JP7426584B2 - 光源装置、照明点灯装置、及び照明システム - Google Patents
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Description
(1)照明システムの全体構成
実施形態に係る照明システムの全体構成について、図面を参照して説明する。
光源6は、複数の発光素子6aを備える。複数の発光素子6aはそれぞれ、レーザダイオード(レーザ素子)である。駆動装置5aから駆動電流I1を供給された複数の発光素子6aは、例えば青色のレーザ光L1を放射する。複数の発光素子6aの電気的な接続関係は直列接続であるが、この接続関係に限らない。複数の発光素子6aの電気的な接続関係は、並列接続であってもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続関係であってもよい。また、光源6は、1つの発光素子6aを備えていてもよい。なお、光源6が有する複数の発光素子6aの各々は、レーザダイオードに限らず、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Organic Electro Luminescence、OEL)等の他の固体発光素子(半導体発光素子)であってもよい。
光学部材7は、図1に示すように、ハーフミラー7aを備える。ハーフミラー7aは、光源6から放射されたレーザ光L1を、導光部材3の第1端31に向けて反射させる。そして、光学部材7は、レーザ光L1を集光して、導光部材3の第1端31に入射させる。なお、光学部材7は、ハーフミラー7a以外に、ミラー及びレンズ等の他の光学部品を備えていてもよい。また、導光部材3の第1端31から出射した信号光L3は、光学部材7のハーフミラー7aを透過し、光検出装置5bに到達する。
駆動装置5aは、交流電源P1から交流電圧を入力され、光源6へ駆動電流I1を供給する。具体的に、駆動装置5aは、交流電圧を直流電圧に変換して、駆動電流I1を出力する電源回路51、及び電源回路51を制御する出力制御回路52を有する。なお、交流電源P1は、例えば公称電圧100V又は200V、周波数50Hz又は60Hzの商用電源である。
導光部材3は例えば光ファイバであり、光源装置2と灯具4とを光学的に接続する。導光部材3のコア径は、例えば400μmである。なお、導光部材3のコア径は、5mm以下であればよい。そして、導光部材3の第1端31には、光源6から放射されて光学部材7によって集光されたレーザ光L1が入射する。レーザ光L1は、導光部材3の第1端31から、導光部材3の内部を伝達されて、導光部材3の第2端32から出射する。
導光部材3の第2端32から出射されたレーザ光L1は、灯具4に入射する。灯具4は、両端を開口した筒状の灯具本体4bの内部に波長変換部材4aを収納している。
光検出装置5bは、光センサ53と、異常検出部54とを備える。
出力制御回路52及び異常検出部54は、コントローラ5cで構成される。コントローラ5cは、少なくとも1つの制御用IC(Integrated Circuit)、及びコンピュータシステムのいずれであってもよい。
以下、照明システム1の動作について説明する。
異常検出部54は、電気信号Y1に基づいて照明システム1の異常を検出する。照明システム1の異常には、導光部材3の異常、波長変換部材4aの異常、及び光源6(発光素子6a)の異常が含まれる。出力制御回路52は、異常の検出結果に基づいて電源回路51を制御する。
図5は、本変形例の光源装置2の構成を示す。本変形例の光源装置2の照明点灯装置5は、異常素子特定部8を更に備えており、この点が上述の実施形態と異なる。なお、本変形例では、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
複数のスイッチ82は、複数の発光素子6aに並列にそれぞれ接続されている。各スイッチ82は、例えば半導体リレー(ソリッド・ステート・リレー)であり、発光素子としての発光ダイオード82aと、受光素子としてのフォトトランジスタ82bとを有する。複数のスイッチ82のフォトトランジスタ82bは、電源回路51の出力端間において、互いに直列に接続されている。さらに、各スイッチ82において、発光ダイオード82aが処理部81に接続されており、フォトトランジスタ82bが発光素子6aと並列に接続されている。発光ダイオード82aのアノードが処理部81に接続されており、発光ダイオード82aのカソードが電源回路51の低電圧側の出力端に電気的に接続されている。各スイッチ82は、発光ダイオード82aへの処理部81の制御により、フォトトランジスタ82bをオンオフする。以降、フォトトランジスタ82bのオン、オフを、スイッチ82のオン、オフということがある。
処理部81は、例えばマイクロコントローラであり、複数のスイッチ82を制御する。より詳細には、処理部81は、複数のスイッチ82のオンオフを個別に制御して、複数の発光素子6aの各々への電流供給を制御する。
光センサ53は、フォトダイオード以外の光検出素子であってもよい。光センサ53は、例えばフォトトランジスタ、太陽電池又はCdSセル等であってもよい。
