JP6979168B2

JP6979168B2 - Lighting equipment

Info

Publication number: JP6979168B2
Application number: JP2017150948A
Authority: JP
Inventors: 尾俊平西; 重牧夫倉
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2037-08-03
Also published as: JP2019029316A

Description

本開示は、被照明領域を照明する照明装置に関する。 The present disclosure relates to a lighting device that illuminates an illuminated area.

コヒーレント光を発光するレーザ光源は、一般に、ＬＥＤ（Light Emitting Device)に比べて輝度が高く、また、レーザ光源から発光された光はコヒーレントであることから、配光を細かく制御できるとともに、遠方まで光をとどけることができるという利点がある。一方で、コヒーレント光が道路表面などの散乱反射面に当たると、散乱反射面の各部で反射したコヒーレント光が互いに干渉して、スペックルが発生するという問題がある。また、遠方照射用途では、レーザ光源側で発生したスペックルが被照明領域の照度分布ムラを引き起こすという問題もある。 A laser light source that emits coherent light generally has a higher brightness than an LED (Light Emitting Device), and since the light emitted from the laser light source is coherent, the light distribution can be finely controlled and even far away. It has the advantage of being able to reach the light. On the other hand, when the coherent light hits a scattering reflection surface such as a road surface, there is a problem that the coherent light reflected by each part of the scattering reflection surface interferes with each other to generate speckle. Further, in the distant irradiation application, there is a problem that the speckle generated on the laser light source side causes uneven illuminance distribution in the illuminated area.

特許文献１には、レーザー光を光偏向器で二次元的に走査させて、投影レンズを通して所定の配光パターンを形成する車両用灯具が開示されている。 Patent Document 1 discloses a vehicle lamp that forms a predetermined light distribution pattern through a projection lens by scanning a laser beam two-dimensionally with a light deflector.

特開２０１２−１４６６２１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-146621

特許文献１の場合、励起光源からのレーザ光を集光させた後に光偏向器に入射させており、光偏向器からレンズに入射されるレーザ光の単位面積当たりの光強度は非常に高くなる。特許文献１では、光偏向器によりレンズ上でレーザ光を走査させているが、レンズ上の各位置には瞬時的に強いレーザ光が入射されるため、レーザ光の安全性に対する配慮が十分とは言えない。 In the case of Patent Document 1, the laser beam from the excitation light source is condensed and then incident on the optical deflector, and the light intensity per unit area of the laser beam incident on the lens from the optical deflector becomes very high. .. In Patent Document 1, the laser beam is scanned on the lens by an optical deflector, but since a strong laser beam is instantaneously incident at each position on the lens, consideration for the safety of the laser beam is sufficient. I can't say.

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光学構成を複雑化せずに、コヒーレント光の利点を生かしつつ、コヒーレント光の安全性を向上させることができる照明装置を提供するものである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to improve the safety of coherent light while taking advantage of coherent light without complicating the optical configuration. It provides a lighting device.

上記の課題を解決するために、本開示では、コヒーレント光を射出する光源と、
入射されたコヒーレント光を被照明領域に導光する照明光学系と、
前記光源から射出されたコヒーレント光の進行方向を所定の振れ角の範囲内で周期的に変化させて、当該コヒーレント光を前記照明光学系上で走査させる走査部材と、を備え、
前記光源から射出されたコヒーレント光は、収束点にて収束されて所定の発散角度で発散され、
前記走査部材は、前記振れ角を前記発散光の発散角度よりも小さくする、照明装置が提供される。 In order to solve the above problems, in this disclosure, a light source that emits coherent light and a light source that emits coherent light are used.
An illumination optical system that guides the incident coherent light to the illuminated area,
A scanning member for periodically changing the traveling direction of the coherent light emitted from the light source within a predetermined deflection angle and scanning the coherent light on the illumination optical system is provided.
The coherent light emitted from the light source is converged at the convergence point and diverged at a predetermined divergence angle.
The scanning member provides an illuminating device that makes the deflection angle smaller than the divergence angle of the divergent light.

前記走査部材は、前記光源から射出されたコヒーレント光の収束点からずれた位置に配置されてもよい。 The scanning member may be arranged at a position deviated from the convergence point of the coherent light emitted from the light source.

前記走査部材は、前記光源から射出されたコヒーレント光の収束点よりも前記光源に近い側に配置されてもよい。 The scanning member may be arranged closer to the light source than the convergence point of the coherent light emitted from the light source.

