JP5905142B2 - 照明システム - Google Patents
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Description
励起光を射出する励起光源、前記励起光源から射出された前記励起光を導光する導光部材、及び前記導光部材によって導光されてきた前記励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部を順に接続して構成された光源装置と、
前記光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置と、
からなる照明システムにおいて、
前記光源装置における前記波長変換部を備える光信号射出端と前記動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部と、
前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記光信号射出端の発熱状況を検出する検出部と、
前記検出部で検出された発熱状況に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定する動作判定部と、
を具備し、
前記動作確認装置は、前記光信号射出端に接続することで、前記光源装置の故障時の異常な光信号の射出を防止するべく、前記光信号射出端から射出される光信号を遮光する遮光部を有していることを特徴とする。
[第1実施形態]
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る照明システム10は、励起光を基に生成した照明光を被照明物に照明する光源装置12と、該光源装置12に対して接続または分離可能であり、光源装置12と接続し、かつ、光源装置12が光信号を射出した際に、その射出された光信号の状態を基に、光源装置12の状態、言い換えると光源装置12の異常の有無を確認するのに用いられる動作確認装置14と、から構成されている。
波長変換ユニット20は、波長変換を行う波長変換部材、例えば蛍光体を備えており、光ファイバ18より射出した励起光が蛍光体に照射されている。蛍光体は、照射された励起光を、励起光とは異なる所定の波長を有する蛍光に変換する。この所定の波長の光である蛍光が、該波長変換ユニット20から、被照明物を照明する照明光として射出される。なお蛍光体は、実際には照射された励起光全てを蛍光に変換するのではなく、励起光の一部を蛍光に変換する。そのため、波長変換ユニット20は、蛍光のみならず励起光も射出する。したがって、波長変換ユニット20は、実際は、照明光である蛍光と、蛍光体によって蛍光に変換されなかった励起光と、を含む光信号を射出する。
・検出温度で示される波長変換ユニット20からの発熱が、励起光源16や波長変換ユニット20などの製造バラツキを考慮して求められた発熱の範囲(温度範囲)に入る時を動作「好適」、入らない時を動作「不適」と判定する。
・波長変換ユニット20などの劣化を考慮し、将来劣化し危険な状態に至るまで十分な時間があると検出温度から予想される場合を動作「好適」、時間が短いと予想されるときは動作「不適」と判定する。
・検出温度で示される波長変換ユニット20からの発熱より推測した状態として、波長変換ユニット20が設計時に想定した状態で動作していると推測した時は動作「好適」、想定していない状態で動作しているときを動作「不適」と判定する。例えば、検出温度が波長変換ユニット20を透過する励起光光量が設計時の範囲内であるときに発生する発熱(温度)であるときは動作「好適」、設計時の発熱範囲を外れたときは動作「不適」と判定する。
・波長変換ユニット20から発生する熱により、光源装置12の光信号射出端32が他の機器やユーザへ影響を与える温度と検出温度がなっているときは「危険」、影響を与えない時は「安全」と判定する。
・波長変換ユニット20から発生する熱(検出温度)から推測した状態として、波長変換ユニット20が危険な状態で動作していると推測したときは「危険」、安全な状態で動作していると推測したときは「安全」と判定する。例えば、波長変換ユニット20を透過する励起光が増加し、危険な光量であるときに発生する発熱が検出されたときは「危険」と判定する。
本第2実施形態に係る照明システム10は、上記第1実施形態のような接触型の温度センサ28の代わりに、図4に示すように、赤外線温度センサのような光学的に温度を検出する非接触型温度センサ48を用いるものである。この非接触型温度センサ48は、遮光カバー42の凹面の内面の、発熱位置を測定し易い場所に設置するのが望ましい。光信号射出端32に動作確認装置14を装着したとき、光信号射出端32の射出口38は遮光カバー42で覆われており、射出口38から射出された光は外部へは漏れず、非接触型温度センサ48へは、射出口38から射出された光のみが入射するので、外光の影響を除去できる。また、光源装置12の動作判定時には、まだ光出力の制御を行っていないので、射出口38から危険なレベルの光が射出される虞があるが、たとえそのような光が射出されたとしても、遮光カバー42で覆われているので、その光が外部の人等に害を及ぼすことはない。
本第3実施形態に係る照明システム10は、図5に示すように、上記第2実施形態における非接触型温度センサ48の代わりに、温度の2次元分布を測定可能な非接触型2次元アレイ温度センサ52を搭載するものである。
本第4実施形態に係る照明システム10は、図7に示すように、上記第1実施形態の構成において、光信号射出端32の発熱の影響を受けない場所にさらに第2の温度センサ54を設置し、そこで検出される周辺温度と、波長変換ユニット20近傍に設置されている温度センサ28の検出温度との差を用いて、判定する構成としたものである。
本第5実施形態に係る照明システム10は、光源装置12の光信号射出端32に波長変換ユニット20を複数配置したものである。
Claims (15)
- 励起光を射出する励起光源、前記励起光源から射出された前記励起光を導光する導光部材、及び前記導光部材によって導光されてきた前記励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部を順に接続して構成された光源装置と、
前記光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置と、
からなる照明システムにおいて、
前記光源装置における前記波長変換部を備える光信号射出端と前記動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部と、
前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記光信号射出端の発熱状況を検出する検出部と、
前記検出部で検出された発熱状況に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定する動作判定部と、
を具備し、
前記動作確認装置は、前記光信号射出端に接続することで、前記光源装置の故障時の異常な光信号の射出を防止するべく、前記光信号射出端から射出される光信号を遮光する遮光部を有していることを特徴とする照明システム。 - 前記波長変換部は、前記導光部材によって導光されてきた前記励起光の一部を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出することを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記動作確認装置は、接続される前記光信号射出端に接触する部分が断熱材で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記接続部は、前記光信号射出端と前記検出部とを所定の位置関係で保持することを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記検出部は、前記動作確認装置に配置され、
前記接続部は、前記動作確認装置の前記検出部と前記光信号射出端との位置関係が一意に定まる接続構造を持つことを特徴とする請求項4に記載の照明システム。 - 前記接続部は、前記検出部と前記光信号射出端との間の距離が一定になるような接続構造を持つことを特徴とする請求項4に記載の照明システム。
- 前記検出部は、前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記遮光部の、前記光信号射出端の近傍に設置されことを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記検出部は、接触式の温度センサを有することを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記検出部は、非接触式の温度センサを有することを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記検出部は、波長変換ユニットより熱伝導的に近いところを測定できるように配置されることを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記温度センサは、分布測定可能な温度センサであることを特徴とする請求項8または9に記載の照明システム。
- 前記光信号射出端の発熱の影響を受けない場所に設置された第2の温度センサをさらに具備し、
前記動作判定部は、前記温度センサで検出された前記光信号射出端の温度と前記第2の温度センサで検出された温度との比較に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定することを特徴とする請求項8または9に記載の照明システム。 - 前記光信号射出端の発熱の影響を受けない場所に設置された第2の温度センサをさらに具備し、
前記動作判定部は、前記温度センサで検出された前記光信号射出端の温度の変化からも発熱量を算出し、該算出した発熱量と前記第2の温度センサで検出された温度との比較に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定することを特徴とする請求項8または9に記載の照明システム。 - 前記温度センサは、前記光信号射出端から射出された前記光信号が当たらない場所に設置されることを特徴とする請求項8に記載の照明システム。
- 前記照明システムは、前記動作判定部の判定により前記励起光源の光出力を制御することを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
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