JP2017043138A - 照明装置、照明システム、及び車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＤに波長変換部材を固定した構造の光源を有する照明装置において、ＬＤと波長変換部材との接続状態の経年変化などに応じて、確実に衝撃時のレーザー光漏れを防止する。【解決手段】照明装置は、レーザー光を発する発光部および発光部が発したレーザー光を波長変換する波長変換部材を有する光源と、発光部の駆動を制御する制御部と、光源に近接して配置され、光源に加えられた衝撃を検出し、検出信号を制御部に出力するセンサを備え、制御部は、センサからの検出信号を受け取り、信号値が所定の閾値より高いときに光源をオフにする。また制御部は、発光部と波長変換部材との接続状態を監視し、接続状態に応じて、閾値の値を変更する。【選択図】図１３

Description

本発明は、光源としてレーザーダイオードを用いた照明装置に関し、特に衝撃時の安全機能を向上した照明装置に関する。

レーザーダイオード（ＬＤ）は、他の光源に比べ小さく、しかも高光出力を得られることから、自動車等の車両をはじめとする各種照明装置に利用されつつある。出力の高いレーザー光は人や動物の目に危険であり、通常は、拡散部材や蛍光体などの波長変換材料と組み合わせてインコヒーレント光に変換したものが照明光として用いられている。

特許文献１に開示される技術では、ＬＤと波長変換材料を含む部材とを組み合わせた発光装置において、波長変換部材が離脱した場合のアイセーフティを高める技術が開示されている。この技術では、波長変換部材の一部に導体を形成し、波長変換部材（導体）及び波長変換部材と台座との接触部とを導通する電気回路（第２の回路）を形成し、ＬＤ素子に電力を供給する電気回路（第１の回路）がこの第２の回路を経由するようにした通電経路を形成する。そして、波長変換部材が離脱したときには、第２の回路が切断されるので、これによりＬＤ素子への電力供給を遮断し、レーザー光が外部に漏れる可能性をより低下させている。

また特許文献２には、車両のヘッドランプ用安全装置が開示されている。この安全装置では、ヘッドランプの主要部品が破壊したことを検知する破壊センサからの信号や、エアバックの駆動に関連して設けられた加速度センサから出力されエアバックコントロールユニットが得た制御信号を、ヘッドランプコントロールユニットに送り、レーザー光が空中に照射されるような危険な状態があるときに、車両のヘッドランプのレーザー光源をオフにすることが提案されている。

特開２０１４−１６５４５０号公報 特表２０１５−５０６３０１号公報

しかし特許文献１に記載された技術では、現に生じた波長変換部材の離脱によるレーザー光漏れの危険を回避することはできるが、危険の蓋然性の高い状態を察知した予防的処置はできない。特許文献２に記載された技術でも、破壊センサからの信号によってレーザー光源をオフにする場合には同様である。

また特許文献２に記載された加速度センサを利用する技術では、ランプコントロールユニットとエアバックコントロールのための加速度センサとは、離れた位置に設置されているので、ランプに衝撃が発生した場合、衝撃が加速度センサに伝達されるまでの伝達時間によって、衝撃検知からレーザー光源が消灯するまでにタイムラグが発生する。またランプに発生した衝撃と加速度センサが検知する衝撃とに差異がある。このため、ランプを消灯する必要はないのにもかかわらずランプを消灯してしまいランプが制御不能になる可能性もある。

本発明は、ＬＤに波長変換部材を固定した構造の光源を有する照明装置において、ＬＤと波長変換部材との接続状態の経年変化などに応じて、確実に衝撃時のレーザー光漏れを防止することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の照明装置は、レーザー光を発する発光部及び発光部が発したレーザー光を波長変換する波長変換部材を有する光源と、発光部の駆動を制御する制御部と、光源に近接して配置され、光源に加えられた衝撃を検出し、検出信号を制御部に出力する衝撃検知用センサとを備える。制御部は、センサからの検出信号を受け取り、信号値が所定の閾値より高いときに光源をオフにする。

また本発明の照明システムは、上記照明装置を、インターフェイス回路を介して外部につなぐものであり、外部への警告や安全性を確保するとともに、外部からの制御信号を受け付け、光源制御を可能にする。