前記走査部材は、前記光源から射出されたコヒーレント光の収束点よりも前記照明光学系に近い側に配置されてもよい。 The scanning member may be arranged closer to the illumination optical system than the convergence point of the coherent light emitted from the light source.

前記照明光学系は、前記照明光学系の前側焦点位置に前記収束点が一致するように配置されてもよい。 The illumination optical system may be arranged so that the convergence point coincides with the front focal position of the illumination optical system.

前記照明光学系は、前記走査部材からのコヒーレント光をコリメートまたは拡散させて前記被照明領域を照明してもよい。 The illumination optical system may collimate or diffuse coherent light from the scanning member to illuminate the illuminated area.

前記照明光学系は、前記走査部材による走査に応じた照明位置、照明方向、サイズおよび形状の前記被照明領域を照明してもよい。 The illumination optical system may illuminate the illuminated area having an illumination position, an illumination direction, a size, and a shape according to scanning by the scanning member.

本開示によれば、光学構成を複雑化せずに、コヒーレント光の利点を生かしつつ、コヒーレント光の安全性を向上させることができる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the safety of coherent light while taking advantage of coherent light without complicating the optical configuration.

本開示の一実施形態による照明装置の概略構成を示す図。The figure which shows the schematic structure of the lighting apparatus by one Embodiment of this disclosure. 光源の収束点よりも光源に近い側に走査部材を配置した例を示す図。The figure which shows the example which arranged the scanning member on the side closer to a light source than the convergence point of a light source. 光源の収束点よりも照明光学系に近い側に走査部材を配置した例を示す図。The figure which shows the example which arranged the scanning member on the side closer to the illumination optical system than the convergence point of a light source. 一比較例による照明装置を示す図。The figure which shows the lighting apparatus by one comparative example. 図１の照明装置に光点灯制御部を追加した例を示す図。It is a figure which shows the example which added the light lighting control part to the lighting device of FIG. カラー表示が可能な一実施形態による照明装置の概略構成を示す図。The figure which shows the schematic structure of the lighting apparatus by one Embodiment which is capable of color display.

以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, the scale and the aspect ratios are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product for the convenience of illustration and comprehension.

本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 As used in the present specification, the terms such as "parallel", "orthogonal", and "identical" and the values of length and angle, which specify the shape and geometric conditions and their degrees, have a strict meaning. It is interpreted to include the range in which similar functions can be expected without being bound.

図１は本開示の一実施形態による照明装置１の概略構成を示す図である。図１は、本実施形態による照明装置１を上から見た平面図である。図１の照明装置１は、光源２と、走査部材３と、照明光学系４とを備えている。光源２は、周波数および位相が揃ったコヒーレント光を射出するものであり、典型的にはレーザ光を射出するレーザ光源である。レーザ光源には、半導体レーザなどの種々のタイプの光源２があるが、いずれのタイプの光源２でもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a lighting device 1 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 1 is a plan view of the lighting device 1 according to the present embodiment as viewed from above. The lighting device 1 of FIG. 1 includes a light source 2, a scanning member 3, and an illumination optical system 4. The light source 2 emits coherent light having the same frequency and phase, and is typically a laser light source that emits laser light. The laser light source includes various types of light sources 2 such as semiconductor lasers, and any type of light source 2 may be used.

光源２は、より詳細には、コヒーレント光を射出する光源部２ａと、光源部２ａから射出されたコヒーレント光を集光する集光レンズ２ｂとを有する。なお、光源部２ａと集光レンズ２ｂが一体構造になった光源モジュールを光源２として用いてもよい。また、光源２は、それぞれ異なる発光波長域のコヒーレント光を射出する複数の光源部２ａと複数の集光レンズ２ｂで構成されていてもよい。さらに、これら複数の光源部２ａと複数の集光レンズ２ｂとが一体構造になった光源モジュールを光源２として用いてもよい。本実施形態による光源２から射出されたコヒーレント光は、収束点ｐにて収束されて所定の発散角度で発散される。 More specifically, the light source 2 has a light source unit 2a for emitting coherent light and a condensing lens 2b for condensing the coherent light emitted from the light source unit 2a. A light source module in which the light source unit 2a and the condenser lens 2b are integrated may be used as the light source 2. Further, the light source 2 may be composed of a plurality of light source units 2a for emitting coherent light in different emission wavelength ranges and a plurality of condenser lenses 2b. Further, a light source module in which the plurality of light source units 2a and the plurality of condenser lenses 2b are integrated may be used as the light source 2. The coherent light emitted from the light source 2 according to the present embodiment is converged at the convergence point p and diverged at a predetermined divergence angle.

