JP2020194678A - 光源装置、照明点灯装置、及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 光センサを備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる光源装置、照明点灯装置、及び照明システムを提供する。【解決手段】 光源装置２は、導光部材３、及び波長変換部材４ａ、と共に用いられ、発光素子６ａと、光センサ５３と、駆動装置５ａと、を備える。発光素子６ａは、駆動電流Ｉ１を供給されることによって、導光部材３の第１端３１に入射されるレーザ光Ｌ１を放射する。光センサ５３は、導光部材３の第２端３２に入射して第１端３１へ伝達された信号光Ｌ３を検出する。駆動装置５ａは、発光素子６ａへ駆動電流Ｉ１を供給し、信号光Ｌ３の検出結果を用いて駆動電流Ｉ１を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に光源装置、照明点灯装置、及び照明システムに関する。より詳細には、本開示は、導光部材を介して光が伝達される光源装置、照明点灯装置、及び照明システムに関する。

特許文献１の照明装置（従来の照明装置）は、半導体レーザを用いた照明装置である。

従来の照明装置では、半導体レーザから出射されたレーザ光は、導光部によって結像レンズへと導光され、結像レンズによって波長変換部へと集光される。レーザ光は、波長変換部を励起すると共に、波長変換部の表面によって散乱される。そして、波長変換部が発光した黄色の光と、波長変換部の表面によって散乱された青色の光とが混色した白色の光は、凸レンズを透過することで、照明装置の外部へ出射される。

上述の導光部は、一方の端部から他方の端部へかけて延伸しており、導光部の一方の端部には、半導体レーザが配置され、導光部の他方の端部には、結像レンズを介して波長変換部及び光検出部が配置されている。

光検出部は、波長変換部が発光する黄色の光を含め、当該黄色の光と青色のレーザ光との混色光である白色の光を受光し、当該受光した光の受光量に応じた電気信号である検出信号を駆動回路へ出力する。駆動回路は、検出信号に基づいて、レーザ光を制御する。

特開２０１７−２１３９８０号公報

上述の従来の照明装置では、導光部材（導光部）の第１端（一方の端部）に発光素子（半導体レーザ）が配置され、導光部材の第２端（他方の端部）に光センサ（光検出部）が配置されている。すなわち、発光素子と光センサとは、導光部材を挟んで互いに離れており、構成が複雑になる要因となっていた。

本開示は、上記の点に鑑みてなされており、本開示の目的は、光センサを備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる光源装置、照明点灯装置、及び照明システムを提供することにある。

本開示の一態様に係る光源装置は、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。前記光源装置は、１つ以上の発光素子と、光センサと、駆動装置と、を備える。前記１つ以上の発光素子は、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。前記光センサは、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。前記駆動装置は、前記１つ以上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。

本開示の一態様に係る照明点灯装置は、導光部材、波長変換部材、及び１つ以上の発光素子と共に用いられる。前記導光部材は、第１端と第２端との間で導光する。前記波長変換部材は、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。前記１つ以上の発光素子は、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。前記照明点灯装置は、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、を備える。

本開示の一態様に係る照明システムは、導光部材と、波長変換部材と、１つ以上の発光素子と、光センサと、駆動装置と、を備える。前記導光部材は、第１端と第２端との間で導光する。前記波長変換部材は、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。前記１つ以上の発光素子は、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。前記光センサは、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。前記駆動装置は、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。

本開示の光源装置、照明点灯装置、及び照明システムによれば、光センサを備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる。

図１は、実施形態に係る光源装置を備える照明システムのブロック図である。 図２は、同上の照明システムの外観図である。 図３は、同上の照明システムの光検出装置のブロック図である。 図４Ａは、同上の照明システムの動作を説明する波形図である。図４Ｂは、同上の照明システムの動作を説明する別の波形図である。 図５は、第１変形例に係る光源装置のブロック図である。 図６は、同上の異常素子特定部の回路図である。

以下、実施形態に係る光源装置、照明点灯装置、及び照明システムについて、図面を参照して説明する。下記の実施形態等において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施形態）
（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。