衝撃を検知するセンサを光源に近接して配置するとともに、センサからの検出信号をもとに光源をオフにする場合の閾値を適切に設定することにより、タイムラグのない制御が可能となる。また閾値の設定の仕方により、ＬＤと波長変換部材との接続状態に応じた制御が可能となる。
インターフェイス回路を通じて外部と情報の受け渡しを行うことにより、照明装置或いは照明システムの外部（人または装置）に、危険回避の行動をとらせることができる。

本発明の照明装置の実施形態を示す全体構成図。 光源の断面を示す図。 第一実施形態の照明装置の機能ブロック図。 第一実施形態の制御部の処理の流れの一例を示す図。 第一実施形態の制御部の処理の流れの他の例を示す図。 第二実施形態の照明装置の機能ブロック図。 第二実施形態の光源（波長変換部）の詳細を示す図。 第二実施形態の光源（回路パターン）の詳細を示す図。 光源の側面図。 第二実施形態の導通回路の等価回路を示す図。 第二実施形態の制御部の処理を表にまとめて示す図。 第二実施形態の制御部の処理の流れの一例を示す図。 第三実施形態の照明装置の機能ブロック図。

本発明の照明装置の実施形態を、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、車両用灯具、特にヘッドランプへの適用例を説明する。

＜第一の実施形態＞
本実施形態の照明装置は、図１に示すように、レーザー光を発する光源１０を含むランプ部２０と、光源１０の駆動を制御する制御部３０と、ランプ部２０内であって、光源１０に近接した位置に配置された加速度センサ５０とを備えている。

ランプ部２０は、光源１０のほかに、光源１０からの光を反射するリフレクタ２１、リフレクタ２１で反射された光を集光或いは拡散するレンズ２３、リフレクタ２１の背面側（光反射面と反対側）に配置される遮蔽版２５、及び、光源１０その他の要素をカバーするとともに特定の光学効果、例えば光透過性や光屈折性を持つアウターレンズ２７を備えている。

光源１０は、一例を図２に示すように、レーザー光を発するレーザー発光部（ＬＤ素子）１１と、ＬＤ素子１１からのレーザー光の波長を変換し、レーザー光と波長変換された光との混合光を出射する波長変換部１４とを組み合わせたものである。ＬＤ素子１１を固定する基部に外筒部１３が固定され、その上端に波長変換部１４が固定され、ＬＤ素子１１と波長変換部１４とが一体化されている。ＬＤ素子１１の上にはレンズ１２が配置され、ＬＤ素子１１からのレーザー光を波長変換部１４に形成された貫通孔を通して波長変換部材１４５に照射するように構成されている。外筒部１３はレーザー光が外側に漏れるのを防止する。ＬＤ素子１１は、図１には示していない駆動回路に接続されている。駆動回路は後述する制御部３０に含まれ、ランプ部２０の外側に配置されている。なお、光源１０は、図２に示す構造に限定されず、例えば、ＬＤ素子としてスタックレーザー（半導体レーザースタック）を設置し、スタックレーザーからの励起光を分配する構造とすることも可能である。

図１に戻り、光源１０の裏面側、即ち光出射側と反対側の面には、熱を放熱するためのヒートシンク１９が固定されている。

リフレクタ２１は、光源１０からのレーザー光が当たる面は球面状の反射面になっており、光源１０からの光を平行光となるように反射し、光の出射方向に向かわせる。リフレクタ２１には、レーザー光が放射されたときに、前方即ちレンズ２３側に向かうレーザー光の光量を制限するために、レーザー光を逃がす穴２１ａが設けられている。遮蔽板２５は、穴２１ａからリフレクタ２１裏面側に漏れるレーザー光を遮蔽するために配置され、遮光性の高い材料からなる。レンズ２３は、所望の配光で光を出射させる。

