JP7162244B2 - lighting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ光を光源とする照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device using laser light as a light source.

従来、レーザ光を励起光として蛍光体を発光させ、所望の光色に変換して照明する照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような照明装置においては、光源から出力されたレーザ光が光ファイバ(光ファイバケーブル)を介して灯具(ランプ部)に導光されるようになっている。光ファイバを通過したレーザ光によって灯具内の蛍光体が励起されることで、灯具から所望の光色の照明光が発せられる。 Conventionally, there is known a lighting device that emits light from a phosphor using laser light as excitation light and converts the light into a desired light color for illumination (see, for example, Patent Document 1). In such a lighting device, a laser beam output from a light source is guided to a lamp (lamp unit) via an optical fiber (optical fiber cable). The fluorescent material in the lamp is excited by the laser light that has passed through the optical fiber, so that the lamp emits illumination light of a desired color.

特開2015-15146号公報JP 2015-15146 A

ここで、例えば施工時或いはメンテナンス時などには、光ファイバが切断される場合があるが、その状態で光源が発光してしまうと、切断箇所からレーザ光が放出されてしまい、作業者の目にレーザ光が照射されてしまうおそれがある。このため、光ファイバの断線検出の確実性を高めることで、切断箇所からのレーザ光の漏れを防止することが望まれている。 Here, for example, during construction or maintenance, the optical fiber may be cut. may be irradiated with laser light. Therefore, it is desired to prevent the leakage of laser light from the cut portion by increasing the certainty of detecting the disconnection of the optical fiber.

本発明の目的は、光ファイバの断線検出の確実性を高めることができる照明装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an illumination device capable of enhancing the reliability of detecting disconnection of an optical fiber.

本発明の一態様に係る照明装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発した光を導光する光ファイバと、光ファイバにより導光された光の一部を、異なる波長帯の検知光に変換する第一波長変換素子と、光とは逆方向で光ファイバにより導光された検知光を受光する受光部と、受光部の検出結果に基づいて、光ファイバの断線を検出する断線検出部と、光ファイバにより導光された光の一部を、異なる波長帯の照明光に変換する第二波長変換素子と、第一波長変換素子と第二波長変換素子との間に配置されて、光から当該光の発光ピーク波長を含む光を抽出するフィルタを備える。 An illumination device according to an aspect of the present invention includes a laser light source, an optical fiber that guides light emitted by the laser light source, and a portion of the light guided by the optical fiber that is converted into detection light of a different wavelength band. a first wavelength conversion element, a light receiving unit for receiving detection light guided by the optical fiber in a direction opposite to the light, and a disconnection detection unit for detecting disconnection of the optical fiber based on the detection result of the light receiving unit. a second wavelength conversion element that converts part of the light guided by the optical fiber into illumination light of a different wavelength band; a filter for extracting light containing the emission peak wavelength of the light from the.

本発明に係る照明装置によれば、光ファイバの断線検出の確実性を高めることができる。 According to the illumination device of the present invention, it is possible to improve the reliability of detecting disconnection of an optical fiber.

図1は、実施の形態に係る照明装置の使用態様を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing how a lighting device according to an embodiment is used. 図2は、実施の形態に係る照明装置の光学的構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the optical configuration of the illumination device according to the embodiment. 図3は、実施の形態に係るレーザ光源である半導体レーザ素子の発光特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing light emission characteristics of a semiconductor laser element that is a laser light source according to the embodiment. 図4は、実施の形態に係る第一波長変換素子の概略構成を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a schematic configuration of the first wavelength conversion element according to the embodiment. 図5は、実施の形態に係る照明装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the control configuration of the lighting device according to the embodiment. 図6は、変形例に係る照明装置の光学的構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an optical configuration of a lighting device according to a modification.

以下では、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 A lighting device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a preferred specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement of components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest level concept of the present invention will be described as optional constituent elements.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected about the same component.

[実施の形態]
以下、実施の形態について説明する。まず、実施の形態に係る照明装置の使用態様について説明する。図1は、実施の形態に係る照明装置10の使用態様を示す斜視図である。図1に示すように、照明装置10は、建築物の一つであるショーウィンドウ301に対して設置されている。照明装置10は、複数の灯具20と、複数の光ファイバ30と、光源装置40とを備えている。
[Embodiment]
Embodiments will be described below. First, the mode of use of the lighting device according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing how a lighting device 10 according to an embodiment is used. As shown in FIG. 1, the lighting device 10 is installed in a show window 301 which is one of the buildings. The illumination device 10 includes a plurality of lamps 20 , a plurality of optical fibers 30 and a light source device 40 .

複数の灯具20は、それぞれショーウィンドウ301の天井の異なる箇所に取り付けられており、マネキン303を照らすスポットライトとして機能している。ショーウィンドウ301の外には、光源装置40が備えられている。光源装置40から発せられたレーザ光は、ショーウィンドウ301の外部に配線された光ファイバ30によって各灯具20まで伝送されている。 The plurality of lamps 20 are attached to different locations on the ceiling of the show window 301 and function as spotlights that illuminate the mannequins 303 . A light source device 40 is provided outside the show window 301 . A laser beam emitted from the light source device 40 is transmitted to each lamp 20 through an optical fiber 30 wired outside the show window 301 .

光源装置40は、青色光を含むレーザ光を発生させ、光ファイバ30を用いて複数の灯具20に対しレーザ光を供給する装置である。具体的には、光源装置40は、青色光を含むレーザ光を放射する半導体レーザ素子からなるレーザ光源41(図2等参照)を複数備えている。このように、複数のレーザ光源41を1箇所に配置することで、レーザ光源41を集中して配置することができ、設置調整やメンテナンスを簡便に実施することが可能となる。 The light source device 40 is a device that generates laser light including blue light and supplies the laser light to the plurality of lamps 20 using the optical fiber 30 . Specifically, the light source device 40 includes a plurality of laser light sources 41 (see FIG. 2, etc.) made up of semiconductor laser elements that emit laser light including blue light. By arranging the plurality of laser light sources 41 in one place in this manner, the laser light sources 41 can be arranged in a concentrated manner, and installation adjustment and maintenance can be easily performed.

灯具20は、光ファイバ30から伝送されたレーザ光を励起光源として白色光を放射する装置である。 The lamp 20 is a device that emits white light using laser light transmitted from the optical fiber 30 as an excitation light source.

次に、照明装置10の各部について詳細に説明する。図2は、実施の形態に係る照明装置10の光学的構成を示す模式図である。なお、図2においては、一組の灯具20及び光ファイバ30を図示している。図2では、レーザ光源41から灯具20までのレーザ光の光路L1を実線で示し、灯具20からの検知光の光路L2を二点鎖線で示している。検知光は、光ファイバ30の断線を検知するための光である。 Next, each part of the lighting device 10 will be described in detail. FIG. 2 is a schematic diagram showing the optical configuration of the illumination device 10 according to the embodiment. Note that FIG. 2 shows a set of lamps 20 and optical fibers 30 . In FIG. 2, the optical path L1 of the laser light from the laser light source 41 to the lamp 20 is indicated by a solid line, and the optical path L2 of the detection light from the lamp 20 is indicated by a chain double-dashed line. The detection light is light for detecting disconnection of the optical fiber 30 .

また、図2では、光源装置40の内部構造として、一組の灯具20及び光ファイバ30に対応するレーザ光源41と、受光部42と、これらレーザ光源41及び受光部42に対する光学系50とを図示している。つまり、実際には、レーザ光源41、受光部42及び光学系50は、各組の灯具20及び光ファイバ30に対応するように複数セット、光源装置40に設けられている。各セットのレーザ光源41、受光部42及び光学系50は、基本的に同じ構成であるため、以降では、1セット分のレーザ光源41、受光部42及び光学系50のみについて説明する。また、光源装置40には、各セットのレーザ光源41及び受光部42を統括して制御する制御部49(図5参照)が設けられている。 2, the internal structure of the light source device 40 includes a laser light source 41 corresponding to a set of lamps 20 and an optical fiber 30, a light receiving section 42, and an optical system 50 for the laser light source 41 and the light receiving section 42. Illustrated. In other words, actually, a plurality of sets of the laser light source 41 , the light receiving section 42 and the optical system 50 are provided in the light source device 40 so as to correspond to each set of the lamp 20 and the optical fiber 30 . Since the laser light source 41, light receiving section 42 and optical system 50 of each set have basically the same configuration, only one set of laser light source 41, light receiving section 42 and optical system 50 will be described below. Further, the light source device 40 is provided with a control section 49 (see FIG. 5) that controls the laser light source 41 and the light receiving section 42 of each set.

