(57)【要約】【課題】配光制御の際に明暗のコントラストと分解能を効果的に高めることが可能な光源装置およびそれを用いた投光装置を提供する【解決手段】光源装置２は、所定波長の光を他の波長の光に変換するとともに波長変換された光を拡散させる波長変換部材３０と、第１ライン状ビームスポットを波長変換部材３０に照射するとともに第１ライン状ビームスポットを幅狭方向に走査させる第１走査光学系２ａと、第２ライン状ビームスポットを波長変換部材３０に照射するとともに第２ライン状ビームスポットを幅狭方向に走査させる第２走査光学系２ｂと、を備える。第１ライン状ビームスポットの走査方向と第２ライン状ビームスポットの走査方向とが互いに交差する。【選択図】図３
2020087574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の光を他の波長の光に変換するとともに波長変換された光を拡散させる波長変換部材と、
第１ライン状ビームスポットを前記波長変換部材に照射するとともに前記第１ライン状ビームスポットを幅狭方向に走査させる第１走査光学系と、
第２ライン状ビームスポットを前記波長変換部材に照射するとともに前記第２ライン状ビームスポットを幅狭方向に走査させる第２走査光学系と、を備え、
前記第１ライン状ビームスポットの走査方向と前記第２ライン状ビームスポットの走査方向とが互いに交差する、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記第１走査光学系は、
前記所定波長の光を出射する第１光源と、
前記第１光源から出射された前記光を前記波長変換部材上において走査させる第１光偏向器と、
前記第１光源から出射された前記光から前記第１ライン状ビームスポットを形成する第１スポット形成部材と、を備え、
前記第２走査光学系は、
前記所定波長の光を出射する第２光源と、
前記第２光源から出射された前記光を前記波長変換部材上において走査させる第２光偏向器と、
前記第２光源から出射された前記光から前記第２ライン状ビームスポットを形成する第２スポット形成部材と、を備える、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、
前記第１走査光学系は、前記第１光源を複数備え、
前記第２走査光学系は、前記第２光源を複数備える、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の光源装置において、
前記第１走査光学系は、前記第１ライン状ビームスポットの幅広方向における光強度分布を調整する第１調整部材を備え、
前記第２走査光学系は、前記第２ライン状ビームスポットの幅広方向における光強度分布を調整する第２調整部材を備える、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項２ないし４の何れか一項に記載の光源装置において、
前記第１光源および前記第１光偏向器と、前記第２光源および前記第２光偏向器とを制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、配光制御において、前記第１光源および前記第１光偏向器と、前記第２光源および前記第２光偏向器とを、互いに非同期で個別に制御する、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の光源装置と、
前記波長変換部材により拡散された光を投射する投射光学系と、を備える、
ことを特徴とする投光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を発する光源装置およびそれを用いた投光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光源から出射された光を波長変換部材に照射することにより所定波長の光を生成する光源装置が知られている。この光源装置では、たとえば、波長変換部材により波長変換されて拡散された光と、波長変換部材により波長変換されずに拡散された光とが合成されて、白色光等、所定の色の光が生成される。このような光源装置が、たとえば、車両用前照灯の光源装置として利用されている。
【０００３】
以下の特許文献１には、光変換手段（蛍光体）によって生成された光像を投光光学系によって道路上に投光する投光器（ヘッドライト）が開示されている。この投光器は、６つのレーザ光源と、２つのマイクロミラーとを備える。１つのマイクロミラーに対して３つのレーザ光源が割り当てられている。３つのレーザ光源から出射されたレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズと収束レンズおよび発散レンズによってマイクロミラーに集光される。
【０００４】
その後、１つのマイクロミラーに入射した３つのレーザ光は、それぞれ、走査方向に垂直な方向に互いに変位した位置において、光変換手段の発光面に照射される。マイクロミラーは、単一軸の周りにのみ振動する。マイクロミラーが振動することにより、走査方向に垂直な方向に互いに変位したビームスポットが、光変換手段の発光面を走査する。一方のマイクロミラーで走査される３つのレーザ光は、光変換手段の発光面上において、他方のマイクロミラーで走査される３つのレーザ光の間の位置に位置づけられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１６−５０７１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
波長変換部材を用いた光源装置では、所定の走査範囲において光を消光させ、あるいは、所定の走査範囲においてのみ光を発光させる配光制御が行われ得る。この制御により、光源装置から目標領域に投射される光に明暗が生じる。たとえば、光源装置が車両用前照灯に用いられる場合、車両前方の対向車の範囲において光が消される制御が行われ得る。この場合、なるべく明暗のコントラストと分解能を高めることが重要な要素となる。
【０００７】
上記特許文献１の構成において明暗のコントラストと分解能を高めるためには、ビームスポットの幅を走査方向に小さくする必要がある。しかし、このようにビームスポットの幅を小さくすると、ビームスポットの面積が低下し光密度が増加する。ビームスポットの光密度が増加すると、温度上昇によって、波長変換部材の光変換効率が低下し、あるいは、波長変換部材に破損が生じる虞がある。
【０００８】
このため、上記特許文献１の構成において、明暗のコントラストと分解能を高めるためには、ビームスポットの幅を減少させつつビームスポットの光量を低下させる必要がある。この場合、波長変換部材から生じる光の光量が低下する。逆に、波長変換部材から生じる光の光量を高く維持する場合には、ビームスポットの幅をあまり小さくできない。この場合、配光制御における明暗のコントラストと分解能を高めることが困難となる。
【０００９】
かかる課題に鑑み、本発明は、配光制御の際に明暗のコントラストと分解能を効果的に高めることが可能な光源装置およびそれを用いた投光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様は、光源装置に関する。この態様に係る光源装置は、所定波長の光を他の波長の光に変換するとともに波長変換された光を拡散させる波長変換部材と、第１ライン状ビームスポットを前記波長変換部材に照射するとともに前記第１ライン状ビームスポットを幅狭方向に走査させる第１走査光学系と、第２ライン状ビームスポットを前記波長変換部材に照射するとともに前記第２ライン状ビームスポットを幅狭方向に走査させる第２走査光学系と、を備える。ここで、前記第１ライン状ビームスポットの走査方向と前記第２ライン状ビームスポットの走査方向とが互いに交差する。