加速度センサ５０は、ランプ部２０に加わった衝撃（加速度）を検知するもので、検出原理によって圧電式、ピエゾ抵抗型、静電容量型などが知られており、特に限定されず使用することができる。加速度センサの検出軸数（１軸、２軸、３軸）は特に限定しないが、３次元の加速度を各軸に分離して検出する３軸加速度センサが好ましく、また、レジスタ内蔵のデジタル通信を可能とした加速度センサが好ましい。レジスタ内蔵の加速度センサを用いた場合、制御部３０との間で通信を行い、加速度センサの状態を監視することができる。通信の手法は、制御部３０から加速度センサ５０に要求信号を送り、これを受信した加速度センサ５０が制御部３０に応答信号を送信し、応答信号を受信した制御部３０がレジスタを読み取る方式などがある。

加速度センサ５０を配置する位置は、ランプ部２０内であって、光源１０にできるだけ近く且つ光源１０からの光の光路を妨げない位置であることが好ましい。図示する例では、遮蔽板２５の裏面に、加速度センサ５０をランプ部２０外側に配置される電源（不図示）や制御部３０と接続するための配線基板（以下、衝撃検知基板という）５１を介して固定されている。固定の方法は特に限定しないが、ネジ止めや強固な接着剤等により固定する方法がある。加速度センサ５０を遮蔽板２５の裏面に配置することにより、前方からランプ部２０を見たときに、アウターレンズ２７を通して、加速度センサ５０と衝撃検知基板５１や配線などが見えないため外観を損なうことがない。またランプ部２０が故障したときに、例えばレーザー光が加速度センサ５０に照射されることにより故障する等の事故も防ぐことができる。

さらに、加速度センサ５０は、ランプ部２０における光源１０の位置を基準として、それよりランプ部の前方（光照射側）に配置されていることが好ましい。本実施形態のようなヘッドランプの場合には、前面からの衝突等など全面で衝撃を受ける可能性が高いため、加速度センサ５０を前側に配置することにより、ランプ部２０が受けた衝撃を、時間的及び量的な差異を殆ど生じることなく検知することができる。

制御部３０は、光源１０のレーザー発光部（ＬＤ素子）の動作を制御する電子回路で、例えばＩＣチップ等の制御基板で構成されている。制御部３０を設置する位置は、特に限定されるものではなく、例えば、加速度センサ５０を搭載する基板と同じ基板上に制御部３０を構成するＩＣチップを搭載することも可能であるが、好適には、制御部３０は、ランプ部２０の外側、例えば自動車の制御装置などが設置される場所に配置される。制御部３０をランプ部２０の外側に配置することで、ランプ部２０の衝撃による破損等があっても制御部３０の機能が不全になることを防止できる。また制御部３０と加速度センサ５０とを離れた位置に配置しても、上述のように制御部３０と加速度センサ５０との間の通信機能がある場合には、加速度センサ５０の状態を監視することができる。

制御部３０は、図３に示すように、制御回路３５、光源１０の駆動回路４０を含む。制御回路３５は、光源１０のレーザー発光部（ＬＤ素子）の動作を制御する制御信号Ｓ１（動作ＯＮ信号又は動作ＯＦＦ信号）を駆動回路４０に送信する。駆動回路４０は、制御回路３５から動作ＯＮ信号を受信した場合には、光源１０に対して電源供給を行い、ランプ部２０（光源１０）を点灯する。また制御回路３５から動作ＯＦＦ信号を受信した場合には、電源供給を停止し、ランプ部２０を消灯する。

制御部３０は、また、加速度センサ５０に接続され、加速度センサ５０が発する加速度信号Ｓ２を受信する。制御部３０の制御回路３５と加速度センサ５０との間には、積分回路６０を設けることが好ましい。積分回路６０は、加速度センサ５０から出力される加速度信号Ｓ２のノイズを除去するためのフィルター回路であり、ノイズの種類に応じて、パッシブフィルタ、アクティブフィルタ、デジタルフィルタ等適切なフィルターを選択して用いる。なおノイズとは、外来ノイズ及びランプ部２０（光源１０）を消灯してほしくない事象での衝撃レベル、例えば、凹凸道走行時に発生する衝撃や縁石乗り上げ時に発生する衝撃など通常予想される車両の走行時に発生する衝撃レベルを含む。