走査部材３は、光源２から射出されたコヒーレント光の進行方向を所定の振れ角の範囲内で周期的に変化させて、当該コヒーレント光を照明光学系４上で走査させる。図１では、図示の簡略化のために、光源２からのコヒーレント光が走査部材３を透過するように図示されているが、例えば、走査部材３は、光源２からのコヒーレント光を反射させる反射ミラーを有し、この反射ミラーを回転軸周りに回転させることにより、コヒーレント光の反射方向を周期的に変化させてもよい。反射ミラーとしては、例えばＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）ミラーを用いることができる。走査部材３の走査方向は、一次元方向でもよいし、二次元方向でもよい。以下では、照明光学系４の入射面の二次元方向に沿って、走査部材３が振れ角の範囲内でコヒーレント光を繰り返し走査させる例を説明する。 The scanning member 3 periodically changes the traveling direction of the coherent light emitted from the light source 2 within a range of a predetermined deflection angle, and scans the coherent light on the illumination optical system 4. In FIG. 1, for simplification of illustration, the coherent light from the light source 2 is shown to pass through the scanning member 3, but for example, the scanning member 3 reflects the coherent light from the light source 2. By having a mirror and rotating the reflection mirror around the axis of rotation, the reflection direction of the coherent light may be changed periodically. As the reflection mirror, for example, a MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) mirror can be used. The scanning direction of the scanning member 3 may be a one-dimensional direction or a two-dimensional direction. Hereinafter, an example in which the scanning member 3 repeatedly scans the coherent light within the range of the deflection angle will be described along the two-dimensional direction of the incident surface of the illumination optical system 4.

走査部材３は、光源２から射出されたコヒーレント光の収束点ｐからずれた位置に配置されている。より具体的には、走査部材３は、光源２から射出されたコヒーレント光の収束点ｐよりも光源２に近い側に配置されるか、あるいは、光源２から射出されたコヒーレント光の収束点ｐよりも照明光学系４に近い側に配置されている。これにより、光源２から走査部材３に入射されるコヒーレント光のビームスポット径は、光源２の収束点ｐに走査部材３が配置される場合のビームスポット径よりも大きくなる。 The scanning member 3 is arranged at a position deviated from the convergence point p of the coherent light emitted from the light source 2. More specifically, the scanning member 3 is arranged closer to the light source 2 than the convergence point p of the coherent light emitted from the light source 2, or the convergence point p of the coherent light emitted from the light source 2. It is arranged closer to the illumination optical system 4. As a result, the beam spot diameter of the coherent light incident on the scanning member 3 from the light source 2 becomes larger than the beam spot diameter when the scanning member 3 is arranged at the convergence point p of the light source 2.

照明光学系４は、走査部材３から入射されたコヒーレント光を被照明領域ＬＺに導光する。照明光学系４は、例えば１枚または複数のレンズまたは凹面鏡にて構成することができる。照明光学系４は、走査部材３から入射されたコヒーレント光をコリメートして、またはわずかに拡散させて被照明領域ＬＺを照明する。照明光学系４は、その前側焦点位置に収束点ｐが一致するように配置されている。照明光学系４は、走査部材３による走査に応じた照明位置、照明方向、サイズおよび形状の被照明領域ＬＺを照明する。より具体的には、照明光学系４は、走査部材３の走査に応じた方向の照明範囲を含む被照明領域ＬＺを照明する。 The illumination optical system 4 guides the coherent light incident from the scanning member 3 to the illuminated region LZ. The illumination optical system 4 can be composed of, for example, one or a plurality of lenses or concave mirrors. The illumination optical system 4 illuminates the illuminated region LZ by collimating or slightly diffusing the coherent light incident from the scanning member 3. The illumination optical system 4 is arranged so that the convergence point p coincides with the front focal position thereof. The illumination optical system 4 illuminates the illuminated area LZ having an illumination position, an illumination direction, a size, and a shape according to scanning by the scanning member 3. More specifically, the illumination optical system 4 illuminates the illuminated area LZ including the illumination range in the direction corresponding to the scanning of the scanning member 3.