【００１１】
本態様に係る光源装置によれば、ビームスポットの形状が、一方向に細長いライン状であるため、円形または楕円形のビームスポットに比べてビームスポットの光密度を抑えることができる。このため、円形または楕円形のビームスポットに比べて、走査方向の幅を小さくできる。よって、配光制御の際に、明暗のコントラストと分解能を高めることができる。
【００１２】
本発明の第２態様は、投光装置に関する。この態様に係る投光装置は、第１態様に係る光源装置と、前記波長変換部材により拡散された光を投射する投射光学系と、を備える。
【００１３】
本態様に係る投光装置によれば、第１態様と同様の効果が奏され得る。
【発明の効果】
【００１４】
以上のとおり、本発明に係る光源装置および投光装置によれば、配光制御の際に明暗のコントラストと分解能を効果的に高めることが可能となる。
【００１５】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係る、光源装置の第１走査光学系および波長変換部材と、投射光学系の構成を示す平面図および側面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係る、光源装置の第２走査光学系および波長変換部材と、投射光学系の構成を示す平面図および側面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る、投光装置の光学系全体の構成を示す側面図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るレーザ光源の構成を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係る縮小光学系の構成例を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係る光偏向器の構成を示す斜視図および断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る波長変換部材の構成を模式的に示す側面図である。
【図８】図８（ａ）は、実施形態１に係る、波長変換部材に対する第１ライン状ビームスポットの走査を模式的に示す図である。図８（ｂ）は、実施形態１に係る、波長変換部材に対する第２ライン状ビームスポットの走査を模式的に示す図である。図８（ｃ）は、実施形態１に係る、波長変換部材に対する第１ライン状ビームスポットおよび第２ライン状ビームスポットの走査を模式的に示す図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る光源装置の回路ブロック図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施形態１に係る、所定の配光パターンに応じて波長変換部材が走査された場合に得られる輝度分布を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る投光装置の光学系全体の構成を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態２に係る、２つのビーム形成レンズによるビームスポットの強度分布の調整作用を示す図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）、（ｂ）のように各ビームスポットの強度分布が調整された場合の波長変換部材における輝度分布を説明する図である。
【図１３】図１３は、実施形態３に係る投光装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。便宜上、各図には互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｚ軸正方向は、投光装置の光投射方向である。
【００１８】
＜実施形態１＞
図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係る、光源装置２の第１走査光学系２ａおよび波長変換部材３０と、投射光学系３の構成を示す平面図および側面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係る、光源装置２の第２走査光学系２ｂおよび波長変換部材３０と、投射光学系３の構成を示す平面図および側面図である。図３は、実施形態１に係る投光装置１の光学系全体の構成を示す側面図である。便宜上、図１（ａ）〜図３では、レーザ光源１１ａ〜１１ｃが、出射光軸を含み且つＸ−Ｚ平面に平行な平面で切断された断面図で示されている。
【００１９】
図３に示すように、投光装置１は、光を生成する光源装置２と、光源装置２により生成された光を投射するための投射光学系３とを備える。投射光学系３は、２つのレンズ３ａ、３ｂを備え、これらレンズ３ａ、３ｂによって光源装置２からの光を集光して目標領域（照明対象の領域）へと投射する。なお、投射光学系３は、必ずしも２つのレンズ３ａ、３ｂから構成されなくともよく、たとえば、１つのレンズでもよく、２つ以上のレンズやミラーを備えていてもよい。また、投射光学系３は、凹面ミラーによって光源装置２からの光を集光する構成であってもよい。
【００２０】
光源装置２は、第１走査光学系２ａと第２走査光学系２ｂとを備える。第１走査光学系２ａは、ライン状ビームスポットを波長変換部材３０に照射するとともに、このビームスポットを波長変換部材３０に対して当該ビームスポットの幅狭方向に走査させる。第２走査光学系２ｂは、ライン状ビームスポットを波長変換部材３０に照射するとともに、このビームスポットを波長変換部材３０に対して当該ビームスポットの幅狭方向に走査させる。これら２つのビームスポットの走査方向は、互いに交差する。
【００２１】
本実施形態１では、第１走査光学系２ａにより形成されるライン状ビームスポットは、波長変換部材３０の入射面上においてＸ軸方向に細長く、Ｙ軸方向に走査される。また、第２走査光学系２ｂにより形成されるライン状ビームスポットは、波長変換部材３０の入射面上においてＹ軸方向に細長く、Ｘ軸方向に走査される。波長変換部材３０の入射面上における各ビームスポットの広がりおよび走査方向は、これに限られるものではない。各ビームスポットは、それぞれ、幅狭方向に走査され、且つ、走査方向が互いに交差していればよい。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１走査光学系２ａは、３つのレーザ光源１１ａ〜１１ｃと、３つのファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃと、２つの反射プリズム１３ａ、１３ｂと、スロー軸コリメータレンズ１４と、縮小光学系１５と、ビーム形成レンズ１６と、反射ミラー１７と、光偏向器１８と、反射ミラー１９と、を備えている。
【００２３】
レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、それぞれ、青色波長帯（たとえば、４５０ｎｍ）のレーザ光を出射する。レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、たとえば、半導体レーザからなっている。レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、同一機種のレーザ光源である。レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射されるレーザ光の波長は、適宜変更可能である。レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、必ずしも単一の発光領域を有するシングルエミッターの半導体レーザでなくともよく、たとえば、１つの発光素子に複数の発光領域を有するマルチエミッターの半導体レーザであってもよい。また、レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、必ずしも単一波長帯のレーザ光を出射するものでなくともよく、たとえば、１基板に複数の発光素子がマウントされたマルチ発光の半導体レーザであってもよい。
【００２４】
図４は、レーザ光源１１ａの構成を示す斜視図である。図４には、レーザ光源１１ａに装備された缶体１０３の内部が透視された状態で示されている。他のレーザ光源１１ｂ、１１ｃの構成も図４と同様である。
【００２５】
レーザ光源１１ａは、円盤状のベース１０１と、リードピン１０２と、缶体１０３と、ポスト１０４と、サブマウント１０５と、発光素子１０６と、を備える。リードピン１０２は、駆動電圧を印加するためのものである。ポスト１０４と、サブマウント１０５と、発光素子１０６は、缶体１０３に収容されている。ベース１０１にポスト１０４が設置され、ポスト１０４の上面にサブマウント１０５を介して発光素子１０６が設置されている。
【００２６】
発光素子１０６の下面と光導波路１０６ａの上面に、リードピン１０２を介して電圧が印加されることにより、発光素子１０６の活性層から出射光軸１１０に沿ってレーザ光１２０が出射される。レーザ光１２０は、活性層に平行な方向および活性層に垂直な方向に所定の放射角で広がる。活性層に垂直な方向の放射角は、活性層に平行な方向の放射角よりも大きい。従って、出射されたレーザ光１２０のビーム形状は楕円である。一般に、この楕円の長軸はファスト軸と呼ばれ、楕円の短軸はスロー軸と呼ばれる。こうして発光素子１０６から出射されたレーザ光１２０は、缶体１０３の開口１０３ａに設置された窓１０３ｂを介して出射される。Ｗ０は、発光素子１０６のストライプ幅、すなわち、発光部のスロー軸方向の幅である。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）に戻り、レーザ光源１１ａは、ファスト軸がＸ軸に平行となるように配置される。レーザ光源１１ｂ、１１ｃは、ファスト軸がＺ軸に平行となるよう、互いにＸ軸方向に対向して配置される。レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、それぞれの発光点がＸ−Ｚ平面に平行な１つの平面に含まれるように設置される。レーザ光源１１ａの出射光軸はＺ軸に平行で、レーザ光源１１ｂ、１１ｃの出射光軸はＸ軸に平行である。
【００２８】
ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃは、それぞれ、レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射されたレーザ光をファスト軸方向において平行光化する。ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃは、たとえば、シリンドリカルレンズである。ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃは、出射面がＸ−Ｚ平面に平行な方向のみに湾曲した曲面となっている。ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃの出射面は非球面であり、ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃの入射射面は、平面である。ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃの入射面も、Ｘ−Ｚ平面に平行な方向に湾曲した曲面であってもよい。あるいは、ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃの出射面が平面で入射面が曲面であってもよい。
【００２９】
ファスト軸コリメータレンズ１２ａは、入射面（平面）がＸ−Ｙ平面に平行となるように配置され、ファスト軸コリメータレンズ１２ｂ、１２ｃは、入射面（平面）がＹ−Ｚ平面に平行となるように配置される。これにより、レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射されたレーザ光は、ファスト軸方向において平行光化される。
【００３０】
反射プリズム１３ａ、１３ｂは、それぞれ、ファスト軸コリメータレンズ１２ｂ、１２ｃを透過したレーザ光を、スロー軸コリメータレンズ１４に向かう方向に反射する。反射プリズム１３ａ、１３ｂに代えて、板状の反射ミラーを用いてもよい。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、レーザ光源１１ｂ、１１ｃは、互いに向き合うように配置されている。反射プリズム１３ａ、１３ｂは、レーザ光源１１ｂ、１１ｃが向き合う方向、すなわち、Ｘ軸方向に隙間が生じるように配置されている。レーザ光源１１ａ〜１１ｃは、出射光軸がＸ−Ｚ平面に平行な１つの平面に含まれるように配置されている。
【００３２】
レーザ光源１１ａから出射されたレーザ光は、ファスト軸コリメータレンズ１２ａによりファスト軸方向に平行光化された後、反射プリズム１３ａ、１３ｂの間の隙間を通って、スロー軸コリメータレンズ１４へと向かう。対向配置されたレーザ光源１１ｂ、１１ｃの光軸は、反射プリズム１３ａ、１３ｂによって、Ｘ−Ｚ平面に平行な方向に９０度曲げられる。これにより、レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射されたレーザ光は、スロー軸コリメータレンズ１４の入射面に対し、Ｘ軸方向において互いに異なる位置に入射する。
【００３３】
以上の構成により、レーザ光源１１ａ〜１１ｃのパッケージやキャップ外形に制限されることなく、３つのレーザ光を接近させることが可能となる。その結果、スロー軸コリメータレンズ１４に入射する３つの平行光を束ねた光束の全幅を小さくできる。これにより、スロー軸コリメータレンズ１４以降の光学系のコンパクト化が可能となると共に、光学系が有する収差の影響を小さくすることができる。
【００３４】
レーザ光源１１ａから出射されたレーザ光は、スロー軸コリメータレンズ１４の入射面の中央位置に入射する。レーザ光源１１ｂ、１１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、スロー軸コリメータレンズ１４の入射面の中央位置からＸ軸正負の方向に所定距離だけずれた位置に入射する。
【００３５】
スロー軸コリメータレンズ１４は、レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射されたレーザ光をスロー軸方向において平行光化する。スロー軸コリメータレンズ１４は、たとえば、シリンドリカルレンズである。スロー軸コリメータレンズ１４は、出射面がＹ−Ｚ平面に平行な方向のみに湾曲した曲面となっている。スロー軸コリメータレンズ１４の出射面は非球面であり、スロー軸コリメータレンズ１４の入射面は、Ｚ軸に垂直な平面である。スロー軸コリメータレンズ１４の入射面も、Ｙ−Ｚ平面に平行な方向に湾曲した曲面であってもよい。あるいは、スロー軸コリメータレンズ１４の出射面が平面で入射面が曲面であってもよい。スロー軸コリメータレンズ１４は、出射面の母線が、入射面に入射する３つのレーザ光の光軸を含む平面に平行、すなわちＸ軸方向に平行となるように配置されている。
