JP2022114562A - 発光モジュール - Google Patents

発光モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2022114562A
JP2022114562A JP2021010873A JP2021010873A JP2022114562A JP 2022114562 A JP2022114562 A JP 2022114562A JP 2021010873 A JP2021010873 A JP 2021010873A JP 2021010873 A JP2021010873 A JP 2021010873A JP 2022114562 A JP2022114562 A JP 2022114562A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
value
light
output
reference potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021010873A
Other languages
English (en)
Inventor
拓也 鈴木
Takuya Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2021010873A priority Critical patent/JP2022114562A/ja
Priority to US17/578,462 priority patent/US20220239065A1/en
Priority to DE102022101272.7A priority patent/DE102022101272A1/de
Publication of JP2022114562A publication Critical patent/JP2022114562A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/70—Prevention of harmful light leakage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0087—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for illuminating phosphorescent or fluorescent materials, e.g. using optical arrangements specifically adapted for guiding or shaping laser beams illuminating these materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02255—Out-coupling of light using beam deflecting elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

【課題】変換部材が破損した際により確実にレーザ光を停止できる発光モジュールを提供する。【解決手段】発光モジュール１は、レーザ光を出射するレーザ素子１４と、レーザ光のコヒーレンスを低下させる変換部材２２と、変換部材に結合されたセンス配線２０と、センス配線の第１端２０ａの電位が所定の範囲内にある場合に第１の値Ｈを出力し、第１端の電位が所定の範囲内にない場合に第２の値Ｌを出力する電位判定回路４０と、レーザ素子に直列に接続され、電位判定回路の出力が第１の値Ｈであるときに導通し、電位判定回路の出力が第２の値Ｌであるときに導通しない第１スイッチング素子３１と、レーザ素子及び第１スイッチング素子を含む回路に並列に接続され、電位判定回路の出力が第２の値Ｌであるときに導通し、電位判定回路の出力が第１の値Ｈであるときに導通しない第２スイッチング素子３２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールに関する。
近年、照明装置や車両用の前照灯として、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）を用いた発光モジュールが開発されている。このような発光モジュールにおいては、ＬＤから出射されたレーザ光が変換部材に照射され、変換部材によって波長が変換され、照明に適した光として外部に出射される。レーザ光はコヒーレンス（可干渉性）が比較的高い光であるが、変換部材を経由することでレーザ光よりもコヒーレンスが低下した光が外部に出射される。
このような発光モジュールにおいては、外部からの衝撃等によって変換部材が破損すると、レーザ光が発光モジュールの外部に漏洩し、人の目に入る可能性がある。このため、変換部材が破損した場合にＬＤを停止させる停止手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような停止手段においては、変換部材が破損した際により確実にレーザ光を停止させることが要求される。
特開２０１３－１９１４７９号公報
本発明の実施形態は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、変換部材が破損した際により確実にレーザ光を停止できる発光モジュールを提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係る発光モジュールは、レーザ光を出射するレーザ素子と、前記レーザ光のコヒーレンスを低下させる変換部材と、前記変換部材に結合されたセンス配線と、前記センス配線の第１端の電位が所定の範囲内にある場合に第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記範囲内にない場合に第２の値を出力する電位判定回路と、前記レーザ素子に直列に接続され、前記電位判定回路の出力が前記第１の値であるときに導通し、前記電位判定回路の出力が前記第２の値であるときに導通しない第１スイッチング素子と、前記レーザ素子及び前記第１スイッチング素子を含む回路に並列に接続され、前記電位判定回路の出力が前記第２の値であるときに導通し、前記電位判定回路の出力が前記第１の値であるときに導通しない第２スイッチング素子と、を備える。
本発明の他の実施形態に係る発光モジュールは、レーザ光を出射するレーザ素子と、前記レーザ光のコヒーレンスを低下させる変換部材と、前記変換部材に結合されたセンス配線と、前記センス配線の第１端の電位が所定の範囲内にある場合に第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記範囲内にない場合に第２の値を出力する電位判定回路と、前記レーザ素子に直列に接続され、前記電位判定回路の出力が前記第１の値であるときに導通し、前記電位判定回路の出力が前記第２の値であるときに導通しない第１スイッチング素子と、を備える。前記電位判定回路は、前記センス配線の前記第１端の電位が第１基準電位よりも低い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも高い場合に前記第２の値を出力する第１比較回路と、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも低い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも高い場合に前記第２の値を出力する第２比較回路と、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも低い第２基準電位よりも高い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも低い場合に前記第２の値を出力する第３比較回路と、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも高い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも低い場合に前記第２の値を出力する第４比較回路と、を有する。
本発明の実施形態によれば、変換部材が破損した際により確実にレーザ光を停止できる発光モジュールを実現できる。
