CN107664270A - 发光装置及发光装置的检查方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置，在利用导光部件以线状发光的发光装置中，以简单的结构检测导光部件的断线等。具备：放射装置(106)，具有第一激光二极管(161)、第二激光二极管(162)；导光部件(101)，用第一受光端部(111)及第二受光端部(112)分别接受激光，将接受到的激光导光并且具有使接受到的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构(113)；变换部件(103)，将从导光部件(101)漏出的激光进行波长变换；检测装置(107)，在没有放射激光的非放射时，检测基于由第二激光二极管(162)放射的激光的第一激光二极管(161)的电动势。

Description

发光装置及发光装置的检查方法
技术领域
本发明涉及以激光为光源呈线状发光的发光装置以及发光装置的检查方法。
背景技术
以往，存在这样的发光装置，其具备使在光纤等导光部件的内部导光的光的一部分漏出的漏出机构，基于漏出来的光，利用配置在导光部件的周围的荧光体，使得呈线状发出可见光。
例如，在专利文献1或专利文献2中，记载有将上述发光装置的导光部件以蜿蜒状或环状配置在一平面内而使得进行面发光的技术。
专利文献1：日本特开平5－27121号公报
专利文献2：日本特开2006－3598号公报
在上述那样的发光装置具备的导光部件中发生了断线的情况下，激光会从导光部件向不希望的方向放射，有可能给人的眼睛带来不良影响。此外，在导光部件发生了过度弯折的情况下，发生导光的激光的弯曲损耗，产生的光量减少。但是，还不存在检测导光部件的断线及过度弯折的发生的有效手段。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用导光部件以线状发光、并且检测导光部件的断线等的发光装置以及发光装置的检查方法。
本发明的一个技术方案的发光装置的特征在于，具备：放射装置，具有激光二极管；导光部件，用处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的激光，将接受到的激光导光并且具有使接受到的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；变换部件，沿着上述导光部件配置，将从上述导光部件漏出的激光进行波长变换；检测装置，在上述激光二极管没有放射激光的非放射时，检测基于由上述激光二极管放射的激光的上述激光二极管的电动势，报告与上述导光部件的状态有关的状态信息。
此外，本发明的另一个技术方案的发光装置的检查方法，所述发光装置具备：放射装置，具有激光二极管；导光部件，用处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的激光，将接受到的激光导光并且具有使接受到的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；变换部件，沿着上述导光部件配置，将从上述导光部件漏出的激光进行波长变换；以及检测装置，在上述激光二极管没有放射激光的非放射时，检测基于由上述激光二极管放射出的激光的上述激光二极管的电动势，报告与上述导光部件的状态有关的状态信息；所述发光装置的检查方法的特征在于，在上述激光二极管激发额定输出的激光来将上述发光装置点亮之前，激发比上述额定输出弱的激光；在上述检测装置检测到激光二极管的电动势是第一阈值以下的情况下，报告上述导光部件的异常。
根据本发明，在利用导光部件的线状的发光中，能够检测导光部件的断线及过度弯折等的发生而报告导光部件的状态。
附图说明
图1是表示实施方式的发光装置的结构的图。
图2是表示相对于激光的导光方向垂直地切断了的导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
图3是表示沿着激光的导光方向切断了的导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
图4是表示发光装置的点亮时的动作流程的流程图。
图5是表示发光装置的额定点亮时的异常检测方法的流程的流程图。
图6是表示发光装置的变形例的图。
图7是表示配置在保护部件内侧的导光部件的剖面立体图。
标号说明
100 发光装置
101 导光部件
103 变换部件
104 折返部件
106 放射装置
107 检测装置
111 第一受光端部
112 第二受光端部
113 漏出机构
161 第一激光二极管
162 第二激光二极管
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式的发光装置进行说明。另外，以下说明的实施方式及其变形例都用于表示本发明的一具体例。因而，在以下的实施方式及变形例中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接形态等是一个例子，并不意欲限定本发明。由此，关于以下的实施方式及变形例的构成要素中的、在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素进行说明。