【００３６】
縮小光学系１５は、ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃおよびスロー軸コリメータレンズ１４によって整形されたレーザ光のビームサイズ（３つのレーザ光全体のビーム幅）を縮小してビーム形成レンズ１６に導く。縮小光学系１５は、凸レンズ１５ａと凹レンズ１５ｂにより構成される。ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃとスロー軸コリメータレンズ１４によって平行光化された３つのレーザ光は、凸レンズ１５ａによりビームサイズが縮小された後、凹レンズ１５ｂによって再び平行光化される。すなわち、凸レンズ１５ａにより３つのレーザ光全体のビーム幅が縮小される。これにより、ビーム形成レンズ１６の有効径を小さくでき、ビーム形成レンズ１６より後段側の光学素子も小型化できる。
【００３７】
図５（ａ）は、縮小光学系１５の構成例を示す図である。
【００３８】
凸レンズ１５ａの焦点距離はＦ１であり、凹レンズ１５ｂの焦点距離はＦ２である。焦点距離Ｆ２は焦点距離Ｆ１よりも小さい。凹レンズ１５ｂは、凸レンズ１５ａと焦点位置ＦＰ０を共有するように配置される。これにより、凹レンズ１５ｂによってレーザ光が平行光化される。凸レンズ１５ａと凹レンズ１５ｂは、光軸がビーム形成レンズ１６の光軸に一致するように配置される。
【００３９】
なお、縮小光学系１５が、図５（ｂ）の構成であってもよい。図５（ｂ）の構成例では、凹レンズ１５ｂに代えて凸レンズ１５ｃが配置される。凸レンズ１５ｃの焦点距離Ｆ３は焦点距離Ｆ１よりも小さい。凸レンズ１５ｃは、凸レンズ１５ａと焦点位置ＦＰ０を共有するように配置される。これにより、凸レンズ１５ｃによってレーザ光が平行光化される。凸レンズ１５ａと凸レンズ１５ｃは、光軸がビーム形成レンズ１６の光軸に一致するように配置される。
【００４０】
縮小光学系１５によりレーザ光のビームサイズが縮小されるため、上記のように、縮小光学系１５より後段側に配置される光学素子を小型化できる。縮小光学系１５の前後のビーム幅をそれぞれＢＷ１、ＢＷ２とすると、図５（ａ）の構成では、ＢＷ１：ＢＷ２＝Ｆ１：Ｆ２となり、図５（ｂ）の構成では、ＢＷ１：ＢＷ２＝Ｆ１：Ｆ３となる。このようにビームサイズが縮小されることにより、後段側の光学素子が小型化されるため、光学系に各光学素子をより円滑に配置でき、また、光学系をコンパクト化することができる。
【００４１】
なお、縮小光学系１５を構成する凸レンズ１５ａおよび凹レンズ１５ｂ（または凸レンズ１５ｃ）は、少なくともファスト軸（Ｘ軸）方向の入射ビーム幅を縮小する目的で用いられるので、Ｘ−Ｚ平面に平行な方向のみ曲面を持つシリンドリカルレンズで構成することができる。
【００４２】
図１（ａ）、（ｂ）に戻り、ビーム形成レンズ１６は、入射した平行光を、波長変換部材３０の入射面上において、一方向に細長いライン状ビームスポットに収束させる光学作用を有する。ビーム形成レンズ１６の入射面はＺ軸負側に突出した非球面であり、ビーム形成レンズ１６の出射面は、Ｚ軸に垂直な平面である。ビーム形成レンズ１６の出射面も、Ｚ軸正側に突出した曲面であってもよい。あるいは、ビーム形成レンズ１６の入射面が平面で出射面が曲面であってもよい。ビーム形成レンズ１６は、光軸がＺ軸に平行となるように配置されている。レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射されたレーザ光は、ビーム形成レンズ１６によって、波長変換部材３０の入射面上に収束される。これら３つのレーザ光が、波長変換部材３０の入射面上で互いに重なり合うことで、一方向に細長いライン状ビームスポットが形成される。
【００４３】
反射ミラー１７は、ビーム形成レンズ１６を透過した３つのレーザ光の光軸を、それぞれ、Ｙ−Ｚ平面に平行な方向に折り曲げる。３つのレーザ光は、反射ミラー１７で反射された後、光偏向器１８のミラー１８ａに入射する。なお、ビーム形成レンズ１６から波長変換部材３０までの光学系のレイアウトによっては、反射ミラー１７が省略され得る。この場合、ビーム形成レンズ１６を透過した３つのレーザ光は、直接、光偏向器１８のミラー１８ａに入射する。
【００４４】
光偏向器１８は、ミラー１８ａを備え、ミラー１８ａをＸ軸に平行な回動軸１８ｂについて回動させることにより、反射ミラー１７で反射されたレーザ光の進行方向を変化させる。ミラー１８ａの入射面は平面である。ミラー１８ａは、たとえば、ガラス板に誘電体多層膜を形成した高反射率のミラーである。ミラー１８ａは、中立位置において、Ｘ−Ｙ平面に平行な平面に対して所定角度だけ傾くように配置される。光偏向器１８の構成は、追って、図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００４５】
反射ミラー１９は、光偏向器１８のミラー１８ａで反射された３つのレーザ光の光軸を、それぞれ、Ｙ−Ｚ平面に平行な方向に折り曲げる。３つのレーザ光は、反射ミラー１９で反射された後、波長変換部材３０に斜め方向から入射する。ここで、波長変換部材３０の入射面に対するレーザ光の入射角は、６０度よりも大きく設定されることが好ましい。これにより、波長変換部材３０に入射するレーザ光が投射光学系３のレンズ３ａに掛かりにくくなり、レンズ３ａを波長変換部材３０に接近させることができる。その結果、波長変換部材３０で生じた拡散光をレンズ３ａでより多く取り込んで、目標領域に投射することができる。
【００４６】
なお、光偏向器１８から波長変換部材３０までの光学系のレイアウトによっては、反射ミラー１７が省略され得る。この場合、光偏向器１８のミラー１８ａで反射された３つのレーザ光は、直接、波長変換部材３０に斜め方向から入射する。
【００４７】
なお、本実施形態では、ビーム形成レンズ１６と光偏向器１８との間の光路の長さが、光偏向器１８と波長変換部材３０との間の光路の長さよりも短くなるように、光学系が構成されている。これにより、光偏向器１８のミラー１８ａを小さい振り幅で回動させても、波長変換部材３０の入射面上において、レーザ光を大きく走査させることができる。
【００４８】
波長変換部材３０は、反射ミラー１９によって反射されたレーザ光が入射する位置に配置されている。波長変換部材３０は、長方形の板状部材であり、入射面がＸ−Ｙ平面に平行となるように設置されている。上記のようにミラー１８ａが回動軸１８ｂについて回動することにより、波長変換部材３０は、レーザ光によって短手方向（Ｙ軸方向）に走査される。
【００４９】
波長変換部材３０は、入射したレーザ光の一部を、青色波長帯とは異なる波長に変換して、Ｚ軸方向に拡散させる。波長変換されなかった他のレーザ光は、波長変換部材３０によってＺ軸方向に拡散される。こうして拡散された２種類の波長の光が合成されて、所定の色の光が生成される。各波長の光は、投射光学系３に取り込まれて、目標領域に投射される。
【００５０】
実施形態１では、波長変換部材３０によって、レーザ光の一部が、黄色波長帯の光に変換される。波長変換後の黄色波長帯の拡散光と、波長変換されなかった青色波長帯の散乱光とが合成されて、白色の光が生成される。なお、波長変換後の波長は黄色波長帯でなくてもよく、生成される光の色は、白以外の色であってもよい。波長変換部材３０の構成は、追って、図７を参照して説明する。