以上説明した実施形態及び変形例より以下の態様が開示されている。
2 光源装置
3 導光部材
31 第1端
32 第2端
4a 波長変換部材
5 照明点灯装置
5a 駆動装置
53 光センサ
54 異常検出部
6a 発光素子
8 異常素子特定部
81 処理部
82 スイッチ
L1 レーザ光(第1光)
I1 駆動電流
L3 信号光
Claims (7)
- 第1端と第2端との間で導光する導光部材、及び前記第1端に入射して前記第2端から出射した第1光を、前記第1光とは波長が異なる第2光に変換する波長変換部材、と共に用いられる光源装置であって、
駆動電流を供給されることによって、前記第1端に入射される前記第1光を放射する複数の発光素子と、
前記第2光のうち、前記第2端に入射して前記第1端へ伝達された信号光を検出する光センサと、
前記複数の発光素子へ前記駆動電流を供給し、前記信号光の検出結果を用いて前記駆動電流を制御する駆動装置と、
前記信号光の光量の低下率に基づいて、前記波長変換部材、前記導光部材、及び前記複数の発光素子の各異常を検出する異常検出部と、を備え、
前記異常検出部は、
前記低下率を第1閾値及び第2閾値と比較することで、前記波長変換部材、前記導光部材、及び前記複数の発光素子の各異常を検出し、
前記第1閾値及び前記第2閾値は100%未満であり、
前記第1閾値は、前記第2閾値より小さい値であり、
前記低下率が前記第1閾値以上、前記第2閾値以下であれば、前記複数の発光素子の一部の異常を検出し、
前記低下率が前記第2閾値を上回れば、前記波長変換部材及び前記導光部材の少なくとも一方の異常を検出する
光源装置。 - 前記駆動装置は、前記信号光の光量が所定値になるように、前記駆動電流を制御する
請求項1の光源装置。 - 前記異常検出部が前記複数の発光素子の一部の異常を検出した場合に、前記複数の発光素子から異常な発光素子を特定する異常素子特定部を更に備え、
前記異常素子特定部は、前記異常な発光素子を消灯させる
請求項1又は2の光源装置。 - 前記異常素子特定部は、
前記複数の発光素子と一対一に対応し、対応する発光素子に並列に接続されている複数のスイッチと、
前記複数のスイッチを1つずつ順番にオン状態にしたときに、前記信号光が変化しなければ、前記複数の発光素子のうち、前記オン状態にしたスイッチに対応する発光素子は前記異常な発光素子であると判定する処理部と、を有する、
請求項3の光源装置。 - 前記駆動装置は、前記異常検出部が前記波長変換部材及び前記導光部材の少なくとも一方の異常を検出した場合に、前記複数の発光素子の全てを消灯させるように、前記駆動電流を制御する
請求項1乃至4のいずれか1つの光源装置。 - 第1端と第2端との間で導光する導光部材、前記第1端に入射して前記第2端から出射した第1光を、前記第1光とは波長が異なる第2光に変換する波長変換部材、及び駆動電流を供給されることによって前記第1光を放射する複数の発光素子と共に用いられる
照明点灯装置であって、
前記第2端に入射して前記第1端へ伝達された前記第2光を信号光として検出する光センサと、
前記発光素子へ前記駆動電流を供給し、前記信号光の検出結果を用いて前記駆動電流を制御する駆動装置と、
前記信号光の光量の低下率に基づいて、前記波長変換部材、前記導光部材、及び前記複数の発光素子の各異常を検出する異常検出部と、を備え、
前記異常検出部は、
前記低下率を第1閾値及び第2閾値と比較することで、前記波長変換部材、前記導光部材、及び前記複数の発光素子の各異常を検出し、
前記第1閾値及び前記第2閾値は100%未満であり、
前記第1閾値は、前記第2閾値より小さい値であり、
前記低下率が前記第1閾値以上、前記第2閾値以下であれば、前記複数の発光素子の一部の異常を検出し、
前記低下率が前記第2閾値を上回れば、前記波長変換部材及び前記導光部材の少なくとも一方の異常を検出する
照明点灯装置。 - 第1端と第2端との間で導光する導光部材と、
前記第1端に入射して前記第2端から出射した第1光を、前記第1光とは波長が異なる第2光に変換する波長変換部材と、
駆動電流を供給されることによって前記第1光を放射する複数の発光素子と、
前記第2光のうち、前記第2端に入射して前記第1端へ伝達された信号光を検出する光センサと、
前記発光素子へ前記駆動電流を供給し、前記信号光の検出結果を用いて前記駆動電流を制御する駆動装置と、
前記信号光の光量の低下率に基づいて、前記波長変換部材、前記導光部材、及び前記複数の発光素子の各異常を検出する異常検出部と、を備え、
前記異常検出部は、
前記低下率を第1閾値及び第2閾値と比較することで、前記波長変換部材、前記導光部材、及び前記複数の発光素子の各異常を検出し、
前記第1閾値及び前記第2閾値は100%未満であり、
前記第1閾値は、前記第2閾値より小さい値であり、
前記低下率が前記第1閾値以上、前記第2閾値以下であれば、前記複数の発光素子の一部の異常を検出し、
前記低下率が前記第2閾値を上回れば、前記波長変換部材及び前記導光部材の少なくとも一方の異常を検出する
照明システム。
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