制御回路３５は、積分回路６０を介して受信したノイズ除去の加速度信号Ｓ２１の信号値が所定の閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えたときに駆動回路４０に動作ＯＦＦ信号を送り、レーザー発光部の駆動を停止する。加速度センサ５０が加速度信号として３軸のデータを発信するものである場合、閾値はそれぞれについて設定してもよいし、単一の閾値を設定し、３軸の各信号値のいずれかがその閾値を超えるか否かを判定するようにしてもよい。

加速度センサ５０が通信可能なタイプの場合、制御回路３５との間には、加速度センサの故障判定を行うための通信線Ｌ１が設けられている。

上述した照明装置の構成を踏まえ、図４及び図５を参照して制御部３０の動作を説明する。図４は、制御部３０の基本的な動作を示すフローであり、図５は、加速度センサ５０の故障判定のフローである。

制御回路３５は、図４に示すように、加速度センサ５０から積分回路６０を介して送られる加速度信号Ｓ２１の信号値を読み取り（Ｓ４０１）、信号値が予め設定された閾値以下か否かを判断する（Ｓ４０２）。閾値以下であれば、ランプ部２０は正常であると判定する（Ｓ４０３）。加速度信号Ｓ２１の信号値が閾値を超える場合には（Ｓ４０２）、ランプ部２０が異常と判定し（Ｓ４０４）、駆動回路４０に制御信号Ｓ１を送りランプ（光源１０）の駆動を停止する（Ｓ４０５）。

制御部３０が加速度センサ５０との通信機能を有する場合には、図５に示すように、まず制御部３０（制御回路３５）は、所定の通信レートで通信信号（要求信号）Ｓ３を加速度センサ５０に送る（Ｓ５０１）。加速度センサ５０が正常に稼働しているときは、要求信号Ｓ３を受信した加速度センサ５０から応答信号Ｓ４が発せられる（Ｓ５０２）。加速度センサ５０或いは制御部３０（制御回路３５）と加速度センサ５０との通信線に何らかの異常がある場合は、制御部３０（制御回路３５）が加速度センサ５０から出力される応答信号Ｓ４を受信できない。

ステップＳ５０２において、予め設定した時間内に、加速度センサ５０からの応答信号がない場合（Ｓ５０６）、制御部３０は、衝撃検知基板５１に衝撃による破壊等の異常があったと判断し（Ｓ５０７）、ＬＤ素子１１の駆動を停止し、ランプ部２０を消灯する（Ｓ５０８）。

一方、ステップＳ５０２において、制御部３０は応答信号Ｓ４を受信すると、加速度センサ５０のリード専用レジスタの一部の固定値が読み取れるか否かを判断する（Ｓ５０３、Ｓ５０４）。読み取れる場合には、衝撃検知基板５１は正常に機能していると判断し（Ｓ５０５）、最初のステップＳ５０１に戻り監視状態を継続する。

ステップＳ５０４でレジスタの固定値が読み取れない場合には、衝撃検知基板５１に異常があったと判断し（Ｓ５０７）、ＬＤ素子１１の駆動を停止し、ランプ部２０を消灯する（Ｓ５０８）。

本実施形態によれば、ランプ部の光源近傍に加速度センサを配置したことにより、ランプ部に加えられた破損や破壊等につながる衝撃を、レベルや時間の差異がなく検知することができ、速やかにランプを消灯し、レーザー光漏れの事故を防ぐことができる。特に加速度センサを光源よりもランプ部前方側に配置することにより、光源に及ぶ前方からの衝撃を速やかに検知し、光源の駆動を停止することができる。

また本実施形態によれば、加速度センサからの信号を受けて光源を制御する制御部３０を、加速度センサが配置されるランプ部の外部に設置したことにより、ランプ部の破壊等によって加速度センサに異常が発生した場合にも制御部の機能保全を図ることができる。さらに加速度センサと制御部とを通信線で接続し、常時通信する状態を保つことにより、加速度センサと制御部とが別個に配置されていても、加速度センサからの信号を受け且つ加速度センサの状態を監視することができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、加速度センサの信号値により衝撃レベルを判定するための閾値（以下、衝撃閾値という）が一定である場合を説明したが、本実施形態は、光源におけるレーザー発光部と波長変換部との接続状態を監視する機能を追加し、接続状態に応じて、衝撃閾値を変化させることが特徴である。

