The lens 18 is a condensing lens that condenses the laser light R at the focal point f. In the lens 18 of the present embodiment, the irradiation spot diameter at the focal point f is set to a size that can be regarded as a point light source in the optical design, and light emission at the focal point f can be regarded as a point light source in the optical design.

さらに、図5に示すように、レーザー光源ユニット12のそれぞれは、反射面10Aの光軸Kに垂直な同一の平面Qに配置されている。この配置によれば、焦点fから同じ距離、及び、同じ角度でレーザー光源ユニット12のそれぞれが配置される。
これにより、焦点fでのレーザー光源ユニット12のそれぞれの照射スポット形状G(図6)のばらつきが抑えられる。そして、焦点fでは、略同一形状の照射スポット形状G、及び照射スポット径でレーザー光Rが重なるので、これらが重なってできる照射スポット形状Gのぼけも抑えられ、レーザー光Rの重なりによって照射スポット径が拡がってしまう事もない。すなわち、複数のレーザー光源ユニット12のレーザー光が焦点fに照射されても、焦点fでの照射スポット径の拡がりが抑えられるので、焦点fでの発光のサイズは、1つのレーザー光Rを照射したときの発光のサイズと同程度に抑えられる。これにより、焦点fでの発光のサイズが、点光源とみなせる程度の大きさに維持される。
また、本実施形態のレーザー光源ユニット12の配置によれば、レンズ18のそれぞれにも同一のものが用いられるので、コスト削減も図られる。
Further, as shown in FIG. 5, each of the laser light source units 12 is arranged on the same plane Q perpendicular to the optical axis K of the reflecting surface 10A. According to this arrangement, the laser light source units 12 are arranged at the same distance and the same angle from the focal point f.
Thereby, the dispersion | variation in each irradiation spot shape G (FIG. 6) of the laser light source unit 12 in the focus f is suppressed. At the focal point f, since the laser beam R overlaps with the irradiation spot shape G having the substantially same shape and the irradiation spot diameter, blurring of the irradiation spot shape G formed by overlapping these is suppressed. The diameter never expands. That is, even if the laser beams of the plurality of laser light source units 12 are irradiated to the focal point f, the spread of the irradiation spot diameter at the focal point f can be suppressed, so that the emission size at the focal point f is irradiated with one laser beam R. The size of the emitted light can be suppressed to the same level. As a result, the size of light emission at the focal point f is maintained at a level that can be regarded as a point light source.
Further, according to the arrangement of the laser light source unit 12 of the present embodiment, since the same lens is used for each of the lenses 18, the cost can be reduced.

ここで、反射面10Aの焦点fに配置された蛍光部材14には、レーザー光Rが光軸Kに対し所定の入射角αで入射される。入射角αは、ゼロ度に近づくほど、レーザー光源ユニット12が光軸Kに集まって配置され、入射角αが10度以下になると、これらの配置が困難となる。一方で入射角αが大きくなるほど、レーザー照射箇所Eでの照射スポット形状Gが延びるので発光のサイズが大きくなり、入射角αが60度以上になると、発光のサイズが、光学設計において点光源とみなせる大きさを超えてしまう。
そこで、投光装置1では、レーザー光Rが10度〜60度の範囲の入射角α(本実施形態では、入射角α=45度)で蛍光部材14に照射されている。
Here, the laser beam R is incident on the fluorescent member 14 disposed at the focal point f of the reflective surface 10A at a predetermined incident angle α with respect to the optical axis K. As the incident angle α approaches zero degrees, the laser light source units 12 are arranged so as to be gathered on the optical axis K. When the incident angle α is 10 degrees or less, these arrangements become difficult. On the other hand, as the incident angle α increases, the irradiation spot shape G at the laser irradiation point E extends, so that the size of the light emission increases. When the incident angle α is 60 degrees or more, the light emission size becomes a point light source in the optical design. It will exceed the size that can be considered.
Therefore, in the light projecting device 1, the laser beam R is irradiated on the fluorescent member 14 at an incident angle α (in the present embodiment, an incident angle α = 45 degrees) in the range of 10 degrees to 60 degrees.

図6は、レーザー光源ユニット12のレーザー光Rの光束断面形状Tと、照射スポット形状Gとの関係を説明するための図である。
本実施形態のレーザー光源ユニット12が出射するレーザー光Rは、光束断面形状Tが真円ではなく、図6に示すように、短手方向D1を有した形状になっている。なお、光束断面形状Tは、レーザー光Rの進行方向に垂直な垂直断面C1内における当該レーザー光Rのビーム形状である。
一方、レーザー光Rを蛍光体20に入射角αで斜めに入射させた場合、レーザー照射箇所Eには光束断面形状Tが斜投影されるので、照射スポット形状Gは、レーザー光Rの進行方向からみて光軸Kが位置する方向Hに光束断面形状Tが伸びるように変形した形状となる。このとき、光束断面形状Tが短手方向D1に伸びれば、他の方向(特に、光束断面形状Tの長手方向D2)に伸びる場合よりも、照射スポット形状Gの短手方向の長さが、長手方向の長さに近付けられるので、レンズ18で集光したときの照射スポット径を小さくできる。
そこで、本実施形態では、蛍光体20の照射箇所への斜投影によりレーザー光Rの光束断面形状Tが短手方向D1に変形する姿勢でレーザー光源ユニット12のそれぞれが配置されている。
FIG. 6 is a view for explaining the relationship between the beam cross-sectional shape T of the laser light R of the laser light source unit 12 and the irradiation spot shape G.
The laser light R emitted from the laser light source unit 12 of the present embodiment has a light beam cross-sectional shape T that is not a perfect circle, and has a shape having a short direction D1 as shown in FIG. The light beam cross-sectional shape T is the beam shape of the laser light R in the vertical cross-section C1 perpendicular to the traveling direction of the laser light R.
On the other hand, when the laser beam R is incident on the phosphor 20 obliquely at an incident angle α, the light beam cross-sectional shape T is obliquely projected at the laser irradiation point E. Therefore, the irradiation spot shape G indicates the traveling direction of the laser beam R From the viewpoint, the light beam cross-sectional shape T is deformed so as to extend in the direction H in which the optical axis K is located. At this time, if the light beam cross-sectional shape T extends in the short direction D1, the length of the irradiation spot shape G in the short direction is longer than the case where the light beam cross-sectional shape T extends in the other direction (particularly, the longitudinal direction D2 of the light beam cross-sectional shape T). Since it approaches the length in the longitudinal direction, the irradiation spot diameter when condensed by the lens 18 can be reduced.
Therefore, in the present embodiment, each of the laser light source units 12 is arranged in such a posture that the light beam cross-sectional shape T of the laser light R is deformed in the short direction D1 by oblique projection onto the irradiation site of the phosphor 20.

さて、上述の通り、本実施形態の反射鏡ユニット10は、円環のスリット状の孔部16によって分割され、底部が分離可能に構成されている。具体的には、図3に示すように、反射鏡ユニット10は、底部側の底部側ユニット52と、開放縁部10Cを含む上部側ユニット54とに分割されている。底部側ユニット52の背後には、光軸Kに平行に引き出し操作自在な操作バー56が連結されている。
この操作バー56を背後側に引き出すことで、底部側ユニット52が光軸Kに沿って、装置本体2の背面部6Bの側、すなわち、焦点fから遠ざかる方向に移動する。底部側ユニット52が焦点fから遠ざかることで、この底部側ユニット52の反射面10Aで反射する光は非平行光となり、照明光の配光が可変される。
As described above, the reflecting mirror unit 10 according to the present embodiment is divided by the annular slit-shaped hole 16 so that the bottom is separable. Specifically, as shown in FIG. 3, the reflecting mirror unit 10 is divided into a bottom side unit 52 on the bottom side and an upper side unit 54 including an open edge portion 10C. Behind the bottom unit 52 is connected an operation bar 56 that can be pulled out in parallel with the optical axis K.
By pulling out the operation bar 56 to the rear side, the bottom unit 52 moves along the optical axis K in the direction away from the back surface 6B of the apparatus body 2, that is, the focal point f. When the bottom unit 52 moves away from the focal point f, the light reflected by the reflecting surface 10A of the bottom unit 52 becomes non-parallel light, and the light distribution of the illumination light is varied.

