JP7044979B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

実施形態は、照明装置に関する。
近年、自動車のヘッドランプにおいて、選択した領域のみに光を照射する配光可変型ヘッドランプ（ＡＤＢ：Adaptive Driving Beam）が開発されている。ＡＤＢを適用することにより、例えば、対向車及び先行車等が存在する領域には投光せずに、それ以外の領域のみに投光することができる。これにより、他車の運転を妨害せずに、自車の運転者の視界を確保することができる。ＡＤＢについて、例えば特許文献１では、レーザ素子と、ポリゴンミラーと、蛍光体を有する発光部と、を備える装置が開示されている。
国際公開第２０１７／１０４１６７号
実施形態は、レーザ光の走査範囲を広げることができる照明装置を提供することを目的とする。
実施形態に係る照明装置は、レーザ素子と、周方向に沿って配列された平坦な複数のミラー領域を有し、回転に伴って前記レーザ素子から出射したレーザ光を複数の前記ミラー領域で順次反射する回転部材と、複数の前記ミラー領域によって反射された前記レーザ光が入射する波長変換部材と、を備える。前記回転部材の回転軸が延びる方向から見て、前記回転軸及びそれぞれの前記ミラー領域の中心を結ぶ線と、前記ミラー領域とのなす角が、複数の前記ミラー領域において相互に異なる。
実施形態によれば、レーザ光の走査範囲を広げることができる照明装置を実現できる。
第１の実施形態に係る照明装置を示す模式図である。 第１の実施形態に係る照明装置のレーザ素子及び回転部材を示す側面図である。 回転部材における複数のミラー領域の配置を示す模式図である。 回転部材の側面及び波長変換部材の断面を示す図である。 第１の実施形態に係る照明装置の動作を示す模式図である。 第１の実施形態に係る照明装置の動作を示す模式図である。 第１の実施形態に係る照明装置の動作を示す模式図である。 波長変換部材において、レーザ光が入射する領域を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る照明装置の制御部によるレーザ素子の制御信号を示すグラフである。 第１の実施形態に係る照明装置を適用したヘッドランプの動作を示す図である。 第２の実施形態に係る照明装置を示す模式図である。 第２の実施形態に係る照明装置の波長変換部材を示す断面図である。
実施形態に係る照明装置は、レーザ素子と、周方向に沿って配列された平坦な複数のミラー領域を有し、回転に伴って前記レーザ素子から出射したレーザ光を前記複数のミラー領域で順次反射する回転部材と、前記複数のミラー領域によって反射された前記レーザ光が入射する波長変換部材と、を備え、前記回転部材の回転軸が延びる方向から見て、前記回転軸及びそれぞれの前記ミラー領域の中心を結ぶ線と、前記ミラー領域とのなす角が、前記複数のミラー領域において相互に異なる。
以下、各実施形態に係る照明装置の具体的な構成について説明する。
＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る照明装置を示す模式図である。
本実施形態に係る照明装置１は、レーザ素子１０、回転部材２０、波長変換部材３０、光学系４０、及び制御部５０を備える。
回転部材２０は、周方向に沿って配列された平坦な複数のミラー領域Ａを有する。回転部材２０は、回転に伴ってレーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１を複数のミラー領域Ａで順次反射する。回転部材２０の回転軸Ｃが延びる方向から見て、回転軸Ｃ及びそれぞれのミラー領域Ａの中心Ｂを結ぶ線Ｄと、ミラー領域Ａとのなす角θが、複数のミラー領域Ａにおいて相互に異なる。波長変換部材３０は、複数のミラー領域Ａによって反射されたレーザ光Ｌ１が入射する。光学系４０は、波長変換部材３０が放射した光Ｌ２を投影する。制御部５０は、レーザ素子１０及び回転部材２０の動作を制御する。
