WO2016098319A1 - 照明装置と、照明装置を搭載した自動車 - Google Patents

照明装置と、照明装置を搭載した自動車 Download PDF

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    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/70—Prevention of harmful light leakage

Definitions

  • the present invention relates to, for example, an illuminating device used as a headlight of an automobile and an automobile equipped with the same.
  • An illumination device using a laser light source can control the illumination area, so it has been proposed to be used as, for example, an automobile headlight.
  • laser light is coherent light, the illumination device itself is damaged.
  • the following configuration is adopted as a safety measure to prevent direct exposure to the eyes.
  • a laser light source a wavelength conversion member arranged in the light irradiation direction from the laser light source, a light projecting lens arranged in the light irradiation direction from the wavelength conversion member, a sensor for detecting reflected light from the wavelength conversion member,
  • a control unit connected to the sensor, and the control unit is configured to stop the laser light source when the amount of light detected by the sensor falls below a predetermined value (Patent Document 1 exists as a similar prior document) To do).
  • the present invention relates to a laser light source, a wavelength conversion member disposed in the light irradiation direction from the laser light source, a light projecting lens disposed in the light irradiation direction from the wavelength conversion member, and a light scattering disposed in the outer peripheral direction of the wavelength conversion member.
  • a material a sensor for detecting light reaching through the light scattering material, and a control unit connected to the sensor.
  • the control unit is configured to drive the laser light source until the amount of light detected by the sensor exceeds a predetermined value, and to stop the laser light source when the amount of light detected by the sensor exceeds the predetermined value.
  • the light scattering material is arranged in the outer peripheral direction of the wavelength conversion member, and the sensor for detecting the light reaching through the light scattering material is provided, and the light detection amount by the sensor exceeds a predetermined value.
  • the laser light source is driven, so for example, if the laser light source is only slightly shifted in axial position, it is possible to continue illumination without stopping the laser light source. Will be expensive.
  • the front view which shows the motor vehicle carrying the illuminating device of Embodiment 1 of this invention.
  • the reflected light from the wavelength conversion member decreases and the amount of light detected by the sensor falls below a predetermined value.
  • the laser light source will be stopped.
  • the wavelength conversion member is not damaged, and the laser light source is stopped despite the fact that the illumination can be performed sufficiently, so that the road cannot be illuminated, which is extremely inconvenient. .
  • the present invention aims to improve convenience.
  • FIG. 1 lighting devices 3 called headlights are arranged on both the left and right sides in front of the main body 2 of the automobile 1.
  • the lighting device 3 has a configuration shown in FIG.
  • a light scattering material 11 is disposed in the outer peripheral direction of the wavelength conversion member 9, and a sensor 12 that detects light reaching the light projection material 10 side of the light scattering material 11 via the light scattering material 11. Has been placed.
  • the laser light source 7 generates, for example, blue light. By irradiating the light to the wavelength conversion member 9, the laser light source 7 converts the light into white light and irradiates the illumination area in front of the automobile 1 through the light projecting lens 10. And it comes to perform lighting.
  • the laser light from the laser light source 7 moves from the upper side to the lower side while being scanned left and right by the movable mirror 8, and in that state, is converted into white light by the wavelength conversion member 9, and then projected. Illumination is performed by irradiating the illumination area in front of the automobile 1 through the optical lens 10.
  • the laser light from the laser light source 7 goes out of the wavelength conversion member 9 and reaches the light scattering material 11 as described above, the light reaching the light scattering material 11 is detected by the sensor 12. I have to.
  • the laser light source 7 is driven until the light detection amount by the sensor 12 exceeds a predetermined value, and the laser light source 7 is stopped when the light detection amount by the sensor 12 exceeds the predetermined value.
  • the laser light source 7, the movable mirror 8, and the sensor 12 are connected to the control unit 13 as shown in FIG.
  • the control unit 13 is connected to a power supply operation unit 14, an alarm 15, and a memory 16 in which a program for executing the operation flowchart of FIG. 7 is stored.
  • the laser light from the laser light source 7 moves from the upper side to the lower side while being scanned left and right by the movable mirror 8, and in this state, is converted into white light by the wavelength conversion member 9, and then the projection lens.
  • the illumination area in front of the automobile 1 is irradiated through 10 to perform illumination.
  • the sensor 12 does not detect the laser light from the laser light source 7 (NO in S3 in FIG. 7).
  • the wavelength conversion member 9 when a part of the laser light from the laser light source 7 goes out of the wavelength conversion member 9 as shown in FIG. 4 due to an excessive impact effect or an excessive thermal effect, the wavelength conversion member.
  • the laser light hits the light scattering material 11 provided on the outer periphery of 9.
  • the sensor 12 detects it, so that the alarm device 15 notifies that there is an abnormality in the illumination device 3 (YES in S4 in FIG. 7). , S5).
  • the control unit 13 has white light converted by the wavelength conversion member 9 as shown in FIG. 4 and can illuminate the white light.
  • the laser light source 7 and the movable mirror 8 are continuously driven.
  • control unit 13 controls the movable range of the movable mirror 8 in a direction in which the amount of diffused light detected by the sensor 12 is reduced, and continues illumination in this state (S6 and S7 in FIG. 7).
  • the control unit 13 detects a state in which the amount of diffused light detected by the sensor 12 exceeds a predetermined value. At this time, the laser light source 7. The movable mirror 8 is stopped (S6, S8 in FIG. 7).
  • the alarm device 15 informs the lighting device 3 that there is an abnormality, so that a quick repair response can be achieved.
  • the operation of the movable mirror 8 of the present embodiment the operation of the two-dimensional movable mirror that moves from the upper side to the lower side while being scanned left and right has been described, but this moves so as to alternately scan from the upper side to the lower side.
  • the so-called one-dimensional movable mirror may be operated. By doing so, for example, it is possible to cope with vertical vibrations that a traveling vehicle receives, and a merit of cost reduction can be obtained.
  • the light scattering material is arranged in the outer peripheral direction of the wavelength conversion member, and the sensor for detecting the light reaching through the light scattering material is provided, and the light detection amount by the sensor has a predetermined value. Since it was configured to drive the laser light source until it exceeded, for example, if the axis position of the laser light source is slightly shifted, the laser light source will not be stopped and illumination will continue, making it highly convenient It becomes.