照明システム１は、図１に示すように、光源装置２と、導光部材３と、灯具４とを備える。光源装置２は、レーザ光Ｌ１（第１光）を放射する。レーザ光Ｌ１は、導光部材３の第１端３１に入射し、導光部材３の内部を通って、導光部材３の第２端３２から出射する。第２端３２から出射したレーザ光Ｌ１は、灯具４の波長変換部材４ａで波長変換光（第２光）に変換され、波長変換光の殆どは、照明光Ｌ２として灯具４から照明空間に照射される。波長変換光の一部は、信号光Ｌ３として導光部材３の第２端３２に入射し、信号光Ｌ３は、導光部材３の内部を通って、導光部材３の第１端３１から出射する。

光源装置２は、照明点灯装置５と、光源６と、光学部材７と、を備える。照明点灯装置５は、光源６に直流の駆動電流Ｉ１を供給することで、光源６を点灯させる。光源６は、駆動電流Ｉ１を供給されるとレーザ光Ｌ１を放射する。光源６から放射されたレーザ光Ｌ１は、光学部材７を介して導光部材３の第１端３１に入射する。光源装置２は、図２に示すように、筐体２ａを備える。筐体２ａは、照明点灯装置５と、光源６と、光学部材７とを収容する。光源装置２は、導光部材３、及び灯具４と共に用いられる。

照明点灯装置５は、駆動装置５ａと、光検出装置５ｂとを備える。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。光検出装置５ｂは、導光部材３の第１端３１から出射した信号光Ｌ３を検出する。信号光Ｌ３は、導光部材３の第２端３２に入射され、導光部材３の内部を通って、導光部材３の第１端３１から出射する。

照明システム１は、例えば、水中から光を放射する水中照明器具に用いられたり、自動車の前照灯に用いられたりする。

（２）光源
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。

（３）光学部材
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。

ハーフミラー７ａは、レーザ光Ｌ１と信号光Ｌ３の光路を、空間的に分離する機能を有する。具体例として、ハーフミラー７ａは、波長帯域によって透過と反射を切り替えるダイクロイックミラーによって構成することができる。なお、本実施形態では、ハーフミラー７ａは、レーザ光Ｌ１を反射し、信号光Ｌ３を透過する構成としたが、レーザ光Ｌ１を透過し、信号光Ｌ３を反射する構成としてもよい。

（４）駆動装置
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。

電源回路５１は、力率改善機能を有するスイッチング電源回路であることが好ましい。例えば、スイッチング電源回路は、ＡＣ／ＤＣ変換回路及びＤＣ／ＤＣ変換回路を有する。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、力率改善機能を有する昇圧チョッパ回路又は昇降圧チョッパ回路であることが好ましい。特に、ＡＣ／ＤＣ変換回路は、絶縁型のフライバック方式のコンバータ回路であることが好ましい。ＤＣ／ＤＣ変換回路は、定電流制御されるチョッパ回路であることが好ましい。なお、ＤＣ／ＤＣ変換回路は、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より低い場合、降圧チョッパ回路等の降圧型の回路を用いる。一方、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より高い場合、昇圧チョッパ回路等の昇圧型の回路を用いる。また、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より高いときと低いときとがある場合、昇降圧チョッパ回路等の昇降圧型の回路を用いる。

また、スイッチング電源回路は、シングルステージコンバータ（ＳＳコンバータ）で構成されてもよい。ＳＳコンバータは、力率改善回路の機能とＡＣ／ＤＣコンバータの機能とを備えた、１コンバータ方式（電圧変換が１回）のコンバータである。

出力制御回路５２は、電源回路５１を制御することで、駆動電流Ｉ１を調整する。すなわち、駆動装置５ａは、駆動電流Ｉ１を可変とすることで、レーザ光Ｌ１の光量を調整する調光機能を有する。

（５）導光部材
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。

（６）灯具
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。

波長変換部材４ａは、透光性材料に蛍光体が混合されている部材である。蛍光体は、例えば黄色蛍光体である。黄色蛍光体は、例えば、Ｃｅで付活されたＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、又はＥｕで付活されたＢａ_２ＳｉＯ_４である。蛍光体は、青色のレーザ光Ｌ１の一部により励起されて、黄色光を放射する。波長変換部材４ａは、残りの青色のレーザ光Ｌ１と黄色光との混色光である白色光を波長変換光として生成する。灯具４は、少なくとも１つの光学部品を更に備えており、波長変換部材４ａで生成された白色光を配光制御し、白色光の殆どは、照明光Ｌ２として灯具４から照明空間に照射される。