本実施形態では、反射面10Aが放物面なので、底部側ユニット52の背後側への移動量が大きくなるほど、この底部側ユニット52の反射面10Aで反射した光は、光軸Kに対して大きなビーム角で拡がる光となる。これにより、照明光のビーム角を、略平行光から所定の角度の間で可変することができようになる。   In this embodiment, since the reflective surface 10A is a parabolic surface, the light reflected by the reflective surface 10A of the bottom side unit 52 increases with respect to the optical axis K as the movement amount to the back side of the bottom side unit 52 increases. The light spreads with a large beam angle. As a result, the beam angle of the illumination light can be varied from a substantially parallel light to a predetermined angle.

図7は、投光装置1の配光特性として、当該投光装置1のビーム角特性を示す図である。なお、同図では、ビーク角特性として、投光装置1の1/2照度角度、及び1/10照度角度が用いられている。
同図に示すように、本実施形態の投光装置1は、反射鏡ユニット10の底部側ユニット52の移動量がゼロ(mm)の場合、1/2照度角度が1.0(度)であり、略平行光に近い照明光が得られている。そして、底部側ユニット52の背後側への移動量が大きくなるほど、1/2照度角度、及び1/10照度角度も大きくなり、移動量が5(mm)のときには1/2照度角度は14.5(度)まで拡げられる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a beam angle characteristic of the light projecting device 1 as a light distribution characteristic of the light projecting device 1. In the figure, the 1/2 illumination angle and the 1/10 illumination angle of the light projecting device 1 are used as the beak angle characteristics.
As shown in the figure, in the light projecting device 1 of the present embodiment, when the movement amount of the bottom side unit 52 of the reflecting mirror unit 10 is zero (mm), the ½ illuminance angle is 1.0 (degrees). Yes, illumination light close to substantially parallel light is obtained. As the amount of movement of the bottom side unit 52 to the rear side increases, the ½ illuminance angle and 1/10 illuminance angle also increase. When the amount of movement is 5 (mm), the ½ illuminance angle is 14. It can be expanded to 5 degrees.

ところで、反射鏡ユニット10の反射面10Aに占める底部側ユニット52の割合が小さいほど、すなわち、反射面10Aにおいて、円環スリット状の孔部16の形成位置が焦点fの側から遠ざかるほど、底部側ユニット52の移動によって可変される光量が小さくなる。そして、蛍光部材14からみて光軸Kに対する孔部16の角度(すなわち、入射角α)が30度を下回ると、底部側ユニット52で制御される光量が小さくなり過ぎて、十分な照明光の配光変化が得られない。
一方、蛍光部材14からみて光軸Kに対する孔部16の角度(すなわち、入射角α)が60度以上になると、蛍光部材14での照射スポット径が大きくなり、発光が点光源とみなせなくなる。
そこで、投光装置1では、レーザー光Rの入射角αが、上述した10度〜60度よりも更に範囲が狭い30度〜60度の範囲に設定されている(本実施形態では、上述の通り、入射角α=45度)。
By the way, the lower the proportion of the bottom side unit 52 occupying the reflecting surface 10A of the reflecting mirror unit 10, that is, the farther the formation position of the annular slit-shaped hole portion 16 is away from the focal point f on the reflecting surface 10A, The amount of light that is changed by the movement of the side unit 52 is reduced. When the angle of the hole 16 with respect to the optical axis K (that is, the incident angle α) is less than 30 degrees when viewed from the fluorescent member 14, the amount of light controlled by the bottom unit 52 is too small, and sufficient illumination light is transmitted. Change in light distribution cannot be obtained.
On the other hand, when the angle of the hole 16 with respect to the optical axis K (ie, the incident angle α) is 60 degrees or more when viewed from the fluorescent member 14, the irradiation spot diameter on the fluorescent member 14 becomes large, and light emission cannot be regarded as a point light source.
Therefore, in the light projecting device 1, the incident angle α of the laser light R is set to a range of 30 degrees to 60 degrees, which is narrower than the above-described 10 degrees to 60 degrees (in the present embodiment, the above-described range). And incident angle α = 45 degrees).

以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。   As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態の投光装置1では、レーザー光源ユニット12のそれぞれが、蛍光体20からみて同じ角度、かつ同じ距離に配置されている。
これにより、複数のレーザー光Rの重なりによる照射スポット形状Gのぼけが抑えられ、また、照射スポット径が拡がってしまう事もない。したがって、蛍光体20での発光のサイズが、光学設計において点光源とみなせる大きさに維持されるので、反射面10Aでの制御に生じる誤差も抑えられる。また、蛍光体20には、複数の方向からレーザー光Rが照射されて重ねられるので、照明光の照度ムラが抑えられる。さらに、レンズ18のそれぞれには同一のものが用いられるので、コスト削減も図られる。
In the light projecting device 1 of this embodiment, each of the laser light source units 12 is disposed at the same angle and the same distance as viewed from the phosphor 20.
Thereby, blurring of the irradiation spot shape G due to the overlap of the plurality of laser beams R is suppressed, and the irradiation spot diameter does not expand. Therefore, since the size of the light emitted from the phosphor 20 is maintained at a size that can be regarded as a point light source in the optical design, errors that occur in the control on the reflecting surface 10A can be suppressed. Further, since the phosphor 20 is irradiated with the laser light R from a plurality of directions and overlapped, unevenness in illumination intensity of the illumination light can be suppressed. Furthermore, since the same lens is used for each of the lenses 18, the cost can be reduced.

本実施形態の投光装置1では、レーザー光源ユニット12のそれぞれは、蛍光体20からみて反射面10Aの裏側であり、かつ反射面10Aの光軸Kに垂直な同一の面Qに配置され、反射鏡ユニット10を表裏に貫通した孔部16を通じて蛍光体20にレーザー光Rを照射する構成とした。
この構成によれば、反射面10Aの裏側に複数のレーザー光源ユニット12の配置が配置されるので、投光装置1のコンパクト化が図られる。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, each of the laser light source units 12 is disposed on the same surface Q that is on the back side of the reflecting surface 10A when viewed from the phosphor 20 and is perpendicular to the optical axis K of the reflecting surface 10A. It was set as the structure which irradiates the laser beam R to the fluorescent substance 20 through the hole part 16 which penetrated the reflector unit 10 in the front and back.
According to this configuration, since the arrangement of the plurality of laser light source units 12 is arranged on the back side of the reflecting surface 10A, the light projecting device 1 can be made compact.

本実施形態の投光装置1では、反射面10Aの光軸Kに対し、レーザー光Rを10度〜60度の入射角αで蛍光体20に照射する構成とした。
この構成によれば、レーザー光源ユニット12を光軸Kの周りに配置可能しつつ、蛍光体20での発光のサイズを、光学設計において点光源とみなせる大きさに抑えることができる。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, the phosphor 20 is irradiated with the laser beam R at an incident angle α of 10 degrees to 60 degrees with respect to the optical axis K of the reflecting surface 10A.
According to this configuration, the laser light source unit 12 can be disposed around the optical axis K, and the size of the light emitted from the phosphor 20 can be suppressed to a size that can be regarded as a point light source in optical design.