上述したように、本実施形態による照明装置１は、光源２から射出されたコヒーレント光の収束点からずらした位置に走査部材３を配置している。図２は光源２の収束点ｐよりも光源２に近い側に走査部材３を配置した例を示し、図３は光源２の収束点ｐよりも照明光学系４に近い側に走査部材３を配置した例を示している。 As described above, in the lighting device 1 according to the present embodiment, the scanning member 3 is arranged at a position shifted from the convergence point of the coherent light emitted from the light source 2. FIG. 2 shows an example in which the scanning member 3 is arranged closer to the light source 2 than the convergence point p of the light source 2, and FIG. 3 shows the scanning member 3 located closer to the illumination optical system 4 than the convergence point p of the light source 2. An example of placement is shown.

図２の場合、光源２からのコヒーレント光が収束する前に、同コヒーレント光が走査部材３に入射される。このため、走査部材３の入射面のビームスポット径は、光源２の収束点ｐでのビームスポット径よりも大きくなる。 In the case of FIG. 2, the coherent light is incident on the scanning member 3 before the coherent light from the light source 2 converges. Therefore, the beam spot diameter of the incident surface of the scanning member 3 is larger than the beam spot diameter at the convergence point p of the light source 2.

図３の場合、光源２からのコヒーレント光がいったん収束して拡散された後に走査部材３に入射される。このため、走査部材３の入射面のビームスポット径は、光源２の収束点ｐでのビームスポット径よりも大きくなる。 In the case of FIG. 3, the coherent light from the light source 2 is once converged and diffused, and then incident on the scanning member 3. Therefore, the beam spot diameter of the incident surface of the scanning member 3 is larger than the beam spot diameter at the convergence point p of the light source 2.

このように、図２と図３のいずれの場合も、走査部材３の入射面のビームスポット径が光源２の収束点ｐでのビームスポット径よりも大きくなる。これはすなわち、光源２からのコヒーレント光が、ビームスポットの面積内に分散されていることを意味し、走査部材３の入射面での単位面積当たりの光強度が弱くなり、走査部材３の耐久性が向上する。光源２からのコヒーレント光は、収束点ｐで収束した後、所定の角度範囲に発散する。以下では、収束点ｐで発散するコヒーレント光の角度範囲を発散角度θ１と呼ぶ。 As described above, in both cases of FIG. 2 and FIG. 3, the beam spot diameter of the incident surface of the scanning member 3 is larger than the beam spot diameter at the convergence point p of the light source 2. This means that the coherent light from the light source 2 is dispersed within the area of the beam spot, the light intensity per unit area on the incident surface of the scanning member 3 becomes weak, and the durability of the scanning member 3 becomes durable. Sex improves. The coherent light from the light source 2 converges at the convergence point p and then diverges in a predetermined angle range. Hereinafter, the angle range of the coherent light diverging at the convergence point p is referred to as a divergence angle θ1.

図２と図３のいずれの場合も、走査部材３は、その入射面のビームスポット内の各微小点ごとに、入射されたコヒーレント光を照明光学系４上で走査させる。走査部材３は、収束点ｐでのコヒーレント光の発散角度θ１よりも小さい振れ角θ２で、コヒーレント光を走査させる。図２と図３では、走査部材３による３つの走査方向ｓｃ１〜ｓｃ３のコヒーレント光の進行方向を示している。走査方向ｓｃ１は、照明光学系４の一端側に入射される光である。走査方向ｓｃ２は、照明光学系４の光軸中心側に入射される光である。走査方向ｓｃ３は、照明光学系４の他端側に入射される光である。 In both cases of FIG. 2 and FIG. 3, the scanning member 3 scans the incident coherent light on the illumination optical system 4 at each minute point in the beam spot of the incident surface thereof. The scanning member 3 scans the coherent light at a deflection angle θ2 smaller than the divergence angle θ1 of the coherent light at the convergence point p. 2 and 3 show the traveling directions of the coherent light in the three scanning directions sc1 to sc3 by the scanning member 3. The scanning direction sc1 is light incident on one end side of the illumination optical system 4. The scanning direction sc2 is light incident on the optical axis center side of the illumination optical system 4. The scanning direction sc3 is light incident on the other end side of the illumination optical system 4.