【００５１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第２走査光学系２ｂは、３つのレーザ光源２１ａ〜２１ｃと、３つのファスト軸コリメータレンズ２２ａ〜２２ｃと、２つの反射プリズム２３ａ、２３ｂと、スロー軸コリメータレンズ２４と、縮小光学系２５と、ビーム形成レンズ２６と、反射ミラー２７と、光偏向器２８と、反射ミラー２９と、を備えている。
【００５２】
レーザ光源２１ａ〜２１ｃ、ファスト軸コリメータレンズ２２ａ〜２２ｃ、反射プリズム２３ａ、２３ｂ、スロー軸コリメータレンズ２４、および縮小光学系２５の構成は、第１走査光学系２ａにおけるレーザ光源１１ａ〜１１ｃ、ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃ、反射プリズム１３ａ、１３ｂ、スロー軸コリメータレンズ１４、および縮小光学系１５の構成と同様である。縮小光学系２５は、縮小光学系１５と同様、凸レンズ２５ａと凹レンズ２５ｂを備える。
【００５３】
ビーム形成レンズ２６は、第１走査光学系２ａのビーム形成レンズ１６と異なり、入射したレーザ光をＹ軸方向に細長いライン状ビームスポットに収束させる光学作用を有する。また、反射ミラー２７、光偏向器２８および反射ミラー２９は、レーザ光をＹ軸負側から波長変換部材３０の入射面に入射させるように配置されている。さらに、光偏向器２８の回動軸２８ｂの方向が、第１走査光学系２ａの光偏向器１８の回動軸１８ｂの方向に対して、垂直となっている。このため、ビーム形成レンズ２６によりＹ軸方向に細長いライン状ビームスポットに収束されたレーザ光は、光偏向器２８のミラー２８ａの回動に伴い、波長変換部材３０の入射面上をＸ軸方向に走査される。
【００５４】
上記のように構成された第１走査光学系２ａと第２走査光学系２ｂとが配置されることにより、図３に示す光源装置２が構成される。第１走査光学系２ａと第２走査光学系２ｂによって各ビームスポットが波長変換部材３０を走査することにより、波長変換部材３０から照明用の光が生じる。こうして生じた光が投射光学系３に取り込まれて、目標領域に投射される。
【００５５】
図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、光偏向器１８の構成を示す斜視図および断面図である。便宜上、図６（ａ）、（ｂ）には、互いに直交するｘ、ｙ、ｚ軸が新たに付されている。図６（ｂ）には、ｘ−ｙ平面に平行な平面で、図６（ａ）の光偏向器１８をｚ軸方向の中央位置において切断したＡ−Ａ’断面図が示されている。光偏向器２８も、図６（ａ）、（ｂ）と同様の構成である。
【００５６】
図６（ａ）、（ｂ）を参照して、光偏向器１８は、電磁力を利用してミラー１８ａを駆動する構成となっている。ハウジング２０１に、電磁駆動のための構成部材が設置されている。
【００５７】
ハウジング２０１の凹部２０１ａに磁石２０５、２０６とヨーク２０７からなる磁気回路が収容されている。また、ハウジング２０１の上面に、枠状の板バネ２０２がネジ２０３で設置される。板バネ２０２は、枠部２０２ａと、支持部２０２ｂと、２つの梁部２０２ｃと、を有する。ｘ軸方向の中間位置において、枠部２０２ａからｚ軸方向に平行に延びるように２つの梁部２０２ｃが形成され、これら梁部２０２ｃによって、枠部２０２ａと支持部２０２ｂとが連結されている。
【００５８】
支持部２０２ｂの上面にミラー１８ａが装着される。また、支持部２０２ｂの下面にコイル２０４が装着される。コイル２０４は、平面視において長方形の角が丸められた形状に周回している。コイル２０４は、磁石２０５、２０６の間に位置付けられている。
【００５９】
コイル２０４に電流が流れると、コイル２０４とともに支持部２０２ｂが、梁部２０２ｃを軸として回動する。磁石２０５、２０６は、このようにコイル２０４に回動力が生じるように、極性が設定されている。こうして支持部２０２ｂが回動すると、これに伴い、ミラー１８ａが回動する。ここでは、２つの梁部２０２ｃを繋いだ軸が、ミラー１８ａの回動軸１８ｂとなる。
【００６０】
なお、光偏向器１８、２８は、図６（ａ）、（ｂ）に示した構成でなくてもよく、たとえば、圧電アクチュエータや静電アクチュエータ等のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）アクチュエータにより構成されてもよい。
【００６１】
図７は、波長変換部材３０の構成を模式的に示す側面図である。
【００６２】
波長変換部材３０は、基板３０１の上面に、反射膜３０２と、蛍光体層３０３とを積層した構成となっている。
【００６３】
基板３０１は、たとえば、シリコンや窒化アルミニウムセラミック、サファイヤガラスなどからなっている。反射膜３０２は、第１反射膜３０２ａと第２反射膜３０２ｂとが積層されて構成されている。第１反射膜３０２ａは、たとえば、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌなどの金属膜である。第２反射膜３０２ｂは、反射とともに第１反射膜３０２ａを酸化などから保護する機能をも有し、たとえば、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＮ、ＡｌＮなど誘電体の１つまたは複数の層からなっている。反射膜３０２は、必ずしも、第１反射膜３０２ａおよび第２反射膜３０２ｂから構成されなくともよく、単層または３つ以上の層が積層された構成であってもよい。
【００６４】
蛍光体層３０３は、蛍光体粒子３０３ａをバインダ３０３ｂで固定することにより形成される。蛍光体粒子３０３ａは、レーザ光源１１ａ〜１１ｃから出射された青色波長帯のレーザ光が照射されることによって黄色波長帯の蛍光を発する。蛍光体粒子３０３ａとして、たとえば、平均粒子径が１μｍ〜３０μｍの（ＹｎＧｄ１−ｎ）３（ＡｌｍＧａ１−ｍ）５Ｏ１２：Ｃｅ（０．５≦ｎ≦１、０．５≦ｍ≦１）が用いられる。また、バインダ３０３ｂとして、ポリメチルシルセスキオキサンなどのシルセスキオキサンを主に含む透明材料が用いられる。
【００６５】
さらに、蛍光体層３０３の内部に、ボイド３０３ｃを設けることが好ましい。これにより、内部に侵入したレーザ光をより効率的に散乱させて、光源装置２から取り出すことができる。また、第２反射膜３０２ｂ付近にボイド３０３ｃが存在することにより、第２反射膜３０２ｂの表面によるエネルギーロスを低減しつつ、効果的にレーザ光と蛍光を散乱させることができる。蛍光体層３０３には、さらに、強度および耐熱性を高めるためのフィラー３０３ｄが含まれる。
【００６６】
図７に示す励起領域Ｒ１１に照射されたレーザ光は、蛍光体層３０３の表面または内部で、散乱、吸収される。このとき、レーザ光の一部は、蛍光体粒子３０３ａにより黄色波長帯の光に変換されて、蛍光体層３０３から放射される。また、レーザ光の他の一部は、黄色波長帯の光に変換されずに散乱されて青色波長帯の光のまま蛍光体層３０３から放射される。このとき、各波長帯の光は、蛍光体層３０３内を伝搬しながら散乱されるため、励起領域Ｒ１１よりもやや広い発光領域Ｒ１２から放射される。
【００６７】
本実施形態１では、図３に示した第１走査光学系２ａおよび第２走査光学系によって、２つのライン状ビームスポットが、それぞれ、Ｙ軸方向およびＸ軸方向に、波長変換部材３０を走査する。
【００６８】