以下、第一実施形態と異なる本実施形態の特徴を中心に説明する。

本実施形態の照明装置は、図６に示すように、制御部３０と光源１０とが信号線Ｌ２で接続され、制御部３０は光源１０からの状態センス信号Ｓ５を受信する構成を有している。その他の構成は第一実施形態と同様であり、同じ機能を持つ要素を同じ符号で示し重複する説明は省略する。本実施形態においても、図６に示したように、制御部３０が加速度センサ５０からの加速度信号Ｓ２を受信し、信号値が衝撃閾値を超えたか否かを判断し、その結果によってランプ部２０の点灯／消灯を制御することは第一実施形態と同様である。

以下、制御部３０に状態センス信号を送るための光源１０の構造について、図６及び図７を参照して説明する。なお第一実施形態と共通する本実施形態の要素については、適宜、図１及び図２を援用して説明する。

本実施形態の光源１０は、基本的な構造は、図２に示す光源１０と同様であり、ＬＤ素子１１から構成される発光部１１と、ＬＤ素子１１から発せられるレーザー光の光路を取り囲むようにＬＤ素子１１の上に配置された外筒部１３と、外筒部１３の上端に固定された波長変換部１４と、を備える。

波長変換部１４は、図７に示すように、主として、壁部材１４１と、壁部材１４１の内部に収納された実装基板１４２と、実装基板の上に導電性のバンプ１５を介して接合された波長変換部材１４５と、壁部材１４１と波長変換部材１４５との間に充填された反射性樹脂１４６とから構成されている。壁部材１４１は、外径が外筒部１３とほぼ同じ大きさの筒状の部分と底板とを備え、底板には、ＬＤ素子１１からのレーザー光が通過するための貫通孔１４１ａが設けられている。

波長変換部材１４５は、ＬＤ素子１１からのレーザー光によって励起されてレーザー光と異なる波長の光を発する材料からなるもので、図示する実施形態では、蛍光体からなる板材（蛍光体プレート）を用いている。また蛍光体プレートに入射するレーザー光を拡散するために、蛍光体プレートのレーザー光入射側には拡散板１４７が配置されている。蛍光体プレートと拡散板１４７は一体焼成品でもよいし、透明シリコーン樹脂等の有機材、ガラス等の無機材の接合材で接合されて一体化されているものでもよい。本実施形態では、蛍光体プレートと拡散板１４７を併せて波長変換部材１４５という。なお、拡散板１４７は、本発明において必須ではなく、省略することもできる。

反射性樹脂１４６は、波長変換部材１４５に入射したレーザー光が波長変換部材１４５の側面から出射するのを防止するとともにレーザー光を側面で反射させることにより、入射したレーザー光を無駄なく波長変換部材１４５に照射するもので、ＴｉＯ_２等の光拡散性粒子や光反射性粒子を含有するシリコーン樹脂等の耐熱性樹脂からなる。

実装基板１４２は、熱伝導性のよい材料、例えばＡｌＮ等からなり、図８に示すように、レーザー光が通過するための貫通孔１４２ａが形成されるとともに、貫通孔１４２ａの周囲に所定の回路パターン１６が形成されている。この回路パターン１６は、フレキシブル基板（不図示）のリジット端１７１にワイヤー１７２により電気的に接続され、フレキシブル基板を介して制御部３０に接続されている。なお回路パターン１６として、図８には、互いに平行な導体部分からなる回路パターンを示したが、回路パターンの形状は、バンプの中心からの距離に応じて、導通状態を検知できる構成であれば、図示するものに限らず同心円状のパターンなど任意に採用できる。

回路パターン１６は、複数のバンプ１５を介して波長変換部１４を実装基板１４２に固定したときに、バンプ１５と機械的かつ電気的に接続され、バンプ１５の接続状態を監視するための導通回路の一部として機能する。