走査方向ｓｃ１と走査方向ｓｃ３との方向差が振れ角θ２となる。本実施形態では、走査部材３による振れ角θ２を発散角度θ１よりも小さくしている。このように、θ２＜θ１とすることで、走査部材３がコヒーレント光の走査方向を変化させたときに、照明光学系４に入射されるコヒーレント光の入射範囲は、一部ずつ重なり合いながら移動することになる。これにより、照明光学系４上でのコヒーレント光の走査範囲を狭めることができ、照明光学系４ひいては照明装置１のサイズを小型化できる。 The difference in direction between the scanning direction sc1 and the scanning direction sc3 is the deflection angle θ2. In the present embodiment, the runout angle θ2 by the scanning member 3 is made smaller than the divergence angle θ1. By setting θ2 <θ1 in this way, when the scanning member 3 changes the scanning direction of the coherent light, the incident range of the coherent light incident on the illumination optical system 4 moves while partially overlapping each other. It will be. As a result, the scanning range of the coherent light on the illumination optical system 4 can be narrowed, and the size of the illumination optical system 4 and thus the illumination device 1 can be reduced.

照明光学系４は、走査部材３からのコヒーレント光の入射位置および入射角度に応じた方向にコヒーレント光を進行させて、被照明領域ＬＺを照明する。よって、照明光学系４は、走査部材３による照明光学系４上でのコヒーレント光の走査位置に応じた照明位置、照明方向、サイズおよび形状の被照明領域ＬＺを照明することができる。 The illumination optical system 4 illuminates the illuminated region LZ by advancing the coherent light in a direction corresponding to the incident position and the incident angle of the coherent light from the scanning member 3. Therefore, the illumination optical system 4 can illuminate the illuminated region LZ having an illumination position, an illumination direction, a size, and a shape according to the scanning position of the coherent light on the illumination optical system 4 by the scanning member 3.

なお、本実施形態では、光源２から射出されたコヒーレント光の収束点ｐを、照明光学系４の前側焦点位置としている。これは、照明光学系４が入射されたコヒーレント光をコリメートできるようにするためである。光源２から射出されて、収束点ｐで発散された発散光は、走査部材３で進行方向が変更された後に照明光学系４に入射され、照明光学系４にて平行化すなわちコリメートされることになる。これにより、光源２からのコヒーレント光のビーム径を照明光学系４にて十分に広げた状態で被照明領域ＬＺを照明するため、コヒーレント光の安全性を向上できる。 In the present embodiment, the convergence point p of the coherent light emitted from the light source 2 is set as the front focal position of the illumination optical system 4. This is so that the illumination optical system 4 can collimate the incident coherent light. The divergent light emitted from the light source 2 and emitted at the convergence point p is incident on the illumination optical system 4 after the traveling direction is changed by the scanning member 3, and is parallelized or collimated by the illumination optical system 4. become. As a result, the illuminated region LZ is illuminated with the beam diameter of the coherent light from the light source 2 sufficiently widened by the illumination optical system 4, so that the safety of the coherent light can be improved.

また、図２の場合は、光源２と収束点ｐとの間に走査部材３を配置し、図３の場合は、光源２からのコヒーレント光の収束点ｐと照明光学系４との間に走査部材３を配置することで、照明光学系４はコヒーレント光をコリメートしつつ、コヒーレント光の進行方向を切り替えることができる。このように、図２と図３の場合は、走査部材３の走査に応じて、照明光学系４を通過したコヒーレント光の進行方向を切り替えることができ、複数の照明範囲を照明可能となる。 Further, in the case of FIG. 2, the scanning member 3 is arranged between the light source 2 and the convergence point p, and in the case of FIG. 3, the scanning member 3 is arranged between the convergence point p of the coherent light from the light source 2 and the illumination optical system 4. By arranging the scanning member 3, the illumination optical system 4 can switch the traveling direction of the coherent light while collimating the coherent light. As described above, in the case of FIGS. 2 and 3, the traveling direction of the coherent light passing through the illumination optical system 4 can be switched according to the scanning of the scanning member 3, and a plurality of illumination ranges can be illuminated.