さらに、白色光の一部は、信号光Ｌ３として導光部材３の第２端３２に入射する。第２端３２に入射した信号光Ｌ３は、導光部材３の内部を伝達されて、導光部材３の第１端３１から出射する。

（７）光検出装置
光検出装置５ｂは、光センサ５３と、異常検出部５４とを備える。

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、光センサ５３に到達する。光センサ５３は、受光した信号光Ｌ３の光量に応じた電気信号Ｙ１を出力する。すなわち、光センサ５３は、光源６から放射されたレーザ光Ｌ１が導光部材３を通って灯具４で反射した光を信号光Ｌ３として検出する。

光センサ５３は、図３に示すように、光電変換素子５３１、及び電流電圧変換部（以降、ＩＶ変換部と称す）５３２を備える。光電変換素子５３１は、例えばフォトダイオード等の光検出素子であり、受光した信号光Ｌ３の光量に応じた検出電流を出力する。ＩＶ変換部５３２は、電流アンプ及び抵抗等を有しており、検出電流を増幅し、増幅した検出電流を電圧に変換し、変換した電圧を電気信号Ｙ１として出力する。すなわち、電気信号Ｙ１は電圧信号であり、信号光Ｌ３の光量が大きいほど、検出電流の値は大きくなり、電気信号Ｙ１の電圧値は高くなる。光センサ５３は、異常検出部５４に電気的に接続されており、電気信号Ｙ１は異常検出部５４に出力される。

光センサ５３の受光経路には、白色光を透過させ、白色光以外の光を減衰させる光フィルタが設けられている。したがって、光センサ５３は、白色の信号光Ｌ３以外の光は殆ど受光せずに、白色の信号光Ｌ３を受光できる。

異常検出部５４は、電気信号Ｙ１を受け取り、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、光源６（発光素子６ａ）の異常、及び波長変換部材４ａ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。

（８）コントローラ
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。

コンピュータシステムは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって出力制御回路５２及び異常検出部５４の各機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、非一時的記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して非一時的記録媒体に供給されてもよい。

コンピュータシステムでは、プロセッサがプログラムを実行することによって、本開示における出力制御回路５２及び異常検出部５４の各機能が実現される。

（９）フィードバック制御
以下、照明システム１の動作について説明する。

まず、交流電源Ｐ１の交流電力が照明システム１に投入されると、出力制御回路５２は、電源回路５１を制御して、駆動電流Ｉ１を光源６へ供給する。光源６の複数の発光素子６ａは、駆動電流Ｉ１によって青色のレーザ光Ｌ１を放射する。レーザ光Ｌ１は、光学部材７及び導光部材３を通って、灯具４の波長変換部材４ａに到達する。波長変換部材４ａは、青色のレーザ光Ｌ１から白色光（波長変換光）を生成する。灯具４は、白色光の殆どを、照明光Ｌ２として照明空間に照射する。白色光の一部は、信号光Ｌ３として導光部材３及び光学部材７を通って、光検出装置５ｂの光センサ５３に到達する。

信号光Ｌ３は、実際に照明空間に照射される照明光Ｌ２と同じ白色光であり、照明光Ｌ２の光量に関する情報を含んでいる。すなわち、照明光Ｌ２の光量が大きいほど、信号光Ｌ３の光量も大きくなる。したがって、照明光Ｌ２の光量が大きいほど、電気信号Ｙ１の電圧値は高くなり、照明光Ｌ２の光量が小さいほど、電気信号Ｙ１の電圧値は低くなる。すなわち、照明光Ｌ２の光量の情報は、信号光Ｌ３として照明点灯装置５にフィードバックされる。

出力制御回路５２は、電気信号Ｙ１の電圧値に基づいて、光源６が発する照明光Ｌ２の光量を監視する。そして、出力制御回路５２は、電気信号Ｙ１の電圧値が目標電圧値に一致するように電源回路５１を制御することで、駆動電流Ｉ１を目標電流に一致させるフィードバック制御を行う。目標電圧値は、予め決められた固定値、又は外部から受け取った調光信号に対応する可変値であってもよい。出力制御回路５２は、目標電圧値を可変とすることで、調光制御を行うことができる。