まず、光源装置40側の光学的構成から説明する。光源装置40には、発光ピーク波長455nmの半導体レーザ素子からなるレーザ光源41が設けられている。図3は、実施の形態に係るレーザ光源41である半導体レーザ素子の発光特性を示すグラフである。図3に示すように、半導体レーザ素子は、その特性として、レーザ光を発する第一発光モードと、レーザ光よりも低い発光強度のLED光のみを発する第二発光モードとが、供給される電流により切り替わるようになっている。レーザ光は第一光の一例であり、LED光は第二光の一例である。つまり、レーザ光源41が発する光には、第一光であるレーザ光と、第二光であるLED光とが含まれている。 First, the optical configuration of the light source device 40 will be described. A light source device 40 is provided with a laser light source 41 composed of a semiconductor laser element having an emission peak wavelength of 455 nm. FIG. 3 is a graph showing light emission characteristics of a semiconductor laser element that is the laser light source 41 according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the semiconductor laser element has, as its characteristics, a first emission mode that emits laser light and a second emission mode that emits only LED light with an emission intensity lower than that of the laser light. It is designed to be switched by Laser light is an example of first light, and LED light is an example of second light. That is, the light emitted by the laser light source 41 includes the laser light as the first light and the LED light as the second light.

図3では、半導体レーザ素子に対する供給電流の電流値I1で第一発光モードと第二発光モードとが切り替わる場合を例示している。つまり、レーザ光源41は、レーザ光とLED光とを切り替え自在に発光する。このため、LED光においても、レーザ光と同様の光路L1で進行する。 FIG. 3 illustrates a case where the first emission mode and the second emission mode are switched at the current value I1 of the current supplied to the semiconductor laser element. That is, the laser light source 41 emits light switchably between laser light and LED light. Therefore, the LED light also travels along the optical path L1 similar to that of the laser light.

図2に示すように、光学系50は、コリメートレンズ51と、ダイクロイックミラー53と、第一集光レンズ54と、第二集光レンズ56とを備えている。 As shown in FIG. 2, the optical system 50 includes a collimator lens 51, a dichroic mirror 53, a first condenser lens 54, and a second condenser lens .

コリメートレンズ51は、レーザ光源41から放出されたレーザ光またはLED光を平行光に変換するレンズである。コリメートレンズ51は、レーザ光源41における光軸上であって、光出射方向の下流側に配置されている。ここでは、コリメートレンズ51は、レーザ光源41と別体である場合を例示しているが、コリメートレンズと光源とが一体化されていてもよい。 The collimating lens 51 is a lens that converts laser light or LED light emitted from the laser light source 41 into parallel light. The collimating lens 51 is arranged on the optical axis of the laser light source 41 and on the downstream side in the direction of light emission. Here, the collimating lens 51 is illustrated as being separate from the laser light source 41, but the collimating lens and the light source may be integrated.

ダイクロイックミラー53は、コリメートレンズ51を透過したレーザ光またはLED光を反射するとともに、検知光を透過させるダイクロイックミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー53は、440nm以上470nm以下の青色波長帯域の光(青色光)を反射し、500nmよりも長い波長帯の光を透過するようになっている。ダイクロイックミラー53は、レーザ光源41における光軸上であって、コリメートレンズ51の下流側に配置されている。コリメートレンズ51を透過したレーザ光またはLED光は、ダイクロイックミラー53によって反射されることで、第一集光レンズ54に向けて照射される。また、検知光は、ダイクロイックミラー53を透過し、受光部42に向けて照射される。つまり、ダイクロイックミラー53よりも灯具20側においては、レーザ光またはLED光の光路L1と、検知光の光路L2とが共通化されており、ダイクロイックミラー53の反対側では分岐されている。なお、ダイクロイックミラーは、コリメートレンズ51を透過した光を透過するとともに、検知光を反射させるダイクロイックミラーであってもよい。 The dichroic mirror 53 is a dichroic mirror that reflects the laser light or LED light transmitted through the collimator lens 51 and transmits the detection light. Specifically, the dichroic mirror 53 reflects light in the blue wavelength band (blue light) from 440 nm to 470 nm and transmits light in the wavelength band longer than 500 nm. The dichroic mirror 53 is arranged on the optical axis of the laser light source 41 and downstream of the collimator lens 51 . The laser light or LED light that has passed through the collimator lens 51 is reflected by the dichroic mirror 53 to be directed toward the first condenser lens 54 . Further, the detection light passes through the dichroic mirror 53 and is irradiated toward the light receiving section 42 . That is, on the side of the lamp 20 from the dichroic mirror 53, the optical path L1 of the laser light or LED light and the optical path L2 of the detection light are shared, and are branched on the opposite side of the dichroic mirror 53. Note that the dichroic mirror may be a dichroic mirror that transmits the light transmitted through the collimating lens 51 and reflects the detection light.

第一集光レンズ54は、ダイクロイックミラー53で反射されたレーザ光またはLED光を集光し、光ファイバ30の一端面に対して入射させるレンズである。第一集光レンズ54は、ダイクロイックミラー53と、光ファイバ30の一端面との間に配置されている。また、第一集光レンズ54は、光ファイバ30の一端面から放出された検知光をコリメートさせる機能も有している。 The first condenser lens 54 is a lens that condenses the laser light or LED light reflected by the dichroic mirror 53 and makes it incident on one end face of the optical fiber 30 . The first condenser lens 54 is arranged between the dichroic mirror 53 and one end surface of the optical fiber 30 . The first condenser lens 54 also has a function of collimating the detection light emitted from one end surface of the optical fiber 30 .

第二集光レンズ56は、ダイクロイックミラー53を透過した検知光を集光し、受光部42に対して入射させるレンズである。第二集光レンズ56は、検知光の光路L2上であって、ダイクロイックミラー53と受光部42との間に配置されている。 The second condenser lens 56 is a lens that condenses the detection light transmitted through the dichroic mirror 53 and causes it to enter the light receiving section 42 . The second condenser lens 56 is arranged between the dichroic mirror 53 and the light receiving section 42 on the optical path L2 of the detection light.

受光部42は、検知光を受光し、電気信号に変換する受光素子である。受光部42は、受光した検知光を光電変換することで、当該検知光の受光量(すなわち、強度)に応じた電気信号を生成する。生成された電気信号は、制御部49に出力される。受光部42は、例えば、フォトダイオードであるが、これに限定されない。例えば、受光部42は、フォトトランジスタ、または、イメージセンサでもよい。 The light receiving unit 42 is a light receiving element that receives detection light and converts it into an electric signal. The light-receiving unit 42 photoelectrically converts the received detection light to generate an electric signal corresponding to the received amount (that is, intensity) of the detection light. The generated electrical signal is output to the control section 49 . The light receiving unit 42 is, for example, a photodiode, but is not limited to this. For example, the light receiving section 42 may be a phototransistor or an image sensor.

次に、灯具20の光学的構成について説明する。図2では、灯具20の内部構造として、第一波長変換素子21と、第二波長変換素子22と、ダイクロイックミラー23と、光学部材24とを図示している。 Next, the optical configuration of the lamp 20 will be described. In FIG. 2, as the internal structure of the lamp 20, a first wavelength conversion element 21, a second wavelength conversion element 22, a dichroic mirror 23, and an optical member 24 are illustrated.

第一波長変換素子21は、光ファイバ30の他端面から出射したレーザ光またはLED光を、異なる波長帯の検知光に変換する素子である。具体的には、第一波長変換素子21は、光ファイバ30の他端面と、ダイクロイックミラー23との間に配置されており、光ファイバ30の他端面に対向配置されている。 The first wavelength conversion element 21 is an element that converts laser light or LED light emitted from the other end surface of the optical fiber 30 into detection light of a different wavelength band. Specifically, the first wavelength conversion element 21 is arranged between the other end surface of the optical fiber 30 and the dichroic mirror 23 , and arranged to face the other end surface of the optical fiber 30 .