此外，各图是示意图，并不一定严格图示。此外，在各图中，有对于相同的构成部件赋予相同的标号而省略其说明的情况。
[发光装置的结构]
图1是表示实施方式的发光装置的结构的图。
如该图所示，本实施方式的发光装置100例如是在建筑物内或移动体内、或者室外等将规定的空间照亮、作为显示灯、霓虹灯等使用的装置，具备放射装置106、导光部件101、变换部件103和检测装置107。
[放射装置106]
放射装置106是具备产生向变换部件103照射的激光的激光二极管的装置。放射装置106具备的激光二极管放射短波长侧的蓝紫～蓝色(430～490nm)的激光，以使得利用变换部件103放射长波长侧的可见光。在本实施方式的情况下，放射装置106具备激发向第一受光端部111照射的激光的第一激光二极管161、和向第二受光端部112照射激光的第二激光二极管162。另外，在本实施方式的情况下，放射装置106具备多个激发向第一受光端部111照射的激光的激光二极管，将它们统称而记载为第一激光二极管161，将向第二受光端部112进行照射的多个激光二极管记载为第二激光二极管162。
在第一激光二极管161及第二激光二极管162中分别包含的激光二极管，与放射装置106具备的电源装置169分别串联地连接。放射装置106具备的多个激光二极管以集合的状态配置在一个壳体内。此外，放射装置106具备能够将多个激光二极管照射的激光汇总为一个的波导路径体202。
[电源装置169]
电源装置169是向第一激光二极管161及第二激光二极管162分别包含的激光二极管供给用来激发激光的电力的装置。在本实施方式的情况下，电源装置169是直流电源装置，能够对串联连接的全部的激光二极管施加规定的电压。此外，电源装置169能够控制第一激光二极管161和第二激光二极管162，以使其能够以规定的频率交替地进行激光激发。
在本实施方式的情况下，电源装置169还作为控制部而具备截断部163和低输出部164。
截断部163是基于检测装置107报告的状态信息将第一激光二极管161及第二激光二极管162的激光激发截断的处理部。另外，具体的截断条件等在后面叙述。
低输出部164是进行以比第二激光二极管162的额定输出低的输出使第二激光二极管162激发激光的控制的处理部。此外，低输出部164能够将低输出激发信息向检测装置107发送，该低输出激发信息表示第二激光二极管162以低输出激发激光。
[导光部件101]
图2是表示相对于激光的导光方向垂直地切断了的导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
图3表示沿着激光的导光方向切断了的导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
导光部件101是能够将从放射装置106放射的激光沿着线状的路径导光的部件，在一端部具备第一受光端部111，在另一端部具备第二受光端部112。此外，导光部件101将接受到的激光导光，并且具备使所导光的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构113。
在本实施方式的情况下，导光部件101是柔性(具有挠性)的所谓的光纤，具备芯114和包层115。导光部件101，通过使芯114的折射率比包层115高，从而利用全反射使激光留在芯114内，以较高的效率将激光导光。芯114及包层115例如由石英玻璃或丙烯酸树脂那样的塑料材料等对激光有较高透射率的材质构成。
[漏出机构113]
漏出机构113是使在导光部件101中导光而穿过芯114内的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的部件或构造。
在本实施方式的情况下，漏出机构113是以分散状态配置在芯114内的微小的小珠。该小珠具备使激光散射的表面，利用漏出机构113进行了散射的激光的一部分在与导光方向不同的方向上行进，穿过包层115而向导光部件101之外漏出。
另外，漏出机构113不仅仅限于分散配置在芯114内的小珠，也可以是其他的部件或构造。例如，漏出机构113也可以是以分散状态设在芯114内的空隙(气泡)等。此外，漏出机构113也可以是设在包层115的一部分中的具备与包层115不同的折射率的部分、并且在芯114内穿过的激光不进行全反射的条件的部分等。
[变换部件103]
变换部件103沿着导光部件101配置，是将利用漏出机构113从导光部件101向与导光方向交叉的方向漏出的激光进行波长变换的部件。在本实施方式的情况下，变换部件103是以分散状态具备被从导光部件101漏出的激光激励而发出荧光的荧光体粒子的所谓的远程荧光粉(remote phosphor)。具体而言，作为变换部件103，能够例示在透明基材的内部分散配置有荧光体粒子的结构等。此外，构成变换部件103的基材对于激光及荧光体放射的光是透明的，由追随于导光部件101的形状变化而挠曲的树脂等构成。