実施形態に係る発光モジュールを示すブロック図である。 実施形態に係る発光モジュールの発光部を示す断面図である。 実施形態に係る発光モジュールを示す回路図である。 実施形態に係る発光モジュールの動作を示す図である。
＜構成＞
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る発光モジュールを示すブロック図である。
図２は、本実施形態に係る発光モジュールの発光部を示す断面図である。
図３は、本実施形態に係る発光モジュールを示す回路図である。
図１に示すように、本実施形態に係る発光モジュール１においては、発光部１０と、電力供給部３０が設けられている。電力供給部３０は、外部電源１００に接続されて、発光部１０に対して電力を供給する。発光部１０は、電力供給部３０から電力が供給されて、光Ｌ１を出射する。
（発光部１０）
図２に示すように、発光部１０においては、筐体１１が設けられている。筐体１１の形状は、上面が開口した箱状である。なお、説明のために図２において上に位置する面を上面と呼ぶが、発光モジュール１における上下方向はこれに限らない。筐体１１は絶縁性材料からなる。筐体１１はセラミックス材料を主成分として形成することができ、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム又は炭化ケイ素を含有することができる。
筐体１１の内部には、サブマウント１２及び反射部材１３が設けられている。サブマウント１２及び反射部材１３は、筐体１１の底面１１ａに固定されている。サブマウント１２は、例えば、セラミックス材料又は金属材料を主材料とする略直方体形状のブロックである。サブマウント１２上には、レーザ素子１４が設けられている。すなわち、レーザ素子１４は筐体１１内に配置されている。レーザ素子１４は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体を有するレーザダイオード（ＬＤ）である。レーザ素子１４はレーザ光Ｌ０を出射する。レーザ光Ｌ０は、例えば、青色である。レーザ素子１４は少なくとも１つであり、複数であってもよい。レーザ素子１４が複数である場合は、それらを直列または並列に接続することができる。
反射部材１３は、例えば、ガラス又は半導体からなるブロックとその表面に設けられた光反射膜とを有している。ブロックが金属材料などの光反射性の材料からなる場合は光反射膜を設けなくてもよい。反射部材１３は、光反射面１３ａを有している。光反射面１３ａは、レーザ素子１４に対向しており、筐体１１の底面１１ａに対して傾斜している。反射部材１３が光反射膜を有する場合は、光反射膜の設けられた面が光反射面１３ａである。
筐体１１の側壁１１ｂの上部の内面には、段差１１ｃ及び１１ｄが設けられている。上面視で、段差１１ｃ及び１１ｄは、それぞれ筐体１１の外縁に沿った枠状である。段差１１ｄは段差１１ｃよりも上方かつ外側に位置している。
下側の段差１１ｃ内には透光性部材１５が設けられている。透光性部材１５は、レーザ光Ｌ０を透過させる板状の部材であり、例えば、サファイア又はガラスからなる。透光性部材１５の外周部分は段差１１ｃに接合されている。これにより、透光性部材１５は筐体１１の内部を気密的に封止している。
透光性部材１５の上面には、配線パターン１６が設けられている。配線パターン１６は透光性部材１５の上面に例えばスパッタリングにより形成される。配線パターン１６には一対の配線１７が接続されている。配線１７は筐体１１の内部に設けられた導電部材を介して、電力供給部３０に電気的に接続される。透光性部材１５及び配線パターン１６上には、変換部材２２が設けられている。変換部材２２は、支持部１８及びコヒーレンス低減部１９を有する。支持部１８は、例えば、セラミックス材料からなり、形状は板状であり、開口部１８ａが設けられている。
支持部１８の開口部１８ａ内には、コヒーレンス低減部１９が設けられている。支持部１８はコヒーレンス低減部１９を支持している。コヒーレンス低減部１９は、レーザ素子１４から出射し、反射部材１３の光反射面１３ａにおいて反射し、透光性部材１５を透過したレーザ光Ｌ０が入射する位置に配置されている。すなわち、コヒーレンス低減部１９はレーザ光Ｌ０の経路上に配置されている。コヒーレンス低減部１９は例えばセラミックスである。コヒーレンス低減部１９においては、例えば透光性の無機材料からなる母材中に、蛍光体が含有されている。透光性の無機材料は例えば酸化アルミニウムである。
コヒーレンス低減部１９は、レーザ素子１４から出射したレーザ光Ｌ０が入射して、レーザ光Ｌ０のコヒーレンスを低下させる。コヒーレンス低減部１９は例えばレーザ光Ｌ０を異なる波長の光に変換する蛍光体を含有する。言い換えると、コヒーレンス低減部１９として例えば蛍光体含有部材を用いる。コヒーレンス低減部１９に含有された蛍光体は、例えば、青色のレーザ光Ｌ０を吸収して、黄色の光を放射する。これにより、コヒーレンス低減部１９からは、レーザ光Ｌ０が拡散された青色の光と、蛍光体により放射された黄色の光が出射し、全体として白色の光Ｌ１が出射する。コヒーレンス低減部１９が蛍光体を含有することにより、レーザ光Ｌ０のコヒーレンスを低下させることができ、レーザ光Ｌ０よりもコヒーレンスの低い光Ｌ１を出射させることができる。コヒーレンス低減部１９として、拡散板などの光拡散部材を用いてもよい。この場合、コヒーレンス低減部１９は蛍光体を含有しなくてもよい。
コヒーレンス低減部１９に含有される蛍光体としては、例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）蛍光体、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）蛍光体、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）蛍光体、αサイアロン蛍光体、βサイアロン蛍光体等が挙げられる。なかでも、耐熱性が良好なＹＡＧ蛍光体を用いることが好ましい。
変換部材２２には、センス配線２０が結合されている。センス配線２０は、例えば、変換部材２２の下面、すなわち、透光性部材１５に対向する面に固定されている。センス配線２０を設ける位置は、変換部材２２の下面に限らず、例えば変換部材２２の上面に形成されていてもよい。また、センス配線２０は、変換部材２２の支持部１８及びコヒーレンス低減部１９の双方に結合されていてもよく、いずれか一方のみに結合されていてもよい。センス配線２０を支持部１８のみに結合させることにより、センス配線２０が光を吸収して光の取出効率を低下させることを抑制できる。
センス配線２０は、導電性の材料からなる。センス配線２０は、例えば透光性かつ導電性の材料からなる。センス配線２０は、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：酸化インジウムスズ）からなる。センス配線２０は金属材料を有していてもよい。センス配線２０は配線パターン１６に接続されている。したがって、センス配線２０は、配線パターン１６及び配線１７を介して、電力供給部３０に電気的に接続されている。変換部材２２及びセンス配線２０は、レーザ素子１４を封止する筐体１１及び蓋（例えば透光性部材１５）から離間した位置に配置されてもよい。この場合、配線パターン１６及び配線１７を設ける必要はなく、センス配線２０は例えば筐体１１から離間して設けられた配線を介して電力供給部３０に電気的に接続される。
（電力供給部３０）
図３に示すように、電力供給部３０においては、配線基板５０が設けられており、配線基板５０に、第１スイッチング素子３１、第２スイッチング素子３２、第３スイッチング素子（第１トランジスタ３３）、第１抵抗素子３４、第２抵抗素子３５、第３抵抗素子３６、第１比較回路４１、第２比較回路４２、第３比較回路４３、及び、第４比較回路４４が搭載されている。第１比較回路４１、第２比較回路４２、第３比較回路４３、及び、第４比較回路４４は、電位判定回路４０を構成する。配線基板５０と発光部１０は、例えばコネクタを有する配線によって接続することができる。あるいは、電力供給部３０と発光部１０とを１つの基板に固定してもよい。