図4は、実施の形態に係る第一波長変換素子21の概略構成を示す平面図である。図4に示すように、第一波長変換素子21は、基板211と蛍光部212とを備えている。基板211は、蛍光部212を保持する板体である。基板211は、例えばガラス、サファイアなどの透光性材料から形成されている。この基板211に蛍光部212が積層されている。 FIG. 4 is a plan view showing a schematic configuration of the first wavelength conversion element 21 according to the embodiment. As shown in FIG. 4 , the first wavelength conversion element 21 has a substrate 211 and a fluorescent portion 212 . The substrate 211 is a plate that holds the fluorescent portion 212 . The substrate 211 is made of translucent material such as glass or sapphire. A fluorescent portion 212 is laminated on the substrate 211 .

蛍光部212は、光ファイバ30の他端面から出射したレーザ光またはLED光によって励起されて蛍光を発する複数の蛍光体の粒子を分散状態で備えており、レーザ光またはLED光の照射により蛍光体が蛍光を発する。具体的に、蛍光部212は、透明な樹脂やガラスからなる基材の内部に蛍光体の粒子が分散されているもの、または、蛍光体の粒子を固めたもの等を例示できる。本実施の形態の場合、蛍光部212は白色光を放射するものである。つまり、蛍光部212は、レーザ光またはLED光をより長い波長帯の検知光に変換する。例えば、蛍光部212には、レーザ光またはLED光の照射によって黄色を発光する第一蛍光体が含まれている。第一波長変換素子21で発せられた黄色光のうち、一部は検知光として光ファイバ30の他端面から当該光ファイバ30に進入する。この検知光は、図2に示す光路L2を通ることで受光部42に到達する。 The fluorescent portion 212 includes, in a dispersed state, a plurality of fluorescent particles that are excited by laser light or LED light emitted from the other end surface of the optical fiber 30 to emit fluorescent light. fluoresces. Specifically, the fluorescent portion 212 can be exemplified by a base material made of transparent resin or glass in which fluorescent particles are dispersed, or by hardening fluorescent particles. In this embodiment, the fluorescent portion 212 emits white light. That is, the fluorescent part 212 converts laser light or LED light into detection light with a longer wavelength band. For example, the fluorescent portion 212 contains a first fluorescent material that emits yellow light when irradiated with laser light or LED light. Part of the yellow light emitted from the first wavelength conversion element 21 enters the optical fiber 30 from the other end surface of the optical fiber 30 as detection light. This detection light reaches the light receiving section 42 by passing through the optical path L2 shown in FIG.

蛍光体の種類及び特性は特に限定されるものではないが、比較的高い出力のレーザ光が励起光となるため、熱耐性が高く、輝度飽和が発生しないものが望ましい。例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体が採用される。黄色の蛍光を放出するYAG系の蛍光体は、他の蛍光体と比較して、温度消光特性及び輝度飽和特性に優れており好適である。また、蛍光体を分散状態で保持する基材の種類は特に限定されるものではないが、透明性が高ければ、黄色光の放射効率も高くなるのでよい。また、比較的高い出力のレーザ光が入射するため、耐熱性の高いものがよい。 Although the type and characteristics of the phosphor are not particularly limited, it is preferable that the phosphor has high heat resistance and does not cause luminance saturation because relatively high output laser light serves as excitation light. For example, a yttrium-aluminum-garnet (YAG)-based phosphor is employed. A YAG-based phosphor that emits yellow fluorescence is preferable because it has excellent temperature quenching characteristics and luminance saturation characteristics compared to other phosphors. The type of substrate that holds the phosphors in a dispersed state is not particularly limited, but the higher the transparency, the higher the yellow light emission efficiency. In addition, since a laser beam of relatively high output is incident, a material having high heat resistance is preferable.

また、蛍光部212は、レーザ光またはLED光の一部が貫通する貫通孔213を有している。貫通孔213を貫通したレーザ光またはLED光の一部は、波長変換されることなく、つまり、青色光のままでダイクロイックミラー23に向けて出射される。図4において二点鎖線は、蛍光部212に対するレーザ光またはLED光の照射範囲H1である。貫通孔213は、照射範囲H1内に収まるように配置されている。貫通孔213は、照射範囲H1の面積の半分以上の面積である。この関係性であるので、レーザ光またはLED光の大半が貫通孔213を貫通して青色光のままでダイクロイックミラー23に向けて出射され、レーザ光またはLED光の一部が蛍光部212によって黄色光に変換されて検知光となる。なお、本実施の形態では、蛍光部212に貫通孔213を設けることで、貫通孔213を貫通したレーザ光またはLED光の一部を波長変換させずに、その他の一部を蛍光部212で波長変換する場合を例示した。しかし、レーザ光またはLED光の一部を波長変換させずに、その他の一部を蛍光部212で波長変換するのであれば、その形態は如何様でもよい。例えば、レーザ光またはLED光の照射範囲H1に対して、隙間を有するように全体的に収まる大きさに波長変換素子を形成してもよい。この場合、レーザ光またはLED光のうち、隙間の部分を通過した光が波長変換されないことになる。 In addition, the fluorescent portion 212 has a through hole 213 through which part of the laser light or the LED light passes. A part of the laser light or LED light that has passed through the through hole 213 is emitted toward the dichroic mirror 23 without being wavelength-converted, that is, as blue light. A two-dot chain line in FIG. The through-hole 213 is arranged so as to be within the irradiation range H1. The through-hole 213 has an area equal to or more than half the area of the irradiation range H1. Because of this relationship, most of the laser light or LED light passes through the through hole 213 and is emitted toward the dichroic mirror 23 as blue light. It is converted into light and becomes detection light. In the present embodiment, by providing the through hole 213 in the fluorescent portion 212 , part of the laser light or LED light passing through the through hole 213 is not wavelength-converted, and the other part is converted by the fluorescent portion 212 . A case of wavelength conversion is illustrated. However, as long as part of the laser light or LED light is not wavelength-converted and the other part is wavelength-converted by the fluorescent portion 212, any form may be used. For example, the wavelength conversion element may be formed in a size that can be entirely accommodated with a gap in the irradiation range H1 of the laser light or the LED light. In this case, of the laser light or the LED light, the light that has passed through the gap is not wavelength-converted.

図2に示すように、第二波長変換素子22は、ダイクロイックミラー23を透過したレーザ光またはLED光を、異なる波長帯の照明光に変換する素子である。具体的には、第二波長変換素子22は、ダイクロイックミラー23と、光学部材24との間に配置されている。 As shown in FIG. 2, the second wavelength conversion element 22 is an element that converts laser light or LED light that has passed through the dichroic mirror 23 into illumination light of a different wavelength band. Specifically, the second wavelength conversion element 22 is arranged between the dichroic mirror 23 and the optical member 24 .

第二波長変換素子22は、基板221と蛍光部222とを備えている。基板221は、蛍光部222を保持する板体である。基板221は、例えばガラス、サファイアなどの透光性材料から形成されている。この基板221における光学部材24側の主面に蛍光部222が積層されている。 The second wavelength conversion element 22 has a substrate 221 and a fluorescent portion 222 . The substrate 221 is a plate that holds the fluorescent portion 222 . The substrate 221 is made of translucent material such as glass or sapphire. A fluorescent portion 222 is laminated on the main surface of the substrate 221 on the side of the optical member 24 .