本実施形態の投光装置1では、レーザー光源ユニット12は、反射面10Aの光軸Kを挟んだ対向位置に他のレーザー光源ユニット12が位置しないように配置されている。
この配置により、蛍光部材14の平面反射面22Aで反射面10Aの側に正反射されたレーザー光Rによって、いずれかのレーザー光源ユニット12が照射されてしまうことがない。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, the laser light source unit 12 is arranged such that no other laser light source unit 12 is positioned at an opposing position across the optical axis K of the reflecting surface 10A.
With this arrangement, any of the laser light source units 12 is not irradiated by the laser light R that is regularly reflected by the planar reflecting surface 22A of the fluorescent member 14 toward the reflecting surface 10A.

本実施形態の投光装置1では、反射面10Aの底部側の底部側ユニット52が分離可能であり、反射面10Aの光軸Kに沿って焦点fから遠ざかる方向に移動する操作バー56が底部側ユニット52に連結されている。
これにより、投光装置1の照明光のビーム角を可変できる。
また本実施形態の投光装置1では、孔部16が円環スリット状に形成され、当該円環スリット状の孔部によって底部側ユニット52が分離される。これにより、底部側ユニット52を分離するためのスリットが孔部16と兼用されるので、底部側ユニット52に孔部16を開口させる必要がなく、当該底部側ユニット52の反射面10Aの面積が孔部16によって減少してしまうことがない。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, the bottom side unit 52 on the bottom side of the reflective surface 10A is separable, and the operation bar 56 that moves in the direction away from the focal point f along the optical axis K of the reflective surface 10A is provided at the bottom. It is connected to the side unit 52.
Thereby, the beam angle of the illumination light of the light projector 1 can be varied.
Moreover, in the light projector 1 of this embodiment, the hole 16 is formed in an annular slit shape, and the bottom side unit 52 is separated by the annular slit-shaped hole. Thereby, since the slit for separating the bottom side unit 52 is also used as the hole 16, there is no need to open the hole 16 in the bottom side unit 52, and the area of the reflection surface 10 </ b> A of the bottom side unit 52 is increased. It will not be reduced by the holes 16.

本実施形態の投光装置1では、反射面10Aの光軸Kに対し、レーザー光Rを30度〜60度の入射角αで蛍光体20に照射する構成とした。
この構成によれば、底部側ユニット52の移動によって十分な照明光の配光変化を実現しつつ、蛍光部材14での発光を、光学設計において点光源とみなせる大きさに維持できる。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, the phosphor 20 is irradiated with the laser beam R at an incident angle α of 30 degrees to 60 degrees with respect to the optical axis K of the reflecting surface 10A.
According to this configuration, the light emitted from the fluorescent member 14 can be maintained at a size that can be regarded as a point light source in the optical design while realizing a sufficient light distribution change of the illumination light by the movement of the bottom side unit 52.

本実施形態の投光装置1では、蛍光体20は、平面反射面22Aに保持されている。
これにより、レーザー光Rと蛍光とを混合させた光を照明光に利用できるので、レーザー光R、及び蛍光体20を適宜に選択することで、照明光の色を任意に変更できる。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, the phosphor 20 is held on the planar reflecting surface 22A.
Thereby, since the light which mixed laser beam R and fluorescence can be utilized for illumination light, the color of illumination light can be changed arbitrarily by selecting laser beam R and fluorescent substance 20 suitably.

本実施形態の投光装置1では、レーザー光源ユニット12のそれぞれは、蛍光体20のレーザー照射箇所E(すなわち、焦点f)への斜投影により光束断面形状Tの短手方向D1が伸びる姿勢で配置されている。
これにより、照射スポット形状Gの短手方向の長さが、長手方向の長さに近付けられるので、レンズ18で集光したときの照射スポット径を小さくできる。
In the light projecting device 1 of the present embodiment, each of the laser light source units 12 is in a posture in which the short direction D1 of the light beam cross-sectional shape T is extended by oblique projection onto the laser irradiation point E (that is, the focal point f) of the phosphor 20. Has been placed.
Thereby, since the length in the short direction of the irradiation spot shape G is brought close to the length in the longitudinal direction, the irradiation spot diameter when condensed by the lens 18 can be reduced.

[第2実施形態]
図8は、本発明の第2実施形態に係る投光装置100の構成を示す斜視図である。図9は、投光装置100の反射面10Aの一部を切欠した斜視図である。なお、これらの図において、第1実施形態で説明した部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の投光装置100は、蛍光部材14、及び、レーザー光源ユニット12の組が反射鏡ユニット110に対して移動することで、照明光の配光が可変される。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a light projecting device 100 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view in which a part of the reflecting surface 10A of the light projecting device 100 is cut away. In these drawings, the members described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the light projecting device 100 according to the present embodiment, the light distribution of illumination light is varied by moving the set of the fluorescent member 14 and the laser light source unit 12 relative to the reflecting mirror unit 110.

詳述すると、図8に示すように、投光装置100の装置本体106には、反射面10Aが形成された反射鏡ユニット110が設けられており、この反射鏡ユニット110は、第1実施形態の反射鏡ユニット10とは異なり、分割されておらず、かつ、筐体6に不動状態で固定されている。   More specifically, as shown in FIG. 8, the apparatus main body 106 of the light projecting device 100 is provided with a reflecting mirror unit 110 having a reflecting surface 10A, and the reflecting mirror unit 110 is the first embodiment. Unlike the reflecting mirror unit 10, the reflecting mirror unit 10 is not divided and is fixed to the housing 6 in a stationary state.

図10は、反射鏡ユニット110、レーザー光源ユニット12、及び蛍光部材14のレイアウト図である。
図9、及び図10に示すように、レーザー光源ユニット12のそれぞれは、反射面10Aの裏側に配置されている。具体的には、反射鏡ユニット110の裏側には、これらレーザー光源ユニット12が取り付けられる取付部170を備えている。
この取付部170には、反射面10Aの光軸Kと同軸に延び、当該反射面10Aの底部を表裏に貫通する貫通軸部172が設けられている。そして、貫通軸部172の先端には、反射面10Aの前面の開放面10Bに向かって延びる複数本の支持棒174が設けられ、これらの支持棒174が蛍光部材14を反射面10Aの焦点fで支持している。これら貫通軸部172、及び支持棒174は、高熱電導性材である例えばアルミニウム材によって形成されている。
FIG. 10 is a layout diagram of the reflecting mirror unit 110, the laser light source unit 12, and the fluorescent member 14.
As shown in FIGS. 9 and 10, each of the laser light source units 12 is disposed on the back side of the reflecting surface 10A. Specifically, an attachment portion 170 to which the laser light source unit 12 is attached is provided on the back side of the reflecting mirror unit 110.
The mounting portion 170 is provided with a through shaft portion 172 that extends coaxially with the optical axis K of the reflective surface 10A and penetrates the bottom of the reflective surface 10A front and back. A plurality of support rods 174 extending toward the open surface 10B on the front surface of the reflective surface 10A are provided at the tip of the penetrating shaft portion 172, and these support rods 174 serve as a focal point f of the reflective surface 10A. I support it. The through-shaft portion 172 and the support rod 174 are formed of, for example, an aluminum material that is a high thermal conductivity material.

また取付部170の背後には、光軸Kに平行に移動自在な操作バー156が連結されている。この操作バー156が移動することで、取付部170と一体となって、レーザー光源ユニット12、及び、蛍光部材14が、反射面10Aに対して相対的に移動する。反射面10Aには、レーザー光源ユニット12のレーザー光Rを通す孔部116が、光軸Kからみて反射面10Aの径方向に延びたスリット状に形成されている。これにより、操作バー156の移動に伴って、レーザー光源ユニット12が移動しても、レーザー光が反射面10Aに遮られることなく、孔部116を通って蛍光部材14に照射される。   An operation bar 156 that is movable in parallel with the optical axis K is connected to the back of the mounting portion 170. As the operation bar 156 moves, the laser light source unit 12 and the fluorescent member 14 move relative to the reflecting surface 10A together with the mounting portion 170. In the reflecting surface 10A, a hole 116 through which the laser light R of the laser light source unit 12 passes is formed in a slit shape extending in the radial direction of the reflecting surface 10A when viewed from the optical axis K. Thereby, even if the laser light source unit 12 moves along with the movement of the operation bar 156, the laser light is irradiated to the fluorescent member 14 through the hole 116 without being blocked by the reflecting surface 10A.