本実施形態では、光センサ５３は、導光部材３に対して、第１端３１の側に位置する。一方、波長変換部材４ａは、導光部材３に対して、第２端３２の側に位置する。すなわち、光センサ５３と波長変換部材４ａとは、導光部材３を挟んでそれぞれ位置する。そして、レーザ光Ｌ１は、第１端３１から導光部材３の内部を通って第２端３２から出射する。信号光Ｌ３は、第２端３２から導光部材３の内部を通って第１端３１から出射する。したがって、光センサ５３は、光センサ５３から導光部材３を挟んで離れて生成される照明光Ｌ３（白色光）の状態を、灯具４の近傍ではなく、駆動装置５ａの近傍で検出できる。したがって、導光部材３の全長が長くなったとしても、光センサ５３を駆動装置５ａの近傍に配置でき、さらには電気信号Ｙ１を伝送する信号線をより短くできる。この結果、本実施形態の照明システム１、光源装置２、及び照明点灯装置５は、光センサ５３を備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる。

（１０）異常検出
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。

異常検出部５４は、電源投入時を含む光源６の点灯初期、及び、光源６を点灯させている定常時において、異常検出処理を行う。異常検出部５４は、電気信号Ｙ１の電圧値を監視する。

導光部材３の異常とは、例えば導光部材３が断線したり、導光部材３が光源装置２から外れたり、導光部材３が灯具４から外れたりすることをいう。このような導光部材３の異常時には信号光Ｌ３が導光部材３の断線箇所から外に漏れたり、信号光Ｌ３が光源装置２に伝達されなかったりする。したがって、導光部材３の異常時に光センサ５３に到達する信号光Ｌ３の光量は、正常時に比べて大きく低下する。この結果、導光部材３の異常時における電気信号Ｙ１の電圧値は、導光部材３の正常時における電気信号Ｙ１の電圧値よりも大きく低下する。

波長変換部材４ａの異常とは、例えば波長変換部材４ａの破損、欠損、剥がれ、又は脱落等である。波長変換部材４ａの異常時には、導光部材３の第２端３２に入射する信号光Ｌ３の光量は、正常時に比べて大きく低下する。すなわち、波長変換部材４ａの異常時における電気信号Ｙ１の電圧値は、波長変換部材４ａの正常時における電気信号Ｙ１の電圧値よりも大きく低下する。

光源６の異常とは、発光素子６ａに駆動電流Ｉ１が流れないために発光素子６ａがレーザ光Ｌ１を放射しないという不良だけでなく、発光素子６ａに駆動電流Ｉ１が流れているが、発光素子６ａの発振動作に問題が生じて発光素子６ａがレーザ光Ｌ１を放射しないという発振不良も含む。また、発光素子６ａが光を放射しない状態とは、発光素子６ａがレーザ光Ｌ１を全く放射しない状態だけでなく、発光素子６ａが想定のレーザ光Ｌ１以外の光を放射する状態を含む。光源６の異常は、複数の発光素子６ａのうち少なくとも１つの発光素子６ａの異常によって生じる。光源６の異常時には、導光部材３の第１端３１から出射する信号光Ｌ３の光量は、正常時に比べて低下する。しかしながら、光源６の異常時には、複数の発光素子６ａの全てが異常になる可能性は低く、複数の発光素子６ａのうち一部が異常となる可能性が高い。例えば、光源６が４つの発光素子６ａを備えている場合、４つの発光素子６ａのうち１つ又は２つの発光素子６ａが異常となる可能性が比較的高い。

したがって、導光部材３、波長変換部材４ａ、又は光源６の異常時における電気信号Ｙ１の電圧値は、正常時における電気信号Ｙ１の電圧値より低くなる。しかしながら、上述のように、導光部材３、又は波長変換部材４ａの異常時における電気信号Ｙ１の電圧値は、光源６の異常時における電気信号Ｙ１の電圧値よりも低くなる。すなわち、正常時の電気信号Ｙ１の電圧値（正常値）に対する電圧値の低下量の割合を低下率とすると、光源６の異常時における低下率は、導光部材３又は波長変換部材４ａの異常時における低下率に比べて小さくなる。