蛍光部222は、ダイクロイックミラー23を透過したレーザ光またはLED光によって励起されて蛍光を発する複数の蛍光体の粒子を分散状態で備えており、レーザ光またはLED光の照射により蛍光体が蛍光を発する。具体的に、蛍光部222は、透明な樹脂やガラスからなる基材の内部に蛍光体の粒子が分散されているもの、または、蛍光体の粒子を固めたもの等を例示できる。本実施の形態の場合、蛍光部222は白色光を放射するものである。つまり、蛍光部222は、レーザ光またはLED光をより長い波長帯の照明光に変換する。例えば、蛍光部222は、レーザ光またはLED光の照射によって赤色を発光する第一蛍光体、緑色を発光する第二蛍光体の2種類の蛍光体が適切な割合で含まれている。第一蛍光体から発せられた赤色光と、第二蛍光体から発せられた緑色光と、レーザ光またはLED光がなす青色光とが混色することで白色の照明光が蛍光部222から発せられる。蛍光部222は、第一波長変換素子21の蛍光部212とは異なり貫通孔を有していない。このため、蛍光部222に対しては、レーザ光またはLED光の照射範囲の全体が重畳するようになっている。 The fluorescent portion 222 includes a plurality of dispersed fluorescent particles that are excited by the laser light or LED light transmitted through the dichroic mirror 23 to emit fluorescence. emit. Specifically, the fluorescent portion 222 can be exemplified by a base material made of transparent resin or glass in which fluorescent particles are dispersed, or by hardening fluorescent particles. In this embodiment, the fluorescent portion 222 emits white light. That is, the fluorescent part 222 converts laser light or LED light into illumination light with a longer wavelength band. For example, the fluorescent portion 222 contains two types of fluorescent materials, a first fluorescent material that emits red light and a second fluorescent material that emits green light, in an appropriate ratio when irradiated with laser light or LED light. Red light emitted from the first phosphor, green light emitted from the second phosphor, and blue light formed by laser light or LED light are mixed to emit white illumination light from the fluorescent portion 222 . . Unlike the fluorescent portion 212 of the first wavelength conversion element 21, the fluorescent portion 222 does not have a through hole. Therefore, the entire irradiation range of the laser light or the LED light is superimposed on the fluorescent portion 222 .

蛍光体の種類及び特性は特に限定されるものではないが、比較的高い出力のレーザ光が励起光となるため、熱耐性が高く、輝度飽和が発生しないものが望ましい。例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体が採用される。また、蛍光体を分散状態で保持する基材の種類は特に限定されるものではないが、透明性が高ければ、白色光の放射効率も高くなるのでよい。また、比較的高い出力のレーザ光が入射するため、耐熱性の高いものがよい。 Although the type and characteristics of the phosphor are not particularly limited, it is preferable that the phosphor has high heat resistance and does not cause luminance saturation because relatively high output laser light serves as excitation light. For example, a yttrium-aluminum-garnet (YAG)-based phosphor is employed. The type of substrate that holds the phosphors in a dispersed state is not particularly limited, but the higher the transparency, the higher the white light emission efficiency. In addition, since a laser beam of relatively high output is incident, a material having high heat resistance is preferable.

ダイクロイックミラー23は、第一波長変換素子21と第二波長変換素子22との間に配置されて、レーザ光またはLED光から青色光を抽出するフィルタの一例である。具体的には、ダイクロイックミラー23は、440nm以上470nm以下の青色波長帯域の光を透過し、500nm以上の波長帯の光を反射するダイクロイックミラーである。 The dichroic mirror 23 is an example of a filter arranged between the first wavelength conversion element 21 and the second wavelength conversion element 22 to extract blue light from laser light or LED light. Specifically, the dichroic mirror 23 is a dichroic mirror that transmits light in the blue wavelength band of 440 nm or more and 470 nm or less and reflects light in the wavelength band of 500 nm or more.

このため、第一波長変換素子21を透過した青色光は、ダイクロイックミラー23を透過して第二波長変換素子22に向けて進行する。一方、第一波長変換素子21で変換された黄色光は、ダイクロイックミラー23で反射されて、第二波長変換素子22への進行が遮断される。ダイクロイックミラー23で反射された黄色光の一部は、検知光として光ファイバ30の他端面に進入する。このように、ダイクロイックミラー23であれば、単なる青色光を抽出するフィルタである場合よりも、光ファイバ30に進入する検知光の強度を高めることができる。 Therefore, the blue light that has passed through the first wavelength conversion element 21 passes through the dichroic mirror 23 and travels toward the second wavelength conversion element 22 . On the other hand, the yellow light converted by the first wavelength conversion element 21 is reflected by the dichroic mirror 23 and blocked from traveling to the second wavelength conversion element 22 . Part of the yellow light reflected by the dichroic mirror 23 enters the other end surface of the optical fiber 30 as detection light. Thus, the dichroic mirror 23 can increase the intensity of the detection light entering the optical fiber 30 more than a simple filter for extracting blue light.

一方、第二波長変換素子22で発せられた照明光のうち、ダイクロイックミラー23に向かう一部、緑色~赤色の波長帯の蛍光は、当該ダイクロイックミラー23により反射される。また、光学部材24を介してダイクロイックミラー23に到達した外光も、当該ダイクロイックミラー23により、緑色~赤色の波長帯の光は反射される。このように、照明光及び外光が光ファイバ30に進入することがダイクロイックミラー23によって抑制されている。なお、ダイクロイックミラー23であれば、単なる青色光を抽出するフィルタである場合よりも、照明光を反射するために、灯具20から放出される照明光の強度を高めることができる。 On the other hand, part of the illumination light emitted by the second wavelength conversion element 22 toward the dichroic mirror 23 , fluorescence in the green to red wavelength band, is reflected by the dichroic mirror 23 . In addition, external light reaching the dichroic mirror 23 through the optical member 24 is also reflected by the dichroic mirror 23 in the green to red wavelength band. In this way, the dichroic mirror 23 prevents illumination light and external light from entering the optical fiber 30 . Note that the dichroic mirror 23 reflects the illumination light, so that the intensity of the illumination light emitted from the lamp 20 can be increased more than a simple filter for extracting blue light.

青色波長帯の光はダイクロイックミラー23を通過するため、例えば、太陽光による外光成分のうち青色波長帯の光は光ファイバ30を介して光源装置40側に侵入するが、ダイクロイックミラー53によって青色光は反射されるため、受光部42には届かない。 Since the light in the blue wavelength band passes through the dichroic mirror 23 , for example, the light in the blue wavelength band among the external light components of sunlight enters the light source device 40 side via the optical fiber 30 , but the dichroic mirror 53 converts the light in the blue wavelength band into the light source device 40 . Since the light is reflected, it does not reach the light receiving section 42 .

なお、ここでは、青色光を抽出するためのフィルタとして、ショートパスフィルタの特性を有するダイクロイックミラー23を例示したが、青色光を抽出し、その他の波長帯の光をカットできるのであればその他の光学部材を採用することができる。その他のフィルタとしては、バンドパスフィルタなどが挙げられる。 Here, as a filter for extracting blue light, the dichroic mirror 23 having the characteristics of a short-pass filter was exemplified. An optical member can be employed. Other filters include a bandpass filter and the like.

光学部材24は、第二波長変換素子22で発せられた照明光の配光を制御するための光学部材である。光学部材24としては、例えば、照明光を拡散する拡散部材、照明光を集光する集光部材などが挙げられる。拡散部材としては、乳白色の透光性部材、拡散レンズなどが挙げられる。集光部材としては、集光レンズなどが挙げられる。 The optical member 24 is an optical member for controlling the light distribution of the illumination light emitted by the second wavelength conversion element 22 . Examples of the optical member 24 include a diffusing member that diffuses the illumination light and a condensing member that converges the illumination light. Examples of the diffusing member include a milky-white translucent member and a diffusing lens. A condensing lens etc. are mentioned as a condensing member.

次に、照明装置10の制御構成について説明する。図5は、実施の形態に係る照明装置10の制御構成を示すブロック図である。図5に示すように、照明装置10は、各セットのレーザ光源41及び受光部42のそれぞれと電気的に接続された制御部49を備えている。制御部49は、駆動回路及びマイクロコントローラで構成されている。具体的には、制御部49は、受光部42から入力される、検知光を起因とした電気信号に基づいてレーザ光源41を制御する。制御部49は、制御プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。 Next, the control configuration of the lighting device 10 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the control configuration of lighting device 10 according to the embodiment. As shown in FIG. 5, the illumination device 10 includes a controller 49 electrically connected to each of the laser light sources 41 and the light receivers 42 of each set. The control unit 49 is composed of a drive circuit and a microcontroller. Specifically, the control unit 49 controls the laser light source 41 based on an electrical signal caused by the detection light input from the light receiving unit 42 . The control unit 49 has a nonvolatile memory storing a control program, a volatile memory serving as a temporary storage area for executing the program, an input/output port, a processor executing the program, and the like.