電力供給部３０には、外部電源１００を介して、第１基準電位Ｖ１、第２基準電位Ｖ２、第３基準電位Ｖ３、第４基準電位Ｖ４、第５基準電位Ｖ５、第６基準電位Ｖ６、アノード電位Ｖａ、及び、カソード電位Ｖｃが供給される。第３基準電位Ｖ３と第６基準電位Ｖ６は同じ配線を介して供給されてもよく、第４基準電位Ｖ４と第５基準電位Ｖ５は同じ配線を介して供給されてもよい。なお、必ずしもすべての基準電位が外部電源１００から供給されていなくてもよい。例えば、第１基準電位Ｖ１及び第２基準電位Ｖ２は配線基板５０に搭載された回路から供給されてもよい。
第１基準電位Ｖ１は、第５基準電位Ｖ５よりも低く、第２基準電位Ｖ２よりも高い。第２基準電位Ｖ２は第１基準電位Ｖ１よりも低く、第６基準電位Ｖ６よりも高い。すなわち、各電位を高い順に列挙すると、Ｖ５＞Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ６である。
一例では、第５基準電位Ｖ５は５Ｖ（電源電位）であり、第１基準電位Ｖ１は３～４．５Ｖであり、第２基準電位Ｖ２は０．５～２Ｖであり、第６基準電位Ｖ６は０Ｖ（接地電位）である。また、第３基準電位Ｖ３は０Ｖ（接地電位）であり、第４基準電位Ｖ４は５Ｖ（電源電位）である。一例では、アノード電位Ｖａは５～２４Ｖであり、カソード電位Ｖｃは０～１０Ｖ且つアノード電位Ｖａより低い値である。
センス配線２０の第１端２０ａは第１ノードＮａ及び第３抵抗素子３６の第１端３６ａに接続されており、センス配線２０の第２端２０ｂは第６基準電位Ｖ６に接続されている。第３抵抗素子３６の第２端３６ｂは第５基準電位Ｖ５に接続されている。これにより、第５基準電位Ｖ５と第６基準電位Ｖ６との間に第３抵抗素子３６とセンス配線２０が直列に接続されている。
電位判定回路４０を構成する第１比較回路４１、第２比較回路４２、第３比較回路４３、及び、第４比較回路４４（以下、総称して単に「比較回路」ともいう）は、それぞれ、２つの入力端子と１つの出力端子を有し、２つの入力端子の電位を比較して、比較結果を出力端子から出力する。各比較回路には、高電位側基準電位及び低電位側基準電位が供給されている。高電位側基準電位は例えば５Ｖ（電源電位）であり、低電位側基準電位は例えば０Ｖ（接地電位）であるが、これには限定されない。図３の４つの比較回路の高電位側基準電位はすべて同じ電位であってよく、図３の４つの比較回路の低電位側基準電位はすべて同じ電位であってよい。
第１比較回路４１の第１の入力端子は第１基準電位Ｖ１に接続されており、第２の入力端子はセンス配線２０の第１端２０ａ（第１ノードＮａ）に接続されている。第１比較回路４１は、センス配線２０の第１端２０ａの電位が第１基準電位Ｖ１よりも低い場合に第１の値（Ｈ）を出力し、第１端２０ａの電位が第１基準電位Ｖ１よりも高い場合に第２の値（Ｌ）を出力する。例えば、第１の値（Ｈ）は、電力供給部３０を構成するスイッチング素子及びトランジスタを導通状態（オン状態）とする電位であり、第２の値（Ｌ）は、これらのスイッチング素子及びトランジスタを非導通状態（オフ状態）とする電位である。例えば、第１比較回路４１の低電位側基準電位が０Ｖ（接地電位）である場合、第２の値（Ｌ）は０Ｖである。
第２比較回路４２についても、第１の入力端子は第１基準電位Ｖ１に接続されており、第２の入力端子はセンス配線２０の第１端２０ａ（第１ノードＮａ）に接続されている。第２比較回路４２は、センス配線２０の第１端２０ａの電位が第１基準電位Ｖ１よりも低い場合に第１の値（Ｈ）を出力し、第１端２０ａの電位が第１基準電位Ｖ１よりも高い場合に第２の値（Ｌ）を出力する。すなわち、第２比較回路４２は第１比較回路４１と同じ動作をする。
第３比較回路４３の第１の入力端子はセンス配線２０の第１端２０ａ（第１ノードＮａ）に接続されており、第２の入力端子は第２基準電位Ｖ２に接続されている。第３比較回路４３は、センス配線２０の第１端２０ａの電位が第２基準電位Ｖ２よりも高い場合に第１の値（Ｈ）を出力し、第１端２０ａの電位が第２基準電位Ｖ２よりも低い場合に第２の値（Ｌ）を出力する。
第４比較回路４４についても、第１の入力端子はセンス配線２０の第１端２０ａ（第１ノードＮａ）に接続されており、第２の入力端子は第２基準電位Ｖ２に接続されている。第４比較回路４４は、センス配線２０の第１端２０ａの電位が第２基準電位Ｖ２よりも高い場合に第１の値（Ｈ）を出力し、第１端２０ａの電位が第２基準電位Ｖ２よりも低い場合に第２の値（Ｌ）を出力する。すなわち、第４比較回路４４は第３比較回路４３と同じ動作をする。
第１比較回路４１の出力端子、第２比較回路４２の出力端子、第３比較回路４３の出力端子、及び、第４比較回路４４の出力端子は、第２ノードＮｂに接続されている。第２ノードＮｂは電位判定回路４０の出力点となっている。全ての比較回路の出力が全て第１の値（Ｈ）であるとき、第２ノードＮｂの電位は第１の値（Ｈ）となる。一方、いずれかの比較回路の出力が第２の値（Ｌ）となると、第２ノードＮｂの電位は低電位側基準電位に引かれ、第２の値（Ｌ）となる。
このため、電位判定回路４０は、センス配線２０の第１端２０ａ（第１ノードＮａ）の電位が所定の範囲内、すなわち、第２基準電位Ｖ２より高く第１基準電位Ｖ１よりも低い範囲内にある場合に、第１の値（Ｈ）を出力する。以下、第２基準電位Ｖ２より高く第１基準電位Ｖ１よりも低い範囲を「正常範囲」という。一方、電位判定回路４０は、センス配線２０の第１端２０ａ（第１ノードＮａ）の電位が正常範囲外、すなわち、第２基準電位Ｖ２よりも低いか第１基準電位Ｖ１よりも高い場合に、第２の値（Ｌ）を出力する。
第２ノードＮｂと第４基準電位Ｖ４（例えば、電源電位）との間には、第２抵抗素子３５が接続されている。第４基準電位Ｖ４と第３基準電位Ｖ３（例えば、接地電位）との間には、第１抵抗素子３４及び第３スイッチング素子（第１トランジスタ３３）が直列に接続されている。第３スイッチング素子はトランジスタに限るものではないが、第３スイッチング素子として第１トランジスタ３３を用いることでスイッチング速度を向上させることができる。第１トランジスタ３３は、例えばｎチャネル型のＦＥＴ（Field-Effect Transistor：電界効果トランジスタ）である。第１トランジスタ３３は、例えばｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）である。第１トランジスタ３３は、第３ゲート３３ｇと第３ソース３３ｓと第３ドレイン３３ｄとを有する。第１トランジスタ３３は、第３ゲート３３ｇに第１の値（Ｈ）が入力された場合に導通状態となり、第２の値（Ｌ）が入力された場合に非導通状態となる。言い換えると、第３ゲート３３ｇがオンとなる閾値電圧は第１の値（Ｈ）と第２の値（Ｌ）の間の値である。
第１トランジスタ３３の第３ゲート３３ｇは、第２ノードＮｂ、すなわち、電位判定回路４０の出力点に接続されており、第３ソース３３ｓは第３基準電位Ｖ３（例えば、接地電位）に接続されている。第３ドレイン３３ｄは第１抵抗素子３４の第１端に接続されている。第１抵抗素子３４の第２端は第４基準電位Ｖ４（例えば、電源電位）に接続されている。
図３では、第２スイッチング素子３２としてトランジスタ（第２トランジスタ）を用いている。第２スイッチング素子３２は、例えばｎチャネル型のＦＥＴである。第２スイッチング素子３２は、例えば、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。第２スイッチング素子３２は、第２ゲート３２ｇと、第２ソース３２ｓと、第２ドレイン３２ｄとを有する。第２ゲート３２ｇは第１トランジスタ３３と第１抵抗素子３４との接続点である第３ノードＮｃに接続されている。第２ソース３２ｓはカソード電位Ｖｃに接続される。第２ドレイン３２ｄはアノード電位Ｖａに接続される。第１抵抗素子３４の抵抗は、第２スイッチング素子３２の第２ゲート３２ｇと第２ソース３２ｓ間の抵抗よりも低い。第２スイッチング素子３２はトランジスタに限るものではないが、比較的大きな電流を流すためにはトランジスタが適しているため、第２スイッチング素子３２としてトランジスタを用いることが好ましい。
第１抵抗素子３４と第１トランジスタ３３との接続点、すなわち、第３ノードＮｃの電位は、第１トランジスタ３３が導通状態である場合は、第３基準電位Ｖ３と実質的に等しいといえる。このため、第３基準電位Ｖ３は、第２スイッチング素子３２が導通状態となる閾値よりも低い値とする。これにより、第１トランジスタ３３が導通状態である場合は、第２スイッチング素子３２は導通しない。第２の値「Ｌ」と第３基準電位Ｖ３が等しい電位である場合（例えばいずれも接地電位である場合）、第１トランジスタ３３が導通状態である場合の第３ノードＮｃの電位は、第２の値「Ｌ」とほぼ等しいといえる。