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Abstract

　本発明は、波長変換部材（９）の外周方向に光散乱材（１１）を配置するとともに、光散乱材（１１）を介して到達する光を検出するセンサー（１２）を設け、センサー（１２）による光検出量が、所定値を超えるまではレーザー光源（７）を駆動する構成とした。このため、例えば、レーザー光源（７）の軸位置が多少ずれただけの状態では、レーザー光源（７）を停止させることはなく、照明を継続することになり、利便性の高いものとなる。

Description

照明装置と、照明装置を搭載した自動車
　本発明は、例えば、自動車のヘッドライトとして活用される照明装置と、それを搭載した自動車に関するものである。
　レーザー光源を使用した照明装置は、照明エリアの制御が可能となるので、例えば自動車のヘッドライトとして活用することが提案されているが、レーザー光はコヒーレントな光であるので、照明装置自体の損傷時でも、目に直射されぬよう、安全対策として次のような構成がとられている。
　すなわち、レーザー光源と、レーザー光源からの光照射方向に配置した波長変換部材と、波長変換部材からの光照射方向に配置した投光レンズと、波長変換部材からの反射光を検出するセンサーと、センサーに接続した制御部とを備え、制御部は、センサーによる光検出量が、所定値を下回るとレーザー光源を停止する構成となっている（これに類似する先行文献としては特許文献１が存在する）。
特開２０１１－８６４３２号公報
　本発明は、レーザー光源と、レーザー光源からの光照射方向に配置した波長変換部材と、波長変換部材からの光照射方向に配置した投光レンズと、波長変換部材の外周方向に配置した光散乱材と、光散乱材を介して到達する光を検出するセンサーと、センサーに接続した制御部とを備える。制御部は、センサーによる光検出量が、所定値を超えるまではレーザー光源を駆動し、センサーによる光検出量が、所定値を超えるとレーザー光源を停止する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
　以上のように本発明では、波長変換部材の外周方向に光散乱材を配置するとともに、光散乱材を介して到達する光を検出するセンサーを設け、センサーによる光検出量が、所定値を超えるまではレーザー光源を駆動する構成としたので、例えば、レーザー光源の軸位置が多少ずれただけの状態では、レーザー光源を停止させることはなく、照明を継続することが可能となるため、利便性の高いものとなる。
本発明の実施形態１の照明装置を搭載した自動車を示す正面図 本発明の実施形態１の照明装置の断面図 本発明の実施形態１の照明装置の断面図 本発明の実施形態１の照明装置の断面図 本発明の実施形態１の照明装置の断面図 本発明の実施形態１の照明装置の制御ブロック図 本発明の実施形態１の照明装置の動作フローチャート
　本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。
　上記従来例では、例えば、レーザー光源の軸位置が多少ずれただけの状態でも、波長変換部材からの反射光が減少し、センサーによる光検出量が所定値を下回ることになるので、この時にも、レーザー光源を停止させることになる。
　しかしながら、この状態では、波長変換部材が損傷したわけではなく、照明は十分行える状況であるにも関わらず、レーザー光源を停止させてしまうので、道路の照明が行えず、極めて不便なものとなる。
　そこで、本発明は、利便性を高めることを目的とするものである。
　以下、本発明の一実施形態にかかる照明装置を自動車に搭載した例を、添付図面を用いて説明する。
　（実施の形態１）