具体的に、図４Ａは、導光部材３又は波長変換部材４ａの異常発生前後における電気信号Ｙ１の電圧波形を示す。導光部材３又は波長変換部材４ａの異常が発生する時間ｔ１以前は、電気信号Ｙ１の電圧値は正常値Ｖａである。時間ｔ１で導光部材３又は波長変換部材４ａの異常が発生すると、電気信号Ｙ１の電圧値は正常値Ｖａから低下量ΔＶ１だけ低下して異常値Ｖ１になる。このとき、電圧値の低下率Ｒ１は、ΔＶ１／Ｖａになる。一方、図４Ｂは、光源６の異常発生前後における電気信号Ｙ１の電圧波形を示す。光源６の異常が発生する時間ｔ２以前は、電気信号Ｙ１の電圧値は正常値Ｖａである。時間ｔ２で光源６の異常が発生すると、電気信号Ｙ１の電圧値は正常値Ｖａから低下量ΔＶ２だけ低下して異常値Ｖ２になる。このとき、電圧値の低下率Ｒ２は、ΔＶ２／Ｖａになる。低下量ΔＶ２は低下量ΔＶ１より小さく、低下率Ｒ２は低下率Ｒ１に比べて小さくなる。本実施形態では、低下率Ｒ１が５０％を上回り、低下率Ｒ２が５０%以下になることを想定している。例えば、光源６が４つの発光素子６ａを備えている場合、１つの発光素子６ａが異常となれば、低下率Ｒ２は２５％になり、２つの発光素子６ａが異常となれば、低下率Ｒ２は５０％になる。

異常検出部５４は、電気信号Ｙ１の電圧値の低下率を周期的に求める。異常検出部５４は、外部から受け取った調光信号に基づいて光源６の調光レベルを把握でき、調光レベルに対応する正常値Ｖａのデータを、メモリ等に予め記憶しているデータテーブル等から読み出す。調光レベルが高いほど、正常値Ｖａは大きくなる。異常検出部５４は、電気信号Ｙ１の電圧値、及び正常値Ｖａから低下率を求める。

そして、異常検出部５４は、異常の有無を判別するために用いる低下率の第１閾値、及び導光部材３又は波長変換部材４ａの異常と光源６の異常とを判別するために用いる低下率の第２閾値の各データをメモリ等に予め記憶している。第１閾値は、第２閾値より小さい値である。異常検出部５４は、低下率が第１閾値以上になれば、異常が発生していると判定して、次に低下率を第２閾値と比較する。異常検出部５４は、低下率が第２閾値以下であれば、光源６の異常を検出する。異常検出部５４は、低下率が第２閾値を上回れば、導光部材３又は波長変換部材４ａの異常を検出する。例えば、第１閾値は数％〜１０％程度、第２閾値は５０％程度に設定される。

このように、異常検出部５４は、電気信号Ｙ１の電圧値に基づいて、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）の異常を検出することができる。そして、異常検出部５４は、異常の検出結果を出力制御回路５２へ引き渡す。

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を制御して、異常の発生時には駆動電流Ｉ１を低減させる。出力制御回路５２は、例えば、導光部材３又は波長変換部材４ａの異常が検出されていれば、駆動電流Ｉ１をゼロにして、光源６によるレーザ光Ｌ１の出射を停止させる。出力制御回路５２は、例えば、光源６（発光素子６ａ）の異常が検出されていれば、駆動電流Ｉ１を低減して、光源６から出射されるレーザ光Ｌ１の光量を低減させる。また、出力制御回路５２は、導光部材３又は波長変換部材４ａ、及び光源６のいずれかの異常が検出されていれば、駆動電流Ｉ１をゼロにして、光源６によるレーザ光Ｌ１の出射を停止させてもよい。

また、出力制御回路５２は、導光部材３又は波長変換部材４ａ、及び光源６のいずれかの異常が検出されていれば、駆動電流Ｉ１を間欠的に出力して、レーザ光Ｌ１を点滅させてもよい。このとき、出力制御回路５２は、検出された異常の内容毎に点滅パターンを異ならせれば、導光部材３又は波長変換部材４ａの異常、及び光源６の異常のいずれが発生したかを周囲に報知できる。

このように、光源装置２は、異常検知時に、レーザ光Ｌ１の光量を低減、点滅又はレーザ光Ｌ１の出力を停止させることができる。また、レーザ光Ｌ１の光量が低減、点滅又はレーザ光Ｌ１の出力が停止することで、照明光Ｌ２が低減、点滅又は停止するので、異常の発生を周囲に報知できる。

（第１変形例）
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。

異常素子特定部８は、図５に示すように、電源回路５１と光源６との間に設けられている。異常素子特定部８は、図６に示すように、処理部８１と、複数（図示例では４つ）のスイッチ８２とを備える。異常素子特定部８は、複数の発光素子６ａから異常な発光素子６ａを特定する。