制御部49は、図示しない外部電源に接続されており、各レーザ光源41に対する供給電流を制御することで、各レーザ光源41の点灯を制御する。例えば、制御部49は、レーザ光源41に対する供給電流を制御することにより、レーザ光を発する第一発光モードと、レーザ光よりも低い発光強度のLED光のみを発する第二発光モードとを切り替える切替部の一例である。また、制御部49は、受光部42の検出結果に基づいて、光ファイバ30の断線を検出する断線検出部の一例である。具体的には、制御部49は、セット毎に光ファイバ30の断線を判断する。 The controller 49 is connected to an external power source (not shown), and controls lighting of each laser light source 41 by controlling the current supplied to each laser light source 41 . For example, the control unit 49 controls the supply current to the laser light source 41 to switch between a first light emission mode in which laser light is emitted and a second light emission mode in which only LED light having an emission intensity lower than that of the laser light is emitted. This is an example of a part. Also, the control unit 49 is an example of a disconnection detection unit that detects disconnection of the optical fiber 30 based on the detection result of the light receiving unit 42 . Specifically, the control unit 49 determines disconnection of the optical fiber 30 for each set.

例えば、光ファイバ30が断線していない正常時では、レーザ光源41が点灯されると、レーザ光またはLED光が光ファイバ30を通過するとともに、検知光も光ファイバ30を通過するため、受光部42は検知光を起因とした電気信号を制御部49に出力する。つまり、制御部49は、受光部42から電気信号を受信した場合には、当該受光部42と同セットの光ファイバ30が正常であると判断する。この判断に基づいて、制御部49は、当該受光部42と同セットのレーザ光源41の発光を許可する。 For example, in a normal state where the optical fiber 30 is not disconnected, when the laser light source 41 is turned on, the laser light or the LED light passes through the optical fiber 30, and the detection light also passes through the optical fiber 30. 42 outputs an electric signal caused by the detected light to the control unit 49 . In other words, when the control unit 49 receives an electrical signal from the light receiving unit 42, it determines that the optical fiber 30 in the same set as the light receiving unit 42 is normal. Based on this determination, the control section 49 permits the light emission of the laser light source 41 of the same set as the light receiving section 42 .

一方、光ファイバ30が断線している異常時では、レーザ光源41が点灯されると、レーザ光またはLED光が光ファイバ30を通過できないため、検知光も発生せず、受光部42は制御部49に電気信号を出力しない。つまり、制御部49は、受光部42から電気信号を受信しない場合には、当該受光部42と同セットの光ファイバ30が断線していると判断する。この判断に基づいて、制御部49は、当該受光部42と同セットのレーザ光源41の発光を禁止する。禁止後においては、制御部49はレーザ光源41を点灯させない。 On the other hand, in an abnormal state in which the optical fiber 30 is disconnected, when the laser light source 41 is turned on, the laser light or the LED light cannot pass through the optical fiber 30, so that no detection light is generated, and the light receiving unit 42 is controlled by the control unit. No electrical signal is output to 49. That is, when the control unit 49 does not receive an electrical signal from the light receiving unit 42, it determines that the optical fiber 30 in the same set as the light receiving unit 42 is broken. Based on this determination, the control unit 49 prohibits the laser light source 41 of the same set as the light receiving unit 42 from emitting light. After prohibition, the controller 49 does not turn on the laser light source 41 .

なお、異常時においては、光源装置40内の僅かな散乱光や迷光を起因として受光部42が電気信号を制御部49に出力する場合も想定される。このため、制御部49は、正常時の電気信号よりも大幅に小さい電気信号が受光部42から入力された場合にも、光ファイバ30が断線していると判断してもよい。 In an abnormal state, the light receiving section 42 may output an electric signal to the control section 49 due to a slight amount of scattered light or stray light within the light source device 40 . Therefore, the control section 49 may determine that the optical fiber 30 is broken even when an electrical signal significantly smaller than the electrical signal in the normal state is input from the light receiving section 42 .

このように、光ファイバ30の断線が判断されると、レーザ光源41の発光が禁止されるが、その判断の際には一時的にレーザ光源41は点灯される。ところで、照明装置10の設置時、あるいはメンテナンス時においては、光ファイバ30の切断箇所を作業者が視認している可能性もある。この状態で、断線の判断のためにレーザ光源41からレーザ光が一時的にも発せられてしまうと、断線箇所からレーザ光が放出されてしまい、作業者が危険に晒されるおそれがある。これを防止すべく、電源投入時においては、制御部49は、レーザ光源41に対する供給電流を制御することで、レーザ光源41を第二発光モードで発光させる。つまり、電源投入時には、レーザ光源41から発せられたLED光で光ファイバ30の断線検出が行われることになり、作業者がレーザ光に晒されることを防止している。また、制御部49は、光ファイバ30の断線が検出されなかった場合には、所定時間経過後に第二発光モードから第一発光モードに切り替える。 In this way, when it is determined that the optical fiber 30 is disconnected, the light emission of the laser light source 41 is prohibited, but the laser light source 41 is temporarily turned on at the time of the determination. By the way, during installation or maintenance of the lighting device 10 , there is a possibility that an operator may be visually recognizing the cut portion of the optical fiber 30 . In this state, if the laser light source 41 temporarily emits a laser beam to determine whether the wire is broken, the laser beam will be emitted from the wire breakage location, which may endanger the operator. In order to prevent this, when the power is turned on, the controller 49 controls the supply current to the laser light source 41 to cause the laser light source 41 to emit light in the second emission mode. That is, when the power is turned on, the disconnection of the optical fiber 30 is detected by the LED light emitted from the laser light source 41, thereby preventing the worker from being exposed to the laser light. Further, when the disconnection of the optical fiber 30 is not detected, the control unit 49 switches from the second emission mode to the first emission mode after a predetermined time has elapsed.

なお、正常時に第一発光モードでレーザ光源41がレーザ光を発している状態であっても光ファイバ30が断線してしまう場合も想定されるが、この場合には、制御部49は、当該レーザ光に基づいて光ファイバ30の断線を判断する。つまり、この場合には、制御部49は、第一発光モードのままで断線の判断を行う。 It is conceivable that the optical fiber 30 may be disconnected even when the laser light source 41 is emitting laser light in the first emission mode in the normal state. A disconnection of the optical fiber 30 is determined based on the laser light. That is, in this case, the control unit 49 determines whether the wire is broken while remaining in the first light emission mode.

ここで、LED光は、レーザ光よりも発光強度が小さいために、ノイズの影響を受けやすい。特に外光の影響は顕著である。この外光の影響を抑えて、LED光であっても断線の検出精度を高めるために、本実施の形態では、外光をカットするダイクロイックミラー23を灯具20に設けている。また、灯具20内には、ダイクロイックミラー23における光ファイバ30側に、検知光を発する第一波長変換素子21を設けている。これにより、ダイクロイックミラー23が外光を遮断するので、外光の影響が検知光に及ぶことを抑制している。なお、LED光を起因とした検知光の場合には外光の遮断効果は大きいが、レーザ光を起因とした検知光であっても、一定の外光の遮断効果を得ることができる。 Here, the LED light is more susceptible to noise because the emission intensity is lower than that of the laser light. In particular, the influence of outside light is remarkable. In order to suppress the influence of the external light and improve the detection accuracy of disconnection even with LED light, in the present embodiment, the lamp 20 is provided with a dichroic mirror 23 that cuts the external light. A first wavelength conversion element 21 for emitting detection light is provided on the optical fiber 30 side of the dichroic mirror 23 in the lamp 20 . As a result, the dichroic mirror 23 blocks external light, thereby suppressing the influence of the external light on the detection light. In the case of detection light originating from LED light, the effect of blocking external light is great, but even with detection light originating from laser light, a certain degree of external light blocking effect can be obtained.