一方、第１トランジスタ３３が非導通状態である場合は、第３ノードＮｃの電位は第４基準電位Ｖ４（例えば、電源電位）に引かれて、第１トランジスタ３３が導通状態である場合よりも高い電位となる。第１トランジスタ３３が非導通状態である場合の第３ノードＮｃの電位が、第２スイッチング素子３２が導通状態となる閾値よりも高くなるように、第４基準電位Ｖ４を設定する。第１トランジスタ３３が非導通状態である場合の第３ノードＮｃの電位は、例えば第１の値「Ｈ」と等しい。このため、第１トランジスタ３３が非導通状態である場合は、第２スイッチング素子３２は導通する。このように、第２スイッチング素子３２は、電位判定回路４０の出力、すなわち、第２ノードＮｂの電位が第２の値（Ｌ）であるときに導通し、電位判定回路４０の出力が第１の値（Ｈ）であるときに導通しない。
図３では、第１スイッチング素子３１としてトランジスタ（第３トランジスタ）を用いている。第１スイッチング素子３１は、例えばｎチャネル型のＦＥＴである。第１スイッチング素子３１は、第２スイッチング素子３２及び第１トランジスタ３３と同じ導電型のトランジスタであり、例えば、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。第１スイッチング素子３１は、第１ゲート３１ｇと、第１ソース３１ｓと、第１ドレイン３１ｄとを有する。第１ゲート３１ｇは第２ノードＮｂ、すなわち、電位判定回路４０の出力点に接続されている。このため、第１スイッチング素子３１は、第２ノードＮｂ、すなわち、電位判定回路４０の出力点の電位によって導通状態と非導通状態が切り替わる。第１スイッチング素子３１は、電位判定回路４０の出力点の電位が第１の値（Ｈ）であるときに導通し、第２の値（Ｌ）であるときに導通しない。第１スイッチング素子３１としては、このような動作をする素子であればトランジスタに限らず用いることができるが、比較的大きな電流を流すためにはトランジスタが適しているため、第１スイッチング素子３１としてトランジスタを用いることが好ましい。
第１スイッチング素子３１の第１ドレイン３１ｄはレーザ素子１４のカソードに接続されている。第１ソース３１ｓはカソード電位Ｖｃに接続される。レーザ素子１４のアノードは、アノード電位Ｖａに接続される。これにより、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃとの間に、レーザ素子１４と第１スイッチング素子３１が直列に接続される。また、第２スイッチング素子３２は、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃとの間で、レーザ素子１４及び第１スイッチング素子３１を含む回路に並列に接続される。
第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２には、レーザ素子１４に流れる電流が流れる場合がある。一方で、第１トランジスタ３３にはレーザ素子１４に流れる電流は流れない。このため、第１トランジスタ３３のドレイン電流の定格値は、第１スイッチング素子３１の定格値及び第２スイッチング素子３２の定格値よりも低くてもよい。第１トランジスタ３３のドレイン電流の定格値は、第１スイッチング素子３１の定格値及び第２スイッチング素子３２の定格値の１０％以下であってよく、１％以下であってもよい。例えば、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２のドレイン電流の定格値は数十～数百Ａ（アンペア）であり、第１トランジスタ３３のドレイン電流の定格値は１Ａ未満であってもよい。第１トランジスタ３３の定格値を小さくすることにより、発光モジュール１の小型化及び低コスト化を図ることができる。
＜動作＞
次に、本実施形態に係る発光モジュールの動作について説明する。
図４は、本実施形態に係る発光モジュールの動作を示す図である。
本実施形態においては、センス配線２０が正常である場合を「通常モード」とし、センス配線２０にオープン不良が発生した場合を「オープンモード」とし、センス配線２０が短絡した場合を「ショートモード」とする。
発光モジュール１が正常であれば、センス配線２０も正常であり、発光モジュール１は「通常モード」である。通常モードにおいては、発光モジュール１に電力が供給されたときにレーザ素子１４が発光すること、すなわちレーザ素子１４がレーザ発振し、レーザ素子１４からレーザ光Ｌ０が出射することが要求される。
一方、例えば、変換部材２２が破損した場合には、センス配線２０が断線し、「オープンモード」となる。オープンモードにおいては、レーザ光Ｌ０が筐体１１の外部に漏洩しないように、レーザ光Ｌ０を停止させること、すなわちレーザ素子１４のレーザ発振を停止させることが要求される。なお、レーザ発振の停止とは、レーザ素子１４をレーザ光Ｌ０を出射しない状態とすることを指す。例えばレーザ素子１４にレーザ発振の閾値未満の電流が流れている状態は、レーザ発振の停止に含まれる。
また、例えば、センス配線２０に異物が付着した場合には、センス配線２０が短絡し、「ショートモード」となる。また、センス配線２０ではなくセンス配線２０と電気的に接続された導通経路に異物が付着した場合も、センス配線２０が短絡した場合と実質的に同じとなる場合があり、これもショートモードといえる。ショートモードにおいては、変換部材２２が破損してセンス配線２０が断線しても、異物によって疑似的にセンス配線２０の導通状態が維持され、変換部材２２の破損を検知できない可能性がある。このため、ショートモードにおいても、レーザ素子１４のレーザ発振を停止させることが要求される。
なお、図４においては、比較回路の出力端子の電位又は各ノードの電位が第１の値である場合を「Ｈ」と表記し、第２の値である場合を「Ｌ」と表記する。第３ノードＮｃが取り得る２種類の電位は第１の値及び第２の値と必ずしも一致しなくてもよいが、図４では一致する場合を例示する。比較回路、スイッチング素子又はトランジスタが故障してオープン状態になった場合を「ＮＧ」と表記する。スイッチング素子又はトランジスタが導通している場合を「ＯＮ」と表記し、導通していない場合を「ＯＦＦ」と表記する。レーザ素子１４が発光している場合を「ＯＮ」と表記し、発光していない場合を「ＯＦＦ」と表記する。また、図４においては、説明の便宜上、行番号を付している。以下、各モードにおける発光モジュール１の動作を説明する。
（通常モード）
先ず、通常モードの動作について説明する。上述の如く、通常モードにおいては、変換部材２２は正常であり、センス配線２０も正常である。
図４の第１行に示すように、電力供給部３０の各回路素子も正常である場合を説明する。なお、「回路素子」とは、各比較回路、第１スイッチング素子３１、第２スイッチング素子３２、及び、第１トランジスタ３３の総称である。
図１に示すように、発光モジュール１が外部電源１００に接続されると、発光モジュール１の各部に所定の電位が印加される。具体的には、第３抵抗素子３６及びセンス配線２０が直列に接続された回路の両端に、第５基準電位Ｖ５（例えば、電源電位）と第６基準電位Ｖ６（例えば、接地電位）が印加される。また、電位判定回路４０に第１基準電位Ｖ１及び第２基準電位Ｖ２が印加される。第２基準電位Ｖ２は第１基準電位Ｖ１よりも低い。また、第１抵抗素子３４及び第１トランジスタ３３が直列に接続された回路の両端に、第４基準電位Ｖ４（例えば、電源電位）と第３基準電位Ｖ３（例えば、接地電位）が印加される。また、レーザ素子１４と第１スイッチング素子３１が直列に接続された回路の両端に、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃが印加される。
第５基準電位Ｖ５と第６基準電位Ｖ６との電位差は、第３抵抗素子３６とセンス配線２０によって抵抗分圧される。これにより、第１ノードＮａの電位は、第２基準電位Ｖ２よりも高く第１基準電位Ｖ１よりも低い範囲（正常範囲）内の値となる。
第１比較回路４１は、第１基準電位Ｖ１と第１ノードＮａの電位とを比較する。図４の第１行に示す状態では、第１ノードＮａの電位、すなわち、センス配線２０の第１端２０ａの電位が第１基準電位Ｖ１よりも低いため、第１比較回路４１は第１の値（Ｈ）を出力する。第２比較回路４２も、第１基準電位Ｖ１と第１ノードＮａの電位とを比較し、第１ノードＮａの電位が第１基準電位Ｖ１よりも低いため、第１の値（Ｈ）を出力する。