以下、詳細に説明する。なお以下では、回転部材２０の回転軸Ｃの延びる方向を「上下方向」ともいう。
図２は、本実施形態に係る照明装置のレーザ素子及び回転部材を示す側面図である。
図２に示すように、照明装置１は、例えば、４個のレーザ素子１０を備える。ただし、レーザ素子１０の数は、４個に限定されない。
各レーザ素子１０は、例えば、レーザダイオード（LD:Laser Diode）である。各レーザ素子１０から出射するレーザ光Ｌ１は、例えば、青色である。ただし、各レーザ素子１０から出射するレーザ光Ｌ１の色は、青色に限定されない。
４個のレーザ素子１０は、回転部材２０において上下方向の位置が相互に異なる領域にレーザ光Ｌ１を照射する。すなわち、回転部材２０において一のレーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１に照射される領域と、回転部材２０において他のレーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１に照射される領域と、は上下方向の位置が異なる。
図１に示すように、各レーザ素子１０は、波長変換部材３０から離間している。また、図２に示す例では、４個のレーザ素子１０は、上下方向に沿って配列している。４個のレーザ素子１０は、同じ方向にレーザ光Ｌ１を出射する。ただし、４個のレーザ素子１０の配置は、回転部材２０において上下方向の位置が相互に異なる領域にレーザ光Ｌ１を照射できる限り上記に限定されない。
各レーザ素子１０の光出射側には、例えば、コリメートレンズ１１が配置されている。コリメートレンズ１１によってコリメートされたレーザ光Ｌ１が、回転部材２０に照射される。
照明装置１は、回転部材２０と、回転部材２０に連結されたシャフト２１と、シャフト２１を回転させる駆動部２２と、を備える。シャフト２１が駆動部２２によって回転することで、回転部材２０が回転する。駆動部２２は、例えば、モータ等を含む。
図３は、回転部材における複数のミラー領域の配置を示す模式図である。
回転部材２０は、例えば、周方向に沿って配列された平坦な４０個のミラー領域Ａを有する。以下、周方向に沿って配列された４０個のミラー領域Ａを、「ミラーセットＳ」と称する。
回転部材２０は、図２に示すように、上下方向に沿って配列された４組のミラーセットＳを有する。なお、ミラーセットＳの数は、４組に限定されない。また、各ミラーセットＳを構成するミラー領域Ａの数は、４０個に限定されない。各ミラーセットＳには、各レーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１が入射する。
各ミラー領域Ａの形状は、例えば、概ね四角形である。図３に示すように、上面視において、各ミラーセットＳにおける各ミラー領域Ａの中心Ｂは、例えば、回転軸Ｃを中心とする円周Ｅ上に略等間隔に位置している。上面視において、回転軸Ｃ及び各ミラー領域Ａの中心Ｂを結ぶ線Ｄと、ミラー領域Ａとのなす角θは、各ミラーセットＳを構成する４０個のミラー領域Ａにおいて相互に異なる。
図３に示す例では、各ミラーセットＳにおいて、４０個のミラー領域Ａのうちの一のミラー領域Ａ１におけるなす角θ１は、例えば、１１０度であり、最大である。以下、なす角θが最大であるミラー領域Ａ１を「１番目のミラー領域Ａ１」といい、１番目のミラー領域Ａ１を基準として、４０個のミラー領域Ａのうち、図３中の反時計回りＲ１にｉ番目のミラー領域を「ｉ番目のミラー領域Ａｉ」（ｉ＝２～４０）という。そして、ｉ番目のミラー領域Ａｉにおけるなす角θを、「なす角θｉ」という。