[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る照明装置10は、レーザ光源41と、レーザ光源41が発した光(レーザ光またはLED光)を導光する光ファイバ30と、光ファイバ30により導光されたレーザ光またはLED光の一部を、異なる波長帯の検知光に変換する第一波長変換素子21と、レーザ光またはLED光とは逆方向で光ファイバ30により導光された検知光を受光する受光部42と、受光部42の検出結果に基づいて、光ファイバ30の断線を検出する制御部49(断線検出部)と、光ファイバ30により導光されたレーザ光またはLED光の一部を、異なる波長帯の照明光に変換する第二波長変換素子22と、第一波長変換素子21と第二波長変換素子22との間に配置されて、レーザ光またはLED光から、当該光の発光ピーク波長を含む光(青色光)を抽出するダイクロイックミラー23(フィルタ)を備えている。
[Effects, etc.]
As described above, the illumination device 10 according to the present embodiment includes the laser light source 41, the optical fiber 30 for guiding the light (laser light or LED light) emitted by the laser light source 41, and the optical fiber 30 for guiding the light. A first wavelength conversion element 21 that converts part of the laser light or LED light into detection light in a different wavelength band, and a detection light guided by an optical fiber 30 in the opposite direction to the laser light or LED light. A light receiving unit 42 that receives light, a control unit 49 (disconnection detection unit) that detects disconnection of the optical fiber 30 based on the detection result of the light receiving unit 42, and one of laser light or LED light guided by the optical fiber 30. a second wavelength conversion element 22 that converts the portion into illumination light of a different wavelength band, and is arranged between the first wavelength conversion element 21 and the second wavelength conversion element 22 to convert the light from laser light or LED light is provided with a dichroic mirror 23 (filter) for extracting light (blue light) including an emission peak wavelength of .

これによれば、青色光を抽出するダイクロイックミラー23が第一波長変換素子21と第二波長変換素子22との間に配置されているので、ダイクロイックミラー23が第二波長変換素子22で発せられた照明光及び外光を遮蔽する。したがって、照明光及び外光と、検知光とを分離することができる。これにより、検知光と外光とのS/N比を大きくすることができる。検知光に対するノイズの影響が低減されるので、断線の検出精度を高めることができる。これは、LED光での断線検出時には特に好適である。したがって、光ファイバ30の断線検出の確実性を高めた照明装置10を提供することが可能である。 According to this, since the dichroic mirror 23 for extracting blue light is arranged between the first wavelength conversion element 21 and the second wavelength conversion element 22, the dichroic mirror 23 is emitted by the second wavelength conversion element 22. Illumination light and external light are shielded. Therefore, it is possible to separate the illumination light, the external light, and the detection light. Thereby, the S/N ratio between the detection light and the outside light can be increased. Since the influence of noise on the detection light is reduced, the disconnection detection accuracy can be improved. This is particularly suitable for disconnection detection with LED light. Therefore, it is possible to provide the illumination device 10 with improved reliability in detecting disconnection of the optical fiber 30 .

ここで、従来の断線検出の例としては、ファイバケーブルの中に、光ファイバと一緒に電線を沿わせて収納することで、その電線の断線により、光ファイバの断線を検出する方式がある。しかしながら、光ファイバ断線時に電線も確実に断線するといえないため、検出精度に課題がある。一方で、本実施の形態に係る方式では、光ファイバ30が断線すると確実に検出光が伝送しなくなるため、断線検出精度を高くすることができる。 Here, as an example of conventional disconnection detection, there is a method of detecting disconnection of an optical fiber by storing an electric wire along with an optical fiber in a fiber cable and detecting the disconnection of the electric wire. However, since it cannot be said that the electric wire is surely disconnected when the optical fiber is disconnected, there is a problem in detection accuracy. On the other hand, in the method according to the present embodiment, when the optical fiber 30 is broken, the detection light is surely not transmitted, so the accuracy of detecting the breakage can be improved.

また、従来の他の断線検出の例として、受光部を光源装置側ではなく、灯具の中に組み込む方式がある。しかし、灯具に通電を要するため、例えば過酷な環境で使用される灯具において信頼性が低下しやすい課題がある。本実施の形態に係る方式では、灯具20に通電を要せずに光ファイバ30の断線を検出できるため、高信頼性の灯具20を実現することができる。 As another example of conventional disconnection detection, there is a method in which the light receiving section is incorporated in the lamp instead of in the light source device. However, since the lamp requires energization, there is a problem that the reliability of the lamp, which is used in a harsh environment, tends to decrease. In the method according to the present embodiment, disconnection of the optical fiber 30 can be detected without energizing the lamp 20, so a highly reliable lamp 20 can be realized.

また、制御部49(断線検出部)は、光ファイバ30の断線を検出した場合には、レーザ光源41の発光を禁止する。 Further, the control unit 49 (disconnection detection unit) prohibits the light emission of the laser light source 41 when the disconnection of the optical fiber 30 is detected.

これによれば、光ファイバ30の断線を検出した場合には、制御部49がレーザ光源41の発光を禁止するので、断線した箇所からレーザ光が漏れ出ることを防止できる。したがって、安全性の高い照明装置10を提供することができる。 According to this, when the disconnection of the optical fiber 30 is detected, the control unit 49 prohibits the light emission of the laser light source 41, so that the laser light can be prevented from leaking from the disconnected portion. Therefore, the lighting device 10 with high safety can be provided.

また、レーザ光源41は、前記光として、レーザ光と、レーザ光よりも低い発光強度のLED光とを切替自在に発する。 In addition, the laser light source 41 emits, as the light, a laser light and an LED light having an emission intensity lower than that of the laser light in a switchable manner.

これにより、レーザ光及びLED光のそれぞれを起因として光ファイバ30の断線を検出することができる。特に、LED光に対するノイズの影響を顕著に低減することができる。 This makes it possible to detect disconnection of the optical fiber 30 caused by each of the laser light and the LED light. In particular, the influence of noise on LED light can be significantly reduced.

[変形例]
次に、本実施の形態に係る変形例について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図6は、変形例に係る照明装置10Bの光学的構成を示す模式図である。図6に示すように、一つの灯具20bに対して、複数の光ファイバ30b、30cが接続されている点で、上記実施の形態に係る照明装置10とは異なる。
[Modification]
Next, a modified example according to this embodiment will be described. It should be noted that, in the following description, parts that are the same as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. FIG. 6 is a schematic diagram showing an optical configuration of a lighting device 10B according to a modification. As shown in FIG. 6, a plurality of optical fibers 30b and 30c are connected to one lamp 20b, which is different from the illumination device 10 according to the above embodiment.

具体的には、照明装置10Bには、各光ファイバ30b、30cに対応するように、2つのレーザ光源41b、41cと、2つの受光部42b、42cとが設けられている。照明装置10Bの光学系50bは、各レーザ光源41b、41cに対応するように、コリメートレンズ51b、51cと、ダイクロイックミラー53b、53cと、第一集光レンズ54b、54cとを備えている。また、光学系50bは、各受光部42b、42cに対応するように、第二集光レンズ56b、56cを備えている。 Specifically, the illumination device 10B is provided with two laser light sources 41b and 41c and two light receiving units 42b and 42c so as to correspond to the respective optical fibers 30b and 30c. The optical system 50b of the illumination device 10B includes collimator lenses 51b and 51c, dichroic mirrors 53b and 53c, and first condenser lenses 54b and 54c so as to correspond to the laser light sources 41b and 41c. The optical system 50b also includes second condenser lenses 56b and 56c corresponding to the light receiving portions 42b and 42c.

各光ファイバ30b、30cの他端部には、灯具20bに対して着脱自在に取り付けられるコネクタ部31b、31cが設けられている。具体的には、コネクタ部31b、31cは、灯具20bの差込口29b、29cに対して嵌め込まれることで、灯具20bに対して取り付けられる。コネクタ部31b、31cまたは灯具20bには、コネクタ部31b、31cの脱落を防止するためのロック機構が設けられている。ロック機構としては、例えば、コネクタ部31b、31c側に備わる爪部と、灯具20b側に備わり、爪部が係止される被係止部とを備えた機構などが挙げられる。被係止部に対する爪部の係止が解除されると、コネクタ部31b、31cを灯具20bから取り外せる状態となる。 The other ends of the optical fibers 30b and 30c are provided with connector portions 31b and 31c that are detachably attached to the lamp 20b. Specifically, the connector portions 31b and 31c are attached to the lamp 20b by being fitted into the insertion openings 29b and 29c of the lamp 20b. The connector portions 31b and 31c or the lamp 20b are provided with a lock mechanism for preventing the connector portions 31b and 31c from coming off. Examples of the locking mechanism include a mechanism including claw portions provided on the connector portions 31b and 31c and a locked portion provided on the lamp 20b side and to which the claw portions are locked. When the claw portion is released from the locked portion, the connector portions 31b and 31c can be removed from the lamp 20b.