このような回路パターンが形成された実装基板１４２（光源１０）にフレキシブル基板１７が接続された状態を図９に示す。図９は、図２に示す光源１０の側面図である。

一方、波長変換部材１４５のバンプ１５と接続される面、すなわち拡散板１４７の光入射面には、図７に示すように、レーザー光が照射される領域を除く領域に導電材料からなる導電膜１８が形成されている。導電膜１８はレーザー光照射領域をマスクした状態で、導電性の金属を蒸着、スパッタリング等の公知の成膜技術を用いて成膜することで拡散板１４７の表面に形成することができる。導電膜の具体的な材料として、例えばＡｌ蒸着膜、その上に接合層となるＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ膜を形成したものが挙げられる。導電膜１８は、実装基板１４２の上にバンプ１５を介して波長変換部材１４５が接合されたときに、実装基板１４２に形成された回路パターン１６と電気的に接続されることにより閉回路を構成する。

即ち、フレキシブル基板１７−実装基板１４２の回路パターン１６−バンプ１５−波長変換部材１４５の導電膜１８−バンプ１５−回路パターン１６−フレキシブル基板１７を経由する導通回路が形成される。図１０に導通回路の等価回路を示す。なおこの等価回路では、図１０の下側に示すように、波長変換部材１４５の中心に対称に配置され、中心からの距離が異なる４つのバンプＡ〜Ｄがある場合を示しているが、これらは１乃至複数のバンプからなるバンプ群であってもよい。例えば、図８に示すようなバンプの配置例では、図１０におけるバンプＡ、Ｄは、それぞれ、貫通孔１４２ａから遠い側の二つのバンプを含み、バンプＣ、Ｂは、貫通孔１４２ａに近い側の三つのバンプを含む。

中心に近いバンプの一方（図１０ではバンプＣ）は接地されており、他のバンプは、それぞれ、フレキシブル基板１７を介して制御部３０の端子Ｔ１〜Ｔ３に接続されている。全てのバンプが接続されている状態（正常な状態）では、端子Ｔ１〜Ｔ３は「Ｌｏｗ」である。外側のバンプＡまたはバンプＤが外れた場合、端子Ｔ１又は端子Ｔ３は「Ｈｉｇｈ」となる。また中心側のバンプＣ、Ｂが外れた場合には、端子Ｔ２が「Ｈｉｇｈ」となる。制御部３０は、この端子Ｔ１〜Ｔ３の電圧レベルを監視し、その状態に応じて衝撃レベルを判断する際の衝撃閾値を変更する。

制御部３０による制御の一例を、図１１の表に示す。図１１に示すように、バンプの接続状態には、全てのバンプが正常な状態（パターン１）、外側のバンプの一方が破損した状態（パターン２、３）、外側のバンプがいずれも破損した状態（パターン４）、内側のバンプが破損した状態（パターン５、６）があり、番号の増加に従い、衝撃によって実装基板１４２の貫通孔１４２ａが露出しレーザー光が漏れる可能性が高い。制御部３０は、「パターン１」では衝撃閾値を初期設定値とし、外側のパターンＡ、Ｄが破損した場合、「パターン２、３」、「パターン４」の順に衝撃閾値が小さくなるように閾値を変更する。パターン２とパターン３は、衝撃閾値の下げ幅は同じである。内側のバンプが破損した場合（パターン５、６）は、実装基板１４２の貫通孔１４２ａからレーザー光が漏れるか極めて漏れやすくなった状態であるので、外側のバンプの接続状態に関わらず、ＬＤ素子１１を強制的にＯＦＦにする。

本実施形態における制御部３０の動作を、図１２を参照して説明する。
制御部３０は、光源１０の導通回路を介して、バンプの接続状態を監視する（Ｓ６０１）。全てのバンプが接続されている状態から変化があった時は、端子電圧から接続状態のパターンを確認する（Ｓ６０２）。接続状態がパターン５、６即ち、中心に近いバンプが破損状態である場合には、駆動回路４０に制御信号Ｓ１を送り、直ちにランプを消灯する（Ｓ６０７）。

接続状態が変化したが、パターン５或いはパターン６ではない場合、即ち外側のバンプのいずれか或いは両方が破損状態である場合には、状態に応じて異なる衝撃閾値を設定する（Ｓ６０３）。