図４は、光源２の収束点ｐで、かつ照明光学系４の前側焦点位置に走査部材３を配置した一比較例による照明装置１を示す図である。図４の場合、光の発散点は走査部材３の振れ角θ２に由らず、かつ照明光学系４の前側焦点位置に一致する。このため、照明光学系４を通過したコヒーレント光の進行方向は走査部材３の走査方向によらず、ほぼ一定になる。よって、図２または図３とは異なり、図４の場合は、方向の異なる複数の照明範囲を照明することは困難である。 FIG. 4 is a diagram showing a lighting device 1 according to a comparative example in which the scanning member 3 is arranged at the convergence point p of the light source 2 and at the front focal position of the illumination optical system 4. In the case of FIG. 4, the divergence point of the light does not depend on the deflection angle θ2 of the scanning member 3 and coincides with the front focal position of the illumination optical system 4. Therefore, the traveling direction of the coherent light that has passed through the illumination optical system 4 is substantially constant regardless of the scanning direction of the scanning member 3. Therefore, unlike FIG. 2 or 3, in the case of FIG. 4, it is difficult to illuminate a plurality of illumination ranges having different directions.

図５は図１の照明装置１に光点灯制御部５を追加した例を示す図である。図５の光点灯制御部５は、走査部材３の走査位置に同期して、光源２の点灯または消灯を制御する。例えば、光点灯制御部５は、走査部材３がコヒーレント光を所定の方向に向けたときのみ光源２を点灯する。これにより、被照明領域ＬＺに任意の形状およびサイズの照明パターンを表示することができ、被照明領域ＬＺを照明する目的だけでなく、任意の情報を表示する目的にも利用できる。 FIG. 5 is a diagram showing an example in which a light lighting control unit 5 is added to the lighting device 1 of FIG. The light lighting control unit 5 of FIG. 5 controls lighting or extinguishing of the light source 2 in synchronization with the scanning position of the scanning member 3. For example, the light lighting control unit 5 lights the light source 2 only when the scanning member 3 directs the coherent light in a predetermined direction. Thereby, the illumination pattern of an arbitrary shape and size can be displayed in the illuminated area LZ, and it can be used not only for the purpose of illuminating the illuminated area LZ but also for the purpose of displaying arbitrary information.

図１等に示した本実施形態による照明装置１は、単一の光源２を備えているが、本実施形態は、それぞれ波長帯域が異なる複数の光源２を備えた照明装置１にも適用可能である。図６はカラー表示が可能な一実施形態による照明装置１の概略構成を示す図である。図６の照明装置１は、複数の光源２と、複数の走査部材３と、複数の照明光学系４とを備えている。複数の光源２は、それぞれ異なる波長帯域のコヒーレント光を射出する。それぞれ異なる波長域のコヒーレント光とは、例えば、赤、緑、青の計３つの波長域のコヒーレント光である。もちろん、光源２は、赤緑青以外の色のコヒーレント光を放射してもよい。また、同じ波長域の光源２を複数設けて、被照明領域ＬＺ４の照明強度を向上させてもよい。 The lighting device 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 and the like includes a single light source 2, but the present embodiment can also be applied to a lighting device 1 having a plurality of light sources 2 having different wavelength bands. Is. FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a lighting device 1 according to an embodiment capable of displaying colors. The lighting device 1 of FIG. 6 includes a plurality of light sources 2, a plurality of scanning members 3, and a plurality of illumination optical systems 4. The plurality of light sources 2 emit coherent light having different wavelength bands. The coherent light in different wavelength ranges is, for example, coherent light in a total of three wavelength ranges of red, green, and blue. Of course, the light source 2 may emit coherent light of a color other than red, green, and blue. Further, a plurality of light sources 2 having the same wavelength range may be provided to improve the illumination intensity of the illuminated region LZ4.

複数の走査部材３には、それぞれ対応する光源２からのコヒーレント光が入射される。各走査部材３は、入射されたコヒーレント光を、対応する照明光学系４上で走査させる。各照明光学系４は、対応する走査部材３からのコヒーレント光を平行化して被照明領域ＺＬを照明する。各照明光学系４で平行化されたコヒーレント光は、被照明領域ＬＺ上で重ね合わされる。被照明領域ＬＺ上で重ね合わせるコヒーレント光を部分的に制御することで、被照明領域ＬＺを様々な色で照明できる。 Coherent light from the corresponding light source 2 is incident on the plurality of scanning members 3. Each scanning member 3 scans the incident coherent light on the corresponding illumination optical system 4. Each illumination optical system 4 parallelizes the coherent light from the corresponding scanning member 3 to illuminate the illuminated region ZL. The coherent light parallelized by each illumination optical system 4 is superimposed on the illuminated region LZ. By partially controlling the coherent light to be superimposed on the illuminated area LZ, the illuminated area LZ can be illuminated with various colors.