また、操作バー156の移動に伴って、蛍光部材14と反射面10Aとの距離が可変され、照明光の配光も第1実施形態と同様に可変される。   Further, with the movement of the operation bar 156, the distance between the fluorescent member 14 and the reflecting surface 10A is varied, and the light distribution of the illumination light is also varied as in the first embodiment.

本実施形態の投光装置100によれば、次のような効果を奏する。   According to the light projecting device 100 of the present embodiment, the following effects can be obtained.

すなわち、本実施形態の投光装置100では、反射面10Aの光軸Kに沿って、当該反射面10Aに対し、蛍光体20、及びレーザー光源ユニット12が相対的に移動する。
これにより、照明光の配光が可変できる。また、蛍光体20とレーザー光源ユニット12との相対的位置関係は変わらないので、照射スポット形状G、及び照射スポット径が変わることもない。
That is, in the light projecting device 100 of the present embodiment, the phosphor 20 and the laser light source unit 12 move relative to the reflecting surface 10A along the optical axis K of the reflecting surface 10A.
Thereby, the light distribution of illumination light can be varied. Moreover, since the relative positional relationship between the phosphor 20 and the laser light source unit 12 does not change, the irradiation spot shape G and the irradiation spot diameter do not change.

また、本実施形態の投光装置100では、孔部116は、光軸Kからみて反射面10Aの径方向に延びるスリット状なので、レーザー光源ユニット12が光軸Kに沿って移動した場合でも、レーザー光Rが反射面10Aに遮られることがない。   Further, in the light projecting device 100 of this embodiment, the hole 116 is a slit extending in the radial direction of the reflecting surface 10A when viewed from the optical axis K. Therefore, even when the laser light source unit 12 moves along the optical axis K, The laser beam R is not blocked by the reflecting surface 10A.

[第3実施形態]
本実施形態では、第1実施形態または第2実施形態の投光装置1、100において、反射鏡ユニット10、110の構成を異にした投光装置を説明する。
図11は本実施形態に係る反射鏡ユニット410の構成をレーザー光源ユニット12とともに示す背面図であり、図12は図11におけるXII−XII断面線図である。なお、図11では、構成の把握を容易にするために、1組のレーザー光源ユニット12及び孔部416を示しているが、実際には、本実施形態の投光装置には、第2実施形態と同様に、複数組のレーザー光源ユニット12及び孔部416が設けられている。また図11、及び図12において、第1実施形態または第2実施形態で既に説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, a light projecting device in which the configurations of the reflecting mirror units 10 and 110 in the light projecting devices 1 and 100 of the first embodiment or the second embodiment are different will be described.
FIG. 11 is a rear view showing the configuration of the reflecting mirror unit 410 according to this embodiment together with the laser light source unit 12, and FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. In FIG. 11, a set of laser light source units 12 and holes 416 are shown in order to facilitate understanding of the configuration, but actually, the second embodiment is included in the light projecting device of this embodiment. Similar to the embodiment, a plurality of sets of laser light source units 12 and holes 416 are provided. 11 and 12, the members already described in the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図11、及び図12に示すように、反射鏡ユニット410の反射面410Aは凹状を成し、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、反射面410Aの裏面の側にレーザー光源ユニット12が配置され、正面の側に蛍光体20が配置され、また反射面410Aにレーザー光源ユニット12のレーザー光Rを通す孔部416が形成されている。   As shown in FIGS. 11 and 12, the reflecting surface 410A of the reflecting mirror unit 410 has a concave shape, and, similar to the first embodiment and the second embodiment, the laser light source unit 12 on the back surface side of the reflecting surface 410A. Is arranged, the phosphor 20 is arranged on the front side, and a hole 416 through which the laser light R of the laser light source unit 12 passes is formed in the reflective surface 410A.

また反射面410Aは、図12に示すように、当該凹状の底部側に配置された底部側反射領域411Aと、凹状の開放縁部410C(開放端)の側に配置された開放端側反射領域411Bとの2つの反射領域を有している。
これら底部側反射領域411A、及び開放端側反射領域411Bは共に、同一の焦点f、及び曲率を有する放物面であり、換言すれば、同一の放物面を底部側と開放端側とに2分したものに相当する。
そして、反射面410Aでは、底部側反射領域411Aの焦点fに上記蛍光体20が配置される一方で、開放端側反射領域411Bが、この焦点fの側に光軸Kの方向に距離δだけ底部側反射領域411Aよりもオフセットした(ずれた)位置に配置されている。
As shown in FIG. 12, the reflective surface 410A includes a bottom-side reflective region 411A disposed on the concave bottom side and an open-end side reflective region disposed on the concave open edge 410C (open end) side. It has two reflective areas with 411B.
Both the bottom side reflection region 411A and the open end side reflection region 411B are paraboloids having the same focal point f and curvature. In other words, the same paraboloid is placed on the bottom side and the open end side. It corresponds to what was divided into two.
In the reflection surface 410A, the phosphor 20 is disposed at the focal point f of the bottom side reflection region 411A, while the open-end reflection region 411B has a distance δ in the direction of the optical axis K toward the focal point f. It is arranged at a position offset (shifted) from the bottom side reflection region 411A.

図13は本実施形態の投光装置から数メートル離れた箇所での照度分布をシミュレーション解析した結果を示す図であり、図13(A)は底部側反射領域411Aの反射による照度分布を示し、図13(B)は開放端側反射領域411Bの反射による照度分布を示し、図13(C)は反射面410Aの反射による照度分布を示す。また図13(D)は開放端側反射領域411Bがオフセットしていない反射面(すなわち第1実施形態及び第2実施形態の反射面10A)の反射による照度分布を示す図である。なお、それぞれの照度分布は、その分布における最大照度を基準にした相対値で示されている。   FIG. 13 is a diagram showing the result of simulation analysis of the illuminance distribution at a location several meters away from the light projecting device of the present embodiment, and FIG. FIG. 13B shows the illuminance distribution due to the reflection of the open end side reflection region 411B, and FIG. 13C shows the illuminance distribution due to the reflection of the reflective surface 410A. FIG. 13D is a diagram showing an illuminance distribution due to reflection of the reflection surface (that is, the reflection surface 10A of the first embodiment and the second embodiment) where the open end side reflection region 411B is not offset. Each illuminance distribution is shown as a relative value based on the maximum illuminance in the distribution.

本実施形態の反射面410Aでは、底部側反射領域411Aの焦点fに上記蛍光体20が配置されているため、図12に示すように、底部側反射領域411Aの反射光L1が略平行光となる。このため、底部側反射領域411Aの反射光L1の照度分布は、図13(A)に示すように、光軸Kを中心した中心部G1が高くなる分布(すなわち、蛍光体20の輝度分布が投影された分布)となる。   In the reflective surface 410A of the present embodiment, since the phosphor 20 is disposed at the focal point f of the bottom side reflection region 411A, as shown in FIG. 12, the reflected light L1 of the bottom side reflection region 411A is substantially parallel light. Become. For this reason, as shown in FIG. 13A, the illuminance distribution of the reflected light L1 of the bottom side reflection region 411A is a distribution in which the central portion G1 centering on the optical axis K is high (that is, the luminance distribution of the phosphor 20 is Projected distribution).