制御部３０は、加速度センサ５０からの加速度信号Ｓ２（制御部３０が積分回路６０を備える場合には、積分回路６０を介して制御回路３５に送られる加速度信号Ｓ２１）が初期設定された衝撃閾値或いはステップＳ６０３で変更された衝撃閾値以下か否かを判断する（Ｓ６０４）。信号値が衝撃閾値以下であれば、衝撃レベルが正常範囲と判断し（Ｓ６０５）、ステップＳ６０１に戻る。加速度信号が閾値を超えた場合、衝撃レベルが異常と判断し（Ｓ６０６）、ランプを消灯する（Ｓ６０７）。

本実施形態によれば、加速度センサ５０からの加速度信号Ｓ２（あるいはＳ２１）に対する衝撃閾値を、光源の劣化状態に応じて変化させることにより、レーザー光漏れを事前に防止することができる。従って、バンプ接続状態の経年劣化により、初期状態のときに設定した衝撃閾値より低い衝撃レベルで破損する可能性がある場合にも、レーザー光漏れを防止できる。

また本実施形態によれば、ＬＤ素子をＯＦＦにする系統として、加速度センサの加速度信号を用いた制御系統と、光源の状態センス信号を用いた系統との二系統とすることで、より確実にレーザー光漏れを防止することができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態の照明システムは、第一実施形態及び第二実施形態の照明装置を基礎として、さらに外部とのインターフェイス機能を追加したことが特徴である。

本実施形態の照明システムの概要を図１３に示す。図１３に示す照明装置は、図６に示す第二実施形態の照明装置にインターフェイス回路８０を追加したものである。図１３において図６に示す要素と同じ要素は同じ符号で示す。

インターフェイス回路８０は、例えば本実施形態の照明システムが車両用灯具用システムである場合において、車両に搭載されるその他のエンジン制御ユニット等の電子制御ユニット１００や、これらをつなぐ車載ネットワークなどと制御部３０を連結する回路である。さらに衝撃によるランプ部の破損やバンプ接続状態を外部に知らせる警告手段９０に連結するものであってもよい。警告手段としては、例えば、警告ランプ、警告の表示、警告音などがある。

本実施形態の照明システムは、インターフェイス回路８０がつなぐ照明装置外部の機器や制御ユニットに応じて種々の適用がある。以下、そのいくつかを例示する。

＜＜警告発信＞＞
制御部３０は、加速度センサ５０の信号値が衝撃閾値を超えたとき、ランプ部２０を消灯するとともに、インターフェイス回路８０を通じて、警告手段９０を作動し、例えばＤＲＬ（Ｄａｙｔａｉｍｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌａｍｐｓ）やテールランプ等のヘッドランプ以外のランプを点灯或いは点滅し、異常が発生したことを知らせる。同時に、警告音などを発生し、車両の外部にも異常を知らせる。

＜＜光源の劣化状態の通知＞＞
制御部３０は、光源１０からの状態センス信号を受信し、例えば、強制消灯には至らなくても図１１のパターン２〜４のように、いずれかのバンプの破損が生じている場合に、パイロットランプ等を動作させて、その状態を知らせる。或いは車両がタッチパネル等の表示装置を備える場合には、表示装置に状態を表示させてもよい。これによりユーザーは事前に光源１０の交換などを行い、レーザー光漏れの危険を回避できる。

＜＜外部からの制御＞＞
車両に、ヘッドランプとは別に事故があったときなどに、必要に応じて、車載ネットワーク１００に接続された入力手段（不図示）等を通じて、外部から光源１０の制御（ＯＮ／ＯＦＦ）を可能とする。

本実施形態によれば、事故の発生を速やかに外部に通知したり、外部から光源を制御することが可能になる。

以上、本発明の照明装置及びシステムを車両用灯具、特にヘッドランプに適用した各実施形態を説明したが、本発明の照明装置及びシステムは車両用照明装置のほか、レーザー光源を用いる照明装置全般に適用することが可能である。