（１１−１）スイッチ
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。

複数のスイッチ８２は、複数の発光素子６ａと一対一に対応し、対応する発光素子６ａに並列に接続されている。図６の例では、複数の発光素子６ａは、第１発光素子６１と、第２発光素子６２と、第３発光素子６３と、第４発光素子６４とで構成されている。複数のスイッチ８２は、第１スイッチ８２１と、第２スイッチ８２２と、第３スイッチ８２３と、第４スイッチ８２４とで構成されている。第１スイッチ８２１は第１発光素子６１に対応し、第２スイッチ８２２は第２発光素子６２に対応する。第３スイッチ８２３は第３発光素子６３に対応し、第４スイッチ８２４は第４発光素子６４に対応する。

各スイッチ８２において、フォトトランジスタ８２ｂがオフ状態である場合、対応する発光素子６ａに駆動電流Ｉ１が流れる。一方、フォトトランジスタ８２ｂがオン状態である場合、対応する発光素子６ａの両端が短絡するため、対応する発光素子６ａに駆動電流Ｉ１は流れない。例えば、第１スイッチ８２１のフォトトランジスタ８２ｂがオフ状態である場合、第１発光素子６１に駆動電流Ｉ１が流れる。一方、第１スイッチ８２１のフォトトランジスタ８２ｂがオン状態である場合、第１発光素子６１に駆動電流Ｉ１は流れない。第２スイッチ８２２と第２発光素子６２、第３スイッチ８２３と第３発光素子６３、及び第４スイッチ８２４と第４発光素子６４との各関係についても、上述の第１スイッチ８２１と第１発光素子６１との関係と同じである。

（１１−２）処理部
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。

処理部８１は、異常検出部５４が光源６の異常を検出すると、複数のスイッチ８２を１つずつ順番に、オフ状態から一定時間だけオン状態にする。処理部８１は、電気信号Ｙ１に基づいて、光センサ５３で受光した信号光Ｌ３の光量の変化を監視する。そして、処理部８１は、スイッチ８２をオン状態にしたときに、信号光Ｌ３の光量が変化しなければ（電気信号Ｙ１の電圧値が低下しなければ）、オン状態にしたスイッチ８２に対応する発光素子６ａが異常であると判定する。以下、詳細について説明する。

処理部８１は、異常検出部５４が光源６の異常を検出すると、複数のスイッチ８２を１つずつ順番に一定時間だけオン状態にし、電気信号Ｙ１の電圧値を監視する。オン状態のスイッチ８２に対応する発光素子６ａが正常である場合、当該発光素子６ａはレーザ光を放射しなくなる。このため、光源６が放射するレーザ光Ｌ１の光量が減少し、信号光Ｌ３の光量も減少し、電気信号Ｙ１の電圧値が低下する。一方、異常な発光素子６ａは、対応するスイッチ８２のオン、オフに関わらず、レーザ光を放射しない。このため、異常な発光素子６ａに対応するスイッチ８２がオン状態になる前後において、レーザ光Ｌ１の光量は変化しない。この結果、信号光Ｌ３の光量も変化せず、電気信号Ｙ１の電圧値は変化しない。そこで、処理部８１は、スイッチ８２がオン状態になる前後において電気信号Ｙ１の電圧値が変化しない発光素子６ａを、異常な発光素子６ａとして特定する。

このように、複数の発光素子６ａに対応する複数のスイッチ８２を１つずつ順番にオン状態にし、電気信号Ｙ１の電圧値を監視することによって、複数の発光素子６ａの中から異常な発光素子６ａを特定することができる。

本変形例では、処理部８１は、スイッチ８２がオン状態になる前後において、電気信号Ｙ１の電圧値の変化量が第３閾値以内である場合に、発光不良を検出する。第３閾値のデータは、メモリ等に予め記憶されている。

さらに、処理部８１は、いずれかの発光素子６ａの異常を検出した場合、異常な発光素子６ａに対応するスイッチ８２をオン状態にして、異常な発光素子６ａの両端を短絡する。例えば、処理部８１は、第２発光素子６２の発光不良を検出すると、第２発光素子６２に対応する第２スイッチ８２２をオン状態にして、第２発光素子６２の両端を短絡する。駆動電流Ｉ１は、第１発光素子６１、第２スイッチ８２２のフォトトランジスタ８２ｂ、第３発光素子６３、第４発光素子６４に流れる。つまり、第２発光素子６２には駆動電流Ｉ１が流れない。