第３比較回路４３は、第１ノードＮａの電位と第２基準電位Ｖ２とを比較する。第１ノードＮａの電位は第２基準電位Ｖ２よりも高いため、第３比較回路４３は第１の値（Ｈ）を出力する。第４比較回路４４も、第１ノードＮａの電位と第２基準電位Ｖ２とを比較し、第１ノードＮａの電位は第２基準電位Ｖ２よりも高いため、第１の値（Ｈ）を出力する。このように、全ての比較回路の出力が第１の値（Ｈ）であるため、電位判定回路４０の出力点、すなわち、第２ノードＮｂの電位は、第１の値（Ｈ）となる。
これにより、第１スイッチング素子３１の第１ゲート３１ｇには第１の値（Ｈ）が印加され、第１スイッチング素子３１は導通する。一方、第１トランジスタ３３の第３ゲート３３ｇにも第１の値（Ｈ）が印加され、第１トランジスタ３３が導通する。このため、第３ノードＮｃの電位は第３基準電位Ｖ３に引かれて第２の値（Ｌ）となる。これにより、第２スイッチング素子３２の第２ゲート３２ｇに第２の値（Ｌ）が印加されて、第２スイッチング素子３２は非導通状態となる。
この結果、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃとの間において、第１スイッチング素子３１を含む経路には電流が流れ、第２スイッチング素子３２を含む経路には実質的に電流が流れない。これにより、レーザ素子１４に電流が流れて、レーザ素子１４がレーザ発振し、レーザ素子１４からレーザ光Ｌ０が出射する。
図２に示すように、レーザ素子１４から出射したレーザ光Ｌ０は、反射部材１３の光反射面１３ａにおいて反射し、透光性部材１５を透過して、変換部材２２のコヒーレンス低減部１９に入射する。コヒーレンス低減部１９に入射したレーザ光Ｌ０の一部は、コヒーレンス低減部１９に含有された蛍光体によってコヒーレンスが低下、例えば、異なる波長の光に変換される。例えば、青色のレーザ光Ｌ０が黄色の光に変換される。コヒーレンス低減部１９に入射したレーザ光Ｌ０の残部は、コヒーレンス低減部１９内で拡散されるなどしてコヒーレンス低減部１９を通過する。この結果、コヒーレンス低減部１９から、黄色の光と青色の光が混色した白色の光Ｌ１が出射する。
次に、電力供給部３０を構成する回路素子のうち、一部の回路素子が故障してオープン状態となった場合について説明する。
図４の第２行に示すように、第１比較回路４１が故障してオープン状態となった場合は、第１比較回路４１の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第２比較回路４２は第１の値（Ｈ）を出力し、第３比較回路４３及び第４比較回路４４も第１の値（Ｈ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第１の値（Ｈ）のままである。このため、図４の第１行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光し、発光モジュール１から光Ｌ１が出射する。
図４の第３行に示すように、第２比較回路４２が故障してオープン状態となった場合は、第２比較回路４２の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第１比較回路４１は第１の値（Ｈ）を出力し、第３比較回路４３及び第４比較回路４４も第１の値（Ｈ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第１の値（Ｈ）のままである。このため、図４の第１行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光し、発光モジュール１から光Ｌ１が出射する。このように、通常モードにおいて、第１比較回路４１と第２比較回路４２は相互補完の関係にある。
図４の第４行に示すように、第３比較回路４３が故障してオープン状態となった場合は、第３比較回路４３の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第４比較回路４４は第１の値（Ｈ）を出力し、第１比較回路４１及び第２比較回路４２も第１の値（Ｈ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第１の値（Ｈ）のままである。このため、図４の第１行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光し、発光モジュール１から光Ｌ１が出射する。
図４の第５行に示すように、第４比較回路４４が故障してオープン状態となった場合は、第４比較回路４４の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第３比較回路４３は第１の値（Ｈ）を出力し、第１比較回路４１及び第２比較回路４２も第１の値（Ｈ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第１の値（Ｈ）のままである。このため、図４の第１行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光し、発光モジュール１から光Ｌ１が出射する。このように、通常モードにおいて、第３比較回路４３と第４比較回路４４は相互補完の関係にある。
図４の第６行に示すように、第１トランジスタ３３が故障してオープン状態になると、第３ノードＮｃが第３基準電位Ｖ３（例えば、接地電位）から絶縁されるため、第３ノードＮｃの電位は第４基準電位Ｖ４（例えば、電源電位）に引かれて第１の値（Ｈ）となる。これにより、第２スイッチング素子３２が導通する。一方、第２ノードＮｂの電位は第１の値（Ｈ）であるため、第１スイッチング素子３１も導通する。しかしながらこの場合は、レーザ素子１４に十分な電流が流れなくなり、レーザ素子１４のレーザ発振は停止する。例えば、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２としてＦＥＴを用いて、レーザ素子１４としてＩＩＩ族窒化物半導体を有するレーザダイオードを用いる。この場合、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２の両方が導通状態である場合にレーザ素子１４に流れる電流は、レーザ素子１４のレーザ発振の閾値未満とすることができる。
図４の第７行に示すように、第２スイッチング素子３２が故障してオープン状態になっても、第１スイッチング素子３１は導通し続けるため、レーザ素子１４は発光する。
図４の第８行に示すように、第１スイッチング素子３１が故障してオープン状態になると、レーザ素子１４に電流が供給されなくなり、レーザ素子１４のレーザ発振は停止する。
このように、通常モードにおいては、第１トランジスタ３３が故障した場合（図４の第６行）及び第１スイッチング素子３１が故障した場合（図４の第８行）にはレーザ素子１４のレーザ発振が停止するものの、比較回路又は第２スイッチング素子が故障してもレーザ素子１４は発光状態を維持する。したがって、発光モジュール１は、電力供給部３０の回路素子の一部が故障しても、高い確率で発光状態を維持することができる。
（オープンモード）
次に、オープンモードの動作について説明する。上述の如く、変換部材２２が破損すると、センス配線２０が断線してオープンモードとなる。オープンモードにおいては、レーザ素子１４のレーザ発振を停止させることが要求される。
図４の第９行に示すように、電力供給部３０の各回路素子が正常である場合は、センス配線２０が断線すると、第１ノードＮａの電位は第５基準電位Ｖ５（例えば、電源電位）に引かれて、第１基準電位Ｖ１よりも高くなる。これにより、第１比較回路４１の出力と第２比較回路４２の出力が第２の値（Ｌ）となり、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）となる。なお、第３比較回路４３の出力と第４比較回路４４の出力は第１の値（Ｈ）のままである。
この結果、第１スイッチング素子３１の第１ゲート３１ｇの電位も第２の値（Ｌ）となり、第１スイッチング素子３１が非導通状態となる。一方、第１トランジスタ３３の第３ゲート３３ｇの電位も第２の値（Ｌ）となり、第１トランジスタ３３も非導通状態となる。これにより、第３ノードＮｃの電位が第４基準電位Ｖ４に引かれて第１の値（Ｈ）となり、第２スイッチング素子３２の第２ゲート３２ｇの電位も第１の値（Ｈ）となる。このため、第２スイッチング素子３２は導通状態となる。