一方、開放端側反射領域411Bは焦点fから僅かにずれて配置されているため、この開放端側反射領域411Bの反射光L2は、図12に示すように、光軸Kに対し所定角度θで拡げる。このため、開放端側反射領域411Bの反射光L2の照度分布は、図13(B)に示すように、光軸Kを中心した中心部G1よりも、当該中心部G1を囲む環状の外周部G2で高くなる分布となる。   On the other hand, since the open end side reflection region 411B is arranged slightly shifted from the focal point f, the reflected light L2 of the open end side reflection region 411B is at a predetermined angle θ with respect to the optical axis K as shown in FIG. Expand with. For this reason, as shown in FIG. 13B, the illuminance distribution of the reflected light L2 of the open end side reflection region 411B is an annular outer peripheral portion surrounding the central portion G1 rather than the central portion G1 centering on the optical axis K. The distribution becomes higher at G2.

したがって、反射面410Aの反射による照度分布は、図13(C)に示すように、中心部G1から周辺部G2の広い範囲に亘って照度が略均一(いわゆるフラットトップ)な分布となる。
一方、開放端側反射領域411Bがオフセットしてない場合、反射面での反射光は全て平行光になるため、図13(D)に示すように、反射光の照度分布は、蛍光体20の照度分布にしたがい、中心部G1よりも更に狭い範囲G3に照度が集中した分布となる。
Therefore, as shown in FIG. 13C, the illuminance distribution due to the reflection of the reflective surface 410A is a distribution in which the illuminance is substantially uniform (so-called flat top) over a wide range from the central portion G1 to the peripheral portion G2.
On the other hand, when the open end side reflection region 411B is not offset, all of the reflected light on the reflecting surface becomes parallel light. Therefore, as shown in FIG. According to the illuminance distribution, the illuminance is concentrated in a narrower range G3 than the central portion G1.

図14は被照射面の色度分布を示す図であり、図14(A)は本実施形態の投光装置の色分布を示し、図14(B)は反射面410Aにおいて開放端側反射領域411Bがオフセットしていない場合の色分布を示す。なお、これらは色彩輝度計によって測定されたものである。
投光装置では、蛍光体20にレーザー光Rを入射して白色光を得ているものの、蛍光体20の粒子径等の影響により、白色光に色ムラが生じてる場合があり、この場合、図14(B)に示すように、白色光の色ムラが被照射面にも投影される。
これに対し、本実施形態の反射面410Aでは、底部側反射領域411Aの反射光L1と開放端側反射領域411Bの反射光L2との混光によって被照射面が照明されるので、図14(A)に示すように、色ムラが打ち消されることとなる。
FIG. 14 is a diagram showing the chromaticity distribution of the irradiated surface, FIG. 14A shows the color distribution of the light projecting device of this embodiment, and FIG. 14B shows the open end side reflection region on the reflection surface 410A. The color distribution when 411B is not offset is shown. These were measured with a color luminance meter.
In the light projecting device, the laser light R is incident on the phosphor 20 to obtain white light. However, color unevenness may occur in the white light due to the influence of the particle size of the phosphor 20, and in this case, As shown in FIG. 14B, the color unevenness of the white light is also projected on the irradiated surface.
On the other hand, in the reflective surface 410A of the present embodiment, the irradiated surface is illuminated by the mixed light of the reflected light L1 of the bottom side reflective region 411A and the reflected light L2 of the open end side reflective region 411B. As shown in A), the color unevenness is canceled out.

このように、本実施形態によれば、反射面410Aが、同一の放物面を底部側と開放端側とに分けて成る底部側反射領域411Aと開放端側反射領域411Bとを有し、開放端側反射領域411Bが、反射光L2が拡がるように底部側反射領域411Aに対して光軸Kの方向にオフセットした(ずれた)位置に配置されている。
これにより、フラットトップな照度分布が得られ、広い範囲を均一な照度で照明することができ、また被照射面の色ムラも抑えられる。これにより、高品位な照明が実現できる。
Thus, according to the present embodiment, the reflective surface 410A has the bottom side reflection region 411A and the open end side reflection region 411B, which are formed by dividing the same paraboloid into the bottom side and the open end side, The open end side reflection region 411B is arranged at a position offset (shifted) in the direction of the optical axis K with respect to the bottom side reflection region 411A so that the reflected light L2 spreads.
Thereby, a flat top illuminance distribution can be obtained, a wide range can be illuminated with a uniform illuminance, and color unevenness of the irradiated surface can also be suppressed. Thereby, high-quality illumination can be realized.

[第4実施形態]
図15は、本実施形態に係る投光装置500の構成を示す斜視図である。なお、同図において、第1〜第3実施形態のいずれかで説明した部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
同図に示すように、投光装置500は、第1実施形態の投光装置1が複数本の支持バー26を備えているのに対し、1本の支持バー526を備えている。支持バー526は、高熱伝導性材から形成され、第1実施形態の支持バー26よりも幅広な細長い板状に形成されている。反射面10Aの開放縁部10Cには、一対の支持部材取付部528が設けられており、支持バー526の両方の端部526Aが、これら支持部材取付部528に固定されている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 15 is a perspective view illustrating a configuration of a light projecting device 500 according to the present embodiment. In addition, in the same figure, about the member demonstrated in either of 1st-3rd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in the figure, the light projecting device 500 includes a single support bar 526, whereas the light projecting device 1 of the first embodiment includes a plurality of support bars 26. The support bar 526 is formed of a high thermal conductivity material, and is formed in an elongated plate shape wider than the support bar 26 of the first embodiment. A pair of support member mounting portions 528 are provided on the open edge portion 10 </ b> C of the reflective surface 10 </ b> A, and both end portions 526 </ b> A of the support bar 526 are fixed to the support member mounting portions 528.

図16は、レーザー光源17から蛍光体20の間のレーザー光Rの光束断面形状Tの変化を概略的に示す図である。また同図において、図16(A)は垂直断面C1をレーザー光Rの進行方向から視た図である。
前掲図6、及び図16に示すように、レーザー光Rの光束断面形状Tは、蛍光体20の直前の垂直断面C1において、長手方向D2と短手方向D1とを有した形状(略矩形、或いは略楕円形)となっている。
FIG. 16 is a diagram schematically showing a change in the beam cross-sectional shape T of the laser light R between the laser light source 17 and the phosphor 20. In FIG. 16A, FIG. 16A is a view of the vertical cross section C1 viewed from the traveling direction of the laser light R.
As shown in FIGS. 6 and 16 above, the light beam cross-sectional shape T of the laser light R is a shape having a longitudinal direction D2 and a short direction D1 (substantially rectangular, (Alternately oval).

詳述すると、本実施形態において、レーザー光源17であるレーザーダイオードは、レーザー光の出射面が略矩形状に形成されている。このため、図16に示すように、この出射面から出射された直後の垂直断面C2では、出射面の形状がレーザー光Rの光束断面形状Tに反映され、当該光束断面形状Tが長手方向Db及び短手方向Daを有する形状となる。また、レーザー光源ユニット12は、上述の通り、レンズ18を備え、レーザー光源17のレーザー光Rが当該レンズ18によって蛍光体20に集光される。図16では、垂直断面C3の光束断面形状Tが、レンズ18から出射された直後のレーザー光Rの断面形を示している。   More specifically, in the present embodiment, the laser diode that is the laser light source 17 has a laser light emission surface formed in a substantially rectangular shape. For this reason, as shown in FIG. 16, in the vertical cross section C2 immediately after being emitted from the emission surface, the shape of the emission surface is reflected in the light beam cross sectional shape T of the laser light R, and the light beam cross sectional shape T is the longitudinal direction Db. And it becomes the shape which has the transversal direction Da. Further, as described above, the laser light source unit 12 includes the lens 18, and the laser light R from the laser light source 17 is condensed on the phosphor 20 by the lens 18. In FIG. 16, the light beam cross-sectional shape T of the vertical cross section C <b> 3 indicates the cross-sectional shape of the laser light R immediately after being emitted from the lens 18.

ここで、レンズ18には、非球面レンズが用いられており、レーザー光Rの光束断面形状Tが長手方向Db及び短手方向Daを有し、また、レーザー光Rの長手方向Db及び短手方向Daは拡がり角が異なり、短手方向Daの拡がり角は長手方向Dbの拡がり角よりも大きいため、非点収差が生じる。本実施形態では、レーザー光Rの長手方向Dbに合わせてレンズ18の焦点fが設定されているため、短手方向Daの光成分Raについては焦点fがずれており、蛍光体20よりも手前の位置Pで当該光成分Raが焦点を結んでいる。
このため、レーザー光Rの長手方向Db及び短手方向Daは、蛍光体20の直前の垂直断面C1において逆転し、長手方向Dbが短手方向D1となり、短手方向Daが長手方向D2となる。
Here, an aspherical lens is used as the lens 18, and the light beam cross-sectional shape T of the laser light R has a longitudinal direction Db and a lateral direction Da, and the longitudinal direction Db and the lateral direction of the laser light R. The direction Da has a different divergence angle, and the divergence angle in the short direction Da is larger than the divergence angle in the longitudinal direction Db, so that astigmatism occurs. In the present embodiment, since the focal point f of the lens 18 is set in accordance with the longitudinal direction Db of the laser light R, the focal point f is shifted with respect to the light component Ra in the short direction Da, and is closer to the phosphor 20. The light component Ra is focused at the position P.
For this reason, the longitudinal direction Db and the lateral direction Da of the laser light R are reversed in the vertical section C1 immediately before the phosphor 20, the longitudinal direction Db becomes the lateral direction D1, and the lateral direction Da becomes the longitudinal direction D2. .

本実施形態では、図16(A)に示すように、レンズ18の焦点距離、またはレーザー光源17とレンズ18との離間距離は、レーザー光源17から出射された直後のレーザー光Rの長手方向Dbの長さΔDbが、蛍光体20において当該蛍光体20の径Nよりも小さくなるように設定されている。この場合、蛍光体20の径Nの大きさによっては、レーザー光源17から出射された直後のレーザー光Rの短手方向Daの長さΔDaが、蛍光体20において当該蛍光体20の径Nよりも大きくなることがあり、何ら対策を施さなければ、レーザー光Rの一部のレーザー光成分R1(図16(A))が蛍光体20に収まらずに、直接外部に出射されてしまう、という問題がある。
そこで本実施形態の投光装置500では、蛍光体20を支持する支持バー526が、蛍光体20に収まりきらないレーザー光成分R1を遮蔽しており、係る構成について以下に詳述する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16A, the focal length of the lens 18 or the distance between the laser light source 17 and the lens 18 is determined by the longitudinal direction Db of the laser light R immediately after being emitted from the laser light source 17. Is set to be smaller than the diameter N of the phosphor 20 in the phosphor 20. In this case, depending on the size of the diameter N of the phosphor 20, the length ΔDa in the short direction Da of the laser light R immediately after being emitted from the laser light source 17 is larger than the diameter N of the phosphor 20 in the phosphor 20. If no measures are taken, a part of the laser light component R1 (FIG. 16A) of the laser light R is not directly contained in the phosphor 20, but is emitted directly to the outside. There's a problem.
Therefore, in the light projecting device 500 of the present embodiment, the support bar 526 that supports the phosphor 20 shields the laser light component R1 that does not fit in the phosphor 20, and the configuration will be described in detail below.

図17は反射面10Aの構成を模式的に示す図であり、図18は蛍光体20を支持バー526とともに模式的に示す図である。
本実施形態では、反射面10Aは、レーザー光Rの短手方向Daが焦点を結ぶ位置Pよりもレンズ18の側に反射面10Aが配置されており、この反射面10Aの孔部516に裏側から入射するレーザー光Rの光束断面形状Tは、垂直断面C3における光束断面形状Tと同様に、長手方向Db及び短手方向Daを有した形状となっている。そして、複数のレーザー光源ユニット12のそれぞれは、図17に示すように、孔部516を通るときのレーザー光Rの長手方向Dbが同一方向に揃う姿勢で配置されており、この結果、図18に示すように、蛍光体20においては、各レーザー光Rの長手方向D2が同一の方向Fに揃うようになっている。
FIG. 17 is a diagram schematically showing the configuration of the reflective surface 10A, and FIG. 18 is a diagram schematically showing the phosphor 20 together with the support bar 526. As shown in FIG.
In the present embodiment, the reflective surface 10A is arranged with the reflective surface 10A on the lens 18 side from the position P where the short direction Da of the laser light R is focused, and the back surface is in the hole 516 of the reflective surface 10A. The light beam cross-sectional shape T of the laser light R incident from is similar to the light beam cross-sectional shape T in the vertical cross section C3, and has a longitudinal direction Db and a short direction Da. Then, as shown in FIG. 17, each of the plurality of laser light source units 12 is arranged in a posture in which the longitudinal direction Db of the laser light R when passing through the hole 516 is aligned in the same direction. As a result, FIG. As shown in FIG. 6, in the phosphor 20, the longitudinal direction D2 of each laser beam R is aligned in the same direction F.

一方、支持バー526は、少なくとも蛍光体20の径Nが収まる幅Wを有し、なおかつ、蛍光体20においてレーザー光Rの長手方向D2が延びる方向Fに延在している。
これにより、全てのレーザー光Rにおいて、蛍光体20の径Nに収まらないレーザー光成分R1が支持バー526によって遮蔽されるので、レーザー光成分R1が被照射面に出射されることはなく、当該レーザー光成分R1による輝点が被照射面に発生することがない。
On the other hand, the support bar 526 has a width W in which at least the diameter N of the phosphor 20 is accommodated, and extends in the direction F in which the longitudinal direction D2 of the laser light R extends in the phosphor 20.
As a result, in all the laser beams R, the laser beam component R1 that does not fit within the diameter N of the phosphor 20 is shielded by the support bar 526, so that the laser beam component R1 is not emitted to the irradiated surface. A bright spot due to the laser beam component R1 does not occur on the irradiated surface.

また、本実施形態では、図17に示すように、反射面10Aの孔部516が、そこを通るレーザー光Rの長手方向Dbに長い矩形状(図示例では角丸四角形)であって、レーザー光Rの光束断面形状Tよりも一回り大きな(すなわち、レーザー光Rを遮蔽しない大きさの)開口によって形成されている。これにより、例えば孔部516の形状を、レーザー光Rの長手方向Dbの長さに合わせた径の円形とした場合よりも孔部516の開口面積を減らせるので、反射面10Aの反射面積の減少が抑えられ、光の利用効率の低下を抑制できる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the hole 516 of the reflecting surface 10A has a rectangular shape (rounded rectangle in the illustrated example) that is long in the longitudinal direction Db of the laser light R passing therethrough, It is formed by an opening that is slightly larger than the light beam cross-sectional shape T of the light R (that is, a size that does not shield the laser light R). Thereby, for example, the opening area of the hole 516 can be reduced as compared with the case where the shape of the hole 516 is a circle having a diameter matched to the length of the laser beam R in the longitudinal direction Db. The decrease can be suppressed, and the decrease in light utilization efficiency can be suppressed.

このように、本実施形態によれば、支持バー526は、蛍光体20が収まる幅Wを有し、かつ、蛍光体20におけるレーザー光Rの光束断面形状Tの長手方向D2に延在してする構成とした。
これにより、蛍光体20の径Nに収まらないレーザー光成分R1が支持バー526によって遮蔽されるので、レーザー光成分R1が被照射面に出射されることはなく、当該レーザー光成分R1による輝点が被照射面に発生することがない。
Thus, according to the present embodiment, the support bar 526 has a width W in which the phosphor 20 can be accommodated, and extends in the longitudinal direction D2 of the light beam cross-sectional shape T of the laser light R in the phosphor 20. It was set as the structure to do.
As a result, the laser beam component R1 that does not fit within the diameter N of the phosphor 20 is shielded by the support bar 526, so that the laser beam component R1 is not emitted to the irradiated surface, and the bright spot due to the laser beam component R1. Will not occur on the irradiated surface.

また本実施形態によれば、複数のレーザー光源ユニット12のそれぞれは、レーザー光源17が出射するレーザー光Rの長手方向Dbが同一方向に揃う姿勢で配置されているので、これら全てのレーザー光Rのレーザー光成分R1を同じ1本の支持バー526で遮蔽することができる。これにより、反射面10Aを横断する支持バー526の数が抑えられ、当該支持バー526による照明光の遮蔽を抑えることができる。   In addition, according to the present embodiment, each of the plurality of laser light source units 12 is arranged in a posture in which the longitudinal direction Db of the laser light R emitted from the laser light source 17 is aligned in the same direction. Can be shielded by the same single support bar 526. Thereby, the number of the support bars 526 crossing the reflecting surface 10A is suppressed, and the shielding of the illumination light by the support bars 526 can be suppressed.

また本実施形態では、レーザー光源ユニット12ごとに設けられた孔部516は、そこを通過するレーザー光Rの光束断面形状Tの長手方向Dbに延び、当該レーザー光Rを遮蔽しない大きさの矩形状に形成されている。
これにより、反射面10Aの反射面積の減少が抑えられ、光の利用効率の低下が抑えられる。
Further, in the present embodiment, the hole 516 provided for each laser light source unit 12 extends in the longitudinal direction Db of the light beam cross-sectional shape T of the laser light R passing therethrough and has a rectangular size that does not shield the laser light R. It is formed into a shape.
Thereby, a reduction in the reflection area of the reflection surface 10A is suppressed, and a decrease in light utilization efficiency is suppressed.

なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。   Each embodiment described above is merely an example of one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the gist of the present invention.

上述した第1実施形態において、蛍光部材14が前面カバー8に設けられてもよい。   In the first embodiment described above, the fluorescent member 14 may be provided on the front cover 8.

上述した第1〜第4実施形態において、レーザー光源ユニット12のそれぞれが放熱部材19を備える構成を例示したが、これに限らない。すなわち、図19に示す投光装置200のように、レーザー光源ユニット112が1つの放熱部材280に設けられてもよい。   In the first to fourth embodiments described above, the configuration in which each of the laser light source units 12 includes the heat radiating member 19 is exemplified, but the present invention is not limited thereto. That is, the laser light source unit 112 may be provided in one heat radiating member 280 like the light projection apparatus 200 shown in FIG.

上述した第1〜第4実施形態において、レーザー光源ユニット12のそれぞれが、反射面10Aの光軸Kに垂直な同一の平面Qに配置された場合を例示した。しかしながら、レーザー光源ユニット12は、図20に示す投光装置300のように、反射面10Aの光軸Kに垂直な複数の平面Q1、Q2・・・の面上のそれぞれに、複数のレーザー光源ユニット12が配置されてもよい。
これにより、投光装置300の高出力化が可能になる。
In the first to fourth embodiments described above, the case where each of the laser light source units 12 is arranged on the same plane Q perpendicular to the optical axis K of the reflecting surface 10A is exemplified. However, the laser light source unit 12 includes a plurality of laser light sources on each of a plurality of planes Q1, Q2,... Perpendicular to the optical axis K of the reflecting surface 10A as in the light projecting device 300 shown in FIG. Unit 12 may be arranged.
As a result, the output of the light projecting device 300 can be increased.

また、本発明は、投光装置に限らず、任意の照明装置に適用できる。   Further, the present invention is not limited to the light projecting device, and can be applied to any lighting device.

1、100、200、300、500 投光装置
8 前面カバー
10、110、410 反射鏡ユニット(光学部材、反射鏡)
10A、410A 反射面
411A 底部側反射領域
411B 開口端側反射領域
10B 開放面
12、112 レーザー光源ユニット(レーザー光出射手段)
14 蛍光部材
16、116、416、516 孔部
17 レーザー光源
18 レンズ
20 蛍光体
22 蛍光保持部
22A 平面反射面
26、526 支持バー(支持部材)
28 支持部材取付部
52 底部側ユニット
56、156 操作バー(移動手段)
110 反射鏡(光学部材)
170 取付部
172 貫通軸部
174 支持棒(支持部材)
D1、Da 短手方向
D2、Db 長手方向
E レーザー照射箇所
G 照射スポット形状
K 光軸
M 対向位置
Q、Q1、Q2 平面
R レーザー光
T 光束断面形状
f 焦点
α 入射角
1, 100, 200, 300, 500 Projecting device 8 Front cover 10, 110, 410 Reflector unit (optical member, reflector)
10A, 410A Reflective surface 411A Bottom side reflective region 411B Open end side reflective region 10B Open surface 12, 112 Laser light source unit (laser light emitting means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Fluorescence member 16,116,416,516 Hole part 17 Laser light source 18 Lens 20 Fluorescent substance 22 Fluorescence holding | maintenance part 22A Planar reflective surface 26,526 Support bar (support member)
28 Support member mounting portion 52 Bottom side unit 56, 156 Operation bar (moving means)
110 Reflector (Optical member)
170 Mounting portion 172 Through shaft portion 174 Support rod (support member)
D1, Da Short direction D2, Db Longitudinal direction E Laser irradiation point G Irradiation spot shape K Optical axis M Opposite position Q, Q1, Q2 Plane R Laser light T Light beam cross-sectional shape f Focus α Incident angle

Claims (11)

レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、
前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、
前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、
前記レーザー光出射手段のそれぞれは、
前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、
前記反射面には前記孔部が円環スリット状に形成され、当該円環スリット状の孔部によって前記反射面の底部が分離可能であり、
前記反射面の底部には、前記光軸に沿って前記反射面の焦点から遠ざかる方向に移動する移動手段が連結されている、
ことを特徴とする照明装置。
Illumination comprising a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and that is illuminated by the fluorescence controlled by the optical member In the device
Each of the laser beam emitting means is arranged around the optical axis of the optical member at the same angle and the same incident angle with respect to the optical axis as seen from the phosphor arranged on the optical axis of the optical member. Has been
The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor.
Each of the laser beam emitting means,
The phosphor is irradiated with laser light through a hole portion that is disposed on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflecting surface as viewed from the phosphor and perpendicular to the optical axis of the reflecting surface. ,
The hole is formed in an annular slit shape in the reflective surface, and the bottom of the reflective surface can be separated by the annular slit-shaped hole portion,
The bottom of the reflecting surface is connected to a moving means that moves in a direction away from the focal point of the reflecting surface along the optical axis.
A lighting device characterized by that.
レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、
前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、
前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、
前記レーザー光出射手段のそれぞれは、
前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、
前記反射面は、焦点を有し、
前記蛍光体は、前記反射面の焦点に配置され、
前記反射面の光軸に対し、前記レーザー光を10度〜60度の入射角で前記蛍光体に照射し、
前記反射面の光軸に沿って、当該反射面に対し、前記蛍光体、及び前記レーザー光出射手段が相対移動する、ことを特徴とする照明装置。
Illumination comprising a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and that is illuminated by the fluorescence controlled by the optical member In the device
Each of the laser beam emitting means is arranged around the optical axis of the optical member at the same angle and the same incident angle with respect to the optical axis as seen from the phosphor arranged on the optical axis of the optical member. Has been
The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor.
Each of the laser beam emitting means,
The phosphor is irradiated with laser light through a hole portion that is disposed on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflecting surface as viewed from the phosphor and perpendicular to the optical axis of the reflecting surface. ,
The reflective surface has a focal point;
The phosphor is disposed at a focal point of the reflecting surface;
With respect to the optical axis of the reflecting surface, the laser light is irradiated to the phosphor at an incident angle of 10 degrees to 60 degrees,
The illuminating device , wherein the phosphor and the laser beam emitting means move relative to the reflecting surface along the optical axis of the reflecting surface .
レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、
前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、
前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、
前記レーザー光出射手段のそれぞれは、
前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、
前記反射面は、同一の放物面を、底部側と開放端側とに分けて成る底部側反射領域と開放端側反射領域とを有し、
前記放物面の焦点には前記蛍光体が配置され、
前記開放端側反射領域は、前記蛍光体の蛍光を反射した反射光を拡げるように、前記底部側反射領域に対して光軸方向にずれた位置に配置されている
ことを特徴とする照明装置。
Illumination comprising a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and that is illuminated by the fluorescence controlled by the optical member In the device
Each of the laser beam emitting means is arranged around the optical axis of the optical member at the same angle and the same incident angle with respect to the optical axis as seen from the phosphor arranged on the optical axis of the optical member. Has been
The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor.
Each of the laser beam emitting means,
The phosphor is irradiated with laser light through a hole portion that is disposed on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflecting surface as viewed from the phosphor and perpendicular to the optical axis of the reflecting surface. ,
The reflection surface has a bottom side reflection region and an open end side reflection region formed by dividing the same paraboloid into a bottom side and an open end side,
The phosphor is disposed at the focal point of the paraboloid,
The open end side reflection region is disposed at a position shifted in the optical axis direction with respect to the bottom side reflection region so as to spread the reflected light reflected from the fluorescence of the phosphor. .
前記反射面の前面の開放面に沿って延び、前記蛍光体を保持する高熱伝導性の支持部材を備える、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置。 The extending along the open surface of the front of the reflecting surface comprises a high thermal conductivity of the support member that holds the phosphor, the illumination device according to claim 1, characterized in that. レーザー光を出射する複数のレーザー光出射手段と、前記レーザー光によって励起され蛍光を発する蛍光体と、前記蛍光を制御する光学部材と、を備え、前記光学部材によって制御された蛍光によって照明する照明装置において、
前記レーザー光出射手段のそれぞれが、前記光学部材の光軸上に配置された前記蛍光体からみて、前記光軸に対する入射角が同じ角度、かつ同じ距離で前記光学部材の光軸の周りに配置されており、
前記光学部材は、前記蛍光体の蛍光を反射する凹状の反射面を有した反射鏡であり、
前記レーザー光出射手段のそれぞれは、
前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、
前記反射面の前面の開放面に沿って延び、前記蛍光体を保持する高熱伝導性の支持部材を備え、
前記レーザー光出射手段は、
前記レーザー光を出射するレーザー光源と、
前記レーザー光源から出射されたレーザー光を、前記蛍光体に集光するレンズと、を備え、
前記レーザー光源は、長手方向と短手方向とを有する光束断面形状のレーザー光を出射し、
前記レンズは、非球面レンズであり、
前記支持部材は、前記蛍光体が収まる幅を有し、かつ、前記蛍光体における前記レーザー光の光束断面形状の長手方向に延在している
ことを特徴とする照明装置。
Illumination comprising a plurality of laser light emitting means for emitting laser light, a phosphor that emits fluorescence when excited by the laser light, and an optical member that controls the fluorescence, and that is illuminated by the fluorescence controlled by the optical member In the device
Each of the laser beam emitting means is arranged around the optical axis of the optical member at the same angle and the same incident angle with respect to the optical axis as seen from the phosphor arranged on the optical axis of the optical member. Has been
The optical member is a reflecting mirror having a concave reflecting surface that reflects the fluorescence of the phosphor.
Each of the laser beam emitting means,
The phosphor is irradiated with laser light through a hole portion that is disposed on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflecting surface as viewed from the phosphor and perpendicular to the optical axis of the reflecting surface. ,
Extending along the open surface of the front surface of the reflective surface, comprising a high thermal conductivity support member for holding the phosphor,
The laser beam emitting means is
A laser light source for emitting the laser light;
A lens for condensing the laser light emitted from the laser light source on the phosphor,
The laser light source emits a laser beam having a light beam cross-sectional shape having a longitudinal direction and a short direction,
The lens is an aspheric lens;
The support member has a width that allows the phosphor to be accommodated, and extends in the longitudinal direction of the cross-sectional shape of the laser beam in the phosphor.
A lighting device characterized by that .
前記反射面は、焦点を有し、
前記蛍光体は、前記反射面の焦点に配置され、
前記反射面の光軸に対し、前記レーザー光を10度〜60度の入射角で前記蛍光体に照射することを特徴とする請求項に記載の照明装置。
The reflective surface has a focal point;
The phosphor is disposed at a focal point of the reflecting surface;
6. The illumination device according to claim 5 , wherein the phosphor is irradiated with the laser light at an incident angle of 10 degrees to 60 degrees with respect to the optical axis of the reflecting surface.
前記レーザー光出射手段は、前記反射面の光軸を挟んだ対向位置に他の前記レーザー光出射手段が位置しないように配置されている
ことを特徴とする請求項5または6に記載の照明装置。
The illuminating device according to claim 5 or 6 , wherein the laser light emitting means is arranged so that the other laser light emitting means is not located at an opposing position across the optical axis of the reflecting surface. .
前記蛍光体は、平面反射面に保持されている、ことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 5 , wherein the phosphor is held on a plane reflecting surface. 複数のレーザー光出射手段のそれぞれは、
前記レーザー光源が出射するレーザー光の前記長手方向が同一方向に揃う姿勢で配置されている
ことを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の照明装置。
Each of the plurality of laser beam emitting means
The illuminating device according to any one of claims 5 to 8 , wherein the laser light emitted from the laser light source is arranged so that the longitudinal directions thereof are aligned in the same direction.
前記レーザー光出射手段のそれぞれは、
前記蛍光体からみて前記反射面の裏側であり、かつ前記反射面の光軸に垂直な同一の面に配置され、前記反射鏡を表裏に貫通した孔部を通じて前記蛍光体にレーザー光を照射し、
前記レーザー光出射手段ごとに設けられた前記孔部は、通過するレーザー光の光束断面形状の長手方向に延び、当該レーザー光を遮蔽しない大きさの矩形状に形成されている
ことを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の照明装置。
Each of the laser beam emitting means,
The phosphor is irradiated with laser light through a hole portion that is disposed on the same surface perpendicular to the optical axis of the reflecting surface as viewed from the phosphor and perpendicular to the optical axis of the reflecting surface. ,
The hole provided for each laser beam emitting means extends in the longitudinal direction of the cross-sectional shape of the light beam passing through the laser beam, and is formed in a rectangular shape having a size that does not shield the laser beam. The illuminating device in any one of Claims 5-9 .
前記レーザー光出射手段が出射するレーザー光は、前記蛍光体の照射箇所での光束断面形状が短手方向を有し、
前記レーザー光出射手段のそれぞれは、前記蛍光体の照射箇所への斜投影により前記光束断面形状が前記短手方向に伸びる姿勢で配置されている、
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の照明装置。
The laser light emitted by the laser light emitting means has a light beam cross-sectional shape at the irradiation position of the phosphor has a short direction,
Each of the laser light emitting means is disposed in a posture in which the cross-sectional shape of the light beam extends in the short direction by oblique projection onto the irradiated portion of the phosphor.
The illumination device according to claim 1 , wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7183876B2 (en) * 2019-03-12 2022-12-06 岩崎電気株式会社 lighting equipment
CN114646027A (en) * 2020-12-21 2022-06-21 杨毅 Lighting device and lamp

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050006659A1 (en) * 2003-07-09 2005-01-13 Ng Kee Yean Light emitting diode utilizing a discrete wavelength-converting layer for color conversion
JP2007173177A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Stanley Electric Co Ltd Lighting device
JP5618379B2 (en) * 2009-12-28 2014-11-05 シャープ株式会社 Lighting device
JP5336564B2 (en) * 2010-10-29 2013-11-06 シャープ株式会社 Light emitting device, lighting device, vehicle headlamp, and vehicle

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