变换部件103只要至少包含一种荧光体就可以，但在本实施方式的情况下，变换部件103包含多种荧光体。更具体地讲，变换部件103为了将从放射装置106接受到的短波长的激光作为激励光而放射白色光等任意颜色的光，以适当的比例包含发出波长比激光长的红、黄、绿等颜色的光的多种荧光体。这样，由短波长的激光激励的多种荧光体所放射的不同波长的光混合，从而能够放射任意颜色的光。这里，“比例”一词也包括对象的至少一个是0的情况而使用。
将变换部件103沿着导光部件101配置的方法没有被特别限定，例如，可以通过在导光部件101的周面上涂敷含有荧光体的液状的基材(树脂)而将变换部件103安装到导光部件101，此外也可以将片状或圆筒状的变换部件103向导光部件101进行层压等。
另外，也可以是，使导光部件101的包层115含有荧光体，使该荧光体作为变换部件103及漏出机构113发挥功能。
另外，也可以是，使荧光体的浓度及多种荧光体的比例的至少一个沿着导光部件101阶段性变化或连续地变化。
此外，也可以是，在变换部件103，具备用来将激光向荧光体效率良好地照射的功能膜、用来将发出的可见光效率良好地放射的功能膜等。
进而，也可以是，具备对变换部件103进行保护使其避免擦碰或损伤的覆盖部件131。覆盖部件131的形成、以及向变换部件103的周围的配置方法没有被特别限定，可以将具备柔软性的较薄的树脂管以密接状态配置在变换部件103的周围。此外，也可以在变换部件103上涂敷液状的树脂、利用紫外线或热等使其硬化而形成覆盖部件131。
另外，也可以是，具备使覆盖部件131将激光散射、使从导光部件101及变换部件103漏出的激光的相干性降低的散射部件或构造。
[副导光部件102]
在本实施方式的情况下，发光装置100具备用来将第一激光二极管161所激发出的光向第一受光端部111导光的副导光部件102。副导光部件102与导光部件101同样，是能够将从放射装置106放射的激光沿着线状的路径导光的部件，在放射装置106侧的端部具备接受激光的第三受光端部121，将接受到的激光导光到导光部件101的第一受光端部111。此外，副导光部件102与导光部件101不同，并不积极地具备漏出机构113。此外，副导光部件102沿着导光部件101配置。这里，所谓积极地具备漏出机构113，是如导光部件101那样将小珠配置在芯114内那样的、人为地将漏出机构113形成于导光部件。
本实施方式的情况下，副导光部件102是与导光部件101同样的具备芯114和包层115的光纤。此外，副导光部件102具备在第三受光端部121的相反侧以最小弯折半径程度进行了弯曲的弯曲部122，将弯曲部122包含在内的副导光部件102的长度变得比导光部件101长。
[折返部件104]
在本实施方式的情况下，发光装置100具备折返部件104。折返部件104配置在导光部件101的第一受光端部111侧，是用来使由副导光部件102导光的激光折返的部件。在本实施方式的情况下，折返部件104是维持副导光部件102的与第三受光端部121相反侧的端部以最小弯折半径程度弯曲的弯曲部122的弯曲状态、针对从外部受到的压力等来保护弯曲部122的刚性高的部件。这里，所谓副导光部件102的最小弯折半径，是通过将副导光部件102弯折而产生的导光损耗能够包含在容许范围中的最小的弯折半径，如果表示一例，则可以考虑为副导光部件102的直径的10倍左右。另外，最小弯折半径依赖于构成副导光部件102的部件(芯、包层等)的种类等。
[检测装置107]
检测装置107是在放射装置106具备的激光二极管没有放射激光的非放射时、检测基于激光二极管放射的激光的激光二极管的电动势、报告与导光部件的状态有关的状态信息的装置。在本实施方式的情况下，检测装置107连接于第一激光二极管161中包含的一个激光二极管。检测装置107在没有由电源装置169向第一激光二极管161供给电力的非放射时，检测接受到第二激光二极管162通过电源装置169激发出的激光的激光二极管的电动势。另外，激光二极管接受激光而产生的电动势依赖于激光二极管的种类等，作为一例，产生几毫伏～几十毫伏的电动势。
此外，检测装置107能够基于检测到的电压生成导光部件的状态，例如，在无法检测到电压的情况下生成表示断线的状态信息，在虽然能够检测到电压但较微弱的情况下，生成表示被过度弯折的状态信息，在检测电压为规定的阈值以上的情况下，生成表示无异常的状态信息，并向电源装置169等报告。
在本实施方式的情况下，检测装置107不仅能够检测导光部件101的异常，还能够检测副导光部件102的异常。
[发光装置的检查方法]
接着，说明发光装置的检查方法。
图4是表示发光装置的点亮时的动作的流程的流程图。