この結果、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃとの間において、第２スイッチング素子３２を含む経路に電流が流れ、第１スイッチング素子３１を含む経路には電流が流れない。これにより、レーザ素子１４には電流が流れず、レーザ発振を停止する。したがって、発光モジュール１は光Ｌ１を出射しない。
図４の第１０行に示すように、第１比較回路４１が故障してオープン状態となった場合は、第１比較回路４１の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第２比較回路４２は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第９行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第１１行に示すように、第２比較回路４２が故障してオープン状態となった場合は、第２比較回路４２の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第１比較回路４１は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第９行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。このように、オープンモードにおいて、第１比較回路４１と第２比較回路４２は相互補完の関係にある。
図４の第１２行に示すように、第３比較回路４３が故障してオープン状態となっても、第１比較回路４１及び第２比較回路４２は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第９行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第１３行に示すように、第４比較回路４４が故障してオープン状態となっても、第１比較回路４１及び第２比較回路４２は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第９行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第１４行に示すように、第１トランジスタ３３が故障してオープン状態になっても、回路動作上は第１トランジスタ３３が非導通状態である場合と等価であるため、図４の第９行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第１５行に示すように、第２スイッチング素子３２が故障してオープン状態になった場合は、第２スイッチング素子３２を含む経路には電流が流れなくなる。しかしながら、第２ノードＮｂの電位は第２の値（Ｌ）であるため、第１スイッチング素子３１の第１ゲート３１ｇの電位も第２の値（Ｌ）であり、第１スイッチング素子３１は導通しない。したがって、レーザ素子１４は発光せず、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第１６行に示すように、第１スイッチング素子３１が故障してオープン状態になっても、回路動作上は第１スイッチング素子３１が非導通状態である場合と等価であるため、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。なお、第２スイッチング素子３２は導通状態であるため、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃとの間において、第２スイッチング素子３２を含む経路に電流が流れる。
このように、オープンモードにおいては、いずれかの回路素子が故障しても、レーザ素子１４はレーザ発振が停止した状態を維持する。このため、変換部材２２が破損すると共にいずれかの回路素子が故障しても、レーザ光Ｌ０が発光部１０の外に漏洩することがない。
（ショートモード）
次に、ショートモードの動作について説明する。上述の如く、センス配線２０に異物が付着するなどの原因により、実質的にセンス配線２０が短絡してショートモードとなる場合がある。ショートモードにおいては、センス配線２０が変換部材２２の破損を検出できない可能性があるため、レーザ素子１４のレーザ発振を停止させることが要求される。
図４の第１７行に示すように、電力供給部３０の各回路素子が正常である場合は、センス配線２０が短絡すると、第１ノードＮａの電位は第６基準電位Ｖ６（例えば、接地電位）に引かれて、第２基準電位Ｖ２よりも低くなる。これにより、第３比較回路４３の出力と第４比較回路４４の出力が第２の値（Ｌ）となり、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）となる。このため、図４の第９行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光せず、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。なお、第１比較回路４１の出力と第２比較回路４２の出力は第１の値（Ｈ）である。
図４の第１８行に示すように、第１比較回路４１が故障してオープン状態となっても、第３比較回路４３及び第４比較回路４４は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第１７行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光せず、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第１９行に示すように、第２比較回路４２が故障してオープン状態となっても、第３比較回路４３及び第４比較回路４４は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第１７行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光せず、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第２０行に示すように、第３比較回路４３が故障してオープン状態となった場合は、第３比較回路４３の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第４比較回路４４は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第１７行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第２１行に示すように、第４比較回路４４が故障してオープン状態となった場合は、第４比較回路４４の出力端子が浮遊状態となる。しかしながら、第３比較回路４３は第２の値（Ｌ）を出力するため、電位判定回路４０の出力点（第２ノードＮｂ）の電位は、第２の値（Ｌ）のままである。このため、図４の第１７行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。このように、ショートモードにおいては、第３比較回路４３と第４比較回路４４は相互補完の関係にある。
図４の第２２行に示すように、第１トランジスタ３３が故障してオープン状態になっても、回路動作上は第１トランジスタ３３が非導通状態である場合と等価であるため、図４の第１７行に示す動作と同様に、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第２３行に示すように、第２スイッチング素子３２が故障してオープン状態になった場合は、第２スイッチング素子３２を含む経路には電流が流れなくなる。しかしながら、第２ノードＮｂの電位は第２の値（Ｌ）であるため、第１スイッチング素子３１の第１ゲート３１ｇの電位も第２の値（Ｌ）であり、第１スイッチング素子３１は導通しない。したがって、レーザ素子１４は発光せず、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。
図４の第２４行に示すように、第１スイッチング素子３１が故障してオープン状態になっても、回路動作上は第１スイッチング素子３１が非導通状態である場合と等価であるため、レーザ素子１４は発光しない。したがって、発光モジュール１から光Ｌ１は出射しない。なお、第２スイッチング素子３２は導通状態であるため、アノード電位Ｖａとカソード電位Ｖｃとの間において、第２スイッチング素子３２を含む経路に電流が流れる。