図８（ａ）は、波長変換部材３０に対する第１ライン状ビームスポットＬＳ１の走査を模式的に示す図であり、図８（ｂ）は、波長変換部材３０に対する第２ライン状ビームスポットＬＳ２の走査を模式的に示す図である。図８（ｃ）は、波長変換部材３０に対する第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の走査を模式的に示す図である。
【００６９】
図８（ａ）に示すように、第１ライン状ビームスポットＬＳ１は、Ｘ軸方向に細長いライン状のビームスポットである。第１ライン状ビームスポットＬＳ１の長手方向の幅は、波長変換部材３０のＸ軸方向の幅よりもやや小さい。第１ライン状ビームスポットＬＳ１は、光偏向器１８によって、走査方向Ｄ１（Ｙ軸方向）に走査される。走査方向Ｄ１は、第１ライン状ビームスポットＬＳ１の幅狭方向である。第１ライン状ビームスポットＬＳ１の走査範囲Ｗ１は、波長変換部材３０のＹ軸方向の幅よりもやや小さい。
【００７０】
図８（ｂ）に示すように、第２ライン状ビームスポットＬＳ２は、Ｙ軸方向に細長いライン状のビームスポットである。第２ライン状ビームスポットＬＳ２の長手方向の幅は、波長変換部材３０のＹ軸方向の幅よりもやや小さい。第２ライン状ビームスポットＬＳ２は、光偏向器２８によって、走査方向Ｄ２（Ｘ軸方向）に走査される。走査方向Ｄ２は、第２ライン状ビームスポットＬＳ２の幅狭方向である。第２ライン状ビームスポットＬＳ２の走査範囲Ｗ２は、波長変換部材３０のＸ軸方向の幅よりもやや小さい。
【００７１】
図８（ｃ）に示すように、第１ライン状ビームスポットＬＳ１の走査方向Ｄ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２の走査方向Ｄ２は、互いに交差する。本実施形態１では、走査方向Ｄ１と走査方向Ｄ２が互いに直交している。こうして、第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２によって波長変換部材３０が高速で走査されることにより、走査範囲Ｗ１、Ｗ２を２軸とする矩形の領域から光が生じる。これにより、波長変換部材３０が面発光光源となる。
【００７２】
図９は、光源装置２の回路ブロック図である。
【００７３】
光源装置２は、回路部の構成として、コントローラ４０１と、第１光源駆動回路４０２と、第２光源駆動回路４０３と、第１ミラー駆動回路４０４と、第２ミラー駆動回路４０５と、通信部４０６と、を備える。
【００７４】
コントローラ４０１は、通信部４０６を介して受信した配光指示に応じて、第１光源駆動回路４０２、第２光源駆動回路４０３、第１ミラー駆動回路４０４および第２ミラー駆動回路４０５を制御する。たとえば、投光装置１が車両のヘッドライトとして用いられる場合、目標領域に対する配光パターンを指示する配光指示が、車両側のコントローラからコントローラ４０１に送られる。これに応じて、コントローラ４０１は、指示された配光パターンで目標領域に光が投射されるように、第１光源駆動回路４０２、第２光源駆動回路４０３、第１ミラー駆動回路４０４および第２ミラー駆動回路４０５を制御する。
【００７５】
第１光源駆動回路４０２は、コントローラ４０１からの制御に応じて、第１走査光学系２ａのレーザ光源１１ａ〜１１ｃを駆動する。第２光源駆動回路４０３は、コントローラ４０１からの制御に応じて、第２走査光学系２ｂのレーザ光源２１ａ〜２１ｃを駆動する。第１ミラー駆動回路４０４は、コントローラ４０１からの制御に応じて、第１走査光学系２ａの光偏向器１８を駆動する。第２ミラー駆動回路４０５は、コントローラ４０１からの制御に応じて、第２走査光学系２ｂの光偏向器２８を駆動する。通信部４０６は、車両側のコントローラとの通信を行う。
【００７６】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、所定の配光パターンに応じて波長変換部材３０が走査された場合に得られる輝度分布を示す図である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、波長変換部材３０における輝度分布を示している。
【００７７】
図１０（ａ）の例では、消灯区間ＳＥ１において第１ライン状ビームスポットＬＳ１が消灯され、消灯区間ＳＥ２において第２ライン状ビームスポットＬＳ２が消灯された場合の輝度分布を示している。この場合、消灯区間ＳＥ１、ＳＥ２が交差する領域Ｒ１（黒色の領域）は、励起用の光が照射されないため、波長変換部材３０から光が生じない。すなわち、領域Ｒ１は、輝度が完全に消失した領域となる。第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２の両方が走査された領域Ｒ３（白色の領域）は、最大光量の光が生じる。すなわち、領域Ｒ３は、最大輝度の領域となる。第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２の何れか一方のみが走査された領域Ｒ２（灰色の領域）は、領域Ｒ３の半分程度の光量が生じる。すなわち、領域Ｒ２は、中間輝度の領域となる。
【００７８】
図１０（ｂ）のように消灯区間ＳＥ１、ＳＥ２が設定されると、これに応じて、領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が図１０（ｂ）のように変化する。また、図１０（ｃ）のように消灯区間ＳＥ２を２つ設定すると、輝度が完全に消失した領域Ｒ１をＸ軸方向に２つ生じさせることができる。
【００７９】
波長変換部材３０の輝度分布は、投射光学系３により目標領域に投射される光の配光パターンに対応する。具体的には、波長変換部材３０の輝度分布をＸ軸方向およびＹ軸方向に反転させた分布が、目標領域に投射される光の配光パターンとなる。したがって、たとえば、車両前方の目標領域を人が歩行している場合、人の領域に対応する波長変換部材３０上の領域を、輝度が完全に消失した領域Ｒ１に設定することにより、人に光が照射されないようにすることができる。たとえば、図１０（ａ）は、この場合の輝度パターンを示している。
【００８０】
また、車両前方の目標領域に対向車が含まれる場合、対向車の領域に対応する波長変換部材３０上の領域を、輝度が完全に消失した領域Ｒ１に設定することにより、対向車に光が照射されないようにすることができる。たとえば、図１０（ｂ）は、この場合の輝度パターンを示している。
【００８１】
また、車両前方の目標領域を２人の人が歩行している場合、これらの人の領域に対応する波長変換部材３０上の領域を、輝度が完全に消失した領域Ｒ１に設定することにより、これらの人に光が照射されないようにすることができる。たとえば、図１０（ｃ）は、この場合の輝度パターンを示している。
【００８２】
図９のコントローラ４０１は、通信部４０６を介して受信した配光指示に応じて、第１走査光学系２ａのレーザ光源１１ａ〜１１ｃおよび光偏向器１８と、第２走査光学系２ｂのレーザ光源２１ａ〜２１ｃおよび光偏向器２８を、互いに非同期で個別に制御して、配光指示に応じた輝度分布で波長変換部材３０を面発光させる。これにより、指示された配光パターンで目標領域に光を投射することができる。
【００８３】
＜実施形態の効果＞
以上、本実施形態１によれば、以下の効果が奏される。
【００８４】
第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の形状が、一方向に細長いライン状であるため、円形または楕円形のビームスポットに比べてビームスポットの光密度を抑えることができる。このため、円形または楕円形のビームスポットに比べて、走査方向の幅を小さくできる。よって、配光制御の際に、明暗のコントラストと分解能を高めることができる。