コネクタ部31b、31cには、第一波長変換素子21b、21cと、ダイクロイックミラー23b、23cとが収容されている。第一波長変換素子21b、21cは、光ファイバ30b、30cの他端部と、ダイクロイックミラー23b、23cとの間に配置されている。第一波長変換素子21b、21cは、光ファイバ30b、30cの他端面から出射したレーザ光またはLED光の一部を、異なる波長帯の検知光に変換する。 The first wavelength conversion elements 21b, 21c and the dichroic mirrors 23b, 23c are accommodated in the connector portions 31b, 31c. The first wavelength conversion elements 21b, 21c are arranged between the other ends of the optical fibers 30b, 30c and the dichroic mirrors 23b, 23c. The first wavelength conversion elements 21b and 21c convert part of the laser light or LED light emitted from the other end surfaces of the optical fibers 30b and 30c into detection light of different wavelength bands.

ダイクロイックミラー23b、23cは、コネクタ部31b、31cの先端面に配置されている。ダイクロイックミラー23b、23cは、レーザ光またはLED光のうち、第一波長変換素子21b、21cで変換された検知光を反射するとともに、第一波長変換素子21b、21cで変換されなかった青色光を透過する。つまり、コネクタ部31b、31cからは検知光は外部に放出されず、青色光のみが外部に放出される。 The dichroic mirrors 23b, 23c are arranged on the tip surfaces of the connector portions 31b, 31c. The dichroic mirrors 23b and 23c reflect the detection light converted by the first wavelength conversion elements 21b and 21c among the laser light or the LED light, and the blue light not converted by the first wavelength conversion elements 21b and 21c. To Penetrate. That is, the connector portions 31b and 31c do not emit detection light to the outside, and only blue light is emitted to the outside.

灯具20bには、第二波長変換素子22と、光学部材24と、反射部材28b、28cとを備えている。 The lamp 20b includes a second wavelength conversion element 22, an optical member 24, and reflecting members 28b and 28c.

反射部材28b、28cは、青色光を反射するミラーである。反射部材28b、28cは、各差込口29b、29cに対応する位置に配置されている。また、反射部材28b、28cは、各差込口29b、29cに取り付けられたコネクタ部31b、31cから放出された青色光を、第二波長変換素子22に向けて反射する姿勢で配置されている。反射部材28b、28cで反射された青色光は、第二波長変換素子22で照明光に変換されて、光学部材24を介して灯具20bの外部へと放出される。 The reflecting members 28b and 28c are mirrors that reflect blue light. The reflecting members 28b, 28c are arranged at positions corresponding to the respective insertion openings 29b, 29c. Also, the reflecting members 28b and 28c are arranged in a posture that reflects the blue light emitted from the connector portions 31b and 31c attached to the respective insertion ports 29b and 29c toward the second wavelength conversion element 22. . The blue light reflected by the reflecting members 28b and 28c is converted into illumination light by the second wavelength conversion element 22 and emitted through the optical member 24 to the outside of the lamp 20b.

具体的に説明すると、レーザ光源41b、41cから発せられたレーザ光またはLED光は、コリメートレンズ51b、51c、ダイクロイックミラー53b、53c、第一集光レンズ54b、54c及び光ファイバ30b、30cで構成される光路L11、L12を通過して、第一波長変換素子21b、21cに到達する。第一波長変換素子21b、21cでは、レーザ光またはLED光のうち、一部が検知光に変換される。また、レーザ光またはLED光のうち、青色光は、第一波長変換素子21b、21cを透過して、反射部材28b、28cを介して、第二波長変換素子22で照明光に変換されて、光学部材24を介して灯具20bの外部へと放出される。一方、検知光は、光ファイバ30b、30c、第一集光レンズ54b、54c、ダイクロイックミラー53b、53c及び第二集光レンズ56b、56cから構成される光路L21、L22を通過して、受光部42b、42cに到達する。制御部49は、各受光部42b、42cの検出結果に基づいて、各光ファイバ30b、30cの断線を検出する。 Specifically, the laser light or LED light emitted from the laser light sources 41b and 41c is composed of collimator lenses 51b and 51c, dichroic mirrors 53b and 53c, first condenser lenses 54b and 54c, and optical fibers 30b and 30c. pass through the optical paths L11 and L12 to reach the first wavelength conversion elements 21b and 21c. In the first wavelength conversion elements 21b and 21c, part of the laser light or LED light is converted into detection light. Among laser light and LED light, blue light passes through the first wavelength conversion elements 21b and 21c, passes through the reflection members 28b and 28c, and is converted into illumination light by the second wavelength conversion element 22. Through the optical member 24, the light is emitted to the outside of the lamp 20b. On the other hand, the detection light passes through optical paths L21 and L22 composed of optical fibers 30b and 30c, first condenser lenses 54b and 54c, dichroic mirrors 53b and 53c, and second condenser lenses 56b and 56c, and reaches the light receiving section. 42b, 42c are reached. The control unit 49 detects disconnection of the optical fibers 30b, 30c based on the detection results of the light receiving units 42b, 42c.

このように、照明装置10Bは、第二波長変換素子22を保持する灯具20bと、灯具20bに対して着脱自在に取り付けられるコネクタ部31b、31cとを備え、コネクタ部31b、31cには、光ファイバ30b、30c、第一波長変換素子21b、21c及びダイクロイックミラー23b、23cが一体的に組み付けられている。 Thus, the illumination device 10B includes the lamp 20b holding the second wavelength conversion element 22, and the connector portions 31b and 31c detachably attached to the lamp 20b. Fibers 30b, 30c, first wavelength conversion elements 21b, 21c, and dichroic mirrors 23b, 23c are integrally assembled.

このため、検知光は、コネクタ部31b、31c内の第一波長変換素子21b、21cで発生するので、灯具20bにコネクタ部31b、31cを装着する前でも、光ファイバ30b、30cの断線検出が可能となる。 Therefore, since the detection light is generated by the first wavelength conversion elements 21b and 21c in the connector portions 31b and 31c, disconnection of the optical fibers 30b and 30c can be detected even before the connector portions 31b and 31c are attached to the lamp 20b. It becomes possible.

ここで、上記実施の形態では、光ファイバ30の断線が検出されなかった場合には、所定時間経過後に第二発光モードから第一発光モードに切り替わる場合を例示した。本変形例では、コネクタ部31b、31cが灯具20bから取り外された状態で、第二発光モードから第一発光モードに切り替わるとレーザ光がコネクタ部31b、31cから放出されてしまう。このため、コネクタ部31b、31cが取り外された状態で断線検出が実行されて、その結果、断線が検出されない場合には、制御部49は、第二発光モードから第一発光モードへの切り替えを行わずに、報知部(図示省略)を制御して、正常である旨を報知してもよい。 Here, in the above-described embodiment, the case where the second light emission mode is switched to the first light emission mode after a predetermined time has elapsed when disconnection of the optical fiber 30 is not detected has been exemplified. In this modified example, laser light is emitted from the connector portions 31b and 31c when the second light emission mode is switched to the first light emission mode while the connector portions 31b and 31c are removed from the lamp 20b. Therefore, disconnection detection is performed with the connector portions 31b and 31c removed, and as a result, if disconnection is not detected, the control unit 49 causes switching from the second emission mode to the first emission mode. Instead, a notification unit (not shown) may be controlled to notify that the system is normal.

また、光ファイバ30b、30cと第一波長変換素子21b、21cとは一対一の関係で複数組設けられている。 A plurality of pairs of the optical fibers 30b, 30c and the first wavelength conversion elements 21b, 21c are provided in a one-to-one relationship.