このように、ショートモードにおいては、いずれかの回路素子が故障しても、レーザ素子１４はレーザ発振が停止した状態を維持する。このため、ショートモードにおいて、変換部材２２が破損すると共にいずれかの回路素子が故障しても、レーザ光Ｌ０が発光部１０の外に漏洩することがない。
（その他の故障モード）
図４では、比較回路、スイッチング素子又はトランジスタの故障状態がオープン状態である場合を示したが、それらの故障状態はショート状態もあり得る。例えば、それらの故障状態はショート状態を経てオープン状態となる。
第１スイッチング素子３１がショートの故障状態であって且つセンス配線２０の異常がオープンモード又はショートモードである場合、比較回路は第２の値（Ｌ）を出力するが、第１スイッチング素子３１はショート状態であるため非導通状態にならない。しかし一方で、比較回路が第２の値（Ｌ）を出力することによって、第２スイッチング素子３２が導通する。これによって、レーザ素子１４のレーザ発振を停止させることができる。
第２スイッチング素子３２がショートの故障状態である場合は、通常モード、オープンモード及びショートモードのいずれであるかに関わらず、レーザ素子１４のレーザ発振は停止する。第１トランジスタ３３がショートの故障状態である場合は、第２スイッチング素子３２が非導通状態になり、第１スイッチング素子３１が導通状態か否かに応じてレーザ素子１４がレーザ発振をするか否かが決定される。比較回路のオープン状態以外の故障状態は、例えば比較回路の一部が短絡することによって入力値に関わらず第２の値（Ｌ）を出力する場合が想定されるが、この場合は、第２ノードＮｂが第２の値（Ｌ）になるため、通常モード、オープンモード及びショートモードのいずれであるかに関わらず、レーザ素子１４のレーザ発振が停止する。
＜効果＞
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光モジュール１は、オープンモードにおいては、第１比較回路４１と第２比較回路４２が相互補完の関係にあり、第１比較回路４１及び第２比較回路４２のうち一方が故障しても、他方が第２の値（Ｌ）を出力することができる。このため、第２ノードＮｂの電位を第２の値（Ｌ）に維持し、レーザ素子１４のレーザ発振をより確実に停止させることができる。
また、ショートモードにおいては、第３比較回路４３と第４比較回路４４が相互補完の関係にあり、第３比較回路４３及び第４比較回路４４のうち一方が故障しても、他方が第２の値（Ｌ）を出力することができる。このため、第２ノードＮｂの電位を第２の値（Ｌ）に維持し、レーザ素子１４のレーザ発振をより確実に停止させることができる。
また、本実施形態に係る発光モジュール１は、第２スイッチング素子３２を有することにより、第１スイッチング素子３１の故障状態がオープン状態でなくショート状態である場合であっても、レーザ素子１４のレーザ発振を停止させることができる。これによって、レーザ素子１４のレーザ発振をより確実に停止させることができる。
このように、本実施形態によれば、一部の回路素子が故障しても、通常モードにおいては高い確率で発光を維持しつつ、オープンモード及びショートモードにおいてはレーザ素子１４のレーザ発振をより確実に停止させることができる。これにより、変換部材が破損した際により確実にレーザ光を停止できる発光モジュールを実現できる。
例えば、本実施形態に係る発光モジュール１を自動車等の車両用の前照灯として使用したときに、車両の事故等により発光モジュール１が損傷を受けて、変換部材２２と共に電力供給部３０の一部が破壊されても、レーザ光Ｌ０が発光モジュール１の外部に出射することを抑制できる。この結果、高い安全性を実現することができる。
なお、比較回路、スイッチング素子又はトランジスタの故障状態によっては、センス配線２０が正常な通常モードであってもレーザ素子１４のレーザ発振が停止する場合があるが、この場合は、更なる故障が発生する前に発光モジュール１の使用者に異常を知らせることができるという利点がある。
前述の実施形態は、本発明を具現化した例であり、本発明はこの実施形態には限定されない。例えば、前述の実施形態において、いくつかの構成要素を追加、削除又は変更したものも本発明に含まれる。
本発明は、例えば、照明装置又は車両用の前照灯等に利用することができる。
１：発光モジュール
１０：発光部
１１：筐体
１１ａ：底面
１１ｂ：側壁
１１ｃ、１１ｄ：段差
１２：サブマウント
１３：反射部材
１３ａ：光反射面
１４：レーザ素子
１５：透光性部材
１６：配線パターン
１７：配線
１８：支持部
１８ａ：開口部
１９：コヒーレンス低減部
２０：センス配線
２０ａ：第１端
２０ｂ：第２端
２２：変換部材
３０：電力供給部
３１：第１スイッチング素子
３１ｄ：第１ドレイン
３１ｇ：第１ゲート
３１ｓ：第１ソース
３２：第２スイッチング素子
３２ｄ：第２ドレイン
３２ｇ：第２ゲート
３２ｓ：第２ソース
３３：第１トランジスタ
３３ｄ：第３ドレイン
３３ｇ：第３ゲート
３３ｓ：第３ソース
３４：第１抵抗素子
３５：第２抵抗素子
３６：第３抵抗素子
３６ａ：第１端
３６ｂ：第２端
４０：電位判定回路
４１：第１比較回路
４２：第２比較回路
４３：第３比較回路
４４：第４比較回路
５０：配線基板
１００：外部電源
Ｌ０：レーザ光
Ｌ１：光
Ｎａ：第１ノード
Ｎｂ：第２ノード
Ｎｃ：第３ノード

Claims (11)

  1. レーザ光を出射するレーザ素子と、
    前記レーザ光のコヒーレンスを低下させる変換部材と、
    前記変換部材に結合されたセンス配線と、
    前記センス配線の第１端の電位が所定の範囲内にある場合に第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記範囲内にない場合に第２の値を出力する電位判定回路と、
    前記レーザ素子に直列に接続され、前記電位判定回路の出力が前記第１の値であるときに導通し、前記電位判定回路の出力が前記第２の値であるときに導通しない第１スイッチング素子と、
    前記レーザ素子及び前記第１スイッチング素子を含む回路に並列に接続され、前記電位判定回路の出力が前記第２の値であるときに導通し、前記電位判定回路の出力が前記第１の値であるときに導通しない第２スイッチング素子と、
    を備えた発光モジュール。
  2. 前記電位判定回路は、
    前記センス配線の前記第１端の電位が第１基準電位よりも低い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも高い場合に前記第２の値を出力する第１比較回路と、
    前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも低い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも高い場合に前記第２の値を出力する第２比較回路と、
    前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも低い第２基準電位よりも高い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも低い場合に前記第２の値を出力する第３比較回路と、
    前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも高い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも低い場合に前記第２の値を出力する第４比較回路と、
    を有する請求項１に記載の発光モジュール。
  3. 前記第１スイッチング素子は、第１ゲートと第１ソースと第１ドレインとを有するトランジスタである請求項１または２に記載の発光モジュール。
  4. 前記第１スイッチング素子の前記第１ゲートは前記電位判定回路の出力点に接続された請求項３に記載の発光モジュール。
  5. 前記第２スイッチング素子は、第２ゲートと第２ソースと第２ドレインとを有するトランジスタである請求項３または４に記載の発光モジュール。
  6. 第３ゲートと第３ソースと第３ドレインとを有し、前記第３ゲートが前記電位判定回路の出力点に接続され、前記第３ソースが第３基準電位に接続された第１トランジスタと、