【００８５】
また、図１（ａ）、（ｂ）に示したように第１走査光学系２ａは、３つのレーザ光源１１ａ〜１１ｃ（第１光源）を備え、図２（ａ）、（ｂ）に示したように第２走査光学系２ｂは、３つのレーザ光源（第２光源）を備える。これにより、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の光量を高めることができ、目標領域をより明るく照らすことができる。
【００８６】
また、コントローラ４０１は、配光制御において、第１走査光学系２ａのレーザ光源１１ａ〜１１ｃ（第１光源）および光偏向器１８（第１光偏向器）と、第２走査光学系２ｂのレーザ光源２１ａ〜２１ｃ（第２光源）および光偏向器２８（第２光偏向器）とを、互いに非同期で個別に制御する。すなわち、図１０（ａ）〜（ｃ）に示したように、コントローラ４０１は、配光パターンに応じて、レーザ光源１１ａ〜１１ｃについては消灯区間ＳＥ１において消灯させ、また、レーザ光源２１ａ〜２１ｃについては消灯区間ＳＥ２において消灯させる。このように、各レーザ光源を非同期で個別に制御すればよいため、コントローラ４０１における制御を極めて簡素にすることができる。
【００８７】
＜実施形態２＞
図１１は、実施形態２に係る投光装置１の構成を示す側面図である。
【００８８】
実施形態２では、波長変換部材３０が透過型に変更されている。これに伴い、反射ミラー１７、２７が省略され、光偏向器１８、２８の向きと、反射ミラー１９、２９の向きが変更されている。投射光学系３は、波長変換部材３０で生じた青色波長帯の拡散光と黄色波長帯の拡散光を取り込んで目標領域に投射するように配置されている。
【００８９】
波長変換部材３０が透過型である場合、図７に示した反射膜３０２が省略されるか、反射膜３０２が、青色波長帯の光を透過し黄色波長帯の光を反射するダイクロイック膜に変更される。レーザ光源１１ａ〜１１ｃおよびレーザ光源２１ａ〜２１ｃからのレーザ光は、基板３０１側から入射し、基板３０１を透過して蛍光体層３０３へと入射する。反射膜３０２がダイクロイック膜に変更される場合、蛍光体層３０３で生じた黄色波長帯の光が基板３０１へと進むことが抑制される。これにより、黄色波長帯の光の利用効率を高めることができる。
【００９０】
さらに、実施形態２では、ビーム形成レンズ１６、２６が、それぞれ、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の幅広方向における強度分布を調整するための光学作用をさらに有する。すなわち、実施形態２では、ビーム形成レンズ１６、２６が、それぞれ、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の幅広方向における強度分布を調整するための調整部材として共用されている。
【００９１】
図１２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ビーム形成レンズ１６、２６による第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の光強度分布の調整作用を示す図である。
【００９２】
図１２（ａ）に示すように、ビーム形成レンズ１６は、第１ライン状ビームスポットＬＳ１の幅広方向の中央位置の強度が高く、幅広方向の両端の強度が低くなるように、第１ライン状ビームスポットＬＳ１の強度を調整する。この調整作用は、たとえば、ビーム形成レンズ１６の入射面または出射面の形状を調整することにより実現され得る。
【００９３】
また、図１２（ｂ）に示すように、ビーム形成レンズ２６は、第２ライン状ビームスポットＬＳ２の幅広方向において強度が略均一化されるように、第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度を調整する。この調整作用は、たとえば、ビーム形成レンズ２６の入射面または出射面の形状を調整することにより実現され得る。
【００９４】
このように第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度分布を調整することにより、図１２（ｃ）に示すように、波長変換部材３０における面発光領域の輝度分布が、Ｘ軸方向の中央位置において最大輝度となりＸ軸方向の両端において最低輝度となる。また、面発光領域のＹ軸方向の輝度は、Ｘ軸方向のどの位置においても、略均一となる。
【００９５】
上記のように、投光装置１が車両のヘッドライトに用いられる場合、このように、波長変換部材３０の輝度分布を設定することで、車両前方の中央をより明るく照らすことができ、水平方向の両端は、照度をやや落とすことができる。これにより、車両前方を照明に要求される照度の規格が満たされ得る。なお、図１２（ａ）の輝度分布は、この規格に適合するように調整されればよい。
【００９６】
なお、図１２（ｂ）に示した強度分布の均一化は、たとえば、ビーム形成レンズ２６の入射面を複数の領域に分割し、各分割領域に入射した光を、それぞれ、第２ライン状ビームスポットＬＳ２の領域に収束させて重ね合わせる構成によっても実現され得る。この場合、分割数の増加に伴い、第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度分布の均一化が進む。第１ライン状ビームスポットＬＳ１の強度分布を均一化する場合も、ビーム形成レンズ１６に同様の構成が、ビーム形成レンズ２６に適用され得る。
【００９７】
本実施形態２においても、上記実施形態１と同様の効果が奏され得る。加えて、本実施形態２では、図１２（ａ）、（ｂ）に示したように、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度分布が調整されるため、目標領域に所望の照度分布で光を投射できる。
【００９８】
なお、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度分布を調整するための上述の構成は、上記実施形態１の光源装置２にも、適宜、適用され得る。
【００９９】
＜実施形態３＞
図１３は、実施形態３に係る投光装置１の構成を示す側面図である。
【０１００】
実施形態３では、縮小光学系１５、２５でビームサイズが縮小されたレーザ光が、それぞれ、ファイバーカプラレンズ４１、５１によって光ファイバー４２、５２に取り込まれ、光ファイバー４２、５２から出射されるレーザ光が、ビーム形成レンズ１６、２６に入射される。ビーム形成レンズ１６、２６は、それぞれ、入射したレーザ光を収束させて、波長変換部材３０の入射面に、第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２を形成する。上記実施形態２と同様、波長変換部材３０は、透過型の波長変換部材である。
【０１０１】
ビーム形成レンズ１６、２６を透過したレーザ光は、それぞれ、反射ミラー１７、２７を介して、光偏向器１８、２８に導かれる。第１ライン状ビームスポットＬＳ１は、光偏向器１８によって、波長変換部材３０の入射面をＹ軸方向に走査し、第２ライン状ビームスポットＬＳ２は、光偏向器２８によって、波長変換部材３０の入射面をＸ軸方向に走査する。これにより、波長変換部材３０が面発光する。波長変換部材３０から生じた光は、投射光学系３により照射領域に投射される。
【０１０２】