図６では、複数の光源２、複数の走査部材３、および複数の照明光学系４をそれぞれ縦積みする例を示しているが、横方向に並べてもよい。 Although FIG. 6 shows an example in which a plurality of light sources 2, a plurality of scanning members 3, and a plurality of illumination optical systems 4 are vertically stacked, they may be arranged in the horizontal direction.

このように、本実施形態では、光源２からのコヒーレント光の収束点ｐでの発散角度θ１よりも、走査部材３の振れ角θ２を小さくする。収束点pと走査部材３の位置を離すため、走査部材３に入射されるコヒーレント光のビーム径を大きくでき、走査部材３の耐久性を向上できる。また、θ２＜θ１とすることで、走査部材３で走査されたコヒーレント光が一部ずつ重なり合いながら照明光学系４に入射されることになり、照明光学系４の入射面積を小さくできて、照明装置１を小型化できる。また、照明光学系４は、走査部材３からのコヒーレント光を平行化すなわちコリメートするため、照明光学系４を通過したコヒーレント光を用いた照明制御が容易となる。、また、照明光学系４では大きなビーム径のコヒーレント光となっているため、光のパワー密度が低下し、コヒーレント光の安全性が向上する。 As described above, in the present embodiment, the deflection angle θ2 of the scanning member 3 is made smaller than the divergence angle θ1 at the convergence point p of the coherent light from the light source 2. Since the convergence point p and the position of the scanning member 3 are separated from each other, the beam diameter of the coherent light incident on the scanning member 3 can be increased, and the durability of the scanning member 3 can be improved. Further, by setting θ2 <θ1, the coherent light scanned by the scanning member 3 is incident on the illumination optical system 4 while partially overlapping each other, so that the incident area of the illumination optical system 4 can be reduced and the illumination can be performed. The device 1 can be miniaturized. Further, since the illumination optical system 4 parallelizes, that is, collimates the coherent light from the scanning member 3, illumination control using the coherent light that has passed through the illumination optical system 4 becomes easy. Further, since the illumination optical system 4 is coherent light having a large beam diameter, the power density of the light is lowered and the safety of the coherent light is improved.

特に、本実施形態では、照明光学系４にてコヒーレント光をコリメートしつつ、走査部材３の走査に合わせて照明光学系４を通過したコヒーレント光の進行方向を切り替えることができ、方向がそれぞれ相違する複数の照明範囲を照明できる。 In particular, in the present embodiment, while collimating the coherent light in the illumination optical system 4, the traveling direction of the coherent light that has passed through the illumination optical system 4 can be switched according to the scanning of the scanning member 3, and the directions are different from each other. Can illuminate multiple lighting ranges.

本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The aspects of the present disclosure are not limited to the individual embodiments described above, but also include various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present disclosure are not limited to the above-mentioned contents. That is, various additions, changes and partial deletions are possible without departing from the conceptual idea and purpose of the present disclosure derived from the contents specified in the claims and their equivalents.

１照明装置、２光源、２ａ光源部、２ｂ集光レンズ、３走査部材、４照明光学系、５光点灯制御部 1 Lighting device, 2 Light source, 2a Light source unit, 2b Condensing lens, 3 Scanning member, 4 Illumination optical system, 5 Light lighting control unit

Claims

A light source that emits coherent light and
An illumination optical system that guides the incident coherent light to the illuminated area,
A scanning member for periodically changing the traveling direction of the coherent light emitted from the light source within a predetermined deflection angle and scanning the coherent light on the illumination optical system is provided.
The coherent light emitted from the light source is converged at the convergence point and diverged at a predetermined divergence angle.
Said scanning member, said deflection angle smaller than the divergence angle,
An illumination device in which coherent light within a range of the predetermined deflection angle having a traveling direction changed by the scanning member is incident on the illumination optical system.

The lighting device according to claim 1, wherein the scanning member is arranged at a position deviated from a convergence point of coherent light emitted from the light source.

The lighting device according to claim 2, wherein the scanning member is arranged closer to the light source than the convergence point of the coherent light emitted from the light source.

The lighting device according to claim 2, wherein the scanning member is arranged closer to the illumination optical system than the convergence point of the coherent light emitted from the light source.

The lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the illumination optical system is arranged so that the convergence point coincides with the front focal position of the illumination optical system.

The lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the illumination optical system collimates or diffuses coherent light from the scanning member to illuminate the illuminated area.

The lighting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the illumination optical system illuminates the illuminated area having an illumination position, an illumination direction, a size, and a shape according to scanning by the scanning member.