これにより、複数の発光素子６ａの中で異常な発光素子６ａは消灯し、複数の発光素子６ａから異常な発光素子６ａを電気的に除いた状態で使用を継続することができる。また、複数の発光素子６ａの中で異常な発光素子６ａはどれかを周囲に通知できる。また、異常な発光素子６ａに駆動電流Ｉ１が流れなくなるので、異常な発光素子６ａの発熱を低減させることができる。

（第２変形例）
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。

発光素子６ａは、青色以外の色のレーザ光Ｌ１を放射してもよく、波長変換部材４ａは、レーザ光Ｌ１によって黄色以外の色の光を放射してもよい。また、波長変換光は白色光以外でもよい。また、発光素子６ａが発する光は、レーザ光に限定されない。

電源回路５１は、直流の駆動電流Ｉ１を出力可能であれば、その回路構成は特定の回路構成に限定されない。

上記の各変形例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

以上説明した実施形態及び変形例は、本開示の様々な実施形態及び変形例の一部に過ぎない。また、実施形態及び変形例は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（態様）
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。

第１の態様に係る光源装置（２）は、第１端（３１）と第２端（３２）との間で導光する導光部材（３）、及び波長変換部材（４ａ）、と共に用いられる。波長変換部材（４ａ）は、第１端（３１）に入射して第２端（３２）から出射した第１光（Ｌ１）を、第１光（Ｌ１）とは波長が異なる第２光（波長変換光）に変換する。光源装置（２）は、１つ以上の発光素子（６ａ）と、光センサ（５３）と、駆動装置（５ａ）と、を備える。１つ以上の発光素子（６ａ）は、駆動電流（Ｉ１）を供給されることによって、第１端（３１）に入射される第１光（Ｌ１）を放射する。光センサ（５３）は、第２光のうち、第２端（３２）に入射して第１端（３１）へ伝達された信号光（Ｌ３）を検出する。駆動装置（５ａ）は、１つ以上の発光素子（６ａ）へ駆動電流（Ｉ１）を供給し、信号光（Ｌ３）の検出結果を用いて駆動電流（Ｉ１）を制御する。

上述の光源装置（２）は、光センサ（５３）を備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる。

第２の態様に係る光源装置（２）では、第１の態様において、駆動装置（５ａ）は、信号光（Ｌ３）の光量が所定値になるように、駆動電流（Ｉ１）を制御することが好ましい。

上述の光源装置（２）では、駆動電流（Ｉ１）のフィードバック制御が可能になる。

第３の態様に係る光源装置（２）では、第１又は第２の態様において、１つ以上の発光素子（６ａ）は、複数の発光素子（６ａ）であることが好ましい。

上述の光源装置（２）は、複数の発光素子（６ａ）、及び光センサ（５３）を備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる。

第４の態様に係る光源装置（２）は、第３の態様において、信号光（Ｌ３）の光量の低下率に基づいて、波長変換部材（４ａ）、導光部材（３）、及び複数の発光素子（６ａ）の各異常を検出する異常検出部（５４）を更に備えることが好ましい。

上述の光源装置（２）は、２つ以上の異常を簡易な構成で検出できる。

第５の態様に係る光源装置（２）では、第４の態様において、異常検出部（５４）は、低下率が閾値（第２閾値）を上回れば、波長変換部材（４ａ）及び導光部材（３）の少なくとも一方の異常を検出することが好ましい。また、異常検出部（５４）は、低下率が閾値以下であれば、複数の発光素子（６ａ）の一部の異常を検出することが好ましい。

上述の光源装置（２）は、波長変換部材（４ａ）及び導光部材（３）の少なくとも一方の異常と、複数の発光素子（６ａ）の一部の異常とを区別できる。

第６の態様に係る光源装置（２）は、第５の態様において、異常検出部（５４）が複数の発光素子（６ａ）の一部の異常を検出した場合に、複数の発光素子（６ａ）から異常な発光素子（６ａ）を特定する異常素子特定部（８）を更に備えることが好ましい。異常素子特定部（８）は、異常な発光素子（６ａ）を消灯させる。