本実施形態３では、光ファイバー４２、５２によってレーザ光が伝送されるため、ファイバーカプラレンズ４１、５１から上段の光学系と、ビーム形成レンズ１６、２６から下段の光学系とを、互いに離れた位置に配置できる。よって、光学系のレイアウトをより自由に設定することができる。
【０１０３】
また、光ファイバー４２、５２を伝送される間にレーザ光の強度分布が均一化されるため、ビーム形成レンズ１６、２６に強度分布を均一化させる光学作用を持たせずとも、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度が均一化される。すなわち、実施形態３では、ファイバーカプラレンズ４１、５１と光ファイバー４２、５２が、ライン状ビームスポットの幅広方向における光強度分布を調整する調整部材を構成する。これにより、強度分布が均一なライン状ビームスポットによって、波長変換部材３０を走査することができる。
【０１０４】
この他、本実施形態３においても、上記実施形態１、２と同様の効果が奏され得る。
【０１０５】
なお、ファイバーカプラレンズ４１、５１および光ファイバー４２、５２を用いる構成は、上記実施形態１の光源装置２にも、適宜、適用され得る。
【０１０６】
＜変更例＞
投光装置１および光源装置２の構成は、上記実施形態１〜３に示した構成以外に、種々の変更が可能である。
【０１０７】
たとえば、上記実施形態１〜３では、第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２がそれぞれ１つずつ、波長変換部材３０上に形成されたが、複数の第１ライン状ビームスポットＬＳ１が波長変換部材３０上に形成されてもよく、また、複数の第２ライン状ビームスポットＬＳ２が波長変換部材３０上に形成されてもよい。たとえば、３つの第２ライン状ビームスポットＬＳ２が、走査方向にずれるように、波長変換部材３０の入射面に形成されて走査されてもよい。
【０１０８】
また、上記実施形態１〜３では、第２ライン状ビームスポットＬＳ２よりも第１ライン状ビームスポットＬＳ１の方が幅広であったが、第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２のサイズは、これに限られるものではない。たとえば、第１ライン状ビームスポットＬＳ１と第２ライン状ビームスポットＬＳ２のサイズが、幅広方向において同じであってもよく、あるいは、第１ライン状ビームスポットＬＳ１よりも第２ライン状ビームスポットＬＳ２の方が幅広方向に長くてもよい。
【０１０９】
また、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の走査方向は、上記実施形態１〜３に示した走査方向に限られるものではない。たとえば、第１ライン状ビームスポットＬＳ１が波長変換部材３０の長辺方向に走査され、第２ライン状ビームスポットＬＳ２が波長変換部材３０の短辺方向に走査されてもよい。
【０１１０】
また、上記実施形態１〜３では、走査方向Ｄ１と走査方向Ｄ２が互いに直交したが、走査方向Ｄ１と走査方向Ｄ２は、必ずしも垂直に交差しなくてもよく、垂直以外の角度で交差してもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態２では、ビーム形成レンズ１６、２６が、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度分布を調整する光学作用を有したが、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２の強度分布を調整するための調整部材が、ビーム形成レンズ１６、２６とは別に配置されてもよい。
【０１１２】
また、ビーム形成レンズ１６、２６は、単一のレンズでなくてもよく、複数のレンズが組み合わされて構成されてもよい。また、第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２は、必ずしもレンズによって形成されなくてもよく、たとえば、反射ミラー１７や反射ミラー１９の反射面に第１ライン状ビームスポットＬＳ１および第２ライン状ビームスポットＬＳ２を形成するための光学作用を持たせてもよい。あるいは、レンズと反射面の組み合わせにより、ライン状ビームスポットが形成されてもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態１〜３では、スロー軸コリメータレンズ１４、２４が、各レーザ光に対して共通であったが、レーザ光ごとに個別にスロー軸コリメータレンズが配置されてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態１〜３では、ファスト軸コリメータレンズ１２ａ〜１２ｃ、２２ａ〜２２ｃがスロー軸コリメータレンズ１４、２４よりもレーザ光源１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ側に配置されたが、スロー軸コリメータレンズが、ファスト軸コリメータレンズよりもレーザ光源１１ａ〜１１ｃ側に配置されてもよい。この場合、たとえば、スロー軸コリメータレンズがレーザ光源１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃごとに配置され、各レーザ光に対して共通に１つのファスト軸コリメータレンズが配置される。
【０１１５】
また、第１走査光学系２ａに配置されるレーザ光源の数は、３つに限らず、４つ以上または２つ以下であってもよい。同様に、第２走査光学系２ｂに配置されるレーザ光源の数は、３つに限らず、４つ以上または２つ以下であってもよい。また、光源として、ＬＥＤ（Light emitting diode）等の他の光源が用いられてもよい。
【０１１６】
また、縮小光学系１５、２５が、省略されてもよい。ただし、この場合は、ビーム形成レンズ１６、２６が大型化し、また、ビーム形成レンズ１６、２６より下段側の光学素子も大型化する。
【０１１７】
また、波長変換部材３０の蛍光体層３０３に含まれる蛍光体粒子３０３ａの種類は、必ずしも１種類でなくてもよく、たとえば、レーザ光源１１ａ〜１１ｃからのレーザ光によって互いに異なる波長の蛍光を生じる複数種類の蛍光体粒子３０３ａが蛍光体層３０３に含まれてもよい。この場合、各種類の蛍光体粒子３０３ａから生じた蛍光の拡散光と、これら蛍光体粒子３０３ａによって波長変換されなかったレーザ光の拡散光とによって、所定の色の光が生成される。
【０１１８】
また、光が投射される照射領域（目標領域）は、必ずしも水平方向に長い帯状でなくてもよく、必要とされる照射条件によっては、照射領域（目標領域）が鉛直方向に長い帯状であっていてもよい。
【０１１９】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  …  投光装置
２  …  光源装置
３  …  投射光学系
２ａ  …  第１走査光学系
２ｂ  …  第２走査光学系
１１ａ〜１１ｃ  …  レーザ光源（第１光源）
２１ａ〜２１ｃ  …  レーザ光源（第２光源）
１６  …  ビーム形成レンズ（第１スポット形成部材、第１調整部材）
２６  …  ビーム形成レンズ（第２スポット形成部材、第２調整部材）
１８  …  光偏向器（第１光偏向器）
２８  …  光偏向器（第２光偏向器）
４２、５２  …  光ファイバー（第１調整部材、第２調整部材）
４０１  …  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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