如该图所示，使电源装置169接通(ON)，以使发光装置100的激光二极管额定地激发激光而使发光装置100额定点亮(S101)。低输出部164在该阶段中进行控制，以使得第一激光二极管161不激发、而使第二激光二极管162激发比额定输出弱的激光，实现检查模式(S102)。
在检查模式下，检测装置107检测第一激光二极管161中包含的一个激光二极管的电动势(S103)。进而，检测装置107在判断为检测结果是第一阈值以下的情况下(S104：Y)，判断为在导光部件101中发生了断线或过度弯折等不良状况，作为状态信息之一而报告异常(S105)。另外，在图中等表示的“Y”表示“是”。以下相同。
这里，异常的报告方法没有特别限定，例如可以举出对发光装置100设置异常报告用的灯而使该灯点亮的报告方法、或将异常信息通过有线或无线发送的报告方法等。此外，在异常的报告中也包括发送状态信息。
接着，在检测装置107判断为异常的情况下，电源装置169停止发光装置100的点亮动作(S106)。
另一方面，在检测装置107判断为检测结果比第一阈值高的情况下(S104：N)，低输出部164结束检查模式(S107)。另外，在图中等表示的“N”表示“否”。以下相同。
当检查模式结束，则发光装置100使第一激光二极管161及第二激光二极管162以额定输出激发，使发光装置100额定点亮。
[效果]
如以上说明，根据本实施方式的发光装置100的检查方法，由于在使发光装置100额定点亮之前、能够检测断线或过度弯折等在导光部件101及副导光部件102中发生的不良状况，所以能够不使激光二极管额定地激发而使发光装置100的点亮动作停止。因而，在导光部件101断线的情况下，能够防止不希望的激光的泄漏，能够提高对于人的眼睛的安全性。此外，作业者能够识别在导光部件101或副导光部件102中发生了过度弯折等，能够搜索对应的部位而应对过度弯折的发生。
此外，由于从第一受光端部111及第二受光端部112双方接受激光，相互反向导光，所以能够在导光部件101的延伸方向上抑制可见光的亮度不匀。
此外，由于折返部件104保护构造强度比较弱的副导光部件102的弯曲部122，所以发光装置100整体的构造强度提高，在被从外部施加压力那样的地面上等也能够将发光装置100配线。
[发光装置的额定点亮时的异常检测方法]
接着，说明当发光装置100额定点亮时、在导光部件101、副导光部件102中发生了断线或过度弯折等不良状况的情况下的异常检测方法。
图5是表示发光装置的额定点亮时的异常检测方法的流程的流程图。
在额定点亮时，发光装置100使第一激光二极管161和第二激光二极管162以额定输出交替地激发而使变换部件103发光(S210)。由此，在以线状发光的发光装置100中，能够减少延伸方向上的亮度不匀，并且实现激光二极管的长寿命化。
检测装置107从电源装置169取得电源装置169不向第一激光二极管161供给电力、第一激光二极管161变得不放射激光的定时，接着在直到电源装置169向第一激光二极管161供给电力为止的期间，从基于由第二激光二极管162以额定输出激发的激光的第一激光二极管之一，检测电动势(S202)。进而，检测装置107在判断为检测结果是第二阈值以下的情况下(S203：Y)，判断为在导光部件101中发生了断线或过度弯折等不良状况，作为状态信息之一而报告异常(S204)。
接着，从检测装置107取得了表示异常的状态信息的截断部163立即截断向第一激光二极管161及第二激光二极管162的电力的供给。
[效果]
如以上说明的那样，通过在本实施方式的发光装置100的额定点亮时检测导光部件101等的异常，能够检测在使发光装置100额定点亮的期间中的突发性的断线及过度弯折等在导光部件101或副导光部件102中发生的不良状况。因而，在点亮中的发光装置100的导光部件101或副导光部件102中发生了断线的情况下，能够将不希望的激光的泄漏立即停止，能够确保对于人的眼睛的安全性。此外，作业者能够认识到在导光部件101或副导光部件102中发生了过度弯折等，能够将起因于过度弯折的导光部件101等的断线防患于未然。
此外，由于副导光部件102沿着导光部件101配置，所以能够仅从发光装置100的一侧接受从一个放射装置106放射的激光。因而，即使是导光部件101及副导光部件102的某个部位断线等而不希望地射出激光那样的情况，也能够仅通过使一台放射装置106的激光的激发停止，来阻止全部的激光的照射，能够容易地确保对人的眼睛等的安全性。
[其他]
另外，本发明并不限定于上述实施方式。例如，也可以将在本说明书中记载的构成要素任意地组合，此外将构成要素的一些除外而实现的其他实施方式也可以作为本发明的实施方式。此外，本领域技术人员对上述实施方式在不脱离本发明的主旨即权利要求书所记载的语句表示的意义的范围中实施各种变形而得到的变形例也包含在本发明中。
例如，如图6所示，发光装置100也可以具备与导光部件101的两端分别连接的两个放射装置106。此外，在此情况下，发光装置100也可以具备与各放射装置106的激光二极管分别连接的两个检测装置107。进而，发光装置100也可以另外具备具有截断部163及低输出部164的控制装置160，基于从多个检测装置107分别报告的状态信息来控制多个电源装置169。