上述の光源装置（２）は、複数の発光素子（６ａ）の中で異常な発光素子（６ａ）を周囲に通知できる。また、異常な発光素子（６ａ）の発熱を低減させることができる。

第７の態様に係る光源装置（２）では、第６の態様において、異常素子特定部（８）は、複数のスイッチ（８２）と、処理部（８１）と、を有する。複数のスイッチ（８２）は、複数の発光素子（６ａ）と一対一に対応し、対応する発光素子（６ａ）に並列に接続されている。処理部（８１）は、複数のスイッチ（８２）を１つずつ順番にオン状態にしたときに、信号光（Ｌ３）が変化しなければ、複数の発光素子（６ａ）のうち、オン状態にしたスイッチ（８２）に対応する発光素子（６ａ）は異常な発光素子であると判定する。

上述の光源装置（２）は、複数の発光素子（６ａ）の中で異常な発光素子（６ａ）を検出できる。

第８の態様に係る光源装置（２）では、第５の態様において、駆動装置（５ａ）は、異常検出部（５４）が波長変換部材（４ａ）及び導光部材（３）の少なくとも一方の異常を検出した場合に、複数の発光素子（６ａ）の全てを消灯させるように、駆動電流（Ｉ１）を制御することが好ましい。

上述の光源装置（２）は、異常を周囲に通知できる。また、異常な発光素子（６ａ）の発熱を低減させることができる。

第９の態様に係る照明点灯装置（５）は、導光部材（３）、波長変換部材（４ａ）、及び１つ以上の発光素子（６ａ）と共に用いられる。導光部材（３）は、第１端（３１）と第２端（３２）との間で導光する。波長変換部材（４ａ）は、第１端（３１）に入射して第２端（３２）から出射した第１光（Ｌ１）を、第１光（Ｌ１）とは波長が異なる第２光（波長変換光）に変換する。１つ以上の発光素子（６ａ）は、駆動電流（Ｉ１）を供給されることによって第１光（Ｌ１）を放射する。照明点灯装置（５）は、光センサ（５３）と、駆動装置（５ａ）と、を備える。光センサ（５３）は、第２端（３２）に入射して第１端（３１）へ伝達された第２光を信号光（Ｌ３）として検出する。駆動装置（５ａ）は、発光素子（６ａ）へ駆動電流（Ｉ１）を供給し、信号光（Ｌ３）の検出結果を用いて駆動電流（Ｉ１）を制御する。

上述の照明点灯装置（５）は、光センサ（５３）を備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる。

第１０の態様に係る照明システム（１）は、導光部材（３）と、波長変換部材（４ａ）と、１つ以上の発光素子（６ａ）と、光センサ（５３）と、駆動装置（５ａ）と、を備える。導光部材（３）は、第１端（３１）と第２端（３２）との間で導光する。波長変換部材（４ａ）は、第１端（３１）に入射して第２端（３２）から出射した第１光（Ｌ１）を、第１光（Ｌ１）とは波長が異なる第２光（波長変換光）に変換する。１つ以上の発光素子（６ａ）は、駆動電流（Ｉ１）を供給されることによって第１光（Ｌ１）を放射する。光センサ（５３）は、第２光のうち、第２端（３２）に入射して第１端（３１）へ伝達された信号光（Ｌ３）を検出する。駆動装置（５ａ）は、発光素子（６ａ）へ駆動電流（Ｉ１）を供給し、信号光（Ｌ３）の検出結果を用いて駆動電流（Ｉ１）を制御する。

上述の照明システム（１）は、光センサ（５３）を備えて、かつ、構成の簡易化を図ることができる。

１ 照明システム
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 (10)

1. 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１つ以上の発光素子と、
   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１つ以上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、を備える
   光源装置。
2. 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。
3. 前記１つ以上の発光素子は、複数の発光素子である
   請求項１又は２の光源装置。
4. 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を更に備える
   請求項３の光源装置。
5. 前記異常検出部は、
   前記低下率が閾値を上回れば、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し、
   前記低下率が前記閾値以下であれば、前記複数の発光素子の一部の異常を検出する
   請求項４の光源装置。
6. 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５の光源装置。
7. 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６の光源装置。
8. 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５の光源装置。
9. 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１つ以上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、を備える
   照明点灯装置。
10. 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１つ以上の発光素子と、
    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、を備える
    照明システム。

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