    前記第１トランジスタの前記第３ドレインと第４基準電位との間に接続された第１抵抗素子と、
    をさらに備え、
    前記第２スイッチング素子の前記第２ゲートは前記第１トランジスタと前記第１抵抗素子との接続点に接続された請求項５に記載の発光モジュール。
  7. 前記第１トランジスタは、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子と同じ導電型のトランジスタである請求項６に記載の発光モジュール。
  8. レーザ光を出射するレーザ素子と、
    前記レーザ光のコヒーレンスを低下させる変換部材と、
    前記変換部材に結合されたセンス配線と、
    前記センス配線の第１端の電位が所定の範囲内にある場合に第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記範囲内にない場合に第２の値を出力する電位判定回路と、
    前記レーザ素子に直列に接続され、前記電位判定回路の出力が前記第１の値であるときに導通し、前記電位判定回路の出力が前記第２の値であるときに導通しない第１スイッチング素子と、
    を備え、
    前記電位判定回路は、
    前記センス配線の前記第１端の電位が第１基準電位よりも低い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも高い場合に前記第２の値を出力する第１比較回路と、
    前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも低い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも高い場合に前記第２の値を出力する第２比較回路と、
    前記第１端の電位が前記第１基準電位よりも低い第２基準電位よりも高い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも低い場合に前記第２の値を出力する第３比較回路と、
    前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも高い場合に前記第１の値を出力し、前記第１端の電位が前記第２基準電位よりも低い場合に前記第２の値を出力する第４比較回路と、
    を有する発光モジュール。
  9. 前記センス配線の前記第１端と第５基準電位との間に接続された第２抵抗素子をさらに備え、
    前記センス配線の第２端は第６基準電位に接続された請求項１～８のいずれか１つに記載の発光モジュール。
  10. 前記変換部材は、前記レーザ光を異なる波長の光に変換する蛍光体を含有する請求項１～９のいずれか１つに記載の発光モジュール。
  11. 筐体をさらに備え、
    前記レーザ素子は前記筐体内に配置され、
    前記変換部材は前記レーザ素子から出射する前記レーザ光の経路上に配置された請求項１～１０のいずれか１つに記載の発光モジュール。
JP2021010873A 2021-01-27 2021-01-27 発光モジュール Pending JP2022114562A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021010873A JP2022114562A (ja) 2021-01-27 2021-01-27 発光モジュール
US17/578,462 US20220239065A1 (en) 2021-01-27 2022-01-19 Light emitting module
DE102022101272.7A DE102022101272A1 (de) 2021-01-27 2022-01-20 Lichtemittierendes Modul

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021010873A JP2022114562A (ja) 2021-01-27 2021-01-27 発光モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022114562A true JP2022114562A (ja) 2022-08-08

Family

ID=82320830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021010873A Pending JP2022114562A (ja) 2021-01-27 2021-01-27 発光モジュール

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220239065A1 (ja)
JP (1) JP2022114562A (ja)
DE (1) DE102022101272A1 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5955593B2 (ja) 2012-03-15 2016-07-20 スタンレー電気株式会社 異常検出機構およびそれを具備する車両用前方照明装置
JP7291387B2 (ja) 2019-07-05 2023-06-15 国立研究開発法人産業技術総合研究所 二酸化炭素を原料とするヒドロホルミル化反応用触媒

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022101272A1 (de) 2022-07-28
US20220239065A1 (en) 2022-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8242531B2 (en) Light emitting diode package
US20040264195A1 (en) Led light source having a heat sink
US7570147B2 (en) Fuse component comprising an optical indicator
US20060243993A1 (en) Light emitting diode chip and light emitting diode using the same
US8552450B2 (en) LED package structure with a fuse for protection from high current
US10823346B2 (en) LED module, LED light fixture and method for production thereof
CN110858585B (zh) 半导体模块
US20080303050A1 (en) Light emitting module
JP2022114562A (ja) 発光モジュール
CN110397896B (zh) 发光模块
CN112082132B (zh) 发光模块
WO2017119754A1 (ko) 발광 소자
JP2010182803A (ja) 発光装置
US10959309B2 (en) LED lamp protection circuit
KR101202168B1 (ko) 고전압 발광 다이오드 패키지
KR102261945B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치
JP2023032709A (ja) 発光モジュール
CN101319773A (zh) 发光模块
JP4408877B2 (ja) Ｌｅｄ表示ユニット及びそれを用いた信号灯
KR102063508B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템
KR101055691B1 (ko) Ｌｅｄ 패키지 조명모듈
KR101006772B1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 발광 모듈
KR20180078693A (ko) 발광 소자 및 그를 포함하는 발광 장치
JP2006303190A (ja) 発光装置
KR102305837B1 (ko) 발광 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240106