在这样的发光装置100中，例如使第一激光二极管161及第二激光二极管162交替地激发而使发光装置100额定点亮，使检测装置107交替地检测没有放射激光的非放射状态的第一激光二极管161、以及第二激光二极管162的电动势。并且，也可以是，在某一方的激光二极管的电动势为规定的第三阈值以下的情况下，检测装置107作为状态信息而报告异常，接收到该状态信息的控制装置160截断两个放射装置106的激光的放射。
据此，即使是在发光装置100额定点亮的期间中导光部件101突然断线那样的情况，也能够以高响应性使全部的激光激发停止，能够使对于人的眼睛的安全性进一步提高。
此外，说明了使从多个激光二极管放射的激光向导光部件101的两端分别入射的情况，但也可以将从一个激光二极管放射的激光用波束分离器分为两个，使分开后的两个激光分别向导光部件101的两端部入射。
此外，在检查模式中，在使激光二极管激发比额定输出弱的激光的情况下，也可以使激光以规定的脉冲样式激发。由此，在导光部件为正常的情况下，检测装置能够以同样的脉冲样式检测激光二极管的电动势，能够将噪声与信号相区别。
此外，发光装置100如图7所示，也可以具备将导光部件101及副导光部件102在插通状态下进行保护的管状的保护部件105。
保护部件105通过以使导光部件101的第一受光端部111和副导光部件102的第三受光端部121配置在相同的开口端侧的方式保持导光部件101和副导光部件102，能够容易地连接到一个放射装置106。此外，保护部件105也可以具备隔壁部151，该隔壁部151划分将导光部件101容纳的第一室154、和将副导光部件102容纳并将从副导光部件102漏出的光遮光的第二室155。此外，可以是，保护部件105的第一室154侧的周壁是能够使从变换部件103放射的光透射的透明的透光部152，第二室155侧的周壁设为将从副导光部件102不希望地漏出的光遮光的遮光部153。进而，隔壁部151也可以设为将从副导光部件102漏出的光遮光、将从变换部件103放射的光反射的不透明的白色。

Claims (5)

1.一种发光装置，其特征在于，具备：
放射装置，具有激光二极管；
导光部件，用处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的激光，将接受到的激光导光并且具有使接受到的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；
变换部件，沿着上述导光部件配置，将从上述导光部件漏出的激光进行波长变换；以及
检测装置，在上述激光二极管没有放射激光的非放射时，检测基于由上述激光二极管放射出的激光的上述激光二极管的电动势，报告与上述导光部件的状态有关的状态信息。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
作为上述激光二极管，上述放射装置具备：
第一激光二极管，对上述第一受光端部放射激光；以及
第二激光二极管，对上述第二受光端部放射激光；
上述检测装置检测上述第一激光二极管的电动势。
3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，
上述放射装置具备低输出部，该低输出部使上述第二激光二极管以比上述第二激光二极管的额定输出低的输出来激发激光；
上述检测装置，在上述放射装置的上述第二激光二极管以低输出激发激光时的上述第一激光二极管的电动势是第一阈值以下的情况下，作为状态信息而报告异常。
4.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，
上述检测装置，在基于由上述第二激光二极管以额定输出激发的激光的第一激光二极管的电动势是第二阈值以下的情况下，作为状态信息而报告异常。
5.一种发光装置的检查方法，
所述发光装置具备：
放射装置，具有激光二极管；
导光部件，用处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的激光，将接受到的激光导光并且具有使接受到的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；
变换部件，沿着上述导光部件配置，将从上述导光部件漏出的激光进行波长变换；以及
检测装置，在上述激光二极管没有放射激光的非放射时，检测基于由上述激光二极管放射出的激光的上述激光二极管的电动势，报告与上述导光部件的状态有关的状态信息；
所述发光装置的检查方法的特征在于，
在上述激光二极管激发额定输出的激光来将上述发光装置点亮之前，激发比上述额定输出弱的激光；
在上述检测装置检测到激光二极管的电动势是第一阈值以下的情况下，报告上述导光部件的异常。
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