　図１において、自動車１の本体ボディ２の前方の左右両側には、ヘッドライトと言われる照明装置３が配置されている。
　照明装置３は、図２に示す構成となっている。
　すなわち、図２に示すように、前面側に開口部４を有する本体ケース５と、開口部４に装着されたアウターレンズ６と、本体ケース５内に設けたレーザー光源７と、本体ケース５内において、レーザー光源７の光照射方向に順次配置された可動ミラー８、波長変換部材９、投光レンズ１０とを有している。
　また、波長変換部材９の外周方向には、光散乱材１１が配置され、さらに、光散乱材１１の投光レンズ１０側には光散乱材１１を介して到達する光を検出するセンサー１２が配置されている。
　レーザー光源７は、例えば青色光を発生するもので、これを波長変換部材９に照射することで、白色光に変換し、これを、投光レンズ１０を介して自動車１前方の照明エリアに照射し、照明を行うようになっている。
　さらに詳細に説明すると、レーザー光源７からのレーザー光は、可動ミラー８によって左右に走査されながら上方から下方へと移動し、その状態で、波長変換部材９で白色光に変換され、その後、投光レンズ１０を介して自動車１前方の照明エリアに照射され、照明が行われる。
　そして、このような照明動作が行われている状態で、道路による衝撃や、その他の衝撃などの影響で、レーザー光源７からのレーザー光が波長変換部材９の外に向かった場合には、波長変換部材９の外周に設けた光散乱材１１にレーザー光を当たり、そこで拡散させることで人的な影響が起きないようにしている。
　また、このようにレーザー光源７からのレーザー光が波長変換部材９の外に向かい、光散乱材１１に到達した場合には、光散乱材１１を介して到達する光をセンサー１２で検出するようにしている。
　さらに、センサー１２による光検出量が、所定値を超えるまではレーザー光源７を駆動し、センサー１２による光検出量が、所定値を超えるとレーザー光源７を停止する構成としている。
　そして、そのような動作をさせるために、レーザー光源７、可動ミラー８、センサー１２は、図６に示すように制御部１３に接続されている。
　また、制御部１３には、電源用の操作部１４、警報機１５、図７の動作フローチャートを実行するプログラムが格納されたメモリ１６が接続されている。
　以上の構成において、操作部１４によって照明動作を行わせると（図７のＳ１）、レーザー光源７、可動ミラー８、センサー１２が起動される（図７のＳ２）。
　この状態では、レーザー光源７からのレーザー光は、可動ミラー８によって左右に走査されながら上方から下方へと移動し、その状態で、波長変換部材９で白色光に変換され、その後、投光レンズ１０を介して自動車１前方の照明エリアに照射され、照明が行われる。
　このような動作中においても、道路の凹凸影響などによって、レーザー光源７からのレーザー光が、例えば、図３のように波長変換部材９の若干下方に照射されても、それは全て白色に変換されるので、人的な影響は起きない。
　また、この時には、レーザー光源７からのレーザー光が光散乱材１１に到達しないので、センサー１２はレーザー光源７からのレーザー光を検出する事はない（図７のＳ３のＮＯ）。
　また、例えば、過大な衝撃影響や、過大な熱的影響によって、図４のごとく、レーザー光源７からのレーザー光の一部が、波長変換部材９の外に向かった場合には、波長変換部材９の外周に設けた光散乱材１１にレーザー光が当たることになる。
　しかしながら、そのような場合でも、光散乱材１１によってレーザー光が拡散されるので、レーザー光が投光レンズ１０を介して大量に前方に照射されることは無いので、人的な影響は起きない。
　また、このように光散乱材１１によってレーザー光が拡散されると、それをセンサー１２が検出するので、警報機１５によって照明装置３に異常があることが報知される（図７のＳ４のＹＥＳ、Ｓ５）。