１０・・・光源、１１・・・ＬＤ素子（発光部）、１２・・・レンズ、１３・・・外筒部、１４・・・波長変換部、１５・・・バンプ、１６・・・回路パターン、１７・・・フレキシブル基板、１８・・・導電膜、１９・・・ヒートシンク、２０・・・ランプ部、２１・・・リフレクタ、２３・・・レンズ、２５・・・遮蔽版、２７・・・アウターレンズ、３０・・・制御部、３５・・・制御回路、５０・・・加速度センサ、５１・・・衝撃検知基板、６０・・・積分回路（帯域制限手段）、８０・・・インターフェイス回路、１４１・・・壁部材、１４１ａ・・・貫通孔、１４２・・・実装基板、１４２ａ・・・貫通孔、１４３・・・、１４５・・・波長変換部材、１４６・・・反射性樹脂、１４７・・・拡散材、１７１・・・フレキシブル基板端部、１７２・・・ワイヤー。

Claims (14)

1. レーザー光を発する発光部および前記発光部が発したレーザー光を波長変換する波長変換部材を有する光源と、前記発光部の駆動を制御する制御部と、を備えた照明装置であって、
   前記光源に近接して配置され、前記光源に加えられた衝撃を検出し、検出信号を前記制御部に出力するセンサをさらに備え、
   前記制御部は、前記センサからの検出信号を受け取り、信号値が所定の閾値より高いときに前記光源をオフにすることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置であって、
   前記制御部は、前記センサとの間に積分回路を備えることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は２に記載の照明装置であって、
   前記センサは、前記光源の近傍に固定された第一の基板に固定され、
   前記制御部は、前記第一の基板とは異なる第二の基板に固定され、
   前記制御部と前記センサとは、要求信号とそれに対する応答信号とをやりとりする通信線で接続されていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置であって、
   前記制御部は、前記センサとの間で通信異常が発生したときに、前記光源をオフにすることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１又は２に記載の照明装置であって、
   前記光源は、前記光源から照射される光を反射する反射部材と、前記反射部材で反射された光を外部に出射する光学部材とを備え、
   前記センサは、前記反射部材の、前記光源からの光が照射される面と反対側であって、且つ、前記発光部よりも前記外部に近い側に配置されていることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１に記載の照明装置であって、
   前記光源は、前記発光部と前記波長変換部材との接続状態を電気的に検知する導通回路を備え、
   前記制御部は、前記導通回路が検知した接続状態に応じて、前記閾値の値を変更することを特徴とする照明装置。
7. 請求項６に記載の照明装置であって、
   前記導通回路は、前記発光部の光出射部を除く部分に固定され且つ回路パターンが形成された配線基板と、前記波長変換部材の光透過孔を除く領域に形成された導電膜と、前記導電膜と前記配線基板の回路パターンとを電気的に接続する複数のバンプとからなる回路を含むことを特徴とする照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置であって、
   前記接続状態は、非接続状態にあるバンプの前記光透過孔からの距離及び／又は数に応じた複数段階の状態を含み、前記制御部は前記複数段階の状態に対応して前記閾値を段階的に変更することを特徴とする照明装置。
9. 請求項１に記載の照明装置であって、
   前記制御部は、外部との情報のやり取りを行うインターフェイス回路を備えることを特徴とする照明装置。
10. レーザー光を発する発光部および前記発光部が発したレーザー光を波長変換する波長変換部材を有する光源と、前記発光部の駆動を制御する制御部と、前記光源に近接して配置され、前記光源に加えられた衝撃を検出し、検出信号を前記制御部に出力するセンサと、前記制御部と接続され、外部との情報のやり取りを行うインターフェイス回路と、を備えた照明システムであって、
    前記制御部は、前記センサからの検出信号を受け取り、信号値が所定の閾値より高いときに前記光源をオフにするとともに、前記光源をオフにしたときに、前記インターフェイス回路を介して、外部への警告を行うことを特徴とする照明システム。
11. 請求項１０に記載の照明システムであって、
    前記インターフェイス回路を介して、外部から前記光源をオフにする制御信号を受け付けることを特徴とする照明システム。
12. 請求項１０又は１１に記載の照明システムであって、
    前記外部には、前記照明システムに含まれる前記制御部以外の制御装置を含むことを特徴とする照明システム。
13. 請求項１乃至９のいずれか一項記載の照明装置を備えることを特徴とする車両用灯具。
14. 請求項１０乃至１２のいずれか一項記載の照明システムを搭載したことを特徴とする車両用灯具。
    
    

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