これにより、各光ファイバ30b、30cで検知光を導光することができるので、各光ファイバ30b、30cの断線を個別に判断することができる。 As a result, the detection light can be guided through the respective optical fibers 30b, 30c, so that disconnection of the respective optical fibers 30b, 30c can be determined individually.

なお、本変形例では、各第一波長変換素子21b、21cに対して一つずつ受光部42b、42cが設けられており、これらの受光部42b、42cの検出結果に基づいて、制御部49が、各光ファイバ30b、30cの断線を検出する場合を例示した。しかしながら、一つの受光部で、複数の第一波長変換素子からの検知光を個別に検出することも可能である。具体的には、各第一波長変換素子で変換される検知光の波長帯を異ならせておき、波長帯の異なる各検知光の受光量(強度)を一つの受光部で検出すればよい。これにより、受光部の共通化を図ることができ、部品点数を削減することができる。 In addition, in this modified example, one light receiving section 42b, 42c is provided for each of the first wavelength conversion elements 21b, 21c. has exemplified the case of detecting disconnection of each of the optical fibers 30b and 30c. However, it is also possible to individually detect detection light from a plurality of first wavelength conversion elements with one light receiving section. Specifically, the wavelength band of the detection light converted by each first wavelength conversion element may be set to be different, and the received light amount (intensity) of each detection light in the different wavelength band may be detected by one light receiving unit. As a result, the light receiving section can be shared, and the number of parts can be reduced.

[その他]
以上、本発明に係る照明装置について、上記実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。
[others]
As described above, the illumination device according to the present invention has been described based on the above-described embodiment and modifications, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and modifications.

上記実施の形態に係る照明装置10では、一つの光ファイバ30で、レーザ光及びLED光と、検知光とが導光される場合を例示した。しかしながら、レーザ光及びLED光用の第一光ファイバと、検知光用の第二光ファイバとが照明装置に備わっていてもよい。この場合、第一光ファイバと第二光ファイバとが一つの伝送ケーブルとして一体化されていればよい。これにより、伝送ケーブルの断線(第一光ファイバ及び第二光ファイバの一方の断線)を検出することが可能である。 In the lighting device 10 according to the above-described embodiment, the case where the laser light, the LED light, and the detection light are guided by one optical fiber 30 is exemplified. However, the illumination device may be provided with a first optical fiber for laser light and LED light and a second optical fiber for detection light. In this case, the first optical fiber and the second optical fiber should be integrated as one transmission cable. This makes it possible to detect disconnection of the transmission cable (disconnection of one of the first optical fiber and the second optical fiber).

また、灯具20内において第一波長変換素子21と光ファイバ30の他端面との間に、検知光を集光させるための光学部材を配置してもよい。これにより、光ファイバ30に入射する検知光の発光強度を高めることができる。したがって、受光部42でのS/N比を大きくすることができる。検知光を集光させるための光学部材としては、例えば集光レンズ、ライトパイプなどが挙げられる。 Further, an optical member for condensing the detection light may be arranged between the first wavelength conversion element 21 and the other end surface of the optical fiber 30 in the lamp 20 . Thereby, the emission intensity of the detection light incident on the optical fiber 30 can be increased. Therefore, the S/N ratio in the light receiving section 42 can be increased. Examples of the optical member for condensing the detection light include a condensing lens and a light pipe.

また、上記実施の形態では、発光ピーク波長が青色波長帯域に含まれる光を発するレーザ光源41を例示した。しかしながら、その他の波長帯域に発光ピーク波長が含まれる光を発するレーザ光源であってもよい。その他の波長帯域としては、紫色波長帯域、紫外波長帯域などが挙げられる。この場合、光源装置側のダイクロイックミラー及び灯具側のダイクロイックミラーは、その他の波長帯域の光に対応したものが用いられる。 Further, in the above-described embodiment, the laser light source 41 that emits light whose emission peak wavelength is included in the blue wavelength band was exemplified. However, a laser light source that emits light having an emission peak wavelength in another wavelength band may also be used. Other wavelength bands include a violet wavelength band and an ultraviolet wavelength band. In this case, the dichroic mirror on the light source device side and the dichroic mirror on the lamp side are compatible with light in other wavelength bands.

また、上記実施の形態では照明装置10がショーウィンドウ301内を照明する場合を例示した。しかしながら、照明装置10の灯具20には、電気的な構成部材が備えられていないため、灯具20を水中に配置して水中照明として用いることも可能である。 Moreover, in the above-described embodiment, the case where the illumination device 10 illuminates the inside of the show window 301 has been exemplified. However, since the lamp 20 of the lighting device 10 is not provided with an electrical component, it is also possible to arrange the lamp 20 underwater and use it as an underwater illumination.

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, a form obtained by applying various modifications to the embodiment that a person skilled in the art can think of, and a form realized by arbitrarily combining the constituent elements and functions of each embodiment within the scope of the present invention. is also included in the present invention.

10、10B 照明装置
20、20b 灯具
21、21b、21c 第一波長変換素子
22 第二波長変換素子
23、23b、23c ダイクロイックミラー(フィルタ)
30、30b、30c 光ファイバ
41、41b、41c レーザ光源
42、42b、42c 受光部
49 制御部(断線検出部)
10, 10B lighting devices 20, 20b lamps 21, 21b, 21c first wavelength conversion element 22 second wavelength conversion elements 23, 23b, 23c dichroic mirror (filter)
30, 30b, 30c optical fibers 41, 41b, 41c laser light sources 42, 42b, 42c light receiving unit 49 control unit (disconnection detection unit)

Claims (5)

レーザ光源と、
前記レーザ光源が発した光を導光する光ファイバと、
前記光ファイバにより導光された前記光の一部を、異なる波長帯の検知光に変換する第一波長変換素子と、
前記光とは逆方向で前記光ファイバにより導光された前記検知光を受光する受光部と、
前記受光部の検出結果に基づいて、前記光ファイバの断線を検出する断線検出部と、
前記光ファイバにより導光された前記光の一部を、異なる波長帯の照明光に変換する第二波長変換素子と、
前記第一波長変換素子と前記第二波長変換素子との間に配置されて、前記光から当該光の発光ピーク波長を含む光を抽出し、前記第二波長変換素子で発せられた照明光を遮蔽するフィルタを備える
照明装置。
a laser light source;
an optical fiber that guides the light emitted by the laser light source;
a first wavelength conversion element that converts part of the light guided by the optical fiber into detection light of a different wavelength band;
a light receiving unit that receives the detection light guided by the optical fiber in a direction opposite to the light;
a disconnection detection unit that detects disconnection of the optical fiber based on the detection result of the light receiving unit;
a second wavelength conversion element that converts part of the light guided by the optical fiber into illumination light of a different wavelength band;
is arranged between the first wavelength conversion element and the second wavelength conversion element, extracts light including an emission peak wavelength of the light from the light , and converts the illumination light emitted by the second wavelength conversion element A lighting device with a shielding filter.
前記第二波長変換素子を保持する灯具と、
前記灯具に着脱自在に取り付けられるコネクタ部とを備え、
前記コネクタ部には、前記光ファイバ、前記第一波長変換素子及び前記フィルタが、一体的に組み付けられている
請求項1に記載の照明装置。
a lighting fixture that holds the second wavelength conversion element;
a connector portion detachably attached to the lamp,
The lighting device according to claim 1, wherein the optical fiber, the first wavelength conversion element, and the filter are integrally attached to the connector portion.
前記光ファイバと前記第一波長変換素子とは一対一の関係で複数組設けられている
請求項1または2に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 1 or 2, wherein a plurality of sets of the optical fiber and the first wavelength conversion element are provided in a one-to-one relationship.
前記断線検出部は、前記光ファイバの断線を検出した場合には、前記レーザ光源の発光を禁止する
請求項1~3のいずれか一項に記載の照明装置。
The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the disconnection detection section prohibits light emission from the laser light source when disconnection of the optical fiber is detected.
前記レーザ光源は、前記光として、第一光と、前記第一光よりも低い発光強度の第二光とを切替自在に発する
請求項1~4のいずれか一項に記載の照明装置。
The illumination device according to any one of claims 1 to 4, wherein the laser light source is switchable between a first light and a second light having an emission intensity lower than that of the first light, as the light.
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