　そして、制御部１３は、センサー１２で検出した拡散光の量が所定値を越えない状態では、図４のごとく、波長変換部材９によって変換された白色光が存在し、白色光の照明が行えると判断し、レーザー光源７、可動ミラー８は継続的に駆動する。
　また、制御部１３は、可動ミラー８の可動域を、センサー１２で検出した拡散光の量が小さくなる方向に制御を行い、その状態で照明を継続する（図７のＳ６、Ｓ７）。
　つまり、図４の状態では、照明を継続することができるので、利便性の良いものとなる。
　また、図５のごとく、例えば、過大な衝撃影響や、過大な熱的影響によって、レーザー光源７からのレーザー光の大部分、または全部が波長変換部材９の外に向かった場合でも、光散乱材１１によってレーザー光が拡散されるので、レーザー光が投光レンズ１０を介して大量に前方に照射されることは無く、人的な影響は起きない。
　しかしながら、このように光散乱材１１によって大量のレーザー光が拡散されると、制御部１３は、センサー１２で検出した拡散光の量が所定値を越えた状態を検出し、この時には、レーザー光源７、可動ミラー８を停止する（図７のＳ６、Ｓ８）。
　なお、図４、図５の状態では、警報機１５によって照明装置３に異常があることが報知されるので、迅速な修理対応が図れることになる。
　また、本実施例の可動ミラー８の動作として、左右に走査されながら上方から下方へと移動する二次元の可動ミラーの動作を述べたが、これが上方から下方へと交互に走査するように移動する所謂一次元の可動ミラーの動作であってもよい。こうすることで例えば、走行中の車両が受ける上下振動に対応可能となりコスト削減のメリットも得られる。
　以上のように本発明は、波長変換部材の外周方向に光散乱材を配置するとともに、この光散乱材を介して到達する光を検出するセンサーを設け、センサーによる光検出量が、所定値を超えるまではレーザー光源を駆動する構成としたので、例えば、レーザー光源の軸位置が多少ずれただけの状態では、レーザー光源を停止させることはなく、照明を継続するになり、利便性の高いものとなる。
　したがって、照明装置と、それを搭載した自動車としての活用が期待される。
１　自動車
２　本体ボディ
３　照明装置
４　開口部
５　本体ケース
６　アウターレンズ
７　レーザー光源
８　可動ミラー
９　波長変換部材
１０　投光レンズ
１１　光散乱材
１２　センサー
１３　制御部
１４　操作部
１５　警報機
１６　メモリ

Claims (5)

  1. レーザー光源と、前記レーザー光源からの光照射方向に配置した波長変換部材と、前記波長変換部材からの光照射方向に配置した投光レンズと、前記波長変換部材の外周方向に配置した光散乱材と、前記光散乱材を介して到達する光を検出するセンサーと、前記センサーに接続した制御部とを備え、前記制御部は、前記センサーによる光検出量が、所定値を超えるまでは前記レーザー光源を駆動し、前記センサーによる光検出量が、所定値を超えると前記レーザー光源を停止する構成とした照明装置。
  2. 前記レーザー光源と前記波長変換部材間に、可動ミラーを配置した請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記センサーは、前記光散乱材の前記投光レンズ側に配置した請求項１または２に記載の照明装置。
  4. 前記制御部に警報機を接続した請求項１から３のいずれか一つに記載の照明装置。
  5. 前記請求項１から４のいずれか一つに記載の照明装置を、自動車の本体ボディの前方側に配置した自動車。
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