１番目のミラー領域Ａ１から反時計回りＲ１に順に、各ミラー領域Ａにおけるなす角θは、例えば、１度ずつ小さくなる。すなわち、ｉ番目のミラー領域Ａ１におけるなす角θｉは、ｉ－１番目のミラー領域Ａｉ－１におけるなす角θｉ－１よりも１度小さい。したがって、４０番目のミラー領域Ａ４０におけるなす角θ４０は、例えば、７１度であり、最小である。なお、なす角θの最大値、最小値、及びなす角θの変化量等は、上記に限定されない。
４組のミラーセットＳにおいて、例えば、回転軸Ｃから各ミラー領域Ａの中心Ｂまでの距離は揃っており、周方向の同じ位置に配置された４組のミラー領域Ａにおけるなす角θは、同一である。これにより、後述する制御部５０による各レーザ素子１０の出力の制御を簡単に行うことができる。
図２に示すように、例えば、４組のミラーセットＳにおいて、各ミラー領域Ａは、回転軸Ｃが延びる方向に対する角度が同じである。例えば、図２に示す例では、４組のミラーセットＳにおいて、いずれのミラー領域Ａも、回転軸Ｃが延びる方向に対する角度が０°であり、回転軸Ｃに対して平行である。ただし、異なるミラーセットＳに属するミラー領域Ａは、回転軸Ｃが延びる方向に対する角度が相互に異なっていてもよい。これにより、波長変換部材３０の上下方向の長さを回転部材２０から独立して決定することができる。
回転部材２０は、例えば、金属材料によって一体的に形成されてもよい。また、回転部材２０は、例えば、樹脂材料からなり、周方向に沿って配列された複数の平坦領域を有する本体部に、金属材料からなるミラー層を設けることで形成されてもよい。また、回転部材２０は、本体部の側面に複数の金属材料からなる板状のミラーを設けることによって形成されてもよい。
なお、回転部材２０の備えるミラーセットＳの数は、１組でもよい。この場合、各ミラー領域Ａを上下方向に延ばした形状とし、各レーザ素子１０は、各ミラー領域Ａの上下方向の位置が相互に異なる領域にレーザ光Ｌ１を照射してもよい。
図４は、回転部材の側面及び波長変換部材の断面を示す図である。
波長変換部材３０は、例えば、入射するレーザ光Ｌ１の一部を透過する透過型の波長変換部材である。波長変換部材３０は、例えば、透光部材３１と、透光部材３１内に設けられた波長変換物質３２と、を有する。
透光部材３１の形状は、例えば、概ね直方体である。透光部材３１は、例えば、透光性を有する樹脂等の有機材料や、透光性を有するガラス等の無機材料からなる。なお、耐熱性の観点から、透光部材３１は、無機材料からなることが好ましい。透光部材３１は、各ミラー領域Ａによって反射されたレーザ光Ｌ１の光路上に配置されている。透光部材３１には、回転部材２０によって反射されたレーザ光Ｌ１が入射する。透光部材３１は、入射したレーザ光Ｌ１の一部を透過する。この際、透光部材３１内の波長変換物質３２等によって、レーザ光Ｌ１は、波長変換部材３０内において拡散される。
透光部材３１は、図１に示すように、各ミラー領域Ａによって反射されるレーザ光Ｌ１の光軸と交差する方向に延びている。以下、透光部材３１の延びる方向を「横方向ａ１」という。透光部材３１は、横方向ａ１において、各レーザ素子１０に近い側の第１端部３１ａと、第１端部３１ａの反対側の第２端部３１ｂと、を有する。
波長変換物質３２は、図４に示すように、透光部材３１内に分散している。波長変換物質３２は、例えば、回転部材２０が反射したレーザ光Ｌ１の一部を吸収し、黄色の蛍光を放射する蛍光体である。ただし、波長変換物質３２は、蛍光体に限定されない。また、波長変換物質３２が放射する光の色は、黄色に限定されない。
波長変換部材３０内において拡散されるとともに透光部材３１を透過したレーザ光Ｌ１の青色光と波長変換物質３２が放射する蛍光の黄色光との混色により、波長変換部材３０は、例えば、白色光Ｌ２を放射する。
波長変換部材３０が放射した光Ｌ２は、光学系４０によって投影される。以下、光学系４０から出射する光を、「光Ｌ３」という。光学系４０は、例えば、１以上の凸レンズ及び１以上の凹レンズ（図示省略）を組み合わせた組レンズである。なお、図１では光学系４０を簡略化している。
制御部５０は、例えば、各レーザ素子１０の制御回路、駆動部２２の制御回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びメモリ等を含むＥＣＵ(Electronic Control Unit)である。制御部５０は、各ミラー領域Ａが各レーザ光Ｌ１の光軸上に位置する時間帯Δｔごとに、各レーザ素子１０の出力を個別に制御する。ここで、「出力を制御する」とは、レーザ素子１０を完全に消灯させることを含む。
図５～図７は、本実施形態に係る照明装置の動作を示す模式図である。
図８は、波長変換部材において、レーザ光が入射する領域を示す斜視図である。
次に、本実施形態に係る照明装置１の動作について説明する。
なお、以下では、図５～図７の時計回りａ２に回転部材２０が回転する例を説明する。ただし、回転部材２０の回転方向は、上記に限定されない。
図５に示すように、各レーザ光Ｌ１の光軸上に各ミラーセットＳの１番目のミラー領域Ａ１の中心Ｂが位置している状態で、レーザ素子１０からレーザ光Ｌ１が出射した場合、出射したレーザ光Ｌ１は、反射角θＲ１で１番目のミラー領域Ａ１で反射される。
図８に示すように、上から１番目のミラーセットＳの１番目のミラー領域Ａ１によって反射されたレーザ光Ｌ１は、波長変換部材３０の第１端部３１ａの近傍の部分Ｐ１１に入射する。上から２番目のミラーセットＳの１番目のミラー領域Ａ１によって反射されたレーザ光Ｌ１は、波長変換部材３０の第１端部３１ａの近傍であって部分Ｐ１１の下方の部分Ｐ２１に入射する。上から３番目のミラーセットＳの１番目のミラー領域Ａ１によって反射されたレーザ光Ｌ１は、波長変換部材３０の第１端部３１ａの近傍であって部分Ｐ２１の下方の部分Ｐ３１に入射する。上から４番目のミラーセットＳの１番目のミラー領域Ａ１によって反射されたレーザ光Ｌ１は、波長変換部材３０の第１端部３１ａの近傍であって部分Ｐ３１の下方の部分Ｐ４１に入射する。すなわち、４個の部分Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１は、上下方向に沿って配列している。
以下、各部分Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１を「１番目の部分Ｐｊ１」という（ｊ＝１～４）。レーザ光Ｌ１が入射することにより、主に、波長変換部材３０の１番目の部分Ｐｊ１が、光Ｌ２を放射する。
以下同様に、各ミラーセットＳのｉ番目のミラー領域Ａｉにおける反射角を「反射角θＲｉ」といい、波長変換部材３０において上からｊ番目のミラーセットＳのｉ番目のミラー領域Ａｉによって反射されたレーザ光Ｌ１が入射する部分を「ｉ番目の部分Ｐｊｉ」という。
図６に示すように、図５の状態から回転部材２０が時計回りａ２に回転し、各レーザ光Ｌ１の光軸上に各ミラーセットＳの２番目のミラー領域Ａ２の中心Ｂが位置している状態で、レーザ素子１０からレーザ光Ｌ１が出射した場合、出射したレーザ光Ｌ１は、反射角θＲ２で２番目のミラー領域Ａ２で反射される。２番目のミラー領域Ａ２におけるなす角θ２は、１番目のミラー領域Ａ１におけるなす角θ１よりも小さい。そのため、２番目のミラー領域Ａ２の中心Ｂにおけるレーザ光Ｌ１の反射角θＲ２は、１番目のミラー領域Ａ１の中心Ｂにおけるレーザ光Ｌ１の反射角θＲ１よりも大きい。
そのため、各ミラーセットＳの２番目のミラー領域Ａ２によって反射されたレーザ光Ｌ１は、１番目の部分Ｐｊ１よりも第２端部３１ｂ側にずれた２番目の部分Ｐｊ２に入射する。これにより、主に、波長変換部材３０の２番目の部分Ｐｊ２が、光Ｌ２を放射する。なお、１番目の部分Ｐｊ１と２番目の部分Ｐｊ２は、部分的に重なり合っていてもよい。
図７に示すように、図６の状態から回転部材２０がさらに時計回りａ２に回転し、各レーザ光Ｌ１の光軸上に各ミラーセットＳの４０番目のミラー領域Ａ４０の中心Ｂが位置している状態で、レーザ素子１０からレーザ光Ｌ１が出射した場合、出射したレーザ光Ｌ１は、４０番目のミラー領域Ａ４０で反射される。
４０番目のミラー領域Ａ４０におけるなす角θ４０は、１～３９番目のミラー領域Ａ１～Ａ３９のなす角θ１～θ３９よりも小さい。そのため、４０番目のミラー領域Ａ４０の中心Ｂにおけるレーザ光Ｌ１の反射角θＲ４０は、１～３９番目のミラー領域Ａ１～Ａ３９の中心Ｂにおけるレーザ光Ｌ１の反射角θＲ１～θＲ３９よりも大きい。したがって、４０番目のミラー領域Ａ４０によって反射されたレーザ光Ｌ１は、波長変換部材３０において３９番目の部分Ｐｊ３９よりも第２端部３１ｂ側にずれた４０番目の部分Ｐｊ４０に入射する。４０番目の部分Ｐｊ４０は、例えば、第２端部３１ｂの近傍に位置する。これにより、主に、波長変換部材３０の４０番目の部分Ｐｊ４０から光Ｌ２が放射する。
したがって、図８に示すように、各ミラーセットＳは、波長変換部材３０の上下方向における位置が相互に異なる部分Ｐ１ｉ～Ｐ４ｉに向かってレーザ光Ｌ１を反射できる。そして、各ミラーセットＳを構成する４０個のミラー領域Ａは、波長変換部材３０の横方向ａ１における位置が相互に異なる部分Ｐｊ１～Ｐｊ４０に向かってレーザ光Ｌ１を反射できる。そして、波長変換部材３０の各部分Ｐ１１～Ｐ１４０、Ｐ２１～Ｐ２４０、Ｐ３１～Ｐ３４０、Ｐ４１～Ｐ４４０から放射した光Ｌ２は、光学系４０によって投影される。すなわち、波長変換部材３０の各部分Ｐ１１～Ｐ１４０、Ｐ２１～Ｐ２４０、Ｐ３１～Ｐ３４０、Ｐ４１～Ｐ４４０から放射して光学系４０に入射した光Ｌ２は、光学系４０から相互に異なる方向に出射する。これにより、照明装置１は、上下方向及び横方向ａ１に光Ｌ３を分布させることができる。
なお、上記では、各ミラーセットＳを構成する複数のミラー領域Ａにおいて、なす角θが周方向において所定の角度ずつ変化する（例えば１度ずつ小さくなる）ように設定されている例を説明した。このような場合、上述したように、回転部材２０が回転してレーザ光Ｌ１が照射されるミラー領域Ａが移り変わるごとに、波長変換部材３０においてレーザ光Ｌ１が照射される部分が横方向ａ１に順次変化する。しかしながら、各ミラーセットＳを構成する複数のミラー領域Ａにおいて、なす角θは周方向において規則性がなく相互に異なるように設定されていてもよい。このような場合、回転部材２０が回転してレーザ光Ｌ１が照射されるミラー領域Ａが移り変わるごとに、波長変換部材３０においてレーザ光Ｌ１が照射される部分は、横方向ａ１において規則性がなく変化する。
図９は、本実施形態に係る照明装置の制御部によるレーザ素子の制御信号を示すグラフである。
制御部５０は、例えば、各レーザ素子１０の出力を個別に制御する。また、制御部５０は、例えば、各ミラー領域Ａがレーザ光Ｌ１の光軸上に位置する時間帯Δｔごとに、各レーザ素子１０への入力電流のパルスの数を調整する。時間帯Δｔあたりに入力されるパルスの数が多いほど、時間帯Δｔあたりのレーザ素子１０の総発光時間が長くなる。時間帯Δｔあたりのレーザ素子１０の総発光時間が長いほど、波長変換部材３０がその時間帯Δｔに放射する光Ｌ２の光度は、大きくなる。なお、時間帯Δｔあたりの入力電流のパルスの数を０（ゼロ）にすることで、その時間帯Δｔにおいてレーザ素子１０を消灯できる。これにより、波長変換部材３０の各部分に光Ｌ２を放射させるか否かを選択できる。また照明装置１は、光Ｌ２を放射させる場合は、放射する光Ｌ２の光度を調整できる。
図１０は、本実施形態に係る照明装置を適用したヘッドランプの動作を示す図である。
照明装置１は、例えば、車両に搭載されるヘッドランプのハイビームユニットに適用できる。
上述したように、４個のレーザ素子１０の出力は個別に制御され、４個のレーザ素子１０が回転部材２０の上下方向における位置が相互に異なる領域にレーザ光Ｌ１を照射する。したがって、図１０に示すように、ハイビーム領域ＲＨは、上下方向に４列に分割できる。さらに、ハイビーム領域ＲＨは、各ミラーセットＳの各ミラー領域Ａが各レーザ光Ｌ１の光軸上に位置する時間帯Δｔに応じて、例えば、横方向ａ１に４０行に分割できる。すなわち、ハイビーム領域ＲＨは、上下方向に４列、横方向に４０行の合計１６０個の小領域ＲＨａに分割される。なお、各時間帯Δｔに応じた小領域ＲＨａは、横方向ａ１において隣り合う他の小領域ＲＨａと部分的に重なりあっていてもよい。
車両に搭載されたセンサー（図示省略）は、ハイビーム領域ＲＨ内の先行車８１、対向車８２、標識８３、歩行者８４及び８５を検出する。そして、制御部５０は、センサーの検出信号に基づき、各小領域ＲＨａに対応する時間帯Δｔごとに、各レーザ素子１０に入力するパルスの数を調整する。
これにより、例えば、照明装置１は、ハイビーム領域ＲＨのうち、先行車８１のリアガラスには投光せずに、それ以外の領域に投光する。また、例えば、照明装置１は、対向車８２のフロントガラスには投光せずに、それ以外の領域に投光する。例えば、照明装置１は、標識８３に対しては減光して投光する。これにより、反射グレアを低減することができる。例えば、照明装置１は、歩行者８４及び８５の頭部には投光せずに、体の部分には強い光を照射する。これにより、歩行者８４及び８５の存在を強調することができる。このように、先行車８１の運転者、対向車８２の運転者、歩行者８４及び８５を眩惑させることなく、自車の運転者による視認性が向上する。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る照明装置１は、レーザ素子１０と、回転部材２０と、波長変換部材３０と、を備える。回転部材２０は、周方向に沿って配列された平坦な複数のミラー領域Ａを有し、回転に伴ってレーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１を複数のミラー領域Ａで順次反射する。波長変換部材３０は、複数のミラー領域Ａによって反射されたレーザ光Ｌ１が入射する。そして、回転部材２０の回転軸Ｃが延びる方向から見て、回転軸Ｃ及びそれぞれのミラー領域Ａの中心Ｂを結ぶ線Ｄと、ミラー領域Ａとのなす角θが、複数のミラー領域Ａにおいて相互に異なる。このため、周方向に配列された複数のミラー領域Ａは、波長変換部材３０の相互に異なる領域に向かってレーザ光Ｌ１を反射できる。したがって、複数のミラー領域におけるなす角が同一である照明装置と比較して、レーザ光の走査範囲を広げることができる照明装置１を実現できる。これにより、より広い領域に投光できる照明装置１を実現できる。又は、従来と同じ投光領域を実現しつつ、レーザ光を高密度化できることで発光光源を小さくでき、照明装置１を小型化することができる。
また、回転部材２０において一のレーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１に照射される領域と、回転部材２０において他のレーザ素子１０から出射したレーザ光Ｌ１に照射される領域と、は回転軸Ｃの延びる方向において異なる。このため、照明装置１は、回転軸Ｃの延びる方向において光Ｌ２を分布させることができる。
また、各レーザ素子１０と波長変換部材３０は、互いに離間している。このため、波長変換部材３０は、放熱性に優れる。
また、波長変換部材３０は、透過型の波長変換部材である。透過型の波長変換部材３０を用いることで、照明装置１を回転軸Ｃの延びる方向にコンパクトにできる。これにより、照明装置１を配置するためのスペースが回転軸Ｃの延びる方向に狭い場合でも、照明装置１を配置できる。
また、照明装置１は、波長変換部材３０から放射した光Ｌ２を投影する光学系４０をさらに備える。波長変換部材３０の各部分Ｐ１１～Ｐ１４０、Ｐ２１～Ｐ２４０、Ｐ３１～Ｐ３４０、Ｐ４１～Ｐ４４０から放射して光学系４０に入射した光Ｌ２は、光学系４０から相互に異なる方向に出射する。これにより、照明装置１は、上下方向及び横方向ａ１に光Ｌ３を分布させることができる。
また、照明装置１は、各レーザ素子１０及び回転部材２０の動作を制御する制御部５０をさらに備える。制御部５０は、それぞれのミラー領域Ａがレーザ光Ｌ１の光軸上に位置する時間帯Δｔごとに、各レーザ素子１０の出力を制御する。これにより、照明装置１は、選択した領域に投光できる。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
図１１は、本実施形態に係る照明装置を示す模式図である。
本実施形態に係る照明装置１００は、波長変換部材１３０が反射型である点において第１の実施形態に係る照明装置１と相違する。なお、以下の説明においては、原則として、第１の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第１の実施形態と同様である。
各レーザ素子１０は、例えば、回転部材２０の各ミラーセットＳに下方からレーザ光Ｌ１が入射するように配置される。回転部材２０の各ミラーセットＳは、例えば、レーザ光Ｌ１を上方に向かって反射する。
図１２は、本実施形態に係る波長変換部材を示す断面図である。
波長変換部材１３０は、例えば、入射するレーザ光Ｌ１の一部を反射する反射型の波長変換部材である。波長変換部材１３０は、例えば、波長変換層１３１と、波長変換層１３１が放射した光を反射する反射層１３２と、を有する。
波長変換層１３１は、例えば、透光層１３１ａと、透光層１３１ａ内に設けられた波長変換物質１３１ｂと、を有する。
透光層１３１ａは、例えば、透光性を有する樹脂等の有機材料や、透光性を有するガラス等の無機材料からなる。なお、耐熱性の観点から、透光部材３１は、無機材料からなることが好ましい。透光層１３１ａには、回転部材２０が反射したレーザ光Ｌ１が入射する。透光層１３１ａは、入射したレーザ光Ｌ１の一部を透過する。この際、透光層１３１ａ内の波長変換物質１３１ｂ等によって、レーザ光Ｌ１は、波長変換層１３１内において拡散される。
波長変換物質１３１ｂは、透光層１３１ａ内に分散している。波長変換物質１３１ｂは、例えば、回転部材２０が反射したレーザ光Ｌ１の一部を吸収し、黄色の蛍光を放射する蛍光体である。
反射層１３２は、例えば、反射率が高いセラミックスや金属板等からなる。反射層１３２は、波長変換層１３１内において拡散されるとともに透光層１３１ａを透過した青色のレーザ光Ｌ１と、波長変換物質１３１ｂが放射する黄色の蛍光と、を反射する。これにより、波長変換部材１３０は、白色の光Ｌ２を放射する。波長変換部材１３０から放射した光Ｌ２は、光学系４０によって投影される。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る照明装置１００において、波長変換部材１３０は、反射型の波長変換部材である。そのため、透過型の波長変換部材３０と比較して、反射型の波長変換部材１３０は、放熱性に優れ、効率的に光Ｌ２を取り出すことができる。また、反射型の波長変換部材１３０を用いることで、照明装置１００を回転軸Ｃの延びる方向と交差する方向にコンパクトにできる。これにより、照明装置１００を配置するためのスペースが回転軸Ｃの延びる方向と交差する方向に狭い場合でも、照明装置１００を配置できる。
本発明は、例えば、ヘッドランプ及びスポットライト等の照明装置、並びに、プロジェクションマッピング等の照明装置に利用することができる。
１、１００：照明装置
１０：レーザ素子
１１：コリメートレンズ
２０：回転部材
２１：シャフト
２２：駆動部
３０、１３０：波長変換部材
３１：透光部材
３１ａ：第１端部
３１ｂ：第２端部
３２：波長変換物質
４０：光学系
５０：制御部
８１：先行車
８２：対向車
８３：標識
８４：歩行者
１３１：波長変換層
１３１ａ：透光層
１３１ｂ：波長変換物質
１３２：反射層
Ａ：ミラー領域
Ａｉ：ｉ番目のミラー領域
Ｂ：ミラー領域の中心
Ｃ：回転軸
Ｅ：円周
Ｌ１：レーザ光
Ｌ２：波長変換部材が放射する光
Ｌ３：光学系から出射する光
Ｒ１：反時計回り
ａ１：横方向
ａ２：時計回り
Ｐｊｉ：波長変換部材において、ｊ番目のミラーセットに属するｉ番目のミラー領域によって反射されたレーザ光が入射する部分
ＲＨ：ハイビーム領域
ＲＨａ：小領域
Ｓ：ミラーセット
Δｔ：時間帯
θ：なす角
θｉ：ｉ番目のミラー領域におけるなす角
θＲｉ：ｉ番目のミラー領域の中心における反射角

Claims (6)

  1. 複数のレーザ素子と、
    回転可能であり、周方向および回転軸が延びる方向に沿って配列された平坦な複数のミラー領域を有し、回転に伴って複数の前記レーザ素子から出射したレーザ光を複数の前記ミラー領域で順次反射する回転部材と、
    複数の前記ミラー領域によって反射された前記レーザ光が入射する波長変換部材と、
    を備え、
    前記回転部材の前記回転軸が延びる方向から見て、前記回転軸及びそれぞれの前記ミラー領域の中心を結ぶ線と、前記ミラー領域とのなす角が、前記周方向に沿って配列された複数の前記ミラー領域において相互に異なっており、
    複数の前記レーザ素子は、前記回転軸が延びる方向における位置が相互に異なる前記ミラー領域に前記レーザ光を照射し、
    前記回転軸が延びる方向に沿って配列された複数の前記ミラー領域は、前記波長変換部材において前記回転軸が延びる方向における位置が相互に異なる部分に向けて前記レーザ光を反射する照明装置。
  2. 前記レーザ素子と前記波長変換部材は、互いに離間している請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記波長変換部材は、
    透光部材と、
    前記透光部材内に設けられた波長変換物質と、
    を有する請求項１または２に記載の照明装置。
  4. 前記波長変換部材は、
    波長変換層と、
    前記波長変換層が放射した光を反射する反射層と、
    を有する請求項１または２に記載の照明装置。
  5. 前記波長変換部材が放射した光を投影する光学系をさらに備えた請求項１～４のいずれか１つに記載の照明装置。
  6. 各前記レーザ素子及び前記回転部材の動作を制御する制御部をさらに備え、
    前記制御部は、それぞれの前記ミラー領域が前記レーザ光の光軸上に位置する時間帯ごとに、各前記レーザ素子の出力を制御する請求項１～５のいずれか１つに